univerza v mariboru fakulteta za …v diplomski nalogi na kratko opisje an potek projekta razvoja...

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO

Aleš MERČNIK

KONSTRUIRANJE MOMENT KLJUČA

Diplomsko delo

univerzitetnega študijskega programa

Strojništvo

Maribor, marec 2013

Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Fakulteta za strojništvo

KONSTRUIRANJE MOMENT KLJUČA Diplomsko delo

Študent: Aleš MERČNIK

Študijski program: Univerzitetni študijski program Strojništvo

Smer: Konstrukterstvo in gradnja strojev

Mentor: doc. dr. Aleš Belšak

Somentor: izr. prof. dr. Miran Ulbin

Maribor, marec 2013

- II -


- III -


I Z J A V A Podpisani Aleš MERČNIK izjavljam, da:

• je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom doc. dr.

Aleša Belšaka in somentorstvom izr. prof. dr. Mirana Ulbina;

• predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev

kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;

• soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet

Univerze v Mariboru.

Maribor, 28.1.2013 Podpis: ___________________________

- IV -


ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Alešu Belšaku in somentorju izr. prof. dr. Miranu Ulbinu za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Zahvaljujem se tudi mentorju in somentorju v podjetju UNIOR d.d. Mateju Boldinu in Milanu Rebernaku ter vsem, ki so mi kakorkoli pomagali doseči želeno izobrazbo. Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij.

- V -


KONSTRUIRANJE MOMENT KLJUČA Ključne besede: moment ključ, konstruiranje, Unior, razvoj, nastavljiva ročica UDK: 621.715.2(043.2) POVZETEK V diplomski nalogi je na kratko opisan potek projekta razvoja moment ključa. Pri projektu sem več mesecev sodeloval v okviru obvezne študijske prakse ter tudi v nadaljnje. Moment ključ se je razvijal povsem na novo, saj podobnega orodja podjetje še nikoli ni izdelovalo. Največ pozornosti smo namenili mehanizmu, saj je to ključni element celotne sestave. Zaradi obsežnosti projekta je v diplomskem delu opisan razvoj samo ene dimenzije, čeprav se bodo v prihodnosti razvijale še druge – manjše dimenzije enakega orodja. Prav tako je iz istega razloga v delu opisan samo razvoj prototipa tega orodja, ki je tudi rezultat mojega dela na projektu.

- VI -


DESIGN OF TORQUE WRENCH Key words: torque wrench, design, Unior, variable arm clicker mechanism UDK: 621.715.2(043.2) ABSTRACT This diploma work results from months of participation on a project that was started with the aim of developing a new type of torque wrench. The torque wrench is the first of its kind in the Unior company. Special care was taken in designing the variable arm clicker mechanism: this was the most demanding area of the work undertaken, and considerable attention was given to fully understanding its principles of operation. It is also the key component of the final tool. Because of the extensiveness of the project, the paper includes only a description of the development of a prototype.

- VII -


KAZALO

1 UVOD ............................................................................................................................ 1

1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela .............................................................. 1

1.2 Opredelitev problema ............................................................................................... 3

1.3 Struktura diplomskega dela ...................................................................................... 5

2 PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE ......................................... 6

2.1 Splošno o moment ključu ......................................................................................... 6

2.2 Analiza trga ............................................................................................................. 7

3 RAZVOJ MOMENT KLJUČA ..................................................................................... 16

3.1 Koncept delovanja ................................................................................................. 18

3.2 Izbira ohišja moment ključa ................................................................................... 20

3.3 Izbira mehanizma ................................................................................................... 21

3.4 Delovanje mehanizma ............................................................................................ 23

3.5 Določitev ročic vzvodovja ..................................................................................... 25

3.6 Konstrukcija ohišja mehanizma.............................................................................. 30

3.7 Ostali sestavni deli ................................................................................................. 34

3.8 Predviden postopek sestave moment ključa ............................................................ 37

3.9 Predviden postopek umerjanja moment ključa........................................................ 43

4 Rezultati ....................................................................................................................... 45

5 Zaključek ...................................................................................................................... 46

5.1 Diskusija ................................................................................................................ 46

5.2 Sklep ..................................................................................................................... 46

6 Viri ............................................................................................................................... 47

7 Priloge .......................................................................................................................... 49

- VIII -


KAZALO SLIK SLIKA 1.1: VIJAČNE ZVEZE BREZ PREDNAPETJA IN Z NJIM .................................................................................................. 2 SLIKA 2.1: UNIOR ART. 264 ................................................................................................................................... 7 SLIKA 2.2: FÖRCH - MOMENT KLJUČI ........................................................................................................................ 9 SLIKA 2.3: NORBAR - MOMENT KLJUČ .....................................................................................................................10 SLIKA 2.4: ADAPTERJI ZA MOMENT KLJUČ PODJETJA NORBAR ........................................................................................10 SLIKA 2.5: BETA - MOMENT KLJUČ ..........................................................................................................................12 SLIKA 2.6: USAG - MOMENT KLJUČ ..........................................................................................................................13 SLIKA 2.7: TECNOGI - MOMENT KLJUČ ....................................................................................................................14 SLIKA 3.1: PRIKAZ SISTEMA NASTAVLJIVE ROČICE ..........................................................................................................19 SLIKA 3.2: PRIKAZ DIMENZIJ IZBRANE CEVI ..................................................................................................................20 SLIKA 3.3: IZDELANE MAKETE MEHANIZMOV ...............................................................................................................21 SLIKA 3.4: MEHANIZEM Z OHIŠJEM ...........................................................................................................................22 SLIKA 3.5: MEHANIZEM V IZHODIŠČNEM POLOŽAJU ......................................................................................................23 SLIKA 3.6: MEHANIZEM V SKRAJNI LEGI .....................................................................................................................23 SLIKA 3.7: SKICA, UPORABLJENA ZA ANALIZO VZVODOVJA ...............................................................................................25 SLIKA 3.8: SPREMEMBA MOMENTA M1 GLEDE NA DOLŽINO ROČICE L3 ..............................................................................27 SLIKA 3.9: PRIMERJAVA VPLIVA RAZMERIJ ROČIC NA SPREMEMBO MOMENTA ......................................................................28 SLIKA 3.10: OHIŠJE MEHANIZMA 1 ...........................................................................................................................30 SLIKA 3.11: OHIŠJE MEHANIZMA 2 ...........................................................................................................................31 SLIKA 3.12: PLATINA OHIŠJA – PO LASERSKEM RAZREZU .................................................................................................31 SLIKA 3.13: PLATINA OHIŠJA - PO KRIVLJENJU ..............................................................................................................32 SLIKA 3.14: PLATINA OHIŠJA - PO REZKANJU ...............................................................................................................32 SLIKA 3.15: OHIŠJE MEHANIZMA - PO DODELAVI ..........................................................................................................33 SLIKA 3.16: OHIŠJE MEHANIZMA Z MEHANIZMOM .......................................................................................................33 SLIKA 3.17: RAGLJA .............................................................................................................................................34 SLIKA 3.18: NIHALKA ............................................................................................................................................34 SLIKA 3.19: VZMET ..............................................................................................................................................35 SLIKA 3.20: DISTANČNA PREČKA ..............................................................................................................................35 SLIKA 3.21: POVEZOVALNA ROČICA ..........................................................................................................................36 SLIKA 3.22: NASTAVEK VZMETI ...............................................................................................................................36 SLIKA 3.23: ZAČETEK SESTAVE MEHANIZMA ................................................................................................................37 SLIKA 3.24: NADALJEVANJE SESTAVE MEHANIZMA .......................................................................................................38 SLIKA 3.25: PRIKAZ UPORABE ZATIČEV ......................................................................................................................38 SLIKA 3.26: PRITRDITEV NIHALK ..............................................................................................................................38 SLIKA 3.27: ZAKLJUČEK SESTAVE MEHANIZMA .............................................................................................................39 SLIKA 3.28: PRIKAZ UPORABE SORNIKA ZA POVEZOVANJE MEHANIZMA Z RAGLJO ..................................................................39 SLIKA 3.29: PRITRDITEV SORNIKA .............................................................................................................................40 SLIKA 3.30: PRITRDITEV RAGLJE ...............................................................................................................................40 SLIKA 3.31: AKSIALNA PRITRDITEV SORNIKA ................................................................................................................40 SLIKA 3.32: MONTAŽA VIJAKA M5...........................................................................................................................41 SLIKA 3.33: PRIKAZ MONTAŽE KAZALNE PLOŠČICE IN ZVEZDASTEGA VIJAKA .........................................................................41 SLIKA 3.34: PRIKAZ MONTAŽE TULCA IN ČEPA .............................................................................................................42 SLIKA 3.35: NAPRAVA ZA UMERJANJE MOMENT KLJUČEV ...............................................................................................43 SLIKA 3.36: NASTAVITVENI VIJAK TER VZMET ..............................................................................................................44 SLIKA 4.1: MODEL PROTOTIPA NOVEGA MOMENT KLJUČA ..............................................................................................45

- IX -


UPORABLJENI SIMBOLI

F - sila FD - osna delovna obremenitev Fv - sila v vijaku FT - tesnilna sila Fp - sila prednapetja l - dolžina ročice Δlp - skrček vzmeti Δlv - podaljšanje vijaka M - moment r - ročica

- X -


UPORABLJENE KRATICE FS - Fakulteta za strojništvo

ISO - International Organisation for Standardization

CAD - Computer Aided Design

DIN - Deutsches Institut für Normung

EN - European Standard

- XI -


1 UVOD

1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela Povzeto po Ren, 2005 [2]

Vijačne zveze so v strojništvu med najbolj pogosto zastopanimi zvezami med strojnimi deli.

Spadajo med razstavljive spoje. Vsaka vijačna zveza je sestavljena iz dveh elementov – vijaka

in matice. Vijak je strojni del z zunanjim navojem, medtem ko je matica sovpadajoči strojni

del z notranjim navojem. Nekakšna posebnost vijačnih zvez je, da je lahko matica samostojni

element, ali je del spajanega strojnega dela. V takšnem strojnem delu najdemo izvrtino z

izdelanim notranjim navojem, ki služi enakemu namenu kot matica, ki je samostojni element.

Zaradi velike zastopanosti na področju strojništva so vijaki in matice po obliki, gradivu in

velikosti standardizirani. Zasluge za njihovo široko področje uporabe gredo po mojem mnenju

predvsem številnim prednostim, ki jih imajo vijačne zveze pred drugimi zvezami med

strojnimi deli. Njihove najpomembnejše prednosti so predvsem:

• možnost medsebojnega spajanja vseh gradiv,

• možnost razstavljanja in ponovnega sestavljanja zveze brez bistvenih posledic za

spajane dele,

• cenovno ugodna izvedba spajanja in enostavna zamenljivost, predvsem zaradi zelo

dobre standardizacije,

• sorazmernost med nosilnostjo zveze in velikostjo ter kvaliteto gradiva vijaka in

navoja,

• so zelo primerne za prenašanje dinamičnih obremenitev.

Seveda imajo tudi vijačne zveze slabosti, zaradi katerih niso primerne za uporabo v prav vseh

primerih. Med njihove glavne slabosti štejemo:

• prerezi spajanih elementov so oslabljeni, poleg tega se pojavijo zarezni učinki, ki so

posledica luknje ali izvrtine z navojem,

• na površini, kjer nalega glava vijaka ali matica, pride do visokih koncentracij

napetosti,

• visoke koncentracije napetosti se pojavijo tudi v ujemu navojev,

• prednapete vijačne zveze povzročajo stalno napetostno stanje v svoji okolici.

- 1 -


Primarno uporabljamo vijačne zveze za spajanje, tesnenje, napenjanje, merjenje in prenos

gibanja. Ker se tema mojega diplomskega dela nanaša na moment ključ, bodo rdeča nit

prednapete vijačne zveze, katere so pomembne predvsem pri strojnih delih, kjer je pomembna

lastnost sklopa tesnenje.

Prednapete vijačne zveze se od ostalih vijačnih zvez razlikujejo predvsem po dejstvu, da

je vijak že pred delovanjem osne delovne obremenitve obremenjen. Obremenimo ga s silo, ki

jo imenujemo sila prednapetja in jo označimo s FP. Sila prednapetja se pojavi zaradi privitja

matice ali vijaka. Za lažje razumevanje si predstavljamo spajane strojne dele kot tlačno vzmet.

Če na vijak nataknemo tlačno vzmet in nato na vijak privijemo matico do vzmeti, nam to

stanje simulira vijačno zvezo brez prednapetja, slika 1.1. V trenutku, ko pričnemo matico

privijati še naprej, začnemo vzmet stiskati - pojavi se skrček vzmeti, ki ga označimo z Δlp. Kot

vemo, se tlačne vzmeti z linearno karakteristiko upirajo stiskanju s silo, ki je enaka produktu

koeficienta vzmeti in velikosti deformacije – skrčka. Torej sledi, da vzmet deluje na vijak z

neko silo. Iz tretjega Newtonovega zakona, oziroma zakona o vzajemnem učinku, vemo, da če

prvo telo deluje na drugo z neko silo, potem tudi drugo telo deluje na prvo z enako veliko,

vendar nasprotno usmerjeno silo. Tako je torej obremenitev vijaka enaka sili v vzmeti, prav

tako pa se pojavi podaljšanje vijaka Δlv. Ob vzpostavitvi ravnotežja so spajani strojni deli med

sabo pritisnjeni z enako veliko pritisno (tesnilno) silo kot je sila v vzmeti. Ob nastopu

delovanja osne delovne obremenitve FD se razmerje med silo v vijaku FV in tesnilno silo FT

spremeni. Če je delovna obremenitev vijaka natezne narave, se sila v vijaku poveča, FV > FP.

Hkrati se zmanjša pritisna sila med spajanimi deli, FT < FP, kar nakazuje slika 1.1. V primeru,

ko je osna delovna obremenitev vijaka tlačna, se pojavijo ravno obratni pogoji v zvezi kot pri

natezni obremenitvi vijaka. Torej, zmanjša se obremenitev vijaka, FV < FP, medtem ko se

pritisna sila med spajanimi deli poveča, FT > FP. Zaradi pritisne sile med naležnimi

površinami spajanih strojnih delov so takšne vijačne zveze, do določene mere, primerne tudi

za prenašanje strižnih obremenitev s trenjem.

Slika 1.1: Vijačne zveze brez prednapetja in z njim

- 2 -


1.2 Opredelitev problema

Kadar želimo vijačno zvezo priviti na določeno silo prednapetja, ker je od tega odvisno

ustrezno delovanje samega sklopa, lahko uporabimo različne metode in orodja za dosego

cilja. V splošni uporabi so naslednje metode:

• Ročno privijanje z viličnim, natičnim ali vtičnim ključem. Težave pri takšnem

privijanju se pojavijo predvsem zaradi subjektivne ocene momenta privijanja

monterja, na katero vplivata predvsem fizična moč in dolžina ročice orodja. Prav

zaradi tega ta način privijanja uporabljamo samo pri podrejenih vijačnih zvezah [2].

• Privijanje z merjenjem podaljšanja vijaka. Pri tej metodi si predhodno izračunamo

potrebno podaljšanje vijaka glede na želeno silo prednapetja. Nato privijamo vijačno

zvezo tako dolgo, da izmerjeno podaljšanje ustreza izračunani vrednosti. Pred

montažo lahko vijake tudi segrejemo, da dosežemo potrebno temperaturno

deformacijo (raztezek) in jih privijemo brez uporabe sile. Po ohladitvi (skrčku) je

dosežena potrebna sila prednapetja. Metoda je primerna samo za privijanje vijačnih

zvez debelih jeklenih strojnih delov z dolgimi vijaki [2].

• Privijanje na mejni kot zasuka vijaka. Takšno vijačno zvezo najprej privijemo na

določen moment. Nato jo dodatno pritegnemo, da dosežemo želeni mejni kot, ko v

navojnem steblu vijaka dosežemo mejo plastičnosti [2].

• Privijanje na mejo plastičnosti vijaka. Za to vrsto privijanja so bile razvite posebne

motorne privijalne naprave. Te naprave izkoriščajo dejstvo, da pri privijanju po

dosegu meje plastičnosti v steblu vijaka moment privijanja narašča počasneje.

Naprava skozi celoten postopek privijanja meri povečevanje momenta. Ko zazna, da

vrednost prirastka upade za pred-določeno vrednost, naprava samodejno ustavi

privijanje [2].

• Privijanje z določenim momentom privijanja. Pri tej metodi moramo imeti pred

pričetkom izračunan moment privijanja, da dosežemo želeno silo prednapetja.

Dejansko je sila prednapetja, ki jo dosežemo s takšno metodo, v veliki meri odvisna

od koeficientov trenja, uporabljenih v preračunih, in od razmer na kontaktnih

površinah. Za privijanje takšnih vijačnih zvez uporabimo zaporni ali merilni moment

ključ. Moment privijanja na koncu obvezno nekajkrat preverimo [2].

- 3 -


• Motorno privijanje. Uporablja se predvsem v serijski proizvodnji zaradi hitrejšega

poteka operacije privijanja. Ločimo naprave, pri katerih lahko želeni moment

privijanja nastavimo, z določeno natančnostjo, na želeno vrednost in naprave brez

možnosti nastavljanja momenta privijanja [2].

Izmed zgoraj naštetih metod in orodij bom izpostavil privijanje z določenim momentom

privijanja. Ta metoda je v splošnem strojništvu najbolj razširjena, ko gre za privijanje na

natančno določeno silo prednapetja. Orodje, katerega najpogosteje uporabimo pri tej metodi,

je moment ključ. In prav to orodje smo se, iz obstoječe ponudbe v podjetju UNIOR, odločili

izboljšati ter na trg ročnega orodja dobaviti nov artikel.

- 4 -


1.3 Struktura diplomskega dela

Diplomsko delo je sestavljeno iz poglavij uvoda, pregleda stanja obravnavane problematike,

samega jedra dela, rezultatov mojega dela na projektu ter seveda zaključka.

Uvod je prvo poglavje dela. Razdeljen je na tri dele. Prvi del opisuje splošno področje

diplomskega dela, katero je privijanje vijačnih zvez. Natančneje, privijanje vijačnih zvez na

določen moment. V drugem delu beseda teče o opredelitvi problema. Torej, na kakšne načine

lahko privijamo vijačne zveze ter kako ob tem doseči želeni moment. Tretji del uvoda je

poglavje, v katerem se trenutno nahajamo. V tem delu, kot je razvidno iz naslova, opisujem

strukturo oziroma zgradbo diplomskega dela.

Delo se nadaljuje s pregledom stanja obravnavane problematike. Predvsem se to

poglavje navezuje na pregled konkurenčnih izdelkov, ki jih lahko najdemo na trgu ročnega

orodja. Seveda niso omenjeni vsi proizvajalci in njihovi modeli moment ključev. Izpostavljeni

so samo tisti, kateri so po moji presoji ključni »igralci« na tem specifičnem področju. Ti

moment ključi so mi služili kot nekakšno izhodišče pri določanju želenih lastnosti našega

proizvoda, torej za določitev funkcijskega zahtevnika.

Jedro diplomskega dela predstavlja celoten potek razvoja moment ključa. Podrobno so

predstavljeni ključni sestavni deli in potek njihovega razvoja. Podane so tudi obrazložitve za

določene konstrukcijske odločitve, ki smo jih morali sprejeti med samim razvojem. Na koncu

so na kratko opisani še ostali sestavni deli, za katere menim, da ne potrebujejo posebnega

predstavljanja in jim tudi nisem namenil večje pozornosti v tem diplomskem delu.

Naslednje poglavje se nanaša na rezultate mojega diplomskega dela. Ker gre v tem

primeru za razvoj konkretnega izdelka, je predstavljen prototip, ki je bil izdelan za namene

testiranja konstrukcije.

V zaključnem delu je pojasnjen pomen posameznih lastnih končnih rezultatov dela.

Podana je tudi moja objektivna ocena rezultatov. Skušal sem jih povezati s problemom, ki je

bil zastavljen v uvodu. Prav tako sem nakazal določene ugotovitve, za katere menim, da bi

bile vredne nadaljnje pozornosti in bi lahko služile za nadaljevanje mojega dela.

- 5 -


2 PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE

2.1 Splošno o moment ključu

Kot pove že ime samo, je moment ključ orodje, s katerim vijak privijemo na točno določeno

vrednost momenta. S tem dosežemo, da je vijak privit na pravilno vrednost prednapetja tako,

da ne uničimo občutljivih strojnih delov, kljub temu pa privitje omogoča nemoteno in varno

delovanje strojnega dela.

Moment ključ je izumil Conrad Bahr leta 1918 med službovanjem pri vodovodni službi

mesta New York. Zasnoval ga je, da bi dosegel pravilno privitje vijakov na glavnih

vodovodnih in parovodnih ceveh, ki potekajo pod samim mestom. Če vijaki niso bili dovolj

priviti, cevovod ni tesnil. Glavni problem ob prevelikem privitju je bila velika prednapetost

vijakov. Skupaj s povišanim tlakom je natezna obremenitev vijaka presegla dopustno

napetost, kar je privedlo do porušitve. Porušitev je privedla do izpada oskrbe s pitno vodo v

določenih delih mesta in seveda do izpada prihodkov. Zato so si za rešitev teh težav še

posebej prizadevali v velikih mestih, kjer je bil negativni učinek na mesto toliko večji.

Prednosti, ki jih prinaša takšno orodje, so dokaj hitro uvideli tudi v avtomobilski in letalski

industriji ter moment ključ pričeli uporabljati tudi sami.

V današnjih časih moment ključ najdemo skoraj v vsaki bolj ali manj profesionalni

delavnici. Veliko ljudi ga ima tudi doma. Takšni ključi so ponavadi dosti bolj ceneni, kar

lahko opazimo že na prvi pogled. Ti ključi imajo dosti pomanjkljivosti v primerjavi s

profesionalnimi. Njihova največja pomanjkljivost je manjša točnost, vendar so za navadne

uporabnike še vedno dovolj dobri, da zadovoljijo njihovim potrebam.

Ravno zaradi pogoste uporabe je na trgu veliko proizvajalcev ročnega orodja, ki v

svojem asortimanu ponujajo tudi moment ključe. Obstajajo različne izvedbe, ki za delovanje

izrabljajo mehansko, hidravlično ali pnevmatično energijo. Jaz se bom v svojem diplomskem

delu osredotočil na mehanski moment ključ, ki deluje »na klik« in je tudi najbolj razširjen.

Čeprav je dostopnih veliko proizvajalcev in še več izvedb takšnih mehanskih ključev, vsi za

doseganje svoje funkcije delujejo po enem izmed samo štirih osnovnih principov. Da

dosežemo želeni moment privitja, nastavljamo oziroma merimo silo, ročico, kot zasuka ali,

kot je to primer pri elektronskih izvedbah, vzvojne napetosti.

- 6 -


2.2 Analiza trga

UNIOR art.264 – trenutno v ponudbi

Slika 2.1: UNIOR art. 264

Obstoječi moment ključ, ki je v ponudbi ročnega orodja UNIOR.

V mojem diplomskem delu sem razvil močno izboljšano različico, ki dejansko nima

skoraj nobene skupne točke z že obstoječim ključem. Omeniti ga velja, ker mi je služil kot

nekakšna izhodiščna točka. Njegove osnovne lastnosti so:

• dvosmerna raglja,

• natančnost ±4 %,

• delovanje mehanizma v eno smer – ravnati se je potrebno po oznaki na ključu,

• zvočni in čutni signal ob doseženem momentu – klik,

• kalibracijski interval je 12 mesecev ali 5000 meritev,

• ustreza standardu ISO 6789,

• dvojna skala v Nm in Kgm,

• neprimeren za odvijanje,

• po uporabi je potrebno sproščanje merilnega mehanizma v izhodiščni položaj.

UNIOR ponuja omenjeni moment ključ v sedmih različnih dimenzijah, ki pokrivajo različne

razpone momentov, za katere je določena dimenzija primerna. Dimenzije v ponudbi so

sledeče:

• 2 ÷ 24 Nm z ragljo dimenzije ¼ '',

• 5 ÷ 110 Nm z ragljo dimenzije ⅜ '',

• 28 ÷ 210 Nm z ragljo dimenzije ½ '',

• 35 ÷ 350 Nm z ragljo dimenzije ½ '',

• 70 ÷ 560 Nm z ragljo dimenzije ¾ '',

• 70 ÷ 700 Nm z ragljo dimenzije ¾ '',

• 140 ÷ 980 Nm z ragljo dimenzije 1 ''.

- 7 -


Idealno bi bilo, če bi lahko z eno dimenzijo pokrili celotno področje momentov, ki se

uporabljajo za privijanje. Žal temu ni tako zaradi nesposobnosti mehanizmov, da bi pokrivali

tako široko področje momentov. Problemi bi nastali tudi z natančnostjo predvsem pri majhnih

momentih. Naposled pa bi bilo nesmiselno privijati vijak, na primer na moment 10 Nm, z

moment ključem, čigar dolžina bi merila okrog meter in pol. Takšna dolžina bi bila namreč

potrebna za doseganje momentov okrog 1000 Nm s silo, ki jo dosežemo z roko.

- 8 -


FÖRCH

Slika 2.2: FÖRCH - moment ključi

Proizvajalec FÖRCH v svojem prodajnem programu moment ključev ponuja različne izvedbe

za različna področja. Zanimivo se mi zdi predvsem to, da se med izvedbami razlikujejo tudi

raglje. Na podlagi izkušenj, ki sem jih pridobil med delom na programu ročnega orodja v

podjetju Unior, domnevam, da je razlog za to v tem, ker dvosmerna raglja ne prenese tako

velikih obremenitev kot enosmerna. Njegove osnovne lastnosti, po podatkih proizvajalca, so:

• dvosmerna oziroma enosmerna raglja,


• primerni za privijanje in odvijanje – izvedbe z enosmerno ragljo,

• primerni samo za privijanje – izvedbe z dvosmerno ragljo,


• privzet kalibracijski interval je 12 mesecev ali 5000 meritev,


• dvojna skala v Nm in ftLb,


Dimenzije moment ključev, ki jih ponuja FÖRCH, so sledeče:

• 1 ÷ 25 Nm z dvosmerno ragljo dimenzije ¼ '',

• 10 ÷ 110 Nm z dvosmerno ragljo dimenzije ⅜'',

• 40 ÷ 200 Nm z dvosmerno ragljo dimenzije ½ '',


• 110 ÷ 550 Nm z enosmerno ragljo dimenzije ¾ '',

• 300 ÷ 1000 Nm z enosmerno ragljo dimenzije ¾ '',

• 500 ÷ 1500 Nm z enosmerno ragljo dimenzije 1''.

- 9 -


NORBAR

Slika 2.3: NORBAR - moment ključ

Podjetje North Bar Tool Co. (znano kot Norbar) je leta 1942 postalo prvo podjetje v Veliki

Britaniji za komercialno proizvodnjo moment ključev. Začetno povpraševanje je bilo

posledica potrebe po zagotovitvi tesnjenja motorne glave pri Rolls Royce Merlin letalskem

motorju. Moment ključi podjetja Norbar spadajo med vrhunske moment ključe. Ponašajo se

predvsem kot zelo natančni. Prav tako veljajo za zelo zanesljive in uporabniku prijazne. Tudi

Norbar ima v svoji ponudbi mnogo različnih moment ključev, ki so namenjeni uporabi pri

različnih aplikacijah. Osredotočil se bom na tiste, kateri spadajo v isti rang kot moment ključ,

ki smo ga razvijali. Zanimivost njihovih ključev je v tem, da nekatere izvedbe omogočajo

menjavo raglje oziroma glave z različnimi adapterji.

Slika 2.4: Adapterji za moment ključ podjetja NORBAR

- 10 -


Po podatkih proizvajalca so osnovne lastnosti njihovih moment ključev sledeče:








Dimenzije moment ključev, ki jih ponuja NORBAR, so sledeče:

• 8 ÷ 60 Nm dimenzije ⅜ '',

• 8 ÷ 60 Nm dimenzije ½ '',

• 20 ÷ 100 Nm dimenzije ⅜ '',

• 20 ÷ 100 Nm dimenzije ½ '',

• 40 ÷ 200 Nm dimenzije ½ '',

• 60 ÷ 300 Nm dimenzije ½ '',

• 60 ÷ 330 Nm dimenzije ½ '',

• 80 ÷ 400 Nm dimenzije ¾ ''.

- 11 -


BETA

Slika 2.5: BETA - moment ključ

Tudi podjetje BETA je dobro poznano profesionalnim uporabnikom ročnega orodja. Tudi

BETA, tako kot NORBAR, ponuja moment ključe z izmenljivo glavo. Tako lahko na moment

ključ pritrdimo dvosmerno ragljo ali enosmerno ragljo z drsnim štirikotom, ki omogoča večje

obremenitve in privijanje vijakov tako z desnim navojem kot vijakov z levim navojem.

Možno je tudi pritrjevanje različnih adapterjev, kot jih prikazuje slika 2.4, pri proizvajalcu

NORBAR. Prav tako kot ostali glavni proizvajalci, tudi BETA s svojim programom različnih

dimenzij moment ključev pokriva široko območje momentov. Osnovne lastnosti njihovih

moment ključev so:

• dvosmerna oziroma enosmerna raglja,








Dimenzije moment ključev, ki jih ponuja BETA, so sledeče:


• 8 ÷ 60 Nm z dvosmerno ragljo dimenzije ⅜ '',





• 40 ÷ 200 Nm z enosmerno ragljo dimenzije ½ '',

• 60 ÷ 330 Nm z enosmerno ragljo dimenzije ½ '' ,

• 80 ÷ 400 Nm z enosmerno ragljo dimenzije ¾ ''.

- 12 -


USAG

Slika 2.6: USAG - moment ključ

Pri raziskavi trga, ki se nanaša na moje diplomsko delo, sem pod drobnogled vzel tudi

podjetje USAG. Italijanski proizvajalec je na trgu ročnega orodja spoštovano ime. Slovijo po

izredno kakovostnih izdelkih. Vendar sem opazil, da so na področju moment ključev

presenetljivo slabo zastopani. V katalogu namreč ponujajo samo dve izvedbi tega ročnega

orodja. Ena izvedba je s fiksno glavo ter druga izvedba, ki nam omogoča izmenjavo raglje z

različnimi adapterji. Tudi področja momentov, ki jih ti moment ključi pokrivajo, so

presenetljiva. Medtem ko večina svetovno znanih proizvajalcev ponuja moment ključe, ki

pokrivajo področja nekje v grobem od 5 Nm in vse do vrednosti okrog 1000 Nm, pri

proizvajalcu USAG temu ni tako. Ponujajo le moment ključe, ki pokrivajo področja od 5 do

340 Nm in so dimenzij od ¼ '' do ½ ''.

Osnovne lastnosti USAG moment ključev so:



• primerni samo za privijanje,



• skala v Nm,

• po uporabi ni potrebno sproščanje merilnega mehanizma – po prenehanju delovanja

sile se mehanizem sam vrne v izhodišči položaj,

Dimenzije moment ključev, ki jih ponuja USAG, so sledeče:





• 68 ÷ 340 Nm z dvosmerno ragljo dimenzije ½ ''.

- 13 -


TECNOGI

Slika 2.7: TECNOGI - moment ključ

Moment ključ proizvajalca TECNOGI je tisti, za katerega lahko rečemo, da je bil povod

celotnega projekta izdelave novega moment ključa v podjetju UNIOR. S ključem se je na

sejmu ročnega orodja v Italiji prvi seznanil razvojni inženir, zaposlen v programu ročnega

orodja. Kot izkušen strojnik je takoj spoznal njegove dobre lastnosti in prednosti. Zato ga je

ob povratku v Slovenijo nemudoma predstavil oddelku marketinga v poročilu o obisku sejma.

Nad izdelkom so se navdušili tudi oni in tako podali zahtevek za razvoj takšnega orodja.

Največja razlika med tem moment ključem in moment ključi, ki sem jih predstavil pred njim,

je, da je ta moment ključ tako imenovani moment ključ z variabilno geometrijo. To pomeni,

da ne nastavljamo sile prednapetja vzmeti za različne momente, ki jih želimo dosegati, ampak

za spreminjanje momenta spreminjamo geometrijo mehanizma.

Osnovne lastnosti zgoraj omenjenega moment ključa so:



• primerni samo za privijanje,



• hitro in enostavno nastavljanje želenega momenta,

• dolga življenjska doba,

• visoka ponovljivost,

• kalibracijski interval vsakih 1000 v prvih 10000 ponovitvah, nato vsakih 5000

ponovitev,

• skala v Nm in ftLb,

• po uporabi ni potrebno sproščanje merilnega mehanizma.

- 14 -


Dimenzije moment ključev, ki jih ponuja TECNOGI, so sledeče:





• 160 ÷ 800 Nm z dvosmerno ragljo dimenzije ¾ '',

• 200 ÷ 1000 Nm z dvosmerno ragljo dimenzije ¾ ''.

- 15 -


3 RAZVOJ MOMENT KLJUČA

Zaradi podanega zahtevka za razvoj novega moment ključa s strani prodajnega oddelka iz

programa ročno orodje v podjetju UNIOR d.d. so se v razvojnem oddelku omenjenega

programa pričele aktivnosti za začetek razvoja tega orodja. Ker sem sam ravno takrat pri njih

pričel z opravljanjem obvezne študijske prakse, me je vodja razvojnega oddelka povabil k

sodelovanju na projektu moment ključa. Na samem začetku smo si sodelujoči na projektu

zadali nalogo, da določimo funkcijski zahtevnik, katerega mora nov artikel izpolnjevati v

največji mogoči meri. Zahteve, za katere menimo, da so pomembne in da bi jih moral

izpolnjevati vsak dober moment ključ, ki je namenjen profesionalnim uporabnikom, so

sledeče:

• skladnost z zahtevami in standardi,

• ergonomska ustreznost,

• zanesljivost delovanja,

• natančnost delovanja,

• dvosmerno delovanje,

• nezmotljiv indikator ob doseženem momentu,

• hitro, lahko in zanesljivo nastavljanje momenta,

• neodvisno delovanje od virov energije,

• po uporabi takoj primeren za skladiščenje (nepotrebno razbremenjevanje),

• minimalna potreba po vzdrževanju skozi celotno življenjsko dobo.

Glede na postavljene pogoje smo izbrali koncept delovanja moment ključa, ki se nam je,

glede na funkcijski zahtevnik, zdel najprimernejši. V fazi t.i. snovanja smo kot ekipa uporabili

metode, ki so v oddelku razvoja ustaljena praksa, da smo določili obliko in geometrijo

ključnih sestavnih delov, njihovo gradivo in predvidene postopke izdelave ter obdelave.

Metoda, ki jo oddelek v veliki večini uporablja v tej fazi razvoja, je metoda, imenovana

brainstorming oz. viharjenje možganov. To metodo oddelek razvoja prakticira na naslednji

način. Vodja oddelka skliče skupino, ki dela na projektu in ji zelo na kratko predstavi

problem. Nato določi nekoga, ki bo ideje med potekom sestanka na grobo prenesel na papir.

Skupina nato enakovredno razpravlja o možnih rešitvah za določen problem. Ko se udeleženci

strinjajo o morebitni ustreznosti ene rešitve, se le-ta zapiše na papir. Pri tem oseba, ki skrbi za

- 16 -


to, na glas ponovi, kaj je zapisala. Dobrodošle so tudi ideje, ki se na prvi pogled zdijo

nenavadne.

Že po izbiri koncepta delovanja smo vedeli, da takšen moment ključ v podjetju še nikoli

ni bil v proizvodnji. Takoj smo se zavedali tudi dejstva, da bo odločilna komponenta tega

orodja, v vseh ozirih, mehanizem. Iz tega razloga nas je še posebej zanimalo, kako se bo

obnašal mehanizem kot celota in njegovi kritični sestavni deli. Posledično so bile za nas

pomembne sile, ki se bodo pri uporabi moment ključa na najvišji nominalni vrednosti, pri

največji dimenziji, dejansko pojavile v samem mehanizmu. Na podlagi tega smo se odločili,

da se najprej lotimo razvoja dimenzije, katera bo omogočala pritegovanje vijačne zveze na

najvišji moment in se bo znašla v ponudbi našega podjetja na trgu.

Prav zaradi tega dejstva se bom v nadaljevanju diplomskega dela osredotočil predvsem

na to, največjo dimenzijo.

- 17 -


3.1 Koncept delovanja

Na podlagi funkcijskega zahtevnika in analize trga smo se odločili, da vsekakor pristopimo k

razvoju mehanskega moment ključa, ki bo deloval kot večina moment ključev – torej »na

klik«. Zelo pomembna se nam je, poleg zanesljivosti in natančnosti, zdela tudi lastnost, da

lahko željen moment nastavimo hitro in da je po uporabi moment ključ takoj primeren za

skladiščenje. Te lastnosti so se nam zdele pomembne predvsem zaradi tega, ker je v

današnjem zelo konkurenčnem svetu posla pomembna vsaka izgubljena sekunda. Seveda

moramo upoštevati dejstvo, da je ta moment ključ namenjen profesionalnim uporabnikom, ki

si bodo z njegovo pomočjo služili kruh.

Torej, imeli smo vse potrebne izhodiščne podatke, da se lotimo samega koncipiranja.

Ugotovili smo, da velika večina takšnih moment ključev na trgu deluje po principu

spreminjanja prednapetosti v vzmeti mehanizma, ki povzroči značilen klik ob dosegu

želenega momenta. Takšni mehanizmi imajo nekaj odločilnih pomanjkljivosti oz. slabosti,

katere želimo mi z našim proizvodom odpraviti. Glavni dve slabosti takšnega mehanizma sta:

• Obvezna razbremenitev vzmeti mehanizma po uporabi. Če tega uporabnik ne stori,

pride do statične relaksacije vzmeti, katere velikost je odvisna od velikosti in časa

trajanja obremenitve. To pomeni, da vzmetna konstanta vzmeti zmanjša, kar privede

do nenatančnosti delovanja moment ključa. Tudi v primeru razbremenitve vzmeti po

uporabi pride do določene relaksacije vzmeti, vendar je ta v veliki meri manjša od

relaksacije pod obremenitvijo. Do tega pojava pride predvsem zaradi staranja gradiva

vzmeti in zaradi samih obremenitev ob uporabi. Zaradi tega razloga ima vsak moment

ključ, katerega mehanizem uporablja vzmet za shranjevanje energije, predpisan

kalibracijski interval. Ta interval se lahko nanaša na določeno število ponovitev

merjenja ali na določeno časovno obdobje uporabe. Odvisno kateri pogoj nastopi prej.

• Zamudno nastavljanje želenega momenta. Ker moramo napetost v vzmeti pri

takšnih mehanizmih nastaviti pred uporabo, izgubimo relativno veliko časa za tako

neproduktivno delo. Težava je, da je večina izvedb takšnih, da je nastavljanje napetosti

vzmeti izvedeno preko vijaka, katerega moramo privijati. S tem stiskamo vzmet in v

njej ustvarjamo napetost, ki jo mehanizem potrebuje, da sproži »klik« ob doseženem

momentu.

- 18 -


Ob proučevanju slabosti običajnih mehanizmov smo uvideli, da je vzmet pomemben del

sestave mehanizma. Vpliva tako na natančnost moment ključa kot tudi na samo učinkovitost

uporabe (čas nastavljanja želenega momenta). Ker smo želeli korenito spremembo

mehanizma, smo se odločili, da k problemu pristopimo od začetka.

Iz fizike in mehanike je znano, da je moment produkt sile in ročice, enačba 3.1. Če torej

želimo dosegati želen moment brez spreminjanja sile, moramo spreminjati ročico. S tem bi v

mehanizmu dosegli, da bi bila vzmet obremenjena samo med uporabo, kar bi ugodno vplivalo

na vzmet in posledično tudi na natančnost delovanja ter kalibracijski interval. Pridobili bi tudi

na hitrosti nastavljanja, saj bi ne bilo potrebno privijati vzmeti. Za dosego želenega momenta

bi namesto sile v vzmeti nastavljali ročico, na kateri na mehanizem preko vzvoda deluje sila,

ki jo preko drugega vzvoda povzroča moment pritegovanja.

lFM ⋅= (3.1)

M [Nm] moment

F [N] sila

l [m] dolžina ročice

Tako smo v osnovi prišli do ideje, da bi naj ta sistem nastavljive ročice izgledal in deloval

nekako tako kot prikazuje slika 3.1.

Slika 3.1: Prikaz sistema nastavljive ročice

Vijačna zveza, katero želimo priviti na moment M1, nam na ročici r1 od vrtišča 1 dejansko

povzroča neko silo. Ta sila se prenaša na sornik okoli vrtišča 1 in preko ročice r2. Zaradi

različnih dolžin ročic r1 in r2 se razlikuje tudi velikost sil. To silo, ki se pojavi na sorniku,

imenujmo sila F1. Sila F1 potem povzroča preko ročice r3 okoli vrtišča 2 moment M2. Ob

predpostavki, da je sistem v ravnovesju, se mora temu momentu na ročici r4 upirati sila F2.

Torej lahko sklepamo, da s spreminjanjem ene izmed ročic, posredno ali neposredno

vplivamo na moment privijanja M1.

Vrtišče Vrtišče

r1 r2 r3 r4 VZVOD 1 - RAGLJA VZVOD 2 - NIHALKA

M1 F1

M2

F2

Sornik

- 19 -


3.2 Izbira ohišja moment ključa

Pri izbiri ohišja moment ključa smo se osredotočili predvsem na dejstvo, da želimo na ohišje

natakniti tulec, ki bo omogočal dober oprijem in da se bo v notranjosti moral gibati celoten

mehanizem. Torej smo želeli ohišje, ki bo primernih dimenzij, da bo ergonomsko ustrezno.

Po drugi strani pa bi si želeli, da bi bilo v notranjosti ohišja čim več prostora, saj tako ne bi

bili tako zelo dimenzijsko omejeni pri konstruiranju mehanizma. Tako kot dostikrat v

strojništvu, smo bili prisiljeni sprejeti neko optimalno rešitev, ki bo zadostovala obema

pogojema. Sklenili smo tudi, da želimo ohišje, ki bo imelo vsaj dve ploskvi ravni, kar je bolj

ugodno iz vidika konstruiranja mehanizma. Odločili smo se, da je najbolj ugodno, če za ohišje

izberemo ovalno cev. Zaradi tega, ker bo cev morala omogočati gibanje in vodenje

mehanizma v notranjosti, je bilo pomembno tudi, da je bila cev »brez-šivna« in da je bila

izdelana v ozkem tolerančnem področju, glede na notranje dimenzije. Pridobili smo različne

ponudbe in na koncu izbrali cev, ki jo prikazuje slika 3.2.

Slika 3.2: Prikaz dimenzij izbrane cevi

- 20 -


3.3 Izbira mehanizma

Kot sem že omenil, smo že kar hitro v razvojni fazi izdelka dojeli, da bo mehanizem ključna

komponenta našega orodja. Ključna komponenta bo z vidika zanesljivosti in natančnosti

delovanja, kakor tudi z ekonomskega vidika. Mehanizem je najkompleksnejši sestavni del

našega moment ključa. Prav zaradi tega razloga bo izdelava vseh njegovih komponent in

kasnejša montaža teh sestavnih delov v sklop mehanizma predstavljala dobršen del lastne

cene izdelka. To je bil poglaviten razlog zaradi katerega smo si prizadevali, da naredimo

mehanizem, ki bo v čim večji meri univerzalen. S tem mislim, da bo primeren za vgrajevanje

tudi v ostale, manjše dimenzije moment ključev, katere bomo razvili naknadno. S takšno

rešitvijo bi v veliki meri zadovoljili tudi želje in zahteve ekonomistov v prodajnem oddelku.

Na začetku je bilo potrebno v grobem določiti mere mehanizma, saj smo s prostorom

zelo omejeni. Upoštevati je potrebno tudi dejstvo, da se bo moral celoten mehanizem tekoče

gibati v notranjosti ohišja moment ključa, če želimo z njim nastavljati ročico.

Prvi izziv, ki nam ga je navrglo razmišljanje o mehanizmu, je bil, kako zagotoviti, da

bo moment ključ ob doseženem momentu povzročil značilni klik. Strinjali smo se, da je

potrebno prečno gibanje nihalke, glede na moment ključ, pretvoriti v vzdolžno. S tem

pridobimo dovolj prostora za vgradnjo vzmeti, ki bo potrebna za shranjevanje energije in bo

po obremenitvi vračala mehanizem v začetno – nevtralno lego. Izdelali smo tri makete

mehanizmov, za katere smo menili, da bi lahko bili primerni. Makete izdelanih mehanizmov

prikazuje slika 3.3.

Slika 3.3: Izdelane makete mehanizmov

- 21 -


Po tehtnem razmisleku smo odločili, da je najprimernejši mehanizem za naš izdelek

mehanizem ki je prikazan na sredini zgornje slike. Zanj smo se odločili predvsem iz razloga,

ker je edini, ki nam brez dodatnih zapletov omogoča doseganje klika, ki je značilen za takšno

vrsto moment ključev.

Sledila je torej konstrukcija mehanizma, ki bo v veliki meri takšna, ki se bo uporabila

v našem izdelku. V najboljšem primeru pa smo seveda upali na konstrukcijo, ki je ne bo več

potrebno spreminjati pred vgradnjo v nove moment ključe. Po številnih urah modeliranja in

testiranja mehanizma v programskem paketu SolidWorks je sledil izdelek, ki ga prikazuje

slika 3.4.

Slika 3.4: Mehanizem z ohišjem

Na zgornji sliki je zaradi boljše predstavitve mehanizma zgornji del ohišja prikazan prosojno.

- 22 -


3.4 Delovanje mehanizma

Kot sem že omenil, nam izbrani mehanizem brez dodatnih zapletov omogoča, da ob

doseženem momentu zaslišimo in občutimo značilen »klik«. Delovanje samega mehanizma

bom poskušal pojasniti s spodnjimi slikami.

Slika 3.5: Mehanizem v izhodiščnem položaju

Slika 3.5 nam prikazuje mehanizem v izhodiščnem položaju. Zaradi bolj razumljivega prikaza

se mehanizem ne nahaja v ohišju. Prav tako na sliki ni prikazana cev, ki služi kot ohišje

moment ključa. Mehanizem je v položaju, ko moment ključ ni v uporabi. Kot lahko vidimo, je

vzmet neobremenjena, kar ugodno vpliva na njene lastnosti. Predvsem v smislu obstojnosti

njene vzmetne konstante, katera bi se občutno hitreje zmanjševala, če bi bila vzmet

obremenjena tudi kadar moment ključ ne bi bil v uporabi. S tem bi izgubili na natančnosti

orodja, potrebni pa bi bili tudi pogostejši kalibracijski intervali.

Slika 3.6 prikazuje mehanizem v skrajni točki. Na sliki je vidna tudi cev, ki je ohišje moment

ključa. Cev je zaradi boljše predstave prikazana prosojno. Ohišje mehanizma tudi na tej sliki

ni prikazano. Kot je razvidno s slike, se nihalka, zaradi delovanja sile F, zavrti okoli vrtišča B.

Nihalka je skonstruirana tako, da nasede na ohišje moment ključa, tik preden bi celotni

mehanizem prešel v t.i. »mrtvo lego«. Sila vzmeti se na nihalko prenaša preko prečke AC , v

smeri njene osi. V primeru, da se os AC ujame z osjo CB , dosežemo »mrtvo lego«

mehanizma. Sila vzmeti, ki bi delovala v smeri osi AC , bi na nihalko delovala točno v

Točka naseda Približevanje »mrtvi točki«

F Slika 3.6: Mehanizem v skrajni legi

A B

C

- 23 -


smeri proti vrtišču B. Torej nihalke nikakor ne bi mogla zavrteti okoli vrtišča nazaj v

izhodiščno lego.

Ugotovili smo tudi, da prav to lastnost mehanizma lahko izkoristimo v svoj prid.

Velikost sile F, ki je potrebna, da nihalko zavrtimo okoli vrtišča B, in je potrebna za

premagovanje sile vzmeti, namreč sunkovito pada s približevanjem »mrtvi legi« mehanizma.

Če dobro premislimo, ugotovimo, da je ta pojav povsem logičen. Sila vzmeti, ki se preko

prečke AC prenaša na nihalko, ima namreč nanjo vedno manjši vpliv. Razlog za to je prav

ta, da je s približevanjem »mrtvi legi« potrebna vedno večja sila vzmeti za vračanje nihalke v

izhodišče. V »mrtvi legi« je ta sila, kot smo že omenili, neskončno velika. Mi pa na nihalko

skozi celotno gibanje vplivamo z enako veliko silo. Spreminja se torej razmerje med

velikostjo sile v osi AC in sile v osi CB , v korist slednje. To med rokovanjem z moment

ključem opazimo kot »klik«. Ker se razmerje med silami blizu »mrtve lege« spremeni tako

drastično, imamo med privijanjem vijačne zveze občutek, kot da je moment ključ preskočil.

Prav tako nihalka udari po ohišju, kar odda akustični signal, da je moment dosežen.

Popolnoma enak signal oddajo konvencionalni moment ključi.

- 24 -


3.5 Določitev ročic vzvodovja

V poglavju o konceptu delovanja je bilo omenjeno, da je bistvo delovanja našega izdelka, da

dosežemo želeni moment privijanja z nastavljanjem ročice mehanizma, ne sile v vzmeti. Prav

tako je bilo omenjeno, da je sistem zastavljen tako, da njegovo delovanje temelji na dveh

medsebojno povezanih vzvodih. Ker se nam pomembna lastnost vsakega merilnega orodja ter

seveda dobrega moment ključa zdi tudi razumljiva skala, smo želeli videti, kakšen vpliv bodo

na naš sistem dvojnega vzvoda imele dolžine ročic tega sistema ter kako bodo vplivale na

samo velikost in razporeditev skale. V ta namen smo v programu Microsoft Excel pripravili

analizo, ki nam je pomagala razumeti obnašanje sistema.

Slika 3.7 prikazuje skico, ki sem si jo skiciral za lažje razumevanje problema. Med sabo

povezana vzvoda smo za lažje razumevanje skice malenkost zamaknili po višini. Naloge smo

se lotili tako, da smo predpostavil, da je sistem v ravnovesju, torej M1=M2. Ker se bo moment

ključ kot celota ob doseženem momentu privijanja »prelomil« v vrtišču, kjer se pojavi

moment M1, pomeni, da bo moment privijanja vijačne zveze enak kot moment okoli tega

vrtišča. In ker smo se najprej lotili razvoja moment ključa največje dimenzije, ki ga bomo

ponudili na tržišču, smo vedeli, da je za nas pomemben največji moment, na katerega lahko

privijamo s tem moment ključem. Pregledali smo obstoječo ponudbo in ponudbo konkurence.

Prav tako smo pogledali standard ISO 6789:2003, ki določa lastnosti določenih ročnih orodij,

med katerimi je naveden tudi moment ključ. V omenjenem standardu je pod poglavjem 5.1.2

opisano, za kolikšen navor privijanja so primerni različni štirikoti, ki jih najdemo pri ročnih

orodjih. Izpis iz tega standarda prikazuje preglednica 3.1.

F1 F

2

L1

L

2

F3

L3=130 ÷ 30 mm L

4

M1 M

2

RAGLJA NIHALKA

Slika 3.7: Skica, uporabljena za analizo vzvodovja

- 25 -


Preglednica 3.1: Izpis iz standarda ISO 6789:2003 (poglavje 5.1.2)

Največja vrednost navora [Nm] Nominalna velikost štirikota [mm] a

30

135

340

1 000

2 100

6,3

10

12,5

20

25 a V skladu s standardom ISO 1174-1

Na našem izdelku je uporabljena raglja z velikostjo štirikota 12,5 mm. Iz standarda je

razvidno, da je iz tega razloga naš moment ključ primeren za privijanje do momenta 340 Nm.

Na podlagi lastnih testiranj, ki jih v podjetju izvajamo za dokazovanje skladnosti s

standardom v primeru ragelj, vemo, da naše raglje brez problemov prenesejo precej višje

momente. Iz tega razloga smo se odločili, da za malenkost presežemo standard in izdelamo

moment ključ, ki bo primeren za privijanje na moment velikosti 350 Nm. Znan je bil torej

moment M1, ki se bo pojavil v skrajnem primeru uporabe. Od tega trenutka naprej se je vse

dimenzioniralo na ta moment.

Slika 3.7 prikazuje tudi silo F3. Ta sila predstavlja silo, s katero vzmet deluje na

mehanizem z nihalko. Vemo, da je vzmet v mehanizmu zato, da bo shranila energijo in bo po

pritegovanju vrnila mehanizem v izhodiščno stanje ter da se upira gibanju mehanizma.

Predpostavimo lahko, da je sila F3 konstantna, saj bo vzmet ob enakem skrčku nudila vedno

enako močan odpor. Oziroma povedano drugače, mehanizem bo povzročil »klik« vedno ob

enaki vrednosti sile F3. Znano nam je tudi, da bodo dolžine ročic L1, L2, in L4 konstantne iz

konstrukcijskih razlogov. Torej je edina spremenljivka v sistemu vzvodovja dolžina ročice L3.

Ko so nam bili znani vsi ti podatki, smo si v Excelu sestavili enostaven program za

preračunavanje takšnega sistema vzvodovja. Program smo si zastavil tako, da smo predvideno

merilno območje moment ključa razdelili na enako velike dele po 10 Nm. Spodnja meja

merilnega območja našega moment ključa je bila iz konstrukcijskih razlogov določena na 80

Nm. Nato nam je program izračunal, kakšna bo sila F2 pri vsakem izmed teh momentov, torej

pri 350 Nm, 340 Nm, 330 Nm … Ker sta bili sila F3 in ročica L4 konstanti, je bil konstanta

tudi moment M2. To je v praksi pomenilo, kar sem omenil že zgoraj, da bo mehanizem

povzročil »klik« vedno pri enakem momentu M2. Naslednja stvar, ki nam jo je program

- 26 -


preračunal, je bila, kakšna bo potrebna dolžina ročice L3, da bo glede na silo F2, ki je odvisna

od momenta M1, dosežen moment M2 tako visok, da bo povzročil »klik«. Ko nam je program

preračunal ročico L3 za vse vrednosti od 350 Nm do 80 Nm, smo rezultate zaradi lažjega

razumevanja vpliva ročic na skalo predstavili v grafu. Ta graf prikazuje slika 3.8.

Slika 3.8: Sprememba momenta M1 glede na dolžino ročice L3

Opaziti je bilo, da bo skala nelinearna, kar ni najbolj ugodno. Vendar smo bili mnenja, da

bodo ostale prednosti novega dizajna odtehtale to pomanjkljivost. Zaradi tega smo s pomočjo

programa določili tudi funkcijo, po kateri se spreminja vrednost momenta glede na ročico.

Kot prikazuje slika 3.8, se ta funkcija glasi y=10500·x-1. To je bilo po našem mnenju

najugodnejše razmerje ročic glede razporeditve skale, glede na konstrukcijske omejitve, ki so

nas pestile. Slika 3.8 razkriva tudi, da se pri tej razporeditvi merjenje maksimalnega momenta

prične pri dolžini ročice L3=30 mm. Konec merilnega področja pri 80 Nm pa je na dolžini

ročice L3=130 mm.

y = 10500x-1

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

MO

MEN

T M

1 [N

m]

ROČICA L3 [mm]

L3min=30 mm

- 27 -


Slika 3.9: Primerjava vpliva razmerij ročic na spremembo momenta

Slika 3.9 prikazuje graf vpliva spremembe ročice glede na funkcijo, po kateri se spreminja

moment. Iz grafa je razvidno, da če želimo pokriti merilno območje med 350 Nm in 80 Nm,

ima na razporeditev skale bistveni vpliv na kolikšni razdalji od vrtišča nihalke se prične

merjenje momenta. Kot primer so navedene tri krivulje.

Pri rdeči krivulji se merjenje momenta prične na dolžini 15 mm in konča na dolžini

približno 65 mm. Moment M1 bi se glede na nastavitev ročice L3 v takšnem primeru

spreminjal po enačbi y=5250·x-1. Takšna skala ne bi bila primerna, saj bi bila razporejena na

območju dolžine vsega 50 mm. V tem primeru bi bili razdelki preveč skupaj, da bi jih

uporabnik lahko razločno odčitaval.

Modro krivuljo prikazuje tudi slika 3.8. Iz grafov je razvidno, da merilno področje

poteka na razdalji približno 100 mm. Skala v tem primeru vsekakor ni idealna, vendar je dosti

boljša kot v primeru rdeče krivulje.

V primeru zelene krivulje bi bila skala še bolj prijazna do uporabnika, ker bi bila

razporejena po območju dolžine približno 155 mm. Vendar je na žalost ne moremo uporabiti,

ker nimamo na voljo dovolj prostora za vgradnjo mehanizma takšne dolžine.

Slika 3.9 nam torej poda nekakšno orientacijo, kako vpliva spreminjanje razdalje, na

kateri se začne izvajanje meritve momenta na potek skale. Razberemo lahko, da je skala bolj

ugodna, če se merjenje prične dlje od vrtišča nihalke. Povedano drugače, skala bo razporejena

y = 10500x-1 y = 5250x-1 y = 15750x-1

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

MO

MEN

T M

1 [N

m]

ROČICA L3 [mm]

L3min=30 mm L3min=15 mm L3min=45 mm

- 28 -


na daljši razdalji, kar pomeni, da bodo razdelki med sabo bolj oddaljeni. To naredi skalo lažje

čitljivo, kar pride še posebej do izraza pri starejših uporabnikih, katerim že velikokrat peša

vid. Žal pa se s tem še vedno ne izognemo nelinearnosti skale. Nelinearnost lahko s takšnim

ukrepom samo nekoliko omilimo. Razlog za ta neželen pojav je v samem sistemu delovanja

mehanizma, ki temelji na principu vzvoda. Te nevšečnosti pri takšnem sistemu žal ni mogoče

odpraviti.

- 29 -


3.6 Konstrukcija ohišja mehanizma

Pomemben sestavni del mehanizma je tudi njegovo ohišje. Jasno je, da mora biti ohišje

takšno, da omogoča gladko gibanje celotnega mehanizma v ohišju moment ključa. Zelo

pomembno je tudi, da omogoča gladko delovanje oziroma gibanje mehanizma v notranjosti

ohišja. Torej je potrebno, da je v veliki meri narejeno natančno, predvsem kar zadeva

geometrijskih toleranc tega sestavnega dela. To je bila tudi naša glavna skrb, ko smo se

odločali, kakšno naj bo ohišje in kako ga izdelati. Seveda so nam ob zahtevanih takšnih

lastnostih najprej prišle na misel ideje, ki so bile najbolj preproste in se na splošno tudi največ

uporabljajo. Prvo ohišje, ki smo si ga zamislili, prikazuje slika 3.10.

Slika 3.10: Ohišje mehanizma 1

Ohišje bi bilo v celoti izdelano s postopki odrezavanja. Natančneje, ohišje bi iz surovca

izdelali z rezkanjem. Za izdelavo takšnega ohišja bi bilo potrebno tudi precej vrtanja.

Malenkost obdelave pa bi vključevalo rezanje navojev. Načrte takšnega ohišja smo nato

predali tehnološki službi našega oddelka. Naš namen je bil, da glede na predvideno letno

potrebo po takšnih ohišjih, ocenijo, koliko bi nas takšen način proizvodnje ohišja mehanizma

stal. Ocenili so, da bi bila izdelava takšnih ohišij mehanizma ekonomsko neupravičena, saj bi

predstavljala prevelik odstotek lastne cene celotnega moment ključa. Sledila je torej

rekonstrukcija ohišja mehanizma.

- 30 -


Odločili smo se, da je najbolje, da začnemo čisto znova. Pričeli smo razmišljati o

preoblikovanju gradiv namesto o postopkih, s katerimi odvzemamo material. Začetna ideja je

bila, da bi kupili okrogle cevi, ki bi jih s stiskanjem preoblikovali v želeno obliko. Vendar

smo po tehtnem razmisleku ugotovili, da najverjetneje tudi to ni prava pot. Bili smo mnenja,

da bi tudi za takšno izdelavo porabili preveč sredstev. Še večjo težavo nam je predstavljala

preobremenjenost strojnega parka, ki bi jo povzročili s takšno izdelavo. Na koncu pa bi nam

najverjetneje še vedno ostalo precej obdelave ohišja.

Še vedno smo bili mnenja, da je preoblikovanje gradiv stvar, kateri se splača posvetiti

pozornost. Sčasoma smo prišli do zamisli, da bi bilo smiselno ohišje izdelati iz dveh delov.

Zato smo si zamislili ohišje kot ga prikazuje slika 3.11.

Slika 3.11: Ohišje mehanizma 2

Takšno ohišje je izdelano iz dveh delov, ki sta med sabo zavarjena. Var je na zgornji sliki

označen s črno barvo. Zgornji in spodnji del sta med sabo enaka. Takšen del - platino


Slika 3.12: Platina ohišja – po laserskem razrezu

- 31 -


Platine se izdelujejo s postopkom laserskega rezanja iz pločevine. Takšne platine nato v

proizvodnji še ukrivijo, da dobimo želeno obliko. Obliko, ki jo s krivljenjem dosežemo,


Slika 3.13: Platina ohišja - po krivljenju

Žal je še vedno potrebno takšen kos malo obdelati s postopkom rezkanja. Po rezkanju platina

dobi končno obliko, slika 3.14.

Slika 3.14: Platina ohišja - po rezkanju

Posnetje za varjenje

Posnetje za varjenje

Sprostitev za gibanje mehanizma

Sprostitev za gibanje mehanizma

- 32 -


Ko dve platini med sabo zavarimo, dobimo ohišje mehanizma. Takšno ohišje je, kot celoto,

potrebno še dodelati.

Slika 3.15: Ohišje mehanizma - po dodelavi

Slika 3.15 prikazuje ploskve, ki jih je potrebno izdelati po varjenju. Te ploskve so označene z

rumeno barvo. Potrebujemo jih za vodenje nastavka vzmeti. Prav tako jih potrebujemo zaradi

navojev, katere moramo izdelati na začetku teh ploskev. Navoje potrebujemo za vijak, s

katerim nastavimo in omejimo vzmet mehanizma, slika 3.16.

Slika 3.16: Ohišje mehanizma z mehanizmom

Nastavek za vzmet je označen z modro barvo, nastavitveni vijak pa z zeleno barvo. Zgornji

del ohišja mehanizma (platina) je za lažje razumevanje prikazan prosojno.

- 33 -


3.7 Ostali sestavni deli

RAGLJA

Slika 3.17: Raglja

Slika 3.17 prikazuje ragljo, ki je uporabljena za moment ključ. Gre za ragljo dimenzije ½ '' in je v bistvu raglja iz prodajnega programa ročnega orodja (artikel 190.1A), le da je malenkost predelana. S predelavo smo si olajšali konstruiranje mehanizma ter sploh omogočili vgradnjo v moment ključ.

NIHALKA

Slika 3.18: Nihalka

Slika 3.18 prikazuje nihalko. Nihalka je sestavni del mehanizma. Na sliki je lepo viden utor, ki služi za nastavljanje ročice in s tem posledično momenta privijanja. Izdelana je s postopkom laserskega rezanja iz pločevine debeline 2,5 mm. V sestavo mehanizma sta vgrajeni dve takšni nihalki.

- 34 -


VZMET

Slika 3.19: Vzmet

Vzmet, ki jo prikazuje slika 3.19, v moment ključu potrebujemo za shranjevanje energije. Izdelana je iz patentirane žice (ime izhaja iz izraza lead patented – žica je med izdelavo povlečena preko svinčene kopeli, kar močno izboljša njene dinamične lastnosti) premera 2,5 mm, ki je standardizirana po DIN EN 10270-1. Vzmet je tudi stabilizirana. To pomeni, da jo na napravah, ki zagotavljajo stiskanje brez uklona, približno 5 krat stisnejo do blok pozicije (navoji med sabo nasedejo). Ta postopek poveča stabilnost konstante vzmeti. Vzmet izdeluje družinsko podjetje UR-NA, katero nam je tudi pomagalo z nasveti pri izbiri vzmeti za našo aplikacijo.

DISTANČNA PREČKA

Slika 3.20: Distančna prečka

Distančna prečka je sestavni del mehanizma. Prikazuje jo slika 3.20. Izdelana je s postopkom laserskega rezanja iz pločevine debeline 2 mm. Posnetje robov, kar je razvidno s slike, je nujno zaradi omejenosti s prostorom v notranjosti cevi, ki služi za ohišje moment ključa. Posnetje je izdelano na tračnem brusilnem stroju. Mehanizem vsebuje 2 takšni distančni prečki.

- 35 -


POVEZOVALNA ROČICA

Slika 3.21: Povezovalna ročica

Tudi povezovalna ročica, ki jo prikazuje slika 3.21, je izdelana po enakem postopku kot distančna prečka. Torej s postopkom laserskega rezanja. Debelina pločevine, iz katere je izdelana, je 1,5 mm. Utor, ki je viden na levi strani ročice, je potreben iz konstrukcijskih razlogov. Med gibanjem mehanizma se mora ena izmed ročic gibati prosto, medtem ko druga prenaša silo preko nihalke na vzmet. Za to, da je prosto gibanje omogočeno, skrbi omenjeni utor. V mehanizem so vstavljene 4 takšne ročice. Prav tako so v mehanizem vgrajene še štiri ročice, ki se od te na sliki razlikujejo samo po dimenzijah. Ta dimenzijska razlika je medosna razdalja med luknjo in utorom, ki je podaljšana.

NASTAVEK VZMETI

Slika 3.22: Nastavek vzmeti

Nastavek vzmeti, slika 3.22, je izdelan s postopki struženja, rezkanja in vrtanja. Sočasno se uporablja za vodenje vzmeti (manjši premer) in prenašanje sil iz mehanizma na vzmet. Sam nastavek je voden z izvrtino v notranjosti ohišja mehanizma (slika 3.15, rumena barva) in z valjčki (prikazuje jih slika 3.16), ki se gibljejo po utoru v ohišju mehanizma.

- 36 -


3.8 Predviden postopek sestave moment ključa

Pri tovrstnih projektih je pomembno tudi, da se vprašamo, kako orodje sploh sestaviti, ko imamo enkrat pred sabo izdelane vse sestavne dele. Iz tega razloga smo izdelali tudi predviden postopek sestave moment ključa. Zelo pomembno je tudi, da lahko po tem ko smo moment ključ že sestavili, orodje tudi umerimo. Zadevo smo proučili in jo vključili v projekt ter predvideli, kako orodje umeriti, da bo delovalo tako kot mora.

Smiselno je, da najprej sestavimo mehanizem (slika 3.4), ki ga bomo vstavili v ohišje moment ključa. (slika 3.2). Sestava mehanizma se začne tako, da najprej z zatiči (zeleno obarvani, slika 3.23) povežemo povezovalne ročice (rdeče in rumeno obarvane, slika 3.23), distančni prečki (modro obarvani, slika 3.23) in nihalki (vijolično obarvani, slika 3.23). Takšen sklop nato vstavimo v ohišje mehanizma (slika 3.11).

Slika 3.23: Začetek sestave mehanizma

Nato v ohišje mehanizma vstavimo nastavek vzmeti, slika 3.22. Le-tega, simetrično glede na center, povežemo s štirimi povezovalnimi ročicami (rdeče obarvane, slika 3.23). Za pritrditev uporabimo dva zatiča. Na zatič, ki povezuje ročice z nastavkom vzmeti, nataknemo še dva valjčka, ki služita za vodenje nastavka vzmeti. Sestav v takšnem stanju prikazuje slika 3.24 in slika 3.25.

- 37 -


Slika 3.24: Nadaljevanje sestave mehanizma

Slika 3.25: Prikaz uporabe zatičev

Tudi za pritrditev nihalk na ohišje mehanizma uporabimo zatič. Za zagotavljanje potrebne medsebojne odmaknjenosti pa distančno pušo, slika 3.26.

Slika 3.26: Pritrditev nihalk

ZATIČ

ZATIČ

PUŠA

- 38 -


Nato v ohišje mehanizma vstavimo tlačno vzmet (slika 3.19) in nastavitveni vijak (slika 3.27, rumeno obarvan).

Slika 3.27: Zaključek sestave mehanizma

Sestavo moment ključa nadaljujemo tako, da sestavljeni mehanizem povežemo z ragljo. Ročaj ohišja raglje vstavimo med nihalki ter vse elemente povežemo skupaj skozi luknjo na ročaju raglje. Za povezavo uporabimo sornik (slika 3.28, zeleno obarvan).

Slika 3.28: Prikaz uporabe sornika za povezovanje mehanizma z ragljo

- 39 -


Sornik s spodnje strani aksialno pritrdimo s pušo (slika 3.29, rdeče obarvana) ter z varovalnim obročkom po standardu DIN 6799 (slika 3.29, modro obarvan).

Slika 3.29: Pritrditev sornika

Celoten dosedanji sestav vložimo v ohišje moment ključa (slika 3.2, slika 3.30 in slika 3.31, prosojno obarvano). Med ohišje in ragljo vstavimo dve puši (slika 3.30 in slika 3.31, zeleno obarvani), ki služita za pozicioniranje raglje in mehanizma na sredino ohišja. Vse skupaj pritrdimo z uporabo sornika (slika 3.30 in slika 3.31, rdeče obarvan). Za aksialno varovanje tudi v tem primeru uporabimo varovalni obroček po standardu DIN 6799 (slika 3.31, modro obarvan).

Slika 3.30: Pritrditev raglje

Slika 3.31: Aksialna pritrditev sornika

- 40 -


Sestavo nadaljujemo z vijakom, ki je namenjen montaži kazalne ploščice in zvezdastega vijaka za nastavljanje ročice. Del vijaka, ki ima krajši navoj, privijemo v navojno luknjo na ohišju mehanizma (slika 3.32, rumeno obarvana). Omenjena navojna zveza je lepljena zaradi varovanja pred odvitjem.

Slika 3.32: Montaža vijaka M5

Na ta vijak (slika 3.33, rdeče obarvan) nato nataknemo kazalno ploščico. Obrnemo jo tako kot prikazuje slika 3.33. Nato na vijak privijemo še zvezdasti plastični vijak M5 po standardu DIN 6336-E. Tako pritrdimo kazalno ploščico in mehanizem v notranjosti. Torej s tem nastavljamo ročico in posledično moment privijanja.

Slika 3.33: Prikaz montaže kazalne ploščice in zvezdastega vijaka

- 41 -


Za konec na ohišje moment ključa nataknemo tulec. Tulec bo na cev prilepljen, da s tem preprečimo snemanje iz cevi ter omogočimo varno uporabo orodja. Nato luknjo, ki je namenjena umerjanju moment ključa, na koncu tulca zapremo s plastičnim čepom proizvajalca Mossplastics (kataloška številka 12513).

Slika 3.34: Prikaz montaže tulca in čepa

- 42 -


3.9 Predviden postopek umerjanja moment ključa

Ko je moment ključ v celoti sestavljen, je potrebno še umerjanje. Umerjanje je nujno, da zagotovimo natančno delovanje moment ključa. Standard ISO 6789:2003 zelo natančno predpisuje, katere zahteve mora orodje izpolniti, preden ga lahko prodajamo na trgu in ga označujemo kot skladnega temu standardu. Ena izmed teh zahtev je tudi omenjena natančnost. Standard predpisuje, da mora biti moment ključ našega tipa natančen na ± 4 % od najvišje vrednosti, na katero lahko privijamo. Torej moramo z umerjanjem zagotoviti predpisano natančnost. Umerjanje izvajamo na namenskih pripravah, slika 3.35. Predpisana napaka za takšno napravo lahko znaša največ ± 1 %. Predpisana je tudi temperatura okolice med umerjanjem. Ta mora biti med 18°C in 22°C. Med samim umerjanjem pa lahko niha za največ ±1 °C. Relativna vlažnost okolice lahko med umerjanjem znaša največ 90 %. Vsi pogoji se med umerjanjem tudi zabeležijo v evidenco o umerjanju.

Slika 3.35: Naprava za umerjanje moment ključev

Naš prototip moment ključa smo v napravo vpeli kot je prikazano na zgornji sliki. Standard predpisuje, da je potrebno moment ključ postopoma obremeniti na 80 % ciljne vrednosti. Od 80 % naprej pa je potrebno orodje obremenjevati počasi in enakomerno, tako da dosežemo končno vrednost med naslednjimi 0,5 s do 4 s.

Moment ključ je potrebno najprej nastaviti na najvišjo vrednost privijanja, torej 350 Nm. Nato izmerimo, pri kateri vrednosti moment ključ povzroči značilen »klik«. Odvisno od meritve, nato nastavitveni vijak (slika 3.36, rumeno obarvan) dodatno privijemo oziroma odvijemo. Moment ključ mora biti med tem v izhodiščnem položaju in neobremenjen. S tem dosežemo večjo ali manjšo silo v vzmeti (slika 3.36, zeleno obarvana). To pomeni, da bo vzmet nudila večji oziroma manjši odpor gibanju mehanizma. S tem dosežemo, da se »klik« pojavi pri večjem ali manjšem momentu privijanja. Postopek meritve, privijanja oz. odvijanja nastavitvenega vijaka in ponovne meritve ponavljamo tako dolgo, dokler ni moment ključ umerjen dovolj natančno, da ustreza standardu.

- 43 -


Slika 3.36: Nastavitveni vijak ter vzmet

- 44 -


4 Rezultati

Rezultat diplomskega dela je v celoti izdelana tehniška dokumentacija potrebna, za izdelavo

prototipa in pozneje, na podlagi testiranj, tudi končne verzije moment ključa, ki bo namenjen

prodaji. Nekateri sestavni deli so že izdelani, komponente, ki so standardne ter komponente,

katere podjetje kupuje od poddobaviteljev, so prav tako že na zalogi. Ko nam bodo na voljo

vse komponente, bomo prototip sestavili in ga testirali, da potrdimo oziroma ovržemo

ustreznost našega orodja. Odvisno od testiranj bomo z razvojem in izdelavo moment ključa

nadaljevali, v primeru negativnih rezultatov pa bomo našo zasnovo ovrgli in se lotili razvoja

nove.

Poudarek je na zasnovi prototipa, kateri naj bi bil v čim večji meri enak končnemu

izdelku in je v osnovi namenjen testiranju. S testiranji bomo pridobili pomembne rezultate za

nadaljnje delo na tem projektu. Ravno zaradi tega razloga se pri projektu nismo tako zelo

posvečali različnim podrobnostim. Iz tega razloga tudi v tem diplomskem delu mogoče

manjkajo določene stvari, katere bo strokovno podkovan bralec pogrešal in bi bile dobrodošle.

Slika 4.1: Model prototipa novega moment ključa

- 45 -


5 Zaključek

5.1 Diskusija

Diplomsko delo, ki je rezultat sodelovanja pri projektu razvoja moment ključa, je pomembno

predvsem z vidika pridobivanja podatkov za nadaljnji razvoj ostalih moment ključev. Kot je

že bilo napisano na začetku, imamo namen izdelati več različnih dimenzij. Za osnovo nam bo

služil prav moment ključ, ki je opisan v tem diplomskem delu. Torej je ključnega pomena, da

imamo dobro osnovo, na kateri bomo lahko nadaljevali razvoj artikla.

Največja novost našega izdelka je v mehanizmu. Natančneje v sistemu kontroliranja

nastavitve momenta privijanja. Naš izdelek bo eden izmed prvih na svetovnem trgu, pri

katerem bodo uporabniki za nastavljanje momenta privijanja uporabljali drsni mehanizem, s

katerim bodo spreminjali ročico delovanja sile in ne njene velikosti. Tako posredno vplivajo

na moment privijanja. Žal ima, tako kot vsaka stvar, tudi ta sistem svoje omejitve in

pomanjkljivosti, ki so že omenjene v diplomski nalogi. Ker je zamisel nova in še dokaj

neraziskana, mislim, da je koncept še vsekakor vreden nadaljnje pozornosti predvsem zaradi

možnosti izboljšav.

5.2 Sklep

Čeprav končni rezultati diplomskega dela zaenkrat kot celota še ne obstajajo v fizični obliki,

imamo osnovo za splošno oceno o opravljenem delu. Podrobno smo proučili to vrsto

mehanizma in ugotovili njene prednosti in slabosti. Izdelek bo zagotovil funkcijo, za katero je

bil razvit. In ker si seveda želimo odpraviti slabosti in obdržati prednosti takšnega

mehanizma, bi se v nadaljnjem delu veljalo posvetiti predvsem zmanjšanju vpliva mehanizma

na linearnost merilne skale.

- 46 -


6 Viri

[1] Kraut, B. Krautov strojniški priročnik – 13. slovenska izdaja.

Ljubljana: Littera picta, 2001. ISBN 961-6030-38-8

[2] Ren, Z. in Glodež, S. Strojni elementi 1. Del. Maribor: Fakulteta za

strojništvo, 2005. ISBN 86-435-0401-7

[3] Različni mednarodni standardi [interni internet – intranet], UNIOR

[4] Unior [svetovni splet]; Dostopno na:

http://www.unior.si/ [02.12.2012]

[5] Torque wrench [svetovni splet]; Dostopno na:

http://en.wikipedia.org/wiki/Torque_wrench [02.12.2012]

[6] Norbar torque tools [svetovni splet]; Dostopno na:

http://www.norbar.com/ [02.12.2012]

[7] Tecnogi [svetovni splet]: Dostopno na:

http://www.tecnogisrl.it/ [02.12.2012]

[8] Beta professional hand tools [svetovni splet]; Dostopno na:

http://www.beta-tools.com/ [02.12.2012]

[9] USAG [svetovni splet]; Dostopno na:

http://www.usag-tools.com/ [02.12.2012]

- 47 -

http://www.unior.si/

http://www.norbar.com/

http://www.tecnogisrl.it/

http://www.beta-tools.com/

http://www.usag-tools.com/


[10] FÖRCH [svetovni splet]; Dostopno na:

http://www.foerch.de/ [02.12.2012]

- 48 -

http://www.foerch.de/


7 Priloge

Risbe so zaradi lažje vezave pomanjšane na standardno velikost papirja A4.

- 49 -


Priloga 1: Sestavnica moment ključa

- 50 -


Priloga 2: Sestavnica mehanizma moment ključa

- 51 -

univerza v mariboru fakulteta za …v diplomski nalogi na kratko opisje an potek projekta razvoja...

Documents