Hírek Vállalatunkról Kapcsolat

Pályázat - sincroll golyós hajtómű technológia fejlesztése

Sincroll golyós hajtómű alkalmazása

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

NKFI MKI-2018-00226 pályázat NKFI logó

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

 

Lépjen kapcsolatba velünk!
Üzenet
Hírlevél