A VOLVO CARS 2016-TÓL GYÁRTOTT MODELLEIHEZ TERVEZETT KORMÁNYZÁRAK BELSŐ SZERKEZETÉNEK ÁTTERVEZÉSE, AZ ÉLETTARTAM MEGHOSSZABBÍTÁSÁNAK CÉLJÁBÓL

Abstract

A szakdolgozat célja az volt, hogy a kormányzár rövid élettartamot okozó hibaforrás feltárása után, a szerkezet működését áttervezve, megbízhatóbb konstrukciót jöjjön létre és ez által a kormányzár tartossága fokozodjon. A dolgozatot az egyéb konstrukciók, valamint a dolgozat témájául szolgáló modell bemutatásával kezdtem, képet kapjunk az alkatrészek tulajdonságairól, valamint a változtatásokra adó lehetőségekről. A feladatot, a dolgozat témájául szolgáló kormányzár, mechanikai munkát végző alkatrészeinek vizsgálatával kezdtem, hogy a hibaforrást feltárva átervezhessem a konstrukciót. A vizsgálatot a kormányzár reteszelő csapjával, illetve az erőátviteli egységgel kezdtem, amelynek során terheléses szimulációt végeztem. . A kapott eredmények alapján, a reteszelő csap, illetve fogaskerék, a való életben előforduló igénybevételnek, hibátlanul ellenáll. A következő alkatrész, amelyet vizsgálat alá helyeztem, az a meghajtó, tehát az elektromotor. A vizsgálatot műszeres meréssel, valamint vizuális felméréssel végeztem. A vizsgálat során kiderült, hogy az elektromotor a meghibásodás okozója, mivel a működése során keletkezet kopása, illetve kommutátor szenesedése miatt, a szerkezet legyengül és meghibásodik. A hibaforrás tudatában, arra az elhatározásra jutottam, hogy kormányzár meghajtóját lecserélem és a szerkezet működési elvét áttervezem. A választás elektromágneses meghajtásra esett és a szerkezet működését is erre terveztem. A tervezést, a reteszelő csap teljes nyitásához szükséges erő meghatározásával kezdtem, egy dinamó méter segítségével, amely 3,45 N eredményezett. Ezt követően megterveztem az erőátviteli egységet, amely az elektromágnes működési elvére való tekintettel, egy V lakú két szárú erőkar lett. A tervezést a meghajtó kiválasztásával folytattam, amely egy AS 1037 DC modell kódú bistabil elektromágnes lett. Mivel ez a fajta elektromágnes lökethossz növelésével veszít az erejéből, ezért az előzőekben alkalmazott módszer segítségével, megvizsgáltam a reteszelő csap nyitásához szükséges induló erőt, amely 0,77 N lett és ez az elektromágnes induló erejénél 1,2 N jóval kisebb, tehát az elektromágnes megfelel a szerkezet működtetésére. Az elektromágnes és az erőátviteli egység összekötésére egy csuklós mechanizmust terveztem, hogy az erőkar elmozdulása során megtett ívet, a konstrukció le tudja követni és az erő hatékonyan haladjon át az erőátviteli egységen. Az élettartamot tekintve, az elektromágnes gyártója 200 000 ciklust garantált, tehát napi 10 ciklus elhasználása mellett a szerkezet 54,75 évig lesz működő képes. Ez jóval nagyobb megbízhatóságot eredményez, mint az elektromotor, pár 10 000 km utáni meghibásodása mutat.