NÁVRH KONSTRUKCE OMÍLÁCÍHO STROJE

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ, SYSTÉMŮ A ROBOTIKY FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF PRODUCTION MACHINES, SYSTEMS AND ROBOTICS NÁVRH KONSTRUKCE OMÍLÁCÍHO STROJE SUGGESTION OF TUMBLING MACHINE'S CONSTRUCTION MASTER'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR Bc. PETR MATULA Ing. MILOŠ SYNEK

2 Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky Akademický rok: 2013/2014 ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE student(ka): Bc. Petr Matula který/která studuje v magisterském navazujícím studijním rogramu obor: Výrobní stroje, systémy a roboty (2301T041) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma dilomové ráce: v anglickém jazyce: Návrh konstrukce omílácího stroje Suggestion of tumbling machine's construction Stručná charakteristika roblematiky úkolu: Navrhněte konstrukční řešení omílácího stroje Cíle dilomové ráce: Navrhněte konstrukční řešení omílácího stroje. Omílání na mokro s oužitím keramických tělísek.

3

4 Str. 4 ABSTRAKT Dilomová ráce se zabývá návrhem konstrukce vibračního omílacího stroje ro omílání mosazných nábojnic. Práce obsahuje teoretickou část oisující rinci omílání a možnosti jeho využití, dále charakterizuje různé tyy omílacích strojů a jejich jednotlivých částí. Praktická část ráce zahrnuje funkční výočet vibračního omílacího stroje, návrh ohonu, tlačných ružin nesoucích omílací nádobu a kontrolní výočet těchto ružin. Komletní omílací zařízení je vytvořeno ve 3D modelovacím rogramu. K ráci je řiložena výkresová dokumentace jednotlivých výkresů sestav, odsestav a samostatných dílů dle zadání. KLÍČOVÁ SLOVA Omílací stroj, omílací tělíska, omílání, vibrační elektromotor, comound, ružiny, searační síto. ABSTRACT The master s thesis deals with a suggestion of vibratory tumbling machine s construction for tumbling of brass cartridges. The thesis contains theoretical art which describes the rincile of tumbling and its ossibility of using, further characterizes various tyes of tumbling machines and their arts. Practical art of thesis includes functional calculations of vibratory tumbling machines, draft of ower, comression srings bearing tumbling container and control calculation of these srings. Comlete tumbling machine is created in a 3D modeling rogram. Drawing documentation which includes individual drawings of assemblies, secondary assemblies and their articular arts according to task is enclosed. KEYWORDS Tumbling machine, bodies tumbling, tumbling, vibration electric motor, comound, srings, searation sieve.

5 Str. 5 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE MATULA, P. Návrh konstrukce omílacího stroje. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s. Vedoucí dilomové ráce Ing. Miloš Synek.

6 Str. 6 ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že tato ráce je mým ůvodním dílem, zracoval jsem ji samostatně od vedením Ing. Miloše Synka a s oužitím literatury uvedené v seznamu. V Brně dne 30. května Bc. Petr Matula

7 Str. 7 PODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěl oděkovat mému vedoucímu dilomové ráce anu Ing. Miloši Synkovi za cenné rady a vstřícné vedení ráce. Dále bych chtěl oděkovat své rodině, řítelkyni a nejbližším za odoru a orozumění během celého studia.

8 Str. 8 OBSAH 1 Úvod Dolnění zadání Cíle ráce Omílání Alikace omílání Odjehlování Odstraňování otřeů tlakových odlitků Zaoblování hran Vyhlazování ovrchu Kuličkování Odmašťování Čištění ovrchů Leštění Broušení a leštění současně Moření a odstranění rzi Nanášení kluzných rostředků Zvýšení řilnavosti gumy na kov Dekorativní nástřik drobných dílců Omílací stroje Vibrační zařízení s kruhovou nádobou Vibrační omílací žlaby Odstředivá zařízení Lineární růchozí omílací zařízení Zařízení ro vlečné broušení Omílací bubny a zvony Seciální rocesy Omílací tělíska Keramická omílací tělíska Plastová omílací tělíska Flokulanty... 25

9 Str Comoundy Seciální média Konstrukce omílacího stroje Nastínění řešení Možné varianty Zhodnocení a výběr varianty Výočet omílacího stroje Hlavní technické arametry Výočet úhlu sklonu žlabu vibračního stroje Výočet arametrů vibračního omílacího stroje [2] Potřebný tah vibračního elektromotoru [2] Výočet ružin [3] Jednotlivé části omílacího stroje Stojan Omílací nádoba Pružiny Vibrační motor Searační síto s klakou Volba omílacích tělísek Volba comoundu Konstrukční uzly Ekonomické hledisko Závěr Použité informační zdroje Seznam oužitých zkratek a symbolů Seznam obrázků Seznam tabulek Seznam říloh... 63

10 Str ÚVOD Vznik nerovností a otřeů dorovází rakticky každý řetvárný roces. Tyto rvky jsou nežádoucí, a roto je nezbytné zvolit technologii k jejich odstranění. Původ technologie omílání má svou odobu již v řírodním rocesu ohlazování kamenů. Díky omílání lze ovrch nejen vyhlazovat, ale také nař. čistit, odmašťovat, leštit. Předmětem dilomové ráce je konstrukce vibračního omílacího stroje, který může být využit jako univerzální stroj ro odjehlování a leštění neželezných kovů malých obrobků. V této ráci je tento ty omílacího stroje konciován ro omílání mosazných nábojnic. Před samotnou konstrukcí stroje je ozornost věnována nejrve vysvětlení rinciu omílání a jeho možnosti a alikace. Je charakterizováno odjehlování, odstranění otřeů tlakových odlitků, zaoblování hran, vyhlazování ovrchu, kuličkování, odmašťování, čištění, leštění, broušení, moření a odstranění rzi, nanášení kluzných rostředků, zvýšení řilnavosti gumy na kov, a dekorativní nástřik drobných dílců. V následující kaitole jsou oisovány jednotlivé omílací stroje, jedná se o vibrační zařízení s kruhovou nádobou, vibrační omílací žlaby, odstředivá zařízení, lineární růchozí omílací zařízení, zařízení ro vlečné brušení, omílací bubny a zvony. Závěrem kaitola uvádí další seciální rocesy. Nezbytnou součástí omílání, bez kterého by technologie nemohla fungovat, jsou omílací tělíska. Práce charakterizuje jednotlivé tyy omílacích tělísek, dále oisuje flokulanty, comoundy a seciální média. Následně řichází na řadu charakteristika zvolené varianty vibračního omílání ro konstrukci výše uvedeného vibračního omílacího stroje ro omílání mosazných nábojnic. Konstrukce zahrnuje celistvý výočet a návrh hlavních arametrů omílacího žlabu, výočet tahu vibračního motoru, výočet a následnou kontrolu ružin nesoucích omílací nádobu. Součástí ráce je říloha výkresové dokumentace.

11 Str DOPLNĚNÍ ZADÁNÍ Omílací stroj je určen jako vibrační zařízení. 1.2 CÍLE PRÁCE Navrhnout konstrukční řešení omílacího stroje. Omílání na mokro s oužitím keramických tělísek. Nakreslit celkovou sestavu, odsestavy a výrobní výkresy hlavní části omílacího stroje.

12 Str OMÍLÁNÍ Technologie omílání může být satřena již v řírodním rocesu ohlazování kamenů soluůsobením křemenného ísku a vody. Podstatou je vzájemný relativní ohyb brusiva a broušeného ředmětu. Pro moderní technologii omílání je tyické využití různých druhů uměle vytvořených brusných segmentů (omílacích tělísek), které se navzájem liší svým tvarem, velikostí a účinností. Na úsěšný výsledek celého rocesu mají vliv otimální omílací tělíska, vhodné strojní zařízení, čistící rostředek (tzv. comound) a voda. Působení omílacích tělísek lze řirovnat k činnosti tisíců miniaturních ilníčků [8]. Při každém rocesu výroby kovových součástí (lití, lisování, řezání, obrábění) dochází ke vzniku nerovností, otřeů a znečistění ovrchu výrobků. Technologie k jejich odstranění je vždy odobná, i když se jedná o rozmanité tvary. Díky omílání lze realizovat širokou škálu technologických ožadavků, nař. odstraňování otřeů, zaoblování hran, vyhlazování ovrchu a jeho leštění, broušení, odmašťování, čištění, odstraňování okují a broušení řezu [6]. 2.1 APLIKACE OMÍLÁNÍ Omílání je vhodné ro všechny kovy, last, gumu, drahé kamení aod. U řady obrobků je vyžadována hladkost ovrchu. Omílání se využívá nař. u dekorativních rvků (ro leší design), u kulových čeů (ro leší tření), u turbínových loatek tryskových motorů (ro nižší odor vzduchu), u nábytkového kování (ro tenčí vrstvu kovu ři následné galvanické úravě), u šnekových řevodů (ro nižší otěr a nižší hlučnost u ložisek). Dále se omílání oužívá v zubním odvětví ro oracování olotovarů zubních rotéz, ro mytí a leštění říborů v hotelech, ro výrobu šerků ve zlatnictví, ro leštění kloubních náhrad. Drahá ruční ráce (odstraňování otřeů, broušení, leštění) může být nahrazena rávě seciálními rocesy na bázi základní technologie, a to mnohdy i v leší technické kvalitě [5]. 2.2 ODJEHLOVÁNÍ Omílací stroje vyvolávají ohyb masy omílacích tělísek a obrobků. Působí zde odstředivá síla, rostřednictvím které vystuuje masa tělísek vzhůru odél stěny racovního rostoru. Následně dojde až do bodu, kde má nulovou kinetickou energii a díky gravitaci se vrátí zět na rotující dno. Tento složený sirálový ohyb a velké odstředivé síly vedou k vysokému tlaku a k intenzivnímu ohybu obrobků a odjehlovacích tělísek. Proto je odjehlování velmi intenzivní a je sojeno s krátkými racovními časy. Omílání umožňuje agresivní i šetrnější ostuy. Za agresivní ostu lze ovažovat nař. odjehlování hran sériových výrobků, kdežto šetrný ostu slouží nař. ro vyhlazování ovrchu a leštění. V odstředivých omílacích zařízeních jsou odjehlovány nař. destičky a čey řetězů moto-velo, vojenské nože, klisy roisovacích tužek, různá ouzdra a mince. Dalším říkladem odjehlování v odstředivých strojích je odjehlování lamel ro textilní stroje o tloušťce menší než 0,3 mm, odjehlování lastových výlisků nebo odjehlování gumových manžet [6].

13 Str. 13 Obr. 1 Odjehlování [8] Obr. 1 Odjehlování [4] 2.3 ODSTRAŇOVÁNÍ OTŘEPŮ TLAKOVÝCH ODLITKŮ Díky omílání dojde u tlakových odlitků z hliníku, hořčíku nebo zinku nejen k odstranění otřeů, blan a zbytků mazadel, ale také získají čistý, světlý a homogenní ovrch. Existuje celá řada vibračních omílacích zařízení, lastových omílacích tělísek i asivačních comoundů, které jsou vyvinuty seciálně ro tlakové odlitky [8]. Obr. 2 Odstraňování otřeů tlakových odlitků [8] 2.4 ZAOBLOVÁNÍ HRAN Mají-li obrobky ostré hrany, obtížně o sobě kloužou a zachytávají se v automatických dávkovacích zařízeních a zásobnících. Může ak dojít k jejich vzájemnému oškození. Pro zaoblení hran je vyžadován vysoký brusný výkon. Z toho důvodu jsou ro obrobky malé až střední velikosti využívána odstředivá omílací zařízení [8]. Obr. 3 Zaoblování hran [8]

14 Str VYHLAZOVÁNÍ POVRCHU Technologii omílání ro vyhlazování ovrchu lze oužít ro kovy, keramiku, dřevo, nebo lasty. Cílem je dosáhnout nař. lešího vzhledu, nižšího tření, nižšího odoru vzduchu, tiššího chodu, menšího ootřebení [8]. 2.6 KULIČKOVÁNÍ Obr. 4 Vyhlazování ovrchu [8] Pohledové díly vyžadují skvělý vzhled i bez náročného a drahého leštícího rocesu. Toho lze docílit omocí omílání ve seciálních ocelových kuličkách nebo satelitech. Kromě dosažení atraktivního metalického vzhledu je zde i domněnka vedlejšího efektu zevňování ovrchové vrstvy (tzv. eening efekt). Tento efekt řináší nař. vyšší odolnost vůči korozi [8]. Obr. 5 Kuličkování [8] 2.7 ODMAŠŤOVÁNÍ Mazadla, nejčastěji na bázi minerálních olejů, se využívají ři lisování, řezání ilou a řadě dalších tvářecích rocesů. Na ovrchu ulívá mastnota, která musí být často řed dalšími technologickými kroky odstraněna. Odmašťování lze rovádět v omílacích strojích solu s dalšími technologickými úkony jako je nař. odjehlování nebo zaoblování hran aralelně [8].

15 Str. 15 Obr. 6 Odmašťování [8] 2.8 ČIŠTĚNÍ POVRCHŮ Komonenty ro další oracování, ři oravách nebo reasích, musí být důkladně očištěny. Využití omílací techniky je oroti ruční ráci hosodárnější a efektivnější [8]. Obr. 7 Čištění ovrchů [8] 2.9 LEŠTĚNÍ Nožířské zboží, armatury a mnohé jiné dekorativní díly jsou charakteristické svým leskem. Provádět leštění ruční rací je však časově i finančně náročné, nehledě na zdravotní rizika. Pro tento účel oskytuje omílání ředevším osvědčenou technologii oužívající mj. ráškové koncentráty brusných a leštících ast [8]. Obr. 8 Leštění [8]

16 Str BROUŠENÍ A LEŠTĚNÍ SOUČASNĚ Existuje metoda, která umožňuje rovést oerace broušení a leštění jako jeden technologický úkon, tedy současně, res. bezrostředně o sobě. Tento roces robíhá ve vibračním omílacím stroji. Dochází zde ke kontinuálnímu vzájemnému ohybu masy lešticích omílacích tělísek a obrobků s hmotou tvořenou seciálními brusnými a lešticími minerálními řísadami. Jako omílací tělíska jsou nejčastěji využívány orcelánové válečky růměru 3 až 6 mm. Minerálie se samy rozmělní a řemění na jemný lešticí rášek, během omílání dojde nejdříve k vyhlazení drsného ovrchu. V této fázi je voda do omílacího stroje řiváděna minimálně, nahrazuje jen ztráty vzniklé odařením. Po dosažení ožadované hladkosti ovrchu jsou minerálie ze stroje odlaveny. Následně s lešticími tělísky za kontinuálního řidávání účinné látky a vody roces okračuje [5] MOŘENÍ A ODSTRANĚNÍ RZI Odstranění okují, rzi a nežádoucího zbarvení ovrchu lze efektivně a hosodárně dosáhnout díky omílací technologii. K tomuto účelu se využívají seciální kyselé, nebo zásadité comoundy, jejichž ůsobením dojde ři omílacím rocesu k vyčištění, zesvětlení a celkovému zatraktivnění vzhledu dílů [8]. Obr. 9 Moření a odstranění rzi [8] 2.12 NANÁŠENÍ KLUZNÝCH PROSTŘEDKŮ Seciální kluzný rostředek se nanáší na O-kroužky, těsnící komonenty, dříky ventilů atd. Slouží ke snížení třecích odorů, zabránění zadrhávání nebo urychlení ohybu v automatizovaných lnících zařízeních [8]. Obr. 10 Nanášení kluzných rostředků [8]

17 Str ZVÝŠENÍ PŘILNAVOSTI GUMY NA KOV Pro zvýšení řilnavosti se řed vulkanizací gumy na kovové součásti nanáší na jejich ovrch seciální říravky. Samozřejmostí je ožadavek vysoké roduktivity a rerodukovatelné kvality rocesu [8]. Obr. 11 Zvýšení řilnavosti gum na kov [8] 2.14 DEKORATIVNÍ NÁSTŘIK DROBNÝCH DÍLCŮ Jedná se o kosmetickou úravu ovrchů drobných součástek. Využívají se dekorativní nebo funkční laky, seciální vícesložkové laky nebo ekologicky šetrné, vodou ředitelné laky v milionových sériích [8]. Obr. 12 Dekorativní nástřik drobných dílců [8]

