Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Dr. Gyenge Csaba Egyetemi tanár - Kolozsvári Műszaki Egyetem A MAGYAR TUDOMÁNY NAPJA ERDÉLYBEN Kolozsvár, 2013.november 22-23 A ZÖLD ENERGIÁK ELŐÁLLÍTÁSÁNAK.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Dr. Gyenge Csaba Egyetemi tanár - Kolozsvári Műszaki Egyetem A MAGYAR TUDOMÁNY NAPJA ERDÉLYBEN Kolozsvár, 2013.november 22-23 A ZÖLD ENERGIÁK ELŐÁLLÍTÁSÁNAK."— Előadás másolata:

1 Dr. Gyenge Csaba Egyetemi tanár - Kolozsvári Műszaki Egyetem A MAGYAR TUDOMÁNY NAPJA ERDÉLYBEN Kolozsvár, 2013.november 22-23 A ZÖLD ENERGIÁK ELŐÁLLÍTÁSÁNAK TECHNIKAI ASPEKTUSAI

2 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba2 2013.11.22 Tartalom: 1. Bevezető 2. A szélturbináknál alkalmazott hajtóművek konstruktív és működési jellegzetességei 3. A kifejlesztett fogazatsim ί tási technológia 4. A CNC vezérlés programozásához szükséges paraméterek meghatározásához kifejlesztett algoritmusok 5. Gyakorlati megvalósítások 6. Következtetések

3 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba3 2013.11.22 1. BEVEZETŐ A megújuló energia források szerepe folytonosan nő: a Greenpeace becslései szerint 2050-ben Románia az összenergia szükségletének 85%-át megújuló forrásokból kell fedezze. A Román Statisztikai Intézet adatai szerint 2011-ben az össz 63252 GkW kitermelt energiából, 40%-t a gázalapú hőerőművek termelték, 22%-át a v ί zerőművek, ot az atomerőmű és csak 4%-t a szélerőművek. Optimista előrejelzések szerint, 2014végéig a szélerőművekben termelt energia meg kell duplázódjon és ί gy Románia világviszonylatban a 13. helyet foglalhatja majd el a szélenergia felhasználása terén. A szélerőművek felép ί tése meglehetősen komplex, és az előáll ί tási, valamint felszerelési áruk elég magas, ί gy – egyelőre – a szélerőművekben előáll ί tott energia ára jóval magasabb mint a hő, vagy v ί zerőművekben előáll ί totté. Viszont a gáz, valamint szénhidrát készletek csökkenése arra késztet, hogy minél intenz ί vebben foglalkozzunk az újrahasznos ί tható üzemanyaggal működő energiatermelőkkel. Kutatócsoportunk több mint 4 éve foglalkozik a szélturbinákban alkalmazott hajtóművek gyártástechnológiájának fejlesztésével annak érdekében, hogy minél kisebb költségekkel, minél jobb minőséget és élettertamot lehessen elérni.

4 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba4 2013.11.22 2. A SZÉLTURBINÁKBAN ALKALMAZOTT HAJTÓMŰVEK KONSTRUKTÍV ÉS MŰKÖDÉSI JELLEGZETESSÉGEI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2. ábra. Vízszintes tengelyű szélturbina felépítése: 1- fundamentum, 2-torony, 3-szélirányra áll ί tó berendezés, 4- gondola, 5- generátor, 6-szélmérő,7-fék, 8- hajtómű, 9-rotorlapát, 10- lapát irányító, 11-forgószárny-agy.

5 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba5 2013.11.22 3. ábra A kétlépcsős bolygó rendszerű multiplikátor kinematikai vázlata

6 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba6 2013.11.22 108.128  108.102 95.605  95.504  120.65  162.306 +0.254  107.65 0.025-0.076 115.887 357.981 EE 49.987 49.607 11.9 D f 43.7 De 20.634.8DdDd 0.025 0.0200.0100.020 0.051 3. ábra A gyakorlati k ί sérletek keretében gyártott egyik bolygókerék rajza

7 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba7 2013.11.22 Fogszám17Pitch diameter142.24 Diametral pitch3.0357Alapkörátmérő128.913 Modul8.367Fejkör átmérője162.306 Kapcsoló szög25°Fogmagasság10.033 1. táblázat A 3. ábrán feltüntetett bolygókerék adatai

8 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba8 2013.11.22 3. A KIFEJLESZTETT FOGAZATSIMÍTÁSI TECHNOLÓGIA 4 ábra. A FANUC vezérléssel felúj ί tott fogköszörűgép munkatere

9 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba9 2013.11.22 5 ábra. A CNC fogköszörűgép felépítése és koordináta rendszere A köszörülendő fogaskerék legördülési mozgását a köszörűkorong által megvalós ί tott burkoló fogaslécen, a Z tengely irányú elmozdulás, valamint a B tengely körüli forgással valós ί tottuk meg (5. ábra). Az X tengely irányú mozgás szintén CNC vezérelt, és vele bizos ί tható a szükséges tengelytávolság. Az Y tengelyirányú mozgással a hosszirányú profil módos ί tásokat lehet programozni, m ί g az X tengely körüli forgással a szerszám dőlési szögét.

10 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba10 2013.11.22 Fog geometria beprogramálása Technológiai paraméterek beprogramálása

11 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba11 2013.11.22 A műveletelem száma Műveletelem elnevezése f0A szerszám megfelelő beállítása az előmunkált fogárokba f1Beforgatás a bal fogoldal kezdőpontjába f2A szerszám és az előnagyolt bal fogoldal közötti játék kiiktatása f3A bal fogoldal köszörülése f4Átgördítés a jobb fogoldalra f5A szerszám és az előnagyolt jobb fogoldal közötti játék kiiktatása f6A jobb fogoldal köszörülése f7Egy foggal való osztás 3. táblázat. Egy fogárok köszörüléséhez szükséges alap műveletelemek

12 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba12 2013.11.22 6. ábra A bal fogprofil köszörülésének jellegzetes helyzetei

13 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba13 2013.11.22 4. A CNC VEZÉRLÉS PROGRAMOZÁSÁHOZ SZÜKSÉGES PARAMÉTEREK MEGHATÁROZÁSÁHOZ KIFEJLESZTETT ALGORITMUSOK 7. ábra. A három evolvens szakaszból kialakított fogprofil

14 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba14 2013.11.22 8. ábra A profilkorrekciós fogprofil kapcsoló egyenesei A három evolvens szakasz burkolása három kapcsoló egyenesen történik, amelyek az alapkörökhöz tartoznak (8.Ábra).

15 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba15 2013.11.22 Az algoritmusok felépítése céljából pontosan meg kellett határozni a technológiai kapcsoló pár jellegzetes relatív helyzeteit (9. ábra). Az ábrán látható tangenciális valamint forgásirányú paraméterek meghatározása céljából több algoritmust fejlesztettünk ki, a különböző szabványok szerint tervezett fogaskerekek számára (DIN, STAS, AGMA,Stb.) -3.táblázat.

16 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba16 2013.11.22 9.ábra A technológiai kapcsoló pár jellegzetes helyzetei CNC fogköszörülésnél

17 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba 17 2013.11.22 SzámAlgoritmus kódjaElnevezéseAlkalmazási terület 1 Ag. 1.1. Általános algoritmus profileltolásos dőltfogú fogaskerekek számára 2 Ag. 1.m Módosított algoritmus profileltolásos és profilkorrekciós dőltfogú fogaskerekek számára 3 Ag. 1m.x Módosított algoritmus profileltolásos és profilkorrekciós AGMA fogaskerekek számára 4 Bg. 1.1 Általános algoritmus profilkorrekció nélküli egyenesfogú fogaskerekek számára 5 Bg. 1.m Módosított algoritmus profileltolásos és profilkorrekciós egyenesfogú fogaskerekek számára 6 Bg. 1.m.x Módosított algoritmus profileltolásos és profilkorrekciós AGMA ferdefogú fogaskerekek számára

18 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba18 2013.11.22 FogszakaszZ irányú tangenciális mozgásB irányú körmozgás Láb Közép Fej 4. táblázat Bg.1m. A módosított algoritmus profileltolásos és profilkorrekciós egyenesfogú, AGMA normák szerint tervezett fogaskerekek CNC köszörüléséhez

19 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba19 2013.11.22 10. ábra Fogfej és fogláb korrekciók és a fogprofil diagramja 11. ábra Körhagyó fogaskerék Természetesen a megvalósított CNC géppel bármilyen profileltolásos fogazat is köszörülhető. Ugyanakkor megfelelő programozással körhagyó fogazatok (11.ábra) is köszörülhetők anélkül, hogy bármilyen sablon, vagy más vezérlésre szükség lenne.

20 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba20 2013.11.22 5. GYAKORLATI MEGVALÓSÍTÁSOK A kifejlesztett technológiát a szatmárnémeti UNIO gyárban vezettük be és mai napig is sikeresen alkalmazzák. Az előzetes gyakorlati kísérletek egy részét az 5. táblázatban ismeretetett adatú fogaskerekekre végeztük

21 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba21 2013.11.22 5.táblázat A gyakorati kísérletek keretében megmunkált és leellenőrzött egyes fogaskerekek adatai

22 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba22 2013.11.22 A teszt fogaskerekeket egy CNC fogaskerékmérő központon ellenőriztük (12. ábra). 12. ábra Az UNIO gyár tulajdonában lévő CNC fogaskerékellenörző központ A 13. és 14. ábrákon a fogprofil, valamint osztáshiba diagramjai láthatók

23 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba23 2013.11.22 13. ábra A fogprofil és irány diagramja

24 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba24 2013.11.22 14. ábra Osztáshibák diagramja A részletes ellenőrzések alapján a kifejlesztett technológiával előáll ἰ tott komplex profilú fogaskerekek beilleszkednek a DIN 3962 szabvány 5. pontossági osztályába és a szélturbinákat gyártó németorszégi cég megfelelőknek találta.

25 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba25 2013.11.22 A fentiekből megállapíthatók a kifejlesztett fog-köszörűgép és technológia legfontosabb jellemzői: nincs szükség a hagyományos beállításnál alkalmazott váltókerekekre és ezáltal a beállítás nagyon egyszerű; a beállítás a géphez csatolt számítógéppel történik ; a gép rugalmas, többcélú felhasználást biztosít; bármilyen profilkorrekció és profileltolás megvalósítható; nem szükséges a szerszám és a megmunkálandó fogazat profilszögeinek egyenlőnek lennie; megfelelő továbbfejlesztéssel hordóalakú, valamint hengeres-kúpos fogaskerekek is köszörülhetők.

26 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba26 2013.11.22 4. Következtetések A szélturbináknál alkalmazott minél komplexebb konstrukciójú hajtóművek, valamint az igényelt pontossági és működési feltételek új technológiákat igényelnek. A CNC vezérlések nagy segítséget nyújtanak ezirányban, de ezek megfelelő programozása és beállítása komplex fogazáskinematikai és matematikai számításokat igényelnek. A statisztikai előrejelzések szerint 2030-ban a világ összenergia szükséglete kb. 50%-kal lesz nagyobb a mostanihoz viszonyítva. A kőolaj és földgáz tartalékok az előrejelzések szerint alig 2040-2070-ig tudják fedezni a szükségleteket. A fentiek következtében a szakemberek mind jobban kell figyeljenek a megújuló energiaforrásokra, és így mind nagyobb fejlődés észlelhető a szélenergiát felhasználó turbinák fejlesztésében, gyártásában. A szélturbinák minél környezetkímélőbb működése és élettartama nagy mértékben függ a beépített hajtóművektől is. Ezek szerint úgy értékelhetjük, hogy a fentiekben ismertetett ezirányú kutatásaink hozzájárulhatnak e turbinák felépítési és működési paramétereinek javításához.

27 A Magyar Tudomány Napja Erdélyben – 2013. november 22-23. Dr. Gyenge Csaba27 2013.11.22 Köszönöm figyelmüket!


Letölteni ppt "Dr. Gyenge Csaba Egyetemi tanár - Kolozsvári Műszaki Egyetem A MAGYAR TUDOMÁNY NAPJA ERDÉLYBEN Kolozsvár, 2013.november 22-23 A ZÖLD ENERGIÁK ELŐÁLLÍTÁSÁNAK."

Hasonló előadás


Google Hirdetések