Samo Fošnarič, Zdenko Puncer, Drago Slukan, Janez Virtič

TEHNIKA IN TEHNOLOGIJA 8

Učbenik za 8. razred osnovne šole

2

Tehnika in tehnologija 8Učbenik za 8. razred osnovne šole 2004, založba IZOTECHLimbuš 2004

Avtorji: doc. dr. Samo Fošnarič

Beno Karner

Drago Slukan

Janez Virtič

Ilustracije: Said Bešlagič

Recenzenta: izr. prof. dr. Srečko Glodež

mag. Mirko Britovšek

Lektorica: Jelka Slukan, prof.

Fotografije: Samo Fošnarič

Drago Slukan

Janez Virtič

Beno Karner

Uroš Zupančič

Oblikovanje in prelom: Uroš Zupančič

Založila: založba IZOTECH

Fotoliti: MCA d.o.o.

Natisnila: Dravska tiskarna Maribor

Vse pravice pridržane. Noben del te izdaje ne sme biti reproduciran, shranjen aliprepisan v katerikoli obliki oziroma na katerikoli način, bodisi elektronsko, mehansko, sfotokopiranjem, snemanjem ali kako drugače, brez predhodnega privoljenja založnika.

3

Pot do izdelka je organiziran proces

Stopimo varno v svet prometa

Izometri čna projekcija

Gradiva - kovine

Razvrstitev kovin

Svečnik iz kovine

Energetika - Motorji

Tehnična sredstva

Računalniško podprta proizvodnja

Pojmovnik

4

Pot do izdelka je organiziran proces

Današnji čas zahteva od nas hitro prilagajanje številnim tehniškim in tehnološkim

novitetam, saj je od odziva na te spremembe odvisna marsikatera konkurenčnost v

podjetniškem svetu. Prav gotovo je tudi za nas v šoli zanimivo in tudi pomembno

razumevanje takšnega realnega industrijskega sveta. Poti, po katerih lahko pridemo do

želenega rezultata dela – izdelka, je kar nekaj. Med temi so nekatere bolj, druge pa

manj ustvarjalne.

Nedvomno pa lahko tukaj damo poseben poudarek projektnemu delu. To je za

področje tehnike in tehnologije še posebej primerno, saj v redni vzgojno-izobraževalni

proces vnaša realne elemente organizirane proizvodnje.

Pot do izdelka skozi elemente projektne naloge je organiziran proces.

RAZVOJ IDEJE

IZDELAVA PROTOTIPA

KONSTRUIRANJE

PRIPRAVA SERIJSKEPROIZVODNJE

EKSKURZIJA

DELO

VREDNOTENJE

PREVERJANJE

UČITELJEVA ANALIZA PRAKTI ČNEGA

PREDLOG ZAIZBOLJŠAVO PROJEKTNE NALOGE

ALINOVA PROJEKTNA NALOGA

KRITIČNAPRESOJA USTREZNOSTI

CELOTNEGAPROJEKTA aliNJEGOVEGA

ORGANIZACIJSKE,MATERIALNE IN

IZVEDBENESPREMEMBE

5

Takšen pristop nam omogoča spoznavanje specifičnih faz industrijske proizvodnje, kotso procesi razvoja ideje, načrtovanja, izdelave prototipa, konstruiranja, serijskeproizvodnje ter vrednotenja dela, vključno s podkrepitvijo organizirane strokovneekskurzije v proizvodni obrat, ki nam sliko realnosti še dodatno izostri.

Naučiti se organiziranega dela pri izdelavi posameznega izdelka je nedvomnopomemben korak, saj zahteva kooperativno sodelovanje vseh akterjev tega pristopa.Pravzaprav pomeni to poseben prehod: od posameznika k skupini, kjer je delitev delapomembna sestavina racionalizacije razvoja in izdelave izdelka.

PRINCIPI DELITVE DELA SO POMEMBNI ELEMENTI NAČRTOVANJA

Posameznik v fazi ustvarjanja Delo skupine na poti do skupnega cilja

V tem kontekstu se je zato pomembno seznaniti z vsebino, cilji ter načinom dela v tokucelotnega šolskega leta, vključno z vsemi elementi preverjanja in ocenjevanja pripredmetu Tehnika in tehnologija. Šele tako bo možno načrtno in korak za korakomgraditi svoja znanja s področja tehniškega ustvarjanja.Uspeh, ki je posledica dobro opravljenega dela, je v veliki meri odvisen od skrbneganačrtovanja delovnega procesa. Naloge načrtovanja se začno že v začetni fazi razvojaideje in se smiselno dograjujejo v stopnjo konstruiranja, ko je ob snovanju inoblikovanju izdelka potrebno upoštevati številne zahteve bodoče izdelave, dapreprečimo nepotrebne ponavljajoče procese poteka planiranja in kasnejšespremembe tehniških risb.Naj postane v toku učenja skozi številna področja, kot so tehniško risanje v izometričniprojekciji, tehnologija in obdelava kovinskih gradiv z načrtovanjem in razvojem izdelka,motorji z notranjim izgorevanjem, tehnična sredstva, računalniško podprta proizvodnja,uspešnejše in bogatejše tudi vaše življenje.

6

Stopimo varno v svet prometa

Naša priprava na udeležbo v prometu se prične že zelo zgodaj – takoj ko shodimo. Pritem nam v prvi fazi pomaga družina. Kasneje, ko malo zrastemo, nam dodatno pomočnudijo tudi vrtci, šole in druge ustanove. V celotnem tem obdobju smo dokaj ranljivi, sajse moramo nujno prilagoditi povsem novemu svetu odraslih – svetu prometa. Ta, zaotroke dokaj tuj svet, prinaša žal s seboj tudi številne neprijetnosti. Med slednje sodijoprometne nezgode, katerih posledice so lahko velikokrat dokaj neprijetne. Tako je popodatkih policije in na podlagi njihove statistične analize na področju RepublikeSlovenije (http://www.policija.si) v zadnjih petih letih in pol v prometnih nesrečah umrloveč kot 1.800 oseb, od tega je bilo 6,5 odstotkov otrok in mladoletnikov.

Številne preventivne akcije so pripomogle k dejstvu, da se število umrlih otrok inmladoletnikov v prometnih nesrečah zmanjšuje. Žal pa statistika kaže (glejpreglednico), da so otroci in mladostniki najpogosteje udeleženi v prometnih nesrečahkot potniki. Takšni rezultati nakazujejo velikokrat na napačno prepričanje o pretiraniogroženosti otrok kot pešcev v prometu. Varnost otrok in mladoletnikov je torej velikobolj tvegana na drugem področju, in sicer tam, kjer se otroke in mladostnike vozi kotpotnike v vozilih brez uporabe ustreznih otroških sedežev ter nepripete z varnostnimipasovi.

Preglednica: Število mrtvih otrok in mladostnikov v prometnih nesrečah(http://www.policija.si/si/statistika/promet/2003/otroci-sola03.html; 29. 9. 2003)

Starost otrok Pešec Potnik Voznik kolesaz motorjem

2002 2003 2002 2003 2002 2003do 7 let - 1 - - - -7 – 14 let 2 - 1 - - -16 – 18 let 2 - 6 1 - 1Skupaj 4 1 7 1 - 1

Prav zaradi velike ogroženosti vseh udeležencev v prometu je še posebej pomembnoupoštevanje številnih ukrepov na področju prometne varnosti, med katere sodiuporaba varnostnih pripomočkov. Ti so velikokrat neugodni za uporabo, vendar nudijomnogo večjo stopnjo varnosti, kot pa da bi bili brez njih.

7

Varnostni pripomo čki na podro čju prometne varnosti

Katere varnostne pripomočke je dobro poznati in kako jih uporabljati?

1. Varnostni pas

Zakaj je pomemben varnostni pas?

Pomemben je zato, ker smo nesposobni s pomočjo nog in rok zadržati težo telesa obtrku vozila nad hitrostjo 7 km/h. Že pri trku s hitrostjo okrog 50 km/h deluje na nasenaka sila, kot da bi padli z 10 m visoke zgradbe. Pri trku s hitrostjo 100 km/h pa je tasila ekvivalentna padcu z višine 40 m. Z rednim pripenjanjem z varnostnim pasom bi pomnenju strokovnjakov lahko bilo do 40 odstotkov manj žrtev med vozniki in potniki.

Kaj govori o pripenjanju z varnostnim pasom zakonodaja?

Pri nas je pripenjanje z varnostnim pasom na vseh sedežih, kjer so pasovi vgrajeni,obvezno.

Kako se pravilno pripeti z varnostnim pasom?

Pripeti se je potrebno takoj, ko se sede v vozilo. V nadaljevanju se z roko potegnezgornji krak pasu tako, da se oba kraka tesno prilegata telesu. Takoj nato si jepotrebno naravnati naslonjalo za glavo na ta način, da bo zgornji rob naslonjala v višininamišljene črte: oko - zgornji rob ušesa. Pogledati je še potrebno, če pas poteka posredini ramena in ni zavit. Uporaba raznih pripomočkov, ki preprečujejo, da bi bilvarnostni pas ves čas napet, je neprimerna.

Kako je pri vožnji otrok in njihovem pripenjanju z varnostnimi pasovi?

Otroci morajo biti v posebnih varnostnih sedežih, ki so prilagojeni starosti otrok.Dojenčke in mlajše otroke se lahko prevaža tako, da je varnostni sedež obrnjen shrbtno stranjo v smeri vožnje. V vozilih, kjer je vgrajen varnostni meh (air bag) tudi zasovoznika, ni dovoljeno pripeti otroškega varnostnega sedeža na sedež poleg voznika.Šele ko otrok zraste do višine 150 cm, lahko začne uporabljati običajni tritočkovnivarnostni pas.

Pravilno pripenjanje otrok z varnostnimi pasovi

8

2. Varnostna čelada

Zakaj je varnostna čelada tako pomemben varnostni pripomo ček ?

Uporaba varnostne čelade lahko bistveno zniža stopnjo tveganja za poškodbe glave.Pri tem se dokaj izrazito zmanjša faktor tveganja invalidnosti in tudi smrti. Čelada panikakor ne more zaščititi kolesarja ali motorista pred drugimi možnimi poškodbami.

Kakšne ozna čbe mora imeti ustrezna varnostna čelada, ki jo lahko uporabljamona kolesu z motorjem ?

Varnostne čelade morajo ustrezati posebnemu pravilniku o atestiranju čelad ECE22/04 in dopolnjenemu pravilniku ECE 22/05 ter morajo vsebovati naslednje elemente:

Kako je sestavljena varnostna čelada, ki jo lahko uporabljamo na kolesu zmotorjem?

Varnostno čelado sestavljajo zunanja školjka, notranji vložek, ki je namenjenprevzemu udarca, notranja komfortna obloga, prezračevalni sistemi, podbradni paster vizir.

0552968 0237506

E 1

OZNAKA VRSTE ATESTAECE 22/05

SERIJSKA ŠTEVILKAČELADE

OZNAKA DRŽAVE, V KATERI JEBILA ČELADA ATESTIRANA

9

In najpomembnejše: Nikoli se ne vozite brez čelade!3. Svetlobni odsojniki

Kaj so svetlobni odsojniki in kako jih uporabljamo?

Svetlobni odsojniki so varnostni pripomočki, ki svetlobo žarometa vozila preusmerijooziroma odbijejo nazaj do voznika. Pri tem se učinek odsojnika bistveno zveča, če jele-ta v fazi gibanja. Danes poznamo različne vrste svetlobnih odsojnikov: od kresničk,različnih trakov ter tudi nalepk.Žal pa ni dovolj samo to, da svetlobne odsojnike imamo, temveč jih moramo znati tudipravilno uporabljati. Tako moramo svetlobni odsojnik – kresničko imeti vedno pripetona oblačilo ali pa jo prosto držati v roki tako, da niha na tisti strani, kjer je cestišče.Izven naselja je dobro imeti poleg kresničke tudi druge svetlobne odsojnike, kot sonalepke ali osojni trakovi, ki jih nosimo na obeh straneh telesa.

Pravilna uporaba kresničke Uporaba svetlobnih odsojnikov izvennaselij

Ali ima obla čilo pešca na voznikovo vidljivost ter njegove reakcije pomembenvpliv?

Ljudje smo ponavadi oblečeni v različna oblačila. Še posebej problematični pa so tisti(ponavadi starejši), ki se oblačijo v temnejša oblačila in se podajo na pot brezsvetlobnih odsevnikov – kresničk ali katerih drugih izdelkov s svetlobno odbojnimilastnostmi. Takšne ljudi vozniki bistveno kasneje opazijo. Žal pa je to velikokrat tudiusodno.Tako lahko voznik opazi v temna oblačila oblečenega pešca šele na razdalji 26 m, vsvetla oblačila oblečenega pešca na razdalji 36 m ter pešca, opremljenega s

10

svetlobnim odsojnikom, že na razdalji 136 m. To pa pomeni, da v kolikor se voznikpribližuje pešcu s hitrostjo 50 km/h, lahko ustavi šele po 30 m. Za pešca, oblečenega vtemna oblačila, je to lahko usodno.

Kje moramo hoditi kot pešci, če smo na cesti, kjer ni plo čnikov?

Pomembno je, da kadar smo na cestah, ki nimajo pločnikov, upoštevamo pravilo hojepo levi strani cestišča, tako da nas vozniki v nasproti vozečih vozilih opazijo. Le na tanačin lahko pravočasno reagiramo in se umaknemo ter s tem preprečimo voznikovonapako, če nas pregleda.Danes pod okriljem številnih institucij potekajo številne preventivne akcije. Ena mednjimi še posebej poudarja elemente vidnosti. To je znana akcija z naslovom »Stopimoiz teme«.

Grafični slogan akcije »Stopimo iz teme«

11

Izometri čna projekcija

Najverjetneje ni med nami posameznika, ki ne bi imel kdaj želje po spremembi svojesobe ali svojega delovnega prostora. Nemalokrat pa takšne želje in seveda ideje, ki sov naših glavah, ne gredo skupaj. Slišali smo že, da vsak ustvarjalni postopek potrebujesvojo postopnost. Tako želji in ideji sledi tehniška skica in kasneje načrt z vso tehniškoin tehnološko dokumentacijo.Želja po spremembi nam nikakor ne da miru. Prestavljamo stole, premikamo mize inomare, želimo si tudi novo opremo in podobno. Marsikdaj pa naletimo na težave. Te sepojavijo največkrat tam, kjer moramo uskladiti svoje ideje z realnimi merami obstoječihdelov opreme. Pomagamo si lahko na več načinov. Preprostejšega smo spoznali želani, ko smo govorili o pravokotni projekciji, ki nam predmete prikazuje s treh strani,sicer natančno, a le ploskovno. Mi pa bi radi videli, kako bo naša na novo izbranaoprema izgledala v prostoru. Takšna slika zahteva risanje v treh razsežnostih.

Pogled na predmet v sobi s treh strani Pogled na predmet v sobi v prostorskiprojekciji

Risanje v prostorski projekciji vam ni popolnoma neznano, saj po njem bolj ali manjpravilno posegate že od nižjih razredov. Znano vam je iz ur likovne vzgoje, kjer steposkušali prostorsko, iz različnih perspektiv prikazovati številne motive, iz urmatematike, ko ste poskušali narisati kocko, itd.

Risba prostora, kot jo vidi slikar.

12

Omara v perspektivni projekciji

Predmet v izometri čni projekciji nastaja postopnoČe želimo našo delovno mizo, ki jo želimo uporabiti v naši na novo opremljeni sobi,videti prostorsko, jo moramo na poseben način v prostoru obrniti. Tako dobimo prikaznaše mize v izometrični projekciji. Za lažjo predstavo sledimo naslednjim korakom.

1. Korak

Mizo opazujmo samo iz ene strani. Izberimo prednjo stran mize.

Pogled na mizo od spredaj

2. Korak

Mizo sedaj obrnemo v levo stran tako, da vogal mize pristane na sredini našegapogleda. V enaki meri naš pogled sedaj zajame prednjo in levo stran mize.

13

Zasuk mize v levo

3. Korak

V tem koraku poskušajmo mizo nagniti proti nam tako, da vidimo tudi zgornjo ploskevmize. Sedaj, ko hkrati vidimo mizo prikazano s treh strani, nam je prostorsko inoblikovno slika mize bolj domača ter lažje dojemamo njen položaj v naši sobi.

Zasuk mize naprej

14

Kako grafi čno ponazorimo predmet v izometri čniprojekciji

Sedaj, ko smo spoznali, kako lahko nastane izometrična projekcija ter kako z njenopomočjo dobimo realnejši vpogled v našo prenovo sobe, pa poglejmo natančneje vpostopek konstruiranja preprostega predmeta. Poglejmo po naši sobi, če nam bokakšen kos opreme lahko priskočil na pomoč. V kotu sobe lahko hitro najdemo zvočnoomarico, ki ima vgrajena dva zvočnika, enega manjšega in enega večjega. Dobrovemo, da vsi radi poslušamo glasbo in zvočno skrinjico z zvočniki pravzaprav vsakdopozna. V bistvu je to kvader z dvema odprtinama. Narisati v izometrični projekciji gamoramo postopno. Svoje delo bomo razdelil na dva dela, ta dva dela pa na večkorakov.

Pa začnimo!

Nastanek skice zvo čne skrinjice v pravokotni projekciji,ki ima obliko kvadra

1. Korak

Narišimo prostorski kot tako, da narišemo horizontalno pomožno črto ter pravokotnonanjo višinsko prostorsko os z. Od stičišča pomožne črte ter osi z pa pod kotom 30°navzdol v levo in desno osi x in y.

Risanje osi

15

2. Korak

Izmerimo robove zvočne omarice ter mere prenesimo na narisane osi.

Prenos mer na osi

3. Korak

Skozi prenesene mere potegnimo s tanko pomožno črto vzporednice z osema x in y dokoncev nanešenih mer. Tako dobimo spodnjo ploskev zvočne omarice.

Risanje vzporednic z osjo x in y

16

4. Korak

Skozi nastala oglišča spodnje ploskve sedaj narišimo vzporednice z osjo z.

Risanje vzporednic z osjo z

5. Korak

Na narisane vzporednice prenesimo izmerjeno višinsko vrednost, ki je označena na osiz, ter dobljena oglišča povežimo med seboj.

Nastanek zgornje ploskve

17

6. Korak

Na koncu s polno debelo črto obrišemo vidne robove, vse nevidne robove pa sprekinjeno črto. Pomožne črte, ki smo jih uporabljali pri konstruiranju, sedaj lahkozradiramo.

Zvočna skrinjica – kvader v izometrični projekciji

Nastanek skice zvo čnikov v zvo čni skrinjici vpravokotni projekciji

Preden se lotimo risanja zvočnikov, poglejmo, kaj se zgodi s krogom v izometričniprojekciji. Pri pogledu na zvočno skrinjico od spredaj ima krog še vednonespremenjeno obliko (glej sliko). V kolikor pa naredimo zamik v levo in rahlo navzdol,se oblika kroga deformira in dobimo elipso. Konstruiranje elipse sicer ni težavno.Potrebujemo pa veliko mero natančnosti in poleg ravnilca tudi šestilo.

Pogled na zvočno skrinjico od spredaj, velik in majhen krog ponazarjata zvočnika.

18

Projekcije krogov v izometrični projekciji lahko konstruiramo v vseh ravninah. Poglejmopostopoma, kako lahko dobimo elipso kar na primeru naše prejšnje risbe.

1. Korak

V narisano zvočno skrinjico vrišimo na največjo vidno stransko ploskev s pomočjovzporednic kvadrat. Dimenzije stranice kvadrata (premer večjega zvočnika) prejizmerimo na naši zvočni skrinjici.

Risanje kvadrata

2. Korak

Narisanemu kvadratu v nadaljevanju vrišemo srednjico AB in CD.

Risanje srednjic

19

3. Korak

V nadaljevanju povežemo točko oglišča T1 s točko A in D ter ju s šestilom tudipovežemo.

Nastanek oglišča T1

4. Korak

Iz točke v oglišču T2 naredimo povezavo s točko B in C ter tudi njiju povežemo sšestilom.

Nastanek oglišča T2

20

5. Korak

Iz sečišča povezav T1A in T2C dobimo točko T3. Od tod s šestilom povežemo točki A inC.

Nastanek oglišča T3

6. Korak

Iz sečišča povezav T2B in T2C dobimo točko T4. Od tod s šestilom povezavo točki B inD.

Nastanek oglišča T4

21

7. Korak

Vse pomožne črte lahko sedaj poradiramo in dobimo zaključno sliko zvočne omarice zenim zvočnikom.

Brisanje pomožnih črt

Razmisli:

Risba zvočnika še ni popolna. Kako bi v narisano zvočno omarico vrisal še eno elipso,ki ponazarja manjši – visokotonski zvočnik? (Dobiti moraš naslednjo sliko.)

Popolna slika zvočne omarice z vrisanima obema zvočnikoma

V kolikor naletiš pri risanju na predmete, ki imajo kroge na drugih ploskvah, lahkoprojekcijo krogov izvedeš na enak način tudi v drugih projekcijskih ravninah.

22

Risanje predmetov v izometri čni projekciji s pomo čjografi čnega računalniškega orodja

Grafično računalniško orodje za računalniško podprto načrtovanje ste spoznali že lani.Uporabili ste program ciciCAD, s katerim ste na preprost način poskušali narisatipoljuben predmet v pravokotni projekciji. Seznanili ste se tudi z osnovnimi podatki oprogramu in njegovi uporabi, tako da ikone in nekatere druge bližnjice že poznate.Poskušajmo sedaj postopoma sestavljen predmet (sestavljen je iz treh kvadrov)narisati v izometrični projekciji s pomočjo programa ciciCAD.

Predstavitveni predmet

1. Korak

S pritiskom na ikono odpremo popolnoma prazen list ali prazen list z okvirjem. V prvifazi narišemo prostorski kot. V nadaljevanju narišemo horizontalno pomožno črto terpravokotno nanjo višinsko prostorsko os z. Od stičišča pomožne črte ter osi z podkotom 30° navzdol v levo in desno pa narišemo osi x in y. Zaradi risanja predmeta vsmeri desno in navzgor, narišemo izhodišče zamaknjeno v levi spodnji kot lista.

23

Risanje prostorskega kota

Uporabimo ikone:

za odpiranje praznega lista

Dodatna možnost:

24

2. Korak

S pomočjo vzporednic narišemo podobo zunanjega kvadra. V njem bomo vnadaljevanju dopolnjevali preostanek risbe.

Z vzporednicami rišemo zunanje robove predmeta.

Uporabimo ikone:

Dodatna možnost:

25

3. Korak

S pomočjo že izrisanih pomožnih črt izrišemo spodnji kvader.

S polnimi črtami izrišemo robove spodnjega kvadra.

Uporabimo ikone:

Dodatna možnost:

26

4. Korak

Narisan spodnji kvader dopolnimo z zgornjim, ki ga oblikujemo s pomočjo pomožnih črtin vzporednic. Na koncu poudarjeno izrišemo robove kvadra.

Dopolnjevanje spodnjega kvadra z zgornjim

Uporabimo ikone:

Dodatna možnost:

27

5. Korak

Na koncu dodamo še pokončni zgornji kvader, ki ga podobno kot v prejšnjem korakuoblikujemo s pomočjo pomožnih črt in vzporednic. Na koncu tudi tukaj poudarjenoizrišemo robove kvadra.

Izrišemo pokončni zgornji kvader.

Uporabimo ikone:

Dodatna možnost:

28

6. KorakV zadnjem koraku izbrišemo vse pomožne črte, in sicer tako, da ostane na risbi samopoudarjen del narisanega predmeta. Očem nevidne robove lahko izrišemo črtkano.Naš predmet vstavimo na delovni list z opisnim poljem.

Izbrišemo vse pomožne črte in izpolnimo opisno polje.

Uporabimo ikone:

Dodatna možnost:

Namig!

V okviru organiziranega delovnega procesa, kot je projektna naloga, boste razmišljalitudi o idejnem načrtu kompleksnejšega izdelka. Kot izhodišče za izdelavo izdelka izraznovrstnih materialov (npr. les, kovine, umetne mase) naj služi v izometrični projekcijinarisana naslednja slika zgolj kot namig. O uporabnosti izdelka in njegovem imenupresodite sami.

Veliko uspeha !

29

lesles ali umetna snov

kovina ali umetna snov

les ali kovina

30

Gradiva - kovine

Vsakdo od nas ima kakšno izkušnjo s kovino: nekdo se je zbodel z iglo, drugi prijelmrzlo pipo, tretji stopil na žebelj, četrti prijel za vročo ponev, peti opazoval, kako gradijokovinsko konstrukcijo za stavbo, šesti pomagal pri popravilu kolesa ali avtomobila.Lahko rečemo, da so kovine pomembno gradivo izdelkov okrog nas.

Nekaj izdelkov iz kovin.

Jedilni pribor Orodja Vlak, tirnice, el. vodniki

Bakrene cevi Ograja iz aluminija Most iz kovinskih profilov

Kovine imajo vrsto podobnih lastnosti, kot so npr. barva, sijaj in neprozornost, lahko jimspreminjamo lastnosti, za kovine je značilna tudi kristalna strukturna zgradba.

Ker pa imajo včasih tudi nekovine kovinam podobne lastnosti, je potrebno za kovinenavesti še take fizikalne lastnosti, ki jih večina nekovin nima. To so npr. visokaplasti čnost, relativno visoka trdnost in velika prevodnost za toploto in električni tok.

Plastičnost ali nagnjenost k preoblikovanju je najvažnejša lastnost kovin. Ni enakovelika pri vseh kovinah, je pa močno izražena pri večini kovin in zlitin in je velikegatehnološkega pomena npr. za valjanje, stiskanje, kovanje in podobno.

Trdnost je lastnost kovin, ki je pri raznih kovinah različna. Lahko pa trdnost narazlične načine (npr. z legiranjem, s hladno obdelavo, s kaljenjem) vidno zvečamo. Odraznih vrst trdnosti merimo največkrat natezno trdnost.

Pri povečanem preoblikovanju se plastične kovine vedno bolj upirajo spremembioblike, postanejo bolj trde in se zlomijo. To nam lahko potrdi preprost poskus, če naenem mestu večkrat prepognemo kovinsko žico, se po nekaj pregibih zlomi.

31

Električna prevodnost je pri kovinah različna, je pa še pri najslabših prevodnikih boljšakot pri nekovinskih snoveh. Kovine prištevamo med najboljše prevodnike, posebnosrebro, baker, zlato in aluminij.

Tudi kemične lastnosti so pomembne za označbo kovin. Zanimiva je obstojnost protikoroziji . Imamo obstojne kovine proti lugom, kislinam ali proti ustvarjanju okujine .Neplemenite kovine so posebno podvržene koroziji — rjavenju.

Čeprav poznamo okrog 70 kovin, jih v tehniki danes uporabljamo le okrog 30.Pogosteje uporabljenih pa je le kakšnih 20. Skupna lastnost vseh kovin je dobraprevodnost toplote in električnega toka. Vse kovine razen živega srebra so pri sobnitemperaturi v trdem stanju.

Razvrstitev kovin

Kovine predstavljajo približno tri četrtine vseh kemijskih elementov. Toda samonekatere izmed njih, npr. zlato in srebro, se nahajajo v naravi samorodno, kotelementi. Ostale kovine so vezane v spojinah, kot so sulfidi, karbonati in predvsemkovinski oksidi. Magnetit in hematit, ki ju običajno kopljejo v rudnikih, sta železovaoksida. Boksit, aluminijeva ruda, ki se najpogosteje uporablja v industriji, vsebujepredvsem aluminijev oksid. Iz teh rud, ki vsebujejo v spojinah vezane kovine,pridobivajo kovine, iz katerih izdelujejo kovinske predmete. Iz rude izločijo čistokovino in jo nato predelajo. Pridobivanje kovin iz rud je kemijska reakcija, ki joimenujemo redukcija. Industrijska panoga, v kateri pridobivajo iz rud kovine, seimenuje metalurgija. To je zelo stara industrija, saj segajo njeni začetki v 3.tisočletje pr. n. št., resnično pa se je začela razvijati od 18. stoletja dalje.

Kovine

železne ali črne neželezne ali barvne

� težke kovine� lahke kovine

lito železo jeklo

Rudišče, dnevni kop

32

Kristalni hematit Kristalni magnetit

(Enciklopedija za mlade, Energija in snov,Ljubljana: Educa, 1998)

Jeklo

Surovo železo ali grodelj, ki ga dobimo s taljenjem železove rude iz visokih peči ali izdrugih agregatov za pridobivanje grodlja, rabi le kot polizdelek, iz katerega izdelujemolito železo in v največji meri jeklo.

Razmejitev med grodljem in litim železom po eni in med jekli po drugi strani je vglavnem odvisna od ogljika, ki najbolj in v glavnem določa lastnosti tehničnega železa,pod 1,7 odstotkov ogljika dobimo kovno železo, ki se imenuje jeklo, surovo in lito železoz višjim odstotkov ogljika pa se ne da niti kovati, valjati ali stiskati. Pri jeklu sozmanjšani tudi drugi stalni spremljevalci tehničnega železa (Mn, Si, P in S). Ker jejeklo žilavo (a grodelj krhek), imenujemo postopek pridobivanja jekla tudi žilavljenje.Na splošno je jeklo tisto tehnično železo, ki vsebuje od 0,04 do 1,7 odstotkov ogljikain majhne količine stalnih primesi Mn, Si, P, S ter še morebiti kasneje dolegirneelemente, kot so Mn, Si, W, Mo, V, Cr, Ni, Ti, Ta itd.

Za proizvodnjo jekla uporabljamo naslednje surovine:

� belo surovo železo

� staro železo, polizdelke in odpadke jekla.

Stare odpadne kovinske izdelke in predmete zbiramo na ustreznih zbirališčih, DINOS-u( dajmo industriji nazaj osnovne surovine).

33

Proces izdelave jekla — žilavljenje

Z žilavljenjem (oksidacija s kisikom) zmanjšamo grodlju količino ogljika in drugeprimesi in dobimo konstrukcijsko jeklo. Konstrukcijska jekla se uporabljajo za jeklenekonstrukcije, predvsem za gradbene stroje, varjene konstrukcije in hladne oblikovanedele. Najpomembnejše lastnosti teh jekel so: trdnost in meja plastičnosti, imeti pamorajo tudi dobro žilavost in odpornost proti krhkemu lomu. Ta jekla se uporabljajo zamanj zahtevne dele gradbenih strojev, za upogibanje, valjanje in hladno vlečenje. Za tajekla so predpisane samo mehanske lastnosti.

Z dodajanjem drugih kovinskih elementov talini železa dobimo plemenita legiranaspecialna jekla. Specialna jekla se od drugih vrst jekel ločijo po zelo dobri čistoči: topomeni, da imajo zelo majhen delež nekovinskih vključkov. Imajo visoko napetosttečenja in trdnost ob istočasno dobri žilavosti. Take mehanske lastnosti izdelki iz tehjekel običajno dosežejo v toplotno obdelanem, poboljšanem stanju.

Ločimo dve vrsti specialnih jekel - legirana in nelegirana. Ločita se po vsebnostilegirnih elementov.

Polizdelki iz jekla

Razni profili Cevi

34

Kovani izdelki Ulitki

35

Nekateri izdelki iz jekla

Klešče, žica Pila, sveder Vijaki, ključi

Zobniki Deli strojev Posoda iz nerjavečega jekla

36

Neželezne ali barvne kovine

Iz jekla in iz litega železa ne moremo izdelati prav vseh delov, ki jih zahteva modernatehnika. Po količini je vsaj četrtina teh delov iz barvnih kovin ali iz njihovih zlitin.Barvne kovine razvrstimo v težke in lahke. Težke kovine so tiste, ki imajogostoto večjo kot 4 kg/dm 3. Če pa je gostota kovin manjša, je lahka. Težkekovine so baker, cink, kositer, svinec, nikelj, krom, volfram, molibden, kobalt,mangan, antimon, kadmij, bizmut, živo srebro, zlato in platina. Lahke kovine paso aluminij, magnezij in berilij.

Baker (Cu)Težka kovina

Gostota: 8,9 kg/dm3

Tališče: 1070 do 1093° C, čim bolj je baker čist, višje je tališče

Lastnosti

Čisti baker je mehak, žilav in zelo raztezljiv. Je rumenordeče barve, prelomnina jevlaknasta in se svetlika. Baker je dober toplotni in elektricni prevodnik. Odporen je protiognju in ne oksidira. Na zraku nastane na površini tanka varovalna plast, ki ji pravimopatina. Če se baker dotika s solno kislino, nastane strupen bakrov acetat.

UporabnostBaker je vsestransko uporaben. Največ ga rabijo v elektrotehniki, nadalje zavodnike, za ogrevalne in hladilne cevi, kot pločevino in za zlitine. Najpomembnejšizlitini bakra sta med in bron.

Kleparski izdelek Pločevina El. vodniki

Cink (Zn)Težka kovina

Gostota: 7,1 kg/dm3

Tališče: 4190 C

Lastnosti

37

Od vseh kovin ima cink največjo toplotno razteznost. Na zraku je odporen, slabopa je odporen proti kislinam in solem. Prelomnina je groba.

Uporabnost

Čisti cink predelujejo v pločevino, v žico in cevi, nadalje ga uporabljamo za prevlekejeklene pločevine in drugih delov (pocinkanje), zelo važne pa so cinkove zlitine. Čisticink pilimo z enojno nasekanimi pilami, ker se na druge cink lepi. Gnetemo ga pritemperaturi od 100 do 150° C. Upogibati ga moramo vedno prečno na smer valjanja.

Pocinkana pločevina Cinkove posodice baterijskih vložkov

Kositer (Sn)Težka kovina

Gostota: 7,3 kg/dm3

Tališče: 232° C

Lastnosti

Kositer je zelo odporen proti kemičnim vplivom, zato prevlečemo z njim jeklenopločevino (bela pločevina za konzerve), da je lugi in kisline ne najedajo. Pri nižjitemperaturi kot 18° C lahko kositer razpade v siv prah. Če pregibamo kositrnopalico, nam zaradi trenja kositrnih kristalov v rokah »škriplje«.

UporabnostZa pokositrenje pločevine (bela pločevina), za folije za elektrotehniko, debeline0,008 do 0,2 mm (staniol, ki ga pa danes nadomešča že aluminij, predvsem zaembalažo), za lote in zlitine.

Pokositrana pločevina Pločevinke iz pokositrane pločevine

38

39

Svinec (Pb)

Težka kovina

Gostota: 11,3 kg/dm3

Tališče: 327° C

LastnostiSvinec je odporen proti kemičnim vplivom in proti kislinam, svinčeve spojine so zdravjuškodljive, zato moramo paziti, da se ne zastrupimo.

UporabnostS svincem prevlečemo jekleno pločevino, iz njega izdelujemo posode, ki morajo bitiodporne proti kislinam, svinčene so akumulatorske plošče, plašči kablov, cevi itd. Vsvinčenih kopelih žarimo jeklo, v steklarstvu ga dodajajo steklu (svinčevo steklo), izsvinčevih oksidov pa izdelujejo svinčev minij in svinčevo belo barvo. Ker ne prepuščarentgenskih, radijskih in podobnih žarkov, je tudi dobro zaščitno sredstvo proti sevanju.

Svinčene cevi Svinčeni akumulatorji

Aluminij (Al)

Lahka kovina

Gostota: 2,7 kg/dm3

Tališče: 658° C

LastnostiNa zraku se aluminij prevleče z oksidom, tako da je odporen proti koroziji. Je zelodober prevodnik električne energije in toplote. Lahko ga vlečemo, stiskamo, valjamo,izsekujemo, ulivamo, varimo in lotamo, tudi uprašimo ga lahko. Čist aluminij ni dobroobdelovalen, prav dobro pa v aluminijevih zlitinah. Te lahko stružimo, frezamo, vrtamoitd. Glavni legirni elementi aluminijevih zlitin so baker, mangan in magnezij, ki zelopovečajo trdnost in trdoto.

Uporabnost

40

Klade iz čistega aluminija valjajo v pločevino, folije (staniol) in trakove; tudi žica, cevi innekateri profili so iz čistega, to je iz nelegiranega aluminija. Čisti aluminij pa je zeloslabo obdelovalen, pri odrezavanju se odrezki lepijo na orodje, zato ga moramo legirati.Zaradi majhne gostote in odpornosti proti koroziji ga uporabljamo v tehniki vedno več.

Z najčištejšim aluminijem prevlečemo reflektorska zrcala in druga svetlobna telesa; iznjega so nekateri deli aparatov kemične in živilske industrije, cevi, okovje, posode itd.

Električni vodniki, kabli, deli kmetijskih strojev, posoda, tube in pločevinke so iz manjčistega aluminija. Iz takšnega aluminija je tudi valovita aluminijeva pločevina, ki jouporabljamo kot strešno kritino.

Hladilna rebra Električni vodniki Alu folija

Profili barvnih kovin

41

Svečnik iz kovine

Z izdelavo izdelka iz kovine spoznajmo obdelovalnepostopke kovin

Za izdelavo svečnika, ki ga vidimo nafotografiji, potrebujemo kos bakrene,pocinkane in aluminijaste pločevine ter koslesa.

Za obdelavo naštetih gradiv bomo potrebovali: orodje za zarisovanje na kovine, škarjeza pločevino, kovinsko kladivo, nakovalo, kombinirane klešče, pilo, vzporedni primež,vrtalni stroj.

Bakrena,aluminijeva, pocinkana pločevina

42

Načrt za sve čnik

43

44

Tehnološki list

Učenec: ………………………….

Ime izdelka: Sve čnik

Poz. Kos. Delovna operacija Orodja,stroji,

napraveGradivo Varstvo pri

delu Opombe

1 1prenašanje mer

ravnilo,zarisna igla

aluminij delovnahalja

1 1rezanje

vzvodneškarje

aluminij delovnahalja

1 1vrtanje

vrtalni stroj,sveder fi 4mm

aluminij delovnahalja

1 1 piljenje robov pila s finimnasekom

aluminij delovnahalja

2 1prenašanje mer

ravnilo,zarisna igla

pocinkanapločevina

delovnahalja

2 1 rezanje škarje zapločevino

pocinkanapločevina

delovnahalja

2 1 vrtanje vrtalni stroj,sveder fi 4mm

pocinkanapločevina

delovnahalja

2 1 piljenje robov pila s finimnasekom

pocinkanapločevina

delovnahalja

3 1prenašanje mer

ravnilo,zarisna igla

bakrenapločevina

delovnahalja

3 1 rezanje škarje zapločevino

bakrenapločevina

delovnahalja

3 1 tepanje kladivo,nakovalo

bakrenapločevina

delovnahalja

3 1 vrtanje vrtalni stroj,sveder fi 4mm

bakrenapločevina

delovnahalja

3 1 piljenje robov pila s finimnasekom

bakrenapločevina

delovnahalja

kovičenjekladivo,nakovalo

Alu kovica delovnahalja

lotanjespajkalnik,primež

tinol žica,conol pasta

delovnahalja

preskušanjesveča delovna

halja

45

Kako bomo prenesli mere na kovino in zarisovali

Zarisovati se pravi prenesti pred obdelavo mere z risbe na obdelovanec. Zarisujemopredvsem predmete, ki jih obdelujemo posamično.

Enostavnih obdelovancev ne zarisujemo, posebno če jih lahko merimo med obdelavo.Zarisovanje je zahtevno in natančno delo, kajti po teh črtah kos obdelamo.

Zarisovanje je počasno in drago, zato se skušamo tega dela izogniti. V množičniproizvodnji danes ne zarisujemo več, ker vpenjamo obdelovance v računalniškovodene stroje in stroj obdela obdelovanec po vnešenih podatkih.

Če kos pravilno in natančno zarišemo, ga tudi laže obdelamo!

Zarisovanje z zarisno iglo

Zarisovati začnemo na robu pločevine, darazpoložljivi kos pločevine čimboljizkoristimo. Pri zarisovanju bodimonatančni in z zarisno iglo napravimo letoliko črt, kot jih potrebujemo. Zarisna iglapušča brazde v površini pločevine, te pase ne dajo izbrisati.

Zarisovanje s šestilom

S koničastimi šestili in z jekleno zakaljeno konico prenašamo mere na obdelovanec, znjimi zarisujemo kroge ali pa prenašamo enake razdalje. Če rišemo po lahkih kovinah,mora biti konica grafitna.

Preden začnemo z zarisovanjem s šestilom, označimo s križcem mesto središča kroga spomočjo ravnila in zarisne igle. Kjer bomo šestilo zapičili, narahlo zatočkamo.

Pravilno Napačno

Zarisovanje na pocinkano in aluminijastopločevino

46

Točkanje s točkalom

Točkalo najprej nastavimo poševno na mesto, kjer želimo zatočkati. Preden udarimo,točkalo izravnamo.

Zarišemo srednjico,zatočkamo innarišemo poskusnaloka.

Preverimo premer.

Zarišemo krog.

47

Središče kroga odmerimo tako, da krog, ki gazarišemo s šestilom, ravno dosega rob pločevine.Lahko si pomagamo z včrtanim kvadratom,stranica kvadrata je polmer kroga.

Rezanje plo čevine

Kar smo zarisali na pločevino, moramo izrezati. Izrezali bomo s pomočjo škarij zapločevino. Pri rezanju škarje pločevino strižejo.

Striženje

S škarjami strižemo pravilno, čeupoštevamo fizikalne zakone. Čimdaljši je vzvod škarij in čim bliže jematerial njihovemu tečaju, manjšasila je potrebna na ročaju.

Ročne škarje za pločevino

Striženje pločevine na vzvodnihškarjah je mnogo lažje. Tudinatančnost striženja je večja.

Vzvodne škarje

Zarisovanje zgornjega delasvečnika na bakreno pločevino

48

VrtanjeDele, ki jih bomo spajali s kovičenjem in vijačenjem, moramo zvrtati.

Kot rezalno orodje za vrtanje kovinuporabljamo vijačni sveder, vpet vvrtalni stroj. Pri vrtanju na vrtalnemstroju opravlja sveder krožnoglavno gibanje, največkrat tudipodajanje.Mesto, kjer bomo vrtali, moramonajprej zatočkati, tako kot pririsanju s šestilom.Predmet, ki ga vrtamo, naj bo vpetna mizo vrtalnika, da miruje. Nesmemo ga držati neposredno zroko. Najbolje je, če manjšipredmet vpnemo v ročni primež aliga držimo s kleščami.

Vrtalni stroj Ročni primež

Pozor!

Pri vrtanju letijo naokrog odrezki. Da nam ne pade kaj v oči, se zaščitimo zzaščitnimi očali. Delovno haljo imejmo pri vseh delovnih opercijah.

Piljenje

Po rezanju s škarjami nastanejo ostri in velikokrat še nepravilno oblikovani robovi. Spiljenjem ali brušenjem dokončno oblikujemo obdelovalne površine kovine.

Kljub temu da imamo danes mnogo modernih obdelovalnih strojev, je še vednovažno ročno piljenje, pa tudi strojno delo.

49

Oblika nasekov pil

Pile z ravnim, poševnim, polkrožnim in polkrožnim nasekom za lomljenje odrezkov

Pile so različno velike in različno nasekane. Profil pile izberemo glede na to, kaj bomoz njimi pilili. Pile ločimo glede na nasek in na obliko prereza (ploščata, polokrogla,trikotna, kvadratna itd.). Za mehak material izberemo grob nasek in manjšokakovostno stopnjo, nasprotno pa za trde materiale droban nasek in večjo kakovostnostopnjo pil.

Priprava delovnega mesta za ro čno obdelavo kovin

Delovno mesto za piljenje in drugeobdelovalne postopke kovin mora bitiergonomsko organizirano, da je delouspešno in zdravju neškodljivo. Višina vpenjalnega primeža mora bitiprilagojena višini delavca, kot kažeslika.

Pravilen položaj delavca in drža pilebosta zagotovilo uspešnega dela.

50

Da obdelovanec pri piljenju nevibrira in cvili, ga moramo vpetičim bliže čeljustim primeža. Smerpiljenja naj bo glede na roboveobdelovanca diagonalno ali podkotom.

Piljenje obdelovanca

Brušenje

Namesto piljenja se lahko odločimo tudi za brušenje. V našem primeru se ne bomoodločili za brušenje, ker so sestavni deli premajhni. Za kak drug primer izdelka pavseeno nekaj o brušenju kovin.

Brusilni postopki

Najvažnejši brusilni postopki so: ročno brušenje, zunanje okroglo in notranje okroglobrušenje, plano brušenje, brezkončno brušenje, rezanje z brusi in brušenje navojev.

Kot vidimo, je brusilnih postopkov mnogo, zato imamo zanje tudi raznovrstnebrusilne stroje. Brusilni stroji morajo biti še posebno natančni in kakovostni, ker je tozadnja obdelava. Za enostavnejše in manj zahtevne namene ustreza ročni brusilnistroj ček s kotnim prenosom. Z njim brusimo robove, pločevino, ulitke in drugo. Zaostrenje orodij in nekatera brušenja nam lahko dobro služi mizni kolutni brusilnistroj .

Ročni brusilni stroj s kotnim prenosom Mizni kolutni brusilni stroj

Pozor!

Brusilno orodje na brusilnem stroju se vrti zelo hitro, zato tudi majhni odrezkiletijo hitro in pršijo užarjeni naokrog. Zato v bližini kjer brusimo ne sme bitivnetljivih snovi (barve, laki, razredčila…). Pri brušenju vedno uporabljamozaščitna očala in delovno haljo.

51

Klepanje (vlečenje kovine)

Danes klepljemo ročno le še v obrti, kajti ta postopek nadomešča globoko vlečenjein stiskanje. V umetnostni obrti pa je sklepanih še mnogo raznih izdelkov, kot posode,ščiti, deli svetlobnih teles itd. Med klepanjem material tanimo ali nakrčimo s klepači, toje s klepalnimi kladivi. Klepljemo baker, medenino, aluminij, kositer in cink.

Pri postopku klepanja damopločevino na kako podlago, ki sevdaja, npr. s peskom napolnjenousnjeno vrečo, nato pa tolčemos klepačem krožno od sredinenavzven. Pri tem se materialtani in izboči.

Gornji del svečnika moramo oblikovativ skodelico. To bomo dosegli spostopkom klepanja oz. tanjenjemkosa bakrene pločevine od sredinenavzven.

ŽaganjeDebelejših kovinskih kosov ne moremo rezati s škarjami, zato vzamemo žago zakovine.

Tako reže žaga. Pravilna drža žage in žaganje

Tanjenje pločevine

52

Zobje žage so podobni majhnim sekačem, ki stojijo na listu. Zobje odrezujejo drugza drugim le majhne plasti gradiva. V zobne vrzeli se zvijajo odrezki, a jih te sprotipotiskajo iz reza. Če je zobnih vrzeli več, gredo odrezki laže iz reza. Delitev medzobmi je tem bolj drobna, čim trše je gradivo, odvisna pa je tudi od volumna odrezkov.Odrezki, ki jih potiskajo zobne vrzeli iz obdelovanca, morajo imeti v zarezi tolikoprostora, da se v njej ne zagozdijo. Pri daljših rezih, predvsem pa pri mehkejšihobdelovancih (aluminij, baker), je odrezkov več in jih majhne zobne vrzeli nemorejo potisniti iz zareze. Odrezki se zagozdijo in ne morejo več iz zareze.

Za različna gradiva izberemo na 25 mm dolg žagin list sledeče število zob: grobe žage14 do 16 zob, z njimi žagamo jeklo, aluminij, baker itd.; srednje grobe 18 do 25 zob, znjimi žagamo trdo jeklo; fine žage 25 do 32 zob, za cevi in pločevino s tanko steno.

KrivljenjeKrivljenje je postopek, pri katerem sebistveno ne spremeni prerezodelovanca. Zunanja vlakna se napno,notranja pa nakrčijo, v sredini jenevtralna cona . V njej so vlaknabrez dodatnih napetosti. Ta vlaknaso pri manjših krivinah nekako vsredini materiala, pri močnejsihkrivinah pa so bolj na notranji strani.Pri krivljenju ploščatih delov ni kakihvečjih nevšečnosti. Teže pa je, čekrivimo višjo stranico. V tem primerumoramo udarjati po zunanjih vlaknihs peto kladiva.

Pri krivljenju si pomagamo zvpenjanjem obdelovanca v primež.Za krivljenje žice uporabljamo polegkombiniranih klešč in kladiv šeklešče z okroglimi čeljustmi.

Pripomočki za krivljenje

Sestavne dele svečnika bomo krivili ponačrtu. Mesto krivljenja mora bitivzporedno in točno ob čeljustihprimeža. Za krivljenje mehkejših kovinuporabljamo lesena kladiva ali kladivaiz umetnih snovi. Pozor! Ravnanje pločevine inmehke žice izvajamo samo skladivi iz lesa ali umetnih snovi. Skovinskim kladivom bi poškodovalipovršino obdelovanca.

Krivljenje pločevine

53

Med osnovne obdelovalne postopke kovine spadajo še: odsekavanje, struženje,frezanje in skobljanje. Imenujemo jih obdel a v a z odrezovanjem .

Gnetenje pa je kovanje, valjanje, krivljenje itd.

Spajanje sestavnih delov sve čnika

Vse dele svečnika moramo spojiti. Odločiti se moramo, kakšno vrsto zvez bomouporabili. Zveze so trdne ali ločljive. Ločljive so zveze z zatiči, utori, mozniki in zvijaki; trdne zveze pa so tiste, ki jih lahko razstavimo le s silo, npr. kovičene,varjene in lotane zveze.

Za sestavo svečnika bomo uporabili zveze s kovičenjem, lotanjem in vijačenjem.

Kovi čenje

Zveze s kovicami so neločljive. Zakovičene zveze lahko razstavimo le tako, dakovico odsekamo. Namesto kovičenih zvez je danes vedno več varjenih zvez. Kljubtemu kovičimo še vedno rezervoarje, mostne konstrukcije, dele tirnih vozil itd. Tudi vmanjših delavnicah kovičimo enostavne dele, kot so mreže, ograje itd.

Kovica

Se sestoji iz nastavne glavice, stebla in iz sklepne glavice. Sklepna glava nastanetako, da razžarjeno ali hladno steblo nakrčimo.

Postopek kovičenja

nastavna glavicasteblo

sklepna glavica, oblikovanas kladivom

54

Podstavek in nosilec svečnika bomo skovičili.

Za kovičenje bomo uporabili aluminijasto kovico s cilindrično glavo, tako da bomo zanastavno nakovalo uporabili le ravno površino iztrše kovine. Luknja, v katero bomo vstavilikovico, naj bo enaka premeru stebla kovice.Kovica naj ne bo predolga; iz gradiva, ki gakovičimo, naj sega le za debelino stebla. Ta dels kladivom previdno nakrčimo in oblikujemo vsklepno glavo. Tako smo naredili drdno vezdveh delov.

Lovilec za parafin in nosilec bomo zlotali.

Postopek lotanja

Večkrat obstaja napačno mnenje, da je trdnost zlotane zveze odvisna le od lota. Nekaterelotance lahko namreč porušimo že z majhno silo, predvsem takrat, če lot zalije oba dela priprenizki temperaturi. Lot se prehitro strdi, tako da ne spoji, temveč le nepopolno»omoči«. Omočenje je pojav, da se raztaljeni lot razlije po lotancu in nato pronica všpranjo lotanca.

slabo zlotano

normalno zlotano

zlotna cona

Lotanje sve čnika

Lotane površine grobo očistimo morebitnihoksidov s finim brusilnim papirjem in natonamažemo s cinol pasto (kislinska pasta zarazmastitev lotane površine). Lotane delesestavimo tako, kot kaže montažna risba.Konico svečnika potisnemo skozi nosilec inlovilec parafina. Spodnji del svečnika naj bo

Kovičenje v šolski delavnici

Lotanje

55

vpet v primež. Konico svečnika primemo s kleščami in vlečemo navzgor. Lotalnik ogrejemo nadelovno temperaturo. Če lot damo na konico lotalnika in se stali in lepo razleze po konici, jedovolj ogret. Na konici spajkalnika stalimo toliko lota, da se pojavi kapljica To nesemo namesto lotanja ter segrevamo tako dolgo, da se lot lepo razlije v špranje lotanih delov.

Svečniku pripojimo še leseni del z vijačenjem.

Vijačnim zvezam pravimo razstavljiva vez, ker vijak lahko odvijemo in sestavne delerazdvojimo. Največ vijačnih zvez se uporablja v strojegradnji oz. strojništvu. Vijaki se medseboj razlikujejo po obliki glede na namen. Najpogosteje uporabljamo vijake s šesteroroboglavo z matico ali brez, različnih debelin in dolžin.

Vijaki za pločevino so za ločljive zveze na pločevini debeli nekaj mm. Navoj je podobennavoju pri lesnih vijakih. V pločevino sami vrezujejo navoj. Ne potrebujemo torej nobenih

navojnih svedrov. Vijačna zveza je zanesljiva tudi pri večjih tresljajih. V pločevini naj boluknja tako velika, kot je premer vijakovega jedra, luknje so lahko kar prebite. Vijaki zapločevino imajo na glavi navadno ali pa križno zarezo.

Vijak z matico Vijak z zarezo Vijak za pločevino Lesni vijak

56

V leseni del zvrtamo tako velik premer luknje,kot je premer jedra vijaka. Uporabimo lahkovijak za les ali pločevino.

Preskušanje sve čnika

Vijak za pločevino

Vijačenje lesenega dela svečnika

57

Energetika

Motorji

Že od pradavnine se je človek srečeval z vrsto različnih delovnih opravil, ki zahtevajo večjitelesni napor. Ker naporno delo škodi zdravju človeka, si je delo olajšal na različne načine.Najprej je uporabil različna pomagala, ki jih je našel v naravi, nato je iznašel različnepripomočke, ki si jih je izdelal sam.

Po iznajdbi vzvoda in kolesa ter s pomočjo domačih živali je lahko premagoval velikeobremenitve. Razvoj tehnike in tehnologije je omogočil tudi razvoj sodobnih strojev, katerihrazvoj seveda še ni končan.

Kolo izpred 5000 let Pogon žetvenega stroja s konji

Za pogon velike večine strojev se že davno več neuporablja počasna in skromna človekova ali živalskamoč, ampak različni motorji.

Motorji so naprave, ki dolo čeno vrsto energijepretvarjajo v mehansko delo.

Sodoben žetveni stroj s pogonskimmotorjem

Razmislimo o energiji pare! Če opazujemo lonec s pokrovko na štedilniku, v katerem vrevoda, opazimo, da para pokrovko dviga. Drug primer je ekonom lonec, v katerem se živilakuhajo pod tlakom pare. Lonca ne raznese, ker ima na vrhu utežni ventil, skozi kateregauhaja nadtlak. Ugotovimo, da je lahko energija pare velika.

58

Tako je izumitelj James Watt 1765. leta prvi izdelal uporaben parni stroj, s katerim je bilomogoče pretvarjati z 18 % izkoristkom parno energijo v mehansko delo. Značilno za parnistroj je, da je gorišče zunaj stroja ter da lahko izkorišča tudi trda goriva. Parni stroj jepoganjal industrijske obdelovalne stroje, vlake, ladje pa tudi avtomobile.

Zanimivo

Ameriška lokomotiva, ki jevozila od leta od leta 1872 do1912.

(Vir Tehnična enciklopedija.)

Francosko parno cestnovozilo iz leta 1885. Izdelalasta ga Dion in Trepardeux.

(Vir Tehnična enciklopedija.)

Zaradi majhnega izkoristka parnega stroja ga je izpodrinil motor z notranjim zgorevanjem, kiima dosti boljši izkoristek.

Motorje lo čimo glede na to, katero vrsto energije uporabljajo za pogon.

59

Toplotni motorji Ostale napraveElektromotorji

Parni stroj

Motorji z notranjemizgorevanjem

Rotacijskielektromotor

Linearnielektromoror

Vodno kolo

Vetrno kolo( vetrnica )

Vodna turbina

2 taktni motor

4 taktni motor Turboreakcijski

60

Elektromotorji za pogon uporabljajo električnoenergijo in jo pretvarjajo v mehansko delo.Poganjajo številne strojčke v gospodinjstvu, strojev tovarnah, razne naprave v rudnikih, vlake inštevilne naprave na raznih področjih.

Motorji z notranjim zgorevanjem pripadajo skupini toplotnih strojev, pri katerih sozgorevalne komore v notranjosti motorja, drugače kakor pri toplotnih strojih z zunanjimzgorevanjem (na primer parni stroji). Zgorevalne komore so lahko oblikovane zelorazlično. Ob reakciji v zgorevalni komori se zaradi zgorevanja goriva sprošča toplotnaenergija, ki se pretvarja v mehansko delo. Pogonska goriva so običajno tekoča (ogljikovivodiki). Zgorevanje v teh toplotnih strojih poteka v obliki zelo hitre, vendar ne eksplozivne,reakcije goriva s kisikom.

Reaktivni turbinski motorji poganjajo predvsemletala. Tekoče gorivo izgoreva znotraj motorja vtlačni komori in sproščeni plini poganjajo turbinoza črpanje zraka v zgorevalno komoro, pri izstopuiz motorja pa z učinkom reakcije potiskajo motor vnasprotni smeri izstopanja izgorelih plinov.

Raketni motorji večinoma uporabljajo tekočagoriva in utekočinjen kisik. Gorivo, pomešano skisikom, izgoreva v izgorevalni komori. Izstopajočiizgoreli plini povzročijo velik potisk. Te motorjeuporabljamo za potisk raket.

Vrtalni stroj poganja elektromotor.

Letalski reaktivni turbinski motor

Reaktivni motor

61

Motorji z notranji zgorevanjem, natančneje batni motorji , so skoraj v celoti prevzeli pogonprometnih sredstev. Mi bomo podrobneje obdelali le batne motorje, ki poganjajo našavsakdanja vozila, kosilnice, kultivatorje, agregate, čolne, manjša letala in še bi lahkonaštevali.

Za pogon teh motorjev večinoma uporabljamo bencin ali plinsko olje (nafto), odvisno odizvedbe motorja. Pri zgorevanju se kemična energija goriva bolj ali manj pretvarja vtoplotno energijo. Toplotna energija prehaja v gibalno energijo z raztezanjem zgorelihplinov preko bata in ročičnega mehanizma.

Poznamo dva načina vžiga mešanice goriva in zraka. Po starejšem načinu se moratamešati gorivo in zrak v pravilnem razmerju, preden vstopita v zgorevalno komoro. Pri večinidanašnjih motorjev gorivo vbrizgavamo v zgorevalne komore. Tam se plinasta zmeskomprimira (stisne) in končno vžge z električno iskro. Za vžig z iskro uporabljamo gorivobencin, ki se razpršuje in meša z zrakom v uplinjaču. Z vžigom se sproži reakcija, ki se vobliki ognja razširi po celotnem zgorevalnem prostoru. Mešanica zgoreva s hitrostjo med 60do 70 m/s. V ohišju motorja se bat po valju giblje sem in tja, to gibanje pa se prenaša napogonski mehanizem. Ročična gred ima za vsak valj svoj tako imenovani tečaj ročične gredi,na katerega je pritrjena ojnica (gonilni drog). Na drugem koncu ojnice pa je pritrjen bat. Obtako povezanih delih motorja se gibanje bata pretvarja v krožno gibanje ročične gredi.

S taktom označujemo gibanje bata s konca valja na drugi konec. Točke, v katerih se spre-minja smer gibanja bata, so mrtve točke. Štiri taktni motorji so motorji, pri katerih opravljavsak gib bata (hod) eno od štirih faz zgorevalnega procesa: sesanje, zgoščevanje,zgorevanje (ekspandiranje) in izpuh. Motorna gred opravi dva vrtljaja, ko se v procesudelovanja zvrstijo štirje takti procesa zgorevanja, od tega je samo eden delovni takt, prikaterem se sprošča energija. Iz tega sledi ime štiritaktni motor. Tako zgrajene motorjeimenujemo bencinski motorji ali Ottovi motorji .

Sestava 4-taktnega bencinskega Otto motorja ( model )

pogonodmične gredi

zgorevalna komorav obliki valja

batojnica

motorna aliročična gred

izpušni ventil sesalni ventil

odmična gredglava motorja

blok motorja

vodni kanal

drsni ležaji,mazani z oljem

pod tlakom

oljno korito

62

Motor je sestavljen iz gibljivih in negibljivih delov. Negibljivi deli dajejo vodilo gibljivim delomin trdnost motorja. Negibljivi deli so blok motorja, glava motorja in oljno korito.Gibljivi deli so bat, ojnica, ročična gred, ventili, odmična gred in pogon odmične gredi.Ležajna mesta gibljivih delov se mažejo z oljem pod pritiskom s pomočjo oljnih črpalk.

Delovanje 4-taktnega Otto motorja

Delovanje motorja se odvija v krožnem procesu posameznihtaktov.Shema prikazuje prvi takt, ki ga imenujemo sesalni takt . Batpotuje po valju od vrha valja (zgornja mrtva točka) navzdol.Prostor nad batom se veča. V valju nastaja podtlak, sesalniventil je odprt, zato zunanja atmosfera vdre skozi sesalnekanale in razpršilec goriva, če motor nima vbrizgalnegasistema, v valj oz. zgorevalni prostor. Ko bat doseže spodnjomrtvo točko svojega gibanja, se sesalni ventil zapre in tako sekonča sesalni takt.

Na shemi vidimo takt stiskanja ali kompresijski takt. Obaventila sta zaprta. Bat se giblje proti zgornji mrtvi točki gibanjabata in pred seboj stiska mešanico zraka in goriva. Tlak vzgorevalni komori naraste in temperatura zmesi tudi.

Sesalni takt

Takt stiskanja

63

Tik pred zgornjo mrtvo točko bata na svečici preskoči električna iskra in vžge stisnjeno zmeszraka in goriva. V valju se sprosti temperatura preko 1000o C, zaradi česar nastane zelovisok tlak zgorelih plinov. Plini potisnejo sunkovito bat navzdol in opravijo mehansko delo.Zato temu taktu pravimo delovni takt. Samo delovni takt opravlja koristno delo , drugi taktiso jalovi takti in trošijo energijo za svoj proces.

Sproščena energija delovnega takta se preko ročičnegamehanizma (bat, ojnica, ročična gred) pretvarja v gibanjesestavnih delov motorja in prenosnih delov za pogon vozil(mehansko delo). Nakopičena energija v vrtečih se delihmotorja premaguje jalove takte pri delovanju motorja.

Shema prikazuje potiskanje zgorelih plinov iz valja - izpušnitakt . Izpušni ventil je odprt. Bat pred seboj stiska zgorele plinev izpušno cev. Ko bat doseže zgornjo mrtvo točko, se izpušniventil zapre, odpre se sesalni ventil in proces delovanjamotorja se ponovi.

Vžig zmesi in delovni takt

Delovni takt

Izpušni takt

64

Dvotaktni Otto motor

Dvotaktni Ottov krožni proces se prične v spodnji mrtvi legi in zahteva samo en poln vrtljajročične gredi ter omogoča po en vžig pri vsaki zgornji mrtvi legi bata. Sveži plini so stisnjeniže prej (v predkompresijskem prostoru). Vstop in izstop plinov omogočajo kanali, ki so v stenivalja. Cilj take konstrukcije je bil narediti motor, ki bi imel čim enostavnejše delovanje, vendarse takšen motor danes uporablja le še za motorna kolesa in manjše poljedelske stroje ter zaizvenkrmne motorje vodnih plovil. Razlog je predvsem v večjem onesnaženju okolja, zato sonekatere države že prepovedale proizvodnjo novih motorjev tega tipa (Francija).V tem motorju opravimo proces v dveh gibih bata, kar je izvedljivo le, če izkoristimo prostornad in pod batom. Pri tem se pojavlja istočasnost več preobrazb.Sveža mešanica se ne dovaja direktno v nadbatni prostor. Dvotaktni motor svežo mešaniconajprej vsesa v podbatni predkompresijski prostor, nakar jo komprimira in z nadtlakomodvede v nadbatni prostor. Dvotaktni motor nima krmilnega mehanizma, saj bat sam opravinalogo odpiranja in zapiranja kanalov.Pri dvotaktnem motorju se rahlo razlikuje tudi mešanica, in sicer zato, ker ji dodajamo olje zamazanje v količini povprečno 3 %. To olje maže gibajoče dele motorja, kar je seveda precejslabše kot pri štiritaktnem motorju, zato je potrebna tudi drugačna konstrukcija ležajev, prikaterih drsne zamenjujejo kotalni ležaji.

Sestavni deli 2-taktnega Otto motorja

valj s hladilnimi rebri

razpršilec goriva

podbatni predkompresijskiprostor

ročična alimotorna gred

izpušna cev

vžigalna sve čica

ojnica

igli časti ležaj

bat

65

Delovanje dvo-taktnega Otto motorja

Prvi taktKer je bat na začetku v spodnji mrtvi legi(SML), so kanali odprti in zgoreli pliniuhajajo iz valja, hkrati pa pod tlakom vdirajov valj sveži plini skozi pretočni kanal. Tisveži plini so usmerjeni proti glavi valja, dase ne bi pomešali z zgorelimi plini inprezgodaj ušli iz valja. Ko se bat premikaod SML proti gornji mrtvi legi (GML), najprejzapre pretočni kanal, takoj nato pa tudiizpušni kanal, zatem pa na novo stiskanovo polnitev plina.

Potek prvega takta:

� konec pretoka

� konec izpusta

� kompresija

pretočni kanal izpušni kanal

sesalni kanalzgorevalna komora

glava valja

pretočni kanal

66

Drugi taktNa koncu kompresije se plini vžgejo, nastalivisoki tlak pa potisne bat proti nasprotni mrtvitočki; ta takt žene motor. Nekoliko prej, predendoseže bat SML, odpre najprej izpušni kanal,takoj zatem tudi pretočni kanal. Zgoreli pliniuidejo iz valja, obenem pa vanj vdre novapolnitev svežih plinov. Začne se nov proces.

Potek drugega takta:

� vžig

� začetek izpusta

� začetek pretoka

Uporaba dvo-taktnega motorja

Dvotaktne motorje največkrat uporabljamo v manjših kmetijskih, vrtičkarskih strojih, motornihžagah, čolnih, kolesih z motorjem in povsod tam, kjer je potreben majhen in lahek motor.

sesalni kanal

Motorna kosa Kolo z motorjem

67

Kompresijsko razmerje je razmerje med maksimalno prostornino, ki jo napolni mešanicazraka in goriva, in minimalno prostornino, ko je bat v zgornji mrtvi legi.

Kompresijsko razmerje je vedno večje od 1. Za bencinske motorje običajno med 8 in 12barov. Zaželeno je, da je čim višje, saj se s tem izboljša izkoriščenost goriva in s tem torejizkoristek motorja. Vendar je pri višanju kompresijskega razmerja treba paziti na lastnostigoriva (oktansko število) in pojav samovžiganja (klenkanja). Višje ko je oktansko številogoriva, manj je možnosti, da prihaja do samovžigov. Z različnimi ukrepi lahko kompresijskorazmerje povečamo ali zmanjšamo na želeni nivo.

Dizelski motorVrsta motorja z notranjim zgorevanjem, ki ga je 1892 iznašel R. Diesel. Obstajata dvo- inštiritaktna izvedba, ki se po načinu krmiljenja ventilov, po teku batov in prenosu moči znatno nerazlikujeta od Ottovega bencinskega motorja. Glavna razlika je v načinu dovajanja goriva. Ottovmotor med sesalnim taktom vsrkava gorivo skupaj z zrakom, ob koncu kompresijskega takta pamešanico vžge vžigalna svečka. Dizel motor v sesalnem taktu vsesava samo zrak, gorivo pa muob koncu kompresijskega takta skozi brizgalno šobo vbrizga visokotlačna črpalka. Pri visokitemperaturi od 8000 C do 9000 C, ki nastane zaradi močnega stiskanja zraka v zgorevalnemprostoru, se gorivo vžge samo od sebe. Pri bencinskem motorju pa se hkrati z zrakom stiska tudigorivo. Pri tern se mešanica segreva, zato obstaja nevarnost samovžiga (predčasnega vžiga) inklenkanja.Pri dizelskem motorju možnosti za predčasen vžig zaradi samovžiga ni, saj gorivo vstopi vzgorevalni prostor šele po koncu stiskanja. Kompresijsko razmerje dizlovega motorja je zatolahko večje (14-30). Ker je izkoristek batnih zgorevalnih motorjev močno odvisen od kompresij-skega razmerja, dosegajo dizlovi motorji visoke izkoristke (do 40 %) in sodijo med najboljgospodarne motorje z notranjim zgorevanjem.

sveži zrak

izpušni plini

Dovod goriva podvisokim tlakom

brizgalna šoba

izpušni ventil

sesalni ventil

bat

ojnica

ročična gred

Dizlov motor

68

Dizelske motorje uporabljamo za pogon težkih delovnih strojev, ladij, vlakov, agregatovkamionov in avtomobilov.

Kolo z motorjemJe priljubljeno prevozno sredstvo mladih. Kolo z motorjem lahko vozijo mladi, ki so dopolnili14 let in opravili izpit iz CPP. Spoznajmo najosnovnejše sklope kolesa z motorjem.

Obvezna oprema kolesa:

1. prednja zavora

2. zadnja zavora

3. prednja luč

4. zadnja luč

5. sirena

6. izpušna cev z glušnikom

7. naslon za noge

8. registrska tablica

Kolo z motorjem ti bo služilo in brezhibno delovalo le, če boš znal/a z njim pravilno ravnati,da bo vedno v brezhibnem stanju. Glede na to, da je pogonski motor »srce« vozila, je prav,da spoznamo osnovno delovanje.

Zgradba in delovanje dvo-taktnega motorja za kolo zmotorjem

Vplinjač (1) je naprava, ki pripravlja potrebno zrmesgoriva in zraka. Količina zmesi je odvisna od tega, kolikoje »privita« ročica za plin. Iz vplinjača potuje zmes vpodbatni prostor (2) motorja, kar ji omogoča položaj bata(3) pri gibanju navzgor. Istočasno se v kompresijskemprostoru (4) nad batom vrši proces komprimiranja dotrenutka, ko preskoči električna iskra (5) na vžigalnisvečici (6), ki vžge komprimirano zmes. Zaradi hitregaizgorevanja (eksplozije) komprimirane zmesi se povečapritisk v nadbatnem prostoru, vsled česar se batpremakne navzdol. Med pomikom navzdol opravi bat dvenalogi: najprej odpre izpušni kanal, skozi katerega seodvajajo zgoreli izpušni plini v izpušno cev (7). Takojzatem odpre pretočni kanal, skozi katerega preide novazmes iz podbatnega v nadbatni prostor. Premočrtno

gibanje bata v valju se preko ojnice in ročične gredi spreminja v vrtenje, le-to pa se prekosklopke, menjalnika in pogonske verige prenaša na pogonsko kolo.Pogonsko gorivo motorja je mešanica bencina in posebnega olja za dvotaktne motorje. Olje vbencinu služi za mazanje motorja. Koliko olja je potrebno dodati bencinu, navede proizvajalec

69

v navodilih za vzdrževanje (npr. pri 2 % mešanici je razmerje 1 : 50, kar pomeni, da na 5litrov bencina dodaš 1 deciliter olja).

Pomni!

Vedno uporabljaj gorivo, ki ga priporoča proizvajalec motorja.

Če boš vozil/a z gorivom brez dodatka olja, bo motor zablokiral "(zaribal)"; motor (hladilnarebra) naj bo vedno čist, da se med delovanjem ne bo pregreval.

Zanimivost

Wanklov motorRotor (vrteči se bat) v obliki trikotnika s konveksnimi stranicami se vrti v ohišju, ki obdajamotorno gred. Rotor se dotika notranjih sten ohišja, pri čemer njegovi robovi ločijo tri komorev ohišju, v katerih se zmes goriva in zraka po vrsti najprej vsesa, nato komprimira, zgoreva inizpihuje. Ker se središče rotorja glede na motorno gred giblje ekscentrično, se prenaša vrtenjerotorja na motorno gred prek ozobljenja.

Delovanje Wanklovega motorja

Spodaj so prikazani trije delovni takti Wanklovega motorja. Zgorevanje lahko poteka vkomorah a, b in c zaradi stalnega spreminjanja prostornine komor.

okrov

sesalni kanalizpušni kanal

ekscenterz motorno

gredjo

bat

svečka

model Wanklovega motorja Wanklov motor

70

1. takt

Pri vrtenju v smeri urnega kazalca rotor odpre vstopni kanal, zmes se vsesav komoro a.

2. takt

Prostornina komore se poveča in vsesa še več zmesi. Hkrati se zmanjša prostorninakomore b, katere zmes se pri doseženi največji gostoti vžge.

3. takt

Komora a doseže največjo prostornino. Hkrati zgori (ekspandira) zmes v komori b oz.c, ki premakne rotor v smeri puščice. Pri zgorevanju nastali plini v prejšnjem taktu vkomori se pri tem iztisnejo skozi izstopni kanal.

71

Tehnična sredstva

Pri obravnavi tehničnih sredstev v 6. in 7. razredu ste veliko govorili o strojih in sestavnihdelih strojev. Spoznali ste, da je skupna značilnost večine strojev in naprav gibanje. Gibajose pogonski deli strojev, gibajo se orodja ali obdelovanci, gibajo se transportni mehanizmi.Za lažje preučevanje gibanja v strojih odprimo pokrov ročnega vrtalnega strojčka.

Pogonska ročica nam predstavlja vzvod, s katerim zavrtimo gonilno gred, na katero je pritrjenzobnik. Gibanje se nato prenese na vmesno gred in nato pod pravim kotom na gred, nakatero je pritrjena vrtalna glava.

Natančneje preučimo gonilni del strojčka. Ročica je pritrjena na gred z vijakom . Gonilnagred ni togo pritrjena na ohišje, temveč se v ohišju vrti. Vrtenje gredi omogočata dve luknji vohišju, v kateri se dokaj tesno, vendar tako, da se še lahko vrti, prilega gred. Takšnimmestom na strojih, ki omogočajo, da se osi ali gredi vrtijo, pravimo ležaji .

Poskusimo ugotoviti, koliko je takšnih ležajev pri vrtalnem strojčku:

� dva pri pogonski gredi

� dva pri vmesni gredi

� dva pri pravokotni gredi, na katero je pritrjena vrtalna glava

Pri vrtalnem strojčku se preko vmesne gredi, na katero sta pritrjena vmesna zobnika, gibanjeprenese na gred z vrtalno glavo. Pravokotni prenos gibanja omogočata dva stož častazobnika .

Ali lahko tak vrtalni strojček razdremo?

Ročni vrtalni strojček Odprt ročni vrtalni strojček

72

ohišje

valjasta zobnika

stožčasta zobnika

gonilna gred

trije zatiči

vijaki

dva pokrova

pogonska ročica

vmesna gred

gnana gred

Raziščimo, kako je zobnik pritrjen na gonilno gred. Skozi zobnik in gred je vstavljen posebenkovinski zatič, ki omogoča, da se zobnik in gred vrtita hkrati. Če izbijemo oziroma izvlečemozatič, lahko snamemo gred in nato še zobnik.Na enak način razdremo še ostali dve gredi.

Takšne in podobne sestavne dele bi našli tudi pri drugih strojih in napravah, kjer bi opravljalipodobno nalogo.

Dele strojev, ki pri različnih strojih opravljajo enako nalogo, imenujemo strojni elementi .Nekateri elementi so namenjeni spajanju delov (vijaki, kovice itd.), nekateri pretakanjukapljevin in plinov, veliko strojnih delov pa je povezanih z gibanjem. Pravimo jim gonila .

Gonila (strojni elementi za gibanje)

Razdelimo jih v tri skupine:

� elementi, ki omogočajo gibanje

� elementi, ki prenašajo gibanje

� elementi, ki spreminjajo eno obliko gibanja v drugo

Sestavni deli ročnega vrtalnegastrojčka

73

Elementi, ki omogo čajo gibanje

Pri obravnavi poglavja Tehnična sredstva ste velikokrat pri gibanju omenili gredi in osi, prigradnji modelov gonil s konstrukcijsko zbirko pa ste jih tudi uporabili.

OsiV strojih in napravah nosijo na sebi mirujoče ali vrteče dele, kot so zobniki, jermenice, rotorjiitd. Pri nekaterih strojih osi mirujejo – mirujo če osi , strojni deli pa se gibljejo okrog osi.Primer takšne osi je os sprednjega kolesa pri kolesu, saj je z maticami pritrjena na sprednjevilice, kolo pa se vrti okrog osi. Lahko pa so deli pritrjeni na os in se vrtijo z osjo – vrteče osi.

Pomembno!

Os je obremenjena samo na upogib in ne prenaša gibanja.

Mirujoča os pri sprednjem kolesu kolesa

Vrteča os pri tračni žagi

Ilustracija

Vrteča os pri vagonu

74

Gredi

Gredi nosijo na sebi dele strojev enako kot osi, vendar se ti deli vedno vrtijo z gredjo invedno prenašajo gibanje. Za razliko od osi so gredi obremenjene poleg upogiba še na vzvoj.Običajno so narejene iz kakovostnih materialov, ki imajo veliko trdnost in žilavost. Ločimodve vrsti gredi: gonilne gredi , ki so nameščene na pogonskih delih strojev in naprav ingnane gredi , na katere je ponavadi nameščeno obdelovalno orodje, obdelovanec alitransportni del stroja ali naprave.

Zanimivost!

Poleg že omenjenih togih gredi poznamo tudi gibljive gredi.Uporabljamo jih pri strojih in napravah, kjer moramogibanje in sile prenesti na večje razdalje, hkrati pa moramoobdelovalno orodje obračati v poljubni smeri.Gibljive gredi uporabljamo pri zobozdravstvenih strojih, zapogon različnih števcev (npr. pri motornem kolesu), ročnihali nahrbtnih kosah na najlonsko nit itd.

Ležaji

Omogočajo vrtenje osi in gredi oziroma delov, ki se vrtijo okoli osi. Preprost primer ležaja ježe luknja (puša), v kateri se gred ali os vrti. Na tak način je omogočeno vrtenje pri ročnemvrtalnem strojčku. Gred drsi po površini luknje (drsno trenje), zato takšne ležaje imenujemodrsni ležaji . Seveda so drsni ležaji (npr. pri gredi avtomobila) izvedeni drugače, iz posebnihmaterialov in tako, da je omogočeno stalno in učinkovito mazanje.

Gibljiva gred pri kosi nanajlonsko nit

Ilustracija

Gred pri pedalih kolesaGred pri ...

75

Drsni ležaj motorne gredi avtomobilskega motorja

Verjetno so bolj poznani ležaji s kroglicami ali valjčki. Imenujemo jih kotalni ležaji , saj semed jeklenima prstanoma kotalijo kroglice ali valjčki. Med kroglicami in površinama prstanovprihaja do kotalnega trenja, ki je od 25 do 50 % manjše od drsnega trenja.

Pomen mazanja ležajev

Ležaji so največkrat narejeni iz trde kovine ali umetne snovi. Ko drsi kovina po kovini sezaradi trenja segreva in razteza. Ker so ležaji, osi in gredi narejeni tako, da je med njimi malozračnosti, bi zaradi raztezanja kmalu zmanjkalo prostora za vrtenje. Taka os ali gred seustavi in stroj oziroma naprava se ne more vrteti dalje, pa tudi deli bi se hitro obrabili in bi jihmorali zamenjati. Pri bencinskih motorjih to pomeni zelo težko okvaro motorja.

Temu se izognemo, če uležajena mesta mažemo z mazivi, ki znatno zmanjšujejo trenje. Priustrezno mazanih delih se med dvema površinama naredi tanka plast maziva, imenujemo jofilm, ki omogoča, da kovina ne drsi po kovini, temveč po tankem sloju maziva. Glavna nalogamaziv je, da:

� zmanjšujejo trenje

� preprečujejo segrevanje

Kroglični ležaj Valjčni ležaj

76

� zmanjšajo obrabo delov

� podaljšajo življenjsko dobo

� zmanjšajo glasnost stroja ali naprave

Mazalka za mazanje z oljem Čep za mazanje z mastjo prikosilnici

Sprej WD 40 za mazanje Mazalka za mazanje motorne žage

Mazanje drsnega ležaja pri kolesu z motorjem

77

Elementi, ki prenašajo gibanje

Zobniška gonila

Pri ročnem vrtalnem strojčku se mora gibanje gonilne gredi prenesti na gnano gred. Toomogočajo zobniki, ki so pritrjeni na gredi. Na podoben način se gibanje prenaša pri urnihmehanizmih, avtomobilskih menjalnikih itd. Takšnim gonilom pravimo zobniška gonila .Prenašanje gibanja omogoča posebna oblika koles.

Vrste zobnikov

Zobniki so najpogosteje uporabljena vrsta gonil, sajlahko med gredmi prenašajo velike obremenitve. Zuporabo različno velikih zobnikov sorazmernopovečamo ali zmanjšamo hitrost in silo. Glede naobliko razdelimo zobnike v naslednje skupine:

- valjasti zobniki- stožčasti zobniki- polžasti zobniki- zobate letve

Valjasti zobniki

Iz gradnikov sestavljanke sestavimo model gonila z valjastima zobnikoma. Najprej sestavimomodel gonila z enakima zobnikoma, nato naj bo gonilni zobnik večji in na koncu naj bogonilni zobnik manjši od gnanega. Opazujmo smer gibanja zobnikov, primerjajmo hitrostvrtenja gonilne in gnane gredi in poskušajmo oceniti, kako lahko obremenimo gnano gred.Pri vsakem zobniškem paru poskušajmo poiskati nekaj primerov uporabe.

Uporabljena zobnika Ugotovitve Primeri uporabe

Z1 Z2

� zobnika sta enako velika

� zobnika spremenita smer

vrtenja gnane gredi

� hitrost vrtenja obeh gredi je

enaka

� gnana gred lahko prenaša

enake obremenitve kot gonilna

Gred z valjastimi zobniki z ravnimi inpoševnimi zobmi

78

Z1 Z2

� gonilni zobnik je večji

� zobnika spremenita smer

vrtenja gnane gredi

� gnana gred se vtri hitreje

� ker je hitrost vrtenja gnane

gredi večja, so lahko

obremenitve na gnani gredi

večje

Z1Z2

� gonilni zobnik je manjši

� zobnika spremenita smer

vrtenja gnane gredi

� gnana gred se vrti počasneje

� ker je hitrost gnane gredi

manjša, so lahko obremenitve

gnane gredi večje

Poševni ali stož časti zobniki

Iz gradnikov sestavljanke sestavimo model gonila s stožčastima zobnikoma.

Uporabljena zobnika Ugotovitve Primeri uporabe

Z 1

Z 2

� zobnika sta enako velika

� zobnika spremenita smer

vrtenja gnane gredi

� hitrost vrtenja obeh gredi je

enaka

� smeri obeh gredi se sekata

� smer vrtenja gnane gredi se

prenaša pod kotom

� ročni vrtalni strojček

� nekatere dvigalke za

avtomobile

� diferenciali pri

motornih vozilih

� jajčni stepalniki

79

Zobate letve

Zobate letve so pogosto uporabljeno gonilo, saj poleg spreminjanja smeri gibanjaspreminjajo tudi vrtenje pogonske gredi v premo oziroma ravno gibanje gnane gredi aliobratno.Sestavimo iz gradnikov sestavljanke model zobate letve.

Uporabljena zobnika Ugotovitve Primeri uporabe

Z1

Z2

� vrtenje gonilne gredi seprenese v premo gibanjezobate letve

� pri majhnem gonilnemzobniku je hitrost zobateletve majhna, pri velikemgonilnem zobniku jehitrost letve velika

� zobata letev je lahko tudigonilna

� krmilni mehanizmipri vozilih

� tehtnice

� drsna vrata priograjah

� pri grafoskopu zanastavitev ostrine

� zobate železnice

� namizni vrtalnistroj

Stožčasta zobnika pri vrtalnemstrojčku

80

Polžasta gonila

Uporabljena zobnika Ugotovitve Primeri uporabe

Z1

Z2

� gredi sta mimobežni,največkrat sta pod pravimkotom

� zobje polža so oviti okrogvalja v obliki vijačnice

� gonilni del polžnega gonila jevedno polž

� čim večje je polžno kolo, tempočasneje se vrti

� za reduktorje

� pri različnih števcih

Zobata letev pri stojalu za vrtalni stroj

81

Prestavno razmerjeV večini obravnavanih primerov sta bila gonilni in gnani zobnik različno velika. Pri vsehsestavljenih modelih smo ugotavljali hitrost vrtenja gnane gredi. Spoznali smo tudi, da sta priubiranju dveh različno velikih zobnikov hitrosti gonilne in gnane gredi različni. To razmerjemed številom vrtljajev gonilne gredi in številom vrtljajev gnane gredi imenujemo prestavnorazmerje.

Iz gradnikov sestavljanke sestavimo model zobniškega para. Gonilni zobnik Z1 naj ima 40zob, gnani zobnik Z2 pa 10 zob.

Zavrtimo gonilni zobnik za en vrtljaj. Gnani zobnik se je zavrtel 4 krat, saj vsak zob gonilnegazobnika zavrti en zob gnanega zobnika.

Označimo prestavno razmerje s črko i, s črko n1 označimo število vrtljajev gonilne gredi, sčrko n2 pa število vrtljajev gnane gredi.

Zapišimo podatke:število vrtljajev gonilne gredi n1 = 1

število vrtljajev gnane gredi n2 = 4

Prestavno razmerje izračunamo po formuli

i = n1 : n2

i = 1 : 4

Gnani zobnik se vrti štirikrat hitreje kot gonilni.

Zamenjajmo vlogi gredi. Naj ima torej gonilni zobnik 10 zob in gnani zobnik 40 zob. Zavrtimogonilni zobnik za en vrtljaj. Gnani zobnik se je sedaj zavrtel le za četrtino vrtljaja. Ko zavrtimogonilni zobnik 4-krat, se gnani zobnik zavrti 1-krat.Izračunajmo prestavno razmerje:

n1 = 4

n2 = 1

i = n1 : n2

Polžasto gonilo pri mehanizmu za brisalce

82

i = 4 : 1

Prestavno razmerje je pomemben podatek pri menjalnikih motornih vozil in pri prestavahkolesa. Od tega, kakšna prestavna razmerja imajo zobniki kolesa je odvisno, kako strmeklance bomo lahko premagovali s kolesom. Z manjšim prestavnim razmerjem bomo lažjepeljali po klancu, z večjim prestavnim razmerjem pa hitreje po ravnini.

83

Torna gonila

Zobniškega gonila ne moremo uporabiti povsod. Pogon kolesarskega dinama bi težko izvedliz zobnikom, nameščenim na obodu kolesa. Dinamo ima nameščen gumijast kolešček (alikolešček iz umetne snovi), ki nalega na plašč kolesa, narejenega prav tako iz gume. Obekolesi imata površini hrapavi, da je omogočeno vrtenje kolesa in ne podrsavanje. Kolesom, kis trenjem prenašajo gibanje med gredmi, rečemo torna kolesa . Pri tornih gonilih se gibanjeprenaša s trenjem .

Zanimivost!

Torni in zobniški prenos sta si precej podobna, le prenos gibanja in sile je pri zobnikih zaradioblike koles, pri tornih kolesih pa zaradi trenja.

Torni prenos pri kolesarskem dinamu Torno kolo za navijanje sukanca prišivalnem stroju

Ilustracija

84

Verižno gonilo

Pri strojih in napravah, kjer je potrebno prenašati sile in gibanje na večjih razdaljah,povežemo zobnika z verigo. Takšnemu prenosu rečemo verižni prenos .

Iz gradnikov sestavljanke sestavimo model verižnega gonila in ga preučimo.

Uporabljeno gonilo Ugotovitve Primeri uporabe

� gibanje in sile se prenesejoiz gonilne na gnano gred

� smer vrtenja gnane gredise ne spremeni

� gibanje se prenaša zaradioblike zobnikov in verige

� prenosi gibanja prikolesih, kolesih zmotorjem inmotornih kolesih

� pri kmetijskih strojih

� pri transportnihnapravah, kot soviličarji, dvigala,transportni trakoviitd.

Zanimivost!

Glede na način izdelave in namen uporabe razlikujemo več vrst verig: verige z jeklenimisvorniki, razstavljive členaste verige, Gallove verige, valjaste verige, zobate verige itd.

Verižni prenos pri kolesu z motorjem

Fotografije vsaj treh različnih verig.

Verižni prenos pri kolesu

85

Jermenski prenos

Podobno kot pri verižnem prenosu se tudi tu prenaša gibanje in sile z gonilne na gnano gred.Jermenski prenos se uporablja pogosteje, kot verižni prenos. Kar nekaj primerov uporabelahko najdemo že v šolski delavnici.

Iz gradnikov sestavljanke sestavimo model jermenskega gonila. Namesto pravega jermenalahko uporabimo elastiko (gumico).

Uporabljeno gonilo Ugotovitve Primeri uporabe� gibanje in sile se

prenesejo iz gonilne nagnano gred

� smer vrtenja gnane gredise ne spremeni

� gibanje se prenaša zaraditrenja med deli gonila

� namizni vrtalni stroj

� krožna ali tračnažaga

� stružnica

� kasetofon

� videorekorder

� modelavtomobilskegamotorja

Zanimivost!

Glede na namen uporabljamo različne vrste jermenskih prenosov. Najpogosteje uporabljeni

so:

- ploš čati jermeni – običajno ga uporabljamo za prenos sil

in gibanja na večje razdalje. So edina vrsta jermenov, ki

jim lahko sami prilagajamo dolžino, saj jih lahko spajamo s

posebnimi spojkami. Če želimo na gnani gredi spremeniti

smer vrtenja, jermen prekrižamo. Takemu prenosu rečemo

križni prenos .

- klinasti jermeni – v orodnih strojih in motornih vozil seuporabljajo izključno prenosi s klinastimi jermeni. Vprimerjavi s ploščatimi jermeni imajo klinasti jermenipribližno trikrat boljšo sposobnost prenosa, elastičenzačetek prenosa in vleko brez zdrsov.

- zobati jermeni – z ene ali z obeh strani so ozobljeni.

Uporaba ploščategajermena

Uporaba klinastegajermena

86

Enako so ozobljene tudi jermenice. Zobati jermeniprenašajo sile in gibanje zaradi oblike jermena injermenice,

- podobno kot veriga. Primerni so za velike obremenitve invelike hitrosti. Ker se zaradi jeklenih nitk zelo maloraztezajo, jih uporabljamo za zelo natančne pomike pritiskalnikih, rezalnikih itd.

Primerjava med verižnim in jermenskim prenosom

Verižni prenos Jermenski prenos

� prenaša sile in gibanje med gredmi � prenaša sile in gibanje medgredmi

� smer vrtenja gredi se ne spremeni � smer vrtenja gredi se ne spremeni

� lahko prenese velike obremenitve � lahko prenese manjšeobremenitve

� gibanje se prenaša zaradi oblikezobatih koles in verige

� gibanje se prenaša zaradi trenjamed jermenicami in jermeni

� izdelava verige in verižnih koles jedraga

� izdelava jermena in jermenice jecenejša

� veriga ni elastična � jermen je elastičen

� verižni prenos potrebuje stalnovzdrževanje in mazanje

� ni potrebno posebno vzdrževanje

Pogon odmične grediavtomobila z zobatim

jermenom

87

Elementi za spreminjanje gibanja

Velikokrat najdemo pri strojih primere, ko se vrtenje spreminja v premo gibanje ali obratno.Osnovna oblika gibanja pri strojih je vrtenje, pri mnogi strojih in napravah pa se mora orodjeali obdelovanec gibati ravno (premo). Ravno tako je potrebno pri nekaterih strojih spremenitienakomerno gibanje v prekinjeno gibanje. Primer takega stroja je šivalni stroj, pri katerem semora vrtenje motorja spremeniti v ravno gibanje šivanke.Gibanje pri strojih in napravahspreminjamo s posebnimi strojnimi elementi, ki jih imenujemo tudi strojni mehanizmi .

Ročični mehanizem

Gotovo ste že videli staro parno lokomotivo ali pa ste si joogledali na fotografiji. Za te lokomotive je bila značilna oblikapogona, pri katerem je bil parni valj povezan prekokovinskega droga s kolesom. Drog je bil na kolo pritrjenizven sredine kolesa (z izsrednikom). Na ta način se jepremo gibanje bata v parnem valju pretvarjalo v vrtenjegonilnega kolesa.

Ročični mehanizem z izsrednikom

Sestavimo iz gradnikov sestavljanke model ročičnega mehanizma z izsrednikom in imenujmosestavne dele.

Kolo z izsrednikom pri parnilokomotivi

Shema mehanizma zizsrednikom

Model mehanizma zizsrednikom

88

Deli ročičnega mehanizma z izsrednikom so:

� kolo z izsrednikom

� ročica ali ojnica

� ravno vodilo

Če z ročičnim mehanizmom spreminjamo premo gibanje v vrtenje, je gonilni del mehanizmadrog. Primere takšnih mehanizmov najdemo pri starejših šivalnih strojih na nožni pogon, prikolovratih za volno, pri parnih lokomotivah itd, če pa spreminjamo vrtenje v premo gibanje, jegonilni del mehanizma kolo.

Ročični mehanizem pri kolovratu za volno

Ročični mehanizem za pogon šivanke pri šivalnemstroju

89

Ročični mehanizem s kolenasto gredjo

Če namesto kolesa z izsrednikom uporabimo kolenastogred, dobimo ročični mehanizem s kolenasto gredjo. Znjim prav tako pretvarjamo vrtenje v premo gibanje inobratno.

Iz gradnikov sestavljanke sestavimo model mehanizma skolenasto gredjo.

Zanimivost!

Poleg omenjenih mehanizmov, ki spreminjajo vrtenje vpremo gibanje, poznamo tudi druge mehanizme.Malteški križ je mehanizem, ki spreminja enakomernogibanje (vrtenje) v prekinjeno. Uporabljali so ga pristarejših kinoprojektorjih za pomikanje filma ali zapodajanje materiala pri avtomatskih stiskalnicah.

Spreminjanje gibanja s kolenastogredjo

Model mehanizma Ročični mehanizem s kolenasto gredjopri bencinskem motorju

90

Krivuljni mehanizem

Veliko uporabnost ima krivuljni mehanizem , ki spreminja vrtenje v premo gibanje.Uporabljajo ga za odmikanje ventilov pri motorjih, pri avtomatskih prešah, pri avtomatskihkladivih itd.

Kulisni mehanizem

Spreminja vrtenje v nihanje ali ravno gibanje.

Kulisni mehanizem

Krivuljni mehanizem

91

Gonila na kolesu

Pri dosedanji obravnavi gonil smo spoznali, da nekatera gonila omogočajo gibanje, nekateraprenašajo gibanje, pri nekaterih pa se spreminja ena vrsta gibanja v drugo. Najdemo jihlahko pri različnih strojih in napravah, pri vseh pa opravljajo podobno nalogo.Med stroje, ki se pogosto uporabljajo, gotovo sodi tudi kolo. Na videz je preprost stroj, ki nasspremlja skozi vse življenje; na njem se učiš voziti, z njim opravljaš kolesarski izpit, z njim sevoziš v šolo. Ali si kdaj pomislil, koliko gonil sestavlja kolo? Poskusimo to ugotoviti skupaj.Na kolesu si najprej oglejmo elemente, ki omogočajo gibanje, torej osi, gredi in ležaje.

Iz slike je razvidno, Da najdemo gonila le na tistih delih kolesa, ki so povezani z gibanjem.Na naslednji sliki so označeni vsi elementi, ki prenašajo gibanja; zobniki, veriga, torno kolo.Jermenskega prenosa na kolesu nimamo.

ležaja

os

ležaj

os

os

ležaja

ležaja

os

gred

ležaj

os

ležaj

gred

ležaja

os

ležaja

ležaja

gred

zadnji zobniki

napenjalni zobnik sprednji zobnikiveriga

torno kolo

92

Vzdrževanje gonil na kolesu

Vzdrževanje gonil je pomembno opravilo, saj pri vseh vrstah gibanja prihaja do trenja. Pritrenju med dvema kovinskima deloma se deli segrejejo, deli se hitreje obrabijo, samo trenjepa zavira gibanje, kar pomeni, da bomo kolo potiskali z večjo silo in pri tem porabili večenergije.

Osnovno opravilo pri vzdrževanju gonil je mazanje. Mazanje smo omenili, ko smoobravnavali ležaje. Pri kolesu so skoraj vsi ležaji zaprti in jih, tudi če bi želeli, ne moremododatno mazati.

??? vprašaj na Kolo, kaj vse se podmazuje!!!!!!!!

Ni pa enako pri zobnikih in verigi. Pri vožnji po blatu ali prašni cesti se na verigo in zobnike primejo trdidelci prahu in blata, ki med vožnjo zavirajo gibanje, pospešujejo rjavenje in obrabo delov. Te delemoramo najprej dobro očistiti. Najbolje, da jih operemo s strojem za pranje avtomobilov. Nato jihposušimo in šele zatem namažemo z oljem. To storimo tako, da verigo med mazanjem vrtimo. Zelodobra za mazanje verig so parafinska olja, ki dele dobro zaščitijo pred obrabo in dolgo ohranijomazivne sposobnosti.

Mazanje verige pri kolesu

93

Računalniško podprta proizvodnja

V sedmem razredu si spoznal, da lahko z uporabo računalnika in ustreznega grafičnegaorodja hitreje in natančneje izdelamo tehnično risbo in da računalnik v proizvodnji krmiliCNC stroje.

Program ciciCAD si že uporabljal za izdelavo tehnične risbe. Če si malo raziskoval si vbesednih orodnih vrsticah našel besedo rezalnik. Tu je mišljena naprava za rezanjestyropora.

CiciCAD ni le orodje za risanje ampak lahko z njim krmilimo tudi stroj.To pomeni, da lahkonarišemo krog in ga nato tudi izrežemo, če le imamo ustrezno strojno opremo.

Govorimo lahko o uporabi dveh računalniških tehnologij v razvoju proizvodnje:

� CAD - Computer Aided Design – načrtovanje in risanje z računalnikom;

� CAM - Computer Aided Manufacturing – računalniško vodena proizvodnja.

CAD/CAM tehnologijaV želji, da se nekateri postopki nebi podvajali in bi bila proizvodnja učinkovitejša, se je pričelopovezovanje CAD in CAM tehnologije v takoimenovano CAD/CAM .Ta združuje računalniškokonstruiranje z računalniško vodeno proizvodnjo. Modeli povezovanja so lahko enostavni alipa kompleksi, odvisno od želje in možnosti.

S pomočjo te tehnologije se:

� zmanjša potreba za ponavljanjem aktivnosti,

� hitrejša je izmenjava podatkov,

� zmanjšuje se delež ročnega dela,

� doseže se večja integracija(združljivost) proizvodnih procesov,

� poveča se kvaliteta in produktivnost.

94

CAD

razvoj risanje

CAD sistem načrt

prenospodatkov

CAM

krmiljenjestroja

CNC računalnik CNC stroj

Najbolj preprost CAD/CAM model pomeni povezavo in prenos podatkov iz orodja za risanje

(AUTOCAD, CADDY) v računalnik, ki krmili CNC stroj.

Današnja CAD orodja omogočajo poleg konstruiranja tudi CNC programiranje s postopkominteraktivne grafike. Programiranje izvajamo na grafičnem terminalu CAD/CAM sistema.Zuporabo enakih geometrijskih podatkov, s katerimi je bil definiran predmet med CADprocesom, določi programer pot orodja. Večinoma se lahko pot orodja avtomatsko določi spomočjo programske opremeCAD/CAM sistema.

Zapis nato preverimo z grafično simulacijo, ki nam na zaslonu prikaže pot orodja.

Zgodovina CAD/CAM tehnologije

Začetki CAD/CAM tehnologije segajo v leto 1970. To omogočijo zmogljivejši računalniki zboljšo grafiko. Naslednja prelomnica je leto 1980. Hiter razvoj grafične programske opremein samostojnih grafičnih postaj povzroči, da se CAD/CAM kot otok avtomatizacije vsepogosteje pojavlja v proizvodnem procesu Hkrati z silovitim razvojem računalnikov, se

95

poveča tudi število CAD/CAM postopkov, tako da danes že govorimo o CIM tehnologiji intovarnah bodočnosti.

CIM – Computer Integrated Manufacturing - ra čunalniškointegrirana proizvodnja;

Prednost dobi pojem povezovanje postopkov/tehnologij/informacij, pri čemer velja poudariti,da CIM ni le preprost seštevek CAD/CAM postopkov, ampak predstavlja veliko več, npr: tudiprogramiranje robotov, prilagodljiv proizvodni sistem, nadzor kontrole kvalitete…

IDEJA

Geometrijsko modeliranje

Analiziranje oblike CAD/CAM

Načrti CNC programi

Prototip Proizvodnja

CAD/CAM postopki

Izdelajmo izdelek iz stiroporja

Tudi pri pouku tehnike in tehnologije boš lahko CAD/CAM tehnologijo uporabil za izdelovanjeizdelkov iz styroporja, če le imate v učilnici ustrezno strojno opremo. Le-to sestavljajoračunalnik, program za risanje in krmiljenje rezalnika, naprava za rezanje styroporja invmesnik za povezavo računalnika z rezalnikom.

96

FiloCad – šolski CAD/CAM

Programska oprema je običajno sestavljena iz dveh modulov, pri čemer z enim rišemo (CAD)z drugim pa krmilimo rezalnik in nastavljamo strojno opremo (CAM).

Tako kot ciciCAD, je tudi programski paket FILOCAD primeren za delo v šoli. Oba programauporabljata vektorsko grafiko in risanje z objekti. Za osnovo lahko vzamemo že pripravljennačrt izdelka (nekaj primerov je običajno priloženih), ki si ga po želji priredimo, lahko panarišemo svoj načrt. Paziti moramo le, da so vse črte sklenjene.

Ko narišemo obliko, ki jo bomo izrezali določimo začetno točko rezanja oblike, potem pa zistim programom poženemo rezalnik.Hkrati lahko na zaslonu zasledujemo gibanje orodja –rezalne žice.

97

Pojmovnik

Atest

Je standardiziran postopek testiranja, napodlagi katerega se pridobi posebendokument o ustreznosti izdelka (čelada,otroški varnostni sedež…).

Drsni ležaj

Ležaj, narejen iz posebne kovine. Pridrsnih ležajih prihaja do drsnega trenjamed gredjo ali osjo in ležajem, zato morajobiti ustrezno mazani.

Elipsa

Je geometrijski lik s podobo sploščenega –nepravega kroga.

Gnana gred

Gred, ki jo poganja gonilna gred. Navadnoje nameščena na delovnem delu stroja.

Gnani zobnik

Zobnik, ki je pritrjen na gnani gredi.

Gonila

Deli strojev (strojni elementi), ki sopovezani z gibanjem.

Gonilna gred

Gred, ki je pritrjena na pogonskem delustroja in prenaša gibanje na druge gredi.

Izometrična projekcija

Je aksonometrična projekcija, pri kateri somerila na vseh treh koordinatnih osehenaka.

Izsrednik

Okrogla plošča, pri kateri os vrtenja ne greskozi

Jeklo

Zelo trdna železova zlitina z majhnokoličino ogljika in drugih kovin.njenosredišče; ekscenter:

Kolenasta gred

Gredi, ki zaradi posebne oblike omogočajo,da se preko ojnice spremeni kroženje vpremo gibanje ali obratno.

Kolo z izsrednikom

Kolo, ki ima izven središča pritrjeno še enoos, na katero pritrdimo ročico.

Korozija

Razpadanje, razkrajanje površine kovinzaradi kemičnih in elektrokemičnihprocesov.

Kovina

Neprozorna, navadno trdna kovna snov ssijajem in dobro toplotno in električnoprevodnost.

Krivuljni mehanizem

Kolo, ki zaradi svoje ekscentrične oblikeomogoča pretvarjanje vrtenja v premogibanje. Na tem principu delujejo odmičnegredi za ventile pri štirtaktnih in dieselskihmotorjih.

Legirana jekla

Jeklu dodane druge kovine, ki dajejo jeklulastnosti nerjavnosti, odpornost natemperaturo, trdoto, žilavost itd.

Ležaj

Strojni element, ki omogoča gibanje inzmanjšuje trenje. Ležaji so lahko kotalni indrsni.

98

Okujina

S kovanjem odstranjena korozijska plast, kinastane ob žarjenju pri visoki temperaturi.

Opisno polje

Je prostor za opis, ki ga imenujemo tudiglava risbe. Vanj vpisujemo podatke zaidentifikacijo in uporabo risbe, tj. naslovrisbe, številko risbe ter podpise oseb, kisodelujejo pri risbi.

Os

Del strojev, ki omogoča gibanje.Obremenjena je na upogib.

Perspektivna projekcija

Je projekcija pri kateri se navideznevzporedne črte (robovi) stekajo v daljavi(na obzorju). Pri tem so oddaljeni robovikrajši od bližnjih. Velikokrat jo najdemo tudipod imenom centralna projekcija.

Plastičnost

Lastnost, sposobnost gradiva za plastično(gnetljivo) preoblikovanje.

Polžasto gonilo

Sestavljata ga polž in polžasto kolo. Zaradivelikega prestavnega razmerja lahko zelozmanjšamo hitrost vrtenja gnane gredi.

Pravokotna projekcija

Je osnovni način tehničnega risanja, prikaterem postavimo predmet v namišljeniprostorski kot, ki ga sestavljajo tri medseboj pravokotne projekcijske ravnine. Priprojiciranju, ki je pravokotno na triprojekcijske ravnine dobimo tri projekcije,imenovane tloris, naris in stranski ris.

Prestavno razmerje

Razmerje med gonilnim in gnanimzobnikom.

Prostorska os

Je narisana premica, ki ponazarja robprostorske ravnine.

Prostorski kot

Sestavljajo tri med seboj pravokotneprojekcijske ravnine. Risani predmetpostavimo v prostorski kot in gaenakomerno odmaknemo od vsehprojekcijskih ravnin.

Ročični mehanizem

Mehanizem, ki s pomočjo ročice in kolesa zizsrednikom ali kolenaste gredi pretvarjavrtenje v premo gibanje ali obratno.

Stožčasti zobnik

Zobnik, oblikovan v obliki prisekanegastožca, ki omogoča prenos gibanja in silepod kotom.

Strojni elementi

Deli strojev, ki pri različnih strojih opravljajoenako nalogo.

Strojni mehanizmi

Deli strojev, ki spreminjajo vrtenje v premogibanje, nihanje, prekinjeno gibanje inobratno.

Svetlobni odsojnik

Je varnostni pripomoček, ki svetlobožarometa vozila preusmeri oziroma odbijenazaj do voznika.Tehnična dokumentacija

Je celoten zbir vseh listin, ki smo jihpridobili v fazi izdelave določenega izdelka.Mednje tako spadajo: tehnična skica,tehniška risba, tehnološki list, operacijskilist…

Torno kolo

Kolo, pri katerem se prenaša gibanje zaraditrenja na obodu kolesa.

Trdnost

Odpornost gradiva proti porušitvi, zlomu,zvoju, upogibu.

Varnostni meh (air bag)

Je varnostni pripomoček, ki se vgrajuje vvozila z namenom zaščititi voznika terpotnike pred morebitnimi poškodbami vprimeru prometne nesreče.

99

Veriga

Več med soboj povezanih gibljivih členov.

Zobata letev

Vrsta gonila, ki s pomočjo valjastegazobnika pretvori vrtenje v ravno gibanje.Uporabljamo jih pri dvigalih, volanskihmehanizmih, zobatih železnicah itd.

Žilavljenje

Postopek obdelave jeklene taline zapovečanje žilavosti jekla.