VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY O TECHNOLOGY AKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ, SYSTÉMŮ A ROBOTIKY ACULTY O MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE O PRODUCTION MACHINES, SYSTEMS AND ROBOTICS NÁVRH ZÁSOBNÍKU PICK-UP PRO TĚŽKÉ RÉZOVACÍ HLAVY DESIGN O PICK-UP MAGAZINE OR HEAVY MILLING HEADS MASTER S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BRNO 010 BC. TOMÁŠ MALÍK ING. JAN PAVLÍK

2 Str.

3 Str. 3

4 Str. 4

5 Str. 5 ANOTACE Cílem dilomoé ráce je arhout řešeí doraíku těžké NC frézoací hlay, ro stroj yráběý ČKD Blasko ty SKD 63/70D. Pohyb sočíá řesuu z arkoací olohy do olohy od smykadlem, kde se hlaa uíá. Řešeí obsahuje ýočty k jedotliým árhům, ýběr ejhodějšího řešeí a ybraé ýkresy. Klíčoá sloa: frézoací hlaa, doraík, karusel, sislý soustruh ANNOTATION The aim of this thesis is to roose solutios to difficult coeyor NC millig head, the machie roduced i CKD Blasko tye SKD 63/70D. Moemet lies i moig from the arkig ositio to the luger, where the head haress. Solutios iclude calculatios to those roosals, select the most aroriate solutios ad selected drawigs. Key words: millig head, coeyor, carousel, ertikal lathe

6 Str. 6 BIBLIOGRAICKE CITACE MALÍK, T. Nárh zásobíku Pick-u ro těžké frézoací hlay. Bro: Vysoké učeí techické Brě, akulta strojího ižeýrstí, s. Vedoucí dilomoé ráce Ig. Ja Palík.

7 Str. 7 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem dilomoou ráci yracoal samostatě, a základě uedeé literatury a za omoci edoucího dilomoé ráce Ig Jaa Palíka. V Brě de:.... Bc. Tomáš Malík

8 Str. 8 PODĚKOVÁNÍ Touto cestou bych chtěl oděkoat šem, kteří mi oskytli rady a iformace ři řešeí roblémů, které se yskytly ři yracoááí dilomoé ráce. Zejméa bych chtěl oděkoat mému edoucímu Ig. Paloi Kukletoi, za ceé rady a ozatky. Také děkuji rodiě za odoru a ochoeí ři yracoááí dilomoé ráce.

9 Str. 9 Obsah Obsah Úod Historie ziku doraíku Předstaeí solečosti ČKD Blasko Vyráběé tyy karuselů Použití karuselu Začeí karuselu Vyráběé tyy karuselů Hlaí skuiy stroje Rám Stůl Suorty Hlaí oho Obslužá lošia Automatická ýměa ástrojoých držáků a hla rézoací a yrtáací zařízeí, C-osa Doraík třísek Secifikace hla, ro které je doraík kostruoá Uierzálí frézoací hlaa Úhloá frézoací hlaa Brousící hlaa. 1. Požadaky a doraík Kocece doraíku Zracoáí ariat řešeí Vedeí ozíku Vedeí ozíku omocí role Vedeí ozíku omocí lieárího edeí Poho ozíku Poho kuličkoým šroubem Výočet hodého kuličkoého šroubu Zatížeí šroubu ose Otáčky šroubu ro slěí doraí rychlosti Traliost šroubu Maximálí dooleé otáčky šroubu Výočet max. dooleého axiálího zatížeí KŠ K40x Volba hodého růměru kuličkoého šroubu Výočet hodého KŠ s uraeými stuími arametry Potřebé otáčky šroubu ro slěí Průměr šroubu ři jedotliých uložeích Záěr Výočet ybraého kuličkoého šroubu s maticí Maximálí dooleé otáčky šroubu Maximálí doraí rychlost Traliost šroubu 35

10 Str Výočet max. dooleého axiálího zatížeí KŠ - K50x Záěr Výočet ýkou motoru ro oho šroubem Vstuí arametry Síla otřebá ro rozběh a zabrzděí ozíku Výočet aliého mometu Síla od aliého mometu Výočet ýkou a řekoáí aleí Výko otřebý ro rozběh ozíku rozběh za jedu sekudu Přídaý ýko Celkoý ýko motoru Momet a KŠ Záěr Poho omocí ozubeého hřebee a astorku Základí ois Výočet ýkou motoru Doba rozběhu Třecí odor lieárího edeí Výočet aliého mometu Síla od aliého mometu Výko ro řekoáí třecího odoru lieárího edeí Výočet ýkou a řekoáí aleí Výko otřebý ro rozběh ozíku rozběh za jedu sekudu Přídaý ýko Celkoý ýko motoru Volba hodého ozubeého astorku a hřebee Prí árh astorku Otáčky astorku Kotrola řeeseí kroutícího mometu Přeodoý oměr a laetoé řeodoce Druhý árh astorku Otáčky astorku Kotrola řeeseí kroutícího mometu Přeodoý oměr a laetoé řeodoce Třetí árh astorku Otáčky astorku Kotrola řeeseí kroutícího mometu Přeodoý oměr a laetoé řeodoce Záěr Parametry zoleého astorku a hřebee Nárh motoru a laetoé řeodoky ro oho ozubeým hřebeem a astorkem Výočet skutečého mometu a astorku Výočet otáček motoru ro slěí ojezdoé rychlosti Výočet eosti ozubeých kol Výběr ejhodějších ariat Naržeé ariaty ohou Poho omocí kuličkoého šroubu... 47

11 Str Poho omocí ozubeého hřebeu a astorku Naržeé ariaty edeí ozíku Lieárí edeí Scheeberger Valié edeí omocí osazeých role Güdel Pois multikriteriálí metody hodoceí Pois ybraé bazické bodoací metody Alikace metody Hodoceí ariat edeí ozíku Určeí ah g k jedotliým arametrům Určeí hodot t j jedotliých faktorů ro ariatu V Určeí hodot t j jedotliých faktorů ro ariatu V Tabulka hodoceí Výočet techické hodoty τ Výočet techické hodoty τ Koečá techická hodota ariat τ Záěr Hodoceí ohou ozíku Určeí ah g k jedotliým arametrům Určeí hodot t j jedotliých faktorů ro ariatu V Určeí hodot t j jedotliých faktorů ro ariatu V Tabulka hodoceí Výočet techické hodoty τ Výočet techické hodoty τ Koečá techická hodota ariat τ Záěr Celkoé zhodoceí Rozbor kostrukce doraíku Podstaé kozoly Vozík Vozík s říslušestím Poho ozíku Uložeí frézoací hlay Hlídaí oloh a ojezdoých rychlostí Vedeí ozíku Krytoáí důležitých částí Příod eergie a ozík Umístěí doraíku u stroje Seris a údržba Záěr Sezam oužitých symbolů Sezam obrázků a tabulek Sezam obrázků Sezam tabulek Sezam oužité literatury Sezam říloh.. 70

