SADRŽAJ

1. UVOD............................................................................ 12. Mašine za obradu materijala odsecanjem............. 2

3. Princip rada makaza..................................................... 4

3.1 Princip sečenja mašinskim makazama............ 4

3.2 Oblik i dimenzije sečiva i promena sečiva........ 6

4. Hidraulične makaze tipa giljotina................................ 8

4.1 Zaštitni uređaji i propisi sigurnosti............... 9

5. Hidraulični sistem makaza........................................ 10

5.1 Zupčasta pumpa........................................ 13

5.2 Remont zupčaste pumpe................................ 15

5.3 regulacioni uređaji .............................................. 18

5.4 Dvoradni diferencijalni cilindar.................................... 19

6. Održavanje hidrauličnih sistema ........................................ 21

7. Literatura.............................................................. 22

1

1. UVOD

Postupci izrade delova od lima široko se primenjuju pri proizvodnji delova mašina, postrojenja, vozila , uređaja i u pogonima metalno prerađivačke industrije.

Kao polazni materijal koristi se polufabrikant u obliku tabli ili trake lima ( konačne dužine ili u koturu) ili predthodno iskrojena komandni pripremci.Delove od lima karakteriše dobra tačnost dimenzija , mala potreba za završnom obradom, zadovoljavajuća čvrstoća i mala težina. Postupci oblikovanja tj. obrade pri izradi delova od lima mogu se podeliti u dve grupe:

- Postupci obrade odvajanjem (odsecanje , prosecanje, probijanje idr.)- Postupci oblikovanja plastičnim deformisanjem materijala ( savijanje ,

izvlačanje, reljefno oblikovanje)

U ovom radu će bit opisan postupak obrade materijala odvajanjam tačnije odsecanjem kao i postupak remonta hidrauličkih makaza za odsecanje.

2

2. Mašine za obradu materijala odsecanjem

Odsecanjem se jedan deo lima odvaja od drugog dela (polufabrikanta) po otvorenoj konturi. Odsecanjem se izvodi sečenje tabli lima na trake i trake na komadne pripremke koje se najčešće dalje oblikuju probijanjem ili prosecanjem, ili savijanjem. Obrada odsecanjem se izvodi na mašinama koje se zovu mašinske makaze. Mašinske makaze poseduju noževe koji mogu biti pravi paralelni pravi nagnuti i kružni .Kod makaza sa pravim i nagnutim noževima tabla lima se pritiska drzacem uz nosač donjeg noža , dok se desni deo lima odseca spuštanjem gornjeg noža . Pre spuštanja držača naniže dužina dela koji treba da se odseče određuje se graničnikom . Sila odsecanja zavisi od debljine lima i jačine materijala na smicanje a kod makaza sa pravim paralelnim nozevima i od dužine reza L.

Mašinske makaze sa pravim paralelnim i nagnutim noževima razlikuju se prema vrsti mehanizma za pokretanje gornjeg noža. Na taj način makaze se dele na mehaničke i hidraulične. Kod mehaničkih makaza pogon je na principu krivaje a kod hidrauličkih makaza taj pogon je pomoću hidrauličkih cilindara.

Osim mašinskih makaza za sečenje lima primenjuju se i druge specijalne mašine za odsecanje.

3

3. PRIONCIP RADA MAKAZA

3.1 PRINCIP SEČENJA MAŠINSKIM MAKAZAMA

Kada lim prelazi 1.5-2mm debljine, upotrebljavaju se mašinske makaze koje daju veću preciznost u odnosu na ručne makaze

Princip funkcionisanja

Sečenje se izvodi pomoću dva sečiva gde je jedno fiksno na stolu mašine ,dok je drugog pokretno u ravni koja je upravna na ravan lima za sečenje.Operacija sečenja se sastoji iz tri uzastopne faze:

A- Pokretno sečivo ( nož ) napada materijal ( 3 ) koji je oslonjen na ravan (4 ) i fiksiran sa pritiskivačem ( 5 ); Pokretno sečivo napreduje uzduž ravni sečenja preko fiksnog sečiva ( 2 )

Slika 1. Prva faza operacije sečenja

B- Nastavljajući svoje radno kretanje pokretno sečivo ( 4 ) prodire u materijal sekući vlakna i stalno se približavajući fiksnom sečivu

Slika 2. Druga faza operacije sečenja

4

C- Pokretno sečivo je izvršilo sečenje presecanjem svih vlakna materijala. Za ponavljanje operacije pokretno sečivo ( 1 ) se vraća u polazni položaj, materijal se pomera nakon podizanja pritiskivača ( 5 ).

Slika 3 Treća faza operacije sečenja

3.2 Oblik i dimenzije sečiva i provera sečiva

Sečiva su makaze različitog oblika i dimenzija , zavisno od tipova mašine na koje se montiraju. Izrađene su od legiranog čelika termički obrađenog i ispravljenog. Sečiva koja se nalaze na mašini, radeći kontinualno i sa jednom određenom preciznošću oštećuju se u smislu tupljenja samog sečiva, pa se zato one podvrgavaju uzastopnom oštrenju.

Sečiva se na mašini vezuju vijcima koji omogućuju lako skidanje sečiva radi oštrenja. Ivica gornjeg sečiva je prava nasuprot ivici donjeg sečiva koja je kriva. Ovakav oblik gornjeg sečiva omogućuje redukciju površine lima koja se nalazi u kontaktu sa njom i na taj način smanjuje pritisak sečenja. Osim toga ovakvim konstrukciskim rešenjem sečiva formirani ugao između dva sečiva zadržava konstantnu veličinu.Veličine uglova koji makaze treba da zadrže prilikom sečenja su α=10-20 i β = 80-90.

5

Slika 4.Vezivanje sečiva vijcima

Ukoliko dolazi do nepreciznog sečenja materijala, potrebno je pre svega izvšiti reviziju sečiva (trebalo bi sečiva ponovo naoštriti) i proveriti uglove između dva noža.

Oštrenje sečiva treba uraditi tako da oni dobiju svoj početni oblik. Kao posledica oštrenja smanjuje se visina što se nadoknađuje umetanjem podmetača adekvatne debljine prilikom vezivanja za nosač.

Slika 5.Postavljanje podmetača

Dve bitne funkcije svakih makaza su pozicioniranje zadnjeg graničnika i regulisanje zazora noževa. Dobar zadnji graničnik osigurava dobijanje jednakih komada, a regulacija zazora noževa omogućava postizanje kvalitetnog reza i

6

smanjuje opterecenje mašine. Na ovim makazama pozicioniranje zadnjeg graničnika se vrši putem motor-reduktora i trapeznog vretena. Na vretenu je smješten enkoder (davač impulsa) čije impulse obrađuje programibilni pozicioner i pretvara u poziciju zadnjeg graničnika.

Promena zazora noževa se vrši ručno putem poluge sa zadnje strane mašine

4.Hidraulične makaze tipa giljotina

Slika 6. Makaze tipa giljotinja

7

Osnovni koncept mašine je “kulisni mehanizam”, odnosno sinhrono kretanje leve i desne strane nosača noža u vertikalnoj ravni. Ovo kretanje omogućavaju hidraulički cilindri smešteni u donjoj zoni mašine

Makaze tipa giljotina su najvažnija mašina za sečenje limova. Izradjuje se u više oblika i dimenzija. Sečiva imaju dužinu koja se može kretati od 1 zaključno sa 6 metara i omugućavaju sečenje limova zaključno do 20-25mm. Sastoje se od okvira (1) i jednog stola (2) na koji je pričvršceno fiksno sečivo. Medjutim , drugo pokretno je pričvrćeno na jedan nosač (suport) (3). koji klizi po podesnim vodjicama G postavljenim na stubovima okvira. Suport se pokrece preko dva hidraulička cilindra koji su povezani sa zupčastom pumpom. koja snagu dobija od elektromotora. Hidraulčni sistem makaza je detaljno objašnjen u sledećem poglavlju.Faze sečenja lima na paralelnim makazama su sledeci:

Lim se gura po oslonoj ravni A sve do graničinika koji reguliše širinu sečenja, postavljeno na zadnjem delu mašine. Pritiskivač P se spusta i blokira lim uzduž linije sečenja. Nož se spušta i vrši sečenje. Na ovim makazama se mogu izvesti čista i precizna sečenja.

Osvetljenje zone sečenja

Posebnu važnost za efekat preciznosti sečenja ima efikasnost osvetljenja zone sečenja, radi lakšeg i tačnijeg pozicioniranja lima za sečenje.

4.1 Zaštitni uredjaji i propisi sigurnosti

Paralelne makaze (tipa giljotina) su posebne opasne mašine, bilo zbog velike snage kojom raspolažu, bilo zbog načina rada koji primorava radnika da približi ruku zoni sečenja, i opasnosti povrede prstiju za vreme spuštanja potiskivača lima i gornjeg noža. Sve mašine su opremljene brojnim sigurnosnim uredjajima. Na crtezu je prikazan primer osvetljenja prikljucenog za masinu.

Osvetljenje je kombinovano od dva usmerena svetla neznatno različitih inteziteta, precizno usmereni na liniju sečenja.

Posebno za zaštitu ruku radnika u zoni sečenja, svaka mašina je snabdevena jednom zaštitom od metalne mreže ili plastike, koja doseže na nekoliko milimetara

8

od ravni za oslanjanje lima. Mašine modernijeg tipa su opremljene uredjaima sa fotoelektričnim ćelijama, koje onemogućavaju svaki pokret mašini ukuoliko se u zoni sečenja nalazi neko strano telo.

Komande mašine moraju biti rasporedjene na pristupačnim mestima i postavljene tako da se ne mogu aktivirati igrom slučaja.

Odeća radnika nesme imati leprsave delove. Oblačiti kombinezone iz dva ili jednog dela ali uvek priljubljeno uz telo zaštitne cipele i rukavice.

Za ostranjivanje sitnih odsekača sa stola koristiti četke a nikako ruke.

Postaviti na mašinu tablicu sa oznakom maksimalne debljine lima koji može seći i strogo isključiti sečenje kaljenih čelika.

Eventualni kaiševi remenice ili spojnice elektro motora zaštićuju se metalnim mrežama razvučenim ili perforiranim limovima zavarenim na jakim ramovima od kojih su neki pokretni radi održavanja

5. HIDRAULIČNI SISTEM MAKAZA

Hidraulični sistem kod makaza radi na principu pretvaranja mehaničke energije u energiju pritiska radne tečnosti tj. ulja.

Proces pretvaranja energije

Pogonski motor EM Pumpa Radni organ

Mehanička energija Mehanička

Pretvaranje mahaničke energije u energija

energiju pritiska radne tečnosti

9

Slika 7. Šema hidrauličnog sastava mašine

Slika 8 . Šema povezivanja pumpe sa motorom

10

Radna tečnst u hidrauličnom postrojenju obavlja sledeće funkcije:

- Prenosi energiju- Prenosi signal- Podmazuje pokretne delove mašine

Radna tečnostje u hidrauličkim pogonima izložena visokom pritisku i povišenim temperaturama. Ti uticaji ne smeju bitno menjati svojstva radne tečnosti. Zbog svega navedenog radnatrčnost treba zadovoljiti mnogobrojnezahjeve, kao što su:viskoznost treba biti od 20 do 30 mm2/s kod 50C. Ne smije se bitno menjati s promjenom temperature. Smanjenjem viskoznosti, naime, povećava se curenje i smanjuje ukupan stepen iskoristivosti sastava, sposobnost podmazivanja, tj. treba stvoriti čvrst uljni film i na taj način sprečiti preveliko trenje međusobno pokretnihdelova, treba se lako odvajati od vazduha. Ako se u ulju nalazi vazduh u obliku mehurića utica će, između ostalog, na povećanje kompresibilnosti tečnosti. Tečnost ne sme biti štetna po zdravlje, a zagrejana do radne temperature ne sme stvarati otrovne pare , treba biti velikog toplotnog kapaciteta, kako bi kod povišenih temperatura mogla savladati veliko termičko opterećenje. Kratkotrajno se ulje može zagrejati i preko 100 C, ali je normalna radna temperatura oko 60 C Da bi ulje imalo sva ova svojstva potrebno je koristiti razne aditive koje osnovnom ulju poboljšavaju svojstva. Najčešće se koriste mineralna ulja, u specijalnim slučajevima sintetska (kod povećane opasnosti od požara), emulzije s vodom (kod veliki potrošača), anajnoviji je trend primena biorazgradivih ulja.

11

5.1 Zupčasta pumpa

Hidraulička pumpa, je kao pogonski mašina sastavni deo hidrauličkog pogona, kojemu je spolja dovedena mehanička energija (obično elektromotor) i koji je pretvara u energiju radnog hidrauličkog fluida.

Zupčasta pumpa sa spoljnim ozubljenjem šematski je prikazana na slici 6.

Slika 9. Šematski prikaz zupčaste pumpe sa spoljnim ozubljenjem

Slika 10. Karakteristična konstrukcija zupčaste pumpe sa spoljnim ozubljenjem u rastavljenomobliku: 1 – kućište, 2 i 4 – čeone ploče, 3 – spregnuti zupčasti par,5 i 6 –zaptivač i 7- poklopac.

12

Mehanizam za potiskivanje je spregnuti zupčasti par. Radnu komoru čini prostor između zuba i ravna površina kojom je taj prostor zatvoren sa zadnje i prednje strane i deo cilindrične površine kućišta pumpekoji zatvara taj prostor po obodu zuba. Karakteristična konstrukcija zupčaste pumpe sa spoljnim ozubljenjem u rastavljenom obliku data je na slici 7.. Mehanizam za razvođenje realizovan je konstrukcijskim smeštajem usisnog i potisnog kanala pumpe. Razvođenje radne tečnosti vrši se u toku izlaska zuba iz zahvata (usisavanje) i momentu ponovnog ulaska zuba u zahvat (potiskivanje). Usisni kanal nalazi se nasuprot potisnog. Zupčasta pumpa nema mehanizam za upravljanje što znači da se smer potiskivanja, veličina protoka, radni pritisak ne mogu u toku rada podešavati (pumpa knstantne radne zapremine). Zupčasta pumpa sa spoljnim ozubljenjem radi na sledeći način. U prostoru između zuba na usisnoj strani usisavanja, zbog izlaska zuba iz zahvata, stvara se potpritisak i taj se prostor usisnoj strani usisavanja, zbog izlaska zuba iz zahvata, stvara se potpritisak i taj se prostorpopunjava hidrauličkim uljem. Zbog rotacije spregnutih zupčanika, zahvaćena tečnost u prostoru međuzublja prenosi se na potisnu stranu pumpe. Na potisnom delu zupčaste pumpe, ulaskom zuba u zahvat, istiskuje se zahvaćena tečnost u potisni vod. Iako bi se na prvi pogled moglo zaključiti da je zupčasta pumpa reverzibilna, postojeće zupčaste pumpe su konstruktivno izvedene za jedan smer rotacije ulaznog vratila. Potisna strana zupčastepumpe je profilisana tako da se omogući efikasno odvođenje tečnosti i rastereti kor međuzublja. Deo tečnosti koji ostaje zarobljen između zuba, kada oni ulaze u zahvat, odvodi se međuzublja, naročito kod većih brzina rotacije zupčastog para. Usisni kanal pumpe je tako profilisan da su gubici hidrauličke energije minimalni, a zona usisavanja dovoljno velika. Ova, inače jeftina i robustna konstrukcija hidrauličke pumpe, ima relativno visoke gubitke isticanja kroz konstrukcione zazore. Zupčaste pumpe nisu naročito osetljive na zaprljanu radnu tečnost, imaju dobre eksploatacione karakteristike i zahtevaju minimalno održavanje.Preporučene vrednosti radnog pritiska kreću se do 200 bar, broj obrtaja je u rasponu 1000 do 2000 min-1. Izrađuju se u širokom dijapazonu veličina specifične radne zapremine. Nivo buke koju stvara zupčasta pumpa sa spoljnim ozubljenjem prelazi 70 dB i posledica je konstrukcije pumpe.

13

5.2 Remont zupčaste pumpe

Remont zupčaste pumpe se odvija u nekoliko faza.Prvo treba napraviti reviziju zupčaste pumpe. Revizija se sastojki u sledećem:

1. Merenje vibracija:

- pre zaustavljanja postrojenja pred remont izmeriti vibracije na pumpi

2. Demontaža:

- kontrola centričnosti pumpe, multiplikatora i elektromotora nakon otklanjanja zupčastih spojki

- skidanje pumpe, multiplikatora i elektromotora sa temeljne ploče

- demontaža zupčastih spojki

- kontrola aksijalnog pomaka pumpe

- otpuštanje cevovoda dovoda i odvoda ulja

- otpuštanje cevovoda dovoda i odvoda vode

- kontrola udara vratila sa prednje i stražnje strane pumpe

- izgradnja vratila multiplikatora, pregled vratila i zupčanika

- otvaranje oba ležajna bloka

- rastavljanje i čišćenje ležajeva

- dimenzionalna kontrola ležajeva

- otvaranje poklopca multiplikatora

- demontaža diska i ploče diska

- sanacija diska i ploče diska

3. Defektaža:

14

- čišćenje, merenje, pregled i ispitivanje svake pozicije, sklopa ili podsklopa

- odrediti pozicije koje treba zameniti novima ili doraditi

- u slučaju ugradnje novog rotacijskog elementa potrebno je izvršiti balansiranje rotacijskog sklopa

4. Probni rad i kontrola vibracija

- puštanje pumpe u probni rad i kontrola rada

- merenje vibracija u tokurada pump

Prilikom revizije zupčaste pumpe koja je opisana kroz četiri prethodna koraka, posebno se mora obratiti pažnja I na stanje zupčanika zupčaste pumpe jer kod hidrauličkih pumpi može doći do kavitacije ( stvaraju se rupice na zupčaniku ) I do određenih oštećenja samih zupčanika.

Kavitacija zavisi od pritiska i temperature, tj. pri određenim termodinamičkim uslovima ravnoteže, voda se isparuje tako da se iznad njeine površine formira karakterističan pritisak para. Ako u određenim uslovima strujanja vode pritisak padne na pritisak para (pritisak isparavanja) dolazi do lokalnog isparavanja, tj. do stvaranja mjehurića pare. Struja vode odnosi mehuriće pare, koji kad dospu u područje većeg pritiska uz prasak naglo kolabiraju . Time dolazi i do nagle promjene gustoće koja pak izaziva naglu i ekstremnu promjenupritiska. Ova se pojava naziva kavitacijom. Popratne su promjene toliko velike da razaraju i najčvršće podloge, tako da se na mestima izbačenog materijala pojavljuju rupice – kaverne koje svojim oblikom dodatno deformišu strujanje pa stvaraju još nižepritiske i proces je progresivan. Ovu pojavu nazivamo kavitacijskom erozijom. Između ostaloga, ogleda se i u mehaničkom oštećenju hidrotehničke opreme. problema pri njihovu redovitom pogonu i održavanju.

Slika 11. Ošećenja izazvana kavitacijom

15

Зупчаници се разарају тако да влада деградација зупца, његово површинско оштећење. Веома ретко оштећење је изазвано ломом венца зупчаника. Лом зубаца може бити изазван тренутним преоптерећењем, на пример, када спољни узрок као на пр. клин или завртањ помаже у ангажовању зубаца, или када тешко оптерећење оптерети зупчаник. У овом случају, површина напрслине је конвексна (линија додира). Али углавном, оштећење зубаца је заморног карактера, и површина напрслине је конкавна.Иницијална заморна пукотина је оријентисана под правим углом повезује се са површином и постепено мења правац према супротној страни истог зуба. Носивост зубаца који нису површински отврднути (каљење, нитрирање, цементација...) је обично ограничено контактном чврстоћом његових радних површина. У нормалним условима експлоатације, лом ових зуба може бити последица неједнаке расподеле оптерећења дуж зуба или последица тешког хабања које може да смањи попречни пресек зуба .Хабање услед кидања опиљака се догађа на површински отврднутим зупцима у близини врха зупца.Ова грешка може бити изазвана крутошћу отврднутих слојева, додирним оптерећење које је додато у области врха зуба, или са могућношћу прегревања или чак микропрслинама створеним брушењем. Хабање услед кидања опиљака може да буде спречено модификацијом профила врха зупца, заобљавањем оштрих ивица.

16

5.3 Regulacioni uređaji

Za regulaciju se koriste mehanički, hidraulički ili elektronički regulatori. Prema reguliranoj veličini razlikuju se:

Regulatori protoka Regulatori tlaka Regulatori snage

* Regulatori se redovito koriste za pumpe relativno velike snage. Načini regulacije se u današnje vrijeme znatno razvijaju, a pri tome se nastoji postići održanje visokog stepena korisnog delovanja u različitim režimima regulacije. Kad nema regulatora, pumpa uvijek radi punom snagom, a višak fluida se prigušuje i vraća u spremnik, što je energetski nepovoljno.

Ventil sigurnosti

• Ovaj ventil naziva se još i prelivni i zadatak mu je da spreči da pritisak u instalaciji predje zadatu vrednost. U zavisnosti od veličine protoka koji treba da propusti, upotrebljavaju se ventili direktnog i ventili indirektnog dejstva.

• Zavrtanjem vijka (3) pritiska se opruga (1) i preko nje sila pritiska prenosi se na radno telo ventila (2). Ovim se zadaje maksimalna vrednost pritiska koja sme da bude prisutna u instalaciji, ali u slučaju prekoračenja te zadate vrednosti telo ventila (2) se otvara i dolazi do prelivanja ulja u pravcu “R”.

Slika 12. Ventil sigurnosti

17

* Regulaciju protoka pomoću promjene ekscentriciteta konstrukcijski je moguće izvesti kod lamelnih pumpi, klipno-aksijalnih pumpi i klipno-radijalnih pumpi s unutrašnjim djelovanjem. Kod svih tipova pumpi protok se može regulirati regulacijom broja okretaja.

*Regulacija tlaka djeluje na protok tako da se protok smanjuje s povećanjem pritiska. Regulacija snage treba osigurati da produkt protoka i pritiska (snaga) bude konstantan. Pri povećanju pritiska potrebno je postići odgovarajuće smanjenje protoka.

• Regulator pritiska je ventil čiji je zadatak da održava konstantan pritisak u instalaciji ili delu instalacije. Za razliku od ventila sigurnosti, kroz ove ventile

tečnost protiče praktično bez otpora kada ventil nije pod pritiskom. Kada pritisak P naraste pomera radno telo (1) ventila u desno, opruga (2) se sabija

i ulje ističe ka rezervoaru (R). Kao i kod ventila sigurnosti, i ovde postoje regulatori pritiska direktnog i indirektnog dejstva.

• Slika 13. Ventil za regulaciju pritiska

5.4 Dvoradni diferencijalni cilindar

Kao radni organ za podizanje i spuštanje gornjeg dela hidrauličkih makaza koristi se dvoradni hidraulični cilindar

Parametri radnog procesa hidrauličkog cilindra: - sila na klipnjači F, - aktivna površina klipa A, - brzina klipnjače v,

18

- dužina hoda (izvlačenja) klipnjače

Dvoradni hidraulični Cilindar se sastoji od cilindra, klipa I klipnjače. Klipnjača se pomera delovanjem pritiska radne tečnosti sa jedne strane ili sa druge strane.

Slika 14. Dvoradni cilindar u početnom I random položaju

Slika 15. Dvoradni hidraulični cilindar

19

6 Održavanje hidrauličnih sistema

Periodično treba menjati ulje u hidrauličnom sistemu, a prema preporuci proizvodjača ulja, imajući u vidu i vreme prethodne zamene i broj radnih časova godišnje. Usled oksidacije ulje gubi svoju postojanost i viskozitet, i dolazi do izdvajanja taloga u obliku smole. Proces oksidacije ulja može se usporiti pomoću specijalnih aditiva. Prilikom redovnog servisa treba pregledati i eventualno promeniti dotrajale zaptivne elemente i posle toga opet proveriti da nema curenja ulja.

Oprema koje se ugradjuje treba biti prethodno ispitana i da poseduje odgovarajći atest. Tako se na primer ispitivanje creva i cevovoda vrši statičkim i pulziraju}im pritiskom u uslovima koji su slični uslovima pod kojima crevo radi u hidrauličnom sistemu (temperatura, vibracije, promena pritiska i sl.). Ispitivanje pumpi podrazumeva merenje protoka pri maksimalnom radnom pritisku i odredjivanje veličine zapreminskog i mehaničkog efektivnog stepena iskori{}enja.

20

7 Literatura- Mašine alatke i industriska proizvidnja mašina............. Pavle Stanković- Tehnologija obrade metala –priručnik................................. Grupa autora- Hidraulika i pneumatika......................................................... Dragan Arsić- Priručnik Mašinski tehničar- Internet

21