Álltalános technológiák automatika és elektrotehnika körében [306666]

Álltalános technológiák automatika és elektrotehnika körében

Bevezetés

Az álltalános technológiák automatika és elektrotehnika körében címü modulusz része az elektroethnika és automatizálás szakmai képesítésnek, amely a gyakorlati felkészítést is tartalmazza és a technológiai középiskola szakképző oktatás része. A modulusz 180 orát/év tartalmaz, amelyből 72 gyakorlati felkészitést is magába foglal.

Pályaismeret alapfogalma

A pályaismeret meghatá[anonimizat] a munkát végző embernek a munkája során mint követelményt, feladatot figyelembe kell vennie.

A pályaismeret tanítása és a pályaválasztási tanácsadás hatékony programjainak kidolgozása fontos összetevője az oktatás és a gazdaság közötti szorosabb kapcsolatok kialakításának, ezért az iskolai nevelésnek, oktatásnak lé[anonimizat]. Ebben segítenek a diákoknak a karrier irodák is.

A munkahelyen az ember akkor érzi magát jól, ha képességei kiteljesedése mellett tud dolgozni és szereti a munkáját. Egy egész életet meghatároz egy megfelelő szakma kiválasztása – ezért lényeges ezen ismeretek tanítása.

Pályaismeret és az oktatás

helyes önismeret kialakítása

képességek, jártasságok, felmérés

igények, vágyak megfogalmazása

mindezeket egybevetve egy elérhető, megvalósítható cél (célok) megfogalmazása

A továbbtanulás és a pályaválasztás 13–14 éves korban válik nagyon időszerűvé. A fiataloknak ekkor először abban kell állá[anonimizat]áziumba, vagy szakközépiskolába menjen-e. Valójában a továbbtanulásra választott iskolatípus, a későbbi szakmatanulás, a pályaválasztás lehetőségét is befolyásolja. Ez a tevékenység oktató-nevelő munka része. A pályaválasztás nem egyszeri esemény, hanem a gyerekkor élményei által meghatá[anonimizat] a szülök, kortársak befolyásolnak.

Pályismeret tartalma

A különböző pályák tárgyi és személyi tényezői, lényeges és jellemző tulajdonságai a pályatevékenység leírása tartalmazza a munkafeladatokat, a munka tárgyának anyagát, a munkaeszközök, a kész termék adatait
a pálya környezeti tényezőinek leírásához tartozó ismeretek, például: a munkahely méretei, klimatikus adatai, a megvilágítás, a zajok, a kényelem jellemzői, stb. A pálya jellemző mű[anonimizat]ági és szociális jellemzői (a bérezés formája, mennyisége, kedvezmények, szociális juttatások, szabadság, pótlékok) a pálya egészségügyi jellemzése, jellemző jog és pedagógiai adatai (alkalmazási lehetőségek és feltételek, a szakképzettség megszerzésének módja, előrejutási lehetőségek és feltételek).

A frissen végzett diáknak még [anonimizat]ő. Pályakezdőnek nevezzük a már vé[anonimizat] még nem rendelkezik munkahelyi tapasztalattal. A munkahelyek viszont a fiatal és tapasztalt munkaerőt keresi. Megoldási javaslat: ösztöndíjak, pályázatok segítségével, még tanulás közben más magyarországi, illetve külföldi intézményben hallgatott tanulmányok. Másik megoldási lehetőség a nyá[anonimizat]énymunka. Ezek a tapasztalatok jól mutatnak az önéletrajzban. Egy pár év után a munkavállaló elsajátítja a szakma alapvető elemeit, fogásait, majd profivá válik, feltéve, ha elegendő időt és energiát fektet a szakma minél jobb elsajátításába.

Élethosszig tartó tanulás

Lényeges elem a folyamatos önképzés, továbbképzés. Napjainkban mire a hallgató elvégzi a tanulmányait, annyi új [anonimizat] kíséri figyelemmel az újdonságokat, megszerzett tudása elavul. Erre manapság minden szakmánál figyelmet fordítanak, így például az orvosoknál és a tanároknál is. A folyamatos önképzésnek és a tudásanyag folyamatos frissítésének a műszaki pályákon kiemelt jelentősége van.

Élethosszig tartó tanulás feltételei

Az élethosszig tartó tanulás fő feltételei: az idő, a szükséges anyagiak, és a kellő motiváció. A további szükséges feltételek: a lakóhely közelében legyen olyan intézmény, ami a kívánt képzést nyújtja, illetve – ma már, az internet korában – legyen olyan távoktatás, on-line tananyag, ami elérhető.

http://www.felnottkepzes.lap.hu/

http://www.oki.hu/showKiadvanyszulo.php?kod=10

http://epa.oszk.hu/00000/00035/00082/2004-06-vt-Harangi-Elethosszig.html

http://www.eu2004.hu/index.php?op=tenyek_hatteranyagok&ha=3&id=149

Mehanikában használatos grafikai ábrázolás alapfogalma

Standard elemek

A műszaki kommunikáció. Rövid bevezető.

A műszaki kommunikáció az információk egyértelmű, pontos, csak egyféleképpen értelmezhető közlési módja. Ez szöveges formában nehezen elképzelhető, hisz amíg a szakácskönyvekben alkalmazott „Végy két tojást, majd keverd össze 10 evőkanál liszttel” stílusa nem határozza meg az evőkanál méretét egyértelműen, addig a szabványok még egy adott érték névleges értéktől való eltérését is definiálják.
A műszaki dokumentációk (rajzok, használati utasítások, gépkönyvek, stb.) akár magyar, akár angol nyelven íródtak, számunkra, műszaki emberek számára egyértelmű információt közvetítenek.

A rajzolvasás

A műszaki rajz a szakemberek nemzetközi nyelve. Ez az ábrázolásmód a gyártás olyan célszerű eszköze, amellyel a tervező közli elképzeléseit, gondolatait a gyártásban résztvevő valamennyi szereplővel. A tervezőtől a gyártóig, a gyártótól a felhasználóig bonyolult információcserére van szükség.
A műszaki rajz az ipar valamennyi területén alkalmazott szakmaspecifikus rajz, mely egyértelműen közvetíti azokat az adatokat, ismereteket, amelyek a gyártáshoz szükségesek. A szakmunkás rajz alapján dolgozik, számára a rajz olvasása alapvetően szükséges. A rajzok használatához ismerni kell azokat az ábrázolási szabályokat, amelyeket szabványok rögzítenek. A rajz alapján kell elképzelni a gyártandó munkadarab alakját, műszaki funkcióját. A rajzolvasás a kívánt mértékben csak akkor sajátítható el, ha megfelelő rajzolási, szerkesztési ismeretekkel párosul.

A rajzolvasás szükségessége

A műszaki rajz és az ipar területén alkalmazott szakrajz egyértelműen közvetíti azokat az adatokat, ismereteket, amelyek a gyártás előkészítéséhez, a gyártás megszervezéséhez, az üzembe helyezéshez, a karbantartáshoz szükségesek. A műszaki dokumentációk a legfontosabb információkat tartalmazzák a felsorolt feladatokhoz. A magyar törvények előírják, hogy a Magyarországon forgalomba hozott termékekhez magyar nyelvű üzembe helyezési, karbantartási dokumentációt kell az értékesítés során a vásárlónak biztosítani.

Szakrajzban használt formátumok

A szakrajzi formátumok alatt azokat a méreteket értjük, amelyek magukba foglalják a SR ISO 5457: 1994-es szabalyozó álltal meghatározott regulákat, amlybe belefoglalódik a szakrajz pontozási modja, illetve a grafikus ábrázolás felhasználásának szabályozása.

A következő formátumokat használják a szakrajz keretén belöl:

A formátumok az A0, A1, A2, A3, A4 szimbolumokat hordozzák. Az alapformátum az A0, ebből ered a többi elnevezés.

A normál formátumok méretei, illetve a különlegesen elnyúlt és a különlegese kiváteles formátumok az alábbi táblázatban szerepelnek:

Műszaki rajzban használt méretarányok

Méretarány vagy lépték alatt egy adott darab lineáris, szakrajzban történő ábrázolását értjük, amely meg kell feleljen a darab reális méreteivel.

A léptékek lehetnek:

természetes méretü lépték, amely megfelel az 1:1 es aránynak;

nagyító lépték, amely nagyobb aránynak felel meg mint az 1:1-hez;

kicsinyitő lépték, amely kisebb mint az 1:1-es arány.

Jelölés

A lépték teljes jelölése magába foglalja a „lépték” szót, amit az arány megadása követ. Azonban, hogyha nincsen összetéveszthetési lehetősé, a „lépték” szót ki lehet hagyni.

Rajzban használt jelölés

Egy rajz esetében a lépték arányát fel kell tüntetni a megfelelő helyen. Ha egy szakrajzban több léptéket használunk, akkor a legfontosabb vetült léptéket tüntetik fel az indikátorban, míg a többi léptéket a fő lépték alá, vagy a megfelelő rajzok mellé írják.

Szakrajzban használatos léptékek

A lépték kiválasztása a rajz nehézségétől függ, vagyis a megadott darab összetett vagy kevésbe összetett bonyolultságotól. Mindenképpen, a végső rajz könnyű olvasást kell biztosítson a szakember számára, és hűségesen kell kövesse a megadott darab méreteinek pontosságát. Abban az esetben, ha a fő-rajz nem foglalhatja magában a teljes látképet a darab bonyolultsága miatt, annak kisebb részleteit, a rajzhoz csatolva, felnagyítva ábrázoljuk.

Műszaki rajzban használt vonalak

A műszaki rajzban használt vonalakat tengelyek, körvonalak, segítő vonalak, stb. számára használják. Négy tipusú vonlat ismerünk:a folytonos vonalat, a szaggatott vonalat, a pontozott vonalat és a dupla pontozott voalat. A vonal vastagságának szempontjábol pedig a vastag és a vékony vonaltipusokat külömböztetjük meg. A következő táblázatban felsoroltuk a vonalak tipusait, alkalmazásokat nevezvén mindegyik vonal esetében:

A szabványos írás

Külömböző szimbólumok, arányok, betük és számok a szakrajzban felhasznált írás uniformizálásának céljából, továbbá külömöző technológiai folyamatokkal kapcsolatos adatok leírasára hasznos. A latin beük, számok, stb írását a STAS ISO 3098/1-93 – as szabályzat alakítja. A szakrajz keretén belül a dölt , illetve a rendhagyó betüs írás alkalmazandó. Egy adott rajz keretén belül egyetlen írástipust alkamaznak.

Az írás mérete alatt az írás h nagyságát értjük, amit miliméterben adnak meg. A méretek a következőek: 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20. Az írás vastagságától függően, a következő tipusokat ismerjük:

A tipusú írás (keskeny írás) – 1/14 h vastagságú

B tipusú írás – 1/10 h vastagságú.

A következő táblázatban a normális (B tipusú), illetve a keskeny íirásnak megfelelő méreteket találjuk meg. A második esetben, h/14 – es arányt használtunk.

Szakrajzban használt betük és számok

Merőleges vetületek ábrázolása

A vetület a tárgynak mérethűen (méretarányosan) szerkesztett és merőleges vetítéssel származtatott képe.

A szakrajzban az u.n. merőleges vetületet használják, ábrázolás céljából.Így térben pontosan meghatározható a darab formája és méretei. A vetületet a sík és annak merőleges képén keresztül kapjuk meg. A merőleges vetületet, matematikailag az ábrázoló geometria határozza meg. Így kaphatjuk meg egy megadott darab egyik oldalának vetületét, hogyha annak felületét merőlegesen vetítjük le a síkra. A síkot két tengelyre osztják fel: H tengely (vízszintes sík) és V tengely (merőleges sík). Ezek a tengelyek négy fele osztják az össz síkot, amelyet az óra forgásával megfelelően számoznak.

Egy pont merőleges vetülete

Adott egy [F] sík amelyre a vetület esik, és egy M pont, amely kiesik a megadott síkból. Az | Mm | egyenes metszi az [F] síkot m pontban. A ponttól vont egyenes merőleges lesz az [F] síkra. A pont vízsintes és meröleges vetülete, illetve egy egyenes merőleges vetületét adták meg:

Egyéni munka

Elemezd a mellékelt ábrát és azonosítsd a használt vonalakat. Töltsd ki a táblázatot a vonalak megnevezésével és vastagságával.

Magyarázd el mit jelent a méretarány, és adj példákat!

Sorold fel a szakrajzban használt formátumok összességét!

Az alábbi miliméter ürlapon gyakorold a szakrajzszerü írást!

Csatlakozások

Csatlakozásnak nevezzük két vonal (egyenes vagy görbe) összekötését egy más vonal segitségével (általában körívvel) úgy, hogy egyik vonalról a másikra egy folyamatos átmenetet alkosson.

Két egyenes csatlakotatása adott sugarú körívvel

Rajzoljunk két D1 és D2 metsző egyenest, melyek hegyesszöget alkotnak. Rajzoljunk két egyenest, párhuzamosan az adott D’1 és D’2 egyenesekkel, R távolságra azoktól. Kereszteződésük adja meg az O metszéspontot, mely a lekerekytés körívének a középpontja. Az O pontból merőlegeseket bocsátunk az adott egyenesekre, meghatározva az A és B pontokat, melyek a lekerekitési körív behatároló pontjai. Ezek után meghuzzuk az O közéőőontú és R sugarú körívet, mely csatlakoztatja a D1 és D2 egyeneseket.

Két egyenes csatlakoztatása körívvel

Érintő egyenes szerkesztése (Thalesz-kör):

Adott: R sugarú kör és P pont.

1. Az OP szakaszra felezőmerőlegestállítunk, jelöljük az F pontot.

2. F pontból OF sugárral körívet rajzolunk, jelöljük az E pontot.

3. Az E és P ponton keresztül megrajzoljuk az érintő egyenest.

Érintő egyenes szerkesztése

A kör egyenlő részekre osztása, szabályos sokszögek körbeírása

A kör a sík azon pontjainak mértani helye, amelyek egy adott ponttól egyenlő távolságra vannak.

A kör három egyenlő részre osztása és a körbeírt szabályos háromszög megszerkeztése

Rajzoljunk egy O középpontú és R sugarú kört. Húzzuk meg az AB függőleges átmérőt. Rajzoljuk meg egy B középpontú és R sugarú körívet, mely C és D pontokban metszi az adott kört. Egyesítsük az A, C és D pontokat, melyek az adott kört három egyenlő körívre osztják és meghatározzák a körbeírt szabályos háromszöget.

Szabályos háromszög szerkesztése

A kör négy egyenlő részre osztása és a körbeírt szabályos négyszög megszerkeztése

Rajzoljunk egy O középpontú és R sugarú kört.

Húzzuk meg a kör két egymásra merőleges AB és CD átmérőjét. Az A, B, C és D pontok a kört négy egyenlő körívre osztják.

Kössük össze a négy pontot egyenesekkel és meg fogjuk kapni a körbe írt szabályos négyszöget.

Szabályos négyszög szerkesztése

A kör öt egyenlő részre osztása és a körbeírt szabályos négyszög megszerkeztése

Rajzoljunk meg egy O középpontú sugarú kört.

Húzzuk meg a kör két egymásra merőleges AB és CD átmérőjét.

Az OB sugarat osszuk két egyenlő részre. Ígz kapjuk az E pontot, melyből húzott EC sugarú körív az OA sugarat F pontban metszi.

AC pontból kiindúlva, CF sugárral osszuk a kört, pontról pontra haladva, egyenlő részekre.

Kössük össze az öt pontot egyenesekkel és megkapjuk a körbeírt szabályos ötszöget.

Szabályos ötszög szerkesztése

Vetületi ábrázolás

A metszet a munkadarab azon részének merőleges párhuzamos vetületben való ábrázolása, amely előttünk marad, ha a darabot egy képzeletbeli síkkal metszük és a szemlélő valamint a mezszősík közé eső részt eltávolítják.

Amint említettük, a vetület a tárgynak mérethűen (méretarányosan) szerkesztett és merőleges vetítéssel származtatott képe. A vetület nézet vagy metszet lehet. A nézet a tárgy felületén levő éleket és kontúrokat a láthatóságnak megfelelően ábrázoló vetület. A vetületek képzésénél a nézési irány igen fontos. Egyetlen vetület önmagában nem érzékelteti a test térbeli alakját. Lehetséges, hogy teljesen különböző testeknek van teljesen azonos vetületük. Ilyen esetben a többi vetületi kép megszerkesztése már elengedhetetlen, tehát általában csak három vetületi képpel tudjuk a tárgyat egyértelműen meghatározni.

Fontos, hogy egy tárgyról csak annyi képet szerkesszünk meg, amennyi a pontos ábrázoláshoz és a méretek megadásához szükséges és elegendő.

Vetület – nézet. Az egyszerű test képei:

A tárgy elhelyezése a képsík-rendszerben.

Szempontok:

Működés, funkció.

Rajzi célszerűség (hogy könnyű legyen

megrajzolni)

Elölnézet melyik legyen: a legnagyobb, vagy

a legtöbb információt nyújtó, vagy

a legjellemzőbb nézet

2. Elemzés térformák szerint:

Egy egyszerű testből kiinduló, kivágásos módszer

Több egyszerű elemből, összerakásos módszer

A két módszer kombinálása

3. A nézetek száma és fajtái:

Éppen elegendő legyen a tárgy egyértelmű meghatározásához, rekonstruálásához. (Van, amikor a 2 is sok és van, amikor a 6 is kevés.)

4. Párhuzamos és merőleges leképezés (EU és USA nézetrend)

5. Rajzolás:

Elhelyezés a rajzlapon – méretarány. Folthatás, takarékosság

Tengelyvonal és/vagy alapvonal.

Vázlatkészítés. A fő vonalak megrajzolása, átvetítések.

Részletek, nem látható élek, szimmetriatengelyek, méretmegadás Kihúzás, vonalfajták, vonalvastagság, felesleges vonalak.

Ellenőrzés és javítások.

Adatik a következő példa:

Felmérő

Mit nevezünk csatlakozásnak?

Magyarázzátok el és rajzoljátok le:

Két egyenes csatlakotatása adott sugarú körívvel.

Érintő egyenes szerkesztése.

Magyarázzátok el és rajzoljátok le a kör három, négy és öt részre való osztását.

Írjátok le mit lehet érteni a vatületi ábrázolás alatt?

Rajzoljátok le az alább megadott darab egyik vetületét!

A tehnikai dokumentáció alatt azt az írott dokumentumot értjük, amely külömböző darabok méreteit, anyagát, formáját, illetve ezekhez hasonló tulajdonságait tartalmazza.

Egy ilyen példa a katalógus, ameyből ki fogjuk választani a darabot amely a vásárlót érdekli:

Hexagon fejü csavar; DIN 931; 0,20 RON

Hexagon fejü csavar; DIN 933 M 6; 0,12 RON

https://www.sculesiechipamente.ro/organe-de-asamblare/suruburi/

A felettiekben 3 példát említettünk, a teljes katalógus a fenti internetoldalon talállható. Más katalógusok:

http://www.schrack.ro/service/cataloage/catalogul-de-cabluri-si-conductoare/ – kábelek

http://www.top-plast.ro/img/pdf/3994Elemente-de-asamblare.pdf – szerelvények

Tehnikai adatlapok alatt azokat az írott dokumentumokat értjük, amely egy adott termékről külömboző informáciokat tartalmaz. Például, a kiválasztott termék fontosabb tulajdonságait sorolja fel, annak felhasználási körzetét, felhasználási módját, illetve külömböző tárolási információkat és tehnikai adatokat röviden foglal össze:

Projekt

Szerkeszd meg a „Csavar tehnikai dokumentácioja.”; „Egy anyacsavar útja, születésétől célpontjáig.” vagy „A mehanikai összeszerelés folyamata.” című projektet. A projekt legalább 5, A4-es méretü oldalat kell tartalmazzon, amelyet képekkel is lehet dísziteni. A projekt szerkesztése egyénileg, de csoportosan is történhetik. A tartalomban kötelező feltüntetni a forrásokat is. Az anyagot kézzel, vagy számítógépen lehet megszerkezteni, és mindkét esetben az osztály előtt be kell mutani. Bármilyen gyakorlati bemutatást különlegesen értékelünk. Jó munkát!

Anyagismeret

és

mehanikában használt félkésztermékek

Fémes és nemfémes anyagok

A fémes anyagok (szerkezeti anyagok) külömboző tuladonságokkal rendelkeznek, ami a vegyi összetételüket, mikroszkopikus felépítésüket, tisztaságukat, előzetes fémmegmunkálásukat, elektromos tulajdonságaikat, mágneses tulajdonságaikat, stb illeti.

A technológiai eljárások terén sok fémes, illetve nemfémes anyagot használnak. Ezek közül az acél, a vas és ezek ötvozetét tanulmányozzuk.

Vas és ötvozetei

Az ötvözetek két vagy több anyag folyékony vegyületei, melyek dermedés után szerkezeti anyagokat hoznak létre. A vas-szén ötvözeteknek van a gyakorlatban a legszélesebb körü alkalmazása. Két csoportra oszlanak:

acélok – 2,14%-os széntartalomig;

öntvény (nyersvas) – 2,14-6,67%-os széntartalomig.

A vas és szén mellett a vas-szén ötvözetek még az alábbiakat is tartalmazzák:

kísérőelemek: szilícium, mangán, kén, foszfor, stb, melyeket nem sikerült eltávolítani az előállítási technológiák során.

ötvöző elemek: króm, nikkel, vanádium, stb, melyeket tudatosan belekevertek, hogy-mint ötvözőanyagok-javitsák a vas-szén ötvözet külömböző tulajdonságait.

Acélok osztályozása

vegyi összetételük szerint:

ötvözetlen (ötvözetlen szénacél csak vasat és szenet tartalmaz);

ötvözött (ötvözött szénacél vas és szén mellett ötvöző elemeket tartalmaz).

felhasználás szerint:

fémszerkezetek készítésére (hidak, vagonok), gépalkatrészek készítésére (tengelyek, fogaskerekek);

szerszámok készítésére;

különleges felhasználásra (rugók, csapágyak, reszelők, stb).

elkészítés szerint

öntött;

ötvözöttek.

Öntvények (nyersvasak) vegyi összetétel szerinti ostályozása:

ötvözetlenek;

ötvözöttek.

Szénacélok

A szénacélok ötvözetlen acélok, melyek-a kísérő

anyagokon kívül (szilicium, mangán, stb)

-nem tartalmaznak ötvöző anyagokat. A

Kísérő elemek a vegyi összetételben a következőképpen

oszlanak meg: 0,05-0,35% Si; 0,05-0,8% Mn; max. 0,06%

S; max.0,06% P. A kén és foszfortartalom korlátozott, mi-

vel ezek az elemek rontják az acél tulajdonságait: a kén

melegen való, a foszfor pedig hidegen való törékenységet

okoz.

Az acélok képlékeny alakváltozást szenvedhetnek hidegen vagy melegen anélkül, hogy eltörnének, nehezebben önthetők, mint a nyersvas (öntvény), kovácsolhatóak, könnyen megmunkálhatóak és hegeszthetők.

Kovácsoláskor a fémet általában két szerszám alakító felületei között, ütésekkel vagy nyomással formálják. Alakíthatják melegen, hidegen vagy félmeleg állapotban.

A szén nagyban meghatározza a szénacélok tulajdonságait az alábiak szerint:

ha nő a széntartalom – a keménység, a ridegség szintén növekszik, viszont csökken a húzhatóság és a szűkíthetőség.

ha csökken a széntartalom – növekszik a hidegen való képlékeny alakváltozási képesség, a hegeszthetőség és csökken a forgácsolhatóság.

A hőkezelés és vegyi hőkezelés, mint tulajdonség változtató eljárások

A hőkezelés olyan eljárás, mely során a felhevített és bizonyos hőmérsékleten tartott, utána lehűtött anyagban fizikai, mehanikai, technológiai és kristályszerkezeti változásokat hozunk létre, anélkül, hogy a munkadarab formáját és méreteit változtatnánk. A hőkezelés diagrammáját az alábbiakban adtuk meg:

Bármilyen hőkezelést ábrázolhatunk egy olyan diagramban, ahol a koordonátál hőmérséklet-idő (felső ábra). Ezt a grafikus ábrázolást hőkezelési ciklusnak nevezzük.

A hőkezelési ciklust az alábbi paraméterek jellemzik:

hőkezelési hőmérséklet;

a melegítési sebesség és idő;

a hőntartási idő;

a hütési sebesség és idő;

a hütőközeg.

Az előzetes hőkezelési eljárások: előkészítik a nyersanyagot bizonyos megmunkálási tulajdonságaikat növelve, elősegitve az utólagos megmunkálásokat:

szilárd fázisváltozás nelküli lágyítás – egyszerüen lágyítás, melyet felhasználunk a nagy öntött munkadarabok hegesztett kötések, kovácsolt, hengerelt munkadarbok esetében. Lassú hütéssel normál szerkezetet hozunk létre.

szilárd fázisváltozásos lágyítás – a hevítési és hütési technológiák függvényében lehetnek: teljes és részleges lágyítás, lassú vagy levegőn való hütés során, vagy konstans hőmérsékleten tartva több hütési lépcső alkalmazásával, stb.

Végső, tényleges hőkezelés a mehanikus megmunkálások után alkalmazzák a kész munkadarabok esetében, növelve azok mehanikai, technológiai és felhaználás-orientált tulajdonságait. Ide tartozik az edzés, a normalizálás és a megeresztés.

Öntvények

A nyersvas a vas és szén mellett kis mennyiségben (század és tizedszázalékban) kísérő elemeket tartalmaz.

Az öntvényeket képlékenyen nem tudják alakítani, de öntött alkatrészeket még vékony fallal is könnyen készithetünk belölük, forgácsolassal megmunkálhatók, nehezen hegeszthetők és nem kovácsolhatóak.

Jelölés. Felhasználás.

Ötvözött öntvények és acélok

Ötvözött öntvények

A hőálló öntvények sziliciumot és krómot tartalmaznak. Magas hőfokon használatos munkadarabokat készítenek belőlük. Példaul: hőcserélő csövek, öntőtengelyek, kemencerakások, stb.

A kéregöntvény kopásálló felületű króm, nikkel és réztartalmui nyersanyag, melyet felhasználunk motorhengerek, síkperselyek, stb készítésére. A kéregöntvényre akkor van szükség, mikor kopásálló felületet biztosító öntvényt kell előállítani.

A korrozióálló öntvények nikkelt és krómot tartalmaznak. Vegyipari készülékek, berendezések, kazánok készítésére használják. Az ötvözött ontvények különlegesen jo tulajdonságaik miatt mindinkább helyettesítik a színes fémötvözeteket, melyek tulságosan drágák.

Ötvözött acélok

Nagy mennyiségben tartalmaznak sziliciumot, mangánt, titánt, nikkelt, vanádiumot, wolframot, kobaltot, aluminiumot, stb.

Az ötvözött acélok technológiai tulajdonságai gyengébbek, mint a tiszta szénacélnak, vagyis nehezebben önthető, hegeszthető, kovácsolható, forgácsolható.

Ötvözött szerkezeti acélok többnyire kevés ötvöző elemet tartalmaznak, viszont jobb tulajdonságokkal bírnak, mint az ötvözetlen szénacélok.

Jelölésük a következőkből áll:

számcsoport, mely a széntartalmat jelöli századszázalékban kifejezve;

betücsoport, mely jelöli az ötvöző elemeket;

az utlosó betüt egy szám követi, mely az otvoző elem tizedszázalékos részvételét jelenti.

Példaul: 40CN 12 – ötvözött acél, 0,4% króm, míg 1,2% nikkel.

Speciális rendeltetésü acélok: rugóacélok, csapágyacélok, korrozió és saválló acélok, illetve hőálló acélok.

Ötvozott szerszámacélok: gyengén ötvözöttek vagy erösen ötvözött szerszámacélok.

Gépgyártásban használatos félkésztermékek

A félkészterméket bizonyos megmunkálások után külömböző műhelyekben, gyaregységekben további megmunkálásoknak vetik alá, amíg végtermékké alakulnak át.

A félkésztermékeket a gépgyártóiparban széles körben használják, így gazdagságosabb anyagfelhasználást és kisebb feldolgozási időt érünk el. A legtöbb esetben a félkésztermékek más méretekkel rendelkeznek, mint a belőlük gyártandó munkadarabok.

A feldolgozó mühelyekben, hogy végtermék legyen belőlük, a félkésztermékeket feldolgozási müveleteknek vetik alá, melyek az alábbiakat változtatják meg:

formát;

méreteket;

az eredeti mehanikai tulajdonságokat.

A gépgyártóiparban használatos félkésztermékek osztályozása az előallítási technológia függvenyében a következő:

Rugók

Rugók feladata

A rugók sokféle feladatra alkalmasak: energiatárolásra és közlésre, működtetésre; kinetika munka elnyelésére, terheléslökések felvételére;

dinamikai jellemzők megváltoztatására, rezgéscsillapításra; mozgások szabályozására mechanizmusokban; vezérlőszerkezetek működtetésére;

feszítőrugók mint szeleprugók; méréstechnikai célra szolgálók.

Rugók működése

A rugók olyan gépelemek, amelyek a rájuk ható erők vagy nyomatékok hatására nagy rugalmas alakváltozás közben mechanikai munkát deformációs munka formájában halmoznak fel. Ez az alakváltozási munka megfelelő körülmények között részben ismét visszaalakul mechanikai munkává, más részét felemészti a súrlódás.

Alaptípusok rajzos bemutatása

A rugók viselkedését a rugókarakterisztikát írják le, amelyek megmutatják, hogy milyen kapcsolat van a rugóerő (csavarónyomaték) és a rugóút (elcsavarodási szög) között.

Rugók típusai

A rugók anyagának kiváló rugalmas tulajdonságokkal kell rendelkeznie, a szakítószilárdsághoz képest magas legyen a folyáshatár, továbbá nagy legyen a kifáradási határfeszültség. A rugó anyaga legtöbbször nagy szilárdságú rugóacél, mely kevés szén mellett az alábbi ötvözőket tartalmazza: Si, Mn, Cr, V. A rugók anyaga lehet még: réz, foszforbronz, gumi, műanyag. Rugók jellegzetes típusai:

fémrugók, húzott egyenes rúdrugók, nyomásra terhelt gyűrűs rugók, egyszerű hajlított laprugók, réteges hajlított laprugók, spirálrugók, tányérrugók, csavarásra igénybevett hengeres rúdrugók, körszelvényű, hengeres, nyomó-csavarrugók,gumirugók.

Gyűrüs rugóoszlop

A gumirugók anyaga vulkanizált természetes vagy mesterséges kaucsuk. A kaucsuk alapanyaghoz ként, kormot, cink-oxidot, különböző lágyító-, töltő-, festék- és vulkanizálás-gyorsító anyagot kevernek. Ezek alapvetően befolyásolják a gumi minőségét, keménységét, szilárdsági jellemzőit, rugalmassági tulajdonságait, csillapítását, hőmérséklettel szembeni ellenállóképességét. Az oldhatatlan kötés vulkanizálással jön létre, a nyers gumit, és a galvanikusan előkészített felületi fémrészeket a vulkanizáló formába helyezik, és ott meghatározott ideig nagy nyomáson hőn tartják.

A gyűrűs rugók zárt kettős külső kúpos belső gyűrűkből és kettős belső kúpos külső gyűrűkből álló rugóoszlopok. A legegyszerűbb hajlított rugó, amely az egyik végén befogott (állandó keresztmetszetű) tartó. A hengeres rúdrugók kis helyszükséglete mellett nagy csavarónyomaték felvételére alkalmas, széles körben alkalmazzák, főleg torziós dinamométerekben és járművek kerekének torziós rugózásánál. Hajlító igénybevételt szenvedő, különösen óraszerkezetekben gyakran alkalmazott rugótípus. Egyszerű lemezrugó esetében rendszerint olyan széles rugóalap adódik, ami nem valósítható meg. Ilyenkor réteges lemezrugó-köteget alkalmazunk, ami úgy tekinthető, mintha a trapézrugót csíkokra vágva egymásra helyeznénk.

A kúpos kötés

A kúpos csapot (például szerszámkúp) F erővel egy kúpos furatba sajtoljuk. A kúp palástjának emelkedése miatt az F nyomóerő hatására igen nagy merőlegesen ható erők hatnak, és ennek következtében a csap és agy érintkező felületén súrlódás lép fel, amely az agy és a csap között (tapadási) kötést hoz létre. Kúpos kötést létrehozhatunk enyhe kúppal vagy meredek kúppal. 
– Enyhe kúp: kis nyílásszögű kúp, önzáró kúp, például 1:20 kúposság esetén nagy merőleges irányú erők hatnak és ez által igen nagymértékű tapadás lép fel a csap és az agy érintkező felületein. 
– Meredek kúp: központozó kúp, például 1:5 kúposság esetén ugyanakkora F nyomóerő hatására kisebb merőleges irányú erő és kisebb mértékű tapadás keletkezik, az ilyen kúposságú alkatrészek könnyebben szét-, és összeszerelhetők.

Kúpos kötés

A kúpos elempárral történő erőzáró kötést kúpos kötésnek nevezzük.

Kúposságnak nevezzük azt az , ahol ρ=artcg μ arányszámot, ami megmutatja, hogy egységnyi hosszon mennyit süllyed a kúpos tengelyvég. (A szabványos tengelyvégek kúpossága 1:10)

Kúpos kötés előnyei

Kúpos kötéssel egyszerűen előállítható, könnyen oldható, többszöri bontást követően is tartós kötés létesíthető. Segítségével a tengely és az agy pontosan központosítható, és ezáltal ütésmentes együttforgás jön létre.

Kúpos kötés hátrányai

Kúpos kötés elkészítésekor, figyelni kell arra, hogy az agy és a csap kúpossága megegyezzen, hogy a felületek a teljes kúppalást mentén érintkezzenek egymással.

Szerszámtartók kúpos kötéseinél (például csigafúró vagy maró kúpos szárral) a kúpos illeszkedő felületet a finommegmunkáláson túl, edzeni is szükséges. Az érintkezési felületek bármely sérülése (például nyomás vagy ütés következtében) csökkenti a súrlódást és az együttfutást.

A szorítókötés

Szorítókötésnek nevezünk minden olyan kötést, ami szorítóerő hatására viszi át a nyomatékot és a fordulatszámot.

Felhasított vagy osztott agyakat a tengelyre felerősítéskor csavarokkal szorítják össze.

Szorítókötés

Szorítókötés előnyei

Szorítókötésnél nem szükséges a tengelyre hornyokat munkálni, ezzel az anyag száliránya nem szakad meg, illetve a feszültséggyűjtő hatás

Szorítókötés hátrányai

– Szorítókötésnél a tengely és az agy érintkező felületeinek nagyon finom, precíziós megmunkáláson kell átesniük, hogy megfelelő tapadás alakulhasson ki. Ez viszont a csap és a tengely megmunkálási költségét jelentősen növeli. 
– Ha az agyat a tengelyre szorító erő nem elég erős, és megcsúszik a csapban a tengely, akkor roncsolódhat a finomraköszörült felület. Az újramegmunkálás magas költségekkel járhat.

Ékek

Hossznyírású ékkötések kialakítása

A hossznyírású ékekkel főleg a tengelyeket és a velük együtt forgó tárcsákat kapcsolják össze (ezért forgó kötésnek is nevezik). A kötés úgy jön létre, hogy az agyba hornyot marnak, majd a horonyba – a tárcsa (agy) és a tengely közé 1%-os lejtésű éket szorítanak (kalapálnak). Emiatt az agyat, az éket és a tengelyt Fp feszítőerő egymáshoz szorítja, s ennek következtében a tengely forgásakor nagyságú súrlódóerő ébred.

Hossznyírású ékek fajtái

Ha az ék mindkét oldalról hozzáférhető, beverését az egyik, kiütését pedig egy másik irányból végzik. Ha azonban csak egyik oldalról hozzáférhető, akkor orros éket használnak. Ilyenkor az éket feszítőszerszámmal távolítják el. Ha mindkét oldalról hozzáférhető, közönséges laposéket, ha csak az egyik oldal, akkor pedig orros éket használunk.

Ékekkel általában kerekeket, tárcsákat erősítenek fel tengelyre. Az ék egy ferde oldallal rendelkező csonka gúla alakú test, amelynek lejtése 1%. A hosszék hossztengelye párhuzamos a tengely és a tárcsa hossztengelyével.

Ékek típusai

Orros kivitelű éket abban az esetben használnak, ha kiütéssel nem távolítható el az ék. Az orros éket alakos szerszámmal lazítják meg. A kiálló orr eltakarása erősen ajánlott, mert balesetveszélyes.

Orros ék

Fészkes ékkötésnél az éket olyan horonyba helyezik, amely félkörívekkel zárt. A szerelés a következőképpen történik: fel- illetve leütjük a felékelendő agyat.

Fészkes ék

Váltakozó értelmű lökésszerű terhelésekhez érintős (tangenciális) éket használnak. Látható, hogy a kötést két, egymástól 120°-ra elhelyezett ékpárral (vagyis négy ékkel) létesítik, ezáltal az ékpárok – a tengely és az agy horonyoldalának feszülve – a tengely váltakozó értelmű forgása esetén is biztonságosan viszik át a nyomatékot.

Érintős ék

Lapos ékkötésnél csak síkra kell munkálni a tengelyt. Nagyobb nyomatékok átvitelére is alkalmas. Viszont alakzárás jön létre, ha túlterhelés lép fel.

Lapos ék

A tengelyre illeszkedő felülete sík lap. Nagyobb nyomaték átvitelére alkalmas, mint a nyerges ék. A fészkes ék olyan erővel záró kötés, amelynél a tengelybe egy fészket készítenek, amibe az ék beleül. A tengelyre az alkatrészet (pl. tárcsát) folyamatosan növekvő erővel kell felékelni.

Félhornyos ék

Felmérő

Melyek a kísérő és az ötvöző elemek a vas esetében?

Mit értendő az öntvény alatt?

Mi a félkésztermék?

Rajzold le a hőkezelés grafikonját és magyarázd el azt!

Mik a szénacélok?

Írjatok egy féloldalas fogalmazást a megadott címmel: „A rugó, és annak felhasználása”.

Rajzold le a nyírt keresztmetszetet!

Hogyan hozzák létre a szegecskötéseket?

Sorold fel az ékek tipusait, egyet közüluk rakzolj le!

Írd le mi a szorízókötés!

Kötő

Gépelemek

Kötő gépelemek

Két vagy több gépalkatrész egymáshoz viszonyított helyzetének meghatározására, csatlakoztatására az iparban különféle kötőelemek és kötési módok terjedtek el. Ezek általában két nagy csoportra oszthatók. Oldható kötésekről beszélünk, ha a kapcsolat egyetlen alkatrész roncsolása, tönkremenése nélkül bontható. Ha a kapcsolat megszüntetésekor valamelyik elemet roncsolni kell, a kötést nem oldhatónak nevezzük. Egyes esetekben a kötést külön elemmel (szegeccsel, csavarral stb.) hozzuk létre, máskor zsugorítással, ragasztással stb. aszerint, hogy a kötést létesítő szerkezeti rész milyen módon oldja meg feladatát. Ezek alapján megkülönböztetünk alakzáró kötést (a szegecs pl. alakjánál fogva ad kapcsolatot), anyagzáró kötést (a hegesztési varrat anyaga létesíti a kapcsolatot) és erőzáró kötést (ékkötésnél pl. a feszítőerő létesíti a kapcsolatot).

O ldhatatlan kötések

Azokat a kötéseket, amelyek a kötés létrehozása után csak roncsolással lehet oldani, nem oldható kötéseknek nevezzük.

Szegecs-, hegesztett-, forrasztott, ragasztott kötés.

Minden olyan mechanikai elven működő eszközt vagy szerkezet, mely az anyag vagy energia helyzetének vagy alakjának tervszerű megváltozására alkalmas. Gépeknél közösen előforduló alkatrészek, amelyekből az egyes gépeket összeépítik vagy amelyekkel gyárakat, üzemeket berendeznek. Ilyenek a csavarok, tengelyek, tengelykapcsolók, csövek, csőelzáró szerkezetek, siklócsapágyak, gördülőcsapágyak, fogaskerekek stb. Olyan gépelem, mely 2 vagy több gépelem összekapcsolódását oldja meg, ilyen pl. a csavar. Azokat a kötéseket, amelyek a kötés létrehozása után csak roncsolással lehet oldani, nem oldható kötéseknek nevezzük.

Szegecskötés

Szegecskötések alkalmazásai

Ezzel a módszerrel lemezek, idomvasak köthetők össze nem oldható módon. A szegecskötés alkalmazása aránylag drága és műszaki szempontból is sok hátránya van. Emiatt a hegesztés mindinkább kiszorítja, s használata csak akkor indokolt, ha a hegesztés – valamilyen okból – nem végezhető el megbízhatóan.

Nyírt keresztmetszet

Zárófej, gyámfej

Gyámfej: az előre gyártott szegek egyik vége célszerűen kiképzett fej, ez a gyámfej.

Zárófej: a szegecselés során célszerűen, a kötés biztosítása érdekében kialakított fej. Nem oldható.

Szegecskötések létrehozása

A szegecskötéseket kb. 10 mm-es szegecsátmérőig hidegen készítik. Előnye, hogy a hőtágulásra nem kell tekintettel lenni, tehát a szegecsszár jól kitöltheti a lyukat, a kötés bírja a dinamikus terhelést. Ennél nagyobb átmérőjű szegecseket melegen helyeznek a lyukba s alakítják ki a zárófejet.

Azokat a kötéseket, amelyek saját anyaguknál fogva vagy kötőanyag segítségével köti össze az alkatrészeket, anyaggal záró kötéseknek nevezzük (hegesztés, ragasztás, forrasztás). Azokat a kötéseket, amelyek az alakjuknál fogva kapcsolják össze az alkatrészeket, alakkal záró kötéseknek nevezzük (például a szegecskötés). Azokat a kötéseket, amelyek a súrlódó erő segítségével hozzák létre a kapcsolatot, erővel záró kötéseknek nevezzük (ékkötésnél a feszítőerő létesíti a kapcsolatot).

Közönséges szegecs

Átlapolt kötések

Szegecseket (a szegecsekről az előbbi felyezetben említettünk) legtöbbször lemezek összekötésére használnak. Átlapolt (rálapolt) kötésben a két lemezvég – bizonyos nagyságú átfedéssel – egymáson helyezkedik el s a szegecsek egy, két vagy három sorban vannak. Egy-egy sorban a furatok egymástól mért távolságát szegecsosztásnak nevezzük és t-vel jelöljük.

Hevederes kötések

Nagyobb erőhatárok esetén az átlapolt kötés már nem használható, csak az ún. hevederes. Ennél a lemezvégek egymás mellé kerülnek s egyik vagy mindkét oldalon hevederlemezt helyeznek el úgy, hogy mindkét lemezvéggel fedésben legyen. A hevederlemez lehet mindkét oldalon egyenlő vagy különböző szélességű, s a kötést készíthetik egy-, két- vagy háromsoros kivitelben. Az utóbbinál a külső sor minden második helyén kihagyják a szegecset, és a jobb tömörítés érdekében a lemezszéleket hullámosítják. A hevederlemez S1 vastagsága az alaplemez s vastagságának 0,8-e.

Szegecs igénybevétele

Igénybevétel megállapításakor két dolgot néznek meg. A szegecseket nyírásra méretezik, és palástnyomásra ellenőrzik. A különböző kötéstípusokban más-más igénybevételek ébredhetnek, de főleg a nyíró húzó és hajlító igénybevételek jelentősek. Néhány konkrét esetben egy-egy igénybevétel elhanyagolható nagyságú a többihez képest, ilyenkor ezt figyelmen kívül hagyhatjuk. De ezt mindig az adott feladat határozza meg. Átlapolt (rálapolt) kötésben a két lemezvég – bizonyos nagyságú átfedéssel – egymáson helyezkedik el s a szegecsek egy, két vagy három sorban vannak. Nagyobb erőhatárok esetén az átlapolt kötés már nem használható, csak az ún. hevederes. Ennél a lemezvégek egymás mellé kerülnek s egyik vagy mindkét oldalon hevederlemezt helyeznek el úgy, hogy mindkét lemezvéggel fedésben legyen.

Szilárdsági méretezés

A szegecsszár keresztmetszetét nyíró igénybevétel terheli: a nyírt keresztmetszetek száma átlapolt kötésben egy, hevederben pedig kettő. Ugyancsak ellenőrzik a szegecsszárat terhelő palástnyomás nagyságát is.

A szilárdsági méretezés össezfüggései

σ=D⋅p2⋅s⋅ϕ az ébredő feszültség meghatározása, ahol

s – lemezvastagság

ϕ – jósági tényező

D – lemez belső átmérője

P – palástnyomás.

Szegecs nyírt keresztmetszete

A nyírt keresztmetszet jele A. Számításának képlete a következő: A=d2⋅π4 , ahol d a szegecs átmérője. Több szeg esetén a nyírási feszültség oszlik a szegek száma alapján.

A szilárdsági méretezés össezfüggései

σ=D⋅p2⋅s⋅ϕ az ébredő feszültség meghatározása, ahol:

s – lemezvastagság

ϕ – jósági tényező

D – lemez belső átmérője

P – palástnyomás.

Felmérő

Mit jelent a kötő gépelem fogalma?

Mit nevezünk oldhatatlan kötésnek?

Mire hasznos a szegecskötés?

Rajzold le egyikét a közvetett szegecselés formái közül!

Sorold fel a szegecs tipusait, és rajzolj le hármat közülük, megnevezvén annak tipusát.

Hogyan hozzák létre a szegecskötést?

Mire alkalmas a szegecskötés?

Írd le a nyírt keresztmettszet számítási képletét.

Heggesztett kötések

Hegesztéssel azonos anyagú fémalkatrészeket szoktunk összekötni, de alkalmazása mindinkább tért hódít egyes műanyagoknál is. A kötés úgy készül, hogy az alkatrészek érintkező felületei megolvadnak és felületeik között kohéziós kapcsolat lép fel, legtöbbször a hegesztőpálca anyagával. A hegesztett kötés tehát nem oldható. A gépiparban mind szélesebb körben alkalmazzák a különféle hegesztési eljárásokat, főleg könnyű vasszerkezetek, kazánok, tartályok, csővezetékek gyártására, a járműépítésben stb. Jobb tulajdonságai miatt csaknem teljesen kiszorította a szegecskötéseket, de sok olyan géprészt is hegesztéssel állítanak elő, amelyeket régebben öntéssel készítettek, mivel így az anyagszükséglet 30-40%-kal kisebb és a gyártási idő rövidebb.

Oldalvarrat

A hegesztés folyamán megömlesztett, majd megszilárdult anyagot varratnak nevezzük, ez létesíti a kötést. A varratban megengedhető feszültség meghatározásához a varratgyengítési tényezőt használjuk, értékét táblázatból vesszük.

Hegesztés eljárások

A hegesztés részletes ismertetése a technológia feladata, anyagunkban csak röviden ismertetjük a főbb hegesztési eljárásokat, amelyek négy csoportba sorolhatók:

1. Tűzi hegesztéskor a munkadarabokat fehéren izzó állapotban kovácsolással vagy sajtolással egyesítik.

2. Gázhegesztés esetén gáz és oxigén keverésével (az ún. hegesztőpisztolyban) szúrólángot állítanak elő, ez a hegesztési helyeket és a hegesztőpálca anyagát megömleszti, s ennek következtében a lehűlés után az alkatrészek között kohéziós kapcsolat létesül.

3. Ívhegesztéskor a kis feszültségű és nagy erősségű villamos árammal létrehozott ív nagy hőmérsékletével érik el ugyanazt a hatást, mint a szúrólánggal.

4. Az ellenállás-hegesztés (tompa-, vonal- és ponthegesztés) esetén szintén a villamos áram hőhatását használják fel az anyag megömlesztésére.

Varratfajták

Főbb fajtái:

-tompavarrat

-sarokvarrat

-homlokvarrat

-oldalvarrat

-horonyvarrat

-lyukvarrat

-háromlemezvarrat

Horonyvarrat

Lyukvarrat

A varratalakítások szempontjai:

a) A hosszú, vékony varratokat előnyben kell részesíteni a rövid és a vastag varratokkal szemben.

b) Ha homlok- és oldalvarrat egyaránt létesíthető, feltétlenül az utóbbit használjuk, mert szilárdsága jóval kedvezőbb.

c) Ha lehetséges, a varratok önmagukban záródjanak.

d) Az egymással keresztező varratokat, továbbá kettőnél több varrat közös pontban való találkozását lehetőleg kerülni kell.

e) A hosszú, csatlakozó varratszakaszokat egymáshoz képest lépcsőzetesen kell eltolni. Az erő irányára párhuzamos elhelyezésű varratot oldalvarratnak nevezzük. Az erő irányára merőleges elhelyezésű varratot homlokvarratnak nevezzük. A lyukvarrat 2 egymásra helyezett alkatrészt köt össze. A horonyvarrat is 2 egymásra helyezett alkatrészt köt össze. Éleikkel összeillesztett, egymással szöget bezáró lemezek élvarrattal hegeszthetők össze. 3 lemez közös élvarrata a háromlemez varrat.

Tompa, sarokvarrat

Tompavarrat, melyet főleg közös síkban fekvő lemezek összekötésére használnak. Megjegyezzük, hogy statikus és dinamikus terhelésnél egyaránt a tompavarratok adják a legjobb kötést, ezért a lehetőség szerint ezeket kell használni. A sarokvarratokat átlapolt vagy egymásra illesztett alkatrészek kötésére használják. Az erő irányára merőleges elhelyezésűt homlokvarratnak, a vele párhuzamost pedig oldalvarratnak nevezzük. A sarokvarrat lehet homorú, domború vagy lapos. A leggyakrabban alkalmazott tompavarratok a V, az U és az X varratok.

Tompavarrat

Az erő irányára merőleges elhelyezésű sarokvarratot homlokvarratnak, a vele párhuzamost pedig oldalvarratnak nevezzük.

Sarokvarratok

A tompavarratot főleg közös síkban fekvő lemezek összekötésére használják. A leggyakrabban alkalmazott tompavarratok a V, az U és az X varrat. A sarokvarratot átlapolt vagy egymásra illesztett alkatrészek kötésére használják.

Hegesztett szerkezetek

A következőkben a heggesztett szerkezetek fajátit soroltuk fel:

Peremvarrat – alárendelt jelentőségű szerkezetek

I – varrat – csak statikus igénybevételre készül gyökhegesztés nélkül, gyökkel lehet dinamikusra is.

V – varrat – statikus és dinamikus igénybevételre is alkalmazható

U – varrat – statikus és dinamikus igénybevételre is alkalmazható

X – varrat – statikus és dinamikus igénybevételre is alkalmazható

Kettős U – varrat – statikus és dinamikus igénybevételre is alkalmazható

K – varrat – statikus és dinamikus igénybevételre is alkalmazható

12V – varrat – főleg statikus igénybevételre, ha a gyök hozzáférhetetlen

J – varrat – főleg statikus igénybevételre, ha a gyök hozzáférhetetlen

Egyszerű sarokvarrat – belső nyomásra nem alkalmas

Külső sarokvarrat – csak kis terhelésre, belső nyomásra nem alkalmas Főleg azt nézzük meg, hogy milyen terhelés lesz, amelyet a varratnak el kell bírnia.

További szempont, hogy a varrat látható vagy nem látható helyre kerül. Az összehegesztendő anyagok minősége és szélessége további befolyásoló szempont; a hegesztési lehetőségek a következők: ponthegesztés, dudorhegesztés, görgős hegesztés, ez lehet átlapolt és lapított.

Helyes varratelrendezés helytelen varratelheyezés

Felmérő

Mit értesz a heggesztett kötés alatt?

Milyen heggesztési eljárásokat ismersz?

Sorold fel a varratok fajtáit, és rajzolj le kettőt közülük.

Mire használják a tompavarratot?

Hogyan néz ki a helyes varratelrendezés?

Forrasztott, ragasztott kötések

Forrasztott kötés anyaggal záró kötés, melyet fémes vagy nemfémes alkatrészeken készítünk. A kötőanyag más mint az alapanyag, és az olvadáspontja alacsonyabb a két fém olvadáspontjánál. A határfelületen adhéziós kapcsolat jön létre. Az összekötendő fémek viszont nem olvadnak meg. A felületről eltávolítjuk az oxidokat (kémiai úton). Ezt tehetjük forrasztóvízzel, boraxszal vagy folyósítóanyaggal. A forrasztóanyagot mindig a tökéletesen megtisztított felületek közé kell juttatni. Lehűlés után szilárd kötés jön létre. Forrasztott kötéseket fémből készült alkatrészek kötésére használjuk. A ragasztás általában varrat nélküli kötést ad. Ragasztási technológiával főleg fa és műanyag alkatrészek között lehet szilárd kötést létesíteni, de – megfelelő ragasztóanyaggal – fémek is összeköthetők.

Forrasztási kötések

Forrasztott és ragasztot kötések alkalmazása

Forrasztott és ragasztott kötések technológiái

A forrasztást úgy végzik, hogy a két munkadarab közötti ún. forrasztási résbe egy harmadik fémet, a forraszt beolvasztják. A kötés akkor lesz megfelelő, ha a forrasz az összekötött fémekhez erősen tapad, és a munkadarabok közötti rést teljes egészében kitölti. A forrasz tapadását a forrasz és a kötendő fém határán kialakuló ötvözőkből álló réteg biztosítja. Ez a néhány mikron vastagságú réteg rideg, ezért nem engedhető meg, hogy ez a rideg réteg a két határfelülettől kiinduló hízása során a forrasz teljes vastagságát kitöltse. Maradni kell még egy rétegnek az eredeti forraszanyagból is. Ennek feltétele a rövid forrasztási idő, és az elegendő forrasztási rés a két alkatrész között. A gyakorlati tapasztalat azt mutatja, hogy a legnagyobb kötési szilárdságot 0,05 – 0,1 mm rés esetén érjük el.

Ragasztott kötések

A ragasztott kötéseket azonos vagy eltérő anyagú alkatrészek összeerősítésére alkalmazzák csekély hőterhelés mellett.
A forrasztott kötéseket szilárd szerkezeti elemek összekötésére alkalmazzák, mely során a forraszanyag alacsonyabb olvadáspontú fémötvözet.

Forrasztott kötések

Lágyforrasztás: (elektrotechnika, vékonyfalú lemeztartályok, konzervdobozok, hűtők).

Keményforrasztás: (finommechanika, általános gépgyártás, tengely-agy kötések, csőcsonkok kötése stb).

Keményforrasztás Lágyforrasztás

Attól függően, hogy a kötési hőmérséklet mekkora, a forrasztásokat felosztjuk lágy- és keményforrasztásokra. A lágyforrasztás alacsonyabb olvadáspontú, kötési hőmérséklete 450° -nál kisebb. A keményforrasztás magasabb olvadáspontú, kötési hőmérséklete 450° -nál nagyobb. Lágyforrasztásnál a forrasztóanyag ólom-ötvözet, olvadáspontja 200-300°. Kis mechanikai igénybevételnél alkalmazzák. Keményforrasztásnál a forrasztóanyag réz, vagy ezüstforrasz. A megolvasztásához lángra van szükség. Nagyobb erők átvitelére is alkalmas. 450 C° feletti kötéshőmérsékletnél alkalmazzuk. A forrasz anyagától és olvadási hőmérsékletétől függően két fő csoportot különböztetünk meg:

Keményforrasz:

t > 450 C°, ahol  a forrasz anyaga réz alapú ötvözet, folyasztószer legtöbbször borax alapú.

Lágyforrasz:

t < 450 C°, ahol a forrasz anyaga ón tartalmú ötvözet, folyasztószer gyanta alapú.

Forrasztópákák

a), b) egyszerü forrasztópáka; c) elektromos fűtésü forrasztópátka

Folyasztószer

Varratfajták szemléltetése

A varratfajták gondos előkészítést igényelnek. A forrasztás alacsony hőmérsékletű, ezért az összekötendő fémeken nem történik (szövet)szerkezeti változás (pl. elhúzódások és repedések). A kötés terhelhetősége kicsi, és jó villamos vezetőképességű. A forrasztott kötések egyaránt alkalmazhatók acél és nemvasfémek közötti kötésre is. A forraszanyagok drágább fémeket tartalmaznak (pl. ón, réz, ezüst). Mindkét kötésnél nem kell megbontani az összekötendő anyagokat, így szilárdságuk nem romlik meg. Alapvető különbség, hogy a forrasztás csak fémeknél alkalmazható, míg ragasztással összeköthetünk fémes és nemfémes anyagokat is. Viszont általánosságban magasabb hőmérséklet kibírásához forrasztott kötést alkalmaznak, mint ragasztottat (kivétel hőre keményedő ragasztók). Tehát a két kötés alkalmazásának a körülmények szabnak határt illetve befolyásolják, hogy mikor melyiket alkalmazzuk.

Ragasztott kötések

A ragasztás hátrányai közé tartozik, hogy néhány ragasztóanyag használata nagy nyomást és melegítést igényel, ez nagyobb méretű alkatrészek ragasztásakor drága berendezést tesz szükségessé. Más ragasztóanyagok hatékonyságát az időjárási viszonyok erősen befolyásolják: melegedéskor, pl. a kötés szilárdsága csökken. Jelenleg igen sok ragasztóanyagot használnak, és számuk állandóan nő. A ragasztók lehetnek hőre tágulók vagy hőre keményedők. Vannak, amelyek hidegen (szobahőmérsékleten) kötnek, más ragasztók kötéséhez magasabb, olykor 100° feletti hőmérséklet szükséges. Egykomponensű (egyalkotós) vagy kétkomponensű (kétalkotós) ragasztókról beszélünk aszerint, hogy a felvitt ragasztó önmagában megköt, vagy csak két különböző (pl. külön tubusból kinyomott) komponens keveredése esetén jön létre a kötés. A ragasztókhoz adalékanyagokat, oldószert, vulkanizáló-, töltő- és színezőanyagokat adagolnak. A legfontosabb ragasztótípusok a következők: Az epoxigyanták hőre keményednek, van köztük melegen és hidegen kötő is. Vegyszerállóságuk jó, némely fajtájuk rövid ideig, 200 C° -ig is hőálló. Szakító-, ill. nyomószilárdságuk általában 20…30 MPa, de ezt nem mindegyik éri el. Van viszont 40 MPa szakítószilárdságú epoxigyanta is. Az epoxi-poliszulfid ragasztók hőállósága és vegyszerállósága jó. Az epoxi-fenol ragasztók 160-180 C°-on és nagy nyomáson keményednek. Egyalkotós vegyületek, rideg kötést adnak. Ezzel szemben az epoxi-poliamid ragasztó rugalmas kötést létesít. A szilikongyanta-ragasztók 200 C° -ig hőállók, de a szilárdságuk nem nagy. Üveg, gumi ragasztására használatosak. A vinilszármazékok (pl. PVC) egyetemes ragasztók, fa-, papír- és bőriparban használják. Nagy szilárdságú kötést adnak a poliuretán faragasztók. Fa, gumi, fém, különösen alumínium ragasztására alkalmasak. A cellulózszármazékok 100-150 C°-ig hőállók. A kaucsukalapú ragasztók nem hőállók ugyan, viszont nagy szilárdságú kötést adnak. Gumi, fa ragasztására használatosak. A dimetakrilsav-észter ragasztók kis szilárdságú kötést adnak, de vegyszerállóságuk igen jó, és tömítésre alkalmasak. Ezért gépelemek (perselyek, csapok) rögzítésére, valamint tömítésre használják őket. Nem oldható kötés, a kapcsolat anyagzáró. Varrat nélküli kapcsolatot ad, a kapcsolatot a ragaszanyag létesíti az alkatrészek között.

http://tudasbazis.sulinet.hu/

Felmérő

Magyarázd el a forrasztott kötés technológiáját!

Rajzold le a lágyforraztás technológiáját!

Írd le a ragasztott kötésekkel kapcsolatos ismereteidet!

Fejtsd ki mi a személyes véleményed a két kötéssel

kapcsolatosan!

Zsugorkötés

A zsugorkötés túlfedéses kötés, melynek létrehozása közben a résztvevő alkatrészek alakváltozást szenvednek.

A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a tengely átmérője kezdeti állapotban nagyobb, mint az agy furatátmérője. A kötés létrehozása előtt az agyat felmelegítik, vagy a tengelyt lehűtik, így azok összeilleszthetőek lesznek. A folyamat végeztével a két alkatrész egymásba szorul, és így a kötés létrejön. 
A másik eljárás az egymásba sajtolás, amely során a tengelyvéget 10-15°-os kúpossággal készítik és az alkatrészeket hossztengelyük irányában összenyomják. A kötés (legfeljebb egy alkalommal) oldható.

Zsugorkötések

Egymásba sajtolás

Az egymásba sajtolás az alkatrészek hossztengelyük irányába, hőmérsékletváltozás nélkül, valamilyen kenőanyag alkalmazásával történő egymásba szorítását jelenti. Az eljárás során az alkatrészeket legfeljebb 2 mm/s gyorsasággal lehet egymásba sajtolni és csak 48 órával létrejötte után szabad terhelni, mert a ráadott terhelés meglazíthatja, vagy csökkentheti teherbírását. Ezzel az eljárással végzik például a gördülő csapágyak gyűrűinek tengelyre erősítését.

Egymásba sajtolásnak nevezzük két alkatrész, hossztengelyük mentén történő terheléses egymáshoz rögzítését hideg körülmények közt.

Hőközléses eljárás

A hőközléses eljárás lényege, hogy a tengely és a furatátmérő különbségét csökkentsük az alkatrészek hőtágulása, vagy hőre való zsugorodása által. Ha a tengelyt lehűtjük keresztmetszete csökken, vagy ha az agyat felmelegítjük annak furata kitágul így összeillesztésük nem igényel erőhatást.

A kötés akkor jön létre, amikor a két hőkezelt alkatrész visszanyeri kezdeti hőmérsékletét. Előfurdulhat azonban az is, például edzett acéloknál, hogy az anyag tulajdonságai miatt a hűtési és a melegítési eljárást egyszerre kell végrehajtani, mert nagyon magas hőmérséklet esetén az acél szerkezete hátrányosan változik. Ezzel az eljárással készülnek például a mozdonyok kerékagyainak és tengelyeinek összeillesztése.

Hőközléses eljárásnak nevezzük az anyagok hőtágulását vagy hőre történő zsugorodását kihasználó, zsugorkötést létrehozó eljárást.

Szétszerelés olajnyomással

Olajnyomásos szerelés

A sajtolás helyettesítésére használt, hidegen végzett eljárás. Működésének lényege, hogy a felületek közé nagy nyomáson olajat vezetnek, ami tágítja az agyat. Az olaj az agyon vagy a tengelyeken elhelyezett réseken jut a felületek közé.

Az SKF fejlesztette ki a módszert gördülőcsapágyaihoz, ami csak 1:30-as kúpossággal készült felületek esetén alkalmazható.

Az olajnyomásos szerelésnek a hidegen, nagy nyomású olaj segítségével összenyomott, zsugorkötést létrehozó eljárást nevezzük.

Zsugorkötés előnyei

A zsugorkötés legnagyobb előnye, hogy az egyéb kötési módokhoz képest komoly anyag- és időmegtakarítást eredményez. Mivel szerelésénél nincs szükség a horony marására vagy vésésére a tengely terhelhetősége nagyobb marad mint más eljárásnál.

Két alkatrész között létesített zsugorkötés, amely más zsugorkötésekkel nincs kapcsolatban és a benne szereplő alkatrészek sem zsugorkötéssel illesztettek.

Összetett zsugorkötésről akkor beszélünk, amikor a kötésben résztvevő alkatrészek maguk is zsugorkötéssel vannak összekapcsolva.

Zsugorkötés hátrányai

Mivel a zsugorkötés oldását követően a felületek elkenődhetnek, a következő összeszerelés esetén a túlfedés kisebb lesz, ezáltal csökken az átvihető nyomaték is. Továbbá a tengelyre szerelt agy a tengelyben többletfeszültséget ébreszt, ami az átmeneti keresztmetszeten veszélyes lehet.

Tűrésmezők összehasonlítása

A zsugorkötéseket mind nagyobb területen alkalmazzák, mivel – egyéb kötési módokkal összehasonlítva – komoly anyag- és időmegtakarítást eredményeznek. A kötést azzal érjük el, hogy az összeszerelt alkatrészek között túlfedést hozunk létre. Egyszerű zsugorkötést két alkatrész közötti összekötés létesítésére alkalmazzák. Ezzel a módszerrel hengeres alkatrészeket kapcsolunk össze. Előfordul azonban, hogy a kötésben részt vevő valamelyik, vagy mindkét alkatrész maga is zsugorkötéssel illesztett darabokból áll. Ekkor összetett zsugorkötésről beszélünk. Az egyes kötésekben alkalmazott túlfedések (feszültségek) kölcsönösen hatnak egymásra.

Összetett zsugorkötés

Az egyszerű zsugorkötést 2 alkatrész között létesítik, a kötést azzal érjük el, hogy az összeszerelt alkatrészek között túlfedést hozunk létre. Ha a kötésben résztvevő valamelyik vagy mindkét alkatrész maga is zsugorkötéssel illeszetett darabokból áll, összetett zsugorkötésről beszélünk. Az egyes kötésekben alkalmazott túlfedések kölcsönösen hatnak egymásra.

Oldható kötések

Az oldható kötéseknél, ill. kötőelemeknél lehetőség van a kötés bontására a kötésben részt vevő elemek sérülése nélkül. A gyakorlatban legtöbbször alkalmazott kötő gépelem a csavar, megjegyezzük azonban, hogy különböző típusait kötés létesítésén kívül más célokra is használják (támasztásra, feszítésre, mozgatásra, stb.). Ide tartozik még az ék- és reteszkötés is. Ha a körbevezetett síkidom négyszög alakú, laposmenetről beszélünk. Ha a körbevezetett síkidom háromszög alakú, élesmenetről beszélünk. A menetszelvény egyenlő oldalú háromszög, amelynek csúcsit a t menetmélység 1/8-ával levágják majd lekerekítik. Elnevezése a mm-ben mért külső átmérő, előtte M betű.

Felmérő

Mit jelent a zsugorkötés?

Mit tudsz az egymásba sajtolásról?

Hogyan megy vébe a hőkezelési eljárás?

Sorold fel a zsugorkötés előnyeit és hátrányait!

Hasolítsd össze a tűrésmezőket a csap és furat között, szemléltetvén a hasonlatot!

Hol alkalmazzék a zsugorkötéseket?

Csavarkötések

A menetszelvény

Menetfajták

A csavarmenet lehet:

– egybekezdésű

– több bekezdésű

Emelkedési irány szerint a csavar menete lehet:

– jobbmenet

– balmenet

Csőmenet

Fűrészmenet

Zsinórmenet Trapézmenet

Menetszelvények

A főbb típusú élesmenetek a következők:

– normál métermenet: a menetszelvény egyenlő oldalú háromszög

– finom métermenet: jellemzőjük, hogy a menetemelkedésük kisebb, mint a normál métermeneteké

– normál Whitworth-menet: megnevezése a külső átmérő angol hüvelykben (") mért nagysága.

– csőmenet: szelvényük azonos a normál Whitworth-menetével, de 1"-re több menet jut.

– trapézmenet: mozgató- és szállítóorsókhoz

– zsinórmenet: feszültséggyűjtő hatása nagyon kicsi

– fűrészmenet: egyik oldala közel laposmenetű, a másik 30°-os szöget zár be

Szabványos csavarok

Szabványos alátétek

Szabványos alátétek feladata lehet:

– az anya egyenletes felfekvésének biztosítása

– az anya biztosítása az elfordulás ellen

Fajtái:

a) hengeres alátéttárcsa (nyers, egyenlőtlen, lágy felfekvő felület esetén)

b) négyszögletes alátét (faanyagok összefogásánál)

c) ferde alátét (hengerelt idomacéloknál)

d) lencsés és kagylós alátét (biztosítja az anya beállását)

e) kúpos alátét (facsavarhoz alkalmazható)

Szabványos anyák

A szabványos anyákat egyszerűsítve, esetleg jelképesen ábrázoljuk az egyes összeállítási rajzokon abban az esetben, ha elegendő így ábrázolni. Menetes alkatrész, az alábbiak alapján adjuk meg őket:

1) alak megnevezése (pl. hatlapú anya)

2) pontossági osztály megnevezése (pl. I)

3) főméretek: menetátmérő x szerkezeti hossz

4) a teljes szabvány

5) anyagminőség jele (pl. 3,2). A szabvány az anyáknak minőségi csoportokat határoz meg. A gyártó választja ki az anyagot. Csavaranyáknál a jelölés egy számból áll, amely az anyával kapcsolódó csavarorsó szakítószilárdságának 100-ad része.

Szabványos csavarok

A szabványos csavarokat egyszerűsítve, esetleg jelképesen ábrázoljuk az egyes összeállítási rajzokon abban az esetben, ha elegendő így ábrázolni. Menetes alkatrész, az alábbiak alapján adjuk meg őket:

1) alak megnevezése (pl. hatlapfejű csavar)

2) pontossági osztály megnevezése (pl. I)

3) főméretek: menetátmérő x szerkezeti hossz (pl. M10x40)

4) a teljes szabvány

5) anyagminőség jele (pl. 3,2).

A szabvány a csavaroknak minőségi csoportokat határoz meg. Csavarorsóknál ezt két számmal jelöljük, köztük pont van. Az első szám a szakítószilárdság minimális értékének 100-ad része (Nmm2), a második a folyáshatár és szakítószilárdság viszonyának 10-szerese.

Alapcsavar

Gyűrüs csavar

Illesztőcsavar rövid menettel

Kalapácsfejű csavar

Szabványos kötőelemek méretmegadása

Kötőcsavarok. Leginkább elterjedt típusaik a különféle fejescsavarok, amelyek készülhetnek A, B, C pontossági fokozatban. Legismertebbek a normál hatlapfejű csavarok, amelyeknek a fejmagassága: m~0,7d. A különféle kalapácsfejű csavarokat is sok helyen használják. A kapupánt csavarokat gömbsüveg fejjel és a szárátmérővel azonos méretű négyszögtoldattal készítik. A csavarok négylapfejű, sőt – robbanás- és balesetveszélyes helyeken – háromlapfejű változatban is használatosak. A belső kulcsnyílású csavarokat általában süllyesztve építik be és ritkán oldott kötésekhez alkalmazzák. A csavarok között olyanok is vannak, amelyek a kötésen kívül illesztési feladatot is ellátnak. Ezek az ún. illesztőcsavarok hosszú vagy rövid menettel készülnek, finom felületi megmunkálással. A normál vagy finom méretmenetű ászokcsavarok alakja mindkét végén menetes hengeres rúd (fej nélkül). A gépeket az alaphoz alapcsavarokkal rögzítik. Legegyszerűbb fajtájuk menetes végű, meghajlított köracél, ill. megcsavart laposacélhoz hegesztett köracél, de szétszerelhető alapcsavarokat is használnak. Szárukat úgy alakítják ki, hogy a gépalap anyagában, ill. az e célra készített fészekben jól megkapaszkodjanak: így a szár vagy a fej lehetővé teszi a csavar meghúzásához szükséges ellentartást. A támasztócsavarok célja egyes alkatrészek egymástól való állandó távolságra tartása. Támasztási feladat ellátására elvileg bármilyen fejes csavar alkalmas, ha az alkatrészek közé (a csavarszárra húzva) távolságtartó csövet tesznek. Ha egészen pontos távolságtartásra van szükség, akkor külön e célra távolságtartó (distanc) csavarokat készítenek. Feszítőcsavarok. Gyakran van rá szükség, hogy az alkatrészek egymástól való távolságát – bizonyos határon belül – változtatni, majd az adott helyzetben rögzíteni tudjuk. Erre a célra fejlesztették ki a feszítőcsavarokat, melyek rendszerint jobb- és balmenet egyidejű alkalmazásával készülnek. Egy oszlop pontosan függőleges helyzetbe állását, majd merevítését (huzalok közvetítésével) feszítőcsavarokkal oldják meg. Különleges rendeltetésű csavarok. Burkolatok, díszlécek kötéséhez lencsefejű csavarokat használnak. A nyílásokat oldhatóan elzáró zárócsavarok vagy a tömítést szorítják le, vagy pedig a – menetekre tekert tömítőanyag segítségével – önmaguk tömítenek. A rögzítésre és illesztésre szolgáló hornyos csavaroknak nincs fejük, behajtásuk csavarhúzóval végzik. Ide tartoznak a hernyócsavarok. A különleges rendeltetésű csavarok közé tartoznak a mozgatóorsók. A fejes csavarokhoz tartozó anyák – csakúgy, mint az orsók – A, B, C pontossági fokozatban készülnek, legtöbbször hatlapúak, normál magasságuk: m~0,8d, de alacsony és magas kivitelben is készülnek. Ide sorolhatók a koronás anyák és a finommenetű anyák, gömbfelfekvésű és zárt anyák stb. Az előbbieken kívül négylapú, gyűrűs, szárnyas, hengeres stb. anyákat is gyártanak, esetleg rovátkoltan, hogy kézi erővel is meghúzhatók legyenek. Anyák típusai: hatalpfejű csavaranya, hatlapú koronás csavaranya, gyűrűs anya, szárnyas anya, hornyos kerek csavaranya stb. Rendeltetésük szerint a csavartípusok: kötőcsavarok, támasztócsavarok, feszítő csavarok, különleges csavarok. Csavartípusok: hatlapfejű csavar, hatlapfejű csavar, kalapácsfejű horgonycsavar, kalapácsfejű négylaptövű csavar, kalapácsfejű ütközőorros csavar, kapupántcsavar, gyűrűs csavar, alapcsavar, illesztőcsavar, zárócsavar, rögzítőcsavar, háromlapfejű csavar, ászokcsavar, hernyócsavar, lencsefejű csavar stb.

Csavarok kialakítása

Jobbmenetű csavar menetei nézetben jobbfelé emelkednek, ellenkező esetben a csavar balmenetű. Ha a henger egyszeri körüljárásakor a menetszelvény kétszeres magasságra emelkedik, és a hézagba még egy menet kerül, kétbekezdésű csavart kapunk, de ugyanilyen módon kettőnél több bekezdésű csavar is készíthető. Ha az előbbiekben ismertetett módon a menetszelvényt a henger belső felületén vezetjük, anyamenetet kapunk. A főbb típusú élesmenetek a következők: Normál métermenet (MSZ 203). A menetszelvény egyenlő oldalú háromszög (csúcsszöge tehát 60°-os), amelynek csúcsait a t menetmélység 1/8 -ával levágják, majd lekerekítik. Elnevezése a mm-ben mért külső átmérő, előtte M betű (pl. M24). Főleg kötőcsavarokhoz használják a gépipar egész területén. Finom métermenet (MSZ 205). Jellemzőjük, hogy menetemelkedésük kisebb, mint a normál métermeneteké, és egy átmérőhöz több, különböző nagyságú menetemelkedés tartozhat. A menetszelvény megegyezik a normál métermenetek azonos menetemelkedésű szelvényével és velük megegyező finomsági fokozatokkal készülnek. Elnevezésüknél a menetemelkedést is megadjuk: pl. M 24 x 2, vagyis P=2 mm (a normál M24-es csavar menetemelkedése 3mm). Alkalmazási területük általában egyezik a normál métermenetekével, de nagy, dinamikus igénybevételű acélcsavarokhoz főleg ezt alkalmazzák. Normál Whitworth-menet (MSZ 201). Csúcsszöge 55°-os, megnevezése a külső átmérő angol hüvelykben (") mért nagysága, a menetemelkedéseket az 1"-re (25,4mm-re) eső z menetszámmal adják meg: P=25,4z . A menetszelvény csúcsait szintén levágják és lekerekítik. Csőmenet (MSZ 202). Szelvényük azonos a normál Whitworth-menetével, de 1"-re több menet jut, vagyis a csőmenet finommenet. Jelölése a méret előtti G betű (pl.: G 3/4"). A megnevezésben szereplő méret – ellentétben a többi menettel – nem a külső átmérőt jelenti, hanem annak a csőnek a (hüvelykben mért) belső átmérőjét, amelynek külsejére a menetet vágják. Főleg csővezetékek (pl. gázcsövek) csatlakozó meneteihez használják (emiatt gázmenetnek is nevezik), továbbá nyílást elzáró – ún. zárócsavarok – meneteihez. A d2 és d1 átmérők a következő összefüggésekkel számíthatók: d2=D2=d- 0,640327 Pd1= D1= d – 1,280654 P A d átmérő számértékei tapasztalati értékek. Az élesmeneteken kívül használatos még: A trapézmenet (MSZ 207) főleg mozgató- és szállítóorsókhoz. A zsinórmenet (MSZ 208) – az igen nagy lekerekítés miatt – feszültséggyűjtő hatása nagyon kicsi. Emelkedését az 1"-re eső menetszámmal határozzák meg, így a mm-ben mért menetemelkedés mindig tört érték (MSZ 208). Nagyobb hézaga miatt jól használható szennyeződéseknek vagy rozsdának kitett helyeken, de szívesen alkalmazzák a villamosiparban, műanyag alkatrészeken és nagyobb mérvű dinamikus terhelések esetén is (pl. vasúti kocsik vonószerkezeténél). A fűrészmenet (MSZ KGST 178) egyik oldala közel laposmenetű ( 3°-kal hajlik), a másik pedig az orsó tengelyére merőleges síkkal 30°-os szöget zár be. Főleg olyan mozgatóorsóknál használják, ahol az egyik irányban lényegesen nagyobb a dinamikus terhelés, mint a másikban (nyomóorsók, sajtók stb.).

Csavarmenet felépítése

Ha egyenes henger palástjára lejtőt ábrázoló derékszögű háromszöget akként körülcsavarunk, hogy a háromszög befogóinak egyike a henger tengelyével párhuzamosan legyen, akkor az átfogója a hengeren csavarvonalat ír le. Ha ezen csavarvonal mentén a henger körül D keresztmetszetű pálcát körülcsavarva gondolunk, nyerjük a csavarorsót. Egyenlő átmérőjű üres henger a megfelelő csavarvonalban haladó mélyedéssel ellátva a csavarorsó felvételére szolgáló csavartokot adja. A csavarvonalnak egy hengert egyszer körülfutó része egy csavarmenetet képez. Két egymásra következő csavarmenetnek a csavarorsó tengelyéhez párhuzamosan vett egymástól való távolsága a csavarmenetek szélességének neveztetik. A csavar egyensúlyfeltétele a lejtő egyensúlyfeltételeinek azon esetére vezethető vissza, amidőn függélyes irányban ható teher vízszintes irányú erő által egyensúlyoztatik; ez esetben pedig az egyensúlyozó erő úgy aránylik a teherhez, mint a lejtő magassága a lejtő alapjához vagyis a csavarra alkalmazva; egyensúlykor a csavaron működő erő úgy aránylik a legyőzendő ellenálláshoz, mint a csavarmenetek szélessége a csavar kerületéhez. A csavart megforgató erőnek, a mozgásnak egyéb legyőzendő akadályai miatt (súrlódás), az egyensúlyozó erőnél nagyobbnak kell lennie. Gépek egyes részeinek összekötésére és egyes géprészek mozgatására való. A csavarmenet lehet négyszög, félkör vagy trapéz keresztmetszetű s ezt alkalmas vágó eszközzel a hengeres rúdból magából vágják ki, egyik végére pedig a célnak megfelelően négyszögletes, hatszögletes, hengeres, kúpos vagy félgömb alakú fejet készítenek. A kötésre használt csavarokra a tárgyak összekötéséhez többnyire csavartokot használnak, melynek belsejében a csavarnak megfelelő hasábok vannak vágva.

Csavarok anyaga

A csavarok anyagai a következők lehetnek:

Acél jele: Szabvány C45K

ANS2: MSZ4339-86

ANS3: MSZ4339-86

CrV1: MSZ61-85

BC3: MSZ31-85

CMo3: MSZ61-85

CMo4: MSZ61-85

Alkalmazási területek

Kötőcsavarok – két vagy több összekötendő alkatrész között létesítenek bontható kapcsolatot. Illesztőcsavarok – illesztési feladatok ellátására használatosak. Támasztócsavarok – alkatrészek egymástól való állandó távolságra tartására alkalmasak. Feszítőcsavarok – alkatrészek egymástól való távolságának megtartása, merevítés megoldása a feladatuk. A csavarokat fő alkalmazási területei a gépipar, vegyipar, autóipar, műszergyártás, háztartások.

Hatlapfejű tövig menetes finom métermenetü csavar

Kalapácsfejű négylaptövű csavar

Kalapácsfejű ütközőorros csavar

Kalapácsfejű horgonycsavar

Szabványgyűjtemények szerepe

Csavarok, anyák, alátétek szabványok szerint készülnek. A szabvány meghatározza a típus legkisebb, legnagyobb méreteit, anyagukat valamint a köztes méreteket. Minden egyes csavartípus kap egy szabványszámot. Ezen szabványok tartalmazzák a csavar típusán kívül a belső-, külső átmérőt, a menettípust stb. Megkönnyítik a gépészek közötti információáramot, ugyanis a szabványszám miatt csak egy szám az amit meg kell adni, nincs szükség az összes méret megadására. A szabványgyűjtemény főleg táblázatokat tartalmaz.

Táblázatok

Métermenet

A menet betűjele és méretmegadása: Normál (M20); Finom (M20 x 1,5); Kúpos (Mk 20 x 1,5). Jellemző alkalmazási terület: Normál esetében általános, finom esetében optikai és finommechanikai ipar (műszer csatlakozások), kúpos esetében zárócsavar és zsírzógomb.

Whitworth-menet

A menet betűjele és méretmegadása: Normál (W2"); Finom (W 7/8” x 1/8”). Jellemző alkalmazási terület: Normál esetében magyar szabvány is tartalmazza, de csak pótlásra használható, finom esetében magyar szabvány nem tartalmazza.

Csőmenet

A menet betűjele és méretmegadása: Whitworth-finom menet egy fajtája. Jellemző alkalmazási terület: Nemzetközileg szabványosított.

Hengeres csőmenet

A menet betűjele és méretmegadása: G1 (1 colos névleges átmérőjű cső külső felületére vágott menet). Jellemző alkalmazási terület: nem tömítő csövek és csőkötések.

Hengeres anyamenet

A menet betűjele és méretmegadása: Rp1. Jellemző alkalmazási terület: tömítő menetes csövek és csőkötések.

Kúpos orsómenet

A menet betűjele és méretmegadása: R1. Jellemző alkalmazási terület: tömítő menetes csövek és csőszerelvények.

Kúpos anyamenet

A menet betűjele és méretmegadása: Rc1. Jellemző alkalmazási terület: tömítő menetes csövek és csőszerelvények.

Lemezmenet

A menet betűjele és méretmegadása: Lm 3,5. Jellemző alkalmazási terület: fémlemezbe csavarható (lemezcsavar)

Famenet

A menet betűjele és méretmegadása: Fm 1,6. Jellemző alkalmazási terület: Faanyagba csavarható (facsavar)

Edison menet

A menet betűjele és méretmegadása: E27. Jellemző alkalmazási terület: Villanyégőknél, lemezből sajtolt zsinór-menet.

Lapos menet

A menet betűjele és méretmegadása: nem szabványos. Jellemző alkalmazási terület: mozgatócsavarok, modellalkotásnál van jelentősége

Trapézmenet

A menet betűjele és méretmegadása: Tr24x4. Jellemző alkalmazási terület: Általános, de főleg mozgás átvitelre, mindkét irányba ható axiális erőnél (pl. esztergagép vezérorsó)

Fűrész-menet

A menet betűjele és méretmegadása: S 80×10. Jellemző alkalmazási terület: főleg mozgásátvitelre, egyirányú nagy axiális erő esetén (pl. hidraulikus prés)

Zsinór-menet

A menet betűjele és méretmegadása: Rd 16. Jellemző alkalmazási terület: mozgásátvitelnél, szennyező, maró hatású közeg szállításánál (pl. tolózár). Nagy kopás (gyakori szerelés esetén, pl. tűzoltótömlő csatlakozás)

Felmérő

Rajzold le a trapézmenetet és magyarázd el, miért hordja nevét!

Írd le, mit jelent a csavarok kialakítása?

Melyek a csavar alkalmazási területei?

Rajzold le a kalapácsfejü horgonycsavart!

Rajzold le a kalapácsfejű négylaptövű csavart!

Melyek a szabványos alátétek feladatai?

Melyek a szabványos alátétek fajtái?

Bordástengelykötés

Bordástengelykötés lényege

Leggyakrabban párhuzamos oldallapokból készülnek a bordák. Főleg gépkocsik sebességváltó műveiben használják az egyenes profilú bordástengelyeket. Használják a barázda fogazatú bordástengelyeket is, amelyeknél a fog ék alakú. Az ilyen típusú tengelyt ékfogazatú bordás tengelynek is nevezik. Finom állítás válik lehetővé a tengely és az agy között, mivel a fogszám nagy. A fog oldalfelülete nemcsak egyenes profillal készülhet, hanem evolvens profillal is. Szilárdságilag kedvezőbb tengelykötés, mint az egyenes profilú, kiválóan alkalmas változó nyomaték felvételére.

Bordástengelykötés és elemei

Bordás tengelynél a tengelyirányú bordák száma 3, 4, 6 vagy 8. Az agyon ennek megfelelő számú és méretű horony van. A bordástengelykötést nagy nyomaték átvitelére alkalmazzák, ahol már két retesz sem elég. Lehet tengely vagy tengelyrész, rajta rendszerint 4-6 esetleg 8-10 borda kimunkálva. A bordás tengelyen a hornyos agyat feszesen vagy lazán illesztik, lazán akkor, ha a bordás tengelyen elcsúsztatható alkatrészt kell elhelyezni. Az agyat rendszerint a bordás tengely belső átmérője vezeti, de a külső átmérőn is vezethető.

Bordástengelykötés alkalmazási területei

Bordás tengelyt használnak nagy nyomaték átvitelére. Főleg a szerszámgépek és a járművek sebességváltóiban levő fogaskerekek kötésére használják. Az evolvens profillal készült bordástengelyt ott használjuk, ahol jobb kenést igényel a mozgó alkatrész.

Bordás tengely bemutatása

Ha tengelyirányú elcsúsztatás megvalósítása is szükséges, akkor bordás tengelyt használunk. Ez lehet nagyobb nyomaték átvitele esetén. A tengelyre a reteszhez hasonlóan több bordát készítünk. Előnye az, hogy a nyomatékátvitel az egész tengely kerületén majdnem egyenletes.

Bordástengely

A bordástengely-kötés nagy nyomatékok átvitelére alkalmas alakzáró kötés. Tengelyirányban a nyomaték nagyságától függően több bordát alakítanak ki. Az agy ennek megfelelően van kialakítva.

Tengely és agy kapcsolódása

A bordás tengely marással (tárcsamaróval vagy lefejtő maróval) készül. Betétben edzett, köszörült felületekkel tehető kopásállóvá. A hornyos agyat ilyenkor szintén köszörülik. A bordás tengelyt csigamaróval alakítják ki, miközben a szerszám és a munkadarab forgó mozgása folytonos lesz. A fő- és előtoló mozgást a szerszám végzi.

Tengely és agy ábrázolása

A bordás tengelyeket 3 módon lehet központosítani:

a) legkönnyebb megmunkálni a belső átmérő mentén,

b) külső átmérő mentén,

c) változó (vagy lökésszerű) nyomatékok esetén a fogak oldalfelületén.

Felmérő

Mi a bordástengeyeskötés lényege?

Melyek a bordástengelyeskötés elemei?

Hol alkalmazzák a bordástengelyeskötést?

Rajzold le a tengely ábrázolását!

Szabványos szegek

Axiális helyzetbiztosítók

Csapszegekkel létrehozott kötéseknél henger- vagy kúppalást az érintkező felület. A csap vagy a szeg keresztnyírású, azaz merőleges a terhelés a henger tengelyvonalára. Nagy többségük alakjuknál fogva kötnek, emiatt alakzáró kötőelemeknek nevezzük. A szegeket szilárd kötéssel központosító elemként, és túlterhelés elleni biztosító elemként is alkalmazzák. Általában csuklós kötésekben alkalmazzák, de görgők, emelőkarok tengelyeként is megfelelőek. Többnyire alátéttel és sasszeggel akadályozzák meg az oldalirányú elmozdulást.

Szegek kialakítása

Fejes csapszeg fejjel és furattal, a menetes csapszeg pedig fejjel és a másik végén menettel készül. A szegek a csapszegektől jelentősen több változatban és kialakításban készülnek. A szegeket a gépgyártásban és s szerszámgépek készülékeiben széles körben alkalmazzák. Három fő csoportra bonjuk a szegeket: hengeres, kúpos és hasított szegek.

Szabványos csapszegek

Illesztőszeg és furat illesztése: H7/n6

A furatokat dörzsárazással munkálják meg, az illesztés miatt, ami elég költséges eljárás. Olcsóbb megoldás hasított szegek alkalmazása. Ezek hengeres szegek, melyek hosszirányban három hasíték van. Ezek bele vannak hengerelve a szegbe. Ezt a fajta szeget a nyers, fúrt furatba beleütik, ami nem költséges eljárás. A hasított szeg a furatba központosan beleszorul. Ez azért van, mert a felületből kiálló részek deformációja részben rugalmas és képlékeny. Ezen tulajdonsága miatt illesztőszegként is használható.

Illesztőszeg

Szegek alkalmazási területei

Kisebb nyomaték átvitelére használják a hengeres- és kúpos szegeket, ahol kerékagyak tengelyen való rögzítésében alkalmazzák. Illesztőszegként használják a hengeres szeget ott, ahol két alkatrész (pl. csapágyfedél és talprész) egymáshoz viszonyított helyzetét szeretnénk biztosítani.

Szegek rajza

A csapszegek – hengeresek, kúposak, hasítottak, sasszegek – szabványos kötőelemek. A tengelyre merőleges vagy a tengelyirányban szerelt csapszegek igénybevételei: nyírás, hajlítás, felületi nyomás, de a nyírás a meghatározó.

Csapszeg

Szegek típusai

Csapszegek típusai:

– fejes csapszeg (sasszeges furattal),

– menetes csapszeg (másik vége menet).

Szegek típusai:

– hengeres (illesztőszeg),

– kúpos (kerékagy tengelyen való rögzítése),

– hasított szegek (3 hosszirányú hasíték van ebben a szegben).

Ezenkívül még további osztályozás is létezik, pl. a kúpos szegek végeinek különféle kialakítása lehetséges.

Szegecs szeg Hasított szeg Kúpos szeg

A csapszegek átadják a terhelést a két elem között, miközben bennük nyíró és hajlító igénybevétel, illeszkedő felületeiken pedig palástnyomás ébred. Alkatrész furatába szorosan elhelyezkedő kúpos véggel készült szeg, mely elmozdulást nem enged meg.

Szegkötés kialakítása

A szegkötésekhez az összeszerelt alkatrészek furatába (amit gyakran szereléskor készítenek) szorosan illeszkedő szeget ütnek be, ezért a szegkötések általában elmozdulást nem engednek meg. A szegek kialakítása szabványos.

Szegkötés ábrázolása

A szeg oldható kötés, amelyek feladata lehet az egymásba illesztett alkatrészek összekötése, rögzítése, menesztése, megfogása, központosítása, biztosítása, helyzetbe állítása stb. A szegkötés olyan alakkal záró kötés, amely axiális helyzetbiztosításra alkalmazható.Top of Form

Szabványos kúpos szeg

A szabványos kúpos szegek készülhetnek köszörülve és esztergálva. Anyaga változó, lehet pl. automataacél HV = 125…245. A mérteket szabványokban le vannak fektetve, a szélesség, átmérő, egyéb méretek.

Kúpos szeg ábrázolása

A szegek típusai lehetnek:

– hengeres és kúpos szegeket (esetleg kihúzó menettel),

– felhasított rugózó szegeket,

– illesztő szegeket,

– hasított szegeket stb.

Eggyszerü kúpos szeg

Menets kúpos szeg

Szabványos szegek

A csapszegek – hengeresek, kúposak, hasítottak, sasszegek – szabványos kötőelemek. A tengelyre merőlegesen vagy a tengelyirányban szerelhetőek is lehetnek. A szabványos szegek jellemző méretei a következők:

– a szeg átmérője (d), amely kúpos szeg esetén a legkisebb átmérő,

– a szeg hossza (l),

– a szeg végeinek letörésének, ill. lekerekítésének nagysága,

– a szeg kúpossága kúpos szeg esetén.

Felmérő

Hogyan alakítják ki a sszeget?

Rajzold le a hasított szeg ábrázolását!

Sorold fel a szegek tipusait!

Hogyan készülnek a kúpos szegek?

Különböző végzettségekkel betölthető szakmák

Szakmai átfedés

A szakmai átfedés a gépiparban igen jelentős. A gépészeten belül az alapképzés keretében minden gépész, vagy műszerész általános jelleggel kap valamilyen felvilágosítást a különböző szakmák fortélyairól, és azok rejtelmeiről. 
Példának okáért minden épületgépész kap hegesztői oktatást, de Ők még ettől nem lesznek minősített hegesztők. Minden gépész képzésében szerepet játszik a gépi forgácsolás, de az esztergályos szakma sokkal mélyebb, és több gyakorlatot igényel. 
Az általános képzési formák között is van szakmai átfedés, nem csak az általános és a szakmunkák között. Például a gépészek is kapnak bizonyos szintű elektrotechnikai, vagy villamos ipari képzést, de ők ettől még nem lesznek műszerészek. A műszerészek is kapnak fémipari alapképzést, de ez csak arra elegendő, amely az Ő szakmájukhoz szükséges.
A szakmai átfedés tehát jó, és ennek jótékony hatása akkor érezhető igazán, amikor a termelési körülmények között az addig „túlképzett” gépész hasznát veszi a tudásának. Nem szükséges azért gépi forgácsoló szakembert keresni, hogy a tengelyre reteszhornyot készítsen, el tudja végezni maga is ezt a munkát.
A szakmai átfedés nem csupán a termelési munka közben hasznos, hanem a széles látókörű ismeretek elsajátításában is segítség.

Szakmai fejlődés fontossága

Napjaink technikái rohamosan fejlődnek. Az egyre magasabb szintű munkavégzés igénye, és a munkakörök gazdagodása megköveteli a szakmai továbblépést. Az egyes gépészeti területeken az újabbnál újabb felfedezések és eszközök, valamint technológiák megjelenése, elengedhetetlenné teszi az ember saját tudásának bővítését. A szakmai fejlődés nem csupán önkéntes szorgalmi munka, hanem gépészeti szakmák lételeme, melyet a piac is megkövetel Az iskolai képzés csupán a szakma után „kullog”, a fejlődés menetét nem mindig tudja azonnal átvenni az iskola, – például az autóipar – ezért a megismert eljárásokat sokszor az aktív termelési munkában néha át kell értékelni, esetekben teljesen új technológiákat kell bevezetni, vagy új eszközökkel, anyagokkal kell megismerkedni. A fejlődés tehát megállíthatatlan, ezért mindenkinek fejlődnie kell a korral. Itt is érvényesül az a mondás, hogy „aki lemarad, az elmarad”.

Szakmai igényesség fontossága

A szakmai igényességnek nem csupán etikai vonzatai vannak, hanem a dolgozó elhivatottságát is tükrözi. A kezéből kiadott munka a további megbízásokat, és ezzel néha a megélhetését is befolyásolja. Egy trehány, hanyag munkát végző szakemberhez senki sem szereti vinni a megrendeléseket. 
Szakmai igényesség alatt értjük azt a megrendelő felé tanúsított „szakmai tiszteletet” mellyel kifejezzük azt, hogy méltók vagyunk a bizalmára. A szakmai igényesség tehát bizalmi kérdés, mely bizalom nagyon hamar meginoghat akár csak egy rosszul, vagy hanyagul elvégzett munka után. 
Szakmai pályafutásunk során tehát mindig ügyeljünk az általunk kiadott munka igényességére, mert ez döntő befolyású lehet a másokban, rólunk kialakult emberi vonások megalkotásában.

A gépek, eszközök műszaki és villamos biztonságtechnikai felülvizsgálatának előírásai

Vizsgálatok célja

A vizsgálatok célja, hogy az erre feljogosított intézmények, valamint személyek a munkaeszközök biztonságos állapotáról meggyőződjenek, s szükség esetén megelőző intézkedéseiket, javaslataikat megtegyék.

Gép elvi felépítése

A veszélyzóna a veszélyforrás hatóterülete, a térnek geometriailag jól behatárolható része, ahol a felszabaduló energia az ott tartózkodóval érintkezésbe kerülhet.

Veszélyforrásnak nevezzük a munkavégzés során vagy azzal összefüggésben jelentkező minden olyan tényező, amely a munkát végző vagy a munkavégzés hatókörében tartózkodó személyre veszélyt vagy ártalmat jelenthet.

Hatósági felülvizsgálatok

A hatósági vizsgálatok elvégzését jogszabály kizárólagosan vagy elsősorban valamelyik állami biztonságtechnikai felügyelet hatáskörébe utalja, s ennek megfelelően a vizsgálatok személyi és tárgyi feltételeit is a hatóság biztosítja.

Üzemeltetői felülvizsgálatok

Az üzemeltetői felülvizsgálatok kötelező elvégzését, gyakoriságát, módját jogszabály vagy szabvány írja elő, s végrehajtása megfelelő szakképzettséghez (pl.: műszaki), képesítéshez (pl.: emelőgép ügyintéző), illetve engedélyhez (pl.: szakértő, érintésvédelmi) kötött.

Ennek fajtái: 
– üzembe helyezést, használatbavételt megelőző felülvizsgálatok,

– újraindítást megelőző felülvizsgálatok,

– időszakos biztonsági felülvizsgálatok,

– soron kívüli felülvizsgálatok.

Munkaeszköz minden gép, készülék, szerszám, vagy berendezés (kivéve az egyéni védőeszközöket), amelyet a munkavégzés során alkalmaznak, vagy azzal összefüggésben használnak.

Üzemeltetési feltételek

Üzemeltetési dokumentáció

Az üzemeltetési dokumentáció a munkaeszköz mozgatásával, használatba vételével, működtetésével, karbantartásával, selejtezésével kapcsolatos információkat tartalmazó dokumentumok összessége. Az alábbi elemeket kell tartalmaznia: 
– műszaki leírás (a berendezés felépítését, működési elvét, általános műszaki jellemzőit és adatait tartalmazó okmány),

– használati utasítás (a berendezés szabályos üzemeltetéséhez, működőképességének fenntartásához szükséges ismereteket és adatokat tartalmazó okmány),

– használatbavételi utasítás (az alkalmazás helyén végzendő szereléshez, felállításhoz, beindításhoz, beszabályozáshoz, bejáratáshoz, továbbá a részegységek szétszereléséhez, lebontásához szükséges ismereteket és adatokat tartalmazó okmány),

– üzemeltetési napló (az üzemeltetési körülmények rögzítésének okmánya).

Vizsgálati szempontrendszer minta

Az üzembe helyezést megelőző vizsgálat a gyártás után, a használatba vételt megelőzően az üzemeltetési dokumentáció szerint végzett vizsgálat.

Veszélyes az a munkaeszköz, amelynél a veszélyzónában tartózkodók egészsége, testi épsége megfelelő védelem hiányában súlyos károsító hatásnak lehet kitéve.

Megfelelőség

A munkaeszközök vizsgálatának egyik fontos előfeltétele a megfelelőség. A gép vagy biztonsági berendezés csak akkor hozható forgalomba, ha:

– rendeltetésszerű használat mellett nem veszélyeztet egészséget, testi épséget, vagyonbiztonságot,

– megfelel a vonatkozó biztonsági és egészségvédelmi előírásoknak. 
A fentiek bizonyítására különböző, az alábbiakban felsorolt dokumentumoknak kell rendelkezésre állniuk:

– EK megfelelőségi nyilatkozat (a gyártó írásbeli nyilatkozata arról, hogy a gép, vagy a külön forgalmazott speciális biztonsági eszköz megfelel a jogszabályokban, szabványokban előírt biztonsági előírásoknak).

– EK típusvizsgálati tanúsítvány (arra felhatalmazott (tanúsító) szervezet által kiadott dokumentum annak igazolására, hogy a gép vagy speciális biztonsági eszköz típusmintája a biztonsági előírásoknak megfelel).

Követelményjegyzék

A szakszerűség, az egységesen magas színvonal és az elvárható hatékonyság érdekében:

– tanulmányozni kell a munkaeszköz konstrukciós kialakítását, műszaki megoldásait, egységeit,

– össze kell állítani a vizsgálat tematikáját. 
A vizsgálat tematikája általában az alábbiakat kell, hogy tartalmazza:

– üzemeltetési dokumentáció megléte, tartalma,

– a munkaeszköz gépészeti, villamos, pneumatikus, hidraulikus kialakítása,

– részegységek funkcionális specialitásai,

– biztonsági berendezések megléte, hatásossága. 
Ki kell keresni a tematika tárgyköreinek elemeire vonatkozó tényleges követelményeket.

Működtetéses vizsgálatok feltételei

A működtetéses vizsgálat gyakorlatilag használat közbeni ellenőrzést jelent, fontos tehát a személyi és tárgyi feltételek megléte. Az ember alkalmasságán, tudásán, felelősségérzetén múlik sokszor, hogy a veszélyforrás ténylegesen ható veszéllyé változik-e, ezért a személyi feltételeket maradéktalanul ki kell elégíteni. A tárgyi feltételek hiányában hiteles, érdemi vizsgálat ténylegesen nem végezhető, ezért a felkészülés során szükséges gondoskodni:

– a munkaeszköz üzemképességéről,

– a megfelelő rögzítésről,

– a működtetéshez elengedhetetlen energiaellátásról,

– szerszámok, segédeszközök, készülékek meglétéről.

Felülvizsgálati módszerek

Felülvizsgálati módszerek

A gépvizsgálatot a vizsgálati követelményeket és módszereket tartalmazó előírások szerint, ennek hiányában pedig az elfogadott szakmai gyakorlatnak megfelelően kell végezni. Ennek lehetséges módjai:

– érzékszervekkel végzett érzékeléssel (a szerkezet megbontása nélkül vagy egyes szerkezeti részek megbontásával),

– méréssel (mérni kell a mérhető tulajdonságoknak a munkavédelmi követelményekben megadott értékeket, kivéve, ha azok e nélkül is minősíthetők),

– működtetéssel (ennek során terheletlenül, illetve névleges terheléssel valamennyi mozgatóművet mozgásba kell hozni a tervdokumentáció szerinti összes lehetséges, illetve megengedett mozgáskombinációk és mozgástartományok figyelembe vételével, véghelyzettől véghelyzetig).

Ellenőrző felülvizsgálatnak nevezzük a veszélyesnek nem minősülő eszközök szerelését követő, az új munkahelyen történő felállítást, használatbavételt megelőző vizsgálatot.

Időszakos biztonsági felülvizsgálatnak nevezzük a biztonságos műszaki állapot megőrzése érdekében végzett időszakos ellenőrzést (a veszélyes munkaeszközök tekintetében).

Időszakos ellenőrző felülvizsgálat a veszélyesnek nem minősülő eszközök vizsgálata, ahol a használat során bekövetkező elhasználódás vagy egyéb ok miatt a munkavállalók munkahelyi biztonságát és egészségét veszélyeztető helyzetet idézhet elő.

Ellenörző felülvizygálati jegyzőkönyv

Értékelés

A vizsgálat tényleges végzőjének elemeznie kell a tapasztalatokat és a mért értékeket, s értékelnie az adott követelmény kielégítését. Az értékelés megegyezés szerinti szavakkal vagy szimbólumokkal történhet:

– megfelelt, vagy (+) jel, azaz kielégíti a biztonságtechnikai követelményeket,

– nem felelt meg, vagy (o) jel, azaz a vizsgált szempont vonatkozásában nem felel meg a követelményeknek,

– nem vonatkozik a gépre, vagy (x) jel, azaz ha a munkaeszközökön nincs olyan alkatrész vagy egység, amelyre a követelményt vonatkoztatni lehetne,

– nincs adat, vagy (-) jel, azaz szükséges lenne valamilyen információ, ám az nem áll rendelkezésre.

Munkavédelmi gépviszgálati jegyzőkönyv

Vizsgálati eredmények rögzítése

A vizsgálatokat írásban dokumentálni kell, arról azonosítható jegyzőkönyvet kell készíteni. Fontos, hogy a jegyzőkönyvben egy ponton belül kell leírni a követelményt, vagy annak azonosító jelét, a vizsgálat módját, a megállapításokat, az értékelést, esetleg javaslatot a hibaelhárítás módjára. A jegyzőkönyvnek összefoglaló értékeléssel kell zárulnia, ahol utalás történik:

– az üzemeltethetőségre,

– a hiányosságok határidőre történő megszüntetésére az üzemelés fenntartása mellett,

– az üzemeltetés megtiltására. 
Ez utóbbira csak akkor van szükség, ha a munkaeszköz:

– üzemeltetése súlyos, közvetlen balesetveszéllyel fenyeget,

– biztonsági berendezései hatástalanok,

– az üzemeltetést jogszabály, szabvány, üzemeltetési dokumentáció tiltja a tapasztalt hiányosság miatt.

Villamosságtanban használt szimbólumok

A villamos töltés és a villamos áram fogalma

A villamos áram azon fizikai jelenség, amely a negatív töltéseket (elektronokat) mozgásba hozza, írányt és szabályozott mennyiséget biztosítván.

A villamos töltés

Azt a részecskét, amelynek elektromos kölcsönható képessége van, elektromosan töltöttnek nevezzük. Azt mondjuk: töltése van, és töltésének nagysága arányos a kölcsönható képességével. A töltést Q-val jelöljük és coulomb-ban (kulomb, a jele: C) vagy amperszekundumban (a jele: As) mérjük. 1 C = 1 As.

Töltések típusai

A proton és az elektron kölcsönható képessége, vagyis elektromos töltése ellentétes. A protonét pozitívnak, az elektronét negatívnak jelöljük. A neutron nem mutat elektromos kölcsönhatást, töltéssel nem rendelkezik. Semleges (nem mutat kölcsönhatást), idegen szóval neutrális. A mag a proton miatt pozitív töltésű.

Vonzás és taszítás

A töltéssel rendelkező részecskék között erőhatás lép fel. Az erőhatás iránya alapján megkülönböztetünk vonzó és taszító erőt. Taszítás jön létre proton és proton, elektron és elektron között, míg vonzás proton és elektron között. Vagyis az egynemű töltésű elemi részecskék taszítják, a különneműek vonzzák egymást.
A proton és a neutron tömege közel azonos (egységnyi), míg az elektron a proton tömegének csak 1836-od része. Az elektromos töltések viselkédésének ábrázolasa:

A leggyakrabban alkalmazott villamos rajzjelek

Vezetékek

Áramforrások

Feszültség és áramrendszerek

Villamos készülékek kapocsjelölése

Kondenzátorok

Állandó és változó értékű ellenálások, potencióméterek

Tekercsek, transzformátorok

Fényforrások

Kapcsolók, érintkezők és jelfogók

Félvezető eszközök

Villamos mérőműszerek

Villamos forgógépek

Világítástehnika és épületvillamosság

A villamos tervdokumentációk fajtái
1. Blokkvázlat (Tömbvázlat)
A blokkvázlat olyan rajz, amely az elektronikus egység, berendezés, stb., bármely funkcionálisan független konstrukciós szintjének a működés szempontjából fontos részeit ábrázolja. A főbb részeket (működési egységeket) a rajzon a szükséges nagyságú négyzetekkel és téglalapokkal ábrázoljuk.
A tömbök közötti kapcsolatot a jelfolyamot jelképező vonallal, vagy – ha ez elengedhetetlenül szükséges, akkor – a villamos jel vezetékeivel ábrázoljuk.
A blokkvázlaton általában egy vonalvastagságot alkalmazunk. (Megengedett a kiemelt, vagy vastag vonalak alkalmazása is, ha az egyes blokkokat, vagy összekötéseket kiemelten kell ábrázolni.)
A tömbvázlaton fel kell tüntetni lehetőleg a négyszögekben az ábrázolt részek megnevezését. (A megnevezés lehet teljesen kiírt, vagy rövidített, lehet.)
A tömbvázlat rajzformátuma – különleges esetektől eltekintve – A4, A4x2, A4x3, A4x4, A3x2, A3x3 lehet. (Hosszabb esetben a tömbvázlatot több rajzra kell osztani és a rajzok között összejelölést kell alkalmazni.
Az ábrát a „jel” haladási irányának megfelelően balról jobbra haladva szerkesztjük. (Szükségszerint nyíllal jelölhető a jelek haladási iránya.)

Digitális feszültségmérő blokkváltozata

Elvi kapcsolási rajz
Az elektronikai gyártmány egy-egy áramköri szempontból önálló konstrukciós szintjének összes elemét és a köztük levő kapcsolatot ábrázolja. Az elvi rajz a tömbvázlatnál részletesebb, az egyes funkcionális egységeket szimbolikusan jelölő rajz.

Triggerelt időeltérítő elvi kapcsolása

Összeállítási rajz
Az összeállítási rajzok általában önmagukban működőképes szerelvényeket, egységeket, berendezéseket, stb. ábrázolnak.
Az összeállítási rajz a szerkezet felépítését, valamennyi alkatrészét és ezek kapcsolatát mutatja meg. Az összeállítások (szerelvények) legalább két alkatrészt tartalmaznak. Bonyolultabb készülékek esetében az összeállítási rajz több lapból áll, de ezeket össze kell lapszámozni.
Minden alkatrészt, behívott szerelvényt tételszámmal kell megjelölni, hogy a darabjegyzék vonatkozó sorával (adataival) azonosítani lehessen.
Minden összeállítási (egy-, vagy többlapos) rajznak külön lapon (lapokon) megírt darabjegyzékének kell lennie. A rajzokat és darabjegyzékeiket lapszámozással kell összekapcsolni.

Az alábbiakban a különböző villamos rajzok bemutatásával gyakorolható a rajzjelek megfelelő alkalmazása.
Cél: a szakmai rajzok helyes értelmezése, a rajzolvasás gyakorlása.

Váltókapcsolás (világítási áramkör)
A váltókapcsolás egy vagy több fogyasztó két helyről való ki- vagy bekapcsolására alkalmas, két egysarkú váltókapcsoló alkalmazásával.

Váltókapcsolás (világítási áramkör)

Háromszobás lakás villamos terve
A villamos terv egy háromszobás lakás villamos áramköreinek egyvonalas vezetékezési és szerelvényezési tervét tartalmazza a hatályos előírásoknak megfelelően.

Lakás villamos vezetékterve

Öntartó kapcsolás

Öntartó kapcsolás

Az SB nyomógomb működtetése után az M jelű mágneskapcsoló behúz és a segédérintkezője elvégzi az öntartást. Az öntartás célja, hogy az SB nyomógomb elengedése után is megkapja az M mágneskapcsoló a működtető feszültséget mindaddig, amíg az SK nyomógombbal meg nem szakítjuk az áramkört. Ekkor a kapcsolás alapállapotba kerül.

Felmérő

Alkoss az eddig tanultak alapján egy müködőképes áramkört, amely a következő elemeket kötelező módon tartalmazza: egyerü kapcsoló, ellenálás, áramforrás és közönséges fényforrás. Az áramkörben kötelezően 3, a felettiektől külömböző elemet helyezni!

A műszaki dokumentáció tipusai
A dokumentáció típusai
1. Tervezői dokumentáció,
2. Gyártási dokumentáció,
3. Felhasználói dokumentáció.
1. Tervezői dokumentáció
A tervezői dokumentáció a gyártási dokumentáció szerkesztésének kiinduló anyaga, amely szükséges a gyártmány ellenőrzéséhez, beállításához és üzemeltetéséhez.
1. A tervezői dokumentáció megszerkesztése az adott áramkör, egység, stb. tervezőjének afeladata.
Csoportjai:
– blokkvázlat (tömbvázlat),
– az elvi kapcsolási rajz,
– a programozási utasítás.
2. Gyártási dokumentáció
A gyártási dokumentáció olyan műszaki okiratok (rajzok, jegyzékek, előírások, stb.) gyűjteménye, amely minden szükséges és elégséges információt hordoz egy adott gyártmány elkészítéséhez. A dokumentáció szabványos méretű rajzlapokon, egy adott rajzolási és rajzszámozási rendszerben készül.
Részei:
– Alkatrészrajzok
– Összeállítási rajzok
– Kábelbekötési rajzok
– A nyomtatott huzalozás rajzai

3. Felhasználói dokumentáció
A felhasználói dokumentáció célja a felhasználó számára elégséges információt adni:

– A berendezés elhelyezési és üzemeltetési feltételéről
– A működésről, a villamos paraméterek számszerű értékéről
– A javítás, karbantartás módjairól.
Típusai:
– Telepítési előírások, kezelési utasítás
– Műszaki leírás
– Mérési utasítás
– Javítási utasítás.

Szakirodalom

Szakkönyveket az alábbi oldalakon lehet találni:

https://saldokiado.hu/konyvek/online-szakkonyvek-peldatarak/11

http://www.semmelweiskiado.hu/konyvek/szakkonyvek/

https://ronniszakkonyv.hu/

A román tanügy hivatalos weboldala:

www.edu.ro

Román nyelvü, a román programhoz igazodó anyagok:

http://www.didactic.ro/

Tankönyvek:

https://www.manuale.edu.ro/

http://manualul.info/

http://www.pravaliacucarti.ro/manuale-scolare

http://www.corvinkiado.ro/tankonyvek.html

http://tankonyvkatalogus.hu/

http://ofi.hu/letoltheto-tankonyvek-e-tananyag

https://www.abelkiado.ro/hu

Anglo nyelvü szakirodalom:

https://manual.dpsk12.org/

http://www.pearsoned.co.uk/

https://www.mhprofessional.com/engineering-architecture

Anyagismeret

Villamosságtanban előforduló anyagok

Az anyagokat áramvezető-képességük alapján az alábbiak szerint csoportosíthatjuk:

vezetőanyagok

félvezetők

szigetelőanyagok.

A szerkezeti félvezetők átmenetet jelentenek a vezetők és a szigetelők között, melynek vezetőképessége az anyagok szerkezetén túl a hőmérséklettől is függ (vezetőképességük a hőmérséklet növekedésévei növekszik). A szilárd testek közül kb. százféle anyag mutat fél vezető tulajdonságokat. Alaptulajdonságuk általában hasonló, leginkább germánium (Ge) és a szilícium (Si) alapanyagokat alkalmaznak

Elektronáramlás fémekben

Vezetőanyagok: elektromos áram vezetésére alkalmas anyagok (villamos töltéssel rendelkező mozgó részecskéi vannak)

Elektrolízis bemutatása

Villamos vezetékanyagok, melyek fajlagos ellenállása kicsi.
A fajlagos ellenállást befolyásolja:

a kristályrács formája,

a kristályrács méretei,

a hőmérséklet,

az anyag szennyeződése és ötvözése,

a hőkezelés,

minden belső feszültséget létrehozó tényező.

A vezetékanyagok csoportjai:

tiszta fémek: ezüst (Ag), réz (Cu), arany (Au), alumínium (Al), ötvözetek: réz- és alumíniumötvözetek.

Elektronpályák torzulása szigetelőkben

Elektromos áram vezetésére nem alkalmas anyagok a szigetelőanyagok. Tökéletes szigetelő viszont nincs. Azt a feszültséget, amelynél egységnyi vastagságú szigetelőréteg elveszti szigete ló hatását, átütési szilárdságnak nevezik.
A szigetelőanyagok jellemzőit befolyásoló tényezők:

hőmérséklet hatása ~ öregedés,

mechanikai igénybevétel hatása ~ kifáradás,

környezet hatása ~ csökken az átütési szilárdság, korrózió, penészedés stb.

A szigetelőanyagok szerepe, hogy az áram útját elhatárolják. Ha az áram útja el van határolva, csak az előírt helyen tud folyni.

Jellemzők:

● átütési szilárdság
● szigetelési ellenállás
● dielektromos veszteség
● mechanikai szilárdság
● hőállóság
● kémiai stabilitás
● időbeli minőségváltozások (öregedés)

Szigetelő anyagok

Folyadékállapotú szigetelőanyagok:

kőolaj alapú szigetelőolajok: transzformátor-, megszakító-, kábel-, kondenzátorolajok,

szintetikus szigetelőfolyadékok: halogénezett szénhidrogének, szilikon-olajok.

Ha folyékony szigetelő, akkor szinte kizárólag ásványi alapú olaj.
● A tisztaság a minőség mérőszáma
● 125kV az átütési szilárdsága (/cm)
● alacsony permittivitás
● “öngyógyuló” átütés után
● nagyfesz szakaszolókban ívkioltáshoz is
● kiváló hőelvezető az áramlás miatt
● felhasználás: transzformátorokban

Folyékony szigetelők

Szigetelő olaj

Hátránya:
● tisztára gyártás
● tisztán tartás
● nagy hő hatására bomlik
● gyúlékony – gőzképződést gátolni kell
Tárolás:
– Hermetikusan zárt fémhordókban.
Tisztítás:
– szűrés, centrifugálás.

Folyékony “jellegű”szigetelők. “Se nem szilárd, se nem folyékony”:
Kiöntőanyagok:
– bitumen (néha keverve adalékokkal, pl fenyőgyanta)
– viaszok:
– állati eredetű (méhviasz)
– ipari eredetű (paraffin)

Kiöntőanyagok

Általában a víz kizárása használt (impregnálás), a cél a villamos
szigetelőképesség megtartása.
Hátránya:
– nagy zsugorodás (nem is jó önteni?!)
– csak erősáramú környezetben, transzformátorok, eltérítő tekercsek rögzítése, impregnálása.

Gázállapotú szigetelők:

A levegő: mint a szilárd szigetelőtesteket körülvevő szigetelőközeg fontos,

A hidrogén: kicsi a sűrűsége, jó a hővezető-képessége, nincs oxidáció,

nemesgázok.

Erősáramú technikában kézenfekvősége miatt is gyakran alkalmazzák (ún. szabadvezetékek, nincs külön burkolat, a szigetelést a levegő biztosítja), de csak a levegőt.
A következő elemek a leghasználtabb gázállapotú szigetelők:

● levegő
● H2 (tiszta hidrogén)
● SF6 (Kén – hexafluorid)
A legfontosabb közös kérdés velük kapcsolatban az átütés és mérhető formája az átütési szilárdság. A legfontosabb közös kérdés velük kapcsolatban az átütés és mérhető formája az átütési szilárdság.

Levegő, mint szigetelő

● olcsó (szinte ingyen)
● könnyen szennyeződik
● nehezen kontrollálható a pontos összetétel
● időjárásfüggő
● állatvilág? (szigeteletlen szabadvezetékek)
● távtartók kellenek
● annyira nem is jó szigetelő => nem lehet miniatürizálni

Átütési szilárdság

Az a legnagyobb feszültség, amelynél az adott anyag még éppen nem üt át. Térerő nő => elektron pályája nyúlik => egy leszakad, elrepül =>
viszi a szomszédost => lavina szerű hatás.

Hidrogén, mint szigetelő

Előny:
– kis sűrűség, nem szivárog vészesen
– jó hővezető (hűtési célra is)
– oxigén NINCS a zárt rendszerben, így égés sincs
Hátrány:
– ha VAN oxigén=>robbanásveszély (gyulékony)
– drága tisztán tartani, de muszáj.

Kén-hexafluorid (SF6)

Nagy zárlati teljesítményű hálózatok megszakítóiban alkalmazzák gáztöltetként. (szakaszoló berendezések)
● A kén-hexafluoridban égő ív azonos gáznyomás és
áramerősség esetén jóval kisebb átmérőjű, mint levegőben.
● A levegőnél hamarabb regenerálódik, ha mégis bekövetkezik az ívkisülés
● A fluor mérgező, a tárgyalt vegyületünk pedig erősen üvegház hatású és blokkolja a légzési reflexet.
● drága.

Szilárd állapotú szigetelőanyagok:

A természetben található ásványok átalakított termékei (anorganikus eredetű): csillám, szteatit, porcelán (szilikátok), szerves anyagok: papír, pamut, selyem, gumi, műanyag stb.

Tulajdonságok:
● jól mérhető vezetőképesség (általában az idővel és a hővel nő)
● villamos utóhatás (átpolarizálódás)
● veszteségi tényező (tgδ)
● átütési szilárdság & ívjelenségek

Anyagai:

● műanyagok
● porcelán
● szteatit
● üveg
● csillám
● papír

Porcelán

Kaolin + földpát + kvarc + szódás mázat tartalmaz
Előnyök:
– extrém átütési szilárdság
– gyakorlatilag öregedésmentes
Hátrányok:
– utólagos megmunkálás kizárt
– törékeny
Felhasználás:
Erősáramú szigetelések (kábeltechnika)

Szteatit, másnéven zsírkő
– Kicsit gyengébb villamos paraméterek
– jóval teherbíróbb

Felhasználás:
– Nagy Frekvenciájú adótornyok (rádió & TV) talpszigetelése

Üveg

Kiváló szigetelőanyag, magas átütési szilárdsággal
Hátránya, hogy törékeny és utólag nem lehet megmunkálni
Előnyei:
○ vizuális minőségellenőrzés
○ olcsó
Nagyfeszültségű kábelfüggesztő szigetelés
● optikai kábelek fényvezető anyaga
● epoxi kompozit NYHL vázanyaga

Csillám

● Szilikát ásvány (természetes alapú)
● lemezszerűen hasítható
● jó villamos szigetelő és jó hővezető
● teljesítményfélvezetők szigetelése hűtőborda alá
● porítva vászonra, papírra bevonatként

Papír

● természetes, adalékmentes papír
● Kiváló szigetelő, de csak szárazon!
● Gyúlékony
● Kondenzátor dielektrikum esetében hasznos
● távbeszélő kábelek szigetelése

● impregnálni kell + pótlólagos vízvédelem.

Felmérő

Milyen áramvezető anyagokat ismersz?

Mi befojasolja a fajlagos ellenálást?

Mi a szigetelőanyag szerepe? Sorold fel jellemzőit!

Sorold fel a folyadékállapotú szigetelőanyagok tulajdonságait!

Írd le milyen folyékony szigetelőt ismersz. Tedd hozzá előnyeit és hátrányait!

Milyen gázállapotú szigetelőket ismersz?

Milyen 5 tulajdonságot ismersz a gázállapotú szigetelekről?

Milyen szilárdalapú szigetelőanyagokat ismersz?

Írd le egyik szilárdállapotú anyag összes tulajdonságait!

Vezető anyagok

Vezető anyagoknak nevezzük azokat az anyagokat, amelyek átengedik az elektromos áramot. Ezen anyagok közül a következőket soroljuk fel:

A réz (Cu)

Az elektrotehnikai iparban az ú.n. elektrolitikus rezet alkalmazzák (amelyet a megnevezett módon finomítják), maga a réz pedig, tulajdonságainak köszönhetően, a legfelhasználtabb vezető. Az elektrolitikus réz 99,6-99,9%-os tisztaságú.

Tulajdonságok:

sürüsége: 8,9 kg/L;

olvadási pontja: 1083 C°;

villamos vezetőképessége: 58 S*m-1 (20 C°-on);

villamos ellenálása: 0,01724 Ω (20 C°-on);

hővezető képessége: 0,938 Wm-1K-1.

A réz, tehát nagyon jó elektromos és hővezető, az ezüst után a legjobb. A rezet a kén, a klór és a hidrogén támadja. Ugyanakkor, a réz könnyen nyújtható és megmunkálható, könnyen ragasztható illetve hegeszthető, míg megfelelően korrózió mentes is.

Felhasználása

A rezet igen vékony szálu tekercsektől, csíkok, táblalapok, csövek, kontaktusok, huzalok, kábelek, stb gyártására használják.

Réz ötvözetei

Sárgaréz – a réz zinkel való ötvözete, 50-60% os réztartalommal. Emellett, a rezet vassal, aluminiummal és ólommal is ötvözik. Ebben az esetben (aluminium adalék), az ötvözet tulajdonságai megváltoznak: nehezebben korrodálodik, keményebb, és kevésbé nyújthatóak. A szilicium, pedig a felület tisztán tartását biztosítja.

Bronz – a réz ónnal való ötvözete, illetve aluminium, kádmium, króm, stb adalékokkal.

Az aluminium

Az aluminium a legelterjetteb bányászható fém. Az aluminiumot bauxitból és jégkőből termelik.

Bauxit

Kriolit vagy jégkő

Az aluminium kiemelkedő tulajdonsága a tömege, mivel ez az anyag a legkönnyebb valamennyi közül.

Tulajdonságok

sürüsége: 2,7 kg/L;

olvadási pontja: 658 C°;

villamos vezetőképessége: 37 S*m-1 (20 C°-on);

villamos ellenálása: 0,027 Ω (20 C°-on);

hővezető képessége: 0,53 Wm-1K-1.

Felhasználása

kondenzátorok armatúrájánál, pappirral vegyitve;

huzalok palástjában;

aszinkron motorok forgorészénél;

villamos áramot hordozó kábelek és huzalok esetében.

Az aluminium ötvözetei

Mechanikai ellenálás céljábol, a következő ötvözeteket kapják:

Duraluminium: 4% Cu; 0,5% mangán; 0,5% magnéziumot tartalmazó aluminium. Így, sokkal nehezebben szakítható anyagot kapunk. A mangán-aluminium ötvözetet a forgórész ketrecének öntésehez használják.

Az ezüst

Az ezüstöt argentit Ag2S-ból termelik.

Tulajdonságok

sürüsége: 10,5 kg/L;

olvadási pontja: 961 C°;

villamos vezetőképessége: 62.5 S*m-1 (20 C°-on);

villamos ellenálása: 0,016 Ω (20 C°-on);

hővezető képessége: 1,096 Wm-1K-1.

Az ezüst a legnagyobb hő-és áramvezetőséggel bír. Nagyon könnyen megmunkálható és nyújtható. Ha az ezüstüt 3%-os rézzel ötvözik, nagyon kemény, jó villamos és hővezető ötvözetet kapunk. Ezeket, és az ehhez hasonló ötvözeteket kontaktusok alkatrészeiben használják.

Argenit

Mágneses anyagok

A mágnesek olyan anyagok, amelyek tolják vagy vonzák egymást. Ezt a tulajdonságot a föld mágneses terének köszönhetjük. A következő mágnestipusokat használják a villamosságban:

Ferromágneses anyagok (pl. vas, nikkel, kobalt, gadolínium, diszprózium és sok ötvözet) tulajdonsága az, hogy a mágneses atomi részecskék hosszú távú rendeződnek.
Ha az anyagot körülvevő elektromos tekerccsel H mágneses teret hozunk létre, akkor a ferromágneses anyagokban igen nagy B mágneses indukció keletkezik. Ez a mező a külső tér megszüntetése után is fennmaradhat. Ekkor állandó mágnes jön létre. 
Sok elem atomjai rendelkeznek mágneses momentummal párosítatlan spinűelektronjaik következtében. Emiatt a makroszkopikus anyag rendszerint paramágnessé válik.  A ferromágnesség hasonlít a paramágnességhez, csakhogy bennük a részecskékrendeződését belső hatás is fenntarthatja.  A ferromágneses anyagokat nevezik fémmágneses anyagoknak is. 
Ide tartoznak a:
– lágymágneses anyagok – olyan ferromágneses anyagok amelyeknek koercitív térerőssége 100 A/m-nél kisebb. Ilyenek a vas ötvözetei szénnel, szilíciummal, nikkellel, kobalttal, alumíniummal. Olyan mágneses szerkezetekben használják, ahol könnyű máneseszhetőség és kis vasveszteség szükséges.
– keménymágneses anyagok – az alumínium, a nikkel és a kobalt ötvözetei (alniko mágnesek), a legutóbbi időszakban átmeneti fémek (vas, nikkel, kobalt, réz) és ritkaföldfémek (szamárium, neodímium, stb.) ötvözeteit is alkalmazzák.

Felmérő

Írd le a vezető anyag definicióját.

Melyik nagyon jó elektromos és hőve-

zető, az ezüst után a legjobb?

Hol hasznalják fel a rezet?

Sorold fel a réz ötvözeteit!

Miből termelik az aluminiumot?

Sorold fel az aluminium tulajdonságait!

Milyen összetevőkből áll a

duraluminium?

Melyik az ezüst legfontosabb tulajdon-

sága?

Milyen anyagok a mágnesek?

Milyen mágnestipusokat ismersz?

Bevezetés

Villamos áramkörökben külömböző elemeket használunk azzal a céllal, hogy az említett áramkörök müködöképesek legyenek és kiszolgálják megtervezett céljukat. Ezeket az két nagy kategóriára osztjuk: passzív és aktív áramköri elemekre. A kettő közötti külömbséget az azokhoz tartozó elemek tulajdonságai adja meg.

Az ellenálás

A feszültség és az áramerősség egymással egyenesen arányos, tehát hányadosuk állandó.

Ez az állandó a fogyasztóra jellemző adat, s a fogyasztó elektromos ellenállásának nevezzük. Jele: R, mértékegysége Georg Ohm német fizikus emlékére az ohm, amelynek jele a görög ábécé  (omega) betűje. Egy fogyasztó ellenállása 1 Ω, ha 1 V feszültség hatására 1 A erősségű áram folyik keresztül rajta.

Az elektromos ellenállás azt mutatja meg, hogy egy adott vezetőben mennyire könnyen folyik az elektromos áram, a szabadon mozgó töltéshordozók mennyire könnyen mozoghatnak a vezető belsejében.

A feszültség és az áramerősség mérésével, meghatározható valamely áramköri elem ellenállása:

Az áramkör minden elemének van elektromos ellenállása. A kísérletekben, mérésekben használt vezetékekellenállása néhány tized ohm, ami általában töredéke a fogyasztóellenállásának, tehát általában elhanyagolható.

Az ellenálás szerepe az áramkörben nem más mint az, hogy gátolja a villamos energia haladását. A szerepvállalás a hőleadás árával lehetséges, ezért minden áramkört hüteni kell. Az ellenálás azért szükségeltetik egy áramkörben, mert annak belső kapcsolásin külömböző feszültségnek kell haladnia. Ezt a feszültséget azonban nem lehet folyton külsőleg szabályozni, ezért annyira kézenfekvő az ellenálás használata.

Az ellenálások tipusai

Az áram erőssége szerint:

magas áramerősségű;

alacsony áramerősségű.

Felépítés szerint:

fix ellenálások;

állítható ertékü ellenálások:

potencióméterek;

részben állítható ellenálások.

Cél szerint:

különleges;

közönséges.

Az ellenálás szimbólumai

A könnyed értelmezésért, a villamos elemeket grifakailag is ábrázoljuk.

Az ellenálás szimbólumai a következőek:

Fix ellenálások:

Állitható ellenálás

Ellenálások kapcsolása

Az ellenálásokat, úgy mint bármilyen más elemet két féle módon lehet kapcsolni: párhuzamosan és sorosan.

A soros kapcsolást megadtuk az alábbiakban:

A párhuzamos kapcsolást megadtuk az alábbiakban:

A soros kapcsolás esetén a következő matematikai képlet szerint számoljuk ki az eredő ellenálást:

ahól Re az eredő ellenálást jelképezi.

A párhuzamos kapcsolás matematikai képlete, pedig:

Gyakorlat

Számitsd ki a következő áramkör eredő elenálását:

ahol R1=0,5Ω; R2=10Ω; R3=5Ω; R4=15Ω.

A tekercs

A tekercs csavarmenet szerüen tekeredő elektromos vezető. A menetek és az egymásra feltekert rétegek között szigetelés van. A tekercs az a villamosságtani passzív elem, amelynek két vége van, és amelyet mágneses energia tárolására használják (mágneses mező). A tekercs sajátlagos paramétere az induktivitás. Az induktivitást Henry-ben mérjük.

A tekercset transzformátorok, forgógépek és kisebb áaramkörökben használják.

Egy tekercset egy magra feltekercselt huzalból nyerünk. A mag ferromágneses anyagból készül. Amennyiben egy magra tekercselünk egy huzalt, megnöveljük annak induktivitását; míg ha mag nélkül tekercseljük, az induktivitás minimálisra csökken.

A tekercs szimbólumai a következőek:

Fix tekercs

Állítható tektercs

A tekercs kapcsolása

Ismerjétek fel az alább megadott kapcsolásokat!

A kondenzátor (kapacitás)

Sok töltés kis helyen történő tárolására szolgáló eszköz a kondenzátor (sűrítő). A kondenzátor legegyszerűbb formája két egymással párhuzamos, egyenlő területű fémlemez, melyek egyikét leföldeljük Ez a síkkondenzátor.

A kondenzátorlemezeket a kondenzátor fegyverzeteinek nevezzük. Ha a földeletlen lemezre +Q töltést viszünk, a földelt lemez töltése a megosztás miatt -Q töltésű lesz. A +Q töltésű és a -Q töltésű lemezek mezeje a lemezek közötti térrészben egyirányú, erősítik egymást. A fegyverzeteken kívül azonban a két mező egyenlő nagyságú és ellentétes irányú, lerontják egymást. Az elektromos tér gyakorlatilag a két fegyverzet közötti térre korlátozódik (csak a széleken domborodik kissé kifelé).

A különnemű töltések vonzzák egymást, ezenkívül közel is vannak egymáshoz, tehát a lemezek közötti feszültség viszonylag kicsi, így kis feszültség hatására nagy töltés tárolására képesek. Ez indokolja a sűrítő elnevezését. A kondenzátor töltésének az egyik lemez töltését, feszültségének a lemezek közti feszültséget nevezzük.

A technikában alkalmaznak igen sokféle kondenzátort, sík-, gömb- vagy hengerkondenzátorok. A fegyverzetek között szigetelőanyagként használnak: levegőt, csillámot, papírt, üveget, kerámiákat. A tömb- vagy blokk-kondenzátorok egyik gyakori típusa két hosszú, összegöngyölt alumínium fóliából és parafinozott papírból mint szigetelőanyagból áll. Így kis méretek mellett igen nagy kapacitás érhető el (pl. 5 cm.5 cm.2 cm méret mellett 1 μF; ekkora kapacitása lenne egy önmagában álló 900 m sugarú fémgömbnek). Manapság már gyártanak 1 F kapacitású kondenzátorokat is kis méretekben viszonylag olcsón. A forgókondenzátor kapacitása kényelmesen változtatható azáltal, hogy a párhuzamos fémlapokból összetett állórészhez képest a hasonló felépítésű "forgórészt" elforgatjuk, így növelve a szembenálló felületek nagyságát. A kapacitás teljes beforgatás esetén a legnagyobb.

A kondenzátorok csak bizonyos feszültségre tölthetők fel, mert ennél nagyobb feszültségnél "átütés" következik be. A nem légszigetelésű kondenzátorok nagy része ilyenkor a szigetelőanyag megrongálódása miatt használhatatlanná válik. Ezért a kondenzátoroknál általában megadják a "vizsgálati feszültséget" és az ennél kisebb, a tartós használatnál megengedhető üzemi feszültséget.

A kapacitás fogalma

Ha egy szigetelt és minden más fémes vezetőtől távol lévő vezető töltését kétszeresére növeljük, a kialakult elektromos mező térerőssége, s így a vezető potenciálja is kétszeresére nő. A vezető potenciálja a vezetőre vitt töltéssel egyenesen arányos, tehát a töltés és a potenciál hányadosa állandó.

A vezetőre vitt töltés és a kialakult potenciál hányadosával meghatározott fizikai mennyiség a vezető kapacitása (befogadóképessége) (C):

Minél nagyobb C értéke, annál több töltés vihető a vezetőre anélkül, hogy túllépne egy rögzített potenciálértéket.

A kapacitás egysége a Farad=coulomb/volt, jele F.

A kondenzátor áramköri jele

Kondenzátorok kapcsolása

A gyakorlatban sokszor előfordul, hogy a rendelkezésre álló kondenzátorok kapacitása nem megfelelő. Túl kicsi vagy túl nagy. Ilyenkor több kondenzátort összekapcsolunk. Az összekapcsolt kondenzátorok úgy viselkednek, mint egyetlen kondenzátor, melynek kapacitása (az eredő kapacitás) eltér az összetevő kondenzátorok kapacitásától.

Ha a kondenzátorokat egymás után, elágazás nélkül kapcsoljuk kapcsolását, soros kapcsolásról beszélünk. Az összekapcsolt fegyverzetek csak megosztás útján juthattak töltéshez, így azok csak előjelben különböznek, azaz Q = Q 1 = Q 2 = Q 3.

Innen az eredő kapacitás:

Sorosan kapcsolt kondenzátorok eredő kapacitásának reciproka egyenlő az egyes kondenzátor kapacitások reciprokának összegével.

Sorosan kapcsolt kondenzátorok

Kondenzátorok párhuzamos kapcsolása

A gyakorlatban sokszor előfordul, hogy a rendelkezésre álló kondenzátorok kapacitása nem megfelelő. Túl kicsi vagy túl nagy. Ilyenkor több kondenzátort összekapcsolunk. Az összekapcsolt kondenzátorok úgy viselkednek, mint egyetlen kondenzátor, melynek kapacitása (az eredő kapacitás) eltér az összetevő kondenzátorok kapacitásától.

Ha mindegyik kondenzátor pozitív és negatív fegyverzeteit külön összekötjük egy-egy közös pontba, párhuzamos kapcsolásról beszélünk. Az összekapcsolt fegyverzetek ekvipotenciális felületet alkotnak, így a szembenálló felületek között mindenütt U a feszültség:

U = U 1 = U 2 = U 3 .

A kondenzátorok párhuzamos kapcsolása

Kondenzátoros mikrofon

Passzív áramkörök

Egyéni munka : mondjátok el szóban, mi az ellenálás, a tekercs és a kapacitás!

Soros R-L-C kapcsolás

Kapcsoljunk sorba egymással:

egy ellenállást,

egy tekercset és

egy kondenzátort.

Ezután a kapcsolást fogyasztóként kössük egy u szinuszos feszültséget szolgáltató generátorra. A soros kapcsolás miatt az áramkör mindhárom elemén (R, L, C) ugyanaz az áram folyik keresztül, ami:

az ellenálláson uR, az induktivitáson uL, a kapacitáson pedig uC feszültségesést hoz létre.

Áramkorlátozó hatás

Határozzuk meg az áramköri elemek eredő áramkorlátozó hatását, tehát az áramkör impedanciáját!

A feszültségeket (mivel váltakozó mennyiségekről van szó) vektoriálisan kell összegezni:

az ellenállás feszültsége fázisban van az árammal,

az induktivitás feszültsége az áramhoz képest 90°-ot siet,

a kapacitáson a feszültség 90°-ot késik.

Az eredő feszültség

Az egy hatásvonalra eső uL és uC eredőjét kivonással határozhatjuk meg, hiszen irányuk ellentétes. Az így kapott uL-uC feszültséget kell összegezni az ellenállás feszültségével. Az eredő feszültség a generátor feszültségével egyezik meg.

A feszültség-háromszög

A kapott feszültség-háromszögre alkalmazva Pithagorasz tételét:

Az impedancia-háromszög

Ha a háromszög minden egyes oldalát elosztjuk a közös mennyiséggel, i-vel, akkor az impedancia háromszöget kapjuk meg. Egy ellenállás, egy tekercs és egy kondenzátor összekapcsolását R-L-C kapcsolásnak nevezzük.

Összefoglalás

Soros R-L-C kapcsolást akkor kapunk, ha sorba kapcsolunk egymással egy ellenállást, egy tekercset és egy kondenzátort, majd a kapcsolást fogyasztóként kötjük egy szinuszos feszültséget szolgáltató generátorra. A soros kapcsolás miatt az áramkör mindhárom elemén ugyanaz az áram folyik keresztül. Az u/i hányados a három sorba kapcsolt elem eredő váltakozó áramú áramkorlátozó hatása, vagyis az impedancia. A soros R-L-C kapcsolás impedanciájának értéke és fázisszöge függ a frekvenciától. A frekvenciafüggőségből az következik, hogy található egy olyan frekvencia, amelynél az induktivitás és a kapacitás feszültsége megegyezik. Ezt a frekvenciát rezonancia frekvenciának nevezzük.

Soros R-L kapcsolás

Soros R-L kapcsolás esetén az áramkörből a kapacitív reaktancia hiányzik, tehát: XC=0, és uC=C; az u/i hányados a kapcsolás impedanciája.

Azt a frekvenciát, ahol az induktív tag reaktanciája megegyezik az ohmos elem ellenállásával az áramkör határfrekvenciájának nevezzük. (Φ=45°)

A tekercs vesztesége

Áramkorlátozó hatás

Minden tekercsnek az induktivitáson kívül ohmos áramkorlátozó hatása is van, tehát úgy viselkedik, mintha egy R-L kapcsolásnak felelne meg. Az ohmos ellenállását váltakozó feszültségen

a huzal ohmos ellenállása, valamint

a vasmag örvényáramú és hiszterézis vesztesége

határozza meg. Ezek összessége képviseli a tekercs veszteségét.

Helyettesítő kapcsolás

Mindebből látható, hogy a tekercs nem egy ideális alkatrész, ezért meg kell rajzolnunk a helyettesítő képeit. Azt az R-L kapcsolást, amely egy valódi tekercs áramköri viselkedését utánozza le, a tekercs helyettesítő képének nevezzük.
Megkülönböztetünk

soros helyettesítő kapcsolást és

párhuzamos helyettesítő kapcsolást,amelyek csak akkor egyenértékűek egymással, ha impedanciájuk és fázisszögük azonos. Ez csak akkor teljesülhet, ha a soros és a párhuzamos ellenállásuk értéke különbözik, amit az ábra jelölésrendszere is tükröz.

Helyettesítő kapcsolás

Soros R-C kapcsolás

Ha a soros R-L-C áramkörből hiányzik az induktív reaktancia, akkor soros R-C kapcsolást kapunk, ahol XL=0 és uL is egyenlő nullával.

A soros R-C kapcsolás impedanciája a vektoriális összegzés eredményeképpen kapott impedancia háromszögből:

Impedancia

Ha a soros R-L-C-nél kapott impedancia képletét összehasonlítjuk a soros R-L és soros R-C impedancia viszonyaival, akkor arra a következtetésre juthatunk, hogy a

összefüggésből mindig az a reaktancia érték hiányzik az adott áramkör impedanciájának meghatározásánál, amely elemet a soros kör nem tartalmazza.

R-C soros kapcsolása

A kondenzátor vesztesége

Egy valódi kondenzátor mindig egy R-C kapcsolással azonos, mivel a kondenzátornak is van ohmos vesztesége, bár a tekercsénél lényegesen kisebb.

A kondenzátor

A kondenzátor veszteségeinek fő összetevői:

átvezetési veszteség,

polarizációs veszteség.

Helyettesítő kép

A veszteségek helyettesíthetők egy ellenállással, amelyet a kondenzátorhoz sorosan vagy párhuzamosan kapcsolhatunk. A soros és a párhuzamos helyettesítő kép csak akkor egyenértékű egymással, ha impedanciájuk és fázisszögük azonos, viszont az ellenállásaik és a reaktanciáik értékei különbözőek.

Helyettesítő kapcsolás

A párhuzamos R-L-C kapcsolás

Kapcsoljunk párhuzamosan u szinuszosan váltakozó feszültségre

egy R ellenállást,

egy L önindukciós tényezőjű tekercset, és

egy C kapacitású kondenzátort.

Célunk a kapcsolás váltakozó áramú eredő áramkorlátozó hatásának levezetése.

Párhuzamos kapcsolásról lévén szó a közös mennyiség a feszültség. Ennek ismeretében  áramok felhasználásával vektoriális összegzés útján