Stanovení provozních podmínek ozubeného kola. Den strojařů 2011

Studentská práce žáků 1.PT Jiří Ganczarczyk Tomáš Kocur

Stanovení obvodové rychlosti, stupně přesnosti dle ČSN-ISO,… podle kvality povrchu boku zubu ozubeného kola: • zjištěním drsnosti příručním drsnoměrem MarSurf PS1, • určením tvrdosti univerzálním ručním tvrdoměrem TH 160, • změřením běžných rozměrů (průměry).

MĚŘENÍ DRSNOSTI MATERIÁLU PŘÍSTROJEM MARSURF PS1 2 3 4 6 5 7 Obr.1 Přístroj MarSurf PS 1 1. Kryt přístroje 2. Pole tlačítek 3. Displej 4. Tlačítka Start (vlevo a vpravo) 5. Snímač 6. Ochranu snímače lze použít ve spojení se třmenem k nastavení výšky nebo s měřicím stojanem jako druhý opěrný bod. 7. Posuvová jednotka, otočná a posuvná v podél­ném směru,s různými polohami s možností za­jištění.

Obr. 3 Snímač je v klidové poloze / v kalibrační poloze Obr.2 MarSurf PS 1 s nastavením výšky 8. Úchyt k upevnění příslušenství (nastavení výšky, doplňkově čelní prizma). 9. Dva třmeny k nastavení výšky, uspořádány k trojbodovému dosedání (lze používat také jed­notlivě) 10. Vodicí kolík v zadní zajištěné poloze 11. Integrovaný normál "MarSurf PS1 Explorer“ slouží k jednoduchému přenosu souborů profilů a výsledků z jednotky do počítače; ukládat a tisknout protokoly profilů a výsledky měření. 10 5 11 Obr. 3 Snímač je v klidové poloze / v kalibrační poloze

Princip měření : Snímací hlavice je osazena safírovým hrotem s velmi malým vrcholovým poloměrem. Výsledkem podélného pohybu této hlavice je soubor odchylek povrchu od nulové hodnoty. Jeho rozsah měření činí nejvýše 350 mm (-200 mm až +150 mm). Výhodou tohoto přístroje je nastavení norem podle kterých hodláme měřit: ISO (DIN), JIS, ANSI/ASME a MOTIF.

Základní termíny Ra Z(x) Ra … průměrná aritmetická úchylka absolutních hodnot pořadnic Z(x) posuzovaného profilu Lt … celková délka pohybu snímače během kterého se snímají úchylky tvaru povrchu.

ZÁZNAM MĚŘENÍ DRSNOSTI OZUBENÉHO KOLA

Praktická řada drsnosti [mm]: 0,012 - 0,025 lapování 0,05 -0,1 honování superfinišování 0,2 - 0,4 jemné broušení 0,8 broušení vystružování 1,6 jemné soustružení 3,2 jemné frézování 6,3 vrtání 50 hoblování 100 polotovary výkovky odlitky

Metody kvalitativní jsou založeny na porovnání kontrolovaného povrchu s povrchem vzorovým, jehož drsnost známe. Porovnávat můžeme pouze povrchy opracované stejným nebo alespoň podobným způsobem obrábění a výsledkem je zjištění, že kontrolovaná plocha je hladší nebo hrubší.

MĚŘENÍ TVRDOSTI UNIVERZÁLNÍM RUČNÍM TVRDOMĚREM TH-160

Princip měření : Nárazové těleso dané váhy narazí do testovaného předmětu danou rychlostí za dané testovací síly. Měří se úderová a odrazová rychlost nárazového tělesa ve vzdálenosti 1 mm od testovaného povrchu. Leeb stupeň tvrdosti je vyjádřen jako poměr odrazové rychlosti k rychlosti úderu. Způsob výpočtu je následující: HL = 1000 x VB I VA HL - Leeb stupeň tvrdosti VB - Odrazová rychlost nárazového tělesa VA - Úderová rychlost nárazového tělesa

Záznam o naměřených hodnotách (Naměřené hodnoty lze hned po naměření vytisknout samotným přístrojem TH-160)

Měření běžných rozměrů profilprojektorem PJ-A3000 Mitutoyo Naměřené hodnoty: Da [mm] 106,245 Df [mm] 92,396 z … počet zubů 33 Vypočtené hodnoty: m...modul v mm (řada 1) 3 d = m * z [mm] 99 korekce x [mm] 0,2075

Kinematika měřeného ozubeného kola Stupeň přesnosti  ISO 1328 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Max.drsnost povrchu Ra max [mm] 0,1-0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,3 12,5 25 Max.obvodová rychlost [m.s-1] přímé zuby 80 60 35 15 Kinematika měřeného ozubeného kola Max.drsnost povrchu Ra max [mm] 0,8 Stupeň přesnosti ISO 1328 5 Max.obvodová rychlost v [m.s-1] přímé zuby 35 Max. úhlová rychlost w = v/(d/2) [s-1] 707,07 Max. otáčky pastorku n = w / 2p [s-1] 112,53 Max. otáčky pastorku [min-1] 6 752,03

Oblast určení Stupeň přesnosti ISO 1328 Kontrolní kola 2 - 4 Měřící přístroje 3 - 6 Turbínové reduktory 3 - 5 Letecké reduktory Obráběcí stroje 3 - 7 Letecké motory 5 - 6 Rychloběžné převodovky Osobní automobily 6 - 7 Průmyslové převodovky 7 - 8 Lehké lodní motory 7 Válcovací stolice, lokomotivy 8 - 9 Těžké lodní motory, traktory Stavební, zemědělské stroje 8 - 10 Textilní stroje 7 - 9

ZÁVĚR Při měření ozubeného kola jsme došli k závěru že ozubené kolo odpovídá normám ISO. Ozubené kolo může mít maximální otáčky 6 752 ot/min. a při použití jako pastorek by mělo spoluzabírající kolo mít tvrdost menší o 20-60 HB (podle: MITCalc je sada strojírenských, průmyslových a technických výpočtů pro každodenní praxi.) to je v konkrétním případě cca 340 HB. Literatura: -Bureš M. : NÁVRH A PEVNOSTNÍ VÝPOČET ČELNÍCH A KUŽELOVÝCH OZUBENÝCH KOL. skrypta TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI,Liberec 2006 -Rybka L. : TECHNOLOGIE OBRÁBENÍ ČELNÍCH OZUBENÝCH KOL bakalářská práce,VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ,Brno 2009 -http://www.mitcalc.com/doc/gear1/help/cz/gear1txt.htm, -http://cs.wikipedia.org/wiki/Ozuben%C3%A9_kolo

Firemní literatura: © Mahr GmbH - Carl-Mahr-Str.1, D-37073 Göttingen, Germany – Tel. +49(0)551-70730 Odborné konzultace: Ing. Jiří Chobot