stroj12 jun el · 2015. 3. 25. · Vrstva mléčného Cr je rovno-měrná, souvislá bez...

Strojárstvo

Obsah \ Contents

Strojár

s

odborné a vedecké články

StStSttStrorororoorojájájájájááájájáájársrsrstvvo o EXXXXTRTT A – mimimiiiiieeseseseeeseese totot ppppprereree rrrrreeeece ennnzozozozoovanénéné ooooodbdbdd ororo nénééééén pppprírírríríspspevvvkkykykykStrojárstvo EXTRA – miesto pre recenzované odborné príspevky

015Modelovanie vnútropodnikových procesov aplikáciou Petriho sietí

Simulation of Intra-Company Processes Using Application of Petri‘s Networks

018eLearning v povrchových úpravách strojárskych výrobkov

Some challenges for eLearning within surface treatment

021Burza / Exchange

002Degradace duplexního povlaku chromu

Degradation of Duplex Chromic Coating

006Simulačné nástroje návrhu transmisií nákladných vozidiel

The use of simulation tools for the design of truck transmissions

010Psychoakustika v automobilovom priemysle

Psychoacoustics in Automotive Industry

Degradace duplexního povlaku chromuTEXT/FOTO: Ing. Xenie Ševčíková, Ing. Jan Garay, VŠB – TU Ostrava, Ing. Ladislav Obr, CSc.

Mikrodiskontinuální katodické povlakové systémy na bázi dvouvrstvého (duplexního) chromování jsou nedílnou součástí protikorozní ochrany strojů a zařízení exponovaných v důlním prostředí. Rozhodujícím faktorem jejich aplikace jako protikorozní ochrany je bezesporu vysoký stupeň provozního namáhání povrchů součástí jak ve smyslu vysoké korozní agresivity prostředí, tak na úrovni zvýšeného rizika mechanického poškození způsobeného případným dopadem horniny na jejich povrch a vysokou provozní prašností.

Volba metodiky tvrdého chromování je rovněž ovlivněna požadavky na dlouhodobé umístění zařízení v provozech a náročností spojenou s jejich případnou renovací souvi-sejících s omezením přístupu v rámci bezpečnosti případ-

ných demontáží, náhrady a jiných servisních aktivit, které není vždy možné aplikovat v místě umístění. Tyto povlaky musí splňovat základ-ní předepsaná kritéria kvality v návaznosti na vysoce užitné vlastnosti funkční korozní odolnosti a zabezpečovat jejich neměnnost. Některé vlastnosti povlaků chromu preferované v oblastech průmyslového využití převážně technického charakteru jsou vysoká pevnost v tla-ku, nízký součinitel tření, odolnost proti opotřebení a mechanickému zatížení, případně smáčivost. Při tlakovém zatížení povrchu povlaku je důležitým předpokladem pro zajištění dostatečné odolnosti po-vlaku před prolomením vyloučení větší tloušťky Cr vrstvy. Hodnoty tloušťky Cr povlaků pro technické využití od korozně ochranného tenkovrstvého nanášení až po silnovrstvé povlakování v oblastech re-novací v rozmezí (30 – 800) m. Negativem těchto povlaků je nízká odolnost v tahu, difuze vodíku do základního materiálu během pro-cesu chromování a jeho následná potřeba eliminace tepelným zpra-cováním, které nemusí být u ocelí vysokých pevností účelné a je ná-ročné jak po stránce energetické, tak ekonomické.Součinností mnoha výrobních a technologických faktorů jejich ná-hodnou kombinací a jinou nedbalostí zapříčiněnou nebo bezděč-nou aplikací může docházet k předčasným degradačním jevům a vý-skytu anomálií povrchové úpravy, dosahujících v krajním případě úrovně destruktivních rizik základního materiálu součásti či celého

sestavného systému. Pomocí vizuální kontroly a metalografického še-tření se pokusíme některé příčiny identifikovat, a to právě na konkrét-ním případu součásti, kterou dokumentuje obr. 1.

Obr. 1 Dokumentace poškození povrchu tvrdochromu součásti krátkodobě exponované v důlním klimatu

Kontrola jakosti

Kontrola jakosti povlakového systému byla provedena a zaznamená-na metalografickými postupy a metodami. Šetření zkoumá možné

6/2012 \ www.strojarstvo.sk002

příčiny degradace katodického dvouvrstvého povlakového systému chromu metodou kolmého řezu s využitím světelné mikroskopie a měřením mikrotvrdosti povlaku se zaměřením na makro a mikro-skopickou identifikaci degradačních jevů. Závěrečná diskuze pak na základě této dokumentace stanovuje příčiny a důsledky případných abnormalit procesu povlakování a zároveň specifikuje možné příči-ny jejich aktivace. Součást byla galvanicky chromována dvouvrstvým povlakem, vhodným převážně pro účelné technické využití, nikoli dekorativ-ní. Základní vrstva mléčného chromu vyloučená na předuprave-ný anodicky zdrsněný povrch součásti základního materiálu značení 42CrMo4 byla stanovena v rozsahu (10 – 15) m a minimální pře-depsaná tloušťka závěrečné (krycí) vrstvy tvrdochromu Crme (50 – 65) m. Povlak byl po vyloučení stříbřitě lesklý, bez viditelných vi-zuálních vad, vhodný k provedení následné operace broušením na předepsaný rozměr.Korozní zkouška ČSN EN ISO 9227.

Měření charakteristik povlaku:

► měření tloušťky chromové vrstvy ► měření tvrdosti HV 0,1 ► pórovitosti povlaku ► hodnocení mikrotrhlinkovitosti

Měření tloušťky Cr povlaku bylo provedeno pomocí metalografické-ho mikroskopu Olympus GX51 za pomocí software QuickPHOTO Industrial 2.2, vždy bylo provedeno 5 měření na výřezu.Měření tvrdosti HV 0,1 Cr povlaku bylo provedeno na automatic-kém tvrdoměru AM43 fy LECO, vždy bylo provedeno 5 měření na výřezu. Dle ČSN EN ISO 4516, jakostní značka materiálu – 42CrMo4. Předpokládaná tloušťka duplexního Cr povlaku cca 80 μm. Tvrdost povlaku dle ČSN ISO 6158 (850 – 1100) HV. Norma použitá pro toto měření ISO 4516.Pórovitost povlaku byla hodnocena dle ČSN EN ISO 10308 – indikace pórovitosti ochranného povlaku barevnou reakcí zkušebního činidla s chráněným kovovým materiálem.Hodnocení mikrotrhlinkovitosti dle ČSN EN ISO 6158. Povrch Cr po-vlaku byl elektrolyticky naleptán 5 % roztokem uhličitanu sodného. Stanovení počtu trhlinek v měřeném úseku bylo provedeno pomocí světelné mikroskopie za podpory software QuickPHOTO Industrial 2.2.

Obr. 2 Duplexní Cr povlak, mezivrstva mléčného chromu, tvrdochrom s viditelnými mikrotrhlinkami, oblast preparace bez poškození povrchu (M 200:1)

Tab. č. 1: Hodnoty měřených charakteristik duplexního Cr povlaku

Počet měření

Mikrotrhlinypočet/cm

Tloušťka mléčné Cr

vrstvy [μm]

Tloušťka duplexní Cr vrstvy [μm]

Měření mikrotvr-dosti Cr povlaku

Ø HV 0,1

1.

130 – 160

10 78 1 1202. 11 82 1 0863. 10 80 1 0154. 9 81 1 0685. 10 80 1 090

Pozn: Zaručená korozně ochranná vlastnost povlaků mikrotrhlinkových – obsahují uzavřenou síť mikrotrhlin ve všech směrech v minimálním počtu 250 trhlinek na 1 cm.

Naměřené hodnoty kontroly charakteristik povlaku pomocí metalo-grafického šetření metodou kolmého řezu oblasti preparace bez zná-mek poškození povlaku jsou uvedeny v tabulce č.1. Předepsané tloušť-ky povlaků nebyly podkročeny, je zde patrná dobrá přilnavost a vysoká kvalita galvanicky vyloučeného povlaku. Vrstva mléčného Cr je rovno-měrná, souvislá bez viditelných vad, necelistvostí a ztráty přilnavosti, či vazby na následně vyloučenou vrstvu tvrdochromu. Na obr č. 2 je rov-něž viditelná mikrotrhlinkovitost vrstvy tvrdochromu. Porezitu a pří-padné necelistvosti povlaku lze vysvětlit jako důsledek kolmého řezu mikrotrhlinami, trhlinky jsou krátké, uzavřené, neprocházejí rovnoběž-ně celou tloušťkou povlaku a jsou orientovány převážně ve smyslu plo-chy rovnoběžné s povrchem povlakované součásti. Šetření bylo prová-děno pouze v leštěném stavu, základní materiál nevykazoval známky interkrystalické koroze a případné hodnocení mikrostruktury základní-ho materiálu nebylo předmětem zkoumání.Měření mikrotvrdosti povlaku uvádí průměrné hodnoty měření v ob-lasti bez poškození povlaku. Byla rovněž provedena kontrolní měření v místech odběru se sníženou kvalitou povrchové úpravy, viz. obr. č. 3, hodnoty tvrdosti se však příliš nelišily ve srovnání s hodnotami galva-nického povlaku bez známek poškození. Zajímavé snad může být jen to, že rozpětí hodnot bylo vyšší (967 – 1130) HV0,1. Podmínka stano-vená normou ČSN ISO 6158 (850 – 1100) HV byla splněna v plném rozsahu a ve všech oblastech zkoušeného povlaku.

Degradation of Duplex Chromic Coating The micro-discontinuous cathodic coating systems, which are based on the

two-layer (duplex) chrome plating, are a necessary part of anticorrosive

protection of machines and machinery operating in the mining working

area. The decisive factor of their application, acting as the anticorrosive

protection, is a high degree of operational loading of the machine part

surfaces with regard to the corrosive aggressiveness of ambient, as well as

taking into consideration possibility of mechanical damaging caused by

falling rocks and the high level of dustiness.

r e s u m é

Obr. 3 Makrodokumentace poškozené oblasti povlaku Cr – povrchu tvrdochromu (M 10:1)

www.engineering.sk \ 6/2012 003

P O V R C H O V É Ú P R A V Y

Obr. 4: Mikroskopická dokumentace mikrotrhlinkového povlaku Cr, stopy po broušení povrchu (M 200:1)

Obr. 5: Průběžné trhliny povlaku s pozvolným přechodem v důlkovou korozi základního materiálu (M 100:1)

Na obr. č. 4 je viditelné síťoví povrchových trhlin povlaku, které vli-vem kapilární kondenzace zapříčiní šíření kondenzátu necelistvostmi a mikrotrhlinami napříč povlakem, jak je patrno z obr. č. 5, č. 6 a v ko-nečném důsledku umožní proniknutí agresivně korozního prostředí k povrchu základního materiálu součásti. Následně dojde k aktivaci korozních dějů základního materiálu a k pozvolnému podkorodování Cr povlaku. Tyto korozní děje mohou do určité míry podkorodování probíhat bez vizuálních změn povlaku, následným hromaděním ko-rozních zplodin v místech důlkové koroze a vlivem jejich pozvolné-ho objemového nárůstu dochází ke ztrátě přilnavosti, vzniku puchýřů a vlivem narůstajícího tlaku k překročení pevnost Cr povlaku a k jeho následné destrukci. Prolomení a nadzvednutí Cr povlaku v takto po-škozených oblastech zapříčiní výskyt korozních puchýřků. Tyto skry-té korozní děje mohou probíhat dlouhodobě, bez vědomí obsluhy mnohdy až do náhodného mechanického poškození povlaku.

Obr. 6: Důlková koroze základního materiálu zapříčiněná pozvolným prostupem korozního prostředí sítí mikrotrhlin Cr povlaku (M 200:1)

Obr. 7: Rozsáhlá koroze základního materiálu (M 100:1)

Průběh koroze základního materiálu, uvedený na obr. 7, dokumentu-je výše uvedené skutečnosti a upozorňuje na skrytá rizika probíhají-cí degradace součástí bez viditelných známek poškození povlakové-ho systému.

Závěr

Jedním z faktorů majícím vliv na přilnavost a kvalitu povlaku, je způ-sob chlazení součásti během procesu obrábění. V případě nedosta-tečného chlazení může docházet k místním změnám mikrostruktu-ry povrchu základního materiálu, projeví se výskytem náběhových barev. Tato změna je převážně trvalého charakteru, ale v případě, že rozměry součásti umožní její odstranění, projeví se po ukončení gal-vanizace jako vizuální změna povlaku ve formě skvrn a ztrátou přil-navosti. U některých typů ocelí lze v tomto případě aplikovat tepel-né zpracování, ale jelikož nejsme schopni stanovit hloubku přehřátí a úroveň strukturních změn bez metalografického šetření, dochází převážně ke změnám napětí v povrchové struktuře součástí, půso-bících na povlak degradačně, převážně snížením přilnavosti, sníže-ním tvrdosti a porušením celistvosti. Mezi důležitá kritéria, mající vliv na kvalitu a soudržnost katodicky vyloučeného duplexního povla-ku chromu, se řadí potřeba dostatečného chlazení povlaku při pro-cesu broušení. Nedostatečné chlazení aktivuje vznik trhlin, majících tendenci šíření ve smyslu síťoví mikrotrhlinek povlaku. Tímto dochá-zí k usnadnění prostupnosti a tvorbě kondenzátu korozních zplodin na povrchu základního materiálu. V případě využití chladících emul-zí s prošlou dobou expirace dochází k urychlení těchto dějů. Příliš velké místní mechanické zatížení povlaku působí deformaci povla-ku a jeho následkem dochází k propojení kanálků mikrotrhlinek, viz. obr č. 6. Takto narušený povlak je potom náchylnější ke vzniku pod-povrchové koroze. Proces anodického zdrsňování povrchu výrobku je kritickým místem v oblasti snižování přilnavosti povlaku, pokud dojde k překročení doby trvání anodického procesu a vytvoření oxi-dační vrstvy povrchu součásti na bázi nekovových sloučenin uvol-něných například ze základního materiálu. Velký vývin vodíku při sa-motném procesu katodického povlakování duplexním systémem na bázi mléčného a tvrdého chromu mikrotrhlinkového má za následek tendenci pronikání vodíku do základního materiálu s následným vý-skytem vodíkových trhlin s vazbou na interkrystalickou korozi. Tomu lze předcházet odvodíkováním, a to během procesu, nebo po ukon-čení procesu galvanického povlakování, ale s ohledem na energetic-kou náročnost a spotřebu času je tento způsob tepelného zpracování mnohdy podceňován.Snížení nebo případná eliminace výše uvedených rizik v oblasti tech-nického tvrdého chromování bylo cílem dalšího vývoje této techno-logie. Výsledkem byla formulace chromovacích lázní třetí generace za



použití organického katalyzátoru. Vyloučený povlak obsahoval výraz-ně vyšší počet jemných mikrotrhlin. Zvýšila se mikrotvrdost povla-ku a výrazně se zvýšila jeho otěruvzdornost. Nezanedbatelná je i eko-nomika chromování, kdy u lázní nové generace dochází ke zvýšení katodového proudového výtěžku z původních 10 – 14 % na 25 – 27 %, což ve svém důsledku umožňuje výrazné zkrácení chromova-cích časů a výraznou úsporu energie. Porovnání chromových povlaků z lázní 1. a 3. generace je uvedena v následující tabulce.

Tab. 2: Vlastnosti vyloučeného chromového povlaku

VlastnostTypická hodnota

Lázeň 1. generace Lázeň 3. generaceHustota (g/cm3) 6,9 – 7,1 6,9Mikrotrhliny (počet/cm) 100 – 150 400 – 700Tvrdost (HV100) 900 – 1 000 1 100 – 1 250Úbytek – Taber test (mg/10 tis. ot.)

30 6

Vzhled pololesk vysoký lesk

Při použití lázní třetí generace se značně smazával význam původní duplexní technologie. V řadě případů byla tato technologie zacho-vána v modifikované variantě – mléčný chrom + finální vrstva z láz-ně třetí generace. Velmi těžké korozní podmínky a silné mechanic-ké namáhání v prostředí vlhkosti a prachu, například v hornictví, si však vynucují hledání nových technologií. Jednou z možností řešení

je použití žluté bronzi s obsahem 12 – 16 % cínu, místo mléčného chromu. V České republice není tato technologie ještě aplikována, ale z pohledu celosvětového nasazení je tato technologie již zavede-na a podle střízlivých odhadů bylo již nasazeno více jak 350 tisíc hyd-raulických součástí důlních stojek. Bronz patří ke kovům s nejvyšší korozní odolností. Bronzové vrstvy jsou extrémně odolné vůči atmosférickým vlivům, včetně agresivních médií, neboť vytváří tzv. samoochrannou oxidační vrstvu. Má vyni-kající odolnost proti důlním vodám s obsahem kyseliny uhličité a solí. Její použití umožňuje prodloužení životnosti a zvýšení záruk na zaří-zení v celosvětovém hornictví. Bronzové vrstvy jsou vylučovány z komplexního kyanidového pros-tředí, které zaručuje výbornou mikro a makro rozptylovou schopnost. Tvrdost se pohybuje v rozmezí 400 – 450 HV01Neutrální zkouška v solné mlze (dle DIN EN ISO 9227 NSS) je po 1 000 hodinách bez nálezu.Zkouška solnou mlhou a kyselinou octovou (dle DIN EN ISO 9227 AASS) je taktéž po 1 000 hodinách exposice bez nálezu.Zkouška odolnosti vůči teplotním změnám (23 hod. při – 40 oC a ná-sledné okamžité vložení do komory zahřáté na 80 oC) nevykazuje po 14 cyklech sebemenší trhlinky v povlaku.Kombinace povlaků bronz/tvrdý chrom z lázní 3. generace, je per-spektivní povrchovou úpravou tam, kde je vyžadována extrémní odolnost vůči korozi a opotřebení.

Literatura:

[1] ČSN EN ISO 10289 Metody korozních zkoušek kovových a jiných anorganických povlaků na kovových podkladech. Hodnocení vzorků a výrobků podrobených korozním zkouškám. 2001.

[2] Píšek, F. Nauka o materiálu II, svazek 1 a 2, Praha: ČSAV, 1959.[3] Průšek, J. a kol. Hodnocení jakosti a účinnosti protikorozních ochran strojírenských výrobků, Praha: SNTL,1985.[4] Kristofory, F., Szelag, P., Taitlová, J., Šulc, I.: Kurz galvanizérů II. Učební texty a návody do cvičení.

(Clinic of Electroplaters – Teaching text book.) Ostrava, VŠB-TUO 2001[5] M.Vigner, Z. Přikryl a kol.: Obrábění, technický průvodce 61, SNTL Praha 1984



Simulačné nástroje návrhu transmisií nákladných vozidiel

Subsystém motora bol popísaný svojou charakteristikou, ktorú udá-va výrobca. Parametre vozidla potrebné na výpočet jeho dynami-ky sú tiež udávané výrobcom [4]. Preraďovanie prevodových stup-ňov v prevodovke je definované v bloku riadenia, ktorý ovláda brzdy

TEXT/FOTO: Ing. Jaroslav Pitoňák; Ing. Gabriela Borsová, Katedra konštruovania a častí strojov, SjF, Žilinská univerzita

Nákladné vozidlá pracujú v rozmanitých podmienkach, najmä z hľadiska požiadaviek na ťahovú silu a z toho vyplývajúceho zaťaženia motora. Ak má spaľovací motor pracovať hospodárne, je potrebné medzi pojazdové ústrojenstvo a motor zaradiť prevodovku. Projektovanie transmisií a pohonov však možno pri využívaní moderných softvérových prostriedkov výrazne zjednodušiť a zdokonaliť.

V súčasnosti je počítačom podporovaný vývoj a návrh au-tomobilových transmisií veľmi rozšírený a v procese vývo-ja má prevodový inžinier k dispozícii širokú škálu nástrojov. Medzi tieto nástroje patria aj simulácie, ktoré umožňujú

sledovať dynamiku transmisií pri ich činnosti.

Matematické a fyzikálne simulačné modely

Štandardný matematický model mechanickej sústavy, pozostávajúcej z hmotných telies a väzieb medzi nimi, spočíva v zostavení matema-ticko-fyzikálnych vzťahov medzi pohybom telies sústavy a silami pô-sobiacimi v sústave podľa zákonov dynamiky [1]. Takýto model tvo-ria pohybové rovnice telies, počiatočné podmienky pohybu sústavy a matematické funkcie popisujúce priebehy hnacích a záťažových síl a momentov pôsobiacich v sústave. Matematický model mechanic-kej sústavy je virtuálnou realitou, ktorá jednoznačne popisuje fyzikál-nu podstatu sústavy v abstraktnej matematickej forme. Moderné programy pre simulácie dynamiky pohonov umožňujú zo-staviť fyzikálny simulačný model, ktorý modeluje správanie sa sys-tému priamo popisom jeho fyzikálnej štruktúry. Tým sa odbúrava potreba odvádzania príslušných matematických vzťahov medzi sle-dovanými veličinami [2] a daný simulačný softvér tieto vzťahy gene-ruje automaticky.Softvér SimDriveline je postavený na jazyku Matlab a rozširuje jeho možnosti o nástroje pre modelovanie a simuláciu mechaniky pohon-ných jednotiek automobilov a strojov [2, 3]. Model pohonu simu-luje usporiadanie komponentov, otáčajúcich sa okolo pevných osí a ich pohyb je podmienený Newtonovými pohybovými zákonmi. Jednoduché a komplexné prevodové väzby prenášajú krútiaci mo-ment medzi jednotlivými časťami pohonu, v kombinácii so spojkami (brzdami) vytvárajú model prevodovky.

Model pohonu nákladného vozidla

Na základe týchto úvah možno zostaviť model prevodovky, ktorý sa dá zakomponovať do modelu reálneho vozidla a takýmto spôsobom vyhodnotiť správanie sa celého systému. Dynamika vozidla je však veľmi komplexný pojem a v prostredí matematických modelov a si-mulácií podlieha zjednodušeniam.Pre popis dynamiky vozidla v prostredí SimDriveline je potrebné defi-novať polohu ťažiska vozidla, hmotnosť vozidla, sklon vozovky a ďal-šie parametre (obr. 1). Rovnako pre popis valenia kolesa treba za-dať parametre, ako je efektívny polomer pneumatiky a ďalšie [3]. Na

obr. 3 je fyzikálny simulačný model nákladného vozidla Tatra Armax (obr. 2), sledujúci jeho dynamiku z hľadiska pohonu, do ktorého bol zakomponovaný model automatickej prevodovky Allison 4500.

Obr. 1 Základné parametre popisujúce dynamiku vozidla z hľadiska pohonu [3].

Obr. 2 Základné parametre vozidla Tatra Armax [4]. Podvozok T 815-26WR45/11T, motor Tatra T3D-928-30, hnacia náprava – predná aj zadná, pneumatiky 14,00 R20, najväčšia prípustná hmotnosť vozidla 17 t, najväčšia prípustná hmotnosť jazdnej súpravy 41 t, najväčšia prípustná hmotnosť na prednú nápravu 8 t, najväčšia prípustná hmotnosť na zadnú nápravu 9 t.


A U T O M O B I L O V Ý P R I E M Y S E L

Obr. 5: Fyzikálny simulačný model automatickej prevodovky Allison 4 500.Obr. 3 Fyzikálny simulačný model nákladného vozidla Tatra Armax s automatickou prevodovkou Allison 4 500.

a spojky prevodovky. Ostatné komponenty modelu reprezentujú štandardné súčasti hnacej transmisie vozidla (hriadele, diferenciály, kolesá,…).

Simulácie s prevodovkou Allison

Šesťstupňová automatická prevodovka Allison 4 500 (obr. 4) je urče-ná pre ťažké nákladné vozidlá, rôzne špeciálne a záchranné vozidlá, vojenské vozidlá a pod. [5]. Pozostáva z hydrodynamického meniča a trojradovej planétovej prevodovky v sériovom zapojení. Menič sa na vyšších stupňoch vyraďuje z činnosti blokovacou spojkou [5, 6]. Subsystém prevodovky na obr. 5 predstavuje jej fyzikálny simulačný model, ktorý bol zostavený na základe už spomenutých úvah.

Obr. 4 Automatická prevodovka Allison 4 500 pre nákladné vozidlá s výkonom motora 350 až 450 kW, maximálny krútiaci moment motora 2 100 až 2 500 Nm, krútiaci moment na turbíne 3 300 až 3 500 Nm [5, 6].

Priebehy sledovaných veličín na obr. 6 zobrazujú zmenu otáčok hna-cieho a hnaného hriadeľa prevodovky pri rozbehu vozidla, čím vzni-ká klasický pílový diagram. Tvar týchto priebehov je ovplyvnený preraďovaním prevodových stupňov prevodovky a zotrvačnosťou členov pohonu. Výstupný hriadeľ prevodovky je pritom pevne spo-jený s hnacími kolesami vozidla a tento fakt výrazne ovplyvňuje za-ťaženie hnacieho ústrojenstva. Práve zotrvačné účinky celého vozidla výrazne ovplyvňujú charakter priebehov momentov a pri zopnutí

spojky alebo brzdy musí dôjsť k vyrovnaniu rozdielu otáčok hriade-ľov. Hnacie ústrojenstvo musí byť teda schopné znášať krátkodobé skokové nárasty momentov v okamihu prepínania spojok a bŕzd. Taktiež je zrejmé, že zmena priebehov otáčok vplýva i na priebeh pre-vodového pomeru.

Obr. 6: Priebehy sledovaných veličín pri simulácii rozbehu vozidla Tatra Armax so zakomponovanou prevodovkou Allison 4 500. Hodnoty krútiacich momentov a otáčok na výstupe z motora (MA, nA) a na výstupe z prevodovky (MX, nX), prevodový pomer iAX a riadiace signály pre ovládanie spojok a bŕzd prevodovky, priebeh rýchlosti vozidla V a % stlačenia plynového pedála.

Príspevok bol spracovaný v rámci projektu APVV – 0087 – 10 – inteligentné

diagnostické systémy prevodoviek a ich komponentov.

The use of simulation tools for the design of truck transmissionsUtility vehicles operate in various conditions particularly in terms of

requirements for traction and resulting load on the engine. For economical

operation of the engine is necessary to include transmission between the

engine and driveline. Design of transmissions and drivelines can be greatly

simplified with using of advanced software tools. Nowadays, computer-

aided engineering and design of automotive transmissions is very extended

and transmission engineer has a wide range of tools in the development

process. These tools imply also simulation software. The contribution deals

with the realization of transmission dynamics simulation of the utility vehicle

with two implemented types of transmissions.

r e s u m é



Simulácie s vyvíjanou 13-stupňovou prevodovkou

Podobné priebehy možno získať po zakomponovaní ďalších typov prevodoviek do opisovaného simulačného modelu pohonu náklad-ného vozidla. Na obr. 7 je fyzikálny simulačný model pohonu vozidla Tatra Armax so zakomponovanou 13-stupňovou prevodovkou s ra-dením pod zaťažením, ktorá sa vyvíja na Katedre konštruovania a čas-tí strojov Žilinskej univerzity [7, 8].Trojtoková diferenciálna prevodovka s radením pod zaťažením (obr. 8) pozostáva z predradených prevodov, štvorhriadelového dife-renciálu a prídavnej skupiny. Je určená pre pohony nákladných vozi-diel, hasičských a úžitkových vozidiel, vojenských vozidiel a vozidiel, kde sa vyžaduje väčší počet prevodových stupňov s radením pod za-ťažením. Subsystém prevodovky na obr. 9 predstavuje jej fyzikálny si-mulačný model.

Obr. 7 Fyzikálny simulačný model nákladného vozidla Tatra Armax 13-stupňo-vou prevodovkou s radením pod zaťažením

Obr. 8 13-stupňová trojtoková diferenciálna prevodovka s radením pod zaťa-žením

Obr. 9 Fyzikálny simulačný model 13-stupňovej prevodovky s radením pod za-ťažením

Priebehy sledovaných veličín na obr. 10 opäť zobrazujú zmenu otá-čok hnacieho a hnaného hriadeľa prevodovky pri rozbehu vozidla. Tvar týchto priebehov je ovplyvnený preraďovaním prevodových

Obr. 10 Priebehy sledovaných veličín pri simulácii rozbehu vozidla Tatra Armax so zakomponovanou 13-stupňovou prevodovkou s radením pod zaťažením. Hodnoty krútiacich momentov a otáčok na výstupe z motora (MA, nA) a na výstupe z prevodovky (MX, nX), prevodový pomer iAX a riadiace signály pre ovládanie spojok a bŕzd prevodovky, priebeh rýchlosti vozidla V a % stlačenia plynového pedála

Zhodnotenie simulačných nástrojov

Fyzikálne simulačné modely ponúkajú efektívny nástroj využiteľný v rôznych fázach vývoja transmisií, pomocou ktorého možno simu-lovať ich funkčnosť a deje, ktorým podliehajú. Pri zostavovaní mode-lov v SimDriveline sa ukázali výhody daného prostredia, ako sú jedno-duché zostavenie modelu, jednoduchá zmena vstupných parametrov bez nutnosti zmeny celkového modelu, jednoduché získanie priebe-hov kľúčových parametrov pohonu a pod. Vytvárajú sa tak možnosti pre hľadanie optimálneho riešenia pohonu a pre vyladenie samotné-ho fyzikálneho simulačného modelu. Vo väčšine prípadov je však ma-tematická analýza dynamických vlastností mechanickej sústavy mož-ná po prijatí určitých zjednodušujúcich predpokladov. Vzhľadom na zjednodušenia je teda vhodné zistené výsledky overiť napríklad ex-perimentálne.

stupňov prevodovky a zotrvačnosťou členov pohonu. Zotrvačné úcinky celého vozidla opäť výrazne ovplyvňujú charakter priebehov momentov a pri zopnutí spojky alebo brzdy musí dôjsť k vyrovnaniu rozdielu otáčok hriadeľov. Opäť je zrejmé, že zmena priebehov otá-čok vplýva aj na priebeh prevodového pomeru.



Simulačné modely ponúkajú aj ďalšiu možnosť, teda využitie reál-nych hardvérových komponentov, ako riadiaca jednotka alebo ply-nový pedál, ktorých riadiace signály sú vstupnými hodnotami pre simuláciu. Priebeh hodnoty sklonu terénu možno definovať naprí-klad aj podľa skutočných nameraných hodnôt získaných pomocou

GPS mapovania reálneho terénu [5]. Pri takejto simulácii by bolo možné v určitom úseku definovať stúpanie terénu, jazdu po rovine alebo klesanie, a je teda možné simulovať pohyb vozidla a činnosť transmisie pri jazde po skutočnom teréne a v celom rozsahu jazd-ných režimov.

Literatúra:

1. FILO, M. – LUKÁČ, M.: Modelovanie a simulácia mechanizmov s počítačovou podporou. EDIS – vydavateľstvo ŽU, 2005, ISBN: 80-8070-466-X.2. Podklady spoločnosti Humusoft: Matlab a Simulink. http://www.humusoft.cz 3. SimDriveline 1 User‘s Guide. Mathworks Documentation, The MathWorks Inc., 2010. 4. Podklady spoločnosti Tatra. http://www.tatra.cz5. LECHNER, G. – NAUNHEIMER, H.: Automotive transmission – Fundamentals, Selection, Design a Application. Springer – Berlin Heidelberg

New York, 1999, ISBN: 3-540-65903-X.6. Podklady spoločnosti Allison: International Series 4430/4440/4500/4600. http://www.allisontransmission.com7. Pitoňák J., Galbavý M.: Metodika návrhu parametrov diferenciálnych prevodoviek s využitím algoritmov. Technical computing Prague 2011:

Sborník příspěvků 19. ročníku konference, ISBN: 978-80-7080-794-1.8. Pitoňák J., Galbavý M.: Návrh diferenciálnej transmisie s vyšším počtom prevodových stupňov. 52. konference kateder částí a mechanismů

strojů s mezinárodní účastí: Sborník referátů, 2011, ISBN: 978-80-248-2450-5.



Psychoakustika v automobilovom priemysleTEXT/FOTO: Ing. Zdenka Džoganová, Dr. h. c., prof. Ing. Miroslav Badida, PhD.

Človek je v čase svojej pracovnej aktivity, relaxácie a spánku denne exponovaný kmitaním, otrasmi a hlukom. Kmitanie, otrasy a hluk môžu zasahovať do rôznych aktivít človeka a intenzívne kmitanie a hluk (zvuk, infrazvuk a ultrazvuk), presahujúce jeho adaptačné možnosti, môžu viesť k poruchám a chorobám organizmu a môžu mať negatívny vplyv i na psychiku človeka.

Počas relaxovania môžu hluk a kmitanie narúšať poho-du a spánok človeka, a to už od prvých dní jeho života. Zvuk má mnoho objektívne merateľných vlastností, tie však nemusia dávať dobrý obraz o tom, čo človek ozaj zachy-

tí sluchom. Vzduch je spojité prostredie, čiže jeho molekuly môžu teoreticky prenášať ľubovoľnú zmes frekvencií, každú s osobitou am-plitúdou a fázou.

Ľudský organizmus vs. hluk

Faktom však je, že nie všetko je pre ľudské ucho dôležité, takže to nie je potrebné zaznamenávať. Je napríklad všeobecne známou skutoč-nosť, že človek zachytí zvuky od 20 Hz (nižšie kmitočty pri dostatoč-nej hlasitosti vníma skôr v podobe vibrácií) do 20 kHz (táto hranica klesá s dospievaním a starnutím asi na 16 kHz).Ľudský organizmus vníma hluk a vibrácie nielen prostredníctvom slu-chového orgánu, ale aj celým telom. Mieru zaťaženia organizmu mož-no určiť predovšetkým povahou hluku. Významnú úlohu pritom zo-hráva frekvencia, farba, hlasitosť, šírka zvukového spektra, drsnosť a ostrosť zvuku. Treba si uvedomiť, že hluk pôsobí negatívne nielen na sluch, ale aj na centrálnu nervovú sústavu, vegetatívnu sústavu a prostredníctvom nich ovplyvňuje krvný tlak, zrak, frekvenciu tepu, tráviacu sústavu a iné životne dôležité funkcie ľudského tela.Relatívne novou oblasťou akustiky, ktorá sa zaoberá subjektívnym vnímaním zvuku, jeho pôsobením na človeka a analýzou jeho mož-ných účinkov, je psychoakustika. V súčasnosti predstavuje silný ná-stroj optimalizácie akustických vlastností zvuku strojov a zariadení v priemysle či v domácnosti. Psychoakustika poskytuje široké mož-nosti predikcie zvuku a jeho prispôsobenia na špecifické požiadavky stroja, zariadenia alebo priestoru.

Psychoakustika ako vedná disciplína

Psychoakustika predstavuje skrátený pojem názvu psychologická akustika, ktorá ju definuje ako medziodborovú disciplínu psycholó-gie a akustiky. V najširšom ponímaní je cieľom psychoakustiky skú-mať všetky účinky zvukových dejov na psychiku človeka, teda na jeho správanie a prežívanie. Skúmanie psychoakustiky sa zameriava od merania prahu počutia osôb cez posudzovanie zvukovej kvality hudobných nástrojov, posudzovanie rušivých účinkov hluku v kabíne automobilu až po zisťovanie vzniku agresivity u osôb dlhodobo ex-ponovaných pôsobeniu hluku. Z užšieho pohľadu sa psychoakustika zameriava na skúmanie kvantitatívnych vzťahov medzi akustickými podnetmi a sluchovými vnemami. Predchodcom dnešnej psychoakustiky je psychofyzika, ktorá pred-stavuje historický základ experimentálnej psychológie, čiže tej časti

psychológie, v ktorej základnou metódou skúmania je pokus ale-bo experiment. Kvantitatívne vzťahy medzi fyzikálnymi podnetmi a nimi vyvolanými zmyslovými dojmami riešila klasická psychofyzika. Moderná psychofyzika tvrdí, že žiadne čisté dojmy neexistujú, lebo budú vždy ovplyvnené prostredím, latentnými účinkami predchá-dzajúcich podnetov, práve prevládajúcim zameraním reagujúcej oso-by a podobne. Preto sa moderná psychofyzika prikláňa k celostnému poňatiu vnímania, podľa ktorého vnem nie je len zloženinou elemen-tárnych dojmov, ale individuálnym celistvým prežitkom. Predmetom skúmania novej psychofyziky je meranie vnemov chápa-ných ako celostné prežitky, ako aj skúmanie kvantitatívnych vzťahov medzi psychologickými premennými a určitými inými premennými.

Prostriedky psychoakustiky

Na presné meranie v psychoakustike sa používajú dva základné druhy prostriedkov, a to technické a softvérové prostriedky. Technické pros-triedky určené na psychoakustické meranie v súčasnej dobe zazname-návajú výrazný vzostup, nakoľko sa táto oblasť bádania neustále rozši-ruje do priemyselných sfér, ako aj do súkromných oblastí. Základným technickým prostriedkom je psychoakustická hlava, ktorá v tomto smere vystupuje ako samostatná hardvérová jednotka – obr. 1. Hlava má také hardvérové a softvérové vybavenie, že je kópiou ľudskej hlavy vrátane pliec so všetkými jej sluchovými a akustickými vlastnosťami.

Obr. 1 Psychoakustická hlava HEAD IV a možnosti lokalizácie zdrojov hluhu prostredníctvom HEAD IV

Pre sluchovo presné vyhodnotenie akustického scenára nie sú vhod-né nahrávky s bežnými meracími mikrofónmi, lebo sa strácajú pod-statné akustické informácie, ako sú priestorové pole zdrojov zvuku a selektivita vnímania zvuku. Trojrozmerná lokalizácia zdrojov zvu-ku a vplyv akustického signálu prostredníctvom ľudského sluchové-ho aparátu predstavujú podstatné časti normálneho sluchového doj-mu. Človek dokáže lokalizovať zdroj zvuku v dvoch dimenziách, teda v horizontálnej rovine (1) a v strednej časti (2) – obr. 1.



Vďaka skutočne originálnemu záznamu a prehrávaniu ľubovoľných zvukových udalostí a ich digitálnej archivácii, systém umožňuje po-rovnávacie a zvukovo-presné vyhodnotenie rôznych možných zvu-kových situácií. A pretože technológia umelej hlavy je kompatibilná s konvenčnou meracou technológiou, subjektívne a objektívne analý-zy zvukového poľa možno kombinovať v jednom vyšetrovaní.Systém merania HEAD IV je samostatný mobilný merací prístroj, pri-pravený tvoriť foneticky presné binaurálne nahrávky ihneď po zapnu-tí. Nahrávky môžu byť uložené priamo na karte CompactFlash, pri-čom umožňuje samostatnú prevádzku bez notebooku alebo PC. Cez integrovaný slúchadlový výstup možno nahrávky prehrávať okamžite s foneticky presným vyrovnaním.Psychoakustickú hlavu možno aplikovať pri skúšaní a optimalizácii kvality zvuku technických produktov (motorové vozidlá a autodiely, domáce spotrebiče, kancelárske stroje a elektrické náradie), ďalej slú-ži na binaurálne merania pri vývoji produktov a riadení kvality, ako aj pre zvukový dizajn a optimalizáciu produktov.Ďalším technickým prostriedkom používaným v psychoakustike je bi-naurálny equalizér označovaný ako BEQ. BEQ II.1 je najnovší typ dvojka-nálového digitálneho ekvalizéra s predným výstupom od spoločnosti HEAD acoustic s 24 bitovou technológiou a USB rozhraním. Kombinuje vlastnosti ekvalizéra, dvojkanálového predného konca a A/D prevodní-ka do jedného mobilného a veľmi univerzálneho nástroja na meranie.Prostredníctvom BEQ II možno ľahko vykonať binaurálne a zvukovo presné nahrávky. Vďaka vysoko výkonnej vstavanej batérii je možné aj externé DC napájanie a pre jeho nízku hmotnosť je BEQ II.1 ideál-nym nástrojom pre mobilnú aj stacionárnu prevádzku.

► automobilový priemysel, ► letecký priemysel, ► akustický dizajn domácich spotrebičov, ► akustický dizajn informačných technológií.

Nakoľko je automobilový priemysel neustále sa rozvíjajúcou oblasťou nielen na Slovensku ale aj vo svete, požiadavky na znižovanie hluč-nosti vo vnútri automobilu sa neustále zvyšujú. Prostredníctvom psy-choakustických prostriedkov možno merať a na základe výsledkov aj optimalizovať hlučnosť jednotlivých komponentov automobilu, ako napríklad:

► hlučnosť hnacej jednotky, ► hybridný elektrický pohon, ► podpora panelmi, ► sedadlo a vibrácie volantu, ► hluk zo spaľovania, ► otváranie a zatváranie/zabuchnutie dverí, ► hluk posilňovača riadenia, ► cestný hluk/hluk pri riadení auta, ► hluk z bŕzd, ► hluk vetra, ► hluk zadnej nápravy, ► ďalšie zdroje hluku.

Hnacia jednotka je jedným z kľúčových zdrojov zvuku vo vozidle. Tieto vzdušné a štruktúrou prenášané zvukové budenia hnacej jed-notky a prenos správania úchytov a karosérie vozidla sú rozhodujú-cou informáciou pre vývoj dobrého produktu z hľadiska jeho hluč-nosti. Analýza binaurálneho cestného prevodu (BTPA) a syntéza vnútorného hluku (BTPS) sú nástroje, poskytujúce cenné informá-cie a účinne napomáhajúce znížiť náklady a čas potrebný na vývoj nových produktov s nižšou hlučnosťou. Ďalším užitočným nástro-jom je analýza príspevku binaurálneho panela (BPCA) a analýza hluč-nosti pri spaľovaní.Skúmania na úrovni motora poskytujú podrobné informácie o jed-notlivých zložkách motora a kombinácia merania skúšobného stavu motora so syntézou vnútorného hluku umožňujú hodnotiť vnútor-nú kvalitu zvuku vo veľmi skorom štádiu vývoja – obr. 3.

Psychoacoustics in Automotive IndustryThis article deals with application possibilities of psychoacoustics method

in industry. There is characterised in this paper the term psychoacoustics,

which represents an individual branch of science describing influence of

the noise on a man, on his behaviour and perception. Further are defined

and described individual tools of psychoacoustics, as well as are presented

measuring methods used in the psychoacoustics area, together with the

necessary hardware and software equipment. In conclusion are described

applications of psychoacoustics in the automotive industry.

r e s u m é

Príspevok vznikol na základe riešenia projektu KEGA 049TUKE-4/2012.

Obr. 2 Predné výstupy binaurálneho ekvalizéra

Dvojkanálový ekvalizér možno použiť pri analýze zvuku a vibrácii, pri akustickej ochrane životného prostredia, riešení problém v akustike, pri inštalácii zvukovej techniky a pri kontrole kvality.Digitálny programovateľný ekvalizér typu PEQ V poskytuje najvyššiu kva-litu reprodukcie zvukovo-presných nahrávok. Dva slúchadlové výstupy slúžiace na priame pripojenie dynamických slúchadiel (napr. HD IV.1, IV.2 HD) možno kalibrovať nezávisle od seba. Prenášané a diaľkovo ovládané dáta sa pohodlne spracovávajú prostredníctvom jediného kábla.PEQ V je prostredníctvom USB priamo spojený s notebookom alebo PC. Digitálna zvuková karta neslúži nevyhnutne na nahrávanie. Tento digitálny ekvalizér je rovnako vhodný na stacionárnu a mobilnú pre-vádzku, keď sa môže napájať buď cez batériu automobilu alebo cez vlastný externý napájací adaptér.K základným softvérovým prostriedkom v psychoakustike patrí:ArtemiS – softvér analýzy zvuku a vibráciínoisebook – softvér multikanálovej analýzysoundPower – softvér pre stanovenie akustického výkonuHEAD Recorder – programovateľný softvér pre nahrávačME’scopeVES™ – softvér pre prevádzkové vibrácie

Aplikácia psychoakustiky v automobilovom priemysle

Najčastejšie sa psychoakustika zameriava na riešenie problémov spo-jených s hlukom v týchto technických oblastiach:

Obr. 3 Grafická analýza intenzity hluku hnacej jednotky



Nové koncepcie hybridných elektrických pohonov prinášajú nové vý-zvy, týkajúce sa hluku a vibrácií z hľadiska pohodlia pasažiera:

► nové rušivé zdroje hluku s elektrickým pohonom (elektromotor, menič, chladiace systémy...),

► rušenie náhlym štartom a vypnutím spaľovacieho motora, ► neznámy alebo nežiaduci vnútorný hluk/vonkajší hluk (napr. biely šum),

► vibrácie spôsobené zaťažujúcimi zmenami od elektromotora k spaľovacím motorom.

Na obr. 4 sú zobrazené jednotlivé diely elektromotora podliehajúce akustickej analýze.

Obr. 6 Umiestnenie senzorov na paneli kokpitu

Obr. 4 Grafická analýza intenzity hybridného elektrického pohonu

Pri analýze hluku vo vnútri automobilu treba uvažovať aj o možnom podiele panelov karosérie automobilu ako o predmetných zdrojoch hluku. Do úvahy sa preto berie podlaha, kokpit, predná a zadná časť strechy, dvere na ľavej strane, dvere na pravej strane a zadné sedadlo. Z hľadiska psychoakustického vplyvu na človeka je potrebné zhod-notiť, ktoré čiastkové plochy sú najproduktívnejšie pre použitie akus-tických protiopatrení. Z tohto hľadiska sa vykonáva detailná analýza distribúcie zvukových príspevkov v rámci jednotlivých panelov. Hluk vo vnútri vozidla môže byť považovaný za súčet všetkých panelových príspevkov, ktoré obklopujú priehradku. Na experimentálne skúma-nie zvukových príspevkov jednotlivých panelov sa často využíva tzv. „metóda okna“. Úspešne sa však využíva aj analýza podielu panela. Postup bol úspešne testovaný na niekoľkých vozidlách. V tomto prí-pade bol interiér vozidla rozdelený do siedmich panelov. Konkrétne išlo o podlahu, kokpit, prednú a zadnú časť strechy, dvere na ľavej a pravej strane a zadné sedadlo – obr. 5.

Obr. 5 Grafická analýza intenzity hluku jednotlivých panelov vo vnútri vozidla

Každý panel môže byť detailne preskúmaný, lebo predstavuje pole, na ktorom je obsiahnutých 20 senzorov, čo spolu predstavuje 140 senzorov pri akustickom skúmaní hluku vo vnútri vozidla. V prípade obr. 6 bol priestor kokpitu rozdelený do 20 oblastí umiestnenia senzo-rov. Takto možno sluchovo analyzovať každý subpanel.

Obr. 7 Grafická analýza intenzity hluku sedadiel a volantu

Obr. 8 Grafická analýza hlučnosti pri spaľovaní

Okrem vnútorného hluku, vibrácie na sedadlo a na volant majú veľ-ký vplyv na dojem kvality vozidla. Metóda BTPA/BTPS odhalí pôvod nežiaducich vibrácií na sedadlách a na volante a pomáha rozlišovať problémy medzi zdrojmi alebo súvisiacimi cestami. Simulované vib-rácie sa môžu použiť aj na posilnenie sluchových vnemov v akustic-kom aute a H3S systémov tak, že človek má pocit, akoby bol pono-rený v interaktívnej jazdnej situácii. Na obr. 7 je graficky znázornená intenzita hluku na sedadlách a volante.

Hlučnosť spaľovania dieselového motora – obr. 8, prítomná v kabíne naftových motorov, je kvôli impulzívnej časovej štruktúre vnímaná ako nepríjemná. Výskyt týchto vzorov hluku je ovplyvnený na jednej strane vlastným spaľovacím procesom a excitovanými mechanický-mi komponentmi v motore a na druhej strane prenosnými charak-teristikami štruktúry motora a rôznymi cestami hluku vozidiel. Ešte vyššia úroveň spaľovania sa očakáva s budúcimi emisnými predpismi. Je nevyhnutné, aby všetky tieto faktory boli posudzované spoločne.



Zvuky pri otváraní a zatváraní dverí sú dôležitými faktormi, kto-ré ovplyvňujú kvalitu dojmu vyžarujúcu z vozidla, a preto sú často predmetom zvukového dizajnu. Za účelom zlepšenia zvuku pri otvá-raní a zatváraní dverí možno použiť ako výkonný technický nástroj založený na báze počúvania metódu analýzy binaurálneho cestné-ho prevodu a simulácie vnútorného hluku (BTPA / BTPS). Postup umožňuje individuálnu počuteľnosť hluku dverí cestou príspevkov pochádzajúcich z upínacích mechanizmov, vplyvov úderov, tesnenia interakcie a veľkosti dutiny a tak odhaľuje pôvod nežiaducich zvu-kov. Okrem toho sa dá predvídať akustický vplyv čiastkových úprav a zmeny môžu byť použité na zlepšenie celkovej kvality zvuku s ohľa-dom na daný cieľ. Na obr. 9 je vyobrazená akustická analýza hluku pri otváraní a zatváraní dverí vozidla. Aby bolo možné pochopiť a nakoniec zabrániť javom brzdného hlu-

ku zobrazeného na obr. 12 ako kvílenie a stonanie bŕzd, musí byť pre-skúmaná závislosť medzi výskytom týchto modelov a rôznych vonkaj-ších podmienok. Navyše, typicky namerané signály zhŕňajú teplotou brzdy, okolitú teplotu a vlhkosť, brzdný tlak, rýchlosť vozidla a spoma-lenie. Všetky tieto signály sú zaznamenané počas celej skúšobnej jazdy (napríklad počas niekoľkých hodín vo vozidle alebo až dní v skúšobni), aby sa zistilo, ktoré podmienky sú obzvlášť dôležité, pokiaľ ide o vzni-kajúce akustické problémy. Spúšťacie signály sú používané na nahráva-nie brzdových zvukov pomocou akcelerometrov v blízkosti bŕzd a naj-menej jedného mikrofónu vo vnútri kabíny. Už počas skúšobnej jazdy, nahrávky analyzované pomocou psychoakustickej detekcie a korelač-ných algoritmov poskytujú rýchlu spätnú väzbu pre vodiča. Len prís-lušné záznamy s ohľadom na otravné vzory brzdového hluku (kňuča-nie alebo stonanie) sa ukladajú a sú analyzované.

Obr. 9 Grafická analýza hlučnosti otvárania a zatvárania predných dverí vozidla

Elektrické systémy posilňovačov riadenia, najmä schopných vysokých síl, najčastejšie sa vyskytujúcich u vozidiel luxusnej triedy, často vy-žarujú významné vzdušné a štruktúra prenášanie hluku. V závislos-ti na prenosovom správaní karosérie vozidla tieto môžu viesť k ru-šivému vzoru hluku v hluku vnútorného prostredia. Metódy BTPA/BTPS môžu byť použité na syntézu vnútorných hlukových príspev-kov každého jednotlivého prevodu cesty, a tým dávajú hlboký vhľad do pôvodu určitého vzoru hluku. Obr. 10 poukazuje na intenzitu hlu-ku v dôsledku činnosti posilňovača riadenia.

Obr. 10 Grafická analýza intenzity hluku posilňovača riadenia

Cestný hluk vyplýva z kontaktu rotujúcich kolies (pneumatiky) a cesty a všeobecne ho možno rozdeliť na vzdušný a štruktúrou pre-nášaný príspevok hluku. Vnútorný priestor vozidla cestného hluku je na jednej strane ovplyvnený excitáciou, ktorá je závislá napríklad od povrchu vozovky a pneumatík, ba dokonca sa môže líšiť v závislosti od tlaku v pneumatikách. Na druhej strane, prenos zvukového sprá-vania sa vozidla, vrátane pozastavenia a tela, má tiež významný vplyv na výsledný cestný hluku vo vnútri vozidla. Na obr. 11 je zobrazený cestný hluk z pneumatík.

Obr. 11 Grafická analýza intenzity hluku pneumatík vozidla

Obr. 12 Grafická analýza intenzity hluku bŕzd vozidla

Výsledky aerodynamického hluku z prúdenia vzduchu okolo karosé-rie a pri zvyšovaní rýchlosti vozidla sú graficky znázornené na obr. 13. Intenzita hluku je ovplyvnená excitáciou prúdenia vzduchu, ako na-príklad môže byť spôsobená geometriou A-stĺpika, zrkadlami alebo podvozkom. Okrem excitácie prúdenia vzduchu, hluk vetra vo vnút-ri vozidla je závislý na prenose zvuku správania karosérie a môže byť ovplyvnený napríklad dverami a okenným tesnením.

Obr. 13 Grafická analýza intenzity hluku v dôsledku prúdenia vzduchu v okolí spätných zrkadiel



Podiel hluku zadnej nápravy je čoraz viac rozpoznateľný pre určité prevádzkové podmienky, najmä v luxusných vozidlách, ktoré už majú nízku celkovú hladinu hluku. Dobre známe „vy-tie“ z diferenciálu zadnej nápravy je typicky znepokojujúce a predstavuje nežiaduci hlukový vzor, vzťahujúci sa k zadnej náprave. Kvílivý hluk často pochádza zo záberu ozubeného ko-lesa frekvencie diferenciálu zadnej nápravy a jeho zosilnenia pomocou štrukturálnej rezonancie. Za účelom zlepšenia či od-stránenia tohto druhu rušivého vzoru hluku treba získať infor-mácie o prenose správania všetkých prvkov, ktoré sa na ňom podieľajú. Na obr. 14 je vyobrazená intenzita hluku na zadnej náprave vozidla.Obr. 14 Akustická analýza zadnej nápravy vozidla

Záver

V dôsledku vysokej industrializácie a neustále sa rozvíjajúcej motorizácie sa stal hluk každodennou súčasťou nášho života. Z tohto hľadiska vystupuje psychoakustika so svojimi meracími metódami ako popredná veda zaoberajúca sa vplyvom hluku na zdravie a prostredie človeka, v ktorom sa vyskytuje. Na základe grafických obrázkov uvedených v texte článku možno konštatovať, že hluk v kabíne automobilu pochádza nielen z aerodynamických zdrojov jazdy v dôsledku konštrukcie automobilu, ale aj zo samotného chodu motora a z funkčných kompomentov, umožňujúcich pohyb motorového vozidla. Je potrebné si uvedomiť, že psychoakustika umožňuje predikciu vysokej intenzity hluku ešte v ná-vrhovej a konštrukčnej fáze výroby automobilu, ako aj určenie poruchy chodu motora alebo ostatných konštrukčných prvkov vozidla. Takto vystupuje ako jedna z techník na ochranu človeka pred nežiaducim nadmerným hlukom, ktorý spôsobuje nevoľnosti, závraty, bolesti hlavy, až silné migrény.

Literatúra:

1. Lumnitzer, E., Badida, M., Polačeková, J.: Akustika: Základy psychoakustiky. Košice: TU-SjF, 2012. 121 s. ISBN 978-80-8086-172-8. 2. Melka, A.: Základy experimentální psychoakustiky. Praha: ERMAT Praha, 2005. 327 s. ISBN 80-7331-043-0. 3. Neuhoff, J. G.: Ecological Psychoacoustics. San Diego: Elsevier Academic Press, 2004. 350 s. ISBN-10: 0125158513. 4. Howard, D. M., Angus, J. A. S.: Acoustics and Psychoacoustics (4 Edition). Oxford: Focal Press, 2009; 496 s. ISBN-10: 0240521757. 5. Vorländer, M.: Auralization: Fundamentals of Acoustics, Modelling, Simulation, Algorithms and Acoustic Virtual Reality (RWTHedition).

Aachen: Springer Verlang Berlin Heidelberg, 2008; 351 s., ISBN 978-3-540-48829-3. 6. Žiaran, S.: Ochrana človeka pred kmitaním a hlukom. Bratislava: STU, 2008. 264 s. ISBN 978-80-227-2799-0. 7. Polačeková, J., Farkašovská, Z., The, A. N.: Psychoakustik und Geräuschbeurteilung. In: Hodnotenie kvality prostredia 2010: 1. ročník

odborného seminára a konferencie s medzinárodnou úcastou: Zborník príspevkov: Košice, 22. – 23. 9. 2010, Košice: TU, 2010. s. 124 – 129. ISBN 978-80-553-0489-2.

8. Moravec, M., et al.: Psychoakustika a jej možnosti v praxi. In: Hluk a kmitanie v praxi: zborník referátov z 15. medzinárodného akustického seminára: Kočovce, 31. máj a 1. jún 2010, Bratislava: STU, 2010. s. 81 – 84, ISBN 978-80-227-3305-2.

9. Badida, M., Lumnitzer, E., Biľová, M.: The Usage of Dynamic Visualisation by Industrial Noise Source Analysis. In: Acta Mechanica Slovaca. Roč. 13, č. 1 (2009), SjF TU Košice, 2009. s. 20 – 24, ISSN 1335-2393.

10. http://zvuk.atrip.sk/index.php?site=2_2 11. http://www.head-acoustics.de



Modelovanie vnútropodnikových procesov aplikáciou Petriho sietíTEXT/FOTO: Doc. Ing. Peter TREBUŇA, PhD., Ing. Marek KLIMENT, Katedra priemyselného inžinierstva a manažmentu, SjF, TU Košice

V súvislosti s rastom zložitosti a náročnosti prípravy výroby treba hľadať adekvátne metódy organizácie riadenia. Najtypickejšími exaktnými metódami organizácie prípravy výroby sú metódy sieťovej analýzy [1].

Sieťová analýza je založená na teórii grafov. Umožňuje rea-lizovať časovú, zdrojovú a nákladovú analýzu. Má využitie pri plánovaní, implementácii a realizácii projektu.Sieťový graf je akékoľvek z niekoľkých možných zobrazení,

ktoré navzájom spájajú projektové činnosti a udalosti s cieľom zobra-ziť ich vzájomné závislosti. Každá činnosť alebo udalosť má vzájom-né väzby s predchádzajúcimi, nasledujúcimi a súbežnými činnosťami.

Petriho siete

Tento spôsob sieťovej analýzy nesie meno svojho tvorcu Carla Adama Petriho (1962), nemeckého matematika, ktorý model tohto typu na-vrhol ako prvý. Jeho hlavnou myšlienkou je stavy subsystémov re-prezentovať separátnym spôsobom. Sú vhodným grafickým aj ma-tematickým nástrojom modelovania, analýzy a verifikácie vlastností diskrétnych systémov, ktoré môžu byť:

► súbežné, ► asynchrónne, ► paralelne ► distribuované ► stochastické (nedeterministické).

„Petriho sieť (PN) je graf pozostávajúci z vrchov, prechodov a usmer-nených hrán. Vrcholy a prechody tvoria uzly grafu. Hrany spájajú vr-choly a prechody“. Prvky Petriho siete sú vrcholy P(P1, P2, … Pn), pre-chody T(t1, t2, …tn), stavy M(M0, M1, … Mn). Prechod znázorňuje udalosť (zobrazuje dynamickú vlastnosť väzby, t. j. funkcie) schop-nosť systému zmeniť svoj stav z počiatočného stavu M0 na M1.Základnými nosnými časťami Petriho sieti sú krúžky, ktoré nazýva-me miesta a zvislé úsečky, ktoré sa nazývajú prechody. Tie spájajú jed-notlivé udalosti v systéme. Prechody a miesta sú pospájané do grafu orientovanými úsečkami, nazývanými hrany. Miesta v Petriho sieti re-prezentujú stavy alebo podmienky.

– Orientovaná hrana prepája miesto a prechod alebo prechod a miesto.

– Hrany majú definovanú váhu – udáva sa násobnosť hrany. Ak hra-na nemá definovanú váhu, potom sa jej váha rovná jednej.

– Počiatočné značenie (umiestnenie tokenov v miestach pred prvým preskokom) popisuje počiatočný stav systému.

– Vývoj systému je reprezentovaný posunom tokenov v sieti na zá-klade aktivácie prechodu.

– Každé nové značenie predstavuje nový stav. – Miesto p patrí do vstupnej množiny prechodu t, ak z miesta p ve-

die hrana do prechodu p. – Miesto p patrí do výstupnej množiny prechodu t, ak vedie hrana

z prechodu t do miesta p.– Prechod t je spustiteľný (enabled, activated), ak:

1. Každé miesto p vstupnej množiny prechodu t obsahuje aspoň toľko tokenov, aká je násobnosť hrany, vedúcej z miesta p do prechodu t.

2. Počet tokenov každého miesta p výstupnej množiny precho-du t, zväčšený o násobnosť hrany, smerujúcej z prechodu t do miesta p, neprevyšuje kapacitu miesta p.

– V okamihu aktivácie prechodu sa odoberú tokeny zo vstupných miest a pridajú sa na výstupné miesto prechodu.

– V každom výstupnom mieste p prechodu t sa počet tokenov zväčší o násobnosť hrany, ktorá smeruje z tohto prechodu t do miesta p.

Špeciálne prípady Petriho siete

C/E Petriho siete majú kapacitu každého miesta a násobnosť každej hrany rovnú 1. Obyčajné Petriho siete majú neobmedzenú kapacitu každého miesta a násobnosť každej hrany rovnú 1. Elementárne oby-čajné Petriho siete sú obyčajné Petriho siete, pre ktoré platí:1. Každý prechod má aspoň jedno vstupné miesto – prechod bez

vstupného miesta by umožňoval nekontrolovateľný vstup ľubo-voľného počtu tokenov do siete.

2. Každý prechod má aspoň jedno výstupné miesto – prechod bez výstupného miesta by umožňoval nekontrolovateľný výstup ľubo-voľného počtu tokenov do siete.

3. Žiadny prechod nemá žiadne miesto, ktoré by bolo súčasne vstupným i výstupným.

Grafické znázornenie Petriho sietí:

Obr. 1: Základné komponenty Petriho siete

Základné pravidlá Petriho sietí:

– Miesto môže obsahovať celočíselný nezáporný počet tokenov.– Kapacita udáva maximálny počet tokenov, ktoré môže dané

miesto obsahovať. Ak miesto nemá zadanú kapacitu, považuje sa kapacita za neobmedzenú. Obr. 2 Znázornenie spustiteľného prechodu


S T R O J E a T E C H N O L Ó G I E

Príklad spustiteľného prechodu je znázornený na (3), naľavo je pre-chod pred spustením, napravo vidíme prechod po spustení.

Zovšeobecnené Petriho siete (GPN)

Definícia zovšeobecnených Petriho sietí (GPN)GPN predstavuje usporiadanú päticu PN = (P, T, pre, post, M0),Kde P = {p1, p2, …, pm} je konečná množina miest, T = {t1, t2, …, tn} je konečná množina prechodov, pre: P x T N je funkcia vstupných hrán, post: T x P N je funkcia výstupných hrán, M0 – je počiatočné značenie, M0 N, pričom platí, že P T = a P T .Výnimočnosťou GPN je, že hrany sú označené hodnotami prediká-tov pre a post, ktoré predstavujú ohodnotenie (váhu) hrán a obyčaj-ne sa zapisujú v tabuľkách. Všetky ostatné hrany, ktorých váha nie je špecifikovaná majú hodnotu ohodnotenia rovnú 1. Hranu k možno špecifikovať ako k paralelných hrán. Každú zovšeobecnenú PN mož-no pretransformovať na štandardnú PN.

Obr. 5 Synchronizácia GPN procesov 2

Farbené Petriho siete (CPN)

Definícia: Farbená Petriho sieť je devätica PN (P T A N C G E I) C =, kde [13]:

► je konečná množina neprázdnych typov (množín farieb) ► Množina typov určuje dátové hodnoty, operácie a funkcie, ktoré môžu byť použité v sieťových výrazoch

► P je konečná množina miest ► T je konečná množina prechodov ► A je konečná množina hrán takých, že P T = P A = T A = ► N je funkcia uzlov. Je defi novaná z A do P T T P ► Každý token na p musí mať dátovú hodnotu, ktorá patrí do C(p) ► G je funkcia stráží. Je defi novaná z T do výrazov takých, že:t (tT) : (Type (G(t)) = B Type (Var(G(t)))

► Funkcia stráží zobrazuje každý prechod t do booleovského výra-zu, kde všetky premenné majú typy patriace k

► E je funkcia hranových výrazov. Je defi novaná z A do výrazov takých, že: a (aA) (Type (E(a)) = C(p) Type (Var (E(a))) , kde N(a) = (p, t) N(a) = (t, p)

► I je inicializačná funkcia. Je defi novaná z P do uzavretých výrazov takých, že: p(pP): Type (I p))=C(p)MS , kde uzavretý výraz je taký, v ktorom sa nevyskytujú premenné.

Záver

Samotný proces modelovania aplikáciou CPN spočíva v mapovaní prvkov modelovaného systému do miest, prechodov, hrán a toke-nov. Toto mapovanie však môže byť rôzne, závisiace od účelu mo-delu, pričom je nevyhnutné akceptovať skutočnosť, že kým miesta a prechody spolu s ich vzájomnými väzbami existujú staticky, tokeny môžu dynamicky vznikať a zanikať.Aplikáciu uvedenej metódy sieťovej analýzy možno využiť pri skúma-ní ľubovoľného výrobného procesu v priemyselnej praxi.

Simulation of Intra-Company Processes Using Application of Petri‘s Networks Preparing of production is a very complicated and demanding process,

which requires the adequate methods of management organizing. The

most typical exact methods for organising of production preparation are

methods of the network analysis. The network analysis is based on theory of

graphs. It enables to perform the resource analysis and the costs analysis. Its

application is useful for planning, implementation and realisation of project.

r e s u m é

Obr. 3 Zovšeobecnená Petriho sieť

Pri konštrukcii modelov pomocou systémov GPN sa možno stretnúť s niektorými typickými situáciami, ako sú napríklad 2:Súbežnosť (prechod viacerými vstupnými hranami): v tejto konštruk-cii ide o rozvetvenie jedného procesu do viacerých vzájomne nezávis-lých súbežných procesov.Synchronizácia (prechod s viacerými vstupnými hranami): v týchto konštrukciách na seba navzájom čaká niekoľko procesov, ktoré ná-sledne pokračujú v jednom procese.

Obr. 4 Súbežnosť GPN procesov 2

Príspevok bol pripravený v rámci riešenia grantového projektu VEGA

č. 1/0102/11 Metódy a techniky experimentálneho modelovania vnútropod-

nikových výrobných a nevýrobných procesov.



Literatúra:

1. Leščišin M., Líbal V., Šperlich A, Organizacia a riadenie výroby: Vydavateľstvo technickej a ekonomickej literatúry Bratislava, 2. Kolektív autorov: Projektové řízení pro začátečníky, Computer Press Brno 2011, ISBN 978-80-251-2835-0, str. 304 3. Milton D. Rosenau: Řízení projektú, Computer Press Brno 2007, ISBN 978-80-251-1506-0, str.344 4. KAŠPAR, Vladislav: Vybrané metódy operačnej analýzy vo vojenskej doprave a vojenskom staviteľstve, Žilina: Žilinská univerzita v Žiline;

1998. 116 s. ISBN 80-88829-27-5. 5. HRÚZ Branislav, MRAFKO Leo: Modelovanie a riadenie udalostných dynamických systémov s využitím Petriho sietí a iných nástrojov,

Vydavateľstvo STU v Bratislave. ISBN 80-227-1883-1. 6. SEGEDY, P.: Analýza a syntéza riadenia sieťových riadiacich systémov s neekvidištančným krokom pomocou prostriedkov Petriho sietí.

Diplomová práca, Košice: FEI TU v Košiciach, 2003. 7. ŠMÍDA, F.: Zavádění a rozvoj procesního řízení ve firmě. 1. vyd. Praha: Grada, 2007. 293 s. ISBN 9788024716794 8. TREBUŇA, P.: Modelovanie za pomoci sieťových analýz [online]. TUKE: Transfer inovácií: 19/2011 9. TREBUŇA, P.: Modelovanie pomocou Petriho siete. [online]. TUKE: Transfer inovácií: 19/2011 10. MARKL, Jaroslav: Učební texty k předmětu Petriho sítě I [online]. Ostrava: VŠB TU – FEI. [s.a.]. Aktualizované 26. 9. 2006 [cit 2011-02-22].

Dostupné na internete: http://www.cs.vsb.cz/markl/pn/index.html 11. HUDÁK, Š.: Rozšírenia Petriho Sietí. Habilitačná práca. Košice: VŠT EF v Košiciach, 1980 12. KOREČKO, Š.: Doplnkové učebné texty z Formálnych špecifikácií systémov, 2006 [online]. [cit 2012-03-16. Dostupné na internete: http://

hornad.fei.tuke.sk/~korecko/fs. 13. ADAMUŠČÍNOVÁ, Iveta: Koncepty modelov distribuovaných systémov: Diplomová práca. Košice: TU FEI, 2007, 87 s. Dostupné na interne-

te: http://diplomovka.sme.sk/zdroj/3073.pdf. 14. JENSEN, K.: Coloured Petri Nets – Basic Concepts, Analysis Methods and Practical Use: Volume 1. Springer – Verlag, 1997. ISBN 3-540-

60943-1



eLearning v povrchových úpravách strojárskych výrobkovTEXT/FOTO: Ing. Štefan Svetský, PhD., prof. Dr. Ing. Oliver Moravčík, PhD., doc. Ing. Pavol Tanuška, PhD., MTF STU v Trnave

Povrchové úpravy strojárskych výrobkov sú väčšinou finálnymi operáciami, až na výnimky, akou je napríklad medzioperačné čistenie a odmasťovanie. V nemeckom priemysle, ktorý je silne orientovaný na export, sa zaraďujú do povrchovej techniky (Oberfächentechnik) a považujú sa za jednu z kľúčových oblastí strojárskeho priemyslu. Na Slovensku takáto tradícia neexistuje. To však dáva dobrý základ pre riešenie eLearningovej podpory v kategóriách, ktoré navrhuje tento príspevok.

S rozvojom internetových a komu-nikačných technológií (ICT) sa metódy eLearningu presadili vo viacerých oblastiach, vrátane prie-

myslu a školstva. Logicky by sa to malo pre-javiť aj v takých strojárskych technológiach, ako sú povrchové úpravy a ochrana strojár-skych výrobkov. Táto oblasť je obzvlášť dôle-žitá v tých prípadoch, ak ide o export týchto výrobkov. Finálna povrchová úprava výrobku musí mať primeraný vzhľad a zaručovať pri-meranú životnosť a ochranu v rôznych kli-matických pásmach podľa toho, kde sa ex-portuje. Na rozdiel napríklad od Nemecka či Francúzska, nie je táto oblasť na Slovensku dostatočne preferovaná. Chýba výskumno--vývojová základňa, domáci výrobcovia a tiež ide väčšinou o importované techno-lógie a postupy aplikovanej chémie, kto-ré sú vždy šité na mieru danej technoló-gie (galvanotechnika, nanášanie náterových

systémov). To však logicky vyvoláva potrebu riešenia eLearningu minimálne v dvoch ro-vinách – v prvej, vzhľadom na skutočnosť, že ide o interdisciplinárnu oblasť, a v druhej, že firemná dokumentácia a vzdelávacie ma-teriály dostupné na internete sú prakticky len v angličtine, nemčine, francúzštine, resp. v ďalších svetových jazykoch (platí to naprík-klad v automobilovom priemysle).

Charakteristika eLearningu

Z pohľadu terminológie 7. rámcového programu Európskej únie pre ICT patrí me-dzi priority výskumných výziev kategória Digital libraries and Technology-enhanced learning. Pojem technology-enhanced lear-ning by sa dal voľne preložiť ako technoló-giou zdokonaľované vzdelávanie. Táto defi-nícia je však veľmi široká, lebo odkazuje na „how information and communication tech-nologies can be used to support learning

and teaching and competence development throughout life,“ čiže týka sa toho, ako môžu byť informačné a komunikačné technoló-gie použité na podporu vzdelávania a výuč-by, ako aj rozvoja kompetencií počas celé-ho života. V zásade sa dá povedať, že eLearning je sú-časťou, resp. podmnožinou Technology-enhanced learning, lebo pri vzdelávaní vo fir-mách i v štátnej a verejnej správe sú aj iné kategórie činností, ktoré sa dajú oddeliť od jednoduchého chápania eLearningu ako štu-dijného, resp. tréningového kurzu.

Technologické aspekty riešenia eLearningu

Na Materiálovotechnologickej fakulte sa nie-koľko rokov vyvíja personalizovaný eLear-ningový vzdelávací softvér, resp. predprogra-mované prostredie s pracovným názvom BIKE (Batch Information and Knowledge Editor). Ide v podstate o editor na hromadné


spracovávanie informácií a vedomostí zame-raný na používateľa – jednotlivca (učiteľa, pedagóga, študenta, technológa, manažéra a pod.). Jeho časť Zápisník je nainštalovaná na počítačoch v učebni, ktoré používajú off--line/online študenti a použilo ho aj niekoľko pedagógov a diplomantov. Ide o osobný sof-tvér, nie o internetové technológie, ale o al-ternatívu určenú pre jednotlivca. S pomocou BIKE sa napríklad modeluje aj viacjazyčná podpora povrchových úprav na otvorenej doméne www.svti.sk. Tá sa začala formovať v roku 2001 v rámci riešenia národnej úlohy v rezorte Ministerstva hospodárstva, zame-ranej na tvorbu a šírenie vedecko-technic-kých informácií v rezorte strojárstva.

Aplikácie eLearningu v povrchových úpravách

Vzdelávanie v technológiách povrchových úprav nepatrí medzi vzdelávacie priority. eLearning v oblasti povrchových úprav môže byť zaujímavý práve z hľadiska trvalej udrža-teľnosti, lebo povrchové úpravy zohrávajú v priemysle „schizofrenickú“ úlohu. Na jednej strane tieto technológie produkujú odpado-vé vody, toxické odpady a emitujú VOC do ovzdušia, ale na druhej strane zabezpečujú predĺženie životnosti výrobkov bežne aj o 10 – 20 rokov! No a menej známou skutočnos-ťou je, že v dôsledku tvrdej legislatívy sa táto high-tech oblasť adaptovala tak, že napríklad spotreba vody v dnešnej galvanizovni môže byť nižšia ako spotreba štvorčlennej rodiny v domácnosti. Čiže už aj eLearning zamera-ný na túto oblasť, teda ako sa riešia materiá-lovo uzavreté okruhy a takmer bezodpadové technológie, má svoj význam, lebo strojárske podniky bežne nakupujú zariadenia a lin-ky pre povrchobé úpravy. Výhodou je, že sa nemusí začínať od nuly, ale dajú sa použiť hotové materiály a osvedčené postupy – na ilustráciu možno uviesť napríklad zdroje lite-ratúry [5 – 7].

Z hľadiska tohto príspevku možno vytriediť nasledujúcich päť základných kategórií, kde by sa mohol eLearning uplatniť aj v povrchových úpravách:– firemné technické a techno-

logické podklady (sú buď technologického charakteru, alebo rôzne podporné, súvi-siace s výrobou či službami danej firmy. Často sú k dis-pozícii aj na stránkach firiem a stačí ich vhodne sprístup-niť a zdielať),

– technické výpočty a ich trénovanie (hrúb-ky povlakov, spotreby/straty energie, pre-vádzkové kalkulácie, návratnosť investícií, konštrukčné výpočty zariadení),

– špecifické školiace a učebné texty (zamera-né napríklad na nanášanie náterov, čistenie a odmasťovanie, normatívno-technickú dokumentáciu významnú pre nákup a ex-port, vplyv technológie na environment),

– eLearning určený pre jazykovú komu-nikáciu, či už technickú alebo marke-tingovú, napríklad v angličine, nemčine, francúzštine (vhodné keď majú firmy za-hraničných majiteľov, dodávajú pre auto-mobilové firmy alebo ide o subdodávky na export),

– všeobecné legislatívne, marketingové a iné informácie (tie sa dajú členiť do rôznych kategórií, zdieľať a aktualizovať cez internet).

Poznámka: Tento návrh vychádza aj zo skúseností hlavného autora, ktorý pred ná-stupom na univerzitu viedol v strojárskom podniku pracovisko s akreditovaným labora-tóriom, ktoré využívali napríklad subdodáva-telia automobilového priemyslu na korózne skúšky v soľnej hmle (podľa noriem ISO, resp. firemných VDA, VW, AUDI, PEUGEOT...). V náročnom konkurenčnom prostredí si malé pracovisko muselo riešiť vzdelávanie

samo. Tam sa práve na tieto účely vyvinula aplikácia Zápisník a z nej potom na univerzi-te eLearningové prostredie BIKE.

Záver

V príspevku sa prediskutovali technologic-ké a didaktické otázky eLearningu všeobec-ne a prezentovali skúsenosti a výstupy na Materiálovotechnologickej fakulte v súvis-losti s vývojom vlastného eLearningového softvéru a virtuálneho vzdelávacieho pros-tredia. Pretože vzdelávanie je univerzálny fe-nomén, môžu sa postupy a informatické ná-stroje aplikovať aj v priemysle a službách, resp. v štátnej a verejnej správe. Z toho dô-vodu sa navrhli eLearningové kategórie, v ktorých môže fakulta, priemysel, univerzity a ďalšie subjekty spolupracovať. Vzhľadom na existenciu softvéru a informatických prv-kov stačí bežné počítačové vybavenie a ope-račný systém Windows. Navrhnutá spolu-práca by mala efektívnejšie prepojiť školy (absolventov) s praxou, vrátane možnosti operatívneho riešenia vzdelávania zamest-nancov, optimálne napr. v malých a stred-ných podnikoch.

Tento príspevok je súčasťou riešenia projektu

KEGA č. 037STU-4/2012 „Udržateľné spoločensky

zodpovedné podnikanie“.

Some challenges for eLearning within surface treatmentSurface treatment of engineering products is

usually implemented into final operations,

with some exceptions such as cleaning and

degreasing processes. The German industry,

which is strongly oriented to export, categorises

this area into the field of Oberfächentechnik

(surface technology) and considers this as one

of the key areas of mechanical engineering.

In Slovakia, there is no such tradition. On the

other hand, this situation gives a good basis

for solving the eLearning support in categories

proposed by this contribution.

r e s u m é


I N F O R M A Č N É T E C H N O L Ó G I E

Zoznam bibliografických odkazov

[1] Svetský, Štefan et al.: Five years of research of technology enhanced learning implementation in teaching at the Faculty of Materials Science and Technology. Journal Research papers MTF STU. Trnava: AlumniPress, 2011. Registered with the Ministry of Culture SR under EV 3562/0

[2] S. Svetsky, O. Moravcik, P. Schreiber, and J. Stefankova: „The Informatics Tools Development and Testing for Active Learning,“ [WCECS 2011: World Congress on Engineering and Computer Science. Proceedings, vol. 1, pp. 265 – 268, San Francisco, USA, 2011

[3] S. Svetsky, O. Moravcik, P. Schreiber and J. Stefankova, „The Solving of Knowledge Processing for the Automation of Teaching and Learning Activities,“ [ICEIC 2011: International Conference on Education, Informatics and Cybernetics. Proceedings, pp. 69 – 74, Florida, USA, 2011].

[4] Paul S. Goodman et al.: Technology Enhanced Learning: Opportunities for Change. Laurence Erlbaum Associates, Inc, USA,2001. ISBN 0-8058-3665-7 [online] books.google.sk [Cit. 2012-05-14]. Available at: <http://books.google.sk/books?id=VQHo0tRgDAgC&printsec= frontcover&dq=inauthor: %22Paul+S.+Good % 22&hl=sk&sa=X&ei=QqizT52wJ4zTsgbrw92TBA&ved=0CDQQ6AEwAA>

[5] Alena Pauliková: Ekologické aspekty povrchových úprav. In: Acta Mechanica Slovaca. roč. 6, č. 2 EI-‘02 (2002), s. 277 – 281. ISSN 1335-2393; (Ecological Aspects of Surface Treatment).

[6] Alena Pauliková: Recyklácia plastových obalov. In: Automotive Engineering Journal. roč. 1, č. 2 (2008), s. 84 ÷ 85. Internet: <http://www.automotiveindustry.sk/> ISSN 1337-7671; (Plastic Package Recycling).

[7] Prachař, J.: Projektová didaktická metoda při výuce ekonomických předmětů. In: Vysoká škola jako facilitátor rozvoje společnosti a regionu. Kunovice: EPI, s. r. o., 2010. ISBN 978-80-7314-202-5.


I N F O R M A Č N É T E C H N O L Ó G I E

BURZA

Kontakt: [email protected]Členovia SOPK: kontakty zadarmoNečlenovia: 8,30 eur / adresa + 20 % DPH

jún – červen 2012, číslo 6

cena 3 € / 90 Kč

Zaregistrované MK SR, EV 3440/09

ISSN 1335 – 2938, tematická skupina: A/7

Vydáva:

Moyzesova 35, 010 01 Žilina

IČO: 36380849, IČ pre DPH: SK2020102568

RIADITEĽKA:

Ing. Antónia Franeková, e-mail: [email protected]

tel.: +421/41/507 93 39

ŠÉFREDAKTOR:

Mgr. Ján Minár, e-mail: [email protected], [email protected]

tel.: +421/41/507 93 35, mobil: 0905 749 092

REDAKCIA:

Mgr. Michal Múdrý, e-mail: [email protected]; tel.: +421/41/507 93 31

Mgr. Branislav Koscelník, e-mail: [email protected]

Ing. Eleonóra Bujačková, e-mail: [email protected]

doc. Ing. Alena Pauliková, PhD., [email protected].: +421/55/602 27 12

REDAKČNÁ RADA:

prof. Andrej Abramov, Dr.Sc, dr.h.c. Prof. Ing. Miroslav Badida, PhD.,Doc. Ing. Pavol Božek, CSc., doc. Ing. Sergej Hloch, PhD.,

prof. Alexander Ivanovich Korshunov, DrSc., prof. Ing. Ján Košturiak, PhD.,doc. Ing. Marián Králik, CSc, doc. Ing. Ján Lešinský, CSc,prof. Ing. Kamil Ružička, CSc, Ing. Štefan Svetský, PhD.

doc. Ing. Peter Trebuňa, PhD., prof. Ing. Ladislav Várkoly, PhD.

INZERTNÉ ODDELENIE:

Ľudmila Podhorcová – [email protected], 0903 50 90 91

Ing. Pavol Jurošek – [email protected], 0903 50 90 93

Roman Školník – [email protected], 0902 550 540

Ing. Slávka Babiaková – [email protected], 0903 027 227

Ing. Iveta Kanisová – [email protected], 0902 500 864

Žilina: Moyzesova 35, 010 01 Žilina

tel.: +421/41/564 03 70, fax: +421/41/564 03 71

Banská Bystrica: Kapitulská 13, 974 01 Banská Bystrica

tel./fax: +421/48/415 25 77

Praha: Jeseniova 2863/50, 130 00 Praha – Žižkov

GRAFICKÁ ÚPRAVA:

Štúdio MEDIA/ST, Ing. Ján Jančo, tel.: +421/41/507 93 27

ROZŠIRUJE:

MEDIAPRINT-KAPA PRESSEGROSSO, a. s., Bratislava a súkromní predajcovia

PREDPLATNÉ:

Celoročné: 25 € / 650 Kč prijíma redakcia

tel.: +421/41/564 03 70, e-mail: [email protected]

Nevyžiadané rukopisy a materiály redakcia nevracia a nehonoruje. Redakcia nezodpovedá za obsah a správnosť inzercie

a komerčných prezentácií.

Ponúkame na odpredaj vysekávací lis značky HaulikTechnické dáta lisu:

Súčasťou vysekávačky je aj rovnačka a odvíjač materiálu.Lis je momentálne používaný, je možnosť predvedenia.Hlavné ložiská boli menené pred dvoma rokmi, oprava v hodnote 20 000 €.

Cena: na základe dohodyKontakt: [email protected]

Typ: vysekávací automat, značka HaulikRok výroby: 1983Tlačná sila: 125 tonPočet zdvihov: 30 – 400 / min.Zdvih: 8 – 120 mmNastaviteľnosť barana: 100 mm, automatickyZábeh. výška, posuv: 200 mm

Veľkosť stola: 1 115 x 850 mmPlocha barana: 1 000 x 650 mmŠírka plechu: max. 340 mmHrúbka plechu: 0 – 6 mmPosuv klieštin: max. 360 mmMontážna výška nástroja: 376 mmSystém istenia nástroja: UNIDOR

Kooperácia v strojárskej výrobeHľadáme partnera pre strojársku výrobu alebo automotive.

UR123329

Hliníkové vitrínyPonúkame vysoko kvalitné informačné hliníkové vitríny a stojany za bezkon-kurenčné ceny.

UR123305

Výroba plastových produktov Pakistanská spoločnosť hľadá odberateľa svojich výrobkov z polyetylénu – ná-doby na skladovanie vody a chemických tekutín, nádrže pre traktory, svietidlá a stožiare, izolované boxy pre nápojový priemysel a rôzne produkty pre do-mácnosti, ako aj na priemyselné použitie.

UR123301

Ohybáreň na predajPonúkame na predaj (prípadne aj na prenájom) administratívnu budovu a k nej patriace spevnené plochy so žeriavovou dráhou, ktorá je naprojek-tovaná tak, aby ju bolo možné ľahko opláštiť a prestavať na výrobný objekt. Nachádza sa v logistickom parku Senec. Momentálne sa objekt využíva na spracovanie betonárskej ocele s kapacitou spracovania 1 200 ton betonárskej výstuže mesačne. Podľa požiadaviek je možné časť výrobného priestoru aj pre-najať, prípadne je možné poskytnúť služby logistického skladu – materiál, kto-rý možno skladovať na otvorenom priestranstve so zabezpečením všetkých súvisiacich služieb.

UR123292

stroj12 jun el · 2015. 3. 25. · Vrstva mléčného Cr je rovno-měrná, souvislá bez...

Documents

Transcript of stroj12 jun el · 2015. 3. 25. · Vrstva mléčného Cr je rovno-měrná, souvislá bez...