Dugóhúzó Tervezése
4. Mérőmechanizmus kialakítása
4.2. Mérőmechanizmus összeállítása
4.2.1. Kétkaros mérőmechanizmus
A 3. ábrán látható a kétkaros mérőmechanizmus, amely egy 3 ponton csapágyazott szerkezet. A csapágyazás célja, hogy a karok szinte ellenállás nélkül foroghassanak, ne akadhassanak meg, és hosszabb élettartamon át végezhessék feladatukat.
3. ábra
Kétkaros mérőmechanizmus
Mérési tartománya 55,73°, amely a nagy felbontási képet szolgáltató forgó jeladó segítségével nagyon pontos szabályozási lehetőséget kínál.
Irodalomjegyzék
[1] UNGÁR TAMÁS, VIDA ANDRÁS ; [KÖZREAD. A] MISKOLCI EGYETEM: SEGÉDLET A GÉPELEMEK I-II. KÖTETÉHEZ – NEMZETI TANKÖNYVKIADÓ – BUDAPEST – 2007
[2] DR. SZENTE JÓZSEF – BIHARI ZOLTÁN: INTERAKTÍV MÉRNÖKI KOMMUNIKÁCIÓ ÉS A TERVEZÉST TÁMOGATÓ CAD RENDSZEREK – ELEKTRONIKUS TANKÖNYV – 2011.P.107 – WWW.TANKONYVTAR.HU/HU
[3] KAMONDI LÁSZLÓ – TAKÁCS ÁGNES: OBJEKTUM SEMLEGES GÉPTERVEZÉS - SZAKMÉRNÖKI JEGYZET.
KÉSZÜLT: „A FELSŐOKTATÁS SZERKEZETI ÉS TARTALMI FEJLESZTÉSE” CAD/CAM/FEM KOMPETENCIA KURZUSOK PROJEKT KERETÉBEN (HEFOP-3.8-P-2004-06-0012) – MISKOLC - 2006
[4] KÖZLEKEDÉSI FŐFELÜGYELET: TÍPUSTERV CSOMAG SZEMÉLYGÉPKOCSIVAL VONTATHATÓ EGYTENGELYES PÓTKOCSIK ÖSSZEÉPÍTÉSÉHEZ – MŰSZAKI ENGEDÉLYEZÉSI OSZTÁLY – BUDAPEST - 1981
[5] DIÓSZEGI GYÖRGY: GÉPSZERKEZETEK PÉLDATÁR – MŰSZAKI KÖNYVKIADÓ - BUDA-PEST – 1988
[6] WILFRIED STAUDT: GÉPJÁRMŰTECHNIKA:
GÉPJÁRMŰSZERKEZETTAN, GÉPJÁRMŰ VILLAMOS BERENDEZÉSEK – „OMÁR” KÖNYVKIADÓ – 1988
Köszönetnyilvánítás
A bemutatott kutató munka a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Csocsóasztal tervezése
Szabó Gábor László
Ipari termék- és formatervező mérnök alapszak
Szabó Gábor László vagyok, a Miskolci Egyetem, Gépészmérnöki és Informatikai Karának ipari termék- és formatervező mérnök alapszakos hallgatója. Szakdolgozatom témájául egy csocsóasztal tervezését választottam. Témaválasztásomat az motiválta, hogy egy olyan terméket hozzak létre, amely a közösségi értékeket szolgálhatja. A csocsó mint hobby és sporteszköz remek megoldás erre feladatra, ugyanis kommunikációt kezdeményező lehetőséget biztosít az emberek számára azáltal, hogy csapattárs vagy ellenfél posztjára idegen személyeket kérnek fel. A játék során a csapatjáték, az egymással összhangban való koncentrálás, közös sikerek és kudarcok megélése erősíti a közösséget. Ehhez a tevékenységhez szeretnék hozzájárulni azáltal, hogy egy minőségi sporteszközt biztosítok hozzá.
Feladatomat egy piackutatással kezdtem, melynek során megvizsgálom a forgalomban lévő jelentősebb termékeket és meghatározom a különböző piaci szegmensek jellemzőit. Elemzem az asztalok funkcióit, árkategóriáját, előnyeit, hátrányait és keresettségét. A szerzett ismeretek alapján be tudom határolni, hogy mely piaci szegmens kínálja a legtöbb lehetőséget.
1. táblázat Piackutatás
Asztal: Méret: [cm] Tömeg: [kg] Ár: [Ft]
Dynamo, Big D 140x75x90 93,2 236 500 Shelti, Pro Foos III. 138x75x90 102,3 344 000 Tornado, T. 3000 140x75x90 102,3 387 000
Bonzini, B90 150x105x92,5 80 536 500
RS Barcelona, RS#2 150x128x97 n.a. 817 500
RS Barcelona, RS#3 150x128x93 68 840 000
Mars Made, Foos n.a. 272 2 200 000
Az 1. táblázatban feltűntetett adatok néhány jelentősebb gyártó fontosabb modelljeinek tulajdonságait mutatja be, mely a továbbiakban segít meghatározni saját termékjavaslatom követelményeit. A lista elején a Dynamo-tól a Tornado-ig amerikai stílusú versenyasztalok találhatók, melyek fából készült négyszögletes alakú asztalok. A Bonzini terméke az európai stílusú versenyasztalokat képviseli. Szintén fából készült, viszont külső megjelenése formabontó, és a sportág egyik ikonikus terméke. A lista alsó részén a főként otthoni használatra készült
felsőkategóriás asztalok láthatók. Az esztétikai funkció betöltésére nagy igényt fordítottak ezeknél a termékeknél. Gyártásuk még csak az elmúlt években kezdődött, így nagy lehetőség van az új koncepciók előtt. A kedvező piaci feltételek miatt saját termékem is ebbe a kategóriába tervezem.
Egy átfogó szabadalomkutatás során összegyűjtöttem a témához fűződő szabadalmakat.
Készítettem egy igényjegyzéket, ahol jegyzem a leendő termék követelményeit, figyelembe véve a rendelkezésre álló anyagokat, technológiákat és piaci elvárásokat. Az itt feltüntetett információk megadják jövőbeli tervezés irányát.
Az összegyűjtött ismeretek alapján a tervezésbe kezdtem, ahol a leendő termékjavaslatomhoz szabadkézi vázlatokat készítettem. Széles körű gyűjtésre törekedtem, hogy a későbbiek során legyen miből szelektálni.
Készítettem egy inspirációgyűjteményt, ahol olyan kortárs bútordarabokat, épületeket és tárgyakat válogattam össze, amelyek anyaghasználatukban és formavilágukban segíthetik a vázlatkészítést.
Minden ötletet papírra vetettem.
1. ábra Szabadkézi vázlataim
A legnagyobbrészt fa és fém kombinációjában gondolkoztam. A fém lábak használatával bonyolult geometriai formák is megoldhatók. A tervezési cél az egyszerűség volt, de bonyolultabb szerkezetekkel is próbálkoztam. A hajók alakját is megfelelőnek találtam egy csocsóasztal formavilágához, így erről is készítettem vázlatokat. A másik fő irányvonal egyszerűbb geometriai formákra épül. A letisztult szögletes tervek ötletét egy kortárs ház tetőszerkezete adta.
A funkciók meghatározását követően a vázlatokat minőségi alapon szelektáltam. Megtartva a jó ötleteket a jobb szemléltetés céljából 3D koncepcióterveket készítettem CAD program alkalmazásával.
1. ábra Első koncepcióváltozat
2. ábra Második koncepcióváltozat
3. ábra Harmadik koncepcióváltozat
A végső koncepciót, mely a 4. ábrán látható harmadik változat lett, súlyozott mátrix segítségével választottam ki a megoldásvázlatok közül.
A koncepció szerint az asztal fém és fa elemek kombinációjából épül fel.
Lábai döntöttek és zártszelvényből épülnek fel. Az asztal két végén fa könyöklőrész található, mely kiegyensúlyozza a fa és fém alkatrészek arányát.
A koncepcióterv kiválasztása után a termék részlettervezésébe kezdtem, ahol a legapróbb részletig meghatároztam az alkatrészek geometriáját. Szilárdságtani méretezések során ellenőriztem és méreteztem a szerkezeti elemeket a várható maximális terhelések esetén.
Az asztal két fő szerkezeti egységből áll, egy külső merev fémvázból és egy belső fa játéktérből. Első teendőm a vázszerkezet kialakítása volt.
A vázat hajlított lemezalkatrészekből terveztem meg, melynek geometriája és rögzítési rendszere merőben eltér a piacon fellelhető csocsótermékektől. Az én asztalomat az különbözteti meg konkurenseitől, hogy a fémlemezek egy külső egybefüggő keretet alkotnak, amelybe külön egységként szerelhető be a fából készült játéktér. A lemezek vastagsága 2mm, anyaguk rozsdamentes acél.
Piackutatásom rávilágított arra, hogy a rozsdamentes acél kedvelt és keresett anyag a csocsóasztalok burkolására, viszont kevés ilyen típusú asztal található a piacon. Saját asztalomnál az acél nem burkolóanyagként jelenik meg, ugyanis elsődlegesen szerkezeti funkciót lát el. Törekedtem arra, hogy az asztalon ne legyenek díszítések és az esztétikus megjelenést a szerkezeti elemek biztosítsák. Fontos
szempont volt, hogy a terméken a lehető legletisztultabb legyen és ne tartalmazzon felesleges alkatrészeket. A váz kialakításakor a leghatékonyabb rögzítési módra törekedtem. A rögzítő elemek az asztal két végén kialakított szerelőtérben találhatók.
4. ábra Szerelőtér kialakítása
Az 5. ábrán látható az asztal végén kialakított szerelőtér ahol fehérrel az oldallemez, sárgával a merevítő lemez, pirossal a kapu, kékkel pedig a labdakiadó látható. A rögzítő elemek döntő többségét ebben a térben helyeztem el úgy, hogy a kötések könnyen hozzáférhető helyen legyenek. Süllyesztett fejű csavarokat választottam, hogy ne bontsam meg az oldallemez külső felületét. A szerelőtérre a kötések elrejtése céljából egy fedőlapot terveztem, mely egy felületkezelt tömörfa alkatrész. Ennek az elemnek az esztétikai funkció betöltése mellett az asztal keresztmerevítését is meg kell oldania. Ez okból anyagául nagy szilárdságú keményfát kellett választanom.
A labdakiadó rendszert az asztal anyagválasztékához igazodva hajlított lemezalkatrészekből alakítottam ki. Fontos szempont volt az anyagtakarékosság, így a lehető legtisztább geometriára törekedtem. A labda eljutását a játékoshoz egy döntött pálya biztosítja. A kiadórészt az asztal végén helyeztem el, ahol könnyedén elérhető és kiemelhető a labda.
A vázszerkezet kialakítása után a játéktér következett, mely a termék azon része, amin belül a játék zajlik. Az asztal egyik döntő minőségi
szempontja a játék menetének élvezhetősége és problémamentessége, mely tulajdonságok javítása érdekében a fémvázba egy fa játékteret terveztem. A fa oldalfalak elnyelik a használat közben keletkező rezgéseket és ezzel javítják a játék minőségét.
5. ábra Belső játéktér kialakítása
A rudak helyének megállapítása után a megfelelő alátámasztást kellett megoldanom. Mivel a rudaknak radiális és axiális irányban is el kell tudniuk mozdulni, így siklócsapágyakat választottam a feladat megoldására. A kiválasztásnál fő szempont volt a gyorsaság, az olcsó ár és a kenés nélküli üzemeltetés biztosítása. A választásom szinterezett bronz csapágyra esett.
6. ábra Csapágyazás
Mivel nem akartam megbontani az oldallemez külső felületét, ezért a csapágyakat a játéktér belső oldala felől építettem be az oldallapokba egy erre a célra kialakított csapágyfészek használatával. A csapágyak szilárd H7/n6 illesztéssel kerülnek a fészekbe, melyet három csavarral fogatok az oldalfalhoz.
Mivel a játék sík felületen zajlik és a rudakon elhelyezett bábuk kötött pályán mozognak létrejöhet olyan helyzet amikor a labda úgynevezett holttéren áll meg. Ilyenkor két lehetőség merül fel, mely szerint vagy kézzel kell a bábuk hatáskörébe gurítani a labdát, vagy visszagurító peremeket helyezünk el a játéktéren belül. Ismerve a bábuk helyzetét és méretét az oldalfalak mentén visszagurító peremeket alakítottam ki.
A jelentősebb asztalokra jellemző, hogy saját bábukészlettel rendelkeznek. Ez okból a termékemhez készítettem egy bábutervet. A figurák az asztal meghatározó elemei. Megfelelő mérettel, súlyeloszlással és ütőgeometriával kell rendelkezniük. A bábu méreteit az asztal adatai alapján kell meghatározni. A lábhossznál ügyelni kell, hogy az ütőrész ne ütközzön se a játékfelülettel, se a szemben lévő bábuval. Az ütőrésznek kellően szélesnek kell lennie a labda kezelhetősége érdekében. A bábuk szélességét 25mm-re határoztam meg. Ez optimális méret a 35mm átmérőjű labda kezelésére.
7. ábra Bábutest geometriája
A bábu alapanyaga alumínium. A formát úgy alakítottam ki, hogy esztergálással, marással és fúrással legyártható legyen. A figurát
illesztőszeggel rögzítem a rúdra, ugyanis fontos a két alkatrész egymáshoz viszonyított helyzete. Ez a rögzítési technika már beváltan alkalmazott a csocsóbábuk terén. Az illesztőszeg tűrése H7/m6, mely kalapáccsal szerelhető a bábu megfelelő alátámasztása esetén.
A koncepciójavaslat elkészítése után a csomagolási terv kidolgozásába kezdtem. Az asztal alkatrészeit a kezdetektől úgy alakítottam ki, hogy azok lapra szerelhetőek legyenek. Ügyelve a súlyelosztásra az alkatrészeket szortíroztam és a két dobozban helyeztem el.
8. ábra Lapra szerelt alkatrészek
A csomagolás tervezésénél ügyeltem a környezettudatosságra, a helygazdálkodásra és a szállíthatóságra.
Elkészítettem a termék logó- és arculati tervét. A logót nevét a bábu inspirálta, ugyanis egy fantomra, szellemalakra hasonlít. A bábu arca sematikusan a felirat „o” betűjeként jelenik meg.
9. ábra Logóterv
Alkatrészpótlás esetére a bábuk is kaptak külön csomagolást. A terv egy kartonból készült kicsúsztatható doboz volt, amelyben a bábu egy speciálisan kialakított foglalatban fekszik. A dobozra terveztem egy átlátszó fóliával bevont nyílást ahol a vásárló szemügyre veheti a terméket. Miután a dobozok terve elkészült elhelyeztem rajtuk az arculati elemeket, és kialakítottam a színterveket.
10. ábra 1db bábu csomagolása
11. ábra
11db-os szett csomagolása és színterve
Végül az elkészült termékjavaslatról térbe illesztett látványtervet készítettem.
12. ábra Látványterv
Irodalomjegyzék
[1] Bihari Zoltán – Szente József: Számítógépes terméktervezés.
Szakmérnöki jegyzet. Készült „A felsőoktatás szerkezeti és tartalmi fejlesztése” CAD/CAM/FEM kompetencia kurzusok projekt keretében. 2006. p. 193.
[2] Péter József: Géptervezés alapjai. Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc-Egyetemváros, 2008. 402 old. ISBN 978-963-661-837-7.
[3] Macsuga J., Paripás B., Dömötör Cs.: Fénytan, színdinamika, Miskolc-Egyetemváros, 2011., elektronikus jegyzet, http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/
0001_1A_G4_02_ebook_fenytan_szindinamika/
G4_02_fenytan_szindinamika_1_1.html Köszönetnyilvánítás
A bemutatott kutató munka a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Multifunciós bicska fejlesztése Szarka Dániel
Ipari termék- és formatervező mérnök A követelmények:
A méret alkalmas legyen a kényelmes zsebben hordásra. A bicska bármilyen eszköz nélkül szétszedhető legyen fő elemeire. A szerszámok cserélhetőek legyenek. Funkcionális, tartós, minőségi kialakítás ha kell magas ár mellett is. Könnyen felismerhető design.
A koncepcionális tervezés
A koncepcionális tervezéskor felvázolásra került a szétszedhetőséget biztosító bepattanó kötés és a különböző megjelenési lehetőségek.
1. ábra[1]
Koncepció rajzok
A kezdeti koncepció alapján kialakított 3D modell több lépcsőben pontosításra került. A változások a célszerűbb kialakítást és megfelelő rendszerben működést szolgálják.[2]
A bicska tervezett márkája az Inox Works, ami magyar fordításban leginkább azt jelenti, hogy „Rozsdamentes Acél Gyártmányok”. Az Inox Works egy rendszer/termék család. Nincs külön termék megjelölés. A rendszeren belüli szerszámelrendezés a tulajdonos választja ki, a szokásos termék nevet feleslegessé téve. Ha a termék életpálya végén modellváltásra kerül a sor, az új rendszer neve például Inox Works 2 lehet.
2. ábra 3D modell
3. ábra Robbantott ábra
4. ábra
Példa a cserélhető szerszámokra
Konstrukciós tervezés
A bepattanó kötés az 5. ábrán látható. A markolat jobb oldalába van besüllyesztve és körömmel húzható ki. Úgy van méretezve hogy könnyen használható legyen.[3]
5. ábra
A zsebkés végleges kialakítása
A bicska néhány alkatrész cseréjével több szerszámmal szerelhető fel.
Lehetséges egy, kettő vagy három szerszám réteggel ellátott változat is.
Az ilyen személyre szabhatóság sokat számíthat a termék népszerűségében
A 6. ábrán egy réteg szerszámmal ellátott változat váltható.
6. ábra Egy rétegű bicska
A 7. ábrán lévő bepattanó kötés tarja össze az egész bicskát a 10.
ábrán lévő tengelyeken látható beszúrásba való bepattanás révén. A 8.
ábrán látható nyitott pozíció engedi
7. ábra
Markolat bepattanó kötéssel
8. Ábra
A bepattanó kötés nyitott állapota
9. ábra
A markolat csavarokkal összeszerelve
10. ábra A szerszámok felrakva
11. ábra
A második markolat felszerelése
A 11. árán a markolatot rá kell helyezni a tengelyekre és a bepattanó kötést összezárni, így a bicska már nem eshet szét.
Irodalomjegyzék
[1] Dr. Szente József - Bihari Zoltán: Interaktív mérnöki kommunikáció és a tervezést támogató CAD rendszerek.
Elektronikus tankönyv. 2011. p. 107. www.tankonyvtar.hu/hu
[2] Szabó J. Ferenc, Bihari Zoltán, Sarka Ferenc: Termékek, szerkezetek, gépelemek végeselemes modellezése és optimálása. Szakmérnöki jegyzet. Készült a Foglalkoztatáspolitikai és Munkaügyi Minisztérium (HEFOP) Humánerőforrás-fejlesztés Operatív Program keretében (elektronikus jegyzet), Miskolci Egyetem, Miskolc, 2006.
[3] Szente József, Bihari Zoltán: Gépelemek, alkatrészek számítógépes tervezése – Terméktervezés, Miskolc: HEFOP, 2005. 150 p.
Köszönetnyilvánítás
A bemutatott kutató munka a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Agyaggyúró gép tervezése Szőlősi Ákos
Géptervező
Bevezetés, témaválasztás
Szüleim kerámiagyártással foglalkoznak. Magánvállalkozóként készítenek cserépkályha elemeket, tányérokat, plaketteket és szobrokat. A magánvállalkozás egyik hiányzó gépe a jelen tervezett extruder. Ezért bíztak meg a gép tervezésével.
1. Hagyományos és gépesített gyártási módszer közötti