12 Str Úod 1.1 Historie ziku doraíku Při ostué moderizaci sislých soustruhů yráběých e solečosti ČKD Blasko-OS již 80 letech mi. století zikly ožadaky a rozšířeí racoích možostí strojů o frézoáí. U rích strojů bylo dolěo frézoací zařízeí a smykadlo tak, že a horí koec smykadla byl umístě motor s řeodokou, ze které byl kroutící momet řeáše řes sojky a hřídel a dolí koec smykadla, kde bylo možo uout frézoací hlau. Zočátku ouze římá frézoací hlaa se motoala místo ožoé hlay. Odměřoáí otáček desky stolu bylo zlešeo oužitím řesějšího rotačího símače, který umožil leší řízeí otáčeí desky. Dalším ostuem byl dolě zásobík ástrojů, ze kterého bylo možo římou frézoací hlau i ožoé hlay uíat omocí hydraulických uíačů amotoaých a dolím koci smykadla. Roěž řízeí desky stolu bylo rekostruoáo úraami astorkoé skříě tak, aby řesost odoídala ožadakům a řízeou osu. Z očátku bylo oužito hydraulické ymezeí ůlí astorkoé skříi a akoec řízeí osy C a riciu Master-slae douastorkoé skříi. Postuě byl rozšiřoá očet frézoacích hla, které bylo možo a smykadlo uout o úhloou hlau, uierzálí hlau a dolěa byla i brousící hlaa. Tyto hlay již ebylo možo uíat ze zásobíku ástrojů ro jejich rozměry a elkou hmotost, roto se zočátku uíaly římo z desky stolu, ebo ozději ze seciálího stojau, který se a desku stolu řesuoal jeřábem. Později byl ro tyto hlay zkostruoá držák, ueěý a říčíku, který měl ale také omezeou osost. Dalším ýojem došlo k moderizaci frézoacího zařízeí tak, že do sodí části smykadla je motoáo seciálí motorřeteo sestáající z motoru, laetoé řeodoky a uíacího zařízeí ro hlay i rotačí ástroje, takže fuguje i jako římá frézoací hlaa. Protože byly současě odle ožadaků zákazíků yiuty NC uierzálí hlay, jejichž áha a rozměry řesahoaly osost dříějších zařízeí, byl zkostruoá jedoduchý, ručě oládaý doraík, kterým bylo možo i těžké hlay řesuout do racoí olohy. Vzhledem k ožadakům, aby obsluha emusela hlay ručě řesuoat i s ohledem a bezečost obsluhy je uto dolit teto doraík o oho, který zajistí řesuoáí hla do rostoru od smykadlem a zět do arkoací olohy, kde je možo yměit frézoací hlau. Dalším z důodů ro dolěí doraíku o oho je saha o co ejětší automatizaci rocesu obráběí a zkráceí edlejších časů. Obr.-1.1 Starší roedeí uierzálí frézoací hlay e stojau []

13 Str Předstaeí solečosti ČKD Blasko [1] ČKD Blasko-OS atří ke strojíreským solečostem s bohatou tradicí. V místech kde se odik achází, zikly očátky strojíreské ýroby již roce K hlaím ýrobkům atří od roku 1951 edle odích turbí ředeším těžké sislé soustruhy eboli karusely. Jejich yužití i e lastí ýrobě ro obráběí elice áročých rotačích dílů odích turbí ýzamě řisíá k roozímu oěřoáí jejich techických arametrů, techologických možostí, solehliosti, žiotosti i získááí zkušeosti a ozatků ro jejich další rozoj. ČKD Blasko za dobu sé secializace oboru obráběcích strojů dodalo íce ež 70 karuselů do 30 zemí celého sěta. Od roku 1994 je solečost držitelem certifikátu jakosti, yí ISO Obr.-1. Použíaá ochraá zámka solečosti [1] 1..1 Vyráběé tyy karuselů Ve solečosti ČKD Blasko-OS se yrábějí dě tyoé řady karuselů a to jedostojaoé (obr.-1.3) a doustojaoé (obr.-1.4) roedeí. Obr.-1.3 Jedostojaoý karusel SKJ A []

14 Str Použití karuselu Obr.-1.4 Doustojaoý karusel SKD 50/53 D [] Jedo a doustojaoé tyy sislých soustruhů odle jejich ybaeí umožňují - režimu soustružeí: o soustružeí čelích, álcoých, kuželoých i obecých rotačích itřích i ějších loch o soustružeí itřích a ějších záitů a álcoé i kuželoé loše s kostatím i roměliým stouáím o čelí i obodoé broušeí čelích i álcoých, itřích i ějších loch - režimu frézoáí: o frézoáí loch souosých drážek ři osuu suortu ebo rotačího osuu uíací desky o frézoáí mimostředých drážek a obecých tarů ři iterolaci os X, Z, C o rtáí a yrtááí otorů ose i mimo osu uíací desky s yužitím řesého olohoáí o řezáí záitů ose i mimo osu uíací desky o frézoáí, rtáí a řezáí záitů od růzými úhly zhledem k ose uíací desky (s oužitím frézoací hlay) Sislé soustruhy díky možosti rozšířeí sého ybaeí abýají charakteru ícerofesího obráběcího cetra.

15 Str Začeí karuselu SKD XX/XX D SKJ XX - XXX D Ioačí stueň maximálí růměr soustružeí růměr uíací desky 1..4 Vyráběé tyy karuselů doustojaoé roedeí jedostojaoé roedeí SKD 8/35 D SKJ 3-63 D SKD 3/35 D SKJ D SKD 40/47 D SKJ D SKD 50/53 D SKD 63/65 D 1..5 Hlaí skuiy stroje Rám (obr.-1.5) - u jedostojaoých roedeí sestáá z odoroě řestaitelého stojau a sisle řestaitelého říčíku s oěrým rameem - u doustojaoých roedeí má tar ortálu sestáajícího z raého a leého stojau ahoře s eým sojeím rozěrou říčkou a eým ebo ýškoě řestaitelým říčíkem o edeí a stojau - hlaí části rámu jsou tuhé odlitky ze šedé litiy Obr.-1.5 Rám doustojaoého karuselu [1]

16 Str Stůl (obr.-1.6) - hlaí části - uíací deska, lože a řeodoá skříň jsou odlitky ze šedé litiy, uíací deska ze šedé litiy ebo ocelolitiy - axiálí uložeí uíací desky je hydrostatické s kostatím možstím oleje do každé buňky - radiálí uložeí omocí aliého uložeí, ukoteí a základu ezáisle a rámu řes staitelé odložky omocí základoých šroubů Suorty (obr.-1.7) Obr.-1.6 Lože a uíací deska [1] - sestáají ze dou částí - saí a skříě suortu - kaleé oceloé smykadlo - kluzé edeí saí s tlakoým mazáím a kluzé edeí smykadla s ízkými asiími odory - ro osuy smykadla a suortu samostaté osuoé mechaizmy s AC seromotory, laetoými řeodokami a kuličkoými šrouby s ředeutými maticemi - římé odměřoáí osuoých ohybů lieárími raítky Obr.-1.7 Suorty [1]

17 Str Hlaí oho (obr.-1.8) - douastorkoá řeodoá skříň, řeody s čelími a kuželoými ozubeými koly s broušeými zuby - da AC motory, které jsou sychroizoáy systémem Master-slae Obslužá lošia Obr.-1.8 Hlaí oho uíací desky [1] - umístěa a raé straě stroje, ezáisle motoricky řestaitelá e odoroém i sislém směru - ředí části lošiy je umístě otočě hlaí oládací ael - krytoáí místa obsluhy a bezečostí zámky a řístuoých deřích odoídající ožadakům směrice EU Automatická ýměa ástrojoých držáků a hla (obr.-1.9) - automatické uíáí ástrojoých držáků a hla do dutiy smykadla ebo řetea - jedodiskoý ebo doudiskoý zásobík - šest oloh ro ýměu ástrojoých držáků a hla, 16 oloh ro ýměu rotačích ástrojů Obr.-1.9 Automatická ýměa ástrojů [1]

18 Str rézoací a yrtáací zařízeí, C-osa (obr.-1.10) - ro smykadlo 400x400 a ětší, frézoací řeteo umístěo uitř smykadla jeho dolí části - možost automatického uutí rotačích ástrojů římo do dutiy řetea e smykadle - oho C-osy omocí dou astorků elektricky ředeutých systémem Master-slae. Systém zaručuje elimiaci ůlí řeodech - římé odměřoáí olohy uíací desky omocí řesého rotačího símače umístěého e středu desky Obr rézoací a yrtáací zařízeí [1] Doraík třísek (obr.-1.11) - dou-segmetoé člákoé doraíky, umístěé kolem uíací desky - skluz ro třísky adající z doraíku - kotejer a třísky ebo římý yášecí doraík ro dorau třísek mimo rostor stroje Obr Doraík třísek []

19 Str Secifikace hla, ro které je doraík kostruoá Uierzálí frézoací hlaa (obr.-1.1) - řiraeá ro itří i ější chlazeí - NC lyule astaitelé akloeí ±110 - řesost akloeí ± 8 - arametry hlay: o max. řeášeé otáčky: 3000 mi -1 o max. řeášeý ýko: 37 kw o max. řeášeý kroutící momet: 800 Nm o kužel řetea: ISO 50 o hmotost: 80 kg Obr.-1.1 Uierzálí frézoací hlaa umístěá doraíku [1] Využití Uierzálí hlaa GSK 40-1NC slouží k rozšířeí racoích možostí frézoacího a yrtáacího zařízeí sislých soustruhů. Umožňuje atáčeí osy racoího řetea ůči ose smykadla, a kterém je ueěa, roiě X-Z a obě stray o úhel až 110. Tato osa atáčeí (akloeí) řetea je ozačea jako osa B stroje. Řízea je CNC systémem a úhel atočeí se zobrazuje a obrazoce oládacího aelu. []

20 Str Úhloá frézoací hlaa (obr ) - Hlaa je mauálě staitelá roiě kolmé k ose smykadla ± 90 - řiraeá ro itří i ější chlazeí - arametry hlay: o max. řeášeé otáčky: 3000 mi -1 o max. řeášeý ýko: 37 kw o max. řeášeý kroutící momet: 800 Nm o kužel řetea: ISO 50 o hmotost: 410 kg Využití Obr Úhloá frézoací hlaa [1] Úhloá hlaa MHA90-G1 slouží k rozšířeí racoích možostí frézoacího a yrtáacího zařízeí sislých soustruhů. Umožňuje frézoáí, yrtááí a řezáí záitů rotačími ástroji ose racoího řetea ůči ose smykadla, a kterém je ueěa, roiě X-Z o úhel ± 90 o. Úhloá hlaa je ybaea zařízeím ro říod řezé kaaliy. Lze ji roozoat roěž bez chlazeí. []

21 Str Brousící hlaa (obr.-1.14) - umožňuje obodoé i čelí broušeí obrobeých loch s oužitím brusých kotoučů do maximálího růměru 350 mm. Je ybaea asychroím motorem s možostí astaeí otáček 1500 ebo 3000 mi -1 a ýkoem 3,7 ebo 4,4 kw. - Zařízeí lze ueit a smykadlo raého říčíkoého suortu e sislé ebo odoroé oloze - možost řieěí ástace - Parametry brusky: o max. otáčky: 3000 mi -1 o max. ýko: 4,4 kw o max. růměr kotouče: 350 mm o hmotost: 400 kg Využití Obr Brousící hlaa [1] Brousící zařízeí je určeo ro sislé soustruhy yráběé ČKD Blasko. Vhodě rozšiřuje jejich techologické možosti tím, že umožňuje čelí i obodoé broušeí šech soustružeých loch a rozměrých obrobcích. Pomocí ástace lze roádět broušeí otorů. Dosažitelá kalita drsosti broušeého orchu R a 0,8 záisí a olbě hodého brusého kotouče. Brousící zařízeí je kostruoáo se stuěm ochray IP54, což umožňuje chlazeí brousícího kotouče. []

22 Str.. Požadaky a doraík - doraí rychlost d 10-0 m/mi - olohoáí od smykadlem ± 0,05 mm - aretoáí arkoací oloze a oloze od smykadlem - idikace ustaeí a daých olohách - idikace uložeí hlay - krytoáí důležitých částí 3. Kocece doraíku Doraík se bude ohyboat e ýšce odlahy stroje, takže je uté yroat ýškoý rozdíl mezi základem a odlahou stroje, teto rozdíl bude yroá kozolami, které se ukotí do základu a ýškoě se ustaí s odlahou. Na odstaých kozolách bude umístěo edeí, o kterém se bude ohyboat ozík s uložeou hlaou. Další důležitou částí je oho ozíku. Pro edeí a oho ozíku bude aržeo ěkolik ariat a omocí multikriteriálí metody hodoceí ybráo ejhodější řešeí. Dále je třeba, kotroloat ustaeí ozíku arkoací oloze a oloze ro uíáí hlay a smykadlo, tyto olohy budou símáy elektromechaickým síačem. Důležité je také krytoáí citliých části ohou a edeí tak, aby edošlo k jejich oškozeí. Z důodu utosti krytoáí důležitých částí bude ozík jedomístý, jelikož doraík musí být z rostoroých důodů umístě roti raému stojau stroje a ezbylo by místo ro oskládáí ochraých rků. V říadě, že u stroje bude třeba doraoat íce tyů hla, bude utá úraa horích artii hla tak, aby se mohly zasuout do ozíku, říadě zkostruoat ýměou kozolu ozíku. V dilomoé ráci bude řeše ozík ro Uierzálí frézoací hlau iz. kaitola Zracoáí ariat řešeí Jelikož lze edeí a oho ozíku řešit ěkolika zůsoby, bude roede árh těchto ariat a oté ýběr ejhodějších roedeí, která se zaracují do koečého árhu doraíku.

23 Str Vedeí ozíku Vedeí ozíku omocí role Jako ejjedodušší a ejleější ariatou ro ojezd ozíku je edeí omocí role, kdy a jedé straě ozíku jsou umístěy roé roly a a druhé straě osazeé roly s drážkou taru V, ro slěí ožadaku a řesé edeí. Zde uedeé roly jsou oley z katalogu firmy GUDEL [13]. Vzhledem k ředokládaému zatížeí, které čií 000 kg, jsou z grafu iz. (Obr.- 4.1) oley roly elikostí řady 35, tedy ejyšší roedeí. Hmotost 000 kg bude rozdělea rooměrě a čtyři roly, z toho lye, že zatížeí a každé z role je řibližě 500 kg. K osazeým rolám je třeba dodat také lišty, o kterých se bude rola ohyboat, ro roé roly bude yrobea kolejice. Pro řesé ustaeí a rozložeí hmotosti a jedotlié roly jsou ybráy roly s možostí astaeí ýšky rozmezí ±1mm, omocí excetrického uložeí, tím dojde k elimiaci říadých ýrobích eřesostí ozíku, lišt a kolejic. Obr.-4.1 Úosost jedotliých elikostích řad role a směry zatížeí [13]

24 Str. 4 Obr.-4. Rola GUDEL, ty LR 35 se základími rozměry [13] Obr.-4.3 Rola GUDEL, ty R 35 se základími rozměry [13]

25 Str Vedeí ozíku omocí lieárího edeí Vedeí ozíku omocí lieárího edeí je fiačě áročější, oskytuje ošem solehliější edeí a yšší stabilitu ozíku, která u edeí omocí role eí zaručea a mohlo by dojít k řeráceí ři eoatré maiulaci kolem ozíku, říadě ři akládáí hla do ozíku. Lieárí edeí je oleo z katalogu solečosti SHNEEBERGER [1], jako rámcoého dodaatele do solečosti ČKD Blasko. Z důodu zleěí rojektu by lieárí edeí bylo oužito ouze a jedé straě ozíku a a druhé straě ozíku bude oužito roých role od solečosti GUDEL iz. (Obr.- 4.). Z ředokládaého zatížeí ozíku s ákladem 000kg, se zatížeí rozloží rooměrě a každou z role 500 kg a a lieárí edeí 1000 kg. Podle tohoto ředokládaého zatížeí olím z katalogu firmy Scheeberger ejižší tyoou řadu s ozačeím MR 5. K řeeseí zatížeí ostačí jede ozík, z důodu ětší bezečosti a stability budou oužity ozíky da a to s ejětšími hodotami možého zatížeí a ejmešími zástaboými rozměry. Zatížeí a jede ozík bude 500kg. Obr Tyy edeí se základími rozměry [1] Pro další kostrukci bude oužit ejjedodušší ty MR S 5-N. s rozměry iz.(obr.- 4.4) Obr.-4.5 Výkres edeí ty N [1]

26 Str. 6 Obr Tyy ozíku se základími rozměry a dooleou zátěží [1]

27 Str. 7 Obr Směry sil a mometů řeášeých ozíkem elikosti jedotliých sil a mometů jsou a (obr.- 4.6) [1] Pro další kostrukci bude oužito ozíku s tyoým ozačeím MR W 5-D, jelikož slňuje ožadaky a co ejětší tuhost ři co ejmeších zástaboých rozměrech. Předeutí e ozících V0 iz.(obr.- 4.8). Proozí arametry edeí Obr Odor ředeutí ozíku [1] Maximálí rychlost ojezdu: max 3 m.s -1 Maximálí zrychleí: a max 50 m.s - Rozmezí racoích telot: -40 C C

28 Str Pohou ozíku 4..1 Poho kuličkoým šroubem Vozík se ohybuje o edeí uložeém a základí kostrukci, která je tořea děma odstaci sojeými rámem. Pohyb ozíku zajišťuje kuličkoý šroub, který bude ulože a ložiscích a ložiskoých ouzdrech a odstaých kozolách. Šroub je oháě seromotorem SIEMENS a laetoou řeodokou, která hodě reguluje otáčky šroubu. Na ozík se osouající síla řeáší omocí kuličkoé matice, která je řes držák matice řieěa ze sodí stray ozíku. Kuličkoý šroub, matice i držák matice jsou ybíráy z katalogu KSK KUŘIM [11]. Obr.-4.9 Doraík oháě omocí kuličkoého šroubu

