Témata
Reklama

Nároky na ozubení v automobilovém, leteckém a kosmickém průmyslu, ale i v oblasti klasických průmyslových převodovek neustále rostou. Jednou z výzev je kromě snížení ztrát způsobených třením v převodovce také zvyšující se požadavek na nehlučnost. To se týká zvláště hybridních vozů a elektromobilů. Je pochopitelné, že u součástek těchto převodovek stále roste důležitost vlastností povrchu při kluzném a valivém tření. Jednou z hlavních součástí převodovky jsou ozubená kola.

Ozubení v ideálním případě zaručuje otáčení beze ztrát, kvůli různým konstrukčním a aplikačním vlivům může docházet i ke kluznému tření na povrchu. U spirálově ozubených kuželových soukolí, resp. u hypoidních soukolí, jsou klouzání a s ním spojené výkonové ztráty dány samotnou konstrukcí soukolí. Mimo to mohou odchylky od ideálních vlastností povrchu ve formě zvlnění dále negativně ovlivňovat vznik hluku v soukolí. Rozšířená analýza jednotlivých ozubených komponentů v těchto třech oblastech slibuje efektivnější rozpoznání a analýzu jejich chování v souvislosti s hlukem již před montáží. Nároky na měřicí centra ozubení pro rozpoznání těchto odchylek při stále kratších časech měření rostou takřka exponenciálně. To je pro Gleason dostatečným důvodem představit nové měřicí centrum pro ozubení, které všechny aktuální požadavky integruje v nově vytvořené strojní platformě.

Nové centrum 300GMSL společnosti Gleason spojuje v dosud nevídané formě nejrůznější měřicí a analytické nástroje pro měření ozubení na jedné strojní platformě. Vedle klasického dotykového měření a vyhodnocování ozubení se zde uplatňují čidla pro analýzu drsnosti povrchu a senzory pro zjišťování brusného pálení pomocí Barkhausenova jevu.

Reklama
Reklama

Nové centrum 300GMSL společnosti Gleason

Laserové skenování otevírá nové dimenze pro analýzu ozubení

Snímáním celého povrchu ozubení pomocí laserového paprsku se otevírají nové, dosud netušené možnosti vyhodnocování a analýzy boků zubů spojené s bezkonkurenčně krátkými časy měření. Pokud byly doposud topografie povrchu měřeny dotykově, muselo se vzhledem k rychlosti měření a k požadovanému rozlišení měření počítat s několika minutami. V případě skutečně vysokého rozlišení se daly dokonce na jeden bok zubu očekávat časy měření delší než jedna hodina. Nový systém laserového skenování vyřeší tento úkol během několika sekund, což je oproti dosavadním metodám obrovské zlepšení. Z toho důvodu se v minulosti topografie měřila pouze tehdy, pokud to bylo nezbytně nutné. Dnes je to díky novému centru 300GMSL možné s nejvyšším rozlišením a v nejkratších časech. Uživatelům se tak otevírají zcela nové možnosti analýzy pro výzkum a optimalizaci hluku ozubení, respektive soukolí:

  • topografické vyhodnocení povrchu ozubení a jeho odchylek způsobených mikrostrukturami nebo povrchovými strukturami vzniklými při výrobě;
  • topografické vyhodnocení povrchu s ohledem na odchylku – předepsané rozměry / skutečné rozměry;
  • analýza zvlnění;
  • analýza tvarových odchylek;
  • analýza kontaktu mezi zuby ve vysokém rozlišení a přesné určení kontaktní cesty obou vzájemně zabírajících kol (kolo/pastorek);
  • výpočet chyby otáčení z analýzy kontaktu zubů založené na údajích měření boku zubu s vysokým rozlišením; rozpoznání chyb zubů/záběrů, které vedou ke kulminaci chyb otáčení.
Kontaktní analýza zubu na 300GMSL – chyba odvalu

Další podstatná přednost nového měřicího centra ozubení 300GMSL vyplývá z možnosti topografického porovnání. U nového konstrukčního dílu je například možné naskenovat oba boky zubu v oblasti tahu a tlaku a naskenované údaje uložit. Poté proběhne vestavění soukolí do koncové aplikace a provede se zkušební chod. Toto kritérium plní především aplikace se zvýšeným kluzným třením na bocích zubů, jako je tomu např. u hypoidních kuželových ozubených kol, která jsou používána u diferenciálu zadní nápravy vozidla. Kluzným třením dochází k erozi materiálu i u tvrzené oceli, dochází k vyhlazování povrchu v oblasti záběrového pole, které se projeví na kompletním záběrovém poli při provozu v dílčím nebo plném zatížení. Nyní je možné – po demontáži soukolí – laserem zvlášť změřit tažný a tlačný bok zubů pohonného kuželového pastorku a talířového kola. Jako podklad pro porovnání se do měřicího softwaru nahrají topografické údaje příslušného konstrukčního dílu, takže je možné přímé porovnání topografie nepoužitého a testovaného konstrukčního dílu. Takto je možné rozpoznat skutečné záběrové pole v ozubení na boku zubu.

Z porovnání s dosavadní metodou výpočtu záběrového pole vyplývají následující výhody:

  • Je možné posouzení skutečného záběrového pole koncové aplikace.
  • Záběrové pole bylo doposud možné buďto vypočítat počítačem nebo otestovat na měřicím zařízení v lepším případě při částečném zatížení. Při této nové metodě jsou zohledňovány všechny ovlivňující faktory koncové aplikace.
  • Rovněž se projeví např. vlivy vzniklé kroucením skříně koncové aplikace za plné zátěže a důsledky v poloze záběrového pole, které byly za využití dosavadních metod buďto opomíjeny nebo jen částečně zohledněny v CAM modelu.
  • Lze posoudit změnu topografie na záběrovém poli. Pokud se např. na boku zubu vyskytuje několik zvlnění nad sebou, bylo doposud možné vyhodnotit je pomocí rychlé Fourierovy analýzy. Pokud se v případě koncové aplikace např. vyhladí povrch tažného boku, může se dominantně vyskytnout zvlnění, které bude po určité době napomáhat vzniku hluku v koncové aplikaci.
  • Je možné posoudit změnu polohy záběrového pole prostřednictvím aplikačního technika při aktivním posunu záběrového pole, rovněž při provozu v plném zatížení.

Celkově vzato, díky novému měřicímu centru GMSL společnosti Gleason mají nyní technologové ozubení k dispozici zcela nové možnosti analýzy celého povrchu ozubení s bezkonkurenčními časy měření a v topografii s vysokým rozlišením. Prostřednictvím příslušných vyhodnocovacích a analytických nástrojů se tak v současné době v optimalizaci hlučnosti ozubení otevírá nová kapitola – „rychlostí světla“.

Imtos

michal@churavy.cz

Reklama
Související články
Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Související články
CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Z garáže až na vrchol v PVD technologii povlakování

Pavel Holubář je ředitelem průmyslové společnosti SHM. Tato zkratka značí Super Hard Materials, a to je přesně to, o co tu jde. Zjednodušeně řečeno jde principiálně o fyzikální metody nanášení tenkých vrstev na nástroje, kdy nanesená několikamikronová vrstva dává materiálu zcela jiné mechanické vlastnosti. Především podstatně prodlužuje jeho životnost. Jaká byla 25 let trvající cesta až na samotný vrchol, kdy technologie firmy SHM jsou v současné době rozesety ve 35 zemích světa? O tom – a nejen o tom – jsme si s Pavlem Holubářem povídali.

Perspektivy čínského draka

Již několik let vám pravidelně v tomto čase přinášíme reportáže ze dvou klíčových strojírenských veletrhů celého asijského kontinentu, které jsou určitým barometrem srovnání postupného vývoje čínských výrobců obráběcích strojů a komponent, ale i pohledem na zvolené marketingové strategie nadnárodních společností při jejich penetraci na zdejší čínský trh – největší a nejprogresivněji rostoucí na světě. V lichých letech se v Pekingu v dubnu koná veletrh CIMT (China International Machine Tool Show), v sudých přibližně ve shodné době pak v Šanghaji veletrh CCMT (China CNC Machine Tool Fair). Aktuální postřehy z každého dne veletrhu jsme přinášeli prostřednictvím redakčního portálu mmspekturm.com a sociální sítě facebook, s tradičním komplexnějším pohledem na veletrh a čínský komoditní trh jako takový přicházíme nyní.

Veletržní válka světů

Redakce MM Průmyslového spektra věnovala šanghajskému veletrhu obráběcích strojů CCMT 2018 nemalou pozornost ve zpravodajství, které bylo uveřejňováno na webových stránkách v rubrice Očima redakce. V tomto článku a na přiložených obrázcích jsou zaznamenány veletržní postřehy, čínský kolorit, veletržní statistiky i holá fakta z oblasti čínského průmyslu. Něco málo o čínské výrobní technice a technologiích, které byly prezentovány na CCMT 2018, i pár dalších postřehů, jsme připravili do tohoto vydání.

Obráběcí stroje pro produkční výrobu

Po sérii článků v minulém vydání se v posledním poohlédnutí po letošním hannoverském veletrhu EMO věnujeme důležité oblasti, a to jednoúčelovým strojům. I v letošním ročníku byla část expozic věnována této komoditě pro produkční výrobu a my se podíváme, co trh zákazníkům nabídl. Proč? Menším dílem proto, že se jim dlouhá léta autor (nejen) profesně věnuje, dílem podstatným proto, že jsou na nich „bytostně“ závislé veškeré obory nejen strojírenské či technické, ale i stavebnictví, telekomunikace, zdravotnictví a další.

Co naznačila největší továrna na světě

Záruka dobrých obchodů, výkladní skříň pro mezinárodní trh, ukázka budoucnosti ve strojírenství – tak hodnotí vystavovatelé veletrh EMO Hannover 2017. Pod heslem Connecting systems for intelligent production představilo své novinky více než 2 200 vystavovatelů z 43 zemí. Tematické těžiště spočívalo v digitalizaci a propojení výrobních procesů. V centru pozornosti byly především výrobní postupy, stroje a zařízení pro zpracování a opracování kovů.

Přidaná hodnota v technologii obrábění

V tomto příspěvku bych se rád vrátil ke své návštěvě japonské firmy Kyocera. V jednom z mých minulých textů (viz www.mmspektrum.com/170111) jsem představil unikátní systém řízení pomocí takzvaných améb, který vyvinul zakladatel firmy Kyocera Dr. Kazuo Inamori. Díky tomuto systému a japonské píli a umu se firma dostala na světovou špičku v řadě oborů. Na základě osobních zkušeností pak mohu prohlásit, že to platí také pro divizi řezných nástrojů. Například rychloposuvové frézy Kyocera vysoce překračují produktivitu, která je u nás i v Evropě standardní.

Perspektivy asijských trhů

Čína se v roce 2009 stala největším výrobcem obráběcích a tvářecích strojů na světě a o dva roky později dosáhla své dosavadní největší produkce v historii v hodnotě 29,5 mld. dolarů. Od té doby tři roky po sobě dochází k postupnému poklesu až na loňský objem 23,8 miliardy dolarů v poměru 6:4 ve prospěch obráběcích strojů. Vzhledem k povaze čínského trhu obráběcích strojů a ochazování jeho hospodářství lze očekávat další pokles v produkci a spotřebě i v letošním roce 2015.

Co nového ve Pfrontenu?

Akce typu Open house se staly nedílnou součástí marketingových aktivit výrobních firem, kde jsou prezentovány nové či inovované modely výrobků, návštěvníci mají možnost diskutovat se zástupci hostitele, a oni naoplátku získávají cenné praktické rady od uživatelů, jenž následně promítají do svých inovací. Řada firem v poslední době, vědoma si všech rizik které toto rozhodnutí přinese, své live prezentace koncentrovala pouze na tyto akce a světových výstav se již neúčastní. To však není případ společnosti DMG/Mori Seiki.

Odstraňování otřepů elektrotechnickým obráběním

Po dlouholetých zkušenostech s odjehlováním přivedl Imtos na český a slovenský trh společnost stoba Sondermaschinen – specialistu na definované a bleskurychlé odstraňování otřepů technologií ECM.

CIMT Peking, Část 2. Win Together

Podtitul veletrhu CIMT 2019 byl: 融合共赢 智造未来. Musíte uznat, že motto veletrhu je v této pro nás exotické podobě zahaleno značným tajemstvím. Dáte-li větu do automatického překladače, výsledná myšlenka zní: fúze a výhra. Jednoduchá slova, divný obsah - tento způsob nalezení významu věty opravdu není žádná výhra. Proto se o nápravu "ztráty v překladu" pokusíme v druhém vstupu z veletrhu, ve kterém se tentokrát podíváme i za technikou.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit