Kovácsgép tervezése és vizsgálata végeselem módszerrel

Fájlok
Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A szakdolgozat célja egy olyan újszerű kovácsgép koncepciójának és tervezési folyamatának bemutatása, amely két különböző működési elvű kovácsfejet egyesít egy berendezésben. A konstrukció egyik feje az AJAX típusú laprugós kalapács elvén alapuló, nagyoló megmunkáláshoz, míg a másik egy pneumatikus munkahengerrel működtetett, finommegmunkálást lehetővé tevő rendszer. A két kovácsfej egymástól teljesen függetlenül használható, így átállás nélkül végezhető el a nagyoló és a precíziós kovácsolás is. A gép prototípus jelleggel, oktatási és hobbicélokra készült. A vázszerkezet méretezését, anyagválasztását és terhelésvizsgálatait költséghatékony megoldások figyelembevételével végeztem. A pneumatikus fej esetében az excenteres hajtás helyett szelepes vezérlést alkalmaztam, amely egyszerűbb, biztonságosabb és jóval olcsóbb megoldást kínál. A nyomásemelkedés-elvű működés automatikusan alkalmazkodik a különböző munkadarab-vastagságokhoz, mechanikai átállítás nélkül. A mechanikus fej eredetileg szíjfeszítéses megoldását kuplungos tengelykapcsolóra cseréltem a könnyebb és biztonságosabb üzemeltetés érdekében. A szerkezet tervezése az alaki kialakításra, a két fej elkülönített működésére és a kezelhetőségre fókuszált. A gépet érő terheléseket a koncepcionális hajtáslánc alapján határoztam meg, a dinamikus igénybevételt maximális erőhatásokra egyszerűsített statikai modellel közelítve. A gépvázat és a főbb alkatrészeket Ansys Workbench végeselem-szimulációkkal vizsgáltam. A legtöbb elemben nem jelentkezett kritikus feszültség, a váz keresztmetszete még csökkentés után is biztonságos maradt. Egyedül az összekötő rúdnál volt szükség módosításra, melyet keresztmetszet növeléssel korrigáltam. A szimulációk eredményei alapján a jelenlegi koncepció alkalmas egy teljesen működőképes kovácsgép továbbfejlesztésére. A tervezési folyamat során elkészült modell megfelelően tükrözi a valós gyárthatósági szempontokat, és stabil alapot jelent a végleges gép kialakításához.

Leírás
Kulcsszavak
kovácsolás, szimluáció
Forrás