29 Str Výočet hodého kuličkoého šroubu Předběžý árh Výočet kuličkoého šroubu (dále KŠ) bude roede odle katalogu KS-Kuřim [11]. kuličkoý šroub: K40x10 matice: AP 40x10, 3 racoí záity (eředeutá álcoá matice s řírubou) uložeí šroubu e dou ložiscích hmotost ozíku s ákladem: m 000 kg graitačí zrychleí: g 9,81 m.s - koeficiet třeí: η 0,05 růměr šroubu: d 0 40 mm stouáí šroubu: 10 mm dyamická úosost: C a N rychlost osuu ozíku: 0 m.mi m.s -1 součiitel uložeí šroubu: f 1 f 10 koeficiet liu a jakosti materiálu: f m 1,5 zdáleost uložeí ložisek šroubu: L mm Zatížeí šroubu ose Předběžý odor třeí edeí m * g * η t t t 000 *9,81*0, N Odor od zrychleí ozíku m. a r1 r1 r1 r1 m. t N Celkoé zatížeí t r N Předběžý ýočet zatížeí šroubu ři tlačeí ozíku je 1648 N, ro další ýočty bude bráa hodota 000N z důodu bezečosti roozu a možého řídaého zatížeí ař.: tlačeí krytů, zatížeí od třísek a odobě.

30 Str Otáčky šroubu ro slěí doraí rychlosti š š 0 0,01 1 š 000 mi otáčky ro slěí doraí rychlosti jsou 000 mi Traliost šroubu L L L Ca. f 11 m , , otáček 6 L L L h h h L1.60 s 9 9, hodi traliost KŠ ro zadaou zátěž je hodi Maximálí dooleé otáčky šroubu a) otáčkoý faktor max max max d mi 1 b) z hlediska uložeí hřídele f kr L kr kr 8. d mi 1 max max max 0,8. kr 0, mi 1 maximálí dooleé otáčky kuličkoého šroubu jsou 00 mi -1

31 Str Výočet max. dooleého axiálího zatížeí KŠ K40x Záěr 3 4 π.500. d 0 Qkr f. L8 Q 3 4 max 0,33. Qkr π Qkr Q max 0, Qmax 870N Qkr 476N maximálí dooleé axiálí zatížeí hřídele KŠ je 870 N Předběžě aržeý šroub emá otřebé arametry ro maximálí otáčky a maximálí dooleé axiálí zatížeí. Pro zýšeí dooleých otáček bude uto zedout růměr d 0 a roést změu uložeí KŠ, ke zýšeí hodoty koeficietu f, dále je zaotřebí sížit rychlost osuu ozíku a to z hodoty 0 m.mi -1, a 5-10 m.mi -1. Pro zýšeí ojezdoé rychlosti, bude oužit KŠ se stouáím 0 mm, šrouby s ětším stouáím se sice yrábí, ošem jeom jako rychloběžé s omezeím ýrobí délky a 000 mm, což eodoídá ožadakům a délku ojezdu Volba hodého růměru kuličkoého šroubu Jako ejhorší arametr se ukázaly dooleé otáčky KŠ, roto dalším ýočtu roedeme oroáí jedotliých ariat uložeí KŠ dle obr , budou oužity seciálí ložiska od firmy INA [14] iz. (obr ), tato ložiska ři sráé motáži uloží šroub jako etkutý, díky čemu je možé zedout otáčky šroubu, a tím se zede i rychlost ojezdu. Obr Určeí součiitelů f a f [11]

32 Str. 3 Obr Ložisko ro uložeí KŠ od firmy INA ty ZARN [14] Výočet hodého KŠ s uraeými stuími arametry úraa hodot ředběžém zadáí růměr šroubu: d 0? mm stouáí šroubu: 0 mm rychlost osuu ozíku: 8 m.mi -1 součiitel uložeí šroubu: f 10; 15; (dle ariat uložeí) Potřebé otáčky šroubu ro slěí š š 8 0,0 1 š 400 mi Potřebé otáčky šroubu kr kr š 0, ,8 1 kr 500 mi Kritické otáčky šroubu důležité ro ýočty růměrů KŠ

33 Str Průměr šroubu ři jedotliých uložeích a) f (uložeí a čtyřech ložiscích, dě a každém koci hřídele) kr. L8 d f d d ,5 mm b) f 15 (uložeí a 3 ložiscích, dě a haé straě, jedo a koci KŠ) kr. L8 d f d d ,3 mm c) f 10 (uložeí a dou ložiscích, jedo a každém koci hřídele) kr. L8 d f Záěr d d mm V rámci co ejleějšího roedeí tohoto tyu ohou, je zaotřebí olit co ejmeší růměr šroubu. Proto olím šroub o růměru d 0 50 mm, s uložeím a ložiscích tyu ZARN. Celý KŠ i s ložisky bude ulože ložiskoých ouzdrech. Pouzdra budou řišrouboáa a osých kozolách, a kterých bude umístěa odící dráha. Matice je olea tyu AP (eředeutá álcoá matice s řírubou) K50x0-3. Šroub s růměrem d 0 40 mm ebyl zole, jelikož se eyrábí se stouáím 0 mm.

34 Str Výočet ybraého kuličkoého šroubu s maticí Kuličkoý šroub: Matice: K50x0 K50x0-3 AP růměr šroubu: d 0 50 mm stouáí šroubu: 0 mm zatížeí: N dyamická úosost: C a N součiitele uložeí šroubu: f 0,5 f koeficiet liu a jakosti materiálu: f m 1,5 zdáleost uložeí ložisek šroubu: L mm Maximálí dooleé otáčky šroubu a) otáčkoý faktor max max max d mi 1 b) z hlediska uložeí hřídele kr kr kr f L 8. d ,5 mi 1 max max max 0,8. kr 0,8.687,5 550 mi 1 maximálí dooleé otáčky kuličkoého šroubu jsou 550 mi Maximálí doraí rychlost max 550.0, m.mi maximálí doraí rychlost ybraého KŠ je 11 m.mi -1.

35 Str Traliost šroubu L L L Ca. f 11 m , , otáček 6 L h1 L1.60 s 9 8,8.10 Lh Lh hodi traliost kuličkoého šroubu ro zadaou zátěž je hodi Výočet max. dooleého axiálího zatížeí KŠ - K50x0 Q Q Q kr kr kr 3 π.500. d f. L 3 π , N Q Q Q max max max 0,33. Q kr 0, N maximálí dooleé axiálí zatížeí hřídele KŠ je 7994 N Záěr Použitím KŠ - K50x0 bude dosažeo ojezdu ozíku maximálě rychlostí 11 m/mi. Dále je slě ožadaek a axiálí zatížeí, tedy íce ež 000 N. Šroub je třeba oěřit o koečé kostrukci ozíku, jelikož hmotost ozíku zatím eí řesě záma, jeho hmotost je ouze ředokládaá Výočet ýkou motoru ro oho šroubem Vedeí omocí role Celkoý ýko se bude skládat ze tří částí. Výko ro řekoáí aliého odoru, ýko otřebý ro rozběh, bržděí ozíku a ýko ro řekoáí řídaých odorů. Do řídaých odorů můžeme zahrout odhrutí třísek, říadě ohyb krycích elemetů chráících důležité části ojezdu.

36 Str Vstuí arametry hmotost ozíku s hlaou: m 000 kg rameo aliého odoru: ξ 0,005 mm graitačí zrychleí: g 9,81 m.s - doraí rychlost 11 m.mi -1 Průměr roly: D r 100 mm Síla otřebá ro rozběh a zabrzděí ozíku Pro ýočet je rozhodující doba rozběhu ozíku a doraí rychlost. Proedeme ýočet ro dobu rozběhu 1, a 3 sekudy. Doba rozběhu 1 sekuda sekudy 3 sekudy m. a m. a m. a r1 r1 r1 r1 m. t N r r r r m. t ,5 N r3 r3 r3 r3 m. t N zhledem k relatiě ízkým hodotám yočteých sil, je možé zolit dobu rozběhu a jedu sekudu Výočet aliého mometu M M M m. g. ξ 000.9,81.0,005 98,1 Nmm M 0,1 Nm momet aliého odoru je 0,1 Nm Síla od aliého mometu U U U. M D r.0,1 0,1 N

37 Str Výočet ýkou a řekoáí aleí P P P. U ,37 W Výko otřebý ro rozběh ozíku rozběh za jedu sekudu P P P r r r Přídaý ýko. r W Přídaý ýko P 50 W, o dokočeí kostrukce a zoleí ochraých rků uto zkotroloat zda je ýko zole dostatečý. Příadě uto oroat s elikostí ýkou motoru zda je teto ýko dostatečý i k řekoáí zýšeých odorů Celkoý ýko motoru P P P C C C P + P + P 0, ,37 W r Momet a KŠ Záěr M M M KŠ KŠ KŠ PC π. max 117, π. 60 Nm Při olbě motoru je třeba brát ohled a otřebý ýko a momet ro rozběh ozíku, dále a utost řesého olohoáí ozíku s hlaami od smykadlem. Přesost olohoáí bude zaručea oužitím NC řízeého motoru. Potřebé arametry motoru jsou ýko motoru miimálě 10 W, momet a KŠ Nm, otáčky KŠ 550 mi -1, k redukci otáček bude oužita laetoá řeodoka, která se bude motoat římo a zoleý motor.

38 Str Poho omocí ozubeého hřebee a astorku Základí ois (obr.-4.1) Poho ozíku bude zajiště omocí ozubeého hřebee, umístěého a liště řieěé k odstaám doraíku. Do hřebeu bude zabírat astorek umístěý a ýstuí hřídeli laetoé řeodoky, kterou oháí seromotor umístěy a ozíku s hlaou. Ozubeé hřebey a astorek dodá solečost Habekor Ulmer od ýrobce WMH HERION [15]. Obr.-4.1 Náhled a doraík, oháěí omocí ozubeého hřebee a astorku Pro olbu hodého ozubeého hřebee a astorku bude uto ředem yočítat řeášeý ýko ze stuích arametrů zadaých íže, jelikož astorek a hřebe budou oley z katalogu odle řeášeého kroutícího mometu. Výko motoru bude očítá ouze ro ariatu ojezdu aliým lieárim edeím, edeí omocí role eí hodé, z důodu možého adzedutí ozíku aříklad ři yjímáí hlay, říadě řeráceí ři eoatré maiulaci kolem ozíku.

39 Str Výočet ýkou motoru Celkoý ýko se bude skládat ze čtyř částí, ýko ro řekoáí aliého odoru, ýko otřebý ro rozběh a bržděí ozíku, ýko ro řekoáí odoru lieárího edeí a ýko ro řekoáí řídaých odorů, jako odhrutí třísek aadaých a edeí, říadě a ohyb krycích elemetů chráících důležité části ojezdu. stuí arametry hmotost ozíku m 000 kg graitačí zrychleí: g 9,81 m.s - koeficiet třeí lieárího edeí a ředeutí ozíku µ 0,05 rameo aliého odoru ξ 0,005 mm řeraí rychlost 0 m.mi -1 růměr roly D r 100 mm Doba rozběhu t 1 sekuda t sekudy t 3 sekudy m. a m. a m. a r1 r1 r1 r1 m. t N r r r r m. t N Třecí odor lieárího edeí l l l m. g. µ 000.9,81.0, N Výočet aliého mometu M M M m. g. ξ 000.9,81.0, Nmm M 0,049 Nm momet aliého odoru je 0,049 Nm r3 r3 r3 r3 m. t N

40 Str Síla od aliého mometu U U U. M D r.0,049 0,1 0,98 N Výko ro řekoáí třecího odoru lieárího edeí P l P l P l. l W Výočet ýkou a řekoáí aleí P P P. U 0 0, ,33W Výko otřebý ro rozběh ozíku rozběh za jedu sekudu P P P r r r. r W Přídaý ýko stejý jako u ariaty 3.1 P 50 W Celkoý ýko motoru P P C C P + P + P + P l , PC 435,33W celkoý ýko otřebý ro oho ozíku P c 435,33 W r

41 Str Volba hodého ozubeého astorku a hřebee Volba astorku bude roedea tak, aby byl schoe řeést ožadoaý ýko a momet. Motoat se bude římo a ýstuí koec laetoé řeodoky. Kroutící momet bude řeáše z ýstuí hřídele laetoé řeodoky a astorek omocí era, astorek bude zajiště a hřídeli omocí šroubu a yrobeé uíací odložky. Naržeých bude ěkolik elikostí astorku s ýočtem otřebého řeodu a laetoé řeodoce ro slěí ojezdoé rychlosti. Pro ředběžý ýočet řeodoého oměru a laetoé řeodoce olím motor s jmeoitými otáčkami m 000 mi -1. Materiál astorku zole C45 Q Prí árh astorku Parametry aržeého astorku Počet zubů z 3 Modul m Roztečý růměr d 64 mm Max. řeášeý kroutící momet astorku Mk max 18,4 Nm Otáčky astorku π. d 0 π.64 99,5 mi 100 mi otáčky astorku ro slěí doraí rychlosti Kotrola řeeseí kroutícího mometu M M M M k k k k P ω P π , π ,5 Nm zoleý astorek eyhoěl ožadaku a řeeseí kroutícího mometu M kmax < M k

42 Str Přeodoý oměr a laetoé řeodoce Druhý árh astorku i i i m Parametry aržeého astorku Počet zubů z 0 Modul m 4 Roztečý růměr d 80 mm Max. řeášeý kroutící momet astorku Mk max 146, Nm Otáčky astorku π. d 0 π.80 79,7 mi 80 mi otáčky astorku ro slěí doraí rychlosti Kotrola řeeseí kroutícího mometu M M M M k k k k P ω P π ,33 80 π Nm zoleý astorek yhoěl ožadaku a řeeseí kroutícího mometu M kmax >M k

43 Str Přeodoý oměr a laetoé řeodoce Třetí árh astorku i i i m Parametry aržeého astorku Počet zubů z 0 Modul m 5 Roztečý růměr d 100 mm Max. řeášeý kroutící momet astorku Mk max 90 Nm Otáčky astorku π. d 0 π.0,1 63,7 mi 64 mi otáčky astorku ro slěí doraí rychlosti Kotrola řeeseí kroutícího mometu M M M M k k k k 1 1 P ω P π. 435,33 64 π Nm zoleý astorek yhoěl ožadaku a řeeseí kroutícího mometu M kmax >M k

44 Str Přeodoý oměr a laetoé řeodoce Záěr i i i m ,5 ro další oužití olím astorek z druhého árhu, tedy astorek s modulem m 4, očtem zubů z 0. Pastorek je ole s ohledem a těžké racoí rostředí, e kterém bude lit sou fukci Parametry zoleého astorku a hřebee Materiál astorku C45 Q modul m 4 očet zubů astorku z 0 hlaoá kružice d a 88 mm roztečá kružice d 80 mm itří růměr díry d b 3 mm šířka ozubeí b 40 mm objedací číslo astorku Obr Výkres astorku se základími rozměry [15] Obr Dooleý řeášeý momet astorkem dle materiálu [15]

45 Str. 45 hřebe materiál hřebee trdost ozubeí C HRC Obr Výkres ozubeého hřebee se základími rozměry [15] 4..4 Nárh motoru a laetoé řeodoky ro oho ozubeým hřebeem a astorkem Nárh motoru a laetoé řeodoky bude roede o kozultaci s odboríkem e solečosti ČKD Blasko OS. Motor musí být ybae brzdou a absolutím odměřoáím z důodu ustaoáí olohy od smykadlem, dále musí slňoat stuí arametry uedeé íže. Motor bude ole z katalogu Siemes [17] a dodá bude se zoleou laetoou řeodokou. Vstuí arametry Výko otřebý P 435 W Jmeoitý kroutící momet motoru M km,6 Nm Jmeoité otáčky m 000 mi -1 Přeodoý oměr laetoé řeodoky i 8 Zoleý motor s řeodokou Tyoé ozačeí: 1T6061-6AC71-4EH1-ZJ15 arametry motoru arametry řeodoky ýko 0,8 kw řeodoý oměr 8 jmeoité otáčky 000 mi -1 hmotost 7,9 kg záběrý momet 4 Nm max. otáčky 4500 mi -1 jmeoitý momet 3,7 Nm hmotost 8 kg

