UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Janez SITER SNOVANJE STROJA ZA IZDELAVO PLOČEVINASTEGA SNEGOLOVA Visokošolskega strokovnega študijskega programa Strojništvo Maribor, november 2015
SNOVANJE STROJA ZA IZDELAVO PLOČEVINASTEGA SNEGOLOVA Študent: Janez SITER Študijski program: Smer: Visokošolski strokovni študijski program Konstrukterstvo in gradnja strojev Mentor: izr. prof. dr. Stanislav Pehan Maribor, november 2015
SKLEP O DIPLOMSKEM DELU II
I Z J A V A Podpisani Janez Siter izjavljam, da: je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom irz. prof. dr. Stanislav Pehan; predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi; soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet Univerze v Mariboru. Maribor, november 2015 Podpis: III
ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Stanislavu Pehanu za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Zahvaljujem se tudi podjetju, ki mi je omogočilo sodelovanje in zaupanje pri projektu. Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij. IV
SNOVANJE STROJA ZA IZDELAVO PLOČEVINASTEGA SNEGOLOVA Ključne besede: snovanje, koncipiranje, naprava, posluževalec UDK : 621.7.06-11+004.946(043.2) POVZETEK V diplomski nalogi predstavljam snovanje in koncipiranje naprave za izdelavo pločevinastega snegolova s uporabo programa za modeliranje. Na začetku diplomske naloge so opisane osnovne lastnosti naprave z idejnimi rešitvami osnovnih problemov ter koncipiranje končnih rešitev s določenimi trdnostnimi preračuni. V nalogi je predstavljena izdelava naprave po sklopih s opisom delovne operacije, modeliranje, podroben opis naprave in ocena lastnih stroškov. V
CONCEIVING AND DESIGNING OF ROOF SNOWGUARD PRODUCTION MACHINE Key words: designing, conceiving, a machine, a user UDK : 621.7.06-11+004.946(043.2) ABSTRACT The diploma paper represents designing and conceiving of a machine used for manufacturing metal snow guards with a use of modelling. First basic characteristics of the machine with solutions of basic problems are described and conceiving of final solutions with certain calculations of tensile strength. There has been presented a manufacturing of the machine in consecutive parts with a description of work operations, modelling, precise description of the machine and the cost evaluation. VI
KAZALO 1 UVOD... 1 1.1 OPIS SPLOŠNEGA PODROČJA DIPLOMSKEGA DELA... 3 1.2 STRUKTURA DIPLOMSKEGA DELA... 3 2 OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE... 4 2.1 SNEGOLOV... 4 2.2 TIPI SNEGOLOVOV... 7 4 RAZVOJ STROJA... 9 4.1 ZAHTEVNIK... 9 5 IDEJNA ZASNOVA... 13 5.1 KONCEPT... 13 5.2 ZASNOVA... 15 5.3 PRERAČUN POSAMEZNIH DELOV SNEGOLOVA... 17 5.4 TEHNIČNI PODATKI SNEGOLOVA TER DRUGI DEJAVNIKI... 18 5.5 ZASNOVA STROJA ZA IZDELAVO SNEGOLOVOV... 25 5.6 ODVIJALNIK... 25 5.7 RAVNALNIK... 27 5.8 VALJČNI PODAJALNIK... 28 5.9 MODELIRANJE... 30 VII
5.10 PRVA POSTAJA - IZDELAVA VTISOV... 31 5.11 DRUGA POSTAJA - LUKNJANJE IN REZ TRAKU... 35 5.12 PREČNI MANIPULATOR... 41 5.13 TRETJE POSTAJA - IZDELAVA ZADNJE OBLIKE SNEGOLOVA... 43 5.14 ČETRTA POSTAJA - KRIVLJENJE GLAVE IN TOX KOVIČENJE... 46 5.15 SPAJANJE... 48 5.16 TRANSPORTNI TRAK... 51 6 DISKUSIJA... 52 7 SKLEP... 53 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV... 54 VIII
KAZALO SLIK Slika 1: Prikaz kamnitih snegolovov... 2 Slika 2: Snežne cone Slovenije... 5 Slika 3: Kovinski točkovni snegolov... 7 Slika 4: Snegolov - ograjica... 7 Slika 5: Kombinacija snegolov lesena in kovinski... 8 Slika 6: Snegolov dodatna izboklina na strešni kritini... 8 Slika 7: Vzorčni model 1... 11 Slika 8: Vzorčni model 2... 11 Slika 9:Vzorčni model... 12 Slika 10: Koncept stroja... 13 Slika 11: Shematski prikaz... 16 Slika 12: Snežna obremenitev strehe... 18 Slika 14: Prereza vertikalnega dela s dimenzijami... 21 Slika 15: Prikaz težiščnice... 24 Slika 16: Odvijalnik... 26 Slika 17: Samostoječi ravnalnik... 27 Slika 18: Podajalnik... 28 IX
Slika 19: Sklopi povezani v celoto... 30 Slika 20: Stiskalnice izdelave vtisov z vodilo... 31 Slika 21: Kompletno nosilno ohišje... 32 Slika 22: Menjalnih orodij... 33 Slika 23: Hidravlični agregat... 34 Slika 24: Stiskalnica za rez in luknjanje traku... 35 Slika 25: Premična plošča s rezili... 36 Slika 26: Prirezovalno orodje lukenj... 38 Slika 27: Prijemalnih čeljusti... 41 Slika 28: Postaja izdelave pete... 43 Slika 29: Orodja s prikazom hitre menjave... 44 Slika 30: Spodnje polovice orodja... 45 Slika 31: Četrta postaja... 46 Slika 32: Orodja krivljenja trikotne glave... 47 Slika 33: Uporaba TOX tehnologije... 49 Slika 34: TOX spajanje... 50 Slika 35: Transportni trak... 51 X
SEZNAM UPORABLJENIH SIMBOLOV IN KRATIC F - sila < - manjše < - večje = - je enako Q - obtežba snega α - naklon strehe T - trenje F q - sila snega, ki obremenjuje snegolov vertikalno F a - sila v podpori a F b - sila v podpori b l - dolžina obremenitve glave s snegom R - radij zunanjega dela kolobarja r - radij notranjega dela kolobarja e = y 0 - odaljenost težiščne osi od X osi Y kolo - težišče preseka krožnega kolobarja A = A k - površina I x - vztrajnostni moment π - pi konstanta XI
τ m - strižna trdnost R m - natezna trdnost materiala L - dolžina reza s - debelina pločevine F rez - skupna rezalna sila M max - upogibni moment σ dop - dopustna napetost XII
UPORABLJENE KRATICE CAD - Computer Aided Design CNC - Computer Numerical Control CAM.. - Computer Aided Manufacturing 3D - 3 dimenzionalno Itd - in tako dalje XIII