18 Str OMÍLACÍ STROJE Volba strojního zařízení závisí na ožadované intenzitě omílání a na velikosti a tvaru součásti, která se má omílat. Nař. ro odstraňování otřeů (nejčastější technologický úkon) lze využít zařízení mající formu od nejjednoduššího kruhového vibrátoru řes odstředivé omílací zařízení až o ucelené výrobní linky, jejichž hlavní součást ředstavují růběžná vibrační omílací zařízení (lineární nebo sirálová). Zaoblování hran vyžaduje vysoký brusný výkon (asi 10 x větší než vyvozují vibrační stroje), z toho důvodu jsou vhodnými stroji odstředivá omílací zařízení. Tato zařízení jsou charakteristická oměrně jednoduchou automatizací, nevýhodou je však vyšší investice a rovozní náklady, které vylývají z větší sotřeby omílacích tělísek. U řady obrobků je vyžadována hladkost ovrchu. Omílání se využívá nař. u dekorativních rvků (ro leší design), u kulových čeů (ro leší tření), u turbínových loatek tryskových motorů (ro nižší odor vzduchu), u nábytkového kování (ro tenčí vrstvu kovu ři následné galvanické úravě), u šnekových řevodů (ro nižší otěr a nižší hlučnost u ložisek), u žehliček (ro vyhlazení ovrchu o lazmování a ro leštění). Leštění se využívá i během výroby dekorativních rvků, armatur a fitinků, komonentů hudebních nástrojů, galanterního zboží, lodních šroubů (sortovní čluny) a zdravotnických výrobků (zevňovací šrouby, kostní imlantáty). Drahá ruční ráce může být nahrazena rávě seciálními rocesy na bázi základní technologie, a to mnohdy i v leší technické kvalitě [6]. 3.1 VIBRAČNÍ ZAŘÍZENÍ S KRUHOVOU NÁDOBOU Pro širokou škálu obrobků i alikací lze oužít vibrační omílací stroje s kruhovou racovní nádobou. Své využití nachází nejen ři agresivním odjehlování a zaoblování hran, ale také ři čištění ovrchů a leštění až do vysokého lesku. Tyto vibrační omílací stroje se vyznačují univerzálností, hosodárností a vysokou roduktivitou. Mohou být využívány samostatně nebo jako součást ucelené automatizované výrobní linky. V těchto omílacích zařízeních se oužívají bezúdržbové vibrační ohony s trvalou mazací nální. Vnitřní výstelku racovní nádoby tvoří seciální odolný, za horka litý olyuretan [8]. Obr. 13 Vibrační zařízení s kruhovou nádobou [8]

19 Str VIBRAČNÍ OMÍLACÍ ŽLABY Vibrační omílací žlaby nachází své ulatnění ři omílání rozměrných nebo choulostivých obrobků. Pracovní rostor žlabu může být seciálními oddělovači rozdělen na několik samostatných komor. Díky tomu se obrobky vzájemně nedotknou a neoškodí. Některé obrobky mohou být omílány v unutém stavu a to díky seciálně konstruovaným uínačům. Bezúdržbové vibrační ohony mají trvalou mazací nálň. Vnitřní výstelku racovní nádoby tvoří taktéž seciální odolný, za horka litý olyuretan [8]. 3.3 ODSTŘEDIVÁ ZAŘÍZENÍ Obr. 14 Vibrační omílací žlab [8] Odstředivá vibrační omílací zařízení charakterizuje extrémně vysoká intenzita brusného rocesu. Odstředivé omílání je ve srovnání s vibračním omíláním řibližně 10 x rychlejší. Tuto technologii lze využít nejčastěji ro odstranění silných otřeů a ro agresivní zaoblení hran u drobnějších komaktních obrobků. Existuje dvojí rovedení odstředivých vibračních zařízení, rvní ro zracování jedné dávky obrobků a druhé ro aralelní zracování dvou dávek obrobků. Zatímco je rvní šarže o omletí oddělena od omílacích tělísek, druhá je mezitím v racovní nádobě omílána [8]. Obr. 15 Odstředivá zařízení [8]

20 Str LINEÁRNÍ PRŮCHOZÍ OMÍLACÍ ZAŘÍZENÍ Pro kontinuální omílání obrobků na jeden růchod jsou konciována růchozí vibrační omílací zařízení. Ve stanoveném taktu jsou do zařízení vkládány obrobky a ve stejném taktu ze zařízení také vystuují. Tyto tyy omílacího zařízení jsou vhodné ro snazší odjehlování nebo odmašťování obrobků během relativně krátké doby. Zařízení jsou charakterizována vysokou roduktivitou. Své ulatnění nachází nejlée v kontinuálních výrobních linkách. Pracovní kanál může být rovný nebo stočen do tvaru šneku. Má-li zařízení rovný kanál, změny rychlosti růchodu obrobků je dosahováno změnou frekvence kmitů searátního vibračního ohonu, tzv. vynášecího kanálu [8]. Obr. 16 Lineární růchozí omílací zařízení [8] 3.5 ZAŘÍZENÍ PRO VLEČNÉ BROUŠENÍ Technologie vlečného broušení nachází svůj význam ředevším ři omílání složitých obrobků s vysokými nároky na kvalitu. Jedná se o obrobky hodnotné, choulostivé, tvarově složité, nař. lodní šrouby, turbínové loatky, tělesa čeradel a komresorů, vrtáků, stokových, válcových a závitových fréz atd. Zařízení je charakterizováno satelitním mechanismem a několika uínacími stanicemi. Do těchto stanic je unut každý obrobek zvlášť, aby nedošlo k jejich vzájemnému oškození. Ve srovnání s vibračním omíláním je intenzita broušení u vlečného omílání až 40-násobná [8].

21 Str OMÍLACÍ BUBNY A ZVONY Obr. 17 Zařízení ro vlečné broušení [8] Omílací bubny a zvony jsou ideálním řešením ro omílání velmi malého množství drobných obrobků. Využívá se klasický osmiboký omílací zvon nebo stolní bubínek [8]. 3.7 SPECIÁLNÍ PROCESY Obr. 18 Omílací bubny a zvony [8] OPRACOVÁNÍ RÁFKŮ Tento komaktní stroj slouží ro oracování ráfků. Zařízení je ideálně oužitelné ro ředbroušení, jemné broušení a leštění malých sérií a zvláštních ráfků dosahující velikosti maximálně 24". Obsluha zařízení je snadná a výměna brusných tělísek je rychlá. Díky tomu je možné vyleštit ráfky do zrcadlového lesku během několika málo hodin. Zařízení vytvořené seciálně ro oracování ráfku umožňuje zvýšení výkonnosti až o 120 rocent ve srovnání s tradičními dvoumotorovými stroji. Vibrační motor tohoto zařízení je mimořádně robustní, má dlouhou životnost a lynulou regulaci rychlosti. Umožňuje flexibilní řizůsobení každému ožadavku ři oracování [7].

22 Str. 22 Obr. 19 Oracování ráfku [7] SYSTÉMY PRO ČIŠTĚNÍ, SUŠENÍ A LEŠTĚNÍ PŘÍBORU Systémy se využívají ro kombinované čištění říboru se sušením a leštěním beze skvrn, hlavně u říboru se zaschlými zbytky jídel. Příbory různého druhu, nař. ze stříbra a ušlechtilé oceli, můžou být také oětovně uravovány - lze z nich odstranit stoy o oužití nebo lehké naadení korozí [7]. Obr. 20 Systém ro čištění, sušení a leštění říboru [7] OPRACOVÁNÍ MINCÍ Vývoj a technika oracování mincí je založena na osvědčeném know-how. Provádí se čištění lošek oběžných mincí ro žíhání nebo ředběžné či dodatečné oracování hrubých výlisků mincí [7].

23 Str. 23 Obr. 21 Oracování mincí [7] OPRACOVÁNÍ SKÁLY Tato metoda se oužívá v oboru techniky broušení a otryskávání kamene za účelem dosažení antického ovrchu, který je těžko odlišitelný od vzhledu řirozeně zestárnutého kamene. Zařízení ro oracování kamene byla seciálně vyvinuta ro mramor a jiné kameny. Jejich vibrační ohon má zvýšený výkon. Svařovaná konstrukce zařízení je značně robustní [7]. Obr. 22 Oracování skály [7]

24 Str OMÍLACÍ TĚLÍSKA Omílání ředstavuje nejen secifický roces ovrchových úrav, ale oskytuje i možnost cílené změny a zušlechtění ovrchů. Díky srávné kombinaci strojního zařízení a rocesních materiálů, tzv. Chis & Comounds, je dosahováno otimálních výsledků oracování [8]. Rychlost broušení, leštění a vzhled ovrchu dílce jsou ovlivňovány tyem tělíska. Tvar omílacího tělíska je volen tak, aby dokázal oracovat všechny lochy a záhyby. Dalším arametrem ovlivňujícím výběr tělísek je zabránění uvíznutí, vzříčení se v dírách, otvorech a dutinách dílců. Větší omílací tělíska racují více agresivně. Nař. trojboké hranoly, hvězdice, yramidy a kosočtverce racují hruběji než elisoidy, koule a válečky [5]. Tab. 1 Výběrová kritéria ro technologické rostředky [5]

25 Str KERAMICKÁ OMÍLACÍ TĚLÍSKA Keramická omílací tělíska jsou tvořena abrazivními minerálními zrny sojenými keramickou vazbou. Díky vyšší měrné hmotnosti keramiky dochází k většímu tlaku masy tělísek ři omílacím rocesu. Keramická tělíska jsou schona agresivního odjehlování. Lze omocí nich dosáhnout světlého lesklého ovrchu obrobku [8]. 4.2 PLASTOVÁ OMÍLACÍ TĚLÍSKA Obr. 23 Keramická omílací tělíska [8] Minerální zrna v lastových omílacích tělískách sojuje olyesterová ryskyřice. Tělíska jsou charakteristická svou barevností, vysokým brusným účinkem a tvorbou jemné struktury ovrchu, obzvlášť u obrobků z neželezných kovů [8]. Obr. 24 Plastová omílací tělíska [8] 4.3 FLOKULANTY Z omílacího zařízení odchází rocesní kaalina, která obsahuje často kromě zbytku kovů a obrusu z omílacích tělísek také mastnotu. Procesní kaalina musí být ředem vyčištěna, bez ohledu na to, je-li vyouštěna do kanalizace nebo recyklována. Díky oužití flokulantů je rocesní kaalina čištěna. Pomocí nich dochází ke shlukování roztýlených částic do větších vloček a následnému oddělení od čištěné vody. K čištění rocesní kaaliny se oužívají flokulanty kaalné nebo ráškové. Z důvodu snadného dávkování se kaalné flokulanty využívají ve velkých automatických recyklačních zařízeních. Práškové flokulanty nachází své ulatnění v malých zařízeních, kde jsou dávkovány ručně [8].

26 Str. 26 Obr. 25 Flokulanty [8] 4.4 COMPOUNDY Comoundy jsou omocné chemické látky, které čistí a asivují ovrch obrobků, čímž zvyšují účinek omílacích tělísek. Podstatné je udržování čistého ovrchu omílacích tělísek, aby byla zajištěna jejich abrazivní schonost. Standardní comoundy mají ředevším funkci ochranou (roti korozi), čistící a odmašťovací. Seciální comoundy jsou schony tvorby nebo likvidace ěny, moření, leštění kuličkováním a intenzivního (šokového) odmaštění. Podle skuenství lze comoundy rozdělit na kaalné, ráškové a astové. Zvláštním tyem jsou ráškové koncentráty brousících a leštících ast [8]. Obr. 26 Comoundy [8] 4.5 SPECIÁLNÍ MÉDIA Nerezové kuličky o růměru 2,5 5 mm, satelity a válečky se využívají ro tlakové odjehlování nebo kuličkování. Skleněné kuličky o růměru 2 10 mm slouží k odstranění jemných otřeů u tvarově složitých obrobků (i uvnitř). Seciální granulát z drcených kukuřičných stvolů se ulatňuje ři sušení obrobků ve vibračních sušičkách. Jedná se o čistou celulózu, která má vynikající absorční a adsorční účinky. Granulát oskytuje nejen vysušení, ale také dodatečný čistící a leštící efekt. Seciální lastové mikrokuličky oddělují loché tenké obrobky, které mají tendenci se ři mokrém omílání sleovat [8].

27 Str. 27 Obr. 27 Seciální média [8]

28 Str KONSTRUKCE OMÍLACÍHO STROJE V rvní části kaitoly konstrukce omílacího stroje jsou charakterizovány jednotlivé varianty vibračního omílání. Jedná se o vibrační žlaby a vibrační zařízení s kruhovou nádobou. Další část se zabývá výběrem referované varianty, která je dále secifikována. Preferovaná varianta oisuje celý vibrační stroj a následně jsou rozracovány jednotlivé části, jako jsou stojan, omílací nádoba, ružiny, searační síto s klakou, vibrační motor, omílací tělíska a comound. Jednotlivé části jsou osány funkcí, volbou určitého tyu z katalogu výrobců a schématem s hlavními rozměry. Následuje celistvý výočet a návrh hlavních arametrů omílacího žlabu, výočet tahu vibračního motoru, výočet a následná kontrola ružin nesoucích omílací nádobu. Omílací stroj je konciován ro omílání mosazných nábojnic. Nicméně je vhodný jako univerzální stroj ro ojehlování a leštění omíláním u neželezných kovů malých obrobků. Vhodnou výměnou omílacích tělísek a comoundu můžou být rozšířeny možnosti omílacího stroje na omílání širokého sektra ovrchové úravy a tyů materiálu.

29 Str NASTÍNĚNÍ ŘEŠENÍ Tato ráce se zaměřuje na omílání metodou vibrací, která je šetrná k obráběnému materiálu a vyniká vysokou roduktivitou. Je charakterizována dvěma hlavními variantami vibračního omílání. 5.2 MOŽNÉ VARIANTY VIBRAČNÍ ŽLABY Klady - Pro rozměrné obrobky - Pro choulostivé obrobky - Obrobky lze uínat do uínačů - Pracovní rostor lze rozdělit do samostatných komor Záory - Rozměrnější stroj - Složitější searace menších obrobků Obr. 28 Vibrační žlab [7] VIBRAČNÍ ZAŘÍZENÍ S KRUHOVOU NÁDOBOU Klady - Pro menší obrobky - Univerzální zařízení - Vysoká roduktivita omílání - Lze rovozovat jako součást automatizované výrobní linky - Jednoduchá searace obrobku Záory - Nelze omílat rozměrnější obrobky

30 Str. 30 Obr. 29 Vibrační zařízení s kruhovou nádobou [7] 5.3 ZHODNOCENÍ A VÝBĚR VARIANTY Z hlediska omílání malého rozměru obrobku, jednoduché searace obrobku a vysoké roduktivity je vybráno vibrační zařízení s kruhovou nádobou. V tomto zařízení jsou oužívány bezúdržbové vibrační ohony, které mají trvalou mazací nálň. Zařízení je charakterizováno vysokou roduktivitou, hosodárností a univerzálností. Využívá se ři agresivním odjehlování, zaoblování hran, čištění ovrchů a leštění až do vysokého lesku. Své využití nachází jak samostatně, tak jako součást ucelené automatizované výrobní linky.

31 Str VÝPOČET OMÍLACÍHO STROJE 6.1 HLAVNÍ TECHNICKÉ PARAMETRY Omílaná dávka: Omílaný materiál: Hmotnost obrobku: 2000 ks mosazné tělo nábojnice 3,45 g 6.2 VÝPOČET ÚHLU SKLONU ŽLABU VIBRAČNÍHO STROJE OBVOD ŽLABU Střední růměr žlabu byl zvolen d = 0,6 m. o = π d o = π 0,6 o = 1,885 m (1) d = 0, 6m Zvoleno DÉLKA ŽLABU Výška vibračního žlabu byla zvolena H = 0,08 m. L = L = o 2 + H 1,885 L = 1,887 m ,08 2 (2) o = 1,885 m H = 0,08m Zvoleno SKLON ŽLABU H sin ε = ε = arcsin L 0,08 ε = arcsin 1,887 ε = 2,43 = 2 26` H L (3)

32 Str. 32 L = 1,887 m H = 0,08m Zvoleno L H ε φ d c = π d Obr. 30 Úhel sklonu vibračního žlabu 6.3 VÝPOČET PARAMETRŮ VIBRAČNÍHO OMÍLACÍHO STROJE [2] Základní výočty arametrů omílacího stroje vycházejí z výočtu vibračního doravníku, z důvodu chybějícího selektivního výočtu vibračního omílacího stroje. Základní rinci vibračního omílacího stroje je totožný s vibračním doravníkem. Vibrační kontinuální dorava materiálu využívá k řemísťování setrvačných sil, ůsobících na částice doravovaného materiálu. Setrvačné síly vznikají harmonickým kmitavým ohybem žlabu, ři kterém dochází v určité fázi k oddělení částic materiálu od žlabu (svislá složka zrychlení kmitavého ohybu je větší než gravitační zrychlení) [2]. ÚHLOVÁ FREKVENCE KMITÁNÍ ŽLABU Frekvence kmitání byla zvolena f = 50 Hz. ω = 2 π f ω = 2 π 50 ω = 314,15s 1 (4) f = 50Hz Voleno

33 Str. 33 DOBA KMITU t = 1/ f t = 1/ 50 t = 0,02s (5) f = 50Hz Voleno OKAMŽITÁ VÝCHYLKA PLOCHY Amlituda kmitání žlabu vibračního doravníku X ž = 0,001 m. x x x ž ž ž = X sin( ω t) ž = 0,001 sin(314,15 0,02) = 0,000109m (6) X ž = 0,001m ω = 314,15s t = 0,02s 1 Voleno OKAMŽITÁ VÝCHYLKA PLOCHY VE SMĚRU POHYBU MATERIÁLU x x x žx žx žx = X cos β sin( ω t) ž = 0,001 cos 30 sin(314,15 0,02) = 0, m (7) X ž = 0,001m β = 30 o ω = 314,15s t = 0,02s 1 Voleno Voleno OKAMŽITÁ VÝCHYLKA PLOCHY KE SMĚRU POHYBU MATERIÁLU x x x žy žy žy = X sin β sin( ω t) ž = 0,001 sin 30 sin(314,15 0,02) = 0, m (8)

34 Str. 34 X ž = 0,001m β = 30 ω = 314,15s o t = 0,02s 1 Voleno Voleno DVOJÍ DERIVACE SLOŽKY KOLMÉ KE SMĚRU POHYBU Úhel kmitání žlabu vibračního doravníku β = 30. a a a žy žy žy = X ž 2 ω sin β sin( ω t) = 0, ,15 = 5,4002m s 2 2 sin 30 sin(314,15 0,02) (9) X ž = 0,001m β = 30 ω = 314,15s o t = 0,02s 1 Voleno Voleno Největší hodnota a žy je ro ω t = 1 a a a žy max žy max žy max = X ž 2 ω sin β = 0, ,15 = 49,345m s 2 2 sin 30 (10) X ž = 0,001m β = 30 ω = 314,15s o 1 Voleno Voleno PODMÍNKA DOPRAVY DOPRAVNÍKEM S MIKROVRHEM X ž 2 ω sin β > 1 g 0, ,15 9,81 5,03 > 1 2 sin 30 > 1 Podmínka vyhovuje (11)

35 Str. 35 X ž = 0,001m β = 30 ω = 314,15s o 1 Voleno Voleno PODMÍNKA DOPRAVY DOPRAVNÍKEM S MIKROVRHEM VE SKLONU X ž 2 ω sin( ε + β ) > 1 g 2 0, ,15 sin(2, ) > 1 9,81 5,45 > 1 Podmínka vyhovuje (12) X ž = 0,001m β = 30 ω = 314,15s o ε = 2 51` 1 Voleno Voleno 6.4 POTŘEBNÝ TAH VIBRAČNÍHO ELEKTROMOTORU [2] F F F max max max 2 = m ω X o = 110,13 314,15 = 10868,8N Ž 2 0,001 (13) X m ž o = 0,001m = 110,13kg ω = 314,15s 1 Voleno VÝSLEDNÁ HMOTNOST VŠECH ZÁVAŽÍ Hmotnosti nádoby, tělísek, comoundu byly změřeny v rogramu SolidWorks z 3D modelu mého návrhu omílacího stroje. Výsledná hmotnost m nádoba = 49,13 kg, m tělísek = 20,1 kg, m comoud = 8 kg. Hmotnost vibračního motoru je vybrána z charakteristik motoru výrobce Finn s. r. o. m motor = 26 kg [4]. Hmotnost omílaného obrobku je dána ze zadání, ři výrobní dávce 2000 ks, m obrobku = 6,9 kg.

36 Str. 36 m m m o o o = m nádoba + m motor + m tě lísek + m = 49, , ,9 = 110,13kg comoud + m obrobek (14) m m m m m nádoby motor tě lísek coumoud obrobek = 49,13kg = 26kg = 20,1kg = 8kg = 6,9kg Voleno Voleno Voleno Voleno Voleno 6.5 VÝPOČET PRUŽIN [3] y = 0,04m D L o = 0,05m = 0,3m Pracovní chod Nominální růměr ružiny Volná délka ružiny Si Cr Ocel Wr.N Materiál ružiny 6 τ = Pa Dovolené namáhání ve smyku A 9 E = Pa Modul ružnosti 10 G = 8,42 10 Pa Modul ružnosti ve smyku POTŘEBNÁ CELKOVÁ TUHOST PRUŽINY c = mo ω c = 110,13 314,15 c = 34597,3Nm 1 (15) m o = 110,13kg ω = 314,15s 1

37 Str. 37 TUHOST JEDNOTLIVÝCH PRUŽIN Počet ružin byl zvolen n = 8 kusů s ohledem na rovnoměrné rozložení váhy. c c c = = = c n 34597, ,66 Nm 1 (16) c = 34597,3Nm n = 8 1 Zvoleno MINIMÁLNÍ ZATÍŽENÍ PRUŽINY 1 1 F1 = mo g + Fmax n n 1 1 F1 = 110,13 9, ,8 8 8 F = 1403,61N 1 (17) m o F max n = 8 = 110,13kg = 10868,8N Zvoleno MAXIMÁLNÍ ZATÍŽENÍ PRUŽINY F F F = m o 1 g + F n = 110,13 9,81 = 1576,59N max c1 y n , ,66 0,04 8 (18) m o F c 1 max = 110,13kg = 10868,8N = 4324,66Nm y = 0,04m n = 8 1 Zvoleno Zvoleno

38 Str. 38 PŘEDPOKLÁDANÝ PRŮMĚR DRÁTU Předokládaný růměr drátu ružiny d = 0,008 m byl zvolen s ohledem na nominální růměr ružiny. D i = d i i 0,05 = 0,008 = 6,25 (19) D d = 0,05m = 0,008 Zvoleno Zvoleno K K K i + 0,2 = i 1 6,25 + 0,2 = 6,25 1 = 1,3 (20) i = 6,25 VÝPOČET PRŮMĚRU DRÁTU d d d v v v = 2 3 F D 8 π τ K A 1576, ,3 = 2 3 π 918 = 6,57mm d = 8mm Podmínka vyhovuje (21) D d = 0,05m = 0,008m Zvoleno Zvoleno

39 Str. 39 STLAČENÍ DRÁTU s s s F8 = c ,59 = 4324,66 8 = 0,045m (22) F c 1 8 = 1576,59N = 4324,66Nm 1 POČET AKTIVNÍCH ZÁVITŮ n n n P P P G s8 d = 8 F D , ,045 0,01 = ,08 0,05 = 12, (23) G = 8,42 10 F s D d 8 8 = 3297,08N = 0,045m = 0,05m = 0,01m 10 Pa Voleno Voleno CELKOVÝ POČET ZÁVITŮ z = n P + 1,5 z = ,5 z = 14,5 (24) n P = 13

40 Str. 40 KONTROLA VYVOLANÉHO NAPĚTÍ 8 F8 D τ = π d τ = K ,08 0,05 1,3 τ = 3 π 0,01 Pa (25) 6 τ = Pa τ = A 6 Pa Podmínka vyhovuje K = 1,3 F D d 8 = 3297,08N = 0,05m = 0,01m Zvoleno Zvoleno KONTROLA TUHOSTI PRUŽINY c c c R R R G = 8 D 4 d 3 n 10 8, ,01 = 3 8 0,05 8 = 10525Nm 1 4 (26) G = 8,42 10 n = 8 D d = 0,05m = 0,01m 10 Pa Zvoleno Zvoleno Zvoleno Zvoleno NEJVĚTŠÍ DOVOLENÍ DEFORMACE PRUŽINY L L L = ( z + 1 z ) d = (14, ,5) 0,01 = 0,15m 0 (27)

41 Str. 41 z = 14,5 z 0 = 0,005m d = 0, 01m Zvoleno Zvoleno LIMITNÍ STLAČENÍ PRUŽINY s s s = L o L 9 = 0,3 0,15 = 0,15m (28) L L s o = 0,15m = 0,3m Zvoleno ROZTEČ ZÁVITŮ t t t s = n 9 + d 0,15 = + 0, = 0,022m (29) s n d 9 = 0,15m = 13 = 0,008m Zvoleno KONTROLA ROZTEČE ZÁVITU 1,5 d < t < 0.55 D 1, < t < < < Podmínka vyhovuje (30) d D = 0,008m = 0.05m Zvoleno Zvoleno

42 Str. 42 MAXIMÁLNÍ MEZNÍ ZATÍŽENÍ PRUŽINY F F F = s 9 c n 1 = 0, ,66 8 = 5189,6N (31) s c 9 1 = 0,15m = 4324,66Nm 1 NAPĚTÍ PRUŽINY V MEZNÍM STAVU τ τ τ F9 D = π d 3 = 212,4 10 K ,32 0,05 1,3 = 3 π 0,01 6 Pa (32) 6 τ 9 = 212,4 10 Pa τ A = Pa Podmínka vyhovuje F K D d 9 = 1283,32N = 1,3 = 0,05m = 0,01m Zvoleno Zvoleno BEZPEČNOST PŘI VZPĚRU L a = D a = a = 0 0,3 0,05 6 (33)

43 Str. 43 L 0 = 0,3m D = 0, 05m Zvoleno Zvoleno s b = L ,045 b = 100 0,3 b = 16% (34) s L = 0,045m 8 o = 0, 3 m Zvoleno Obr. 31 Graf bezečnosti ři vzěru Bod A s arametry a a b se nachází dostatečně daleko od mezní křivky, určující oblast, kde má ružina tendenci k vybočování.

44 Str JEDNOTLIVÉ ČÁSTI OMÍLACÍHO STROJE Obr. 32 Schéma omílacího stroje 1 - Stojan 2 - Omílací nádoba 3 - Servisní dveře 4 - Pružiny 5 - Vibrační motor 6 - Searační klaka 7 - Searační síto 8 - Výsyka 9 - Vyouštěcí otvor tělísek

45 Str STOJAN Stojan omílacího stroje je tvořen svařencem z tlustostěnného, za tela válcovaného lechu DIN 1543 tloušťky 3 mm. Z vnitřní části jej vyztužují říčná žebra. Na sodní části je navařeno 6 kusů stavěcích noh. V rostřední části se nacházejí servisní dveře ro údržbu a seřízení vibračního motoru. V horní části je navařeno 8 kusů kruhových držáků ro umístění ružin. Stojan stroje nese omílací nádobu včetně vibračního motoru. Z levé boční strany je navařena trubka odélně svařovaná hladká EN Ø32x1.2, která slouží jako držák ro ovládací anel a elektrický regulátor frekvence vibrací. Obr. 33 Stojan omílacího stroje 7.2 OMÍLACÍ NÁDOBA Omílací nádobu tvoří také svařenec z tlustostěnného, za tela válcového lechu DIN 1543 tloušťky 3 mm, vyztužený odélnými a říčnými žebry ro zvýšení tuhosti nádoby. Ke sodní části je navařeno 8 kusů kruhových držáků ro usazení na ružiny. Ve sodní části se nachází otvor ro vyouštění comoundu a výměnu omílacích tělísek. V horní části je umístěna naouštěcí tryska ro comound. Z boční strany ústí výsyka ro odvod omílaného materiálu. Vnitřní strana omílací nádoby má výstelku tvořící seciální, za horka litý, olyuretan, který zajišťuje hladký a odolný ovrch ro omílání. V nádobě je umístěna searační klaka a searační síto.

46 Str. 46 Obr. 34 Omílací nádoba 7.3 PRUŽINY Poděrné ružiny umožňují kmitavý ohyb omílací nádoby a současně brání řenosu dynamických sil do okolí. Zvolený očet válcových tlačných ružin, které nesou omílací nádobu, je 8 kusů. Tlačné ružiny dovolují omílací nádobě kmitat v určené frekvenci f = 50 Hz, kterou vydává řírubový motor s nevyvážkou. Pružiny jsou ve stojanu i v omílací nádobě uchyceny v ouzdrech z trubky odélně svařované hladké EN Ø70x4 40 mm. Rozměry ružiny byly zvoleny, vyočteny a následně zkontrolovány v naětí, tuhosti a vzěru. Materiál ružiny je Si Cr Ocel Wr.N [1]. Obr. 35 Válcová tlačná ružina

47 Str. 47 Tab. 2 Parametry válcové tlačné ružiny Rozměry [mm] Ø D i Ø D Ø D e L o m Ø d z , ,5 7.4 VIBRAČNÍ MOTOR Obr. 36 Schéma válcové tlačné ružiny Vibrační motory jsou založeny na rinciu kmitání. Mechanickým kmitacím ohybem uvádí do ohybu vibrační zařízení, na němž je motor řievněn. Tím dochází ke kmitání tělesa, oříadě hmoty, s určitou amlitudou a frekvencí [4]. Pro ohon vibračního omílacího stroje byl volen řírubový asynchronní třífázový elektromotor s nevyvážkou od solečnosti Finss s.r.o. ty MTF 15/2000 S02 VRS s těmito arametry. Vibrační motor je dostatečně dimenzován ro ohon omílacích tělísek ve žlabu i ro ohyb řes searační klaku. Tab. 3 Parametry vibračního motoru [4] Výkon [W] Síla [kn] Otáčky [/min] Proud ři 400V [A] Průměr bubnu [mm] Celková délka [mm] , ,

48 Str. 48 Obr. 37 Vibrační motor MTF 15/2000 S02 VRS [4] Tab. 4 Zástavbové rozměry vibračního motoru [4] Rozměry [mm] A Ø B Ø C Ø D Ø H E F G I L M Ø P Hmotnost [kg] ,5 57, , Obr. 38 Schéma vibračního motoru MTF 15/2000 S02 VRS [4]

49 Str. 49 Jako říslušenství ro vibrační motory je římo od výrobce Finss s.r.o. dodáván elektrický regulátor frekvence vibrací, ty VR 022 [4]. Tento regulátor lně řeší základní roblémy variací frekvence vibrací ve výrobních rocesech. Dokáže růběžně měnit frekvenci elektrických vibrátorů od 0 Hz až do maximální frekvence daného tyu vibromotoru. Změnou frekvence kmitání lze měnit ostuovou rychlost materiálu na žlabu. K jeho funkci také atří start, sto a zětný i doředný chod vibromotoru. Jakékoliv oruchy jsou indikovány na disleji elektrického regulátoru. Obr. 39 Elektrický regulátor frekvence vibrací VR 022 [4] 7.5 SEPARAČNÍ SÍTO S KLAPKOU Při dokončení fáze omílání se ručně zaaretuje klaka, o které se následně omílací tělíska solečně s obrobky ohybují směrem k výsyce. Úhel klaky je ři searování 30. Vibrační motor je dostatečně naddimenzován ro ohyb omílacích tělísek s obrobky o klace. Cestou k výsyce však omílací tělíska s obrobky rojdou nejrve řes vodorovné searační síto, ak terve k výsyce. Searační síto má otvory o Ø 6 mm. Omílací tělíska o straně a, b = 4 mm roadnou otvory zět do omílací nádoby. Obrobek o rozměru Ø 10 x 20 mm neroadne a ohybuje se směrem k výsyce. Tento jednoduchý mechanismus zajišťuje dokonalou searaci obrobku od omílacích tělísek. Klaka se skládá z desky zajištěné zarážkou na hřídeli s madlem ro aretaci klaky ve dvou olohách omílací oloha a vysyávací oloha. Hřídel klaky je ustavena v omílací nádobě a zajištěna ojistnými kroužky z obou stran. Searační síto je vyrobeno z desky materiálu POM o tloušťce 10 mm a zajištěno v bocích omílací nádoby šrouby.

50 Str. 50 Obr. 40 Searační síto s klakou 7.6 VOLBA OMÍLACÍCH TĚLÍSEK Pro omílání nábojnice o rozměrech Ø vnější =11,5 mm, Ø vnitřní = 11 mm a délce 22 mm bylo nutné zvolit omílací tělíska tak, aby všechny vnější i vnitřní ostré hrany byly dokonale odjehleny a zároveň aby byl celý ovrch mosazné nábojnice dokonale vyleštěn. Tělíska zalňují omílací žlab do výšky 10 cm. Ze zadání bylo atrné, že omílací tělíska budou keramická. Z tohoto důvodu byly zvoleny keramická tělíska trojúhelníkového tvaru RSF 4/4 D od solečnosti FLÍDR s. r. o. [5], které se svými rozměry dostanoui do vnitřní dutiny nábojnice. Tab. 5 Rozměry omílacích tělísek [5] Rozměry [mm] Hmotnost [g] a b 4 4 2,39 Obr. 41 Schéma keramických omílacích tělísek RSF 4/4 D [5]

51 Str VOLBA COMPOUNDU Ze zadání je atrné, že omílání bude robíhat na mokro. Další arametr důležitý ro volbu comoundu je materiál omílaného obrobku. Materiálem je mosaz. Comound byl zvolen FC 230 od solečnosti FLÍDR s. r. o. [5], který je vhodný ro neželezné kovy a má čistící a leštící účinky s hodnou H 7,5. Naouštěcí tryska ro comound je umístěna na horní části omílací nádoby. 7.8 KONSTRUKČNÍ UZLY ŘEZ STOJANU Na tomto řezu stojanu omílacího stroje lze vidět odélné žebra, která zvyšují celkovou tuhost stojanu. Jsou navařeny k tělu, hornímu a sodnímu lechu stojanu. Obr. 42 Řez stojanu ULOŽENÍ ZKRUTNÝCH PRUŽIN Na obrázku je zobrazeno uložení zkrutných ružin. Jsou uloženy ve stojanu i v omílací nádobě v držácích ružin, které jsou navařeny na říslušných sekcích. Zkrutné řužiny jsou následně vloženy do sodních držáků, oté se nasadí komletní omílací nádoba.

52 Str. 52 Obr. 43 Uložení zkrutných ružin ŘEZ OMÍLACÍ NÁDOBY Jak můžete vidět na obrázku řezu omílací nádoby, uchycení motoru je konstruováno šroubovým sojem římo na dno omílací nádoby 8 šrouby M16x36. V levé části obrázku vidíme searační síto solu s výsykou hotových obrobků. V ravé dolní části je viditelné vyouštění omílacích tělísek ro celkovou výměnu nálně omílacích tělísek. Obr. 44 Řez omílací nádoby

53 Str. 53 ULOŽENÍ SEPARAČNÍ KLAPKY SE SEPARAČNÍM SÍTEM Searační klaka je v omílacím rocesu ve vodorovné oloze, o dokončení omílání se ručně zaaretuje do vysyávací olohy a obrobek solečně s omíĺacími tělísky utuje směrem k searačnímu sítu. Searační síto je řišroubováno na boky omílací nádoby. Searační síto je určeno ro searaci obrobku od omílacích tělísek, omocí vrtaných otvorů o Ø 6 mm. Do otvorů roadnou omílací tělíska a obrobek směřuje dále k výsyce, jelikož má větší rozměry než je vrtání searačního síta. Na výsyku se může naojit ás, ásový doravník ro kontinuální výrobu, nebo bedny, oříadě alety k uložení obrobených kusů. Obr. 45 Uložení searační klaky se searačním sítem

54 Str EKONOMICKÉ HLEDISKO Z důvodu teoretické konstrukce omílacího stroje je vysán odhad ceny (bez DPH) celého stroje bez kabeláže. Polotovary 6ks Plech 3x1000x ,4 Kč/ks 3ks Plech 4x1000x ,2 Kč/ks 6ks Plech 5x1000x ,4 Kč/ks 1ks Ocel kruhová 8 8,2 Kč/ks 1ks Ocel kruhová 30x ,4 Kč/ks 1ks Trubka konstrukční 32x1,5x ,8 Kč/ks 1ks Trubka konstrukční 66,3x ,7Kč/ks 1ks POM 8x1000x ,6 Kč/ks 1ks POM 40x1000x ,6 Kč/ks Elektronika Vibrační motor MTF 15/2000 S02 VRS Elektrický regulátor frekvence vibrací VR Kč Kč Montáž 32h Výroba dílů 860 Kč/h 24h Sváření 650 Kč/h 8h Lakování 480 Kč/h 16h Montáž stroje 540 Kč/h Součet ,7 Kč V ekonomickém hledisku je zohledněn náku olotovarů, vibračního motoru, elektrického regulátoru frekvence vibrací a ráce na výrobě dílů, svařování konstrukce, lakování konstrukce, dílů a finální montáž omílacího stroje. Výsledná cena je ,7 Kč.

55 Str. 55 ZÁVĚR Dilomová ráce charakterizuje technologii omílání, omocí které je možno odstranit nežádoucí nerovnosti a otřey vznikající rakticky během každého řetvárného rocesu. Po teoretickém seznámení s rinciy omílání a omílacími stroji bylo dle zadaných arametrů navrženo vibrační omílací zařízení ro omílání mosazných nábojnic. Tento ty omílacího stroje lze oužít jako univerzální zařízení ro omílání odobně velkých obrobků. Co se týče samotné konstrukce vibračního omílacího stroje, nejrve byly vyočteny základní arametry doravního žlabu, ze kterého vycházely hlavní arametry ro určení a výočet ohonu. Pro ohon omílacího stroje byl zvolen asynchronní motor řírubový s nevyvážkou. Dále byl stanoven očet zkrutných ružin. Jednalo se o 8 kusů, které byly evnostně sočteny a následně zkontrolovány na únostnost a vzěr. Následně byly vybrány ostatní komonenty elektrický regulátor frekvence vibrací, searační sítko s kladkou, comound. Hlavní části jako stojan a omílací nádoba byly zvoleny jako svařovaná sestava z tlustostěnného lechu. Všechny jednotlivé komonenty byly voleny s ohledem na jednoduchou montáž a dostunou cenu. Mezi nejdůležitější volbu komonent atří volba keramických omílacích tělísek. Byla vybrána keramická tělíska tvaru trojúhelníku, která se svými rozměry dostanou i do vnitřní dutiny nábojnice. Komletní omílací zařízení bylo vytvořeno ve 3D modelovacím rogramu a oté rozkresleno do jednotlivých výkresů sestav, odsestav a samostatných dílů dle zadání dilomové ráce. Obr. 46 Vibrační omílací stroj

56 Str. 56 POUŽITÉ INFORMAČNÍ ZDROJE [1] LEINVEBERL, J., VÁVRA, P.: Strojnické tabulky omocná učebnice ro školy technického zaměření. Úvaly: Albra, s. ISBN [2] POLÁK, J.: Doravní a maniulační zařízení II. Skrita VŠB Technická univerzita Ostrava, 2003, 104s. ISBN [3] Norma ČSN EN 13906: Šroubové válcové ružiny vyráběné z drátů a tyčí kruhového růřezu Výočet a konstrukce. Praha: Český normalizační institut, s. [4] FINSS [online]. 2014[cit ], Omílání. Dostuné z: htt:// [5] FLÍDR [online]. 2014[cit ], Omílání. Dostuné z: htt:// [6] HLAVÁČEK, M.: Omílání jako univerzální metoda ro úravu ovrchů. 2002, 32s. Dostuné z: htt:// [7] ROSLER [online]. 2014[cit ], Omílání. Dostuné z: htt:// [8] TROWAL [online]. 2014[cit ], Omílání. Dostuné z: htt://

57 Str. 57 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ a [ - ] Bezečnost ři vzěru - arametr a a žx [m.s -2 ] Dvojí derivace složky kolmé ke směru ohybu a žx max [m.s -2 ] Maximální hodnota derivace složky kolmé ke směru ohybu b [ - ] Bezečnost ři vzěru a arametr b c [N.m -1 ] Celková tuhost ružin c 1 [N.m -1 ] Tuhost jedné ružiny c R [N.m -1 ] Kontrolní tuhost ružiny d [m] Střední růměr vibračního žlabu d [m] Předokládaný růměr drátu ružiny d v [m] Minimální růměr drátu ružiny D [m] Nominální růměr ružiny f [Hz] Frekvence kmitání F max [N] Potřebný tah vibračního motoru F 1 [N] Minimální zatížení ružiny F 8 [N] Maximální zatížení ružiny F 9 [N] Maximální mezní zatížení ružiny g [m.s -2 ] Tíhové zrychlení G [Pa] Modul ružnosti ve smyku H [m] Výška vibračního žlabu i [ - ] Faktor i ři návrhu růměru ružiny K [ - ] Faktor K ři návrhu růměru ružiny L [m] Délka vibračního žlabu

58 Str. 58 L o [m] Volná délka ružiny L 9 [m] Největší dovolená deformace ružiny m comound [kg] Hmotnost comoundu m motor [kg] Hmotnost vibračního motoru m nádoba [kg] Hmotnost vibrační nádoby m o [kg] Hmotnost všech vibrujících závaží m obrobku [kg] Hmotnost obrobku m tělísek [kg] Hmotnost omílacích tělísek n [ - ] Počet ružin n [ - ] Počet aktivních závitů ružiny o [m] Obvod vibračního žlabu s 8 [m] Stlačení drátu ružiny s 9 [m] Limitní stlačení ružiny t [s] Doba kmitu t [m] Rozteč závitu ružiny x ž [m] Okamžitá výchylka lochy x žx [m] Okamžitá výchylka lochy ve směru ohybu materiálu x žy [m] Okamžitá výchylka lochy ke směru ohybu materiálu X ž [m] Amlituda kmitání žlabu vibračního doravníku y [m] Pracovní chod ružiny z [ - ] Celková očet závitů ružiny β [ ] Úhel kmitání žlabu vibračního doravníku ε [ ] Úhel sklonu vibračního žlabu ω [s -1 ] Úhlová frekvence

59 Str. 59 π [ - ] Ludolfovo číslo τ [Pa] Vyvolané naětí τ a [Pa] Dovolené vyvolané naětí τ 9 [Pa] Naětí ružiny v mezním stavu

60 Str. 60 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Odjehlování Str. 13 Obr. 2 Odstraňování otřeů tlakových odlitků Str. 13 Obr. 3 Zaoblování hran Str. 13 Obr. 4 Vyhlazování ovrchů Str. 14 Obr. 5 Kuličkování Str. 14 Obr. 6 Odmašťování Str. 15 Obr. 7 Čištění ovrchů Str. 15 Obr. 8 Leštění Str. 15 Obr. 9 Moření a odstraňování rzi Str. 16 Obr. 10 Nanášení kluzných rostředků Str. 16 Obr. 11 Zvýšení řilnavosti gum na kov Str. 17 Obr. 12 Dekorativní nástřik drobných dílců Str. 17 Obr. 13 Vibrační zařízení s kruhovou nádobou Str. 18 Obr. 14 Vibrační omílací žlab Str. 19 Obr. 15 Odstředivá zařízení Str. 19 Obr. 16 Lineární růchozí omílají zařízení Str. 20 Obr. 17 Zařízení ro vlečné broušení Str. 21 Obr. 18 Omílací bubny a zvony Str. 21 Obr. 19 Oracování ráfků Str. 22 Obr. 20 Systém ro čištění, sušení a leštění říboru Str. 22 Obr. 21 Oracování mincí Str. 23 Obr. 22 Oracování skály Str. 23 Obr. 23 Keramická omílací tělíska Str. 25

61 Str. 61 Obr. 24 Plastová omílací tělíska Str. 25 Obr. 25 Flokulanty Str. 26 Obr. 26 Comoundy Str. 26 Obr. 27 Seciální média Str. 27 Obr. 28 Vibrační žlab Str. 29 Obr. 29 Vibrační zařízení s kruhovou nádobou Str. 30 Obr. 30 Úhel sklonu vibračního žlabu Str. 32 Obr. 31 Graf bezečnosti ři vzěru Str. 43 Obr. 32 Schéma omílacího stroje Str. 44 Obr. 33 Stojan omílacího stroje Str. 45 Obr. 34 Omílací nádoba Str. 46 Obr. 35 Válcová tlačná ružina Str. 46 Obr. 36 Schéma válcové tlačné ružiny Str. 47 Obr. 37 Vibrační motor MTF 15/2000 S02 VRS Str. 48 Obr. 38 Schéma vibračního motoru MTF 15/200 S02 VRS Str. 48 Obr. 39 Elektrický regulátor frekvence vibrací VR 022 Str. 49 Obr. 40 Searační síto s klakou Str. 50 Obr. 41 Schéma keramických tělísek RSF 4/4 D Str. 50 Obr. 42 Řez stojanu Str. 51 Obr. 43 Uložení zkrutných ružin Str. 52 Obr. 44 Řez omílací nádoby Str. 52 Obr. 45 Uložení searační klaky se searačním sítem Str. 53 Obr. 46 Vibrační omílací stroj Str. 55

62 Str. 62 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Výběrová kritéria ro technologické rostředky Str. 24 Tab. 2 Parametry válcové tlačné ružiny Str. 47 Tab. 3 Parametry vibračního motoru Str. 47 Tab. 4 Zástavbové rozměry vibračního motoru Str. 48 Tab. 5 Rozměry omílacích tělísek Str. 50

63 Str. 63 SEZNAM PŘÍLOH OMÍLACÍ STROJ Sestavný výkres PODSTAVA Sestavný výkres SERVISNÍ DVEŘE Výrobní výkres PODSTAVA - SVAŘENEC Svarkový výkres TĚLO PODSTAVY Výrobní výkres SKRUŽ 01 Výrobní výkres SKRUŽ 02 Výrobní výkres SKRUŽ 03 Výrobní výkres NOHA Výrobní výkres TRUBKA 01 Výrobní výkres TRUBKA 02 Výrobní výkres TRUBKA 03 Výrobní výkres PLECH PANELU Výrobní výkres DRŽÁK PRUŽINY 01 Výrobní výkres OMÍLACÍ NÁDOBA Sestavný výkres NAPOUŠTĚCÍ TRYSKA Výrobní výkres VÍKO Výrobní výkres VÍKO VYPOUŠTĚCÍ Výrobní výkres BOČNICE SEPARACE Výrobní výkres SÍTO SEPARACE Výrobní výkres SEPARAČNÍ KLAPKA Výrobní výkres SEPARAČNÍ OSA Výrobní výkres SEPARAČNÍ MADLO Výrobní výkres