46 Str Výočet skutečého mometu a astorku M M M k k k M km. i,6.8 7,8Nm Výočet otáček motoru ro slěí ojezdoé rychlosti m m m. i π. d 0.8 π.0,08 8 mi Výočet eosti ozubeých kol A) Sila a roztečé kružici astorku M d k 7,8 0, N B) Maximálí dooleá síla řeášeá astorkem [4] Součiitel dooleého amáháí c 1- k.mm - olím: c 1 k.mm - C) Bezečost max max max c. b. π. m π N k c 10 MPa 506 k 180 k,76 Zoleý astorek yhoěl ožadaku a řeášeou sílu s bezečostí,76 max

47 Str Výběr ejhodějších ariat Z řiraeých ariat je třeba ybrat ejhodější kostrukci doraíku, teto ýběr bude roede omocí multikriteriálí metody hodoceí osaé dále kaitole 5.3. Výběr se bude ztahoat a olbu ejhodějšího ohou a edeí ozíku. Vybraé ariaty budou oužity ke koečé kostrukci doraíku a ýkresoě zracoáy. 5.1 Naržeé ariaty ohou Poho omocí kuličkoého šroubu (Obr.-5.1) Obr.-5.1 Doraík s ohoem omocí kuličkoého šroubu 5.1. Poho omocí ozubeého hřebeu a astorku (Obr.-5.) Obr.-5. Doraík s ohoem ozubeého hřebee a astorku

48 Str Naržeé ariaty edeí ozíku 5..1 Lieárí edeí Scheeberger (Obr.-5.3) Obr Lieárí edeí Scheeberger 5.. Valié edeí omocí osazeých role Güdel (Obr.-5.4) Obr Valié edeí Güdel

49 Str Pois multikriteriálí metody hodoceí Cílem hodoceí aříklad abídkoých rojektů je souhrě yjádřit techicko-ekoomickou (dále je TE) úroeň jedotliých árhů a určit ořadí jejich ýhodosti. Poroáí TE úroě techických objektů je obtížé roto, že TE úroeň je oisoáa soustaou TE arametrů, o růzých jedotkách. Problém římé esčitatelosti hodot arametrů se musí řešit růzými zůsoby agregace těchto hodot tak, aby bylo možé yjádřit TE úroeň jediou hodotou. K tomuto účelu bylo yracoáo ěkolik ostuů, souhrě ozačoaých jako metody multikriteriálího hodoceí. Každý ředkládaý rojekt má obykle dě stráky: Techickou, která yjadřuje fukčí lastosti rojektu a její úroeň je defioáa stuěm lěí šech fukcí rojektu Σ j. Ekoomickou, která yjadřuje áklady a zabezečeí těchto fukcí N Zatímco áklady N lze oměrě sado zjistit, eboť jedotlié ákladoé oložky mají stejé jedotky a jsou tedy sčitatelé, stueň lěí fukcí je třeba určit ráě omocí ěkteré metody multikriteriálího hodoceí. Pak tere lze určit oměrou efektií hodotu (PEH) každého rojektu a odle klesající hodoty PEH rojekty seřadit. PEH Σ j/a Nejužíaější metody multikriteriálího hodoceí jsou: bazická bodoací metoda metoda ořadí metoda PATTERN [7] Pois ybraé bazické bodoací metody Protože se obykle ředkládaé ariaty osuzují a základě ětšího očtu růzých kritérií, atří tato metoda mezi metody multikriteriálího hodoceí. Hodoceá hlediska jsou yčíslitelá a to ýzamě zjedodušuje roces hodoceí. Použitím bazické bodoací metody se oroáá hodoceá ariata se zoroým řešeím zoroým etaloem bází. Hodoceí kokrétí ariaty robíhá jak o stráce techické (ozačeí τ), tak i o ekoomické (ozačeí ε). Techická i ekoomická hodota ariaty se osléze umisťuje do roiy hodotícího diagramu (ε f(τ)), kde je její ýhodost atrá ze ztahu k jiým, roěž zaeseým ariatám. Stručou odstatu metody a ostu ři alikaci lze uést ásledujících bodech: ejre je třeba roést rerezetatií ýběr arametrů (lastostí). Je třeba yloučit zájemě záislé arametry. Jejich očet by měl být omeze a odstaté a solehliě zjistitelé. staoí se bodoací stuice, která hodotí buď kalitatií ebo katitatií hodoty arametrů. určí se ýzamost (áha) arametrů. roede se hodoceí

50 Str. 50 Techická hodota τ A) Při idetifikaci ariaty se hodí celá řada faktorů, arametrů a lastostí, které ozačíme jako T 1, T,.,T, tj. T (1,,) kde : maximálí očet faktorů, arametrů, lastostí obykle (1-100) B) Hodotu každého faktoru, arametru a techické lastosti yjádříme omocí třídíku t 1, t.., t j se staoeou (zoleou) stuicí, tj. : t (1,...,j) kde: t 1 miimálí hodota faktoru, arametru, lastosti t j maximálí hodota s katifikací a se sloím hodoceím t 1 0 eyhoující (mi) t 1 elmi slabé t 3 yhoující t 4 3 dobré t 5 4 elmi dobré t 6 5 ýboré (tj. zoroé, ideálí,100%) (max) Dooručeý rozsah stuice třídíku: t(1, 6) ebo t(1, 10) atd. I když je hodoceí faktorů subjektií je šak odložeo objektiě zjistitelými arametry a lastostmi. C) Hodoceý faktor, arametr, lastost lze yjádřit i rocetuálě: T T *100/t j [%] D) Relatií techická hodota -tého faktoru, arametru, lastosti je ak : T t j E) Výzam (áhu) jedotliých faktorů, arametrů, lastostí ak dle důležitosti rozlišíme koeficiety g ( 1), tedy : O < g 1 ) Techický sta hodoceé ariaty dle růzých hledisek je ak : (τ 1, τ,,τ j,..τ ) (g 1 t 1, g t, g j t j,..g t ) G) Koečá techická hodota ariaty je ak yjádřea τ j 1 j 1 ( g g j j t t j ) max g 1 t 1 ( g + g 1 + g t g g ). t max kde : g j koeficiet rozlišující ýzamost hodoceých faktorů, arametrů, lastostí t j hodota j-tého faktoru, arametru, lastosti očet hodoceých faktorů, arametrů, lastostí t 1

51 Str. 51 V rocetuálím yjádřeí : τ 100 % Koečá techická hodota (ař. zcela oého, toárě yrobeého roduktu) čií : τ 100 % [7] 5.4 Alikace metody Použitá katifikace hodoceí t 1 0 eyhoující t 1 elmi slabé t 3 yhoující t 4 3 dobré t 5 4 elmi dobré t 6 5 ýboré Hodoceí ariat edeí ozíku Ozačeí ariat: V1 - lieárí edeí Scheeberger V alié edeí omocí osazeých role Güdel Určeí ah g k jedotliým arametrům T1 - jedoduchost motáže: jelikož se ejedá o sérioou ýrobu a motáž erobíhá s elkou četostí olím koeficiet g 1 0,7 T jedoduchost údržby: o motáži a zroozěí stroje je důležité, aby se zákazík emusel říliš často starat o údržbu roto olím koeficiet g 0,9 T3 stabilita: ro řesé olohoááí je důležité, aby měl ozík co ejřesější edeí roto olím koeficiet g 3 0,8 T4 Ekoomičost: cea ořízeí edeí eí tak důležitá jako ředchozí dě lastosti roto olím koeficiet g 4 0, Určeí hodot t j jedotliých faktorů ro ariatu V1 T1 lieárí edeí je motoáo a yráběou lištu a šrouboáo. Náročé a ustaeí kozol do roiy roto t 1 3 T údržba se roádí ouze dolěím mazacího tuku e ozících t 4 T3 ozíky mají ýborou stabilitu a umožňují rozsahu sých roozích zatížeí ohyb ouze jedé ose a to e směru ohybu ozíku t 3 5 T4 cea edeí je rámci rozočtu a ozík řijatelá t 4 3

52 Str Určeí hodot t j jedotliých faktorů ro ariatu V T1 motáž edeí osazeé lišty je stejě áročá jako motáž lišty lieárího edeí roto t 1 3 T roly emají žádá mazací místa, ložiska ich mají celožiotí álň, takže edeí je bez údržboé roto t 5 T3 stabilita eí zaručea, ři maiulaci kolem ozíku může dojít k řeráceí, říadě adzedutí celého ozíku t 3 1 T4 oroáí s ředchozí ariatou laciější roto t Tabulka hodoceí VLASTNOST OZN. V1 V tj g T t t j g T t 1 Jedoduchost motáže T1 3 0,7 60,1 3 0,7 60,1 Jedoduchost údržby T 4 0,9 80 4,5 5 0,9 80 3,6 3 Stabilita T3 5 0, ,8 0 1,6 4 Ekoomičost T4 3 0,6 60 1,8 4 0,6 80,4 Tab Hodoceí ojezdoého edeí Výočet techické hodoty τ 1 g τ 1 0, , , ,6 3 τ 1 (0,7 + 0,9 + 0,8 + 0,6).5 τ 1 τ ,5 15 0,77 t1 + g t + g 3 t ( g + g + g + g Výočet techické hodoty τ τ 1 8,9 15 0,65 1 g1 t1 + g t + g3 t τ ( g + g + g + g τ g ). t 4 max + g ). t 4 max t 4 t 0, , ,8 1+ 0,6 4 τ (0,7 + 0,9 + 0,8 + 0,6).5 4

53 Str Koečá techická hodota ariat τ ariata Záěr τ 1 0,77 LINEÁRNÍ VEDENÍ SCHNEEBERGER 0,65 VEDENÍ POMOCÍ ROLEN GÜDEL Tab.- 5. Výsledek hodoceí edeí Variata V1 tedy lieárí edeí Scheeberger, má yšší techické hodoceí a roto bude zoleo koečé kostrukci edeí ozíku Hodoceí ohou ozíku Katifikace oužita stejě jako ři ýběru edeí ozíku Ozačeí ariat: V1 kuličkoý šroub V ozubeý hřebe a astorek Určeí ah g k jedotliým arametrům T1 - jedoduchost ýroby: oracoáí eí složité obrábí se ouze dosedací lochy jedotliých dílů a lišty ro edeí g 1 0,6 T - jedoduchost motáže: jelikož se ejedá o sérioou ýrobu a motáž erobíhá s elkou četostí olím koeficiet g 1 0,7 T3 ojezdoá rychlost: má li a edlejší časy ři obráběí, důležitá ro zákazíka, brá ohled také a možost říadého rodloužeí g 0,8 T4 řesost olohoáí: důležitý arametr z hlediska bezečého uutí hlay a smykadlo g 1 0,9 T5 - Náročost a krytoáí: áchylost a čistotu a zakrytoáí říadě íce možostí jak zakrýt důležité části g 1 0,5 T6 Prostoroá áročost: hodoceí řečíajících částí řes kostrukci, možstí ueňoaých rků g 3 0,4 T7 Ekoomičost: cea ořízeí ohou s říslušestím (astorek, ozubeý hřebe, kuličkoý šroub, ložiska, sojka, atd.) g 4 0,7

54 Str Určeí hodot t j jedotliých faktorů ro ariatu V1 T1 uto yrobit ložiskoá ouzdra a kozolu uchyceí motoru, oracoat íce loch ro řieěí šroubu a matice t 1 3 T motáž a řiraeé lochy, ři sráém oracoáí a uložeí relatiě jedoduché t 4 T3 ro daou délku je doraí rychlost dobrá, ři otřebě rodloužeí doraí zdáleosti dost klesá utý ětší růměr šroubu t 3 3 T4 řesost olohoáí zajištěa oužitým seromotorem a řesým kuličkoým šroubem t 4 5 T5 krytí šroubu lze roést siráloým krytem a edeí oužít stěrky t 5 3 T6 motor oháějící KŠ, řečíá řes odstaé kozoly, rodlužuje se tím doraík. Motor uto ochráit řed oškozeím, krytem t 6 T7 ysoká cea kuličkoého šroubu, utost oužití seciálích ložisek a uložeí šroubu z důodu zýšeí ojezdoé rychlosti, sojka t Určeí hodot t j jedotliých faktorů ro ariatu V T1 jedoduché oracoáí ro uložeí motoru s řeodokou a ozíků lieárího edeí a ozíku, úraa lišty ro ueěí ozubeého hřebee t 1 4 T motáž a řiraeé lochy, ři sráém oracoáí a uložeí relatiě jedoduché t 4 T3 ojezdoá rychlost slila zadáí tedy 0 m.mi -1, možosti rodloužeí ojezdu a jakoukoli délku t 3 5 T4 řesost olohoáí zajištěa oužitým seromotorem a oužitím bezůloé laetoé řeodoky, uto dobře astait zuboou ůli mezi astorkem a ozubeým hřebeem, možost ymezeí aretací olohy t 4 5 T5 krytí edeí a částí ohou uto roést teleskoickým krytem, říadě měchem t 5 T6 motor s laetoou řeodokou zabudoá a ozíku, ozubeý hřebe součástí lišty t 6 3 T7 dražší laetoá řeodoka, cea ozubeého hřebee ižší ež kuličkoého šroubu t 7 3

55 Str Tabulka hodoceí VLASTNOST OZN V1 V tj g T t t j g T t 1 Jedoduchost ýroby T1 3 0,6 60 1,8 4 0,6 80,4 Jedoduchost motáže T 4 0,8 80 3, 4 0,8 80 3, 3 Pojezdoá rychlost T3 3 0,8 60,4 5 0, Přesost olohoáí T4 5 0, ,5 5 0, ,5 5 Náročost a krytoáí T5 3 0,5 60 1,5 0, Prostoroá áročost T6 0,4 40 0,8 3 0,4 60 1, 7 Ekoomičost T7 0,7 40 1,7 3 0,7 60,1 Tab Hodoceí ohoů Výočet techické hodoty 1 τ 1 0, , , , , ,4 + 0,7 τ 1 (0,6 + 0,8 + 0,8 + 0,9 + 0,5 + 0,4 + 0,7).5 τ 1 τ 1 g t ,9 3,5 0,677 + g t + g3 t3 + g ( g + g + g + g Výočet techické hodoty τ τ t4 + g5 t5 + g6 t + g + g + g ). t max + g 7 t 7 τ τ τ τ 1 1 0, , , , ,5 + 0, ,7 3 (0,6 + 0,8 + 0,8 + 0,9 + 0,5 + 0,4 + 0,7).5 g t 18,4 3,5 0,783 + g ( g t 1 + g + g 3 t + g g + g 4 4 t 4 + g + g g t g + g 7 6 ). t t 6 max + g 7 t Koečá techická hodota ariat τ ariata τ 1 0,677 KULIČKOVÝ ŠROUB 0,783 OZUBENÝ HŘEBEN A PASTOREK Tab.-5.4 ýsledek hodoceí ohoů Záěr Variata V tedy oho omocí ozubeého hřebee a astorku má ejyšší techickou hodotu, z toho důodu bude ybráa ro oho ozíku.

56 Str Celkoé zhodoceí Kostrukce doraíku bude roedea odle ýsledků multikriteriálí metody yhodocoáí a to s lieárím edeí ojezdu ozíku Scheeberger a ohoem omocí ozubeého hřebee a astorku. Tyto ariaty budou rozracoáy do 3D modelu a do ýkresoé odoby staoeých dílů. 6. Rozbor kostrukce doraíku V této kaitole budou rozebráy důležité uzly doraíku, s oisem fukce a dalšími důležitými iformacemi. Obr Celkoá sestaa doraíku

57 Str Podstaé kozoly Sařoaá kozola z rofilů [0] dle (obr. 6.) je e sodí části řišrouboáa do betooého základu omocí kooých hmoždiek dodáaých firmou Reca [16] a šroubů iz. (obr.- 6.3). Na ohách dle (obr.- 6.3) jsou umístěy staící šrouby, kterými se ři motáži astaí horí lochy do odoroé olohy a také do stejé ýšky obě odstaé kozoly. Po ustaeí staících šroubů se oloha zajistí děroými sary a šech ohách odstaých kozol. Na horí dosedací lochy budou řišrouboáy lišty ro edeí ozíku a ozubeý hřebe. Obr.- 6. Podstaá kozola Obr Ustaoáí odstaých kozol

58 Str Vozík (obr.- 6.4) Základí kostrukce ozíku je sařea z rofilů [0] a obrobeá a místech kam se řiojují další důležité části jako, ozík lieárího edeí, díry ro osazeí role, horí locha ro uložeí lišt s frézoací hlaou, locha ro umístěí síače a locha ro uložeí desky se seromotorem. Kostrukce ozíku je ýkresoě zracoáa a řiložeá k dilomoé ráci. 6.3 Vozík s říslušestím Obr Rám ozíku - sařeec Sestaa ozíku s amotoaými důležitými částmi ohou, ojezdu, uložeí hla a símačů. Důležité části této sestay budou detailěji robráy dále textu. Obr Vozík s říslušestím

59 Str Poho ozíku (obr.- 6.6) Poho ozíku s frézoací hlaou je zajiště omocí seromotoru Siemes [17] a bezůloou laetoou řeodokou dodáaou solečě s motorem. Seromotor s laetoou řeodokou toří komaktí celek, te je řišrouboá k držáku motoru a te a oracoaou lochu sařeé kostrukce ozíku. Na držáku motoru jsou drážky, kterými se ueňuje a ozík. Drážkami se astaí záběr astorku s miimálí zuboou ůlí mezi astorkem a ozubeým hřebeem, ůle bude astaea rozmezí 0,01-0,0 mm místě od smykadlem. Po astaeí zuboé ůle bude držák s ozíkem zajiště omocí kuželoých kolíků. Na ýstuí hřídeli laetoé řeodoky je umístě astorek iz. (obr.- 6.7). Zajištěí astorku a hřídeli je roedeo omocí yráběého držáku, te tlačí a čelo astorku díky šroubu, který je umístě jeho středu a šroubuje se do ýstuí hřídele laetoé řeodoky. Kroutící momet je z laetoé řeodoky a astorek řeáše omocí era. Obr Uložeí astorku a ýstuu laetoé řeodoky Obr Uložeí ohou ozíku

60 Str Uložeí frézoací hlay (obr.- 6.8, obr.- 6.9) Uložeí frézoací hlay a ozíku je roedeo omocí lišt. Dě lišty jsou eě řišrouboáy a horí loše ozíku, a těchto lištách jsou uložey řes talířoé ružiy [18] další lišty a, které se okládá frézoací hlaa. Vedeí horích lišt je zajištěo omocí kolíků. Talířoé ružiy jsou zde z důodu bezečosti, aby ři řebíráí frézoací hlay smykadlem emohlo dojít k řílišému řitlačeí a hlau a říadému oškozeí ěkterého z dílů. Přílišé stlačeí je hlídáo omocí bezkotaktího idukčího símače Balluff, který je umístě e sodí liště. V říadě, že by došlo k elkému stlačeí talířoých ruži teto símač zareaguje a ye osu smykadla. V horí liště je umístě další símač, který idikuje uložeí frézoací hlay. rézoací hlaa je lištách uložea ždy s ůlí 0,3-0,4 mm, tato ůle je ři uíáí ymezea omocí odících kolků a kameů umístěých a horí loše frézoací hlay, ty zaadají do otorů a drážek a smykadle. Z těchto důodů eí třeba tak řesého olohoáí, jak je uedeo zadáí, tedy ± 0,05 mm, ale bude ostačoat ± 0,15 mm. Díky sížeé řesosti olohoáí, je možé zmešit řesosti a jedotliých yráběých dílech, čímž dojde k zjedodušeí ýroby a sížeí cey celého doraíku. Obr Uložeí frézoací hlay Obr Uložeí lišt

61 Str Hlídaí oloh a ojezdoých rychlostí (obr ) Símáí olohy ozíku místě uíáí hlay do smykadla a arkoací oloze, je zajištěo omocí elektromechaického síače Balluff [19]. Použitý síač má čtyři kotaktí alce. Prí alec, tedy alec ejblíže ueňoací loše, hlídá haarijí olohu ozíku. Do haarijí olohy se ozík může dostat z důodu oruchy ři odměřoáí olohy a motoru, říadě ři systémoé chybě. Po řijetí ozíku do haarijí olohy síač odojí říod roudu do motoru a estaeá brzda motoru zastaí ozík. Druhý alec slouží k uraeí ojezdoé rychlosti cca 100 mm řed kocoou olohou a to z 0 m.mi -1 a 5 m.mi -1, ro sazší ustaeí olohy. Třetí alec určuje arkoací olohu. Čtrtý alec udáá olohu od smykadlem. Síač je umístě a držáku, který je ýškoě staitelý drážkách a o astaeí olohy se oloha zajistí omocí kolíků. Obr Ustaeí do olohy omocí síače Balluff 6.7 Vedeí ozíku (obr ) Vedeí ozíku je zajištěo omocí lieárího edeí od firmy Scheeberger a raé straě a rolami od solečosti Güdel a straě leé. Kolejice lieárího edeí je umístěa a liště a řišrouboáa. Lišta sojuje obě odstaé kozoly a jsou a í amotoáy také ozubeé hřebey. Ozubeý hřebe a astorek je třeba o ustaeí a zroozěí amazat mazacím tukem. Lišta ro ustaeí kolejice a hřebeů je yráběá a ýkresoě zracoáa říloze. Na leé straě se roly odalují o yráběé liště, která fuguje jako kolejice. Obr Vedeí ozíku

62 Str Krytoáí důležitých částí (obr.-6.1) Z důodu ustaeí doraíku blízko uíací desky je uté zakrýt důležité části ojezdu a ohou. Krytoáí ze stray od smykadla bude roedeo omocí teleskoického krytu, jelikož těchto místech eí dostatečé ochraé krytoáí kolem stroje, rojíždí zde říčík se suortem a ochraém krytoáí stroje jsou mezery, kterými třísky mohou roadout a ochraé kryty doraíku. Teleskoické kryty budou akloěy směrem k uíací desce iz (obr.-6.11), aby třísky sklouzáaly do kruhoého doraíku třísek iz. (obr.-1.11) umístěého edle desky. Obr.-6.1 Tar teleskoického krytu [1] Ochraa edeí a ojezdoého ústrojí ři yjetí ozíku do olohy od smykadlo, bude zajištěa omocí ochraých měchů s krycími lamelami iz (obr.-6.13), aby ozík emusel zajíždět zět do arkoací olohy o odebráí hlay a krytoáí bylo dostatečé k ochraě řed žhaými šoami. 6.9 Příod eergie a ozík Obr Ochraý měch s krycími lamelami [18] Jelikož a ozíku je umístě seromotor a ěkolik ochraých rků, které otřebují ke sé fukci říod elektrické eergie je uté roojit ozík s odlahou omocí osiče eergie. Nosič je zole z katalogu firmy Kabelschle [], iz (obr.-6.14). Nosiče eergetických říodů bude ole z oceli, rofil bude uzaře, aby bezečě ochráil kabely edeé uitř řed třískami a kaaliou. Kostrukce bude samoosá s tyoým ozačeím UNILEX Obr Nosič eergie []

63 Str Umístěí doraíku u stroje Obr Celkoá sestaa stroje s doraíkem Doraík bude umístě odle (obr ), kolmo k raého stojau, mezi uíací desku a obslužou lošiu, do ýšky odlahy stroje, tedy 00 mm od uíací deskou. Z obrázku je také atré, že PLC systém stroje musí zajistit, aby obslužá lošia byla yjetá do takoé ýšky, aby bylo možé s ozíkem s aložeou hlaou bezečě rojet od í a edošlo ke kolizi. Teto fakt je částečě omezující, ošem ři obráběí je e ětšiě říadů lošia yjetá ad obrobkem, aby obsluha stroje měla dostatečý řehled ad rocesem obráběí. Umístěí doraíku a jié místo je komlikoaé, jelikož motorřeteo oužíaé k ohou frézoací hlay, je umístěo ouze raém suortu, který řejíždí ouze ěkolik desítek milimetrů řes střed uíací desky, takže uutí aroti leého stojau je emožé. Další možostí umístěí doraíku je rooběžě s odícími lochami raého stojau. Zde je ošem roblém zaěšeí automatické ýměy ástrojů, ze které mohou ýrazě řečíat rodloužeé ástrojoé držáky a bylo by uto zýšit dolí olohu říčíku, což zhledem utosti oužít odstatě ětší ýsu smykadla, omezuje maximálí řezou sílu.