SINCROLL GOLYÓS HAJTÓMŰ ALKALMAZÁSA

  

SINCROLL GOLYÓS HAJTÓMŰ ALKALMAZÁSA

"Szerszámgépekhez használt meghajtott szerszámbefogó prototípusok fejlesztése sincroll golyós hajtómű technológia alkalmazásával"

 

NKFI

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

Projektben egy újfajta hajtómű technológiát, „sincroll hajtásokat” akarunk alkalmazni egy jobb tulajdonságokkal rendelkező szerszámbefogó család kifejlesztésére.
A sincroll technológiában fogak helyett golyókkal kapcsoljuk össze a bemenő és kimenő tengelyeken elhelyezkedő kerekeket. Működési elve: a golyók legördülnek a kerekeken kialakított hornyokon, minden golyó egyik fele az egyik, másik a másik kerék hornyában, és ezzel közvetítenek a nyomaték átvitelében a két kerék között. 
Az új technológia előnyeit felhasználva a régi (fogaskerekes) hajtásokkal szemben teszteljük ennek a fizikai és mechanikai tulajdnságait, lehetőségeit és korlátait, illetve a lehetséges alkalmazásait.

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

Ez egy gyökeresen más alapelv mint a konvencionális fogaskerekes hajtások elve
A nyomatékot gördülő golyók viszik át, pontszerű érintkezési felületeken
A golyók tiszta gördülést végeznek, lényegében nulla súrlódással
A golyók önnmagába visszatérő pályána mozognak, amelynek egyik szakaszában "fogásban vannak", ekkor részt vesznek a nyomatékátvitelben, majd kilépve egy golyópályán vezetődnek vissza a belépési pontba
A golyópályák az alkalmazásnak megfelelően nagy szabadsággal tervezhetőek (méret, tengely-pozíciók, tengely-távolságok és más geometriák)
 

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

Jellemzői: a magas fordulatszám, nagy nyomaték
A legelterjettebb konsrukciók a VDI és a BMT szerszámtartók. A VDI kialakítású revolverhez tartozó hajtott szerszámtartó tengelye enyhén fogazott, míg a BMT 4 darab belső kulcsnyílású csavarral van rögzítve.
A VDI tartók kisebb szerkezeti kialakításúak, ellenben a revolverfej és a hajtott szerszámtartók összetett hajtásrendszere miatt terhelhetősége korlátozottabb, mint a BMT revolvereké
A BMT revolverek és szerszámtartóik merevebb megtámasztást biztosítanak. Azonban a BMT revolverek nagy hátránya a nagyobb szerkezeti kialakítás

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:

A hazai ipar legnagyobb kiállítása 4 napon keresztül a Hungexpo területén: 20 országból érkező 562 kiállító, 4 pavilonban, összesen 19.000 látogatóval
Cégünk összesen 120 m2 standon állította ki termékeit, melyek között hangsúlyos helyen szerepelt a sincroll technológia bemutatása
Sok sikeres megbeszélés és tárgyalás valósult meg potenciális gyártó partnerekkel, vevőkkel, szakmai érdeklődőkkel, oktatókkal és diákokkal

 

Elérhetőség-lábléc

HÓD INDUSTRIAL SOLUTIONS KFT.

2092 Budakeszi, Présház utca 5.
GPS koordináták: N 47.4984912725, E 18.914622868

Telefonáljon (H-P: 8-16:15h):
+36 23 920 940; +36 23 920 945

COL Directinfo
A böngészőjében cookie-kat (adatfájlokat) tárolunk a felhasználói élmény javítása érdekében. További információk
Kosár tartalma
Vásároljon még 40 000 Ft értékben az ingyenes házhozszállításhoz
Tovább a kosárhoz