mehanska obdelava materiala s - coreptc creo 2.0 – program za 3d modeliranje (proizvajalec audax)...
TRANSCRIPT
UNIVERZA V MAIBORU
FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO
Gregor ZOLAR
MEHANSKA OBDELAVA MATERIALA S
KOVINSKO ZAŠČITNO PREVLEKO MAGNELIS
PRI IZDELAVI LRK LOPUTE
Diplomsko delo
visokošolskega strokovnega študijskega programa 1. stopnje
Strojništvo
Maribor, september 2016
MEHANSKA OBDELAVA MATERIALA S
KOVINSKO ZAŠČITNO PREVLEKO MAGNELIS
PRI IZDELAVI LRK LOPUTE
Diplomsko delo
Študent(ka): Gregor ZOLAR
Študijski program: visokošolski strokovni študijski programa 1. stopnje
Strojništvo
Smer: proizvodno strojništvo
Mentor: red. prof. dr. Franci ČUŠ
Somentor: dr. Tomaž IRGOLIČ, VAR d.o.o.
Maribor, september 2016
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
II
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
III
I Z J A V A
Podpisani Gregor ZOLAR izjavljam, da:
je diplomsko delo rezultat lastnega raziskovalnega dela,
predloženo delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev kakršnekoli
izobrazbe po študijskem programu druge fakulteta ali univerze,
so rezultati korektno navedeni,
nisem kršil-a avtorskih pravic in intelektualne lastnine drugih,
soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet ter
Digitalni knjižnici Univerze v Mariboru, v skladu z izjavo o istovetnosti tiskane in
elektronske verzije zaključnega dela.
Maribor,______________________ Podpis: ______________________
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
IV
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju (mentorjema) red. prof. dr.
Franciju ČUŠU in (so)mentorju dr. Tomažu
IRGOLIČU, uni. dip. inž. za pomoč in vodenje pri
opravljanju diplomskega dela.
Zahvaljujem se tudi podjetju Systemair d.o.o.
Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili
študij.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
V
MEHANSKA OBDELAVA MATERIALA S KOVINSKO ZAŠČITNO
PREVLEKO MAGNELIS PRI IZDELAVI LRK LOPUTE
Ključne besede: magnelis, 3D modeliranje, polizdelki, LRK loputa, stroški izdelave, čas
izdelave.
UDK: 621.791.94+621.717(043.2).
POVZETEK
V današnjih časih je prezračevanje že zelo razširjeno področje, saj ga potrebujemo praktično
na vseh objektih. Zato mora podjetje zagotavljati, da kupcu ponudijo karseda najboljše
izdelke, ki jih trenutno ponuja svetovni trg. Iz tega razloga so se v podjetju Systemair d.o.o.
odločili za uporabo novega materiala magnelis, ki ima dosti boljše korozijske lastnosti, kakor
navadno pocinkano jeklo in uporabo novejših postopkov obdelave. Namesto plazemskega
rezanja smo uporabili laserski razrez in znebili smo se ročnega varjenja.
Vsebina diplomske naloge na začetku predstavi postopke, ki smo jih v podjetju uporabili za
izdelavo vseh polizdelkov ter sam postopek izdelave; nekaj besed je namenjenih tudi novi
pločevini, katero uporabimo za izdelavo vseh polizdelkov. Podane so vse enačbe, ki so
ključnega pomena za izračun vseh potrebnih parametrov za pripravo pravilne tehniške
dokumentacije.
V zaključku diplomske naloge je opisana sama sestava vseh polizdelkov v končni izdelek (LRK
loputo). Prikazana je tudi razlika v času in ceni »stare« LRK lopute, verzije 00, v primerjavi
z »novo« LRK loputo, verzije 11.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
VI
MEHANICAL TREATMENT OF A MATERIAL WITH A METAL
PROTECTION COATINGS MAGNELIS AT MAKING LRK FLAPS
Key words: magnelis, 3D modeling, semi-finish products, LRK flaps, manufacturing cost,
preparation time.
UDK: 621.791.94+621.717(043.2).
ABSTRACT
Nowdays ventilation is already widespread field, because it is needed practical at all
facilities. Therefore, the companies should ensure that they offer to the customers the best
products, currently offered by the global market. For this reason, the company Systemair
d.o.o. decided to use the new material, so called »magnelis«, which has much better
corrosion properties than ordinary galvanized steel, and use of new machanical prosesses.
Instead of plasma cuting, we used laser cutting and we also got rid of manual welding.
At the beginning of this paper the procedures applied by the company for the manufacture of
semi-finished and all manufacturing process are introduced; a few words go to a new sheet
metal, which is used for the manufacture of semi-finished products. There are also given all
the equations, used to calculate key parameters for proper technical documentation.
At the end of this paper is the composition of intermediate products in final product (LRK
flap) described. It also shows the difference in time and the cost of the “old” LRK flap,
version 00, in comparison to the “new” LRK flap, version 11.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
VII
KAZALO
1 UVOD ................................................................................................................................. 1
1.1 Opis in opredelitev problema ....................................................................................... 1
1.2 Cilj diplomskega dela .................................................................................................. 1
2 SYSTEMAIR D.O.O ......................................................................................................... 2
2.1 Razvoj, proizvodnja in prodaja .................................................................................... 3
2.2 Izdelki .......................................................................................................................... 3
3 MAGNELIS ....................................................................................................................... 5
3.1 Obstojnost in zaščita .................................................................................................... 5
3.2 Uporaba magnelisa ...................................................................................................... 6
3.2.1 Uporaba kot konstrukcijsko jeklo ......................................................................... 6
3.2.2 Uporaba kot jeklo za hladno preoblikovanje ........................................................ 7
3.3 Nanos zaščitne prevleke ............................................................................................... 8
4 PRIPRAVA POLIZDELKOV ......................................................................................... 9
4.1 Struženje osi LRK lopute ............................................................................................. 9
4.1.1 Rezalni parametri pri struženju ............................................................................ 9
4.2 Razrez pločevine z laserjem....................................................................................... 10
4.2.1 Izdelava NC kode ............................................................................................... 11
4.2.2 Odpadni material ................................................................................................ 13
4.3 Mehanska in strojna obdelava materiala .................................................................... 14
4.3.1 Upogibanje v matrici .......................................................................................... 14
4.3.2 Upogibanje med valjčki ...................................................................................... 15
4.3.3 Sile pri upogibanju ............................................................................................. 15
4.3.4 Izračun razvitih mer za upogibanje .................................................................... 16
4.4 Oblikovanje prirobnic ................................................................................................ 18
4.4.1 Postopek ............................................................................................................. 19
4.5 Vzdolžno varjenje ...................................................................................................... 19
4.5.1 Postopek varjenja po TIG ................................................................................... 21
4.6 VARNO DELO NA STROJIH .................................................................................. 22
4.6.1 Varno delo na TIG varilnem stroju..................................................................... 23
5 LRK LOPUTA................................................................................................................. 25
5.1 Modeliranje LRK lopute ............................................................................................ 26
5.2 Sestava LRK lopute ................................................................................................... 26
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
VIII
5.2.1 Postopek sestave LRK lopute ............................................................................. 27
5.3 Stroški in čas izdelave ................................................................................................ 31
5.4 Delovanje ................................................................................................................... 38
5.5 Meritve razlike tlakov ................................................................................................ 39
5.5.1 Merilna proga ..................................................................................................... 42
6 ZAKLJUČEK .................................................................................................................. 43
7 VIRI IN LITERATURA ................................................................................................. 44
8 PRILOGE ........................................................................................................................ 46
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
IX
KAZALO SLIK
Slika 2.1: Systemair, d.o.o., Maribor ......................................................................................... 2
Slika 2.2: Proizvodnja Systemair, d.o.o. Maribor ..................................................................... 2
Slika 2.3: DVV -Ex 1000D6-XL ............................................................................................... 4
Slika 2.4: ASK/F 560 ................................................................................................................ 4
Slika 3.1: Magnelis solni preizkus ............................................................................................. 5
Slika 3.2: Magnelis – stavbe na morju ...................................................................................... 6
Slika 3.3: Magnelis - zaščitne ograje ......................................................................................... 7
Slika 3.4: Razpoke pri upogibanju ............................................................................................ 7
Slika 4.1: Laserski razrez ......................................................................................................... 11
Slika 4.2: LRK loputa DXF – GEO ......................................................................................... 12
Slika 4.3: LRK loputa Nest okence ......................................................................................... 12
Slika 4.4: LRK loputa, parametri rezanja ................................................................................ 13
Slika 4.5: Odpadna pločevina .................................................................................................. 14
Slika 4.6: Plašč po upogibanju in pred upogibanjem .............................................................. 15
Slika 4.7: Upogibanje v matrici ............................................................................................... 16
Slika 4.8: razvite mere za 90° .................................................................................................. 17
Slika 4.9: Razvite mere za 135° .............................................................................................. 18
Slika 4.10: Razvite mere za krog ............................................................................................. 18
Slika 4.11: Stroj za oblikovanje prirobnic (Roundo) ............................................................... 19
Slika 4.12: Var s postopkom TIG ............................................................................................ 20
Slika 4.13: Sestava plazemskega gorilnika ............................................................................. 21
Slika 4.14: Plazemski gorilnik ................................................................................................. 21
Slika 4.15: Izbira varilnih parametrov ..................................................................................... 22
Slika 4.16: Varnostni pogoji za delo na stroju ........................................................................ 23
Slika 5.1: LRK loputa v sestavnem sklopu............................................................................... 25
Slika 5.2: Model LRK lopute (PTC Creo 2.0) ........................................................................ 26
Slika 5.3: Tečaj LRK ............................................................................................................... 27
Slika 5.4: PVC cev (armirana) ................................................................................................. 28
Slika 5.5: Vzmet ...................................................................................................................... 28
Slika 5.6: Loputa LRK model (PTC Creo 2.0) ........................................................................ 29
Slika 5.7: Loputa s pritrjenimi tečaji ....................................................................................... 29
Slika 5.8: Cev z zatičem .......................................................................................................... 30
Slika 5.9: Pritrditev PVC cevi ................................................................................................. 30
Slika 5.10: Sestava lopute s osovino ....................................................................................... 31
Slika 5.11: Stroški LRK_00 .................................................................................................... 32
Slika 5.12: Stroški LRK_11 .................................................................................................... 33
Slika 5.13 : Infor SMart Office - kalkulacija izdelka ............................................................... 34
Slika 5.14: Cena izdelka .......................................................................................................... 34
Slika 5.15: Čas izdelave LRK_00 lopute ................................................................................ 35
Slika 5.16: Čas izdelave LRK_11 lopute ................................................................................ 36
Slika 5.17: Čas izdelave izdelka .............................................................................................. 37
Slika 5.18: LRK loputa – vertikalna ........................................................................................ 38
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
X
Slika 5.19: LRK loputa – horizontalna .................................................................................... 38
Slika 5.20: Meritev LRK lopute .............................................................................................. 39
Slika 5.21: LRK na merilni progi ............................................................................................ 40
Slika 5.22: Termometer za zrak ............................................................................................... 41
Slika 5.23: Merilni kovček Feniks PRO in inštrument schilltknecht ...................................... 41
Slika 5.24; Merilna proga ........................................................................................................ 42
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
XI
KAZALO TABEL
Tabela 4.1: Upogibni faktor [13] .............................................................................................. 16
Tabela 4.2: Izbira zaščitnega stekla [4] .................................................................................... 24
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
XII
PRELED OZNAK
Fc – glavna sila
A – prerez odrezka
kc – specifična rezalna sila
ap – globina rezanja
f – podajanje
b – širina odrezka
h – višina odrezka
K – nastavni kot orodja
π – število PI, matematična konstanta
vc – rezalna hitrost
d – premer obdelovanca
ap – globina rezanja
n – število vrtljajev obdelovanca
rmin – minimalni upogibni radius
Cu – upogibni faktor
s – debelina pločevine
Fmin – minimalna potrebna sila za upogibanje
w – širina izreza matrike
σm – trdnost materiala
x – kot upogiba
r – minimalni upogibni radius
y – korekcijski faktor
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
XIII
SEZNAM UPORABLJENIH KRATIC
LRK – zračni kontrolni ventil (Rückschlagklappe)
GEO - geometrija izdelka
DXF - splošni format risbe
CAD - računalniško podprto načrtovanje
NC - numerično krmiljenje
TIG - volfram z internim plinom
PTC Creo 2.0 – program za 3D modeliranje (proizvajalec Audax)
Draft Sight – program za 2D modeliranje (proizvajalec Dassault systems)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
1
1 UVOD
1.1 Opis in opredelitev problema
V podjetju Systamair d.o.o se ukvarjajo s prezračevalnimi sistemi (odsesavanje dima,
prezračevanje prostorov, klimati). Zaradi velike izbire izdelkov je pritisk konkurence zelo
velik, zato so morali vpeljati ključne spremembe v samo proizvodnjo, da so ohranili svojo
konkurenčnost z ostalimi podjetji. Tako so se odločil za uporabo nove pločevine, ki je za
zaščito prevlečena z magnelisom. Pločevina, prevlečena z zaščitno prevleko magnelis, ima
dokaj podobne lastnosti, kot navadna pocinkana pločevina, vendar je dosti boljša, kar se tiče
korozijske obstojnosti.
Sama sprememba proizvodnje jih je »postavila pred vprašanje«, kakšne prednosti jim bo
prinesel novi material ter novejši postopki izdelave polizdelkov. Ampak po izvedbi začetne
»grobe« kalkulacije se je že videlo, da se bo velika sprememba pokazala pri sami ceni izdelka
ter času izdelave. Vendar novi materiali in novi postopki prinesejo tudi nove težave; ena
izmed njih je bila ustvarjanje celotne nove dokumentacije za izdelavo vseh polizdelkov ter
končne sestave samega izdelka.
1.2 Cilj diplomskega dela
Cilj diplomske naloge je opisati postopke izdelave polizdelkov za nadaljnjo proizvodnjo ter
ugotoviti, ali z uporabo novih materialov ter novih postopkov obdelave lahko skrajšamo
časovno obdobje izdelave in s tem zmanjšamo stroške izdelave in seveda končno ceno
izdelka.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
2
2 SYSTEMAIR D.O.O
Podjetje Systemair d.o.o. (https://www.systemair.com/) (slika 2.1) se ponaša z več kot 30-
letno tradicijo razvoja in proizvodnje ventilatorjev, najprej v okviru IMP Montaže Maribor in
kasneje Marvent d.o.o. Na področju ventilatorjev za odvod dima in toplote ter odsesavanja
eksplozivnih atmosfer pa delujejo že več kot 20 let [1].
Slika 2.1: Systemair, d.o.o., Maribor [lasten vin]
Na tem področju imajo že veliko različnih izdelkov, ki so certificirani v skladu z veljavno
evropsko zakonodajo ter modernem dizajnu. S stalnim posodabljanjem in širjenjem
proizvodnega programa, je preko tržne mreže podjetij in predstavništva, podjetju Systemair
omogočeno uspešno uvajanje njihovih izdelkov na evropski in svetovni trg [1].
Slika 2.2: Proizvodnja Systemair, d.o.o. Maribor [1]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
3
2.1 Razvoj, proizvodnja in prodaja
Skupina Systemair, v kateri je tudi podjetje Systemair d.o.o. (https://www.systemair.com/), se
je s svojimi kvalitetnimi proizvodi uveljavila na celotnem svetovnem trgu. Izdelke tržijo pod
blagovnimi znamkami Systemair, Firco, VEAB in Fantech. Z razširjeno prodajno mrežo v
45 državah, 56 podjetjih in 21 proizvodno-razvojnih obratih, skupina Systemair zaposluje
preko 4500 ljudi. Kvalitetni proizvodi proizvodnje v Mariboru so odraz dolgoletnih izkušenj
in velike zaloge znanja, predvsem pri proizvodnji ventilatorjev za transport zraka
visokotemperaturnih aplikacij (npr. odvod dima). Omenjene ventilatorje izdelujejo v različnih
izvedbah za poljubno smer vpiha in vrsto vgradnje (talno, stensko ali strešno vgradnjo) [1].
2.2 Izdelki
Podjetje izdeluje veliko različnih izdelkov; eni od teh so strešni ventilatorji. Primer strešnega
ventilatorja prikazuje slika 2.3. Eni izmed mnogih strešnih ventilatorjev katere izdeluje
podjetje so:
DVV/120 ( konstantno delovanje pri 120°C),
DVV/F400 in DVV/F600,
DVV-Ex,
DVG/F400,
DVG EC/F400,
VWA in VWI F400 ter F600,
RSV/F400 in F600.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
4
Slika 2.3: DVV -Ex 1000D6-XL [1]
Prav tako k strešnim ventilatorjem sodijo podstavki. Za lažjo predstavo, kako izgledajo
podstavki, je v nadaljevanju priložena slika 2.4. Podstavki imajo tudi veliko vlogo pri
priključitvi ventilatorja na objekt, kadar imamo na razpolago samo okrogli priklopni kanal.
Oznake podstavkov, katere lahko podjetje ponudi kupcu:
FDV, FDV/F, FDVE, FDVE/F, SSV, SSV/F, SSVE, SSVE/F, FDG/F, FDGE/F,
SSG/F, SSGE/F.
Slika 2.4: ASK/F 560 [1]
Seveda pa prezračevalna veriga ne bi bila sklenjena, če ne bi imeli tudi loput, ki nam
regulirajo pretok zraka iz prostora:
VKV/F, VKVE/F, VKG/F, VKVM,
LRK vertikalna,
LRK horizontalna.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5
3 MAGNELIS
Pločevino, ki smo uporabili za izdelavo vseh polizdelkov, imenujemo magnelis. Predstavlja
veliko odkritje v kovinski industriji z zaščitnimi prevlekami, katere dajejo pločevini boljšo
korozijsko odpornost. Zaradi njegovimi korozijsko odpornim lastnostim in velikemu razponu
pri premagovanju okolijskih pogojev, je priljubljeno jeklo z zelo tanko zaščitno prevleko.
3.1 Obstojnost in zaščita
Magnelis vsebuje 3% magnezijeve zlitine, ki pomaga ustvariti stabilno in robustno površino
skozi celotno površino ter zagotavlja optimalno površinsko zaščito proti dolgotrajnim
okolijskim pogojem. Magnelis ima odpornost proti koroziji do desetkrat višjo od
standardnega galvaniziranega jekla [11].
V okolici s prisotnostjo klora in amonijaka nobena druga kovinska prevleka ne nudi boljše
zaščite kakor magnelis. V okoljih z amonijakom pride do poslabšanja premaza površine do
sedemkrat počasneje pri magnelisu, kot pri pocinkani standardni pločevini enake debeline
[11].
Solni testi so pokazali, da v času trajanja 8 mesecev, na vzorcu magnelisa z debelino
zaščitnega premaza 20 mikronov, ni bilo opaziti rdeče rje, medtem ko vsi drugi kovinski
premazi enakih debelin so že imeli med 10% in 100% rdeče rje pod enakimi pogoji (slika 3.1)
[11].
Slika 3.1: Magnelis solni preizkus [11]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
6
V zelo alkalnih okoljih (pH med 10 in 13) je magnelis dokazal svojo vrhunsko odpornost
proti koroziji, v primerjavi z drugimi kovinskimi premazi (slika 3.1). Poleg tega, da je prekrit
s katodno zaščito, enakovredno kot prevleka s cinkom (Zn) [11].
3.2 Uporaba magnelisa
Zaradi njegove visoke odpornosti proti koroziji in velikega obsega uporabe za različne vrste
pločevine, mu daje zelo velik spekter uporabe na različnih področjih.
3.2.1 Uporaba kot konstrukcijsko jeklo
Magnelis se uporablja kot konstrukcijsko jeklo za izdelavo hiš. Na določenih objektih se
pojavijo madeži rje na kovini šele proti koncu izdelave objekta; to pa seveda ni dobro za
izvajalca, kajti madeži rje mu podaljšajo čas izdelave objekta ter povečajo končno ceno
izdelave (slika 3.2).
Slika 3.2: Magnelis – stavbe na morju [11]
Uporablja se tudi za izdelavo zaščitnih ograj ob cestah (slika 3.3), kajti njegova teža je zaradi
tanjšega zaščitnega sloja od standardnega cinkanja dosti manjša; tako je tudi končni izdelek
dosti lažji. V grobem se to ne sliši pomemben podatek, ampak kadar imamo zaščitne ograje za
daljše razdalje (10 km ali 20 km), se ta podatek spremeni v zelo pomembni parameter, ki ga
moramo upoštevati.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
7
Slika 3.3: Magnelis - zaščitne ograje [11]
3.2.2 Uporaba kot jeklo za hladno preoblikovanje
Magnelis ima velik razpon debeline pločevine. Lahko sega od debeline 0,45 mm do 6 mm ali
še več, na željo kupca. To mu daje tudi možnost uporabe za hladno preoblikovanje. Lahko ga
valjamo, globoko vlečeno, upogibamo, prebijamo. Vendar moramo biti pri upogibanju
previdni, kajti lahko pride do pojavljanja razpok, zaradi premajhnega polmera upogiba (slika
3.4). Polmer upogibanja naj bi bil vedno večji od dvakratnih debelin lista [11].
Njegove lastnosti so povsem enakovredne tradicionalnemu pocinkanemu jeklu [11].
Slika 3.4: Razpoke pri upogibanju [11]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
8
3.3 Nanos zaščitne prevleke
Zaščitna prevleka se na material nanaša s postopkom vročega omakanja (ang. Hot diping).
Prevleke, nanešene z vročim omakanjem, se na jeklene trakove nanašajo tako, da substrat
oziroma podlogo večkrat potopimo v bazen s staljeno kovino [11].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
9
4 PRIPRAVA POLIZDELKOV
V podjetju Systemair uporabljajo za razrez materiala dve različni vrsti stroja: laserski razrez
in sekator. Za razrez pločevine pri izdelavi LRK lopute smo uporabili laser, saj je laser precej
hitrejši od sekatorja in sama priprava tehnološkega postopka za razrez je preprostejša.
4.1 Struženje osi LRK lopute
Struženje je postopek obdelave cilindričnih oblik s pomočjo eno-rezilnega orodja. Proces
variira v obliki in materialu obdelovanca, v tipu operacije, obdelovalnih pogojih, zahtevah,
stroških, itd. Struženje je kombinacija dveh gibov: rotacije obdelovanca in podajalnega
gibanja orodja. Pri samem postopku struženja moramo biti zelo pozorni, da imamo pravilno
nastavljene rezalne parametre, kot sta rezalna hitrost vc, podajalna hitrost vf. V nasprotnem
primeru lahko poškodujemo orodje ali površino obdelovanega izdelka [2].
4.1.1 Rezalni parametri pri struženju
Glavna sila 𝐹𝑐 - ima smer glavnega gibanja in s tem smer rezalne hitrosti 𝑣𝑐 [2].
Odrivna sila 𝐹𝑝 – je pravokotna na obdelano ploskev in se njuna smer največkrat ujema s
smerjo držaja, če nož ni vpet poševno [2].
Podajalna sila 𝐹𝑓 – ima smer podajalnega gibanja in je pravokotna na obe prejšnji komponenti
[2].
𝐹𝑐 = 𝐴 ∙ 𝑘𝑐 3.1
𝐹𝑐 glavna sila [N]
A prerez odrezka [𝑚𝑚2]
𝑘𝑐 specifična rezalna sila [𝑁
𝑚𝑚
2]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
10
𝐴 = 𝑎𝑝 ∙ 𝑓 = 𝑏 ∙ ℎ [𝑚𝑚2] 3.2
𝑏 =𝑎𝑝
𝑠𝑖𝑛𝐾 𝑖𝑛 ℎ = 𝑓 ∙ 𝑠𝑖𝑛𝐾 3.3
𝑎𝑝 globina rezanja [mm]
f podajanje
b širina odrezka [mm]
h višina odrezka [mm]
K nastavni kot orodja
𝑣𝑐 = (𝑑 − 𝑎𝑝) ∙ 𝜋 ∙ 𝑛 3.4
𝑣𝑐 rezalna hitrost [𝑚𝑚
𝑠]
d premer obdelovanca [mm]
𝑎𝑝 globina rezanja [mm]
n število vrtljajev obdelovanca [𝑠−1]
V praksi običajno izračun poenostavimo in rezalno hitrostjo 𝑣𝑐 izračunamo po enačbi:
𝑣𝑐 = 𝑑 ∙ 𝜋 ∙ 𝑛 3.5
4.2 Razrez pločevine z laserjem
Za nastanek laserskih žarkov izkoriščamo fizikalni pojav, da atomi nekaterih snovi prehajajo
v višje energetsko stanje, če jih obsevamo s svetlobo določene valovne dolžine. Iz tega
neuravnoteženega stanja se vračajo nazaj v prvotno stanje, pri čemer oddajo zelo intenzivno
svetlobno energijo (slika 4.1). Intenzivnost nato povečamo tako, da se nastali žarek nekaj časa
odbija med dvema zrcalnima ploskvama. Med tem časom se energija tega žarka pridružuje
energiji, ki jo oddajajo še naprej neuravnoteženi atomi. Ko energija odbijajočega se žarka
dovolj naraste, žarek prebije eno od zrcalnih ploskev, ki je delno prepustna [3].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
11
Slika 4.1: Laserski razrez [12]
Laserski žarek je svetlobni žarek z veliko energijo, zato ga je mogoče usmerjati z lečami
enako, kakor navadne svetlobne žarke. Z zbiralnimi lečami ga je mogoče teoretično zbrati v
točki s premerom 1µm. Laserski žarek ima obliko stožca, kar omejuje možnosti obdelave.
Tako tudi pride do različnih parametrov, kar se tiče rezanja pločevine z laserjem, kajti vsaki
modernejši laserji uporabljajo za rezanje različne pline- najbolj prepoznaven plin je 𝐶𝑂2 [3].
4.2.1 Izdelava NC kode
Za izdelavo NC kode nam je v veliko pomoč programski paket TruTops, ki ga je podjetje
prejelo pri nakupu stroja Trumpf 3200. Programsko orodje TruTops nam pri generiranju NC
kode prihrani dosti tehnološkega časa, kajti program vsebuje vse funkcije, potrebne za
generiranje NC kode. Podati mu je potrebno samo ključne podatke.
Potek izdelave NC kode:
Narisati izdelek v PTC Creo 2.0
S pomočjo programa PTC Creo 2.0 modeliramo izdelek (slika 5.2).
Ustvariti tehnično dokumentacijo in napraviti DXF
Ustvarimo vso potrebno tehniško dokumentacijo.
V CAD okencu spremenimo DXF v GEO
V tem okencu se ustvari ali uvozi geometrija (dxf), kar prikazuje slika 4.2. Ustvarjene DXF
datoteke shranimo kot GEO.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
12
Slika 4.2: LRK loputa DXF – GEO [lasten vir]
Nest
V okencu Nest združujemo potrebne dele glede na: velikost pločevine, število delov, delovne
razdalje, material…. Ko vse to naredimo, shranimo. Slika 4.3 nam prikazuje postavitev loput
na ploščo (dimenzije 1500x3000).
Slika 4.3: LRK loputa Nest okence [lasten vir]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
13
Kreiranje NC kodo
Slika 4.4 prikazuje okence Lest, kjer izberemo tehnološko tabelo (podatki rezanja) in pravila
(strategijo orodja). Generiramo NC kodo (LST datoteko) in jo prenesemo na stroj. Med
prenosom je NC koda prenesena tudi v datoteko na računalnik, ki je povezan s sistemom
stroja.
Slika 4.4: LRK loputa, parametri rezanja [lasten vir]
4.2.2 Odpadni material
Pri vsaki obdelavi, kjer odvzemamo material ali ga režemo, dobimo na koncu poleg izdelka
tudi odpadni material, ki ga prikazuje slika 4.5. Vsako podjetje si želi, da bi imeli odpadnega
materiala minimalno oziroma nič. V podjetju Systemair z odpadnim materialom ravnajo tako,
da ga prodajo podjetju, ki se ukvarja z reciklažo odpadnih kovin.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
14
Slika 4.5: Odpadna pločevina [lasten vir]
4.3 Mehanska in strojna obdelava materiala
Ko želimo v proizvodnji izdelati neki novi izdelek, so nam na samem začetku izdelave
ponujeni materiali v različnih oblikah (za pločevino so to lahko plošče ali pa kovina, navita na
kolut); naša naloga je, da te oblike preoblikujemo tako, da na koncu dobimo želeno obliko.
Da pridemo do te želene oblike, si lahko pomagamo s postopkom upogibanja. Upogibanje
spada med enega izmed najbolj pogosto uporabljenih postopkov preoblikovanja pločevine,
žice in profilov različnih oblik [3].
Za izdelavno našega izdelka (LRK lopute) smo uporabili dva različna postopka upogibanja:
upogibanje v matrici,
upogibanje med valjčki.
4.3.1 Upogibanje v matrici
Za izdelavo LRK lopute uporabimo postopek upogibanje v matrici, kar nam prikazuje slika
4.7. S tem postopkom lahko uspešno izvedemo vse naprej načrtovane upogibe. Če se želimo
med izvedbo upogibov izogniti kakršnim koli zapletom, moramo pred samim pričetkom
upogibanja najprej preveriti, če je izdelava izdelka sploh mogoča. Eden od glavnih zapletov
do katerega lahko pride je, da smo upogibe določili napačno in zadnji upogib ne moremo
izvesti, zaradi omejitve orodja, ki ga imamo na razpolago na stroju (upogibni noži in
upogibne matrice).
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
15
4.3.2 Upogibanje med valjčki
Največji polizdelek (plašč) pri LRK loputi izdelamo s pomočjo upogibanja med valjčki. Ta
postopek nam omogoča, da iz ravne plošče izdelamo velik votli izdelek, kar nam prikazuje
slika 4.6.
Slika 4.6: Plašč po upogibanju in pred upogibanjem [lasten vir]
4.3.3 Sile pri upogibanju
Pri upogibanju različnih debelin materiala pride do različnih sil oz. napetosti v materialu.
Tako moramo imeti večjo ali manjšo silo, da lahko upognemo različne debeline materiala. V
materialu se lahko pojavijo tudi različne napetosti:
notranje napetosti (vlakna se v smeri krakov nakrčujejo, v smeri pravokotno na krake
pa podaljšujejo),
zunanje napetosti (vlakna se v smeri krakov zdaljšujejo, v smeri pravokotno na krake
pa nakrčujejo),
nevtralna (vlakna se ne zadržujejo in ne nakrčujejo) [3].
𝑟𝑚𝑖𝑛 = 𝐶𝑢 ∙ 𝑠 3.6
𝑟𝑚𝑖𝑛 minimalni upogibni radius
𝐶𝑢 upogibni faktor (tabela 1)
s debelina pločevine
𝐹𝑚𝑖𝑛 =𝐶∙𝑏∙𝑠2∙𝜎𝑚
𝑤 3.7
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
16
𝐹𝑚𝑖𝑛 minimalna potreba sila za upogibanje
w širina izreza matrike
s debelina pločevine
b širina pločevine
𝜎𝑚 trdnost materiala
C ~1,2… 𝐶 = 1 + (4 ∙𝑠
𝑤) 3.8
Slika 4.7: Upogibanje v matrici [13]
Tabela 4.1: Upogibni faktor [13]
MATERIAL C
Baker 0,25
Med – mehak 0,30
Med – trdi 0,40
Jeklo 0,50-1,50
Al99 – mehak 0,70
Al 99 - trdi 1,40
4.3.4 Izračun razvitih mer za upogibanje
Pravilne dimenzije razvitih mer so zelo pomembne, kajti če je razvita mera napačno podana
oziroma izračunana, se lahko pojavijo težave pri upogibanju. Dostikrat se zaradi prekratke
razvite mere naredi, da material pri upogibanju povleče upogibni nož s sabo v matrico, kar
pusti na upogibnem delu materiala velike posledice, tako da ta izdelek ni več primeren za
nadaljnjo uporabo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
17
Za izračun razvitih mer za upogibanje uporabimo naslednje enačbe (izračun razvitih mer je
prikazan tudi na slikah 4.8, 4.9 in 4.10):
𝑙 = 𝑎 + 𝑏 − (2 ∙ 𝑠) 3.9
l razvita mera
a upogibna dolžina
b upogibna dolžina
s debelina pločevine
Slika 4.8: razvite mere za 90° [lasten vir]
𝑙 = 𝑎 +𝜋∙𝑥
𝜌∙ (𝑟 +
𝑠
2∙ 𝑦) + 𝑏 3.10
l razvita mera
a upogibna dolžina
π pi (3.14159)
x kot upogibanja
r minimalni upogibni radij
s debelina pločevine
y korekcijski faktor
b upogibna dolžina
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
18
Slika 4.9: Razvite mere za 135° [lasten vir]
𝑙 = (𝐷 + 𝑠 + 1) ∙ 𝜋 3.11
l razvita mera
D notranji premer kroga
s debelina pločevine
π pi (3.14)
Slika 4.10: Razvite mere za krog [lasten vir]
4.4 Oblikovanje prirobnic
Prirobnica je upogib na plašču, na katerem se nahajajo luknje in nam omogoča povezovanje
večjih izdelkov skupaj (slika 5.1). Prirobnice izdelamo s pomočjo stroja za oblikovanje
prirobnic, ki je prikazan na sliki 4.11.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
19
Slika 4.11: Stroj za oblikovanje prirobnic (Roundo) [lasten vir]
4.4.1 Postopek
Upogibanje izvedemo z dvema valjčkoma. Eden je fiksen, drugi je mehansko nastavljiv, kar
nam omogoča nastavitev prirobnice; oba valjčka poganja elektromotor. Valjčki, ki so
ključnega pomena za izdelavo prirobnice, so zamenljivi. Kateri valjček uporabimo, je odvisno
od velikosti prirobnice.
Sam postopek izdelave prirobnice se prične z vklopom stroja za oblikovanje prirobnic
(Roundo). Ko je stroj pripravljen za delovanje, sledi pregled dokumentacije, na kateri imamo
podano, kakšno prirobnico ima plašč. Po pregledu dokumentacije in ugotovitve, katero
prirobnico moramo narediti na plašč, sledi izbira valjčkov, ki so ključnega pomena pri
izdelavi prirobnice. Valjčke pritrdimo na stroj, prav tako vpnemo plašč in nastavimo
parametre za obdelavo in pričnemo z izdelavo prirobnice. Prirobnica se izdela po DIN 24154
R3 standardu. Po končani izdelavi prirobnice sledijo vpenjalne luknje. Luknje so izdelane po
standardu EVROVENT. Po končani izdelavi plašč izpnemo, opravimo kontrolo prirobnice ter
očistimo stroj in njegovo delovno površino.
4.5 Vzdolžno varjenje
Za spojitev plašča v en celoten krog uporabimo postopek vzdolžnega varjenja. Vzdolžno
varjenje opravimo s postopkom TIG. TIG način je obločno varjenje z ne-taljivo elektrodo v
zaščiti plina. Oblok gori med ne-taljivo volframovo elektrodo in varjencem. Vedno
uporabljamo inertni zaščitni plin argon ali helij in mešanico obeh. V nekaterih primerih
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
20
dodajamo argonu vodik. Dobimo reduktivno mešanico, ki jo uporabljamo za varjenje
nerjavnih jekel in reaktivnih kovin, kot so titan in ciklon [4].
Značilnosti načina TIG so:
uporablja se kot ročni ali mehanizirani postopek,
varimo z dodajanjem ali brez dodajanja,
je razmeroma natančen postopek,
uporabljamo ga za varjenje korenskih varkov in tanke pločevine,
po TIG lahko varimo skoraj vse kovine,
največ ga uporabljamo za varjenje nerjavnih jekel, aluminija in kotlovskih cevi,
slabost je majhna stabilnost, velik vnos toplote in omejena uporaba na odprtem
prostoru [4].
Hitrosti varjenja pri TIG načinu so razmeroma majhne. To pomeni, da je linijski vnos toplote
velik. Zato moramo predvsem pri varjenju jekla računati z večjimi deformacijami. Hitrost
varjenja se giblje med 1,2 mm/s in 7 mm/s. Velika hitrost lahko povzroči nepopolno
prevaritev in zlepe. Prevelika hitrost pa lahko povzroča [4]:
razpoke v toplem,
deformacije,
velike zaključne jamice [4].
Izraz za vnos toplote (Q) kaže, da majhna varilna hitrost (v) povečuje vnos toplote [4].
𝑄 =𝑈∙𝐼
𝑣 3.12
Slika 4.12: Var s postopkom TIG [lasten vir]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
21
Komponente plazemskega gorilnika, katerega uporabljamo pri varjenju, so prikazane
na slikah 4.13 in 4.14.
Slika 4.13: Sestava plazemskega gorilnika [4]
Slika 4.14: Plazemski gorilnik [lasten vir]
4.5.1 Postopek varjenja po TIG
Postopek varjenja po TIG postopku v podjetju Systemair d.o.o. se prične z vklopom stroja
(VAR-STROJ VNW-P-LCD/PL 646407) ter vklopom TIG aparata (DT300PII).
Po vključitvi stroja ter zagonu operaterskega sistema se nam ponudita opciji 2-taktni ali 4-
taktni način varjenja (slika 4.15):
2-taktni način ima samo varilni tok,
4-taktni način ima začetni tok, nato varilni tok in na koncu končni tok.
Po končanem določanju parametrov odpremo plin:
Argon 5.0-varilni plin,
Argon 4.6-zaščitni plin.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
22
Po nastaviti vseh varilnih parametrov ter odprtju vseh plinov, katere uporabimo v postopku,
lahko svojo pozornost posvetimo izdelku ter ga pripravimo na sam postopek. To storimo tako,
da ga očistimo ter vpnemo v ničelno točko stroja (slika 4.15).
Ničelna točka ali referenčna točka je točka, s katero povemo stroju, kje se nahaja
oziroma je njegovo izhodišče.
Nato lahko pričnemo s samim postopkom varjenja, vklopimo oblok, spustimo gorilni plin. Po
končanem varjenju izklopimo gorilni plin, sprostimo vpenjalno zapiralo ter očistimo stroj.
Čiščenje stroja je zelo pomembno, kajti na spodnji strani ostaja izgorel cink, ki ga
moramo odstraniti, preden stroj ponovno uporabimo.
Na koncu še naredimo končno kontrolo zvara. Naredimo vizualno kontrolo, kjer po
očiščenem zvaru nanesemo penetrat, ki prodre v razpoke. Nato nanj nanesemo razvijalec, ki
iz razpok izvleče penetrat. Tako lahko vidimo, kje so kakršne koli nepravilnosti v zvaru.
Končni zvar nam prikazuje slika 4.12.
Slika 4.15: Izbira varilnih parametrov [lasten vir]
4.6 VARNO DELO NA STROJIH
Za vsakega delavca, ki dela na določenem stroju, mora upoštevati določene varnostne
predpise, da lahko varno opravlja svoje delo.
Na stroju smejo samostojno delati zdravstveno sposobne in strokovno usposobljene
osebe, ki so seznanjene z nevarnostmi pri delu in varnim načinom dela ter so starejše
od 18 let.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
23
Pred pričetkom dela je potrebno stroj pregledati, ga preizkusiti v praznem teku in
preveriti, ali so vse varnostne naprave brezhibne in na napravo pravilno nameščene.
Če se ugotovi pomanjkljivost, okvara ali kak drug pojav, ki bi med delom lahko
kogarkoli ogrožal (upravljalca stroja ali druge osebe), se mora o tem takoj obvestiti
odgovorno osebo, z delom pa pričeti šele, ko je pomanjkljivost ali okvara odpravljena.
Pri delu se morajo uporabljati vsa predpisana posebna zaščitna sredstva (delovna
obleka ne sme biti ohlapna, mora biti pravilno zapeta, dolgi lasje pa speti in
zavarovani s primernim pokrivalom) (slika 4.16).
Med obratovanjem je poseganje v delovno območje stroja STROGO
PREPOVEDANO.
Čiščenje, mazanje in razna popravila na stroju so med obratovanjem STROGO
PREPOVEDANA.
Poseganje v električno opremo stroja je dovoljeno le za to usposobljenim in
pooblaščenim osebam.
Okolica stroja mora biti vedno čista in urejena.
Po končanem delu je stroj potrebno očistiti in izklopiti glavno stikalo [1].
Slika 4.16: Varnostni pogoji za delo na stroju [lasten vir]
4.6.1 Varno delo na TIG varilnem stroju
Pri varjenju po TIG je potrebno računati z nekaterimi potencialnimi nevarnostmi za varilno
osebje.
Proti svetlobnemu sevanju se delavec mora zaščititi z zaščitno obleko ter zaščitnim steklom.
Izbira ustreznega zaščitnega stekla je odvisna od varilnega toka [4].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
24
Tabela 4.2: Izbira zaščitnega stekla [4]
Število stekla Varilni top A
10 40 - 70
11 70 - 150
12 150 - 300
13 Nad 300
Pozorni moramo biti tudi na delo v zaprtih prostorih, kajti plin, ki ga uporabljamo za varjenje
(argon) je težji od zraka in je brez vonja. Če varimo v zaprtih prostorih, se lahko koncentracija
argona poveča do take stopnje, da se varilec zaduši. Kadar varimo v zaprtih prostorih (posode,
jaški, majhne sobe), je potrebno poskrbeti za določene varnostne ukrepe:
odsesavanje od spodaj pri argonu in zgoraj pri heliju,
dovod svežega zraka,
delo nadzoruje pomočnik [4].
Tako se izognemo vsem težavam, ki bi lahko doletele varilca pri samem delu [4].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
25
5 LRK LOPUTA
Prezračevanje je namerno vnašanje zunanjega zraka v prostor. Prezračevanje se uporablja
predvsem za nadzor kakovosti zraka v zaprtih prostorih. Kakovost zraka lahko nadzorujemo z
redčenjem ali izpodrivanjem onesnaženega zraka iz prostora. Namen prezračevanja je tudi
pridobitev toplotnega udobja ali razvlaževanja zraka [5].
LRK loputa (angleško Air oper. Damper/automatic shutter ali po nemško Rückshlagklappe) je
namenjena za reguliranje pretoka zraka ali za preprečitev naravnega zračnega pretoka, ko
ventilator ne obratuje.
Poznamo dve vrsti vgradnje:
vertikalna vgradnja LRK lopute,
horizontalna vgradnja LRK lopute.
Slika 5.1: LRK loputa v sestavnem sklopu
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
26
5.1.1 Modeliranje LRK lopute
V današnjem času trg, ki se ukvarja s prezračevalnimi sistemi, od nas zahteva zahtevne
izdelke v zelo kratkem času. Zato se podjetja vedno bolj avtomatizirajo, da lahko dosegajo
zahtevane točnosti in kakovosti. Samo modeliranje izdelkov se pa vedno nadgrajuje z orodji
za modeliranje. Eno izmed takšnih orodji uporabljajo tudi v podjetju Systemair d.o.o.
V podjetju uporabljajo orodje PTC Creo 2.0, PTC Creo 3.0 (proizvajalca Audax) in Draft
Sight (proizvajalca Dassault systemes). Vsi ti programi so pripomogli k konstruiranju in
modeliranju izdelka; primer modeliranja je prikazan na sliki 5.2. Pripomogli so tudi pri
nastajanju tehniške dokumentacije, za izdelavo vseh polizdelkov in končno sestavo izdelka.
Pri samem modeliranju moramo biti pozorni, da izdelek konstruiramo tako, da je sama
konstrukcija pripravljena na kakršne koli nove spremembe. Če izdelek ne bi bil tako
modeliran, bi morali za vsako majhno novo spremembo izdelek modelirati od začetka, kar pa
bi režiji (konstrukciji) vzelo ogromno časa.
Slika 5.2: Model LRK lopute (PTC Creo 2.0) [lasten vir]
5.2 Sestava LRK lopute
Sestava LRK lopute poteka že po predhodno določenem postopku. Postopek je določen iz
smeri konstrukcije izdelka tako, da imajo delavci v delavnici kar se da lahko in preprosto
sestavo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
27
5.2.1 Postopek sestave LRK lopute
Sestava se prične s pripravo vseh potrebnih polizdelkov, ki so:
plašč (LRK_KANAL_630),
loputa (LRK_LOPUTA_630),
osovina (OS_LRK_630),
tečaj (TECAJ_LRK) (slika 5.3).
Vse te polizdelke lahko podjetje izdela samo s trenutnimi stroji in programi, katere ima na
razpolago.
Slika 5.3: Tečaj LRK [lasten vir]
Pripraviti si moramo tudi ves drobni material:
kovica 4x8 DIN 7337,
podložka,
vijak M6x10 DIN 921 GC,
vzmet (slika 5.5),
zatič,
PVC cev (armirana) (slika 5.4),
puša.
Drobni material podjetje kupi, ker je cenovno ugodneje, kot da bi jih izdelovali sami.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
28
Slika 5.4: PVC cev (armirana) [lasten vir]
Slika 5.5: Vzmet [lasten vir]
Kadar so vsi sestavni deli LRK lopute na mestu, kamor si jih delavec pripravi, lahko prične s
sestavo. Sestava poteka tako, da delavec najprej skupaj zakoviči loputo in tečaj, kot je
prikazano na slikah 5.6 in 5.7. Za izdelavo ene LRK lopute potrebuje dva takšna kosa, kar
pomeni, da delavec ponovi to delo dvakrat. Tako ima na koncu dve sestavljeni polovici
lopute.
Za izvedeno delo potrebujemo:
2x loputa (LRK_LOPUTA_630),
6x tečaj (TEČAJ_LRK) (slika 27),
12x kovica 4x8 DIN 7337.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
29
Slika 5.6: Loputa LRK model (PTC Creo 2.0) [lasten vir]
Slika 5.7: Loputa s pritrjenimi tečaji [lasten vir]
Po končani namestitvi tečajev na loputo lahko pričnemo s pripravo plašča za združitev z
loputo. Na plašč moramo pritrditi PVC cev (slika 5.8). Cev pride na plašč pritrjena z vijaki že
v naprej izrezane luknje. Pritrditev opravimo tako, da najprej v cev vstavimo zatič; primer
cevi je prikazan na sliki 5.4. Nato cev z vstavljenim zatičem pritrdimo na plašč s pomočjo
vijaka M6x10, kakor prikazuje slika 5.9. Pozicija PVC cevi na dnu ohišja ima funkcijo, da se
nanjo nasloni loputa, kadar je v zaprtem položaju. Brez te PVC cevi bi se loputa obrnila
naravnost navzdol, kajti vzmeti ne podpirajo celotne lopute ampak poskrbijo, da se loputa
odpre pri točno določenem tlaku. Pozicija PVC cevi na sredini ima funkcijo, ki prepreči, da se
loputi ne stikata, kadar sta v odprtem položaju, ampak se naslonita na PVC cev.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
30
Slika 5.8: Cev z zatičem [lasten vir]
Slika 5.9: Pritrditev PVC cevi [lasten vir]
Za izvedeno delo potrebujemo:
4x PTC cev (armirana),
4x vijak M6x10 DIN 921 GC,
4x zatič.
Ko imamo pripravljene vse polizdelke, je čas, da jih združimo v en skupni izdelek- v LRK
loputo.
Sama združitev lopute poteka tako, da si pripravimo ustrezno delovno površino, na katero
položimo plašč. Nato v sredino plašča položimo loputi ter skozi luknjo na plašču vstavimo os.
Os vstavljamo tako, da potuje skozi luknje tečaja in vmes sproti dodajamo vzmeti ter
pozicijske prstane (število vzmeti je že predhodno določeno; primer izgleda združitev je
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
31
prikazana na sliki 5.10). Ko vstavimo os v končni položaj, pritrdimo vse pozicijske prstane in
na koncu še preverimo njeno odpiranje in zapiranje.
Ko je os vstavljena v samo ohišje ter povezuje vse dele, nanjo pritrdimo samo še pozicijska
obroča, po enega na vsako stran zunaj plašča tako, da ji preprečimo vertikalne premike.
Slika 5.10: Sestava lopute s osovino [lasten vir]
Za izvedeno delo potrebujemo:
2x sestavljeni loputi,
8x pozicijski obroč,
2x vzmeti,
1x os.
5.3 Stroški in čas izdelave
Povečani pritiski konkurence in naraščajoči stiki silijo podjetje k točnejšemu načrtovanju in
zasledovanju poslovanja. Bistveni prispevek k temu pomeni načrtovanje stroškov, katerega
cilj je minimiranje stroškov [6].
Tako so tudi v podjetju Systemair d.o.o bili primorani k iskanju rešitve, kako zmanjšati
stroške in čas izdelave izdelkov.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
32
Stroški nam kažejo cenovno porabo prvin poslovnega procesa. V poslovnem procesu namreč
porabljamo osnovna sredstva, material, storitve in pa tudi zaposlene. Stroške razvrščamo po
različnih kriterijih [7];
glede na kraj nastajanja – jih delimo na proizvajalne in ne-proizvajalne oziroma
splošne stroške (stroške prodaje, nabave, uprave),
glede na odvisnost od obsega poslovanja – poznamo stalne ali fiksne stroške, ki se z
obsegom poslovanja ne spreminjajo in pa spremenljive ali variabilne stroške, ki rastejo
hkrati z rastjo obsega poslovanja ali padajo, če se obseg poslovanja zmanjša,
glede na povezanost z nastankom izdelka – jih delimo na neposredne, ki jih lahko
pripišemo konkretnim proizvodom in pa posredne stroške, ki jih ne moremo vezati
direktno na proizvodnjo [7].
Slika 5.11: Stroški LRK_00 [lasten vir]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Str
ošk
i v
€
Stroški
LRK_630_00
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
33
Slika 5.12: Stroški LRK_11 [lasten vir]
Stroške sem pridobil iz opravljene kalkulacije izdelka. Pri izvedbi kalkulacije izdelka sem si
pomagal s programom Infor Smart Office (slika 5.13), kateri tudi skrbi za tekoče delovanje
proizvodnje. Za tekoče delovanje poskrbi tako, da nas opozarja kdaj moramo predati določen
delovni nalog v proizvodnjo. Tako vse poteka po določenem planu in brez kakršnih koli
zastojev.
0
10
20
30
40
50
60
70
80S
tro
ški
v €
Stroški
LRK_630_11
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
34
Slika 5.13 : Infor SMart Office - kalkulacija izdelka [lasten vi]
Slika 5.14: Cena izdelka [lasten vir]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
Direktni stroški
Stroški režije
Stroški delovnih nalogov
Nastavitev stroja
Čas delovanja stroja
Nastaviten dela
Čas dela proizvodnje
Stroški za delovanje linije
Stroški premikov (skladiščenje)
Stroški kooperacije
Cena izdelka
Vrednost v €
Pro
izv
od
ni
stro
ški
Cena izdelka
LRK 630-00 LRK 630-11
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
35
UGOTOVITEV:
Ugotovili smo, da lahko z uporabo novih materialov ter majhnih sprememb pri sestavi izdelka
zelo veliko pridobimo na ceni izdelka in stroških izdelave. Tako smo uspeli zmanjšali ceno
ene serije izdelkov iz 80.316 € na 70,710 €, kar znaša 12 % (cena se nanaša na en izdelek,
slika 5.14) in prav tako smo zmanjšali stroške izdelave (sliki 5.11 in 5.12).
𝑋 =𝐴 ∙ 100 %
𝐵
𝑋 =70,71 ∙ 100 %
80,316= 88,04 [%]
𝑋 = 100 − 88,04 = 11,96 [%] 4.1
X odstotek zmanjšanja cene
A cena »nove« LRK lopute v €
B cena »stare« LRK lopute v €
Slika 5.15: Čas izdelave LRK_00 lopute [lasten vir]
UGOTOVITEV:
Slika 5.15 nam prikazuje čas izdelave LRK lopute in vseh polizdelkov po posameznih
operacijah. Največ časa nam vzame operacija 3KLEP – sestava.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 PLAS 1 PRES 1 VARJ 1 RDEL 1 PRES COOP 3 KLEP 3 EMBA
Ča
s iz
del
av
e v
min
uta
h
Čas izdelave po operacijah
LRK_630_00
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
36
Slika 5.16: Čas izdelave LRK_11 lopute [lasten vir]
UGOTOVITEV:
Slika 5.16 nam prikazuje enako kakor slika 5.15- čas izdelave po operacijah. Sprememba je
pri tem, da za nove lopute ni več časa kooperacije (COOP).
Legenda:
1 PLAS – Rezanje na laserju
1 PRES – Stiskalnice
1 VARJ – Varjenje
1 RDEL – Ročna dela
1 PRES – Stiskanje
COOP – Kooperacije
3 KLEP – Sestava priključkov
3 EMBA – Pakiranj, izdelava embalaže
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 PLAS 1 PRES 1 VARJ 1 RDEL 1 PRES COOP 3 KLEP 3 EMBA
Ča
s iz
del
av
e v
min
uta
h
Čas izdelave po operacijah
LRK_630_11
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
37
Slika 5.17: Čas izdelave izdelka [lasten vir]
Legenda:
SEST – Skupni čas izdelave (čas izdelave enega kosa)
UGOTOVITEV:
Končna ugotovitev pri sestavi in izdelavi LRK lopute nas je pripeljala do tega, da smo z
uporabo novega materiala (magnelis, ki ima boljšo korozijsko obstojnost od predhodno
uporabljenega postopka vročega cinkanja) odpravili eno operacijo v sestavi in to je seveda
kooperaciji cinkanje. Tako da je sedaj podjetje neodvisno od drugih podjetij. S tem se je tudi
zmanjšal čas izdelave LRK lopute za 0,86 %.
𝑌 =𝐴 ∙ 100 %
𝐵
𝑌 =75,23 ∙ 100 %
75,88= 99,14 [%]
𝑌 = 100 − 99,14 = 0,857 [%] 4.2
Y odstotek zmanjšanja časa izdelave
A čas izdelave »nove« LRK lopute v min
B čas izdelave »stare« LRK lopute v min
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
1 PLAS
1 PRES
1 VARJ
1 RDEL
1 PRES
COOP
3 KLEP
3 EMBA
SEST
Čas izdelave v min
Del
ov
ne
op
era
cije
Čas izdelave
LRK 630-11 LRK 630-00
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
38
5.4 Delovanje
LRK loputa deluje tako, da se odpira v smeri pretoka zraka. Lahko se uporablja v tlačnem
cevovodu kot tudi na sesalnem cevovodu.
Delovanje LRK lopute je odvisno od same pozicije lopute; poznamo dve vrsti vgradnje loput:
vertikalna vgradnja LRK lopute (slika 5.18),
horizontalna vgradnja LRK lopute (slika 5.19).
Pri vertikalni LRK loputi se loputa odpre, kadar začne ventilator delovati in zapre zaradi
gravitacije, ki vleče lopute navzdol in tako omogoča, da se zaprejo brez kakršnih koli drugih
pripomočkov.
Slika 5.18: LRK loputa – vertikalna [1]
Ker horizontalna LRK loputa pri odpiranju deluje povsem enako kot vertikalna, je velika
sprememba pri zapiranju lopute, kajti nanjo ne deluje gravitacijska sila, tako kot na
vertikalno. Za zapiranje horizontalne LRK lopute si pomagamo z vzmetmi, ki nam
omogočajo, da se loputa povrne v osnovni položaj, oziroma, da se lahko zapre po prenehanju
delovanja ventilatorja.
Slika 5.19: LRK loputa – horizontalna [1]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
39
5.5 Meritve razlike tlakov
Sama meritev razlike tlakov se izvaja tako, da imamo na merilni progi pritrjeno loputo (slika
5.21), skozi katero teče določen pretok zraka, katerega nam omogoči pomožni ventilator.
Tako lahko izmerimo upor pred loputo in upor za loputo (slika 5.20). Razlike tlakov lahko
odčitamo iz vodnih stolpcev in tako na osnovi teh odčitkov dobimo razliko tlakov (∆p). Iz
konstrukcijskega vidika želimo, da je ∆p čim manjši, kajti tako je manjši upor na loputi.
Slika 5.20: Meritev LRK lopute [lasten vir]
0
50
100
150
200
0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000
p_ext [Pa]
V [m3/h]
Merjenje brez izstopnega kanala
Padectlaka (katalog)
Merjenje z izstopnim kanalom 600 mm
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
40
Slika 5.21: LRK na merilni progi [lasten vir]
Pomožni merilni inštrumenti so:
termometer suhega in vlažnega zraka (slika 5.22),
merilni kovček Feniks PRO za merjenje tlačne razlike, moči in napetosti (slika 5.23),
merilni inštrument schilltknecht za merjenje tlačne razlike (slika 5.23) [8].
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
41
Slika 5.22: Termometer za zrak [8]
Slika 5.23: Merilni kovček Feniks PRO in inštrument schilltknecht [8]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
42
5.5.1 Merilna proga
Merilna proga je izdelana po ameriškem standardu AMCA - Standard 210-74 (ASHRAE
STANDARD 51-75) [9].
Merilna proga (slika 5.24) s paralelno vgrajenimi šobami nam omogoča širok razpon
merilnega območja pretoka. Z različnimi kombinacijami aktivnih merilnih šob (lahko tudi
zaslon) je dosežena zvezno merjenje pretoka z najmanjšo merilno negotovostjo:
šobe morajo biti v merilni ravnini razporejene simetrično,
spoštovana mora biti minimalna razdalja med njimi, ta je določena s standardi [10].
Slika 5.24; Merilna proga [10]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
43
6 ZAKLJUČEK
Zaradi vpeljave novega, še ne tako poznanega materiala (magnelis) v proizvodnjo, sem moral
ponovno narediti celoten 3D model izdelka. Pri izdelavi 3D modela in tehniški dokumentaciji
sem si pomagal s programi:
PTC Creo 2.0 (proizvajalec Audax),
Draft Sight (proizvajalec Dassault systemes).
Prav tako je bilo potrebno narediti novo celotno tehniško dokumentacijo za proizvodnjo:
razrez pločevine,
upogibne risbe,
delavniške risbe.
Ko smo uspešno sestavili en končen izdelek s pomočjo nove dokumentacije (LRK loputo), je
bilo potrebno napraviti vse potrebne meritve, kjer smo merili razliko tlakov pred in za loputo
in določali, pri katerem tlaku se mora loputa odpreti. Po končanih meritvah smo prišli do
ugotovitve, da uvedba magnelisa v izdelavo lopute ni imela posledic na njenem delovanju.
Pojavilo se je nekaj sprememb pri sami sestavi LRK lopute, kajti sedaj se večino dela opravi
strojno (pol-avtomatsko):
vsi vari so narejeni strojno (tako smo tudi pridobili na sami kakovosti),
vsi upogibi so narejeni strojno.
Preden je šel končen izdelek z novimi spremembami v prodajo je bilo potrebno izvedeti,
koliko je podjetje pridobilo z uvedbo novih sprememb. Tako je bilo potrebno napraviti
ponovno kalkulacijo izdelka. Za pomoč pri kalkulaciji sem uporabil program Infor Smart
Office, kjer sem pridobil podatke za čas in stroške izdelave. Nato sem lahko napravil
primerjavo »stare« LRK lopute z »novo« LRK loputo. Iz grafov sem izvedel, da so stroški in
čas izdelave »nove« LRK lopute manjši od »stare« verzije, kar smo tudi želeli doseči. Ker so
se sami stroški izdelav zmanjšali, smo lahko prav tako zmanjšali končno prodajno ceno
izdelka. Kar je bil tudi cilj same uvedbe sprememb, saj s tem smo ohranili konkurenčnost
izdelka.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
44
7 VIRI IN LITERATURA
[1] Systemair [online], Dosegljivo: https://www.systemair.com/sl-SI/Slovenia/ [Datum
dostopa 1.8.2016]
[2] F. Čuš , Tehnika odrezavanja. Maribor: Založba Fakulteta za strojništvo, 1996
[3] Skupina avtorjev, MODERNO proizvodno inženirstvo : priročnik: Založba Grosuplje -
Grafid Trade, 2010
[4] Inštitud za varilstvo [online], Dosegljivo: http://www.i-var.si/ [Datum dostopa
1.8.2016]
[5] Prezračevanje [online], Dosegljivo:
https://en.wikipedia.org/wiki/Ventilation_(architecture) [Datum dostopa 1.8.2016]
[6] B. Buchmeister, A. Polajnar, PRIPRAVA PROIZVODNJE za delo v praksi. Maribor:
Založba Fakulteta za strojništvo, 2000
[7] Stroški v podjetju [online], Dosegljivo: http://mladipodjetnik.si/podjetniski-
koticek/racunovodstvo/stroski-v-podjetju [Datum dostopa 8.8.2016]
[8] M. Zupanič, Optimiranje ventilatorskega kolesa s spremembo geometrije in
eksperimentalno verifikacijo. Diplomsko delo, Univerza v Mariboru, 2012.
[9] Laboratory Methods of Testing Fans for Aerodynamuc Preformanc Rating
(ANSI/AMCA 210-1999, ANSI/ASHREA 51-1999 An American Narional Standard,
Approved by ANSI on December 2-1999, Approved by ASHRAE on June 23-1999)
[10] Preizkušanje energetskih strojev [online], Dosegljivo: http://lab.fs.uni-
lj.si/lvts/datoteke/preizkusanje%20energetskih%20strojev%20predavanja%202.pdf
[Datum dostopa 1.8.2016]
[11] Magnelis [online], Dosegljivo: http://corporate.arcelormittal.com/news-and-
media/multimedia-gallery/video-gallery/magnelis-think-strategy [Datum dostopa
1.8.2016]
[12] Rezanje z laserjom Trupmf [online], Dosegljivo:
http://www.rauchspektrum.sk/en/node/47 [Datum dostopa 8.9.2016]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
45
[13] Proces upogibanja [online], Dosegljivo:
http://egradivo.ecnm.si/PREO/proces_upogibanja.html [Datum dostopa 8.9.2016]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
46
8 PRILOGE
Priloga 1: Delavniška risba LRK_LOPUTA_630
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
1
Priloga 2: Delavniška risba LRK_KANAL_630
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
1
Priloga 3: Meritve LRK 630