SINCROLL GOLYÓS HAJTÓMŰ ALKALMAZÁSA
"Szerszámgépekhez használt meghajtott szerszámbefogó prototípusok fejlesztése sincroll golyós hajtómű technológia alkalmazásával"
Pályázati projektünk célja újfajta, szerszámgépekben használatos meghajtott szerszámbefogók kifejlesztése „sincroll golyós hajtómű technológia” alkalmazásával.
A Projekt során két prototípus generációt akarunk kifejleszteni és letesztelni. Ezek úgy gondoljuk megfelelő alapot fognak biztosítani ahhoz, hogy a piacon is értékesíteni tudjuk a Projekt eredményeit: prototípusokat, későbbi végtermékeket és mérnöki szolgáltatásainkat.
ÖSSZEFOGLALÓ
Szerszámgépeket forgácsolással történő gyártásra használják, gyakorlatilag a teljes gépiparban, de különösen az autó- és járműiparban, repülőgépiparban, gyógyászati műszerek iparában, nehézgépiparban, energetikában, szerszámiparban, illetve a robotikában. A szerszámbefogók a szerszámgépeknek egy fontos eleme, hiszen a megmunkáló szerszámokat tartják, ill. meghajtott tartók esetén azokat forgatják. A meghajtott szerszámbefogók legfontosabb alkotóeleme a bennük levő hajtómű: egy nyomaték átviteli eszköz, amely a megfelelő áttétellel a megfelelő szögállásban viszi át a nyomatékot a bemeneti hajtó oldalról a kimeneti hajtott oldalra. Az eszköz műszaki egyszerűsége, de széles ipari alkalmazása kiváló minta-alkalmazássá teszi az új technológia széleskörű tesztelésére.
A támogató neve:
Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap
A kedvezményezett neve:
HÓD Industrial Solutions Kft.
A támogatási szerződés szerinti támogatási összeg:
98,92 millió forint vissza nem térítendő támogatás
A projekt megkezdésének dátuma:
2019.01.01.
A projekt befejezési dátuma:
2020.12.31.
A támogatási szerződés száma:
2018-1.1.1-MKI-2018-00226
Nézze meg videónkon:
VÁLLALÁSUNK
SAJTÓKÖZLEMÉNY
Mikro- és Kisvállalkozások Innovációs Tevékenységének Támogatása Program során a HÓD Industrial Solutions Kft. számára lehetőség nyílt, hogy kifejleszthesse a „sincroll golyós hajtómű” technológiát, amely a szerszámgépekhez használt meghajtott szerszámbefogó prototípusok esetén alkalmazható. Minderre a vállalkozás 98,92 millió forint vissza nem térítendő támogatást nyert el.
A szerszámbefogók esetén a legnagyobb kopóeszköz maguk a hajtóművek, amelyek a fogaskerekek elméletén alapulva folyamatosan kopnak, jelentős súrlódási veszteséget jelentenek és az elérhető áttételi arány is korlátozott. Ezen problémán végigmenve a HÓD Industrial Solutions Kft. célul tűzte ki, hogy a megpályázott innovációs fejlesztésük során „sincroll” technikát alkalmaznak a hajtóművek létrehozásakor, ahol a fogaskerekeket gördülő golyók váltják ki, ezáltal csökken a súrlódásból fakadó hő, jelentősen megnő a kialakítható áttételi lehetőségek köre, valamint az alkatrészek élettartama is megnő.
A tervezési folyamatban központi szempont az ipari alkalmazás igényeinek figyelembe vétele és a lehető legszélesebb körű alkalmazási lehetőségek megvizsgálása. Ezek után a prototípusok létrehozása következik, szám szerint kettő darab, amelyeket a tesztelési fázisban vizsgálnak meg tüzetesebben. Ennek a célja, hogy a piacra már olyan termék kerüljön ki, amely teljes körűen kiszolgálja a vásárlói igényeket.
A technológia alapelvei
A technológia előnyei
- A befogó kevésbé fog felhevülni a kisebb súrlódás miatt, és ezért a megmunkálást sokkal magasabb sebességen (tehát jellemzően rövidebb idő alatt) lehet elvégezni. Ezáltal jelentősen megnő a szerszámgépek kihasználtsága és csökkennek a gyártási és üzemeltetési költségek. A kisebb súrlódás további előnyei a kisebb kopás, kisebb zaj és a hosszabb élettartam mind a szerszámot, mind a szerszámbefogót illetően, illetve hűtésre és kenésre is kevésbé van szükség.
- A másik markáns előnye a sincroll technológiának az a nagy áttételek és a kis tengelytávok képessége. A fogaskerekek képességeit erősen limitálja, hogy nagy áttételek esetén az egyik, kis tengelytávok esetén pedig mindkét kerék mérete túl kicsivé válik és nem lesz terhelhető. A sincroll technológia esetén ez nincs így. Itt a kerekek mérete tervezéskor szabadon választható és nagy áttételeknél illetve kis tengelytávoknál is megfelelően nagy lehet.
- Nagy áttételek esetén kompaktabb és egyszerűbb szerkezetű befogókat lehet készíteni, hiszen ugyanazt az áttételt kisebb számú fokozattal meg lehet valósítani. Másrészt a kis tengelytávok segítségével újfajta alakú szerszám-befogókat lehet készíteni, melyekkel olyan helyekhez is hozzá lehet férni a megmunkálás során, amilyenekhez eddig egy másik gépre, vagy egy másik technológiára volt szükség.
- A golyók kopása vagy esetleges sérülése esetén nincs szükség a rendszer cseréjére, elvileg egyes golók is cserélhetők, sőt, a mozgás közbeni golyócserére is van (egyelőe elvi) lehetőség
Meghajtott tartók
T E C H N O L Ó G I A :
- Golyókat alkalmazunk arra, hogy összekapcsoljuk a hajtómű bemenő és kimenő tengelyeit. A kerekek felületén hornyok vannak és minden golyó egyik fele az egyik, a másik fele a másik keréken levő horonyban helyezkedik el, illetve azokon gördül végig rajta. A golyók tiszta gördüléssel, elvileg súrlódás és csúszás nélkül, gördülnek végig a hornyokon. Az alábbi ábrán szemléltetjük az elvi különbséget a hagyományos és a sincroll hajtóművek között..
- A sincroll gördülőelemes hajtóművek hajtási mechanizmusa fundamentálisan eltér a jelenlegi megoldásoktól és egy jelentős paradigma váltást képvisel a hajtási technológiák területén. Elterjedése jelentősen megrázhatja az egész hajtómű piacot és megváltoztathatja a jelenlegi status quot – egy új korszakot nyithat.
- A technológia alapvetően két egymástól távoli gépészeti diszciplína, a hajtóművek és a golyóscsapágyak, keresztezése. Belül a hajtási kontakt környezetében golyóscsapágy, kívül a működését és funkcióját tekintve hajtómű – innen származik szlogenünk is ’Bearings for Gearing.'
- A motiváció a súrlódás csökkentésére triviális, a súrlódás energiát disszipál és ezért többnyire rossz és kerülendő. A súrlódás csökkentése golyókkal nem egy újkeletű ötlet és a tiszta gördülés alkalmazása egy természetes gondolat. Ugyanakkor viszont mindezek alkalmazása hajtóművekben és a kinematikai megoldás egyáltalán nem triviális, mint fizikai probléma igazából kifejezetten komplex. Nagyszámú golyós próbálkozás ismert hajtóművekre a szakirodalomban illetve például a szabadalmi adatbázisokban, de tudomásunk szerint egyik sem volt képes működő eszközt produkálni – mi viszont igen.
- Egy kivétel ez alól a golyósorsók, melyek valóban egy a mienkhez hasonló golyós megoldás, kiválóan működnek, és nagy változást is hoztak magukkal területükön mikor elterjedtek. Viszont csak co-axiális tengely elrendezésben működnek, mely igen erősen leszűkíti alkalmazásukat és valójában csupán speciális eszközök. A sincroll hajtóművek viszont teljesen általánosak - tekinthetők a golyósorsók egy általánosításának tetszőleges tengely elrendezésekre.
K O N S T R U K C I Ó K:
- Az ábrákon látható hajtóművek mind ugyanazzal a sincroll technológiával készültek, mégis a golyók pályái és a kerekek geometriái jelentősen eltérnek egymástól. Ennek oka a tengelyelrendezések és más egyéb specifikációk például áttételek különbözősége – de a technológia egy és ugyanaz. Például, mint az ábrákon is látszik, párhuzamos tengelyekre a sincroll hajtómű kerekei sík diszkek, metsződő tengelyekre gömb- és kitérő tengelyekre hiperbolikus felületek. Ez is jól mutatja technológiánk sokszínűségét.
H A S Z N O S Í T Á S
P I A C O K :
- A sincroll technológia minden hajtási feladatra alkalmazható, ezért cél piacunk a teljes gigantikus $200 milliárd értékű hajtóműpiac. Gyakorlatilag minden gépben ami mozog van egy hajtómű és mi minden hajtóműre tudunk egy sincroll megoldást adni..
- A teljes hajtóműpiac olyan szegmensekből áll mint például a teljes járműpiac: földön, vízen levegőben, világűrben, autók, buszok, kamionok, biciklik, motorkerékpárok, vonatok, hajók, tengeralattjárók, repülők, helikopterek, drónok stb -- építő- és bányagépek: daruk, konvejorok, fúrók, malmok, őrlők, mixerek stb -- ipari hajtóművek (katalógus termékek) -- szerszámgépek -- precíziós eszközök és mérőgépek -- robotok -- űrkutatás: műholdak, űrállomások, radarok, teleszkópok, vákuum technológiai illetve tiszta-szoba eszközök stb -- tudományos kutatás stb stb.
- Mondhatjuk hogy a karóráktól a szélturbinákig minden: ’Minden Gép Ami Mozog…’.
IPAR NAPJAI MACH-TECH KIÁLLÍTÁS 2019:
