RA ČUNALNIŠKO PODPRT RAZVOJ NAPRAVE ZA ARMIRANJE … · 2020. 1. 30. · Predmet raziskovanja, v...

RAČUNALNIŠKO PODPRT RAZVOJ

NAPRAVE

ZA ARMIRANJE STIROPORNIH POLOŠČ Diplomsko delo

Študent: Denis BALTIĆ

Študijski program: Visokošolski strokovni; Strojništvo

Smer: Orodjarstvo

Mentor: izr. prof. dr. Bojan DOLŠAK

Somentor: izr. prof. dr. Ivo PAHOLE

Maribor, junij 2009

Univerza v Mariboru - Fakulteta za Strojništvo Diplomsko delo

-II-


-III-

I Z J A V A

Podpisani, Denis BALTIĆ, izjavljam, da:

• je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno, in sicer pod mentorstvom

izr. prof. dr. Bojana Dolšaka in somentorstvom izr. prof. dr. Iva Paholeta;

• 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, 5. 6. 2009 Podpis: ___________________________


-IV-

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Dolšak

Bojanu in somentorju izr. prof. dr. Pahole Ivu za

pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela.

Prav tako se zahvaljujem vsem iz podjetja BALTIĆ

s.p., ki so mi kakorkoli pomagali pri ustvarjanju in

konec koncev tudi omogočili delo pri projektu.

Zahvaljujem se tudi Vesni za izkazano ljubezen,

podporo in potrpežljivost v času nastajanja tega

diplomskega dela.

Posebna zahvala gre tudi staršem, ki so me skozi

celoten študij finančno in moralno podpirali.


-V-

RAČUNALNIŠKO PODPRT RAZVOJ NAPRAVE ZA

ARMIRANJE STIROPORNIH PLOŠČ

Ključne besede: računalniško podprto konstruiranje, naprava za armiranje stiropornih

plošč, Pro/Engineer Wild Fire

UDK: 621.86-11(043.2)

POVZETEK:

Diplomsko delo opisuje proces računalniško podprtega konstruiranja naprave za

armiranje stiropornih plošč z namenom soočenja s problematiko izdelave takšnih vrst naprav

in z namenom izdelave prototipa naprave, ki bi omogočil pričetek proizvodnje armiranih

plošč. Najbolj pomemben rezultat te naloge pa bo, dolgoročno gledano, serijska izdelava

armiranih plošč za prodajo na domačem, morebiti pa tudi na tujem trgu.


-VI-

COMPUTER AIDED DEVELOPMENT OF DEVICE FOR REINFORCING STYROPOR PLATES

Key words: computer aided design, reinforcing device, Pro/Engineer Wild Fire,

styropor plates.

UDK: 621.86-11(043.2)

ABSTRACT

Diploma thesis describes the process of computer aided design of device for reinforcing

styropor plates in order to confront the issue of producing such devices, and also with the

purpose of producing a prototype of the device, so that the production of reinforced styropor

plates could . The most important results of this diploma thesis will be, in a long-term view, a

mass production of reinforced styropor plates to be sold in domestic, as well as in foreign

markets.


-VII-

KAZALO VSEBINE

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

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

1. 2 Opredelitev problema diplomskega dela .......................................................... 2

1. 3 Kratek opis strukture diplomskega dela ........................................................... 2

2 PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE ......................... 3

3 SNOVANJE NAPRAVE ...................................................................................... 6

3. 1 Podroben opis obravnavanega problema .......................................................... 6

3. 2 Predstavitev možnosti za rešitev problema ...................................................... 8

3. 2. 1 Nanos lepila na plošče ................................................................................ 9

3. 2. 2 Dodajanje mreže na plošče ....................................................................... 11

3. 2. 3 Sušenje ..................................................................................................... 14

3. 2. 4 Transport plošč ......................................................................................... 15

3. 2. 5 Pogon ........................................................................................................ 16

3. 2. 6 Ohišje ....................................................................................................... 17

3. 3 Izbira variantne rešitve ................................................................................... 18

4 KONSTRUKCIJA IN MODELIRANJE CELOTNE NAPRAVE V PRO/E 21

4. 1 Mazalni del ..................................................................................................... 22

4. 1. 1 Lijak ......................................................................................................... 23

4. 1. 2 Pogonski del ............................................................................................. 25

4. 1. 3 Podnožje mazalnega dela ......................................................................... 28

4. 1. 4 Nosilec mreže ........................................................................................... 29

4. 2 Transportni del pred mazanjem ...................................................................... 30

4. 2. 1 Podnožje ................................................................................................... 31

4. 2. 2 U-profil z vgrajenimi kolesci ................................................................... 32

4. 2. 3 Ploščica cevi ............................................................................................. 34

4. 2. 4 Noga nastavljiva ....................................................................................... 35

4. 3 Transportni del za mazanjem .......................................................................... 36

4. 4 Električna sevala ............................................................................................. 37

5 REZULTATI ...................................................................................................... 38

5. 1 Predstavitev končnega izdelka ........................................................................ 38

5. 2 Opis delovanja naprave .................................................................................. 39


-VIII-

6 ZAKLJUČEK ..................................................................................................... 41

7 VIRI ..................................................................................................................... 42

7. 1 Literatura ........................................................................................................ 42

7. 2 Svetovni splet ................................................................................................. 42

8 PRILOGE ........................................................................................................... 43

8. 1 Sestavni načrti NAS ........................................................................................ 44

8. 2 Stran katalogov z uporabljenimi elementi v NAS .......................................... 46

8. 3 Ponudbe .......................................................................................................... 53

8. 4 Življenjepis ..................................................................................................... 47


-IX-

KAZALO SLIK

Slika 2.1: Wedi plošča ..................................................................................................... 3

Slika 2.2: Wedi plošča v kopalnici ................................................................................. 3

Slika 2.3: Fragmacel plošča ............................................................................................ 4

Tabela 2.1: Kakovostne karakteristike Fragmacel plošč ............................................ 5

Slika 3.1: Skica nanosa lepila s pomočjo lijaka ............................................................ 9

Slika 3.2: Skica nanosa lepil s pomočjo stroja za brizganje ...................................... 10

Slika 3.3: Skica osi za mrežo, katera je uležajena na vsaki strani ........................... 12

Slika 3.4: Skica negnanega valjčka, na katerem je pritrjena mreža ........................ 13

Slika 3.5: Skica sušenja z električnimi sevali ............................................................. 14

Slika 3.6: Skica transporta v kombinaciji gnanih in negnanih valjčkov ................. 15

Slika 3.7: 5Zobati in klinasti jermeni .......................................................................... 16

Slika 3.8: Cevi iz nerjavečega jekla (INOX material) ............................................... 17

Slika 3.9: Skica izbire variantnih rešitev .................................................................... 18

Slika 4.1: Mazalni del naprave ................................................................................... 22

Slika 4.2: Lijak ............................................................................................................. 23

Slika 4.3: Mere lijaka .................................................................................................... 24

Slika 4.4: Pogonski del .................................................................................................. 25

Slika 4.5: Pogonski del pogled levo ............................................................................. 25

Slika 4.6: Gnani del ....................................................................................................... 26

Slika 4.7: Gnan valjček ................................................................................................. 26

Slika 4.8: Negnani del ................................................................................................... 27

Slika 4.9: Negnani valjček ............................................................................................ 27

Slika 4.10: Podnožje mazalnega dela .......................................................................... 28

Slika 4.11: Nosilec mreže .............................................................................................. 29

Slika 4.12: Transportni del pred mazanjem ............................................................... 30

Slika 4.13: Podnožje ...................................................................................................... 31

Slika 4.14: U-profil z vgrajenimi kolesi ...................................................................... 32

Slika 4.15: U-profil s kolesci z vodili ........................................................................... 33

Slika 4.16: Uležajana kolesa na U-profilu s stranskim robom ................................. 33

Slika 4.17: Ploščica za cev ............................................................................................ 34

Slika 4.18: Noga nastavljiva ......................................................................................... 35


-X-

Slika 4.19: Transportni del za mazanjem ................................................................... 36

Slika 4.20: Električno sevalo ........................................................................................ 37

Slika 5.1: Celotna sestavljena naprava ....................................................................... 38

Slika 5.2: Opis delovanja naprave ............................................................................... 39

KAZALO TABEL

Tabela 1: Kakovostne karakteristike Fragmacel plošč ............................................... 5


-XI-

UPORABLJENI SIMBOLI

L[mm] - dolžina

M - metrični navoj

Φ[mm] - premer

h[mm] - višina

t[mm] - debelina

o[mm] - obseg

v(m/ - hitrost

t(s) - čas

s(m) - pot

V(l) - volumen


-XII-

UPORABLJENE KRATICE

NASP – naprava za armiranje stiropornih plošč

CAD – Computer Aided Design (slov. računalniško podprto konstruiranje)

CAM – Computer Aided Manufacturing (slov. računalniško podprta proizvodnja)

CAE – Computer Aided Engineering (slov. računalniško podprto inženirsko delo)

CNC – Computer Numerical Controlled (slov. računalniško numerično krmiljeno)

EM – elektromotor

PRO/E – Pro/Engineer Wild Fire

3D – trodimenzionalno


-1-

1 UVOD

Predmet raziskovanja, v okviru diplomskega dela, je bil razvoj naprave za armiranje

stiropornih plošč, s katero bi lahko povečali kakovost in število končnih izdelkov ter olajšali

delo delavcem, ki le-te izdelujejo. Pri konstruiranju smo se odločili, da uporabimo program za

3D-konstruiranje izdelkov in naprav Pro/Engineer WildFire 4.0.

V podjetju, kjer sem zaposlen, se zadnji dve leti ukvarjamo z izdelavo armiranih

stiropornih plošč. Plošče izdelujemo ročno in v majhnem številu, za lastne potrebe. Zadnje

leto pa se je pokazala potreba po večjem številu teh plošč, zato smo prisiljeni najti pravo

rešitev oz. metodo, da bi plošče izdelovali dovolj kvalitetno in v večjem številu, saj želene

količine ne moremo več izdelovati ročno.

1. 1 Opis splošnega področja diplomskega dela

Armirane plošče so sestavljene iz stiropora1 velikosti 2000 x 1000 x 20 mm ter armirne

mreže2 in cementne malte oz. lepila (armirane so na obeh straneh). Uporabljajo se v

gradbeništvu, predvsem v zaključnih delih, kjer se največ uporabljajo za oblaganje napuščev

na hišah, izravnavo fasad, izdelavo različnih lokov, vogalov okrog oken, predelne stene v zelo

vlažnih prostorih, razne dekoracije, za prostore, kjer se zadržuje veliko vlage in zato ni možna

katera druga rešitev (mavčno-kartonaste plošče, impregnacija).

Lahko se lepijo direktno na steno oz. jih vijačimo na konstrukcijo (kovinsko ali leseno).

Plošče so izredno lahke, enostavne za obdelavo, odporne na vlago in hkrati zelo nosilne.

Armirane stiroporne plošče se izdelujejo ročno, material oz. lepilo se nanaša s pomočjo

pleskarskega orodja na stiroporno ploščo, še prej se na ploščo položi armirna mreža. V

nadaljnjem postopku se odvečni material posname in pogladi z zidarsko gladilko. Po

končanem postopku gre plošča na sušenje, kjer se suši na prostem okoli 20–30 minut, odvisno

od vremena.

Posušeno ploščo nato obrnemo in postopek ponovimo, saj mora plošča biti armirana na

obeh straneh. Po obojestranskem armiranju in sušenju je plošča pripravljena za montažo oz.

prodajo.

1 Stiropor – ekspandirani polistiren. 2 Armirna mreža – tekstilna mrežica, spletena v kvadrate velikosti 5 mm in se uporablja za armiranje,

ker preprečuje razpoke in zlome stiroporja.


-2-

1. 2 Opredelitev problema diplomskega dela

Zaradi ročnega nanašanja lepila, mazanja, sušenja in transporta, je delo zelo zamudno

(dober mojster naredi ca. 7 plošč/uro). Povpraševanje po armiranih ploščah se je v dveh letih

tako povečalo, da jih ne utegnemo izdelovati več ročno. Glede na to smo se odločili za razvoj

naprave, ki bi naredila vsaj 30 plošč/uro. Pri konstruiranju strmimo k temu, da bi uporabili

čim več delov, ki so nam v podjetju že na razpolago oz. jih že uporabljamo.

1. 3 Kratek opis strukture diplomskega dela

V diplomski nalogi uvodoma podajam namen in cilje izdelave naprave za armiranje

stiropornih plošč (NASP). Sledi pregled stanja obravnavane problematike. V tretjem poglavju

sem se osredotočil na samo konstruiranje naprave, podroben opis obravnavanega problema,

predstavitev različnih možnosti za rešitev problema in izbiro variantne rešitve. Na koncu

tretjega poglavja sem predstavil še konstrukcijo celotne naprave in posameznih delov v

programu za 3D-modeliranje Pro/Engineer WildFire, kjer sem z računalnikom kot orodjem3

zgradil navidezni oz. virtualni model izdelka, ki sem ga uporabil za boljšo predstavo še

neobstoječega izdelka, za izdelavo tehniške dokumentacije.

V četrtem, najpomembnejšem poglavju, so predstavljeni rezultati diplomskega dela, in

sicer končnega izdelka – naprave ter natančen opis njenega delovanja. V zaključku diplomske

naloge sem podal pregled opravljenega dela s poudarkom na možnosti izboljšav oz.

nadgradenj naprave.

Podatke in gradivo za diplomsko nalogo sem v največji meri črpal s svetovnega spleta

ter monografskih publikacij, pa tudi iz člankov, objavljenih v strokovni periodiki. Prevodi

nekaterih strokovnih terminov so povzeti po uporabljeni slovenski literaturi.

Diplomsko nalogo dopolnjuje avtorsko slikovno gradivo in medij (zgoščenka) s

teoretičnim delom diplomske naloge.

3 Računalniki skupaj z CAD/CAM/CAE programsko opremo danes služijo inženirjem kot napredno

orodje za hitrejšo in lažjo pot do cilja; tako danes deloma ali v celoti nadomešča risalno desko in goro papirja z

izračuni.


-3-

2 PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE

Armirane stiroporne plošče izdeluje samo nekaj podjetij v Sloveniji, vendar se vse razlikujejo

med seboj po lastnostih, namenu uporabe, največ pa po cenah ter dimenzijah. Najbolj poznane

med njimi so Wedi plošče in Fragmacel kompozitne toplotnoizolativne plošče.

Wedi plošče (slika 2.1) so plošče za mokre prostore, sestavljene iz modrega jedra iz

ekstrudiranega polistirola, ki je obojestransko armirano s steklenimi vlakni in prevlečeno s

tanko plastjo malte. So idealna rešitev za uporabo v kopalnicah (slika 2.2), sanitarijah, savnah,

welness centrih, na terasah, balkonih in povsod tam, kjer so problemi z vlago. Prednosti Wedi

izdelkov so: majhna teža in velika upogibna trdnost, odlična vodoodpornost in toplotna

izolativnost, področje uporabe od -50 do +70 °C, enostavna obdelava, ravna podlaga za

mozaik ali keramiko, velik izbor pritrdil in montažnih pripomočkov.

Slika 2.1: Wedi plošča

Slika 2.2: Wedi plošča v kopalnici


-4-

Fragmacel kompozitne plošče (slika 2.3) imajo večjo kompaktnost in odpornost na

vlago. Da bi dosegli večjo stabilnost in oprijemljivost z lepili ter ometi, so plošče

obojestransko armirane s specialnim lepilom in stekleno mrežico.

Plošče se uporabljajo podobno kot Wedi plošče, in sicer za izvedbo raznih detajlov na

fasadah. Uporabimo jih lahko za zapolnjevanje praznih prostorov, raznih lin in niš v zidovih,

enostavno zapiranje instalacijskih kanalov, odprtin in jaškov, pregradnih sten, oblog pod

keramičnimi ploščicami, zapolnitev odprtin in niš v zidovih. Uporabljajo se tudi za zelo

vlažne prostore.

Način vgradnje Fragmacel in Wedi plošč je enako, in sicer na podlago, betonsko,

opečno ali drugo, za lepilo oprijemljivo podlago in za utrjevanje medsebojnih stikov med

posameznimi ploščami. Za pritrjevanje uporabljamo posebno lepilo na cementni osnovi.

Lepilo nanašamo na podlago točkovno ali po celotni površini. Za ojačitev medsebojnih stikov

plošč in za ojačitev stikov plošč z drugimi elementi, uporabljamo stekleno armirno mrežico v

kombinaciji z lepilom. V kolikor podlaga nima dobre oprijemljivosti z lepilom, uporabimo

dodatno sidranje.

Plošče Fragmacel zaradi svoje sestave nudijo idealno podlago za nanašanje keramičnih

ploščic.

Slika 2.3: Fragmacel plošča


-5-

Tako izdelane površine so nepropustne za vodo, hkrati dovolj trdne in trajne ter zaradi

dodatne toplotne izolacije prijetno tople. Tabela 2.1 nam prikazuje nekatere pomembne

lastnosti plošč.[12]

Obe vrsti plošč se razlikujeta predvsem v sestavi oz. vrsti jedra. Wedi plošča ima modro

jedro, ki je veliko bolj trdo kot belo jedro, iz katerega je sestavljena Fragmacel plošča. Cene

plošč so podobne, in sicer dosegajo šestkratno oz. sedemkratno ceno navadnih mavčno-

kartonastih plošč, vendar imajo te plošče daljši nabavni rok, nekatere je treba celo predhodno

naročiti. Zaradi visoke cene ter dobavnega roka plošč, smo se v podjetju odločili, da začnemo

z lastno proizvodnjo podobnih plošč, vendar z bistveno nižjo ceno. Povpraševanje je doseglo

tako veliko število, da plošč enostavno ne utegnemo več izdelovati, zato smo začeli delati na

razvoju naprave za armiranje oz. izdelavo armiranih stiropornih plošč.

Tabela 2.1: Kakovostne karakteristike Fragmacel plošč


-6-

3 SNOVANJE NAPRAVE

Konstruiranje je z vidika psihologije dela ustvarjalno-duhovna dejavnost, ki zahteva znanje:

naravoslovnih znanosti (matematike, fizike, kemije, mehanike, toplotne tehnike,

elektrotehnike), proizvodnih tehnik, nauka o gradivih, nauka o konstruiranju (kako si

inovativno organizirati delo), znanje in izkušnje s področja, za katerega se konstruira. Z

vidika metodike je konstruiranje proces optimiranja v okviru danih robnih pogojev, ki se s

časom spreminjajo. Z vidika organiziranja je konstruiranje bistven del procesa za ustvarjanje

vrednosti in plemenitenja surovin in proizvodnih sredstev. To je možno samo v sodelovanju s

kupci, kalkulanti, tehnologi, strokovnjaki za gradiva, raziskovalci, preizkuševalci, montažerji,

standardizerji … [1]

3. 1 Podroben opis obravnavanega problema

Armirane plošče so sestavljene iz stiroporne plošče velikosti 2000 x 1000 x 20 mm ter

mreže in cementne malte oz. lepila. V gradbeništvu se uporabljajo predvsem v zaključnih

delih, kjer se največ uporabljajo za oblaganje napuščev na hišah, izravnavo fasad, izdelavo

različnih lokov, vogalov okrog oken, predelne stene v zelo vlažnih prostorih, razne

dekoracije, za savne ...

Plošče se lepijo direktno na steno oz. jih pritrdimo na konstrukcijo s pomočjo vijakov.

Konstrukcija je lahko kovinska ali lesena. Zaradi zelo majhne teže, so plošče enostavne za

montažo4.

Zaradi ekstremno povečanega števila povpraševanja po armiranih ploščah, se plošče ne

morejo več izdelovati v tako velikem številu, zato je nujna avtomatska izdelava le-teh.

Trenutno se armirane stiroporne plošče izdelujejo ročno, material oz. lepilo se nanaša s

pomočjo fasadnega orodja na stiroporno ploščo, še prej pa se na ploščo položi armirna mreža.

Zatem se odvečni material posname in nato še pogladi z zidarsko gladilko. Ko je postopek

končan, se da plošča sušit, po sušenju se plošča obrne in se postopek ponovi. Plošča se suši na

prostem ca. 20–30 minut. Po obojestranskem mazanju in sušenju je plošča pripravljena za

montažo.

4 Zaradi majhne teže lahko ploščo delavec prenaša in montira sam, brez kakršne koli pomoči.


-7-

Zaradi ročnega nanašanja lepila, mazanja, sušenja in transporta, je to zelo zamudno delo

in ima majhno produktivnost5. Zaradi povečanega števila povpraševanja po armiranih ploščah

potrebujemo napravo, ki bi lahko naredila vsaj 30 plošč/uro.

Problem je, kako napravo konstruirati tako, da bo čimbolj enostavna za uporabo in da

bo dosegla želene rezultate s čim manj napora delavcev. Cilj naloge je, da dosežemo boljšo

produktivnost ca. 0,5 plošče na minuto oz. hitrost 0,5 m/min.

Največ težav oz. največji problem naprave je bil, kako rešiti samodejno mazanje in

istočasno dodajanje armirne mreže na ploščo. Plošče potujejo skozi mazalni del približno 2,5

m/min tako, da je potrebno v tem času zagotoviti mazanje, istočasno pa dodajanje armirne

mreže, ki se dodaja med material in ploščo. Mazanje naj bi bilo konstantno in po celotni

površini plošče enako porazdeljeno ter enake debeline približno 2 mm. Armirna mreža mora

biti nameščena blizu mazalnega dela oz. neposredno nad mazalnim delom, da se lahko

istočasno odvija kot potujejo plošče.

Rešiti je potrebno problem avtomatskega potovanja plošč skozi mazalni del in nato še

skozi sušenje. Ker se morajo plošče sorazmerno hitro posušiti, smo morali paziti tudi na

problem sušenja. Plošča se mora posušiti, dokler ne pride za njo naslednja plošča, in sicer v

3–4 minutah, posušeno pa odstranimo. Zaradi omejitve s prostorom proizvodnje, celotna

naprava ne sme biti daljša od 11 m. Za sušenje je potrebno urediti sušilne naprave ali najti

drugo rešitev, ki zagotavlja hitro sušenje. Določiti je potrebno silo, s katero potuje plošča

skozi mazalni del. Določiti oz. izbrati je potrebno primeren pogon, elektromotor oz. reduktor

za pomikanje plošč ter prenose (zobniški, verižni, jermenski …). Sile, ki delujejo pri celotnem

procesu, niso znane in so predvidene zelo majhne, zato je sile potrebno določiti. Določiti je

potrebno tudi hitrost pomika glede na čas potovanja. Višino celotne naprave je potrebno

prilagoditi, da se delavcu ni potrebno nagibati in naprezati pri delu. Za vse sestavne dele je

potrebno uporabiti standardne dele, kateri so lahko dobavljivi in imajo sorazmerno ugodno

ceno. Zaradi transporta in kasnejše možnosti selitve je potrebno napravo konstruirati tako, da

jo bo možno razstaviti in po potrebi preseliti na drugo lokacijo in jo nato sestaviti nazaj.

Celotna naprava oz. linija bi bila sestavljena iz podstavka, ki bi bil zvarjen iz

pohištvenih cevi. Na podstavek bi bila pritrjena dva profila, v katerem bi bile izvrtane luknje

na določeni razdalji za negnane valjčke. Tik pred mazalno napravo bi bile nad ploščo

nameščene še gnani valjčki, ki bi plošče potiskali skozi mazalno napravo.

5 Majhna produktivnost, ca. 7 plošč/uro.


-8-

Vmesni prostor med gnanimi in negnanimi valjčki bi bil točno za debelino plošče, da bi

ploščo lepo prijelo in jo potisnilo naprej.

Delavec bi ploščo ročno polagal eno za drugo na tekoči trak oz. med valjčke, ki bi jih

potiskali skozi mazalno napravo, zatem skozi sušenje in nato na razrez. Največji problem je v

nanašanju lepila in istočasnem dodajanju mreže na stiroporno ploščo. Lepilo se predvidoma

meša v polžasti črpalki, katera bi ga črpala v poseben lijak, ki bi bil nameščen neposredno nad

stiroporno ploščo po celotni širini plošče z odprtino ca 2–3 mm. Poleg lijaka bi bila na kolutu

z ležaji obešena tudi armirna mreža, ki bi se istočasno samodejno odvijala po stiroporni

plošči. Na zadnji strani lijaka bi bila hkrati nameščena tudi gladilka, katera bi gladila lepilo po

celotni površini. Za lijakom bi bilo tik nad ploščo obešeno električno sevalo (po potrebi tudi

več seval), ki bi ploščo počasi sušilo, okoli 1 minuto, zatem pa bi posušeno ploščo delavec

ročno odrezal in jo odložil na za to predvideno mesto. Plošče bi moral delavec podajati na

linijo eno za drugo, da ne bi bilo med ploščami vmesnega prostora, ker je armirna mreža iz

enega kosa. Delavec bi nato s rezilom razrezal mrežo in ploščo odstranil.

Vse cevi in pločevine, profili, vijaki, matice, podložke oz. vsi kovinski deli so iz

nerjavečega INOX6 materiala. Valjčki so plastični in prevlečeni s tankim slojem gume. Za

transport plošč je potrebna minimalna moč motorja, ker so plošče razmeroma lahke, saj

obojestransko obdelana plošča ne tehta več kot 1,5 kg. Gnane valjčke poganja elektromotor z

reduktorjem oz. kakšen drug dovolj močan elektromotor.

3. 2 Predstavitev možnosti za rešitev problema

Možnosti za rešitev obravnavanih problemov je veliko, pa tudi faktorjev, kateri so

vplivali na izbiro rešitve, je kar nekaj. V nadaljevanju so predstavljene nekatere možne

rešitve. Bili smo omejeni z izbiro materiala, saj smo hoteli vključiti čim več lahko dostopnega

materiala, pa tudi finančno smo se omejili na minimalne stroške. Prvoten cilj nam je bil

preizkusno zagnati napravo in začeti z njenim delovanjem, kasneje pa bi mogoče, seveda z

zadostnimi finančnimi sredstvi, začeli s profesionalno proizvodnjo.

6 INOX – nizko karbonsko jeklo z visoko vsebnostjo kroma. Ima unikatno odpornost na rjavenje.

Osnovna zmes so železo, krom in karbon [10]


-9-

3. 2. 1 Nanos lepila na plošče

Za nanos lepila na plošče smo izbirali med tremi različnimi načini oz. možnostmi za rešitev,

in sicer:

� samodejno mazanje plošč s pomočjo mazalnega lijaka;

� avtomatsko nanašanje lepila na ploščo s strojem za brizganje malte;

� ročno nanašanje malte s pomočjo fasadnega orodja.

Slika 3.1: Skica nanosa lepila s pomočjo lijaka

Pri samodejnem mazanju plošč (slika 3.1) je nad ploščo nameščen lijak, v katerega se

konstanto dovaja lepilo in je konstantno do polovice napolnjen. Lijak je narejen tako, da so

njegove stranice nagnjene pod kotom, zato da lepilo lažje steče proti dnu. Sprednji del lijaka

ima odprtino, zadnji del pa je v celoti zaprt. Nameščen je tik nad ploščo in ko se začne plošča

z mrežo premikati, začne lepilo teči iz lijaka in se tako samo razporeja po plošči, obenem pa

pobira tudi odvečno lepilo. Tako ni potrebna kasnejša namestitev gladilke, saj ko se plošča

ustavi, se ustavi tudi lepilo, saj zaradi zadostne gostote lepila to ne more iztekati preden se

plošča in mreža ne začneta premikati. Pri procesu avtomatskega nanašanja lepila lahko mrežo

namestimo tik nad lijak na ležaje, da ko mrežo potisnemo skozi lijak in ko se namaže

približno 50 mm plošče, se potem mreža samodejno odvija zraven plošče, ker malta zagrabi

zraven še mrežo.


-10-

Na vsaki strani lijaka je vodilo, da odvečni material ne more teči preko plošče, tako da

robovi plošč ostanejo lepo čisti in gladki, kar je zelo pomembno pri montaži plošč. Postopek

je sorazmerno hiter, cenovno ugoden. Dodatnega dela pa ni veliko, saj materiala ni potrebno

gladiti in pobirati odvečnega materiala. Na koncu, ko pridejo plošča iz sušenja, jih samo še

razrežemo.

Slika 3.2: Skica nanosa lepil s pomočjo stroja za brizganje

Avtomatsko nanašanje lepila na ploščo s strojem za brizganje lepila (slika 3.2) je

postopek, ki poteka tako, da bi delavec s strojem za brizganje brizgal malto neposredno na

ploščo, na kateri je že prej položena mrežica. Ko bi bila malta nabrizgana, bi moralo neko

posnemalo odvečno malto posneti s plošče in jo nato še pogladiti z gladilko. Odvečni material

bi bil za odpad oz. mogoče še za enkratno uporabo. Postopek je bolj zamuden ter cenovno

dražji od prvega in še naknadne obdelave so potrebne (glajenje, odstranjevanje odvečnega

materiala). Mrežo bi bilo potem potrebno ročno vsakič namestiti ter na začetku odrezati.

Ročno nanašanje malte je najbolj naporen in zamuden postopek, ker je potrebno vsa

dela opraviti ročno.


-11-

Malta oz. material se ročno pripravi, nato pa se s pomočjo fasaderskega orodja7 dodaja

na ploščo, na kateri je predhodno nameščena armirna mreža. Preden se mreža postavi na

stiroporno ploščo, se mora obrezati na določeno mero, ker je standardna mreža prevelika, kar

nam vzame veliko časa. Po končanem postopku moramo ploščo obrniti, nato pa enak

postopek ponoviti še na drugi strani. Celoten proces poteka na delovni površini, ki jo moramo

pred vsakim začetkom dela ustrezno pripraviti.

3. 2. 2 Dodajanje mreže na plošče

Za dodajanje mreže so aktualne naslednje možnosti:

� ročno dodajanje mreže;

� samodejno dodajanje mreže s pomočjo koluta, ki je fiksiran v ležaju;

� samodejno dodajanje mreže, katera je nameščena na negnanem valjčku z notranjimi

ležaji.

Pri ročnem dodajanju mreže je treba mrežo najprej razrezati na določene mere, ki so

malenkost manjše od mer plošče, nato pa jo položiti na ploščo in jo premazati z malto.

Postopek je zelo zamuden zato, ker so mreže v kolutu in je potrebno za vsako ploščo posebej

mrežo razrezati in jo položiti na ploščo.

7 Gladilka, lopatica za nanašanje materiala na podlago.


-12-

Slika 3.3: Skica osi za mrežo, katera je uležajena na vsaki strani

Mreža na kolutu je fiksirana na osi (slika 3.3), ki ima enak premer kot luknja koluta, na

kateri je mreža navita in je na vsaki strani fiksirana v ležajih. Mreža se začne samodejno

odvijati takrat, ko se začne plošča premikati in jo zagrabi malta, ustavi pa se, ko se ustavi

plošča. Postopek je zelo praktičen, vendar cenovno ni tako ugoden kot naslednji postopek

zato, ker je potrebno posebej narediti osi, da bo ustrezala kolutu. Zatem sta potrebna še dva

ležaja, in sicer na vsaki strani po eden, da lahko fiksiramo gred. Vse skupaj je postavljeno na

konstrukcijo, katera bi bila tik ob mazalnem košu.


-13-

Slika 3.4: Skica negnanega valjčka, na katerem je pritrjena mreža

Mreža je nameščena na negnanem valjčku (slika 3.4), postopek delovanja je podoben

prejšnjemu, vendar namesto gredi in ležajev na vsaki strani, je mreža fiksirana na negnani

valjček8 enake širine kot mreža. Vse skupaj je fiksirano na konstrukcijo z vijaki, konstrukcija

je nameščen tik ob lijaku. Mreža se z lahkoto samodejno odvija, ko se začne plošča premikati.

Postopek je cenovno ugodnejši ter bolj praktičen od prejšnjega.

8 Negnani valjček je nosilni valjček, ki ima vgrajen ležaj iz pocinkane jeklene pločevine s konusnim

ležajem [6]


-14-

3. 2. 3 Sušenje

Ko plošče prispejo iz lijaka, se morajo takoj pričeti sušiti, saj je sušilni čas zelo kratek.

Zato moramo poiskati način sušenja, ki bo dovolj hiter in ekonomično najbolj ugoden.

Izbiramo lahko med naslednjimi načini sušenja:

� sušenje na prostem (sonce, veter);

� sušenje s plinskimi grelci;

� sušenje s pomočjo električnih seval;

� sušenje s kaloriferji.

Sušenje na prostem je najbolj varčen postopek, pa vendar ga, zaradi vremenskih razmer

ter časa sušenja (na soncu 25°C se posušijo plošče v ca. 1 uri, v oblačnem vremenu pa v ca. 3

urah), ne moremo dovolj izkoristiti. V primeru deževnega vremena plošč ne moremo sušiti,

zato je ta postopek kar tvegan.

S plinskimi grelci se namazane plošče posušijo v roku 15–30 minut, odvisno od števila

sušilnikov, vendar je poraba plina zelo velika, zato postopek ni najbolj varčen. Problem je tudi

v namestitvi grelcev, ki so zelo veliki in težki.

Slika 3.5: Skica sušenja z električnimi sevali


-15-

Električna sevala (slika 3.5) imajo veliko grelno moč, zato plošče posušijo v roku ca. 5–

6 minut, odvisno od števila seval in od višine namestitve le-teh. Za namestitev teh seval ne

potrebujemo dodatne konstrukcije, ker jih lahko namestimo kar na strop objekta in jih nato po

potrebi dvigujemo oziroma spuščamo. Cenovno so zelo ugodni, saj porabijo zelo malo

električne energije.

3. 2. 4 Transport plošč

Za potovanje plošč skozi mazalni del potrebujemo transportne poti oz. naprave, katere

bodo ploščo transportirale do mazalnega dela in naprej. Za to imamo na razpolago več

variant:

� tekoči trak;

� gnani in negnani valjčki;

� ročno podajanje plošč pod lijak.

Za avtomatski transport plošč pod mazalni del lahko uporabimo tekoči trak, na katerega

polagamo plošče, ki nato potujejo pod mazalni del. Vendar zaradi teže plošč, ki je zelo

majhna, plošče lahko odstopajo od traku in se trak poganja v prazno. Problem je tudi pri izbiri

traku in ceni le-tega.

Slika 3.6: Skica transporta v kombinaciji gnanih in negnanih valjčkov


-16-

Za transport bi bila primerna kombinacija gnanih in negnanih valjčkov (slika3.6), katera

bi bila zaradi proizvodnje vseh vrst valjčkov iz različnih materialov najbolj ustrezna, ker bi

lahko valjčke namestili nad in pod ploščo tako, da bi valjčki ploščo grabili in bi tako potovala

skozi valjčke v mazalni del. Za mazalnim delom pa bi lahko uporabili kar valjčne trakove oz.

profile, na katerih so drug za drugim nanizana majhna kolesca.

Ročno podajanje plošč pod mazalni del ne pride v upoštev, saj je postopek

neekonomičen in neracionalen, ker vse skupaj poteka preveč počasi, s preveč napora.

3. 2. 5 Pogon

Pogon naj bo čim manj hrupen, tekoč in čimbolj enostaven za konstrukcijo. Na voljo

smo imeli kar nekaj pogonov, vse pogone pa poganja EM, ki mora biti dovolj močan. Izbirali

smo med naslednjimi pogoni:

� s klinastim jermenom;

� z zobatim jermenom;

� z verižnim pogonom.

Slika 3.7: 5Zobati in klinasti jermeni

Klinasti jermen (slika 3.7) je primeren, ker ima zelo tiho delovanje, vendar prenaša

manjše sile kot zobati jermen. Zobati jermen (slika 3.7) ima prav tako zelo tiho delovanje in

prenaša večje sile kot klinasti jermen in je prav tako bolj primeren za naš prenos. Verižni

pogon ni primeren, ker ima glasno delovanje in je primeren za prenašanje večjih sil, kot jih

potrebujemo mi za našo napravo.[3]


-17-

3. 2. 6 Ohišje

Slika 3.8: Cevi iz nerjavečega jekla (INOX material)

Ohišje oz. konstrukcija naprave je lahko sestavljena iz pohištvenih cevi (slika 3.8), iz

INOX materiala, ali pa iz navadnega jekla. Podstavek oz. konstrukcija naj bo med seboj

varjena, na drugi zgornji del pa se pritrdi s pomočjo vijakov. Ogrodje naj bo konstruirano

tako, da se lahko čim lažje razstavi, transportira in nato sestavi nazaj.


-18-

3. 3 Izbira variantne rešitve

Na podlagi praktičnih preizkusov, katere smo izvedli v podjetju, in na podlagi

posvetovanja s strokovnjaki iz stroke in profesorji na Fakulteti za Strojništvo v Mariboru, pa

tudi z delavci in iz lastnih izkušenj pri proizvodnji armiranih plošč ter konstruiranju, smo

izbrali variantne rešitve (slika 3.9).[4]

Slika 3.9: Skica izbire variantnih rešitev

V osnovi smo se odločil za uporabo lijaka kot mazalnega pripomočka, ker je cenovno

najbolj ugoden in praktično bolj uporaben in natančen ter hiter kot drugi načini dovajanja

malte in mazanja. Skozi lijak se malta konstantno dovaja na stiroporno ploščo, lijak dodaja

potrebno količino malte skozi odprtino in nato, ko plošča potuje pod lijakom, na zadnji strani

še pogladi, da za lijakom ostane čista površina in ni potrebna nadaljnja obdelava plošče kot bi

bila potrebna, če bi ploščo mazali s strojem za brizganje malte. Armirno mrežico lahko

namestimo direktno nad lijak in se lahko nato brez kakršne koli ovire samodejno odvija skozi

lijak. Lijak ima na vsaki strani tudi robova, ki služita, da se material ne razlije preko širine

plošče in tako ostane plošča na straneh čista, brez kakršne koli umazanije. Praktični preizkus

nam je tudi pokazal, da tudi če se celotna naprava ustavi, iz lijaka ne teče oz. ne uhaja lepilo,

in sicer zaradi majhne odprtine, ki je na sprednji strani lijaka, seveda ob zadostni gostoti

materiala.


-19-

Če napravo ustavimo in jo nato ponovno zaženemo, nikjer ne vidimo sledi ustavljanja,

plošča je popolnoma gladka in lepa, kar pa je najbolj pomembno pa je, da ostanejo robovi

zelo čisti, praktično brez kakršne koli umazanije. Lijak je sestavljen iz nerjavečega INOX

materiala in ga po končani uporabi zelo lahko očistimo, medtem ko pri drugih načinih

mazanja izgubimo precej časa s pripravo in nato čiščenjem stroja oz. orodja. Lijak je

konstruiran tako, da ga lahko dvigujemo oz. spuščamo, odvisno od debeline plošč, ki jih

obdelujemo.

Za odvijanje mreže smo izbrali negnani valjček, kateri ima od znotraj vgrajena ležaja in

se samo pritrdi na konstrukcijo. Premer valjčka je malenkost manjši kot premer cevi, na

katerega je mreža navita, tako da mreža lepo sede na valjček. Mrežo samo prvič, ko zaženemo

proizvodnjo, potisnemo med lijak in ploščo, nato pa se sama odvija tako, kot se premika

plošča.

Stiroporno ploščo potiskajo skozi ploščo gnani valjčki, kateri imajo zraven še jermenice

za jermene, ki so nameščeni na zgornjem delu plošče, in sicer na jekleni kotnik s pomočjo

vijakov. Pod gnanimi valjčki so nameščeni še negnani valjčki, ki so od gnanih oddaljeni točno

za debelino plošč, pritrjeni pa so na U-profil s pomočjo vijakov. Vse skupaj je pritrjeno z

vijaki tako, da se lahko prilagaja glede različnih debelin plošč.

Vsi valjčki so gumirani, zaradi večje oprijemljivosti med valjčki in stiroporom. Osnovni

material za valjčke je plastična umetna masa.

Valjčke poganja elektromotor z reduktorjem, ki je nameščen zaporedno z gnanimi

valjčki preko zobatih jermenov, katere smo izbrali zato, ker so bili cenovno ugodni, zadostno

silo premagujejo in imajo v primerjavi z verižnim pogonom veliko tišje delovanje. Zobati

jermeni so standardne izvedbe in se dobijo skupaj z valjčki v kompletu, kateri so prav tako

standardne izvedbe. Pred delom z gnanimi valjčki imamo nameščene profile, v katerih so na

gosto vgrajena majhna kolesca, na zunanjih straneh z vodili tako, da plošče potuje lepo ravno

pod lijakom. Na zadnji strani smo prav tako namestili profile s kolesci, vendar daljše, zaradi

sušenja plošč. Tik pod mazalnim delom, kjer je sila največja, je nameščen večji negnan

valjček, ki je iz jekla in nato prevlečen z gumo.

Za sušenje plošč smo izbrali električna sevala, katera so zelo praktična in oddajajo

veliko toplote, tako da ploščo posušijo v predvidenem času. Sevala so v primerjavi z drugimi

variantami sušenja zelo dobra, saj ne porabijo veliko energije, so majhna in jih lahko

praktično pritrdimo na strop proizvodnje ter jih nato s pomočjo verig, na katerih so obešena,

spuščamo in dvigujemo, odvisno od gretja. Za izbiro seval smo se odločili zaradi njihovih

prednosti pred drugimi načini sušenja:[11]


-20-

· toplota v trenutku; 90 % toplotne energije je na voljo v roku 1 sekunde po vklopu;

· efektivno; 92 % izkoristek sevanja. Preko 85% energije se pretvori v toplo;

· nizki stroški ogrevanja; ni predgretja, ni toplotnih izgub;

stroški ogrevanja so do 4x nižji kot pri ogrevanju s plinom;

· natančno; toploto lahko usmerimo enako kot svetlobo v vse smeri;

· prilagodljivo; učinkovito lahko ogrevamo tudi samo določene prostore, tako zunanje kot

notranje;

· udobno; izhodna moč je nastavljiva med 0–100 %;

· zanesljivost; življenjska doba sevalnih elementov je do 5000 ur, tudi ob stalnem prižiganju

in izklapljanju sevalnika;

· varno; zaščiteno pred električnim prebojem z uporabo kvarčnih cevi;

· okolju prijazno; ni emisij izgorevanja, ne izgoreva kisik;

· čisto; ne onesnažuje zraka s sajami in prahom;

· kompaktna izvedba; majhne dimenzije seval.

Podstavek je sestavljen iz pohištvenih cevi iz INOX (C 1.4301) nerjavečega materiala in

zaradi mogočega stika z vodo, kadar se naprava čisti, tako nimamo problema z rjavenjem.

Med seboj so cevi varjene in se pritrdijo na napravo s pomočjo vijakov zato, da se lahko nato

celotna naprav razstavi in če je potrebno preseli na drugo mesto.


-21-

4 KONSTRUKCIJA IN MODELIRANJE CELOTNE

NAPRAVE V PRO/E

Ko smo imeli vse določeno, smo začeli konstruirati celotno napravo. Za modeliranje smo

izbrali program PRO/ENGINEER WILD FIRE 4.0 (PRO/E), za katerega imamo potrebno

znanje in izkušnje. V veliko pomoč pa nam je bila tudi literatura in navodila za PRO/E.

Preden smo sploh začeli konstruirati, smo si celotno napravo razdelili na tri osnovne dele in

na več poddelov, zaradi lažjega konstruiranja, preglednosti in nato samega sestavljanja v

proizvodnji.[2]

Trije osnovni deli naprave so:

� mazalni del;

� transportni del pred mazanjem;

� transportni del za mazanjem.

Na začetku smo začeli s konstrukcijo osrednjega mazalnega dela in njegovih delov. Gnane

in negnane valjčke smo konstruirali s pomočjo podatkov in skic, ki smo jih dobili od

proizvajalca valjčkov oz. dobavitelja, prav tako tudi jermene.

Ker smo imeli večino delov doma, smo se odločili, da bomo konstruirali tako, da bomo

porabili večino delov, ki jih imamo na razpolago. Ves vijačni material je standarden in smo ga

izbirali iz priročnika [5]. Ostali material pa bomo naročili oz. kupili, saj bomo uporabili samo

standardne dele. V nadaljevanju smo opisali konstruiranje posameznih delov NASP. Vse mere

in različni pogledi so razvidni iz sestavniških risb v prilogi na strani 45.


-22-

4. 1 Mazalni del

Mazalni del naprave (slika 4.1) je najpomembnejši del celotne naprave, sestavljen iz

naslednjih osnovnih delov:

1) lijaka, ki na plošče nanaša lepilo oz. malto;

2) pogonskega dela, kateri potiska stiroporne plošče skozi lijak;

3) konstrukcije, na katero je pritrjena armirna mrežica;

4) podstavek, na katerem je pritrjen celotni mazalni del.

Gnani in negnani valjčki skrbijo za transport plošče skozi lijak, in sicer tako, da so na

spodnjem delu negnani valjčki, na zgornjem delu pa gnani valjčki, katere poganja majhen EM

preko jermenskih prenosov. Vrtljaji na gredi EM so 6 vrt/min, kar je dovolj, da dobimo želeno

transportno hitrost plošč preko jermenskih prenosov, in sicer v = 1 m/min. Moč EM je 0,12

kW, kar je dovolj za potrebe naše proizvodnje.[8]

Na mazalnem delu se plošče armirajo. Plošče potujejo med valjčki, ki jih poganjajo pod

lijak. Pod lijakom se plošča maže, istočasno pa se dodaja armirna mreža. Za lijakom je plošča

že namazana. Dolžina mazalnega dela je L = 1500 mm.

Slika 4.1: Mazalni del naprave


-23-

4. 1. 1 Lijak

Lijak (slika 4.2) je najpomembnejši del celotne naprave. Lijak je zasnovan tako, da ima

stranice narejene pod kotom, in sicer glede na stiroporno ploščo, ki potuje vodoravno pod

njim. Stranice lijaka so iz pločevine debeline 2 mm, iz nerjavečega INOX materiala, ki so

med seboj zvarjene. Odprtina na zgornji strani, kjer se dovaja malta oz. lepilo, je 200 mm in

se na koncu, kjer lepilo izstopa, skrči na 30 mm. Celotna višina lijaka je 300 mm, zunanja

širina točno 1000 mm, notranja širina je za stranici lijaka manjša in znaša 996 mm, Ko se

plošča maže, se stranski stranici dotikata plošče. Stranski stranici preprečujeta uhajanje lepila

na straneh plošče, obenem pa ohranjata čist rob plošče, kar je zelo pomembno za nadaljnjo

montažo plošč. Lijak ima na sprednji strani, kjer plošča vstopa pod lijak, odprtino 3 mm,

medtem ko je na zadnji strani odprtina 2mm9. Na zadnji strani lijaka stranica sloni oz. se rahlo

dotika plošče zato, da lepilo ne uide za lijak, obenem pa tudi pobira odvečni material.

Vsi robovi so razigleni oz. posneti zaradi mreže, ki potuje pod lijakom, da preprečimo

raztrganje mreže. Lijak je pritrjen na mazalni del s pomočjo dveh kotnikov, ki sta zvarjena na

vsaki strani lijaka. Kotnika omogočata tudi reguliranje lijaka oz. dvigovanje in spuščanje po

potrebi, odvisno od debeline plošč in tudi od gostote materiala.

9 Odprtina 2 mm je zaradi debeline mreže in lepila, mreža in lepilo imata skupaj debelino ca. 1,5 mm.

Slika 4.2: Lijak


-24-

Mere lijaka (slika 4.3) in odprtine smo določil s pomočjo praktičnih preizkusov, in sicer

tako, da smo v osnovi imeli lijak z večjimi odprtinami, nato pa smo jih s pomočjo preizkusov

spreminjali in prilagajali, dokler nismo dobili idealnega razmerja med gostoto materiala in

hitrostjo potovanja plošče skozi lijak oz. dokler nismo odprtine tako zaprli, da material ne

uhaja iz lijaka v stanju mirovanja. Ko se začne plošča premikati, pa za seboj potegne tudi

lepilo oz. malto, vendar material ne sme biti pregost oz. preredek, ampak mora biti mešanica

ravno pravšnja. Lijak mora za optimalno delovanje biti konstantno napolnjen z materialom

vsaj nekje do polovice. Lepilo se dovaja v lijak preko stroja za nanašanje lepila. Stroj ima

nastavljiv pretok materiala do 25 l na minuto, tako da lahko po potrebi kontroliramo pretok.

Pretok seveda nastavimo tako, da je količina dovedenega lepila enaka količini odvedenega

lepila. Pri konstantni proizvodnji in hitrosti 1 m/min je poraba lepila ca.

V = 1 dm3.

Slika 4.3: Mere lijaka


-25-

4. 1. 2 Pogonski del

Pogonski del (slika 4.4) je sestavljen iz dveh delov, in sicer iz sedmih negnanih valjčkov

in štirih gnanih valjčkov. Sestavljen je tako, da je gnani del nameščen nad negnanim delom,

razdalja med gnanim in negnanim delom je debelina plošče, odvisno katero ploščo

obdelujemo. Zasnovan je tako, da lahko zgornji del prilagajamo, dvigujemo in spuščamo s

pomočjo vijakov, ki so nameščeni med gnane in negnane valjčke.

Pogonski del (slika 4.5) je nameščen tik pred lijakom tako, da lažje potiska plošče skozi

lijak.

Slika 4.4: Pogonski del

Slika 4.5: Pogonski del pogled levo


-26-

Gnani del (slika 4.6) je sestavljen iz dveh kotnikov na vsaki strani in štirih gnanih

valjčkov (slika 4.7) z že vgrajenimi jermenicami10. Premer valjčkov je 80 mm, delovna

dolžina pa 1000 mm. Celotna dolžina oz. vgradna dolžina valjčkov je 1053 mm. Valjčki imajo

na vsaki strani luknje z notranjimi navoji M8 x 15, tako da se lahko pritrdijo na profil z vijaki

M8 x 15. Vsi valjčki so notranje oležajani ST-025, prenos pa se prenaša preko zobatega

jermena. Teža valjčka je 5,62 kg.

Valjčke poganja elektromotor z reduktorjem, ki je nameščen prav tako na kotnik.

Pritrjen je na spodnji del preko vijakov M10 z možnostjo nastavljanja višine. Valjčki so iz

umetne PVC mase in nato še gumirani zaradi manjše možnosti zdrsa valja.

10 Valjček ima tovarniško vgrajene dvojne jermenice. [6]

Slika 4.6: Gnani del

Slika 4.7: Gnan valjček


-27-

Medosna razdalja valjčkov je 250 mm zaradi jermenov, ker smo uporabili standarden

zobati jermen širine 11. 2 mm, delitev t = 8 in delovne dolžine 600 mm.

Valjčke z jermenicami in jermeni smo dobili v kompletu, zato smo tudi konstruirali

medosno razdaljo tako, da nam točno paše za jermen, kateri je zraven valjčkov v kompletu.

Napenjalcev jermenov ne potrebujemo, ker je medosna razdalja zasnovana tako, da bodo

jermeni dovolj napeti. Za vpenjanje in morebitno menjavo jermenov je potrebno samo valjčke

odpustiti, odstraniti, zamenjati jermene, nato pa valjčke namestiti nazaj in zategniti.

Negnani del (slika 4.8) je nameščen pod gnanim delom na podnožje mazalnega dela.

Sestavljen je iz šestih negnanih valjčkov (slika 4.9), ki so iz PVC umetne mase in nato še

gumirani. Premer valjčkov je 80 mm, delovna dolžina pa je 1000mm. Vgradna oz. celotna

dolžina valjčkov je 1010 mm. Valjčki imajo za pritrditev notranji navoj M6 x 10 mm.

Valjčki so pritrjeni na dva UNP profila 80x45x6 dolžine 1500 mm, ki sta fiksirana z

vijaki na podnožje.Vsi valjčki so notranje uležajeni ST-013.Teža valjčka pa je 4,65 kg.

Slika 4.8: Negnani del

Slika 4.9: Negnani valjček


-28-

Pod lijakom, na mestu, kjer se plošča maže in je sila največja, je nameščen valjček iz

jekla in večjega premera. Premer večjega valjčka je Φ = 108 mm, delovna dolžina je ld = 1000

mm, vgradna pa 1010 mm. Valjček je negnan in je notranje oležajan. Os valjčka je iz jekla

DIN 2394. Na desni strani negnanega dela so privarjeni tudi štirje kotniki. Kotniki so

nameščeni tako, da se spodnji del razširi zaradi zgornjih gnanih valjčkov, ki so daljši od

negnanih, zaradi dodane jermenice.

4. 1. 3 Podnožje mazalnega dela

Podnožje (slika 4.10) oz. podstavek je sestavljen podobno kot pri transportnem delu, le

da ima na vrhu privarjene še dodatne ploščice z luknjami za pritrditev na zgornji del na U-

profile. Ploščica je iz ploščatega jekla mere 10 x 45 x 100 mm.

Mere podnožja so prilagojene glede na mazalni del tako, da so noge med seboj bolj

razmaknjene in se transportna dela pred in za mazanjem vstavita med noge mazalnega dela.

Slika 4.10: Podnožje mazalnega dela


-29-

4. 1. 4 Nosilec mreže

Nosilec mreže (slika 4.11) je fiksno pritrjen na spodnji del mazalnega dela, in sicer na

UNP-profil z vijaki. Nameščen je pred lijakom tako, da je mreža čim bližje lijaku. Višina h =

490 mm zaradi mreže, katera je navita na kolutu, in ima obseg o = 300mm. Ogrodje je

sestavljeno iz varjenih kvadratnih cevi dimenzij 45 x 45 x 4, ki so med seboj varjene. Na

spodnjem delu konstrukcije je na noge zvarjena ploščica, enaka kot pri podnožju za pritrditev

konstrukcije na UNP-profil s pomočjo vijakov. Mreža je fiksirana na konstrukcijo s pomočjo

negnanega valja premera Φ = 40 mm, mreža ima cev premera Φ = 42 mm. Mreža je

nataknjena na valjček, ki je s pomočjo vijakov fiksiran na vsaki strani v kotnika. Kotnika sta

nameščena na zgornjem delu cevi oz. konstrukcije in imata izvrtane luknje v razdalji 100 mm,

da lahko mrežo po potrebi napenjamo.

Slika 4.11: Nosilec mreže


-30-

4. 2 Transportni del pred mazanjem

Transportni del pred mazanjem (slika 4.12) prevaža stiroporne plošče od začetka

naprave pa do mazalnega dela.

Sestavljen je iz podnožja in U-profilov, v katerem so že vgrajena majhna kolesa. Profili

so pritrjeni na podnožje s samo zareznimi vijaki in so med seboj razmaknjeni 150 mm na

širini 1007 mm (zunanje mere), zunanja dva profila sta drugačna od ostalih. Razlikujeta se v

tem, da imata vgrajena kolesca z vodili, ki ploščo usmerjajo direktno pod lijak. Da bi bila

potrebna sila za transport minimalna, smo izbrali profile z izbranimi kolesci, katera že imajo

vgrajena ležaja.

Slika 4.12: Transportni del pred mazanjem


-31-

4. 2. 1 Podnožje

Podnožje (slika 4.13) je sestavljeno iz varjenih kvadratnih cevi, zunanjih mer 45 x 45 x

4, katere naknadno razrežemo na potrebne dolžine. Cevi so dobavljive v standardnih dolžinah

[7], in sicer dolžina l = 3000 mm. Na spodnjem delu cevi, ki služijo kot noge podnožja, je v

cev privarjena še ploščica debeline 2 mm, v katero je predhodno narejen navoj, v katerega se

privije nastavljiva noga iz umetne mase. Celotno podnožje je po višini nastavljivo, in sicer

zaradi morebitne neravne podlage, na kateri stoji celotna naprava.

Slika 4.13: Podnožje


-32-

4. 2. 2 U-profil z vgrajenimi kolesci

U-profil (slika 4.14) sestavljajo kolesa, ki so uležajana in vodila, v katerega so ta kolesa

nameščena.

V profilu so na kratki razdalji na gosto izvrtane izvrtine za kolesa, da lahko le-te po

potrebi premikamo. Profil je standarden, različnih dolžin in se ga lahko dobi v specializiranih

trgovinah po ugodnih cenah.

Slika 4.14: U-profil z vgrajenimi kolesi


-33-

Na vsaki strani transportnega dela smo uporabili tudi U-profil z vodili (slika 4.15), ki je

sestavljen enako kot profil brez vodil, le da ima ta namesto navadnih oležajanih koles

vgrajena kolesa (slika 4.16), ki imajo na straneh robove dvignjene za 5 mm. Ta profil

pritrdimo na zunanje strani podstavka, da ploščo usmerjajo do mazalnega dela pod lijak in

tako plošča ne more uhajati iz želene smeri.[6]

Slika 4.15: U-profil s kolesci z vodili

Slika 4.16: Uležajana kolesa na U-profilu s stranskim robom


-34-

4. 2. 3 Ploščica cevi

Že prej omejena ploščica za cev (slika 4.17), z merami 40 x 40 x 2 je vstavljena oz.

zvarjena na spodnji strani cevi, ki služijo za noge podstavka in imajo izvrtino z navojem M10

za namestitev nastavljive noge iz umetne mase.

Slika 4.17: Ploščica za cev


-35-

4. 2. 4 Noga nastavljiva

Noga nastavljiva (slika 4.18), premera Φ = 70 mm, višinsko nastavljiva h = 0–40 mm z

navojem M10. Noga je iz umetne mase z jeklenim navojem. Noge so standardnih mer in se

dobijo po naročilu pri proizvajalcu. Noge smo modelirali po skici z merami, ki nam jih je

poslal proizvajalec plastičnih nog.

Slika 4.18: Noga nastavljiva


-36-

4. 3 Transportni del za mazanjem

Transportni del za mazanjem (slika 4.19) je identičen kot transportni del pred

mazanjem, vendar s to razliko, da je veliko daljši zaradi samega izteka za plošče in zaradi

daljšega časa sušenja plošče. Sam transportni del za mazanjem je dolžine l = 6000 mm,

sestavljen pa je popolnoma identično kot prvi del.

Transportni del za mazanjem ima dolžino l = 6000 mm zaradi omejitve s prostorom, saj

daljše naprave ni mogoče postaviti v naš prostor. Krajša naprava pa tudi ne sme biti, saj se

plošča na krajši razdalji ne bi dovolj posušila.

Slika 4.19: Transportni del za mazanjem


-37-

4. 4 Električna sevala

Električna sevala namestimo za mazalnim delom naprave, in sicer tik za lijakom.

Plošča, ko pride izpod lijaka, se tako začne takoj postopoma sušiti. Sevala so nameščena tako,

da je prvo sevalo, ki je nameščeno za lijakom in je od lijaka oddaljeno 500 mm, v višini 350

mm od plošče. Drugo sevalo je nato nameščeno v višini 250 mm od plošče in je od prvega

oddaljeno 500 mm. Tretje sevalo pa je najbližje ploščam, in sicer v višini 150 mm in je od

drugega oddaljeno 500 mm. Vsa tri sevala so v proizvodnji pritrjena na strop v s pomočjo

verig in so lahko nastavljiva (lahko jih dvigujemo in spuščamo po potrebi). Po potrebi lahko

izdelamo zaščitno pločevino okrog seval, katera nam bi toploto usmerjala še bolj proti

ploščam in obenem zaščitila delavca pred toploto, ki jo sevalo oddaja.

Na podlagi časa sušenja in števil seval smo izbrali sevalo SMART 2000 (slika 4.20), ki

je dovolj močno, da nam plošče posuši v 5 minutah. So cenovno ugodna in so primerna za

proizvodnjo in sušenje materialov. Velik odsevnik zagotavlja optimalne karakteristike.[11]

Prvorazredni IR grelec (slika 4.20)

Teža: 2,200 g

Mere 1000 x 140 x 100 mm

Moč: 1500–2000 W

Slika 4.20: Električno sevalo


-38-

5 REZULTATI

Po končani konstrukciji je naprava pripravljena za izdelavo, najprej je potrebno izdelati še

kosovnico ter dobaviti material, nato sledi izdelava naprave v proizvodnji. Naprava je dosegla

svoj namen, saj delavcu olajša vsa težka dela in poveča produktivnost s 5 plošč na uro na 30

plošč na uro. Celotno napravo lahko razstavimo, očistimo in po potrebi prestavimo na drugo

lokacijo. Vsi potrošni deli so lahko zamenljivi.

5. 1 Predstavitev končnega izdelka

Naprava (slika 5.1) je dolga 9 m, visoka 1,7 m in široka 1,2 m. Sestavljena je iz

standardnih elementov, katere je mogoče dobiti v vseh specializiranih trgovinah. Celotna

naprava je nastavljiva po višini z nastavljivimi nogami zardi morebitnega neravnega terena,

kjer bo postavljena. Na napravi je možnost kasnejšega nadgrajevanja po potrebi, in sicer za

samodejno rezanje in obračanje plošč ter avtomatsko dodajanje plošč na napravo. Pred

proizvodnjo plošč je potrebno namestiti na del pred valjčki svetlobno zaveso oz. senzorje, in

sicer zaradi same varnosti, da ne bi delavec segal z roko med valjčke.

Slika 5.1: Celotna sestavljena naprava


-39-

5. 2 Opis delovanja naprave

Slika 5.2: Opis delovanja naprave


-40-

Kot prikazuje slika 5.2 delo poteka tako, da delavec na začetku na tekoči trak polaga

neobdelane plošče eno za drugo, in sicer tako, da med ploščami ni časovnega razmika.

Delavec plošče potiska dokler ne prispejo do gnanih valjčkov, ki jih potem potisnejo naprej

pod lijak, v katerem je konstantna količina lepila. Lepilo se konstantno dovaja v lijak s

pomočjo stroja za brizganje lepila. Skozi lijak istočasno potuje tudi mreža, katera je

nameščena tik nad lijakom. Pri prvem zagonu naprave je najprej potrebno zagnati valjčke in

šele nato stroj za brizganje lepila, da ne bi slučajno prišlo do izliva lepila, in zatem še mrežo

ročno potegniti pod lijak. Ko je mreža enkrat za lijakom in je poglajena z lepilom, se ta sama

odvija kakor hitro potuje plošča. Mrežo praktično plošča vleče za sabo. Zato je tudi

pomembno, da delavec vstavlja plošče neprekinjeno eno za drugo, da ni med ploščami

vmesnega prostora in tako preprečuje izliv lepila. Delavec, ki vstavlja plošče, ima vso

kontrolo nad stikali za valjčke in strojem za brizganje. Za lijakom so nameščena električna

sevala, katera plošče posušijo, na koncu pa jih drug delavec razreže in odstrani. Zatem so

plošče pripravljene za armiranje na drugi strani. Plošče se po sušenju zaradi mreže, ki je

neskončna, držijo skupaj, zato jih je potrebno po stikih prerezati in nato odstraniti. Plošče so

vodene skozi napravo s pomočjo vodil, katera so nameščena na valjčkih. Material se meša v

posebnem mešalcu in se dovaja v lijak konstantno. Po končanem delu se naprava enostavno

opere in je pripravljena za nadaljnjo delo.


-41-

6 ZAKLJUČEK

S konstrukcijo naše naprave smo dosegli želene rezultate, vendar obstaja možnost dopolnitve

naprave brez bistvenega spreminjanja osnove.

V primeru ogromnega števila povpraševanja in serijske vsakodnevne proizvodnje bi bilo

potrebno napravo še nadgraditi. Dodatno bi morali skonstruirati še del, ki bi ploščo oz. mrežo

po končanem sušenju samodejno odrezal. Poleg avtomatskega rezanja bi morali narediti še

avtomatsko odstranjevanje plošč s tekočega traku. Naprava oz. robot ali kaj podobnega bi

končane plošče odstranjevalo s tekočega traku. Tako kot samodejno odstranjevanje bi nato

izvedli še samodejno dodajanje plošč na tekoči trak. Z nadgradnjo naprave bi praktično lahko

dosegli minimalno število delavcev, ki bi bili potrebni za delo na napravi. V bistvu bi lahko

dosegli, da bi bil dovolj samo en delavec za uspešno delo na napravi.

Variant je še veliko, vendar trenutno ni potrebe po nadgradnji naprave in nam več kot

zadošča osnovna naprava, katera nam je bistveno olajšala delo in tudi produktivnost.

Če pa se bo v bližnji prihodnosti pokazala potreba po večji produktivnosti, pa bomo

razmišljali tudi v smeri nadgrajevanja naprave. Najprej pa se moramo seveda z našimi izdelki

pribiti na trg in dokazati tudi našo kvaliteto.


-42-

7 VIRI

7. 1 Literatura

[1] Dolšak Bojan,Novak Marina. Konstruiranje za proizvodnjo: gradivo za predavanja.

Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2006.

[2] Čretnik Samo. Priročnik za uporabo programa Pro/Engineer Wildfire V.2.0.

Ljubljana: Pasadena, 2005.

[3] Flašker Jože. Jermenska gonila: učbenik. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 1993.

[4] Pehan Stanislav. Metodika konstruiranja. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2005

[5] Kraut Bojan. Krautov strojniški priročnik, 14. slovenska izdaja / izdajo pripravila Jože

Puhar, Jože Stropnik. Ljubljana: Littera picta, 2003

7. 2 Svetovni splet

[6] Transoprema-Družba za proizvodnjo, trgovino in storitve (svetovni splet).

Dostopno na WWW:http://www.transoprema.si (20. 3. 2009)

[7] Metra d.o.o.(svetovni splet)

Dostopno na WWW:http://www.metra-sezana.si (25. 3. 2009)

[8] Elvip-Trgovina (svetovni splet)

Dostopno na WWW:http://www.elvip.si (20. 4. 2009)

[9] Konstruiranje ( svetovni splet). Wikipedija, prosta enciklopedija.

Dostopno na WWW:http://sl.wikipedia.org/ (20. 4. 2009)

[10] Inoks d.o.o (svetovni splet)

Dostopna na WWW: http://www.inoks.si/contents.php?cid=45 (20. 4. 2009)

[11] Električno ogrevanje ( svetovni splet)

Dostopno na WWW:www.elektricno-ogrevanje.si/elektricna-sevala.asp

[12] Fragmacel plošče

Dostopno na WWW: http://www.eps.si/download/clanki/


-43-

8 PRILOGE


-44-

8. 1 Sestavni načrti NAS

o celotna naprava za armiranje stiropornih plošč

o mazalni del

o transportni del pred mazanjem

o transportni del za mazanjem

o nosilec mreže


-45-


-46-


-47-


-48-


-49-


-45-

8.2 Stran katalogov z uporabljenimi elementi v NAS

o Stran kataloga valjčkov Transoprema d.o.o

o Stran kataloga cevi in profilov Metra


-46-

8.3 Ponudbe

o Ponudba za valjčke in jermene Transoprema

o Ponudba za cevi KGZ


-47-

8.4 Življenjepis

Življenjepis

Denis BALTIĆ _______________________________

Curriculum Vitae

Pri postaji 17/b 2391 Prevalje

Telefon: 041 334 540 E-naslov: [email protected]

OSEBNI Rojen 13 julij 1983 v Slovenj Gradcu, Slovenija, moški, slovensko PODATKI državljanstvo

Osebne lastnosti:

Zanesljiv, natančen, hitro učljiv, prilagodljiv, delaven, iskren, pozitiven,… Interesne dejavnosti: šport (nogomet, plavanje, smučanje, rolanje, košarka,…) nove tehnologije (računalništvo, internetne tehnologije, modeliranje,…)

IZOBRAZBA SSKŠ Ravne na Koroškem – Srednja strojnokovinarska šola 1998 – 2002 uspešen zaključek s poklicno maturo 2002 Pridobljena izobrazba: Strojni tehnik

DELO 1999 – 2007 povprečno 2-3 mesece na leto počitniško delo v domačem

podjetju Slikopleskarstvo BALTIĆ s.p. 2008 šest mesecev prakse v podjetju NIEROS Metal d.o.o., delo v

konstrukciji in razvoju 2008 štiri mesece dela v podjetju FISKUS d.o.o., delo kot konstrukter 2009 zaposlitev v domačem podjetju SLIKOPLESKARSTVO BALTIĆ

s.p. ZNANJA IN Strojništvo: IZKUŠNJE nezahtevna ključavničarska dela pridobljena preko prakse v srednji šoli poznavanje CAD/CAM sistemov (AutoCAD, Pro/Engineer) konstruiranje transportnih naprav, transportna tehnika

Računalništvo: Operacijski sistemi Windows, MS Office (Word, PowerPoint, Acses,

Excel, FrontPage) CorelDraw, InfoSys, internetne in informacijske tehnologije, strojna

oprema Organizacija: 3 leta administrator v domačem podjetju

Tuji jeziki: Angleški jezik-pasivno Srbohrvaščina-aktivno Nemški jezik-pasivno

Vozniški izpit: B kategorija

RA ČUNALNIŠKO PODPRT RAZVOJ NAPRAVE ZA ARMIRANJE … · 2020. 1. 30. · Predmet raziskovanja, v...

Documents

Transcript of RA ČUNALNIŠKO PODPRT RAZVOJ NAPRAVE ZA ARMIRANJE … · 2020. 1. 30. · Predmet raziskovanja, v...