1 UVOD Človek ježe v zgodovini odkrival in se srečeval s problematiko zdrsa snega z višine oz. strehe na nižjo streho ali na tla. Posledično mu je ta zdrs snežnih zaplat povzročal škodo, poškodovanje streh, žlebov oziroma premoženja ter oseb, ki so bili v slučaju zdrsa snega s strehe prisotni v neposredni bližini. Zato je že človek pred 300 leti, v svetu kjer je sezonsko sneženje pogostejše, začel razmišljati kako bi v prvi meri zavaroval človeško življenje ter poškodbe njega in svoje materialne dobrine, katere so mu pripomogle k boljšemu in lagodnejšemu preživetju. V Skandinaviji in Alpah so prekrivali strehe s kamnitimi ploščami, ki so bile površinsko zelo hrapave in s tem preprečevale verjetnost zdrsa snežne odeje s strehe. Ob tem pa so ugotovili, da bi sneg lahko uporabljali kot izolacijo strehe. Poleg te kamnite kritine so na njo pričvrstili kamenje in s tem še povečali preprečevanje zdrsa snega s strehe. Druga večja naravna ali umetna oblika in strukture, ki so tudi bili uporabljeni kot snegolovi, so tako imenovane snežne ograjice. Sodobni snegolovi so danes narejeni z različnih materialov in različnih oblik. Čeprav je v prvi vrsti nameščanje za funkcionalne namene, v drugi vrsti odvisnosti pa se včasih daje poudarek tudi na estetiko oziroma izgled strehe. Snegolovi danes morajo v čim večji meri služiti svojemu namenu in s tem zaščititi arhitekte, krovce ter nazadnje lastnika stavbe. 1
Že leta 1976 je Jack McMullen izumil prvi snegolov oziroma ščitnik s polikarbonata. Danes pa se uporabljajo snegolovi vseh najrazličnejših oblik kot tudi različnih materialov. Slika 1: Prikaz kamnitih snegolovov 2
1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela obravnava razvoj stroja za izdelavo snegolovov. Le-ti so na strehah že več kot dve stoletji, z namenom zmanjševanja posledic padanja snega s streh. V današnjem času tudi za to področje obstajajo predpisi, ki določajo nekatere parametre snegolovov. V času novih tehnologij se je povečala tudi ponudba na trgu, kjer najdemo različne oblike, materiale, s tem pa tudi procese izdelave. Pričujoče delo obravnava kovinski točkovni snegolov gre za učinkovit snegolov, ki ga je enostavno izdelati. Narejen je iz traku, najpogosteje iz bakrene pločevine ali pobarvane pločevine. Med svojim delom v podjetju sem bil del razvoja stroja za izdelavo točkovnega snegolova, pri čemer smo z upoštevanjem zahtevka stranke oziroma iz samega vzorca snegolova uspeli izdelati stroj, ki podjetju z izdelavo več kosov v krajšem času in s čim manj materiala ponuja konkurenčno prednost na trgu. 1.2 Struktura diplomskega dela V diplomski nalogi je zajeto snovanje in koncipiranje stroja za izdelavo snegolovov s pomočjo vzorčnega izdelka in upoštevanje zahtev stranke, ki so prilagojeni že obstoječim podobnim napravam, s katerim podjetje že razpolaga. Predstavljen je razvoj stroja - zahtevnik, koncipiranje in vrednotenje rešitev. V nadaljevanju je za izbrano rešitev predstavljen preračun posameznih delov snegolova, predstavljeni so tudi omenjeni sestavni deli, kot tudi delovanje stroja. V zaključku je predstavljena izdelava stroja. Zaradi določenih zaupnih podatkov so v diplomi podani samo osnovni podatki, načrti in skice, ki nimajo končne vrednosti na končno napravo. Pregled stanja pri gradnji objektov nas vodi zakon o graditvi objektov, ki med drugim predpisuje tudi dimenzioniranje strehe. Glavna obremenitev streh se pojavi v zimskem času, ko nanjo pade sneg. Ta v primerjavi z vodo s strehe ne odteče (v kolikor je streha ustrezno izolirana!), temveč se na njej zadrži. S svojo težo povzroča dodatno obremenitev na hišo, ter seveda na strešno konstrukcijo, ki mora biti ustrezno dimenzionirana. 3
2 OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE 2.1 Snegolov Tudi sneg ima svoj nasipni kot posledično se ga več nabere na strehah, ki imajo glede na horizontalo manjši kot, s tem pa povzroča večjo obremenitev. Na drugi strani pa se pri strehah z večjim kotom pojavi težava zaradi zdrsa snega s strehe. Ta lahko povzroči poškodbe na premičninah ter nepremičninah, ki se nahajajo pod streho, najbolj zaskrbljujoče pa so poškodbe ljudi, do katerih lahko pride v času zadrževanja pod streho, s katere lahko zdrsne sneg. Z nameščanjem točkovnih snegolovov zmanjšamo nevarnost zdrsa snega, oz. padanje zaplat zdrsa celotnega snega s strehe naenkrat. Nameščanje za zasebne stavbe ni zakonsko določeno, za škodo, ki nastane ob padanju snega s strehe, pa odgovarja lastnik. Zakon določa nameščanje snegolovov na javne stavbe, ter stavbe, ob katerih je pločnik ali cesta [1]. Kljub temu so nameščeni tudi na večini hiš v privatni lasti, saj s tem lastniki hiš zaščitijo svoje imetje, sebe, v novejših časih pa z zbiranjem odpadne vode preko odtoka s taljenjem snega na strehi dobimo tudi meteorno vodo v zbiralnik. Istočasno pa nam snežna odeja na strehi služi kot izolacija. Pri določanju količine snegolovov je potrebno upoštevati več faktorjev. Najvažnejši je seveda geografska lega, s katero je določena povprečna količina padavin s snegom, ki lahko zapade na streho v določeni regiji. Poleg naklona strehe je važna tudi hrapavost kritine, ki s tem lahko delno pomaga oz. preprečuje zdrs s strehe. Z upoštevanjem vseh teh faktorjev dobimo število snegolovov na m 2, ki jo običajno predpiše proizvajalec. 4
Največjo težo pri strešnih konstrukcijah predstavlja obremenitev snega Slika 2: Snežne cone Slovenije Slovenija je snežna dežela. V definiranih standardih je navedeno kolikšno obtežbo snega je potrebno predvideti pri načrtovanju strešne konstrukcije. Obremenitve se razlikujejo glede na regijo in nadmorsko višino ter morajo biti upoštevane že pri gradnji hiše in ostrešja (ÖNORM EN 1991-1-3 z "mednarodno prilogo", kot tudi ÖNORM B 4000). Za kolikšno teoretično obtežbo snega bo izdelano ostrešje se določa za vsako ostrešje individualno. Slovenija je razdeljena na štiri snežna območja. Primeri kažejo, za katere višine teoretične snežne obremenitve morajo biti postavljene strešne konstrukcije na različnih lokacijah. Zlato pravilo je, da ima strma streha prednosti! Če ima streha naklon npr. 40 bo pribl. 40 % obremenitve na streho prenesenih čez sam naklon. 5
Kraj/ mesto Nadmorska Cona Obtežba snega Obtežba snega postaja višina kn/m2 na m2 Murska Sobota 188 A 1,4 140kg Ljubljana 299 B 3 300kg Rateče 864 C 5,5 550kg Portorož 92 D 0,25 25kg Bovec 452 C 3,3 330kg Kočevje 461 C 3,3 330kg Maribor 275 A 1,5 150kg Novo mesto 220 B 1,7 170kg Celje 244 A 1,4 140kg ( Agencija RS za okolje Urad za meteorologijo, 2002. Pripravila: Tadeja Ovsenik-Jeglič, Tajda Mekinda-Majaron) Tabela 1: Snežne obtežbe po conah 6
2.2 Tipi snegolovov Na trgu obstaja več tipov snegolovov, ki so izdelani iz različnih materialov. Podobno kot očala, imajo lahko poleg osnovne funkcije varovanja tudi estetsko vlogo. V diplomskem delu predstavljen točkovni snegolov, ki je s svojo enostavnostjo, cenovno dostopen, na trgu pa je široka paleta tudi precej dražjih rešitev, ki ob uporabi njih hišo tudi estetsko dopolnijo oziroma polepšajo. Nekaj izmed uporabljenih rešitev je predstavljenih v nadaljevanju. Slika 3: Kovinski točkovni snegolov Slika 4: Snegolov - ograjica 7
Slika 5: Kombinacija snegolov lesena in kovinski Slika 6: Snegolov dodatna izboklina na strešni kritini 8
4 RAZVOJ STROJA Potrebno je skonstruirati in prilagoditi stroj za izdelavo snegolovov, ki bo ustrezal zahtevam, ki smo jih prejeli od stranke, da bo lahko nemoteno in kvalitetno deloval v proizvodnji. Stroj mora biti izdelan v skladu z zahtevami stranke. 4.1 Zahtevnik o Po obliki oziroma merah samega snegolova se ne sme sam vzorčni izdelek nič razlikovati, saj mora biti enak drugim že obstoječim izdelkom stranke, o končni izdelek mora biti narejen v čim krajšem času s minimalno količino porabljenega osnovnega materiala, o končni izdelek ne sme imeti nobenih poškodb glede možnosti hitrejše korozije, o rokovanje s strojem mora biti enostavno in z možnostjo izdelovanja različnih tipov, o menjava orodij hitra in enostavna, o izbira programa v odvisnosti od tipa, o delovanje naprave možno na tri izmene, o samo en posluževalec oziroma operater za delovanje, o enostavna menjava surovega koluta s pomočjo stebrnega dvigala, o končni izdelek odložen na pult za pakiranje, o ergonomija in enostavnost delovanje brez večjih fizičnih naporov, o varnost za osebe na prvem mestu, ustrezna zaščita kompletne linije, o optimalna postavitev glede na razpoložljiv prostor, o delovna doba naprave in predvideni obrabljivi deli, o cena stroja 180.000. 9
ZAHTEVA KOLČINA PREDVIDEN STROŠEK [ % ] 1. - Kapaciteta 1kos/3s? 2. - Vir električne energije 380V, 50Hz, 16A in 24 V 25 % Max tlak 10 bar, - Pnevmatski vir uporaben 6-8bar, 10 % 3. dovodni ½ cole Variabilna - Hidravlika nastavljiva črpalka 15 % 4. 380V 5. - Odvijalnik, ravnalnik, podajalnik Že obstoječega proizvajalca 15 % - Menjalno orodje, konstruiranje Predvideno 350 ur 25 % 6. - Zagon, montaža in nepredvideni stroški Predvideno 20 dni 5% 7. - Okvirna cena 180.000 Tabela 2 10
Tip1: Bramack dolžine 310 mm Slika 7: Vzorčni model 1 Tip2 : Tondach dolžine 260 mm Slika 8: Vzorčni model 2 11
Tip univerzalni dolžine166 mm Slika 9:Vzorčni model 12
5 IDEJNA ZASNOVA 5.1 Koncept V osnovi smo se osredotočili že na obstoječ stroj, s katerim pri naročniku že izdelujejo zahtevani snegolov, vendar so časi izdelave in potrebe po delovni sili prevelike. Stroj je v principu dobro zasnovan, vendar je stvar ne avtomatizirana, nevarna za delavca in neekonomska. Osredotočili smo se tudi na razpoložljiv prostor v katerega je predvidena postavitev naše naprave. Glede na potek dela in obliko linije smo se s pomočjo različnih idej oziroma morfološke matrike in sodelavcev v timu odločili za najbolj primerno in dodelano idejo. Ob upoštevanju čim več zahtevkov smo pridobili nek realen osnutek stroja. druga postaja P2 Odvijalnik ravnalnik podajalnik prva postaja P1 tretja postaja P3 P4 Slika 10: Koncept stroja 13
Vstavljanje traku na odvijalno enoto Pakiranje končnega izdelka Iskanje ustrezne rešitve s postavitvijo Univerza v Mariboru Fakulteta za strojništvo Morfološka matrika Pincipelna rešitev 1 Principelna rešitev 2 Principelna rešitev 3 Tabela 3: Morfološka matrika ( idejne rešitve) 14
5.2 Zasnova Glede na to, da smo bili tudi omejeni s prostorom, smo določili maksimalne osnovne mere stroja s pripadajočo varnostno zaščitno ograjo, ki mora preprečevati, da ne more priti do poškodb delavca oziroma oseb. Nadalje smo se osredotočili na delovanje ter povezanost posameznih sklopov v celoto na katerih se izvaja določena operacija. Saj imamo predvidene naslednje sklope kot so: odvijalnik, ravnalnik, podajalnik, 1. postaja izdelava vtisov, 2. postaja luknjanje, rezanje, 3. postaja krivljenje pete snegolova, - zamenljivo orodje odvisno od tipa, prečni manipulator premik obdelovanca med postajama 3 v 4. postajo krivljenje glave snegolova in kovičenje po TOX metodi, kjer se na mesto spoja koviči brez kovic, ter po možnosti še konstruirati odlagalno napravo končnega izdelka. Linija mora imeti predviden dostop do odvijalne naprave tako, da je možno odvijalno napravo posluževati s stebrnim dvigalom, ki je že vgrajen sredi hale in že služi podobni napravi za nameščanje kolutov ter mora imeti predviden sistem kamor se bo izdelek odlagal. 15
Slika 11: Shematski prikaz 16
5.3 Preračun posameznih delov snegolova Pri preračunu sem se odločil, da za primerjalno oceno preračunam najbolj obremenjene dele snegolova, od dejanske obremenitve. Glede na to, da vsak proizvajalec predpiše količino snegolovov na kvadratni meter za varno zadrževanje oziroma preprečevanje padanja snega s strehe,so še pomembni drugi dejavniki, ki pa so: o cona v kateri smo glede na geografsko področje, o od naklona strehe, o od same kritine. Nakloni streh, glede arhitekturne zahteve, se uporabljajo od 17 do 60, kar so že pretirane vrednosti. Med najbolj uporabljenimi pri nas pa so od 22 po tja do 40. Zato bom v preračunu uporabil maksimalen naklon strehe in maksimalno obremenitev glede snežnih razmer po regijah. 17
5.4 Tehnični podatki snegolova ter drugi dejavniki Debelina pločevine -------- 1,2 mm Širina traku ---------------------- 33 mm Potrebna dolžina traku ---- od 350 660 mm Glede drugih dejavnikov, ki vplivajo na obremenitev pa bom izbral največje možne. Obtežba snega ------ Q Naklon strehe ------- α Q = 550 kg/m² α = 60 Preračun glave snegolova Kako vpliva snežna obremenitev na snegolov v odvisnosti od naklona streh α. T Fn Q Fq Slika 12: Snežna obremenitev strehe 18
FQ Sila snega, ki obremenjuje vertikalno površino snegolova oziroma glavo. Q Snežna obremenitev ( izberem največjo 550 kg/m²) T Trenje na podlago Glava snegolova je na vertikalno površino s snegom kontinuirano obremenjena in jo lahko primerjamo z nosilcem, ki je obremenjen kontinuirano. Fa a b Fb Q 45 Slika 13: Prikaz snežne obremenitve, ki obremenjuje vertikalni del snegolova 19
Sila FQ, ki obremenjuje glavo snegolova v odvisnosti od naklona strehe. FQ= Q sinα α = 60 Q = 5500 (N) FQ= 5500 sin60 FQ= 4763 N l = 65mm Upogibni moment Mmaxza kontinuirano obremenitev nosilca (Krautov strojniški priročnik). M max = Q l 8 = 4763 65 8 Potreben odpornostni moment glede na obremenitev = 38699,3Nmm = 38,6 Nm W = M max σ dop = 38699 130 = 297mm3 > W dej = 180,5mm 3 σ dop dopustna napetost pri nategu ( I. stopnja- mirna obremenitev) za navadno konstrukcijsko jeklo(krautov strojniški priročnik). σ dop = 130N/mm 2 20
Preračun dejanskega odpornostnega momenta W dej R = 5 mm r = 3,8 mm 1.2 3 7 R5 T R3.8 16 33 yo= e=2.12mm x Slika 14:Prereza vertikalnega dela s dimenzijami 21
Pri preračunu upoštevam, da imam na traku gravure, ki povečajo trdnost,zato jih je potrebno upoštevati pri preračunu. Težišče preseka krožnega kolobarja (za izračun vzamem polovico kolobarja): Y KOLO = 2 R3 r 3 3 R 2 r 2 sinα α Y KOLO = 2 53 3,8 3 sin90 180 3 5 2 = 25246 3,82 π 90 8934 = 2,83mm Površina ½ kolobarja A = (R2 r 2 ) 2 π A = (52 3,8 2 ) 2 π = 16.58mm 22
Preračun oddaljenost težiščne osi od X-osi n Y 0 = A i Y i A i=l Y 0 = 1,5 3 + 16,58 2,83 16,58 n A = A i + 3,5 8 i=l + 16,58 2,83 16,58 + 1,5 3 = 100,3 47.2 = Y 0 = 2,12mm Preračun vztrajnostnega momenta za prerez: I x0 = I x + y 2 A I x = a h3 12 I x = 2 ( 3 1,23 12 + 1,52 2 3,6) + ( 7 1,23 12 ( π (104 7,6 4 ) 128 + 1,52 2 8,4) + 2 + 0,71 2 17,76) = I x = 17,5 + 20,25 + 344,8 = I x = 382,55mm 4 y k = Y KOLO Y 0 A k = A Preračun odpornostnega momenta: 23
1.2 T yo= e=2.12mm x R3.8 33 Slika 15: Prikaz težiščnice W x = I x e = 382,55mm4 2,12 mm = W x = 180,5mm 3 e = Y 0 razdalja med x-osjo in težiščnico T težišče prereza Primerjava dejanskega odpornostnega momenta Wdej, katere ploskev snegolova, sneg obremenjuje na upogib, je manjša glede potrebnega oz. izračunanega W odpornostnega momenta. W = 297mm 3 > W dej = 180, 5mm 3 24
5.5 Zasnova stroja za izdelavo snegolovov Glede na odločitev tima in s pomočjo morfološke matrike sem se odločil za varianto, ki je glede samega delovanja najprimernejša - razvijanje pločevinastega traku s koluta, za tem sledi ravnanje pločevinastega traku katerega je potrebno poravnati, nato poravnan pločevinast trak pošljemo skozi podajalnik s katerim lahko nastavljamo točno dolžino izdelka. Po teh opravljenih operacijah imamo poravnan surovec, na dolžino pripravljen pločevinast trak, ki mu sledi preoblikovanje v 1. postaji, 2. postaja, 3. postaja ter premik s prečnim manipulatorjem do 4. postaje in nato izmet na odlagalni trak ter na mesto pakiranja. Ves ta proces je popolnoma avtomatiziran in vse skupaj deluje v zaščitni ograji tako, da je stroj skorajda 99% varen pred morebitnimi nastalimi poškodbami oseb oziroma delavcev. Segmenti, ki se uporabljajo pri avtomatski izdelavi snegolovov so: o odvijalna naprava, o ravnalna naprava, o podajalna naprava, o postaja stiskalnica, o postaja rez, o postaja krivljenje pete snegolova, o postaja krivljenje glave snegolova in TOX spoj ter izmet na transportni trak. 5.6 Odvijalnik Odvijalnik je namenjen odvijanju pločevinastega traku s koluta. Za odvijanje lahko uporabljamo za pogon gredi z elektromotorjem ali hidravličnim pogonom, ali pa je vrteča se gred samo ustavljalna na različne možne načine. Pri izbiri odvijalnika moramo biti pozorni na določene značilne podatke, glede na katere izberemo ustrezen odvijalnik kateri bo zadostoval našim potrebam. Ti značilni podatki so: nosilnost glede na maso koluta, širina pločevinastega traku, maksimalni možni premer koluta, hitrost odvijanja in še debelina materiala. 25
Za vpenjanje koluta na odvijalnik so možni različni načini in sicer: kolesne, viteljne, naslonske in stožčaste. Glede na razmikanje čeljusti pa obstaja tudi več načinov - najbolj ključna sta dva dejavnika: območje razmikanja in nosilnost gredi odvijalnika. Pomemben dejavnik je tudi vpenjanje oziroma razmikanje čeljusti, ki je lahko ročno ali hidravlično. Pri odvijalnikih za pločevinaste trakove je število prijemalnih čeljusti glede oprijemljivosti običajno tri, razporejenih po 120 ali štiri, kjer je kot razporeditve 90. Odvijalnik je opremljen tudi s zavoro, ki preprečuje da bi se pločevinast trak nekontrolirano odvijal ter s tem povzročil poškodbe ljudi oziroma delovnih komponent. Slika 16: Odvijalnik V našem primeru pa s ciljem skrajšanja proizvodnega časa priprave novega koluta, uporabimo odvijalnik v dvojni izvedbi. Medtem, ko se na eni strani kolut odvija, lahko na drugi strani pripravimo novega in tako proces izdelave deluje ne moteno. Vsaka stran odvijalnika ima svoj pogon tako, da je nedelovna stran vedno v mirovanju in pripravljena, da lahko posluževalec namesti nov kolut nanj. 26
5.7 Ravnalnik Ravnalnik ima nalogo, da pločevinast trak, ki se odvija s koluta poravna, saj ta ostane zaradi navijanja v kolut trajno deformiran. Na začetku, ko je premer večji, je manj deformiran, bolj kot gremo proti sredini se ukrivljenost povečuje. Pločevinast trak je potrebno poravnati zaradi zahtev izdelka ali zahtev nadaljnjega tehnološkega postopka. V avtomatiziranih procesih se najpogosteje uporablja ravnanje med valji, ki se s pomočjo zgornjih ravnalnih valjev primikajo ali odmikajo spodnjim. Pločevinast trak se z večkratnim pregibanjem v plastično področje izravna, s tem pa ne smemo spremeniti osnovnih mer pločevine. Obstaja več različnih variant ravnalnikov, ki se razlikujejo po številu ravnalnih valjev in po številu gnanih se valjev. Lahko je gnan le en par vlečnih valjev ali so gnani vsi pari, najpogosteje pa tudi samo spodnji valji. Ti ravnalni valji so učinkovitejši, če so njihovi premeri čim manjši. Ravnalniki so glede na debelino pločevine in zahteve po posluževanju opremljeni z različno opremo, kot so uvodne mize za uvajanje pločevinastega traku med valje, valjčnice za vodenje pločevina po ravnanju, centralni mazalni sistem in sistem za čiščenje. Slika 17: Samostoječi ravnalnik Ravnalnik opremljen s primernim krmilnikom lahko izvajajo ravnanje in točno podajanje na želeno mero. Tako napravo imenujemo ravnalno podajalna naprava. Pri delu s stopenjskimi orodji pa s posebnim programom omogočajo še dviganje valjev. 27
5.8 Valjčni podajalnik Pri avtomatskem delu je funkcija valjčnega podajalnika skladno časovno in mersko točno podajanje pločevinastega traku, taktno in skladno z delom stroja na mesto nadaljnje obdelave. Glade na način delovanja in izvedb pogona je poznanih več vrst podajalnikov. Najbolj prilagodljivi so valjčni podajalniki s krmiljenim elektromotornim pogonom. Glavne prednosti krmiljenih valjčnih podajalnikov so predvsem: o velika prilagodljivost vseh elementov podaje (hitrost, dolžina, smer, itd.), o majhne dimenzije in zanesljivo delovanje. Pomembni parametri valjčnih podajalnikov so: Slika 18: Podajalnik o širina traku, o debelina traku, o hitrost, o premer valjev, o točnost podajanja, o pospešek podajanja. 28
Razlikujemo jih tudi po sistemu pritrjevanja: lahko so nameščeni na stiskalnico manjše izvedbe, večji pa so postavljeni na samostojnih podstavkih. Glede na orodje, se jih da ročno, hidravlično ali motorno nastavljati po višini. V tem primeru sem izbral samostoječi podajalnik s upravljanjem in z nastavljanjem dolžinskih parametrov s servo elektromotorjem, ki ga krmilimo preko komandnega pulta. 29
5.9 Modeliranje Pri koncipiranju 1., 2., 3., postaje prečnega manipulatorja in 4. postaje, sem si pri skicah in celotnemu videzu najlažje pomagal s programskim paketom. Prav tako sem celotno linijo za izdelavo snegolovov zmodeliral v programskem paketu. To je program za tri dimenzionalno modeliranje, glavna prednost 3D programa je, da lahko vse sklope stroja postavimo v celoto in pri morebitnih težavah ali neustreznostih brez težav odpravimo ali izboljšamo določen problem, ki nam ga predpisuje naročnik v zahtevku glede na izdelek. Enostavno je tudi pošiljanje raznih skic v elektronski obliki, s tem pa zmanjšanje stroškov projekta in tudi časa naročnika glede posvetovanja. Program uporabljamo za izdelavo 3D modelov sestavnih delov, sestavljenih v celoto oziroma sestav. S pomočjo raznih aplikacij, lahko s teh modelov izdelamo delavniške risbe, sestavne risbe, enostavne skice, modele kabelskih, pnevmatskih in hidravličnih sklopov. S pomočjo določenih CAM programov lahko tudi izdelamo program za CNC obdelavo. Slika 19: Sklopi povezani v celoto 30
5.10 Prva postaja - izdelava vtisov Prva postaja je sklop sestavljen iz podstavka, ki je narejen tako, da ima pritrdilne plošče katere se pritrdijo v tla. Na ta podstavek je privarjena grobo obdelana osnovna pritrdilna plošča, na tej plošči so nameščena natančna vodila opremljena s vretenom, kateri služi za nastavitev odtisov na pločevinast trak, in merilno letvijo. Ta vodila služijo za natančno nastavljanje celotne stiskalnice glede na želeno dolžino in želeni tip snegolova. Na tej plošči je tudi privita druga postaja, katera se ne da prestavljati, saj je odvisna od prve postaje glede želenega tipa snegolova. Poleg druge postaje je neposredno nameščen tudi prečni manipulator, ki služi za prenos polizdelka do naslednje operacije. Slika 20: Stiskalnice izdelave vtisov z vodilo 31
Prvi sklop na plošči je na vodilih pritrjena celotna stiskalnica, katera sestoji s fiksne plošče, s štirih nosilnih stebrov in zgornje nosilne plošče s prirobnico za privitje delovnega valja. Na njej so štiri izvrtine, v katera so vstavljene drsne vodilne puše, skozi katera potekajo vodila premične plošče, v kateri je fiksirano hitro menjalno orodje. Premična plošča je pritrjena na batnico hidravličnega valja, kateri je predimenzioniran glede potrebne sile za izdelavo vtisov. To so zahteve naročnika. Stiskalnica je opremljena tudi s startnimi in končnimi senzorji za komunikacijo avtomatskega delovanja naprave. V prvi postaji se s pomočjo stiskalnice vtisnejo želeni vtisi, ki služijo za točnost krivljenja trikotne glave s vzdolžnimi trdnostnimi rebri snegolova. Poleg tega pa pri daljših snegolovih s pomočjo odtisa, oziroma ojačitve,pripomore tudi k sami trdnosti segmenta snegolova. Slika 21: Kompletno nosilno ohišje 32
Prva stiskalnica je tudi opremljena s hitro in enostavno menjavo orodja oziroma segmentov, ki so predvideni, da se jih glede na zahtevani tip snegolova lahko hitro zamenja. Poleg tega pa ne smemo pozabiti na samo varnost oziroma možnost poškodb ljudi ali loma orodja. Slika 22: Menjalnih orodij 33
Na podstavku je tudi predvideno mesto za pritrditev kompletnega hidravličnega sklopa,hidravlični agregat s podstavkom za preprečevanje izlitja olja v primeru poškodb in blok hidravličnih ventilov, kot tudi mesto pritrditve pnevmatskega sklopa Elektro ventilov. Slika 23: Hidravlični agregat 34
5.11 Druga postaja - luknjanje in rez traku Za prvim sklopom oziroma stiskalnico sledi druga postaja oz. sklop kateri je na podložni element privit in z vodilnimi nastavki nastavljen tako, da je po višini in z vzdolžno srednjico orodja, v stiskalnici popolnoma linijsko kot pravokotno uravnan. Na tej postaji se vrši po potrebi izsek lukenj, ki služijo za pritrditev snegolova na strešni skelet. Obenem pa tudi pravokotni razrez pločevinastega traku na zahtevano potrebno dolžino glede na izbrani tip snegolova. Slika 24: Stiskalnica za rez in luknjanje traku 35
Postaja oziroma druga stiskalnica je sestavljena z: osnovne podložne plošče, katera je privita na podložne nosilce, in z vodilnimi čepi pravilno nameščena. Na njej sta privita dva nosilna stebra in z zgornje strani privita, zgornja fiksna plošča s hidravličnim valjem. Na hidravlični valj je privita zgornja polovica orodja, ki vsebuje orodje za izsek lukenj in rez traku in je premično vodena, z drsnimi vložki, po stebelnih vodilih. Ta vodila so privita na podložno ploščo spodnjega dela orodja, poleg teh vodil sta še na vsaki strani dva omejevalca hoda valja. Tudi na tej stiskalnici je predvideno hitro aktiviranje orodja za izsek lukenj po potrebi in tudi hitra menjava obeh orodij. Opremljena pa je tudi s senzorji položaja orodja in dvema nastavljivima vodiloma pločevinastega traku, za pozicijo sredine glede na vzdolžno srednico. Slika 25: Premična plošča s rezili 36
Preračun potrebne sile za izsek lukenj Pri preračunu rezalnih sil je potrebno upoštevati naslednje faktorje pločevine: o debelina, o mehanske lastnosti, o zračnost med matrico in nožem, o dolžino reza, o obseg. Enačba sile okroglega izseka: F = π d s τ m π = 3.14 konstanta d[mm] premer krogžnega izseka s[mm] debelina pločevine τ m [mm] strižna trdnost ( 80% R m ) R m [N/ mm 2 ] natezna trdnost materiala 37
Slika 26: Prirezovalno orodje lukenj Enačba sile reza traku: F = L s τ m L[mm] dolžina rezanja s[mm] debelina pločevine τ m [mm] strižna trdnost ( 80% R m ) R m [N/ mm 2 ] natezna trdnost materiala 38
Izračun skupne rezalne sile: Ta sila je vsota vseh rezalnih sil na tem orodju. Za moj primer je sila potrebna za dva okrogla izseka in rez pločevinastega traku po širini. Skupna enačba rezalne sile je: F rez = L i s τ m L i [mm] dolžinavsehizrezov Zračnost med rezili orodja za izseke: Tudi na zračnost med orodjem in nožem ne smemo pozabiti ali zanemariti, saj ima velik tehnološki pomen pri rezanju pločevine. Na naš izdelek ima velik vpliv glede nato, da stranka v zahtevi navaja ergonomijo izdelka s čim nižjimi stroški proizvodnje in natančnost dobljenega izdelka. Na natančnost izseka vpliva zračnost med rezilnima roboma, na odpornost orodja in na porabo energije. Če ta zračnost ne ustreza predpisom oziroma izračunu, nož materiala ne reže, ampak ga mečka ali upogiba in trga kar mu skrajša življenjsko dobo. 39
V tabeli so prikazane vrednosti zračnosti v (mm) za različne materiale. Debelina Medenina Srednje trdo Trdo valjano materiala Mehko jeklo valjano jeklo Jeklo Aluminij 0,25 0,01 0,015 0,02 0,02 0,5 0,025 0,03 0,035 0,05 0,75 0,04 0,045 0,05 0,07 1 0,05 0,06 0,07 0,1 1,25 0,06 0,075 0,09 0,12 1,5 0,075 0,09 0,1 0,15 1,75 0,09 0,1 0,12 0,17 2 0,1 0,12 0,14 0,2 Tabela 4: Vrednosti zračnosti za rezanje 40
5.12 Prečni manipulator Prečni manipulator je sestavljen iz prečnih pnevmatskih vodil, ki so opremljena s dušilkami za natančno končno lego in blaženje udarcev, ter s tem posledično podaljšamo življenjsko dobo prijemala in same naprava. Privit je na mizo tako, da ga je moč nastavljati po višini in širini prve in druge stiskalnice ter nastavljen tako, da prijemalne čeljusti primejo pločevinast trak pred rezom, ter ga na tem mestu zadrži. Na ta pnevmatska vodila je nameščena pnevmatska naprava, katero imenujemo pnevmatsko prijemalo. Na to prijemalo je potrebno skonstruirati tako imenovane prijemalne čeljusti,katere morajo biti odporne proti obrabi, saj so med delovanjem v nenehnem stiku s pločevinastim trakom. V prijemalnih čeljustih je lepo viden surovec z vtisi po 1. in 2. operaciji. Slika 27: Prijemalnih čeljusti 41
Prečni manipulator ima nalogo, da pri rezu pločevinastega traku prime pločevinast segment snegolova, ga na tej poziciji pridrži, tako dolgo, dokler ne dobi signala od tretje postaje, da se na postaji tri izvrši želena operacija krivljenja, tako poimenovane pete snegolova in po potrebi tudi razni odtisi. Ob dokončanju te operacije lahko prečni manipulator izvrši prečni premik do naslednje postaje, postaje štiri, kjer ob končni poziciji odloži pločevinasti segment snegolova za nadaljnjo obdelavo. 42
5.13 Tretje postaja - izdelava zadnje oblike snegolova V zahtevi je predvidena uporaba naprave za več tipov snegolovov. Odvisno od tipa snegolova je bilo potrebno predvideti in skonstruirati napravo, ki se na njej po potrebi izvrši krivljenje tako imenovane pete, oziroma zadnjega dela snegolova, kateri služi za pritrditev samega snegolova. Pri določenih tipih se na tej postaji izvede tudi odtis določene krivine za večjo trdnost snegolova. Pritrjevanje je odvisno od tipa kritine in tipa snegolova. Snegolov je lahko pritrjen samo z obliko ali se ga pritrdi z žebljem na predvidenem mestu. Slika 28: Postaja izdelave pete Na tej postaji se izvrši krivljenje različnih oblik pete snegolova. Skonstruirana je iz podstavka, kateri se ob montaži celotne linije pritrdi in trdno poveže s prvim sklopom. Na podstavek je privarjena nosilna plošča, ki je na fino obdelana s potrebnimi izvrtinami in nastavitvenimi zatiči. 43
Na ta podstavek s ploščo so pritrjena vodila katera se, s pomočjo navojnega vretena in merilne letve, dajo ustrezno nastavljati in tudi se da odčitati mera postavitve s prikazovalnika, glede na želeni tip snegolova. Na teh vodilih je privita celotna enota, ki je potrebna za izdelavo različne oblike pete izdelka. Ta enota je sestavljena iz ohišja na katerem so nameščeni štirje hidravlični valji za različna krivljenja, dva pnevmatska valja za položaj pločevinastega traku in premične plošče z vodili, ki so privita na nosilno ohišje. Na premičnih ploščah je predviden sistem za hitro menjavo različnih orodij. Na nepremičnih oziroma nosilnih ploščah pa so pritrjeni senzorji za začetne in končne pozicije. Glede na to, da je potrebno upoštevati zahteve naročnika, da je možno izdelovati več tipov snegolova, ki se najbolj razlikujejo ravno v obliki pete glede pritrditve in da mora biti orodje enostavno in čim hitreje možno zamenjati, je potrebno pri konstruiranju te enote dobro preučiti sistem hitre menjave orodja. Vsa orodja so prilagojena tako, da se enostavno zamenjajo in z vodilnimi trni pravilno namestijo ter pritrdijo z vsake strani s pritrdilno kladico in vijakom. Slika 29: Orodja s prikazom hitre menjave 44
Slika 30: Spodnje polovice orodja 45
5.14 Četrta postaja - krivljenje glave in TOX kovičenje Četrta postaja - na tem sklopu se vrši operacija krivljenje glave snegolova, s spajanjem brez kovice ali varjenja oziroma termičnega postopka. Sam sem uporabil za našo napravo novo tehnologijo spajanja, ki je prenašanje sile s samo obliko TOX spoja. Pri tem pa ne poškodujemo protikorozijsko zaščito na pločevini in na samem spoju. Ta tehnologija se že dolga leta uporablja v avto industriji, kot tudi v beli tehniki itd. Slika 31: Četrta postaja Postaja je sestavljena z več sklopov, ki so pritrjeni na podnožje in trdno povezani s prvo kot tudi z drugo in tretjo enoto. Nato podnožje je privarjena osnovna plošča s potrebnimi izvrtinami in na njej so privita vodila, ki služijo za natančno postavitev enote glede na prečni 46
manipulator. Na teh vodilih je privito ohišje, s potrebnimi izvrtinami in izrezi za pritrditev določenih komponent. Sklop je možno prestavljati na želeno mero z navojno palico in ga na tej meri obdržati. Kompleten sklop še vsebuje sklop za krivljenje glave snegolova, kateri je sestavljen s štirih pnevmatskih valjev, orodja za krivljenje glave s posebnim mehanizmom in pnevmatskim valjem z vzvodom, ki služi kot prijemalo. Po krivljenju glave je potrebno pločevinast trak spojiti s TOX spojem, ki se izvaja s pomočjo nastavljivega dvostopenjskega hidravličnega valja in posebnega orodja, tako imenovane upogibnega orodja in matrice, ki je nameščen na sredini ohišja. Ko snegolov spojimo, ga s pomočjo izmetne naprave porinemo s trikotnega orodja na transportni trak. Izmetna naprava je sestavljena s pnevmatskega valja, kateri ima na batnici privite izmetne vilice, ki so vodene s drsnimi vodili. Slika 32: Orodja krivljenja trikotne glave Hidravlični, pnevmatski in Elektro sklop je povezan v celoto ter usklajen z računalniško podporo za avtomatsko delovanje. 47
5.15 Spajanje Zakaj razviti TOX spoj? Vse dosedanje metode, gospodarske, tehnične itd. potegnejo za seboj nek problem. Za primer vzamemo varjenje: dolgoletne izkušnje spajanja površinsko zaščitenih pločevin, bodisi pocinkanih, bakrenih in aluminijevih pločevin, kažejo da se jih ne da zavariti brez poškodb ali oksidacije. Pa tudi za te smeri še ni nobenih proizvodnih kontrol, ki se vse pogosteje zahtevajo. Največje težave so se začele pri spajanju dveh pločevin v avto industriji, gospodinjski tehniki kot tudi Elektro tehniki glede korozije na spojih. Vsakodnevni problemi začetka korozije na delih vozil: kot na pokrovu motorja, na pokrovu prtljažnika, na vratih vozil in skratka vsepovsod kjer se spajata dve pločevini skupaj, niso in niso našli rešitve proti oksidaciji in nadaljnji koroziji. Prav tako tudi na gospodinjskih aparatih itd. Kljub vsem poizkusom, kot so površinske zaščite pločevine s cinkanjem in podobni protikorozijskimi zaščitami, jim ni uspelo dolgotrajno preprečiti korozijo na točkovno varjenih spojih dveh pločevin. Standardi in konkurenčnost v avto industriji zahteva čim cenejšo in konkurenčno tehnologijo izdelave in kvalitete karoserij. Saj je pri vsakem točkovnem zvarnem spoju potrebno imeti velik vnos električne energije in s tem posledično pride do velike temperature na spoju. S tem pa nastane takojšna oksidacija med dvema površinama, oziroma dvema pločevinama, ki so površinsko zaščitene npr. s pocinkanjem. Na tem mestu spajanja pločevin je zaradi oksidacije veliko večja možnost pojava korozije oziroma oksidacije. 48
Slika 33: Uporaba TOX tehnologije Ob upogibu pločevine se na spoju uporabi sistem za spajanje TOX. Gre za sistem, podoben kovičenju, pri čemer pa se namesto uporabe energije za varjenje ali kovice spoja uporabi spajanje z obliko. Pri tem se ne poškoduje površina. Kar je uporabno tudi za materiale, ki morajo tekom svoje življenjske dobe izkazati določeno odpornost proti zunanjim vplivom. 49
Slika 34: TOX spajanje 50
5.16 Transportni trak Transportni trak oziroma izvozni trak končnega snegolova služi, da izdelek s druge strani kjer se dokončno izvršijo vse operacije izdelave snegolova, izvozi snegolov iz zaščitne varnostne celice do pulta, kjer operater naprave v embalažo pakira snegolove. Pri snovanju transportnega traka ne smemo pozabiti, da končni snegolovi padejo z višine in da imajo ostre robove, s katerimi lahko transportni trak poškodujejo, ter da je naklonski kot transportiranja velik. Zato je potrebno pri posvetovanju z izdelovalcem transportnih trakov, pri naročilu, to pojasniti in zahtevati odpornost traku na predvideno obrabo ter dodati potrebna rebra za boljši oprijem izdelka. V nasprotnem primeru lahko ob poškodbah traku pride do zastoja celotne linije in s tem posledično povišanje stroškov proizvodnje. Slika 35: Transportni trak Transportni trak je sestavljen iz osnovnega ohišja, na katerega so skonstruirane po višini nastavljive noge. Nanj je privit na sekundarni strani valj z napenjalnimi vijaki, na katerih uravnavamo napenjalno silo traku, katera je potrebna za transport izdelkov in sorednost osi na gnani oziroma primarni valj. Ta je pritrjen na spodnji strani ohišja. Opremljen je s pogonskim motorjem in manipulatorjem obratov. Čez primarni in sekundarni valj je napet transportni trak z rebri, katerega je predvidel proizvajalec traku glede naših zahtev. 51
6 DISKUSIJA Glede na zahteve naročnika in na podane vzorce, kakšen naj bi bil zgled in skupno potrjenim zahtevam naprave, smo izdelali napravo, ki je ergonomično ustrezna. Pred predajo naprave naročniku smo napravo v podjetju testirali tako, da smo jo imeli v obratovanju nekaj dni po osem ur. Pri testiranju je prišlo tudi do manjših napak, kot so programski postopki delovanja, določeni nepotrebni hodi valjev in določeni manjši popravki. Ko smo te napake popolnoma odpravili in napravo pognali v zagon brez vmesnih zastojev, smo obvestili naročnika o prevzemu stroja, glede na njegove zahteve. Delovanje naprave je skoraj popolnoma avtomatizirano, ko na odvijalnik posluževalec vstavi pločevinast kolut in ga ročno napelje skozi ravnalnik in podajalnik. Nato mora napravo nastaviti na ustrezne mere, glede izbranega tipa snegolova, in vstaviti ustrezna menjalna orodja. Na komandnem pultu ob izbiri tipa snegolova se mu izpišejo dimenzije in katera orodja morajo biti vstavljena v določeni postaji. Ob izpolnjenih vseh pogojih, lahko posluževalec požene napravo v avtomatskem režimu in naprava naprej deluje avtomatsko, dokler ni potrebno zamenjati koluta pločevinastega traku. Nadaljnji zagon je časovno manj zahteven in bolj korekten. Naprava je prilagojena tako, da z napravo lahko upravljajo vsi, ki so bili o postopku delovanja naprave usposobljeni. Na višino delavca ni nobenih omejitev, kot tudi ne na težo, saj je v delovnem območju naprave nameščeno stebelno dvigalo za dvigovanje težjih bremen. Naprava je konstruirana na podlagi naročnikovega razpoložljivega prostora. S primernim rokovanjem z napravo ne bi smelo priti do nepredvidenih zastojev z napravo. Naprava ima ustrezna navodila glede vzdrževanja in predvidenih obrabljenih zamenljivih delov naprave za kar je predviden pooblaščeni servis. Tako je delovna doba naprave zagotovljena. 52
7 SKLEP V tehnološko razvitem svetu si razvoja konstrukcijskih komponent brez ustreznih računalniško programskih orodij, ki nam omogočajo realen prikaz zasnove naprave, ne moremo več predstavljati. S temi orodji si pomagamo pri izdelavi dejanskega modela, ki nam dopušča možnost hitre spremembe ob ugotovitvi morebitnih napak brez stroškov, še pred dejansko konstrukcijo naprave. V diplomskem delu vam predstavljam koncipiranje in snovanje naprave. Koncipiranje naprave smo pričeli z zbiranjem rešitev glede na zahteve naročnika in izkušenj delavcev na podobnih napravah. Pri poteku modeliranja smo vsako postajo načrtovali posamično in jih na koncu povezali v celoto. V samem modeliranju je prišlo tudi do manjših popravkov glede na povezanost samih komponent. Naprava je tehnološko zelo zahtevna in dovršena, saj sem se poglobil v pregled konkurenčnih naprav in smo ugotovili, da naprava, ki smo jo skonstruirali v našem podjetju nima konkurence na slovenskem tržišču. Kljub tehnološko zahtevni napravi, je uporaba dokaj enostavna, saj lahko z njo upravlja vsaka strojno usposobljena oseba. Ob izpolnitvi zahteve hitrosti izdelovanja snegolova, ki je dosežena z dvema sekundama in minimalno porabo materiala opravičimo vlogo predvsem iz ekonomskega vidika. Pri izdelovanju diplomske naloge sem naletel na kar nekaj ovir, ki jih nisem znal rešiti. Pri rešitvi problemov sem si pomagal z iskanjem strokovne literature, ki je v okviru strojne stroke kot tudi znanja meteoroloških vplivov. Pri zamislih in možnih rešitvah sem se tudi posvetoval s svojim mentorjem. Kljub pridobljenemu teoretičnemu znanju na fakulteti, se praktična izvedba naprave odvija dosti drugače. Pri tem projektu sem bil v prednosti glede praktičnega znanja, saj sem že predhodno obiskoval srednjo tehniško šolo na kateri sem pridobil več praktičnih izkušenj. Kljub vsem težavam in zahtevnosti naprave, nam je s strokovno usposobljenim kadrom uspelo izdelati napravo v skladu z zastavljenimi cilji in zahtevami naročnika. V zadovoljstvo in zaupanje naročnika, se že podjetje dogovarja za nadaljnji projekt, tako imenovana naprava za izdelovanje nosilcev žlebov, ki naj bi bila zasnovana po principu naprave za izdelovanje snegolovov, ki je opisana v tej diplomski nalogi. 53
SEZNAM UPORABLJENIH VIROV Zakon o graditvi objektov. Uradni list RS, 1998, št. 21, str. 1585. Pravilnik o zaščiti stavb pred vlago. Uradni list RS št. 110/02. Pridobljeno iz http://www.arhiv.mop.gov.si/fileadmin/mop.gov.si/pageuploads/zakonodaja/prostor/graditev/ pravilnik_zasciti_stavb_pred_vlago.pdf. Uredba o vrstah objektov glede na zahtevnost.uradni list RS, št. 37/07, 99/08, 18/13. Pridobljeno iz http://www.pisrs.si/pis.web/pregledpredpisa?id=ured4719. Odlok o občinskih cestah. Uradni list RS, št 29/97 in 18/02. Pridobljeno iz http://www.uradnilist.si/1/content?id=47194. Eurocode 1: Actions on structures. Pridobljeno iz http:/archive.org/stream/en.1991.1.3.2003 #page/n57/mode/2up Toxpressotechnik. Pridobljeno izhttp://www.tox-de.com/de/startseite.html. Kraut, B. 1999.Krautov strojniški priročnik.12. Slovenska izdaja / izdajo pripravil Jože Puhar: Ljubljana. Sevničar, R.2009.Modeliranje in izdelava progresivnega orodja za avtomobilsko industrijo. Univerza v Mariboru: Fakulteta za strojništvo. Pehan, S. 2005. Metodika konstruiranja. Univerza v Mariboru: Fakulteta za strojništvo. 54