Otthoni használatú légsterilizátorok fejlesztése
9. Közbenső fogaskerék rögzítése [8]
9.2. Szerelés
A szilárd illesztésű kötés szerelhető hidegsajtolással, hőfokkülönbség alapján és olajnyomással. A hőfokkülönbséggel történő szerelésnél, az agy felmelegítésével kitágul és nagyobb lesz, mint a tengelyátmérő. Az agy lehűlés után rászorul a tengelyre, létrehozva így a zsugorkötést. A méretkülönbség a tengely hűtésével, vagy az agy melegítésével és tengely hűtésével is létrehozható. Így elkerülhető az agy túlzott magas hőmérsékletre való melegítése, amely kedvezőtlen anyagszerkezeti változásokat okozhat. Az agyat olyan hőmérsékletre kell hevíteni, hogy az alkatrészek erőhatás nélkül játékkal egymásba tolhatók legyenek.
Irodalomjegyzék
[1] Bercsey, T.; Döbröczöni, Á.; Dupcsák, Zs.; Horák, P.; Kamondi, L.; Kelemen.
T.; Péter, J.; Tóth, J.: Terméktervezés és fejlesztés, PHARE TDQM, Budapest,1997.
[2] Kamondi, L.:Tervezéselmélet,PhareHU0008-02,Miskolc2003.
[3] Botka Imre - Erney György - Fogaskerékpárok méretezése 1. kötet, Akadémiai Kiadó, Budapest 1973
[4] Tisza, M.: Anyagkiválasztás, elektronikus jegyzet, Miskolci Egyetem, Mechanikai Technológiai Tanszék, 2009.
[5] Dr. Terplán, Z.: Gépelemek II., Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2006.
[6] Bihari Zoltán –SzenteJózsef: Számítógépes terméktervezés. Szakmérnöki jegyzet.Készült „A felsőoktatás szerkezeti és tartalmi fejlesztése”CAD/CAM/FEM kompetencia kurzusok projekt keretében. 2006.p.
193.
[7] Fenyvessy T.; Fuchs R.; Plósz A.: Műszaki táblázatok, Budapest, 2010
[8] Gépelemek elektronikus jegyzet, Széchenyi István Egyetem, Műszaki Tudományi Kar, 2013.
[9] Vörös Imre - Fogaskerekek fogalakjai és fogalaktényezői a fogtőszilárdság méretezésének, Akadémiai Kiadó, Budapest 1968
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.
Az érmeprés gép borításának, arculatának tervezése, tervek készítése a préselendő érmék kialakítására
Rubecz Ilona Éva
Ipari termék- és formatervező mérnök, hallgató
Szakdolgozat készítése című tárgy keretein belül, olyan témát igyekeztem választani, amit a képességeimhez mértem megoldhatónak, és elképzeléseim alapján szimpatikusnak találtam.
A választásom végül az ajándékérme készítő feladatra esett. Ebben láttam olyan lehetőséget, hogy az előző tanulmányaimat felhasználva egy érdekes, és dekoratív terméket tudok előállítani.
Egészen visszanyúltam az érem készítésig, és annak előzményeihez a dombormű, és metszetekig. Mindezt azért, hogy egy átfogóbb képet adjak a technika, és művészetek e vonalának fejlődéséről.
Korábbi tanulmányaimból adódóan alkalmam nyílt több szemszögből megvizsgálni egy ilyen témát. Mind művészi, mind géptervező vonalon.
Összegyűjtöttem az érmeprés gép fő funkcióit, és a géppel szemben támasztott felhasználói, fenntartói és működtetői követelményeket, elvárásokat.
Egy már megtervezett, de még nem legyártott prés gépet vizsgáltam meg, és használtam fel a dolgozatban. Ezt a gépet, egy korábbi hallgató tervezte, név szerint Lovrity Márk. A gép méreteihez igazodva, alakítottam a saját elképzeléseimet, tiszteletben tartva az előző tervező munkáját.
A préselendő érmék tervezésekor a Gép- és Terméktervezési Intézethez kötődő személyeket, jubileumokat, rendezvényeket vettem alapul. Így alakítva ki alkalomhoz illő érmeket, melyeket ajándékba adhatunk.
Történelmi kutatások
Nehéz úgy neki állni egy munkának, ha nincs megfelelő történelmi és piackutatás az ember háta mögött. Ebben a szellemben fogtam neki a keresésnek.
Foglalkoztam a rézmetszetekkel, a domborműkészítéssel, az első érmekkel, és az első kifejezetten emlékre szánt érmekkel.
Rézmetszet
A rézmetszet az egyik legrégebbi mélynyomású sokszorosító eljárás, melyet a 15.
százat környékén előszeretettel alkalmaztak. Ez a technika úgy valósul meg, hogy a művész a sima rézlemezbe vésők segítségével mélyíti el a kívánt formát. A lenyomatán ezekben a mélyedésekben összegyűlt festéket láthatjuk.
A rézmetszet eredetét homály fedi. Semmi írásos, vagy tárgyi bizonyíték nincs arra vonatkozóan, hogy ki és mikor csinálta az első metszetet. Annyira enged következtetést a fent maradt dokumentumok, hogy bizonyára az ötvös műhelyekből indult útjára.
A legrégibb évszámmal jelzett rézmetszet, Krisztus megkínoztatása, 1446-ból való a berlini metszetgyűjteményben. Ez persze nem bizonyítja azt, hogy korábban nem voltak ilyen metszetek.
Ennek a technikának egyik legkiemelkedőbb alakja:
Albrecht Dürer
Németországának egyik legnagyszerűbb művésze, festő, grafikus. Számos rézmetszetet, könyvillusztrációt, portrét készített.
1. ábra Az Apokalipszis négy lovasa
Dombormű
A dombormű (relief) olyan szobrászati alkotás, amelynek forma világa pár millimétertől pár centiig emelkedik ki az alapanyag síkjából. A kiemelkedés fokától függően lapos, fél- és magas domborművet különböztetünk meg. Anyaga mindaz lehet, amivel a szobrászat dolgozik.
A dombormű faragások már egészen az őskorig visszanyúlnak. Számos helyen fellelhetőek épületek homlokzatán, templomok bejáratainál, emléktáblákon, érmeken.
Az idők során rengeteget fejlődött, alakult. A mai értelemben vett reliefek szinte a legpontosabban adják vissza a valóságot, és már csak emlékplaketteken, érmeken találkozhatunk velük többségben, és a műemlékhelyeken. A szokványos készítési módot is felváltotta az újszerű CNC marógépekkel készített tömeggyártásra szánt domborművek. Így mondhatni veszített hajdani jellegzetességéből.
Az érméken fellelhető domborműveket úgy nevezik, hogy veret.
2. ábra
Donatello: Madonna és a gyermek
Első érmék
A pénzérme jelentette több mint két évezreden keresztül a pénzt. A mai világban a pénzérme jelentősége csökkent, csak váltópénzként használjuk.
A pénz anyaként a nemesfémeket választották, mert ezek megfeleltek bizonyos elvárásoknak, mint például: a hordozhatóság, a ritkaság, a tartósság. Az igények növekedése, és az hogy ezeket a fizető eszközöket naponta használták ösztönözte az embereket arra, hogy valamilyen egységes formát alakítsanak ki az érméknek.
Ezzel megkönnyítve a használatát, eltüntetve a méréseket, ellenőrzéseket.
Az első ilyen pénzérmék azonosítására a veret használt, melyből könnyen meghatározható volt az adott érem értéke.
3. ábra
Az első érmék egyike: egyharmadsztatér Lüdiából (Kr. e. 560 körül).
Ahhoz, hogy 2008-ban Magyarországon egy érme törvényes fizetőeszköz legyen, a következőknek kell szerepelnie a fémdarabon: névérték, fizetőeszköz neve (forint felirat), évszám, verdejel (BP.) és a Magyar Köztársaság felirat. Enélkül csak emlékérméről beszélünk. Magyarországon a Magyar Pénzverő Zrt. hivatott a pénzeket verni és forgalmazni, ennek a cégnek a Magyar Nemzeti Bank a kizárólagos tulajdonosa.
Pénzverési technikák Kézi pénzverés
Egyik legrégebben ismert eljárás. Nevezhető akár kovácsolási technikának is.
Itt még kezdetekben maga az üllőn helyezték el a mintázatot, amire ráhelyezhették a kis lapkát. Miután a lapka helyére került, egy kézi szerszámot helyeztek a tetejére, amin szintén lehetet mintázat, majd a szerszámot kalapáccsal megütve, a lapkába nyomta a mintázatot az üllőről, és a kézi szerszámról, ha volt rajta. Így alakulhatott ki, egy oldalú és kétoldalú veret.
Azonban ez sok pontatlansághoz vezetet, melyet az idők során igyekeztek javítani.
Hengeres pénzverés
A XVII. században indult meg a pénzverés igazi gépesítése. Ennek egyik első változata a hengeres pénzverés, mely azért is kiemelkedően fontos a számomra, mert ez van a legközelebb a dolgozatom témájához.
Ez a gép úgy hozta létre az érmeket, hogy két egymás felett elhelyezkedő acélhenger közé csúsztatták a fémszalagot, az két hengerközt átpréselődve, a negatív formát kitöltve keletkezett, majd a szalagot darabolták.
Csavaros préssel történő pénzverés
A kézi pénzveréshez annyiban kötődik, hogy itt is eleinte az emberi izomerőt használják a veret előállítására. A csavarprés, közismert nevén golyósprés a centrifugális erőt alakítja át sajtolási energiává. A gép legfontosabb része, a függőlegesen elhelyezkedő tengely, melyen magas emelkedésű csavarorsó található. Ennek a tengelynek a megforgatására szolgál a rá kereszt irányban vízszintesen rögzített tengely, aminek két végén nagy (általában golyó formájú) súlyok vannak. Ezért nevezik a köznyelvben egyszerűen golyósprésnek. Kézi erővel meglendítik a súlyokat, az megpörgeti a tengelyt, és az ennek segítségével megmozgatott felső befogószerkezet, a benne lévő szerszámot rácsapja az alsó szerszámra helyezett lapkára. Ennek a gépnek születtek először gőzgéppel, majd elektromos motorral hajtott változatai, melyek a XIX. század első harmadáig egyeduralkodó gépek voltak a pénzverés területén.
A Magyar Nemzeti Bank központi épületében található Látogató központban egy kisméretű kézzel üzemeltethető golyóspréssel lehet emlékvereteket készíteni.
Könyökemeltyűs pénzverőgép
1811-1930-as évekig használták. Nagy hatékonysággal, kevés kézi munkával precíz veretek készítésére volt alkalmas. Különböző változatai elterjedtek az egész világon.
Első ajándékérme
Az ajándék érmék olyan érmék, melyeket valamilyen szerkezettel két henger közt kilapítják, és a hengeren lévő minta az érmébe nyomódik.
Az első emlékérme préselő gépet az 1892-es Chicago-i világkiállításra tervezték.
Ma az egész világon, így az összes földrészen működnek a turisták, érdeklődők által látogatott népszerű helyszíneken a hasonló elven működő berendezések. Az emlékérme készítő gép ma az idegenforgalom erősítését szolgáló elismert eszköz lett világszerte. Egy jól elhelyezett gép amellett hogy örökre szóló emléket képes adni a látogató számára, még egyfajta ékszeréül is szolgálhat a helyszínnek.
4. ábra
1893-es Chicago-i világkiállítás
Piackutatás
magánszemély foglalkozik ezeknek a gépeknek a gyártásával, beszerzésével.
A gép kezelése rendkívül egyszerű és önmagában is szórakoztató, így nem csoda, hogy nagy szeretettel fogadja a közönség. Megjelenése, és különlegessége pedig emeli a hely színvonalát. A berendezést arra tervezték, hogy pénzérméből, vagy érméből egy hosszúkásra nyújtott ajándéktárgyat készítsen, amelyre a helyi látványosságok képének vésett nyomatát préselik.
Néhány példán keresztül szeretném bemutatni ezeket a gépeket.
5. ábra Vasúttörténeti park
Ezen a gépen azt láthatjuk, hogy burkolata alul fém, ez szolgálja a védelmet a széf körül. Felül viszont az egész egy üveg vitrin kialakítást kapott, amire felragasztották a megfelelő használat érdekében fontos utasításokat, valamint a minták képeit, árat. Jól látszik ezen a képen, hogy a vitrin részben nagyon sok a kihasználatlan terület. Maga a szerkezet csak a lenti teret tölti be.
6. ábra Pár hagyományos megjelenés
Ezek a gépek a legelterjedtebb formákat mutatják be. Ezen kívül még a fentebb említette vitrines elgondolás is létezik. Azonban ezek formavilága és kialakítása inkább az egyszerűségre és a jól kezelhetőségre koncentráltak. Ezek mellett a feltételek mellett, szerintem sokkal szélesebb formaiságot is meglehetne jeleníteni.
Úgy gondolom, hogy a présgépek kialakításai még bőven hordoznak magukban lehetőséget, és nem szükséges a ragaszkodás az eddig olyannyira megszokott formákhoz.
Érmék célja
Az érmék céljai bizony rendezvények, vagy helyszínekhez köthető idegenforgalmi látványosságot növelni kívánó emlék. Melynek legnagyobb élménye, hogy az érmét maga a látogató készíti el. Számos fajta és formavilágú érme létezik. Sokak már gyűjtésüket is úgy kezelik, mint a pénzérmekét. Az idővel az értékük is feljebb megy.
Gépek elhelyezése
Ezen gépek fő elhelyezési helyei, a különböző kulturális helyszínek, mint például, múzeumok, állatkertek, város nevezetességek, emlékhelyek, természetvédelmi látványosságok.
Az ilyen területeken is többségében 2 féle elhelyezést különböztetünk meg. Kültéri és beltéri elhelyezést.
A kültéri elhelyezés estében, sokkal gondosabban kell kezelni a burkolatot, mert kint a környezeti hatások is érik, amik károsíthatják a berendezést.
A beltéri elhelyezés esetében viszont, már nem kell ennyire elővigyázatosnak lenni, hisz itt nem éri külső természeti hatás. De ennek ellenére itt is fontos a megfelelő védelem, a rozsda, a szú vagy más hatások végett.
Érmeprés bemutatása
Az érmeprés gép egy már korábbi hallgató munkája, amit most szeretnék bemutatni pár szóban.
Egy olyan gép tervezése volt a feladata, ami egy körülbelül 20mm átmérőjű körszelvényű fémlap kilapítását biztosítja.
Elvégezte a megfelelő számításokat, terheléseket is végzett, véges elemes programban.
7. ábra A présgép 3D-s modellje
Mint ahogy a modellen jól látható, egy fogaskerék hajtás segítségével mozgatja meg a nyomó hengert, mely az ellenhengert is mozgásba hozva kezdi meg a préselést.
A gép érdekessége az adagoló, aminek célja, hogy nyugalmi állapotban nem engedi a préselendő anyagot a két henger közé csúszni. Tekerés következtében a csap vissza tolódik egy rugó hatására, és leengedi az anyagot pontosan oda esve ahol a minta kezdődik.
Gép működése
A gép működése a következőképen zajlik:
Bedobó nyíláson beejtjük az érmét, ami egy adagoló segítségével beesik a két tengely közé. Itt már a megfelelő helyzetben várják a tengelyek az érkező érmét. A használó a hajtókart meghajtva a fogaskerék áttételeken át a sajtoló tengely és az ellen tengely becsípi az érmét. Az érme a két tengely közt képlékenyen alak változik ( hő keletkezik), eközben a sajtoló henger felületére gravírozott minta belenyomódik az érmébe. Végül ovális alakú (egyik oldalán a mintával) érmét kapunk a kiadó nyíláson át.
Saját koncepciók
Saját koncepciókat az előírtaknak megfelelően alakítottam, terveztem.
Burkolatnak próbáltam olyan terveket készíteni, melyek egyszerűséget tükröznek.
Mivel az én terveimben nem szükséges a gépet pénzzel működtetni, így nincs szükség széfre, ami sokkal megkönnyíti a gépet. Ezért igyekeztem olyan talpazatot kitalálni, ami ezt a lehetőséget kihasználja.
8. ábra Saját tervek
Számos tervezés és ötletezés után, egy olyan formát választottam, mely valahogy mégis csak köthető a tanszékhez. Ez pedig a lentebb látható (9. ábra) burkolat, melynek alap ötlete a tanszék logójából született.
9. ábra Végleges forma
Körülbelül 1m 20 cm magasságot, 60cm szélességet tesz ki a burkolat maga, ez azért is fontos, mert a tervezés alatt azt is figyelembe vettem, h akár gyerekek is használhatják. Ezt a célt szolgálja a kerek kar is, ami szintén a hajtást könnyíti.
Az üveg felületek betekintést nyújtanak a gépre akár működés közben is. Az oldalt lévő nyíláson keresztül érkezik meg az érme, amit a használó azonnal kivehet.
10. ábra 3D-s előtervek
Témaválasztás
Az érméken feldolgozott témákat úgy választottam ki, hogy azok szoroson kapcsolódjanak a Intézethez. Így egyértelműen az első gondolataim közt szerepelt, az intézet logója. Majd tovább gondolva, olyan személyekre, és jubileumokra, rendezvényekre próbáltam koncentrálni, amik szintén köthetők az intézethez.
Mint például:
Terplán Zénó Olasz józsef Drobni József Fancsali József Szabaczky Károly Stb.
Dr. Lendvay Pál
MTA; GTE; IFToMM; MTESZ; OTKA
Géptervezők és Termékfejlesztők Országos Szemináriuma
Az itt felsoroltak közül próbáltam terveket készíteni. A sok lehetőség közül, végül a Géptervező szemináriumnak szeretnék egy kellemes megjelenésű, témáját hűen tükröző érmét készíteni.
Ennek kidolgozása még tervezés alatt áll.
Pár példa:
11. ábra Érme tervek
Szakdolgozom során, egy olyan gép megjelenését kell elérnem, mely a későbbiekben akár legyártható lehessen. Ezek a tervezések mind ezt a célt szolgálják. Munkám során számos segítséget kaptam a Gép- és Terméktervezési
Intézet dolgozóitól. Kiemelve: Dr. Szabó J. Ferenc, Dr. Döbröczöni Ádám Tanár Uraktól.
Irodalomjegyzék
[1] Lovrity Márk: Érmeprés tervezése
[2] Zagyva László: Szobrászat elmélet jegyzet
[3] Magyar érmekibocsátó Intézet www.ermekibocsato.hu
[4] Bercsey, T. - Döbröczöni, Á. – Dubcsák, A. – Horák, P. – Kamondi, L. - Péter, J. – Kelemen, G.- Tóth, S.: Terméktervezés- és fejlesztés. 1997. Jegyzet a Phare HU 9305 - 01/1350/E1 program támogatásával, pp: 1/262.
[5] Sarka Ferenc, Dr. Szente József: Interaktivitás a tervezésben és a prototípusgyártásban. Elektronikus tankönyv. 2011. p. 49.
www.tankonyvtar.hu/hu
[6] 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.
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.
HANGTOMPÍTÓK LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATA
Sebők Róbert, Dr. Bihari Zoltán
BSC Géptervező szakirány, egyetemi adjunktus Bevezetés
A robbanómotoros gépjárművek működési elvükből kifolyólag nagy zajjal járnak.
Ez a zaj káros hatással lehet mind a környezetre és mind az emberekre. A kipufogó rendszerek nélkül egy átlagos gépkocsi zaja könnyedén meghaladhatja közvetlen környezetükben akár a 100 dB-t is, ami nem megengedhető. Ezeknek a zajoknak a csökkentését szolgálják a hangtompítók.
Cél
Jelen tanulmány célja egy olyan mérőberendezés kifejlesztése, amely segítségével meg lehet vizsgálni laboratóriumi körülmények között, több különböző hangtompítónak a hatását a zajcsökkenés és a nyomásesés szempontjából. A nyomáskülönbség mérés azért szükséges, hogy megállapítható legyen, hogy egy egyenes csőszakaszhoz képest, a beszerelt hangtompító egységnek hatására mekkora a nyomásveszteség. A zaj vizsgálata rámutat arra, hogy a különböző hangtompítók a különböző frekvenciákon milyen mértékben képesek csökkenteni a zajszintet. Éppen ezért a hangtompítókat mindig méretezni kell az éppen aktuális géphez és helyzethez, mivel nem mindegy, hogy milyen frekvenciájú zajt kell csökkenteni.
Zaj
A hang valamely rugalmas közegben terjedő, mechanikus rezgőrendszer által keltett hullám, ez a mechanikus közeg lehet levegő, folyadék és szilárd test. Az emberi érzékelés szempontjából legfontosabb a levegőben terjedő hang, mivel fülünkkel az ebben terjedő hullámok okozta nyomásingadozást észleljük. A zaj olyan különböző frekvenciájú és intenzitású hangok összessége, amely az emberek számára nem kívánatos.
A zaj mérése
A zaj mérésére azért van szükség, mivel már egy átlagos hangtompító hatását is túl komplikált lenne számítással meghatározni, ezért sokkal egyszerűbb, eredményesebb és megbízhatóbb, ha a mérést választjuk a számolás helyett. Első közelítésben a legegyszerűbb esetet, egy egyszerű expanziós dobot érdemes megvizsgálni mind számítással, mind méréssel, ezután a mérési értékeket összevetni a számítás értékeivel. Ezzel igazolható az elmélet helyessége.
Egy hangtompító hatásosságának vizsgálatát úgy lehet eredményesen mérni, ha a hangnyomásszintet, a frekvencia függvényében vizsgáljuk.
A mérés összeállítását javasolt egy akusztikai laboratóriumban előkészíteni.
Fontos megemlíteni, hogy az egyes vizsgálatoknál a mikrofont a kivezető cső nyílásától egy meghatározott távolságra és előre megszabott irányban kell elhelyezni. Erre azért van szükség hogy a mérések összehasonlításánál, az eltérést csakis a kicserélt hangtompító egységek közötti különbségek hatása okozhassa.
Hangtompítók
Hangtompítók felépítése:
Zajforrás - cső - hangcsillapítás - cső - környezet
A hangtompító olyan különleges csatorna vagy cső, amely a hang terjedését gátolja és a levegő szabad átáramlását nem, vagy csak elenyésző mértékben akadályozza.
A hatásos hangtompítónak 3 fő feltételt kell kielégítenie:
1. Az akusztikai feltétel: amely megszabja, hogy a hangtompítónak legalább