Témata
Reklama

Dirty Beauty - Popelka v říši strojů, část 2.

První dojem si o předmětech vytváříme na základě reality, kterou vidíme. Pak přichází informace o funkčnosti a reference. Na EMO Milano většina výrobců potvrdila trend prvního dojmu – stroje na to byly připraveny. Ukázalo se, že důvěru budí funkční, čisté a jednoduché tvary, ovšem perfektně zpracované. Velký krok správným směrem udělala společnost TOS Kuřim, která představila první stroj v novém, povedeném designu. Mezi velkými horizontkami dominovala Sorulace – vsadila na ergonomii a bezpečnost, a povedlo se. Stroj FXR-W vybavený inovativním systémem DAS pro zvýšení kvality povrchu a výkonu stroje si prostě zamiluje každý pracovník obsluhy. Bereme to jako výzvu, na hannoverské EMO 2017 vytvoříme další českou krásku.

Tématem druhé části příběhu o krytování strojů jsou aplikace nových materiálů, nových technologií a vývojová studie optimalizace pohonu posuvných dveří.

Reklama
Reklama
Reklama

Aplikace nových materiálů a technologií pro výrobu krytování

Optimálním materiálem pro konstrukci krytování je stále ocelový plech DC01. Alternativně lze využívat sendvičové materiály, nerez, hliník, GFK laminát, technické tkaniny.

Motivací pro hledání nových materiálů je:

• snížení hmotnosti krytů pohyblivých částí stroje při zachování potřebné tuhosti a odolnosti povrchu;
• snížení nákladů na výrobu tvarově složitých dílců;
• zvýšení bezpečnosti a odolnosti krytování.

V roce 2011 jsme ve spolupráci s výzkumným centrem VCSVTT začali hledat lehké materiály pro konstrukci krytování pohyblivých os strojů a došli k závěru, že z velkého množství materiálů jsou nejvhodnější sendvičové kompozity. Běžně dostupné sendviče používané pro fasády budov tvoří dvě krycí vrstvy z hliníkové slitiny (tl. 0,3 nebo 0,5 mm) a polyetylenovým jádrem. Povrch je možné volit ze standardních vzorníků RAL nebo ve struktuře čistého kovu. Vyšší ohybovou tuhost mají sendvičové materiály s kovovým jádrem – například Alucore, kde jádro tvoří hliníková voština. Z hlediska tuhosti je ekvivalentem 3mm ocelového plechu 6mm hliníkový sendvič. Úspora hmotnosti je cca 60 %. Uvedené materiály však selhávají v požadavcích na odolnosti povrchu proti abrazi při dopadu třísek. V exponovaných oblastech kapotáží je nutné používat vysokopevnostní oceli odolné proti otěru. Tyto problémy se podařilo vyřešit sendvičovým materiálem s ocelovými krycími plechy tl. 0,5 mm. Ocelový sendvič s PE jádrem tloušťky 4 mm má stejnou tuhost jako plech 3 mm.

Obr. 1. Porovnání tuhosti ocelového plechu a sendviče

Další slabinou sendvičů je připevňování k okolním konstrukcím – nelze je přišroubovat z důvodu relaxace měkkého jádra při lokálním tlaku. Spojování sendvičů je řešeno primárně lepením, šroubové spoje jsou řešeny pomocí distančních elementů. Vzhledem k nízkým hmotnostem desek lze aplikovat v plochách i suché zipy.

V současné době testujeme bezpečnostní vlastnosti těchto materiálů pro aplikace do vnějšího krytování strojů. Vzorky sendvičů lepené s ocelovým plechem testujeme obdobně jako bezpečnostní skla na průstřel. U těchto hybridních struktur jsme předtím zkoumali vliv použitého lepidla na tlumení struktury – pružná lepidla zvyšují útlum a snižují vlastní frekvence. Tuhost výsledné struktury určuje základní sendvič, při oboustranné aplikaci ocelových plechů je tuhost samozřejmě vyšší. K odtržení správně aplikovaného lepidla dochází až po trvalé deformaci nosného sendviče, lepidlo není limitujícím faktorem.

Deformační zkouška a výpočtová simulace hybridní struktury

Tvarově složité dílce – ladné křivky krytování – umíme vyřešit s díly z plastů lisovanými ve vakuu nebo u větších rozměrů díly z GFK laminátu. Tyto dílce jsou určeny pro vnější krytování, výhradně jako pohledové. Snažíme se usměrňovat designéry a těmto složitým tvarům se vyhnout. Výroba je vždy spojena s přípravou formy, která významně zvedá náklady u prototypů a malých sérií.

Kapotáž stroje Trimill vyrobená z hliníkového sendviče

Pro dosažení rovného a hladkého povrchu plechových dílů je vhodné použít pro spojování technologii lepení. Díly není potřeba rovnat, brousit a tmelit. U lepených spojů je nutné stanovit přesný technologický postup a kontrolovat jeho dodržování.

Zcela nové možnosti konstrukčního řešení přináší technologie řezání trubek laserem. Proces změny konstrukčního myšlení a plného využití této technologie je náročný, zejména u již zaběhnuté výroby. Využití možností této technologie v konstrukčním řešení přináší významné zkrácení přípravných časů ve svařovně. U jednoduchých dílců typu L nebo U lze úplně odstranit operaci ohýbání nebo vrtání. Přínosem je zvýšení přesnosti a kvality dílců. Při vyhodnocení nákladů na řez pilkou a laserem je tedy potřeba brát v úvahu mnohem širší přínos této technologie.

Optimalizace pohonu

Motivací pro návrh standardizované pohonné jednotky je snížení nákladů, zejména odstraněním nákladů na opakovaný vývoj pohonných jednotek se stejnou funkcí. Snížením nákladů na výrobu využitím standardizovaných dílů a snížením nákladů na reklamace zvýšením spolehlivosti pohonu. Tento projekt řešíme ve spolupráci s VUT v Brně.

Projekt optimalizace jsme zahájili rešerší možných technických řešení. Výstupem byl návrh řešení pohonu s asynchronním motorem, šnekovou převodovkou a měničem. Funkční schéma pohonu je na posledním obrázku. Dveře jsou ovládány z nadřazeného systému stroje signály „otevři“ a „zavři" a mají řízenou rampu zrychlování a brzdění. Jsou vybaveny tlakovými lištami pro zajištění bezpečnosti. V případě kontaktu lišty – signálu „stop“ – je dveře nutné zabrzdit na minimální dráze. Vytvořili jsme nástroj pro výpočet parametrů a nastavení pohonu. V současné době probíhá vlastní návrh konstrukčního řešení pohonu s důrazem na parametrizaci modelu a napojení CAD na výpočet.

Klíčovým vstupem pro návrh výkonu motoru je pasivní odpor dveří a jejich hmotnost. Provedli jsme měření pasivních odporů u prototypu kapotáže. Pasivní odpory závisejí na vedení dveří, je tedy nutné standardizovat i tento konstrukční prvek.


Výstup z návrhu parametrů pohonu vrat. Pro zvětšení klikněte na obrázek.


Obr. 5. Stavový diagram pro návrh řídicí jednotky. Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Závěr

Děkuji pracovníkům výzkumných center a vysokých škol. Pomáhají nám inovovat naše produkty a tím zvyšovat konkurenceschopnost našich zákazníků. Snažíme se vybrat a vyřešit to podstatné z množství požadavků, které jsou kladeny na vývoj krytování strojů. Zkušenost říká, že každý úspěšně vyřešený problém pak posune hranice a přinese další nové výzvy k řešení.

Ing. Josef Vosolsobě

Hestego

vosolsobe@hestego.cz

www.hestego.cz

Reklama
Související články
Profesionální přístup k broušení

V současnosti jsou kladeny ze strany zákazníků stále vyšší nároky na co nejvyšší přesnost při broušení, která je spolu s výslednou drsností nejvýznamnějším požadavkem uživatelů. Samozřejmě této kombinace je třeba dosáhnout v nejkratším možném čase. Tyto hlavní parametry jsou zahrnuty do koncepce brousicích strojů české společnosti Fermat Machine Tool a jsou dosahovány i mj. využitím řady speciálního příslušenství a nových technologických standardů.

Na cestě ke zrození stroje, část 7: Realizace

Série deseti článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Lesk a bída českých obráběcích strojů

Česká republika, resp. tehdejší Československo, mělo bohatou historii ve výrobě obráběcích strojů. Kde v období největší slávy byli ve svých inovačních počinech současní světoví lídři, když např. kovosviťácký konstruktér Ladislav Borkovec se již v roce 1977 začal zaobírat myšlenkou multifunkčního soustružnicko-frézovacího stroje? Přes dřevěný kinematický model, který si vytvořil doma v dílně, vedla dlouhá cesta až k prototypu prezentovanému  na EMO v Paříži v roce 1980. Po vyrobení 45 strojů řady MCSY, které nenazval nikdo jinak než „Boháro“, byla z ekonomických důvodů a nedostupnosti kvalitní řídicí elektroniky bohužel výroba v tehdejším Kovosvitu ukončena. Dva bývalé kovosviťáky, srdcem i duší, Jiřího Mindla a Vladislava Čítka, jsem díky jejich letitým zkušenostem celoživotního zasvěcení oboru obráběcích strojů požádal o rozpravu nad současným stavem tuzemského oboru výrobních strojů a nad tím, jaké jsou jeho případné perspektivy.

Související články
Na cestě ke zrození stroje, část 5: Zakázka

Série deseti článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Na cestě ke zrození stroje,
část 2: Koncepce

Série deseti článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Na cestě ke zrození stroje,
Část 1. Průzkum trhu

Série 10 článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje postup výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, v jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu a návratnost investic.

Soumrak strojírenských bohů

Až do nedávné doby, dalo by se říci před covidem, bylo jednání některých tradičních firem vyrábějících obráběcí stroje bez pokory, a někdy hraničilo až s arogancí. Jednání bez úcty nejen vůči zákazníkům (což zní přímo drze), ale také vůči partnerům dodávajícím subdodávky, vysokým školám a také spolupracujícím partnerům. Mají za sebou přeci tradici desítek let, kdo jim bude co radit, jak mají jednat a dělat. Nikdo přeci. A nyní? Padla kosa na kámen a otupila se, možná se i pokřivilo ostří.

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.

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.

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.

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.

Od oprav ke špičkovým portálovým obráběcím strojům

Strojírna Tyc se v současné době zabývá produkcí a vývojem vlastních portálových multifunkčních center. Jedná se o plně řízená obráběcí centra a brusky na rovinné a tvarové plochy. Jako vedlejší činnost společnost nabízí firma modernizaci a generální opravy různých strojů.

Strojírenské fórum 2018: Zaměřeno na nové technologie a materiály

Příběh pátého ročníku Strojírenského fóra se začal psát 10. května 2018 na půdě Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně konferencí na téma moderní výrobní technologie a materiály s důrazem na aditivní výrobu z velké části kovových materiálů a na inovativní aplikace kompozitních materiálů. Na sto účastníků z řad výrobní a akademické sféry vyslechlo na 13 přednášek a následně v pozdních odpoledních hodinách se větší část z nich odebrala na exkurzi po šesti VaV pracovišťích zaměřených na nové technologie. Plný den poznání a nových setkání. Pojďme se k němu vrátit fotoreportáží.

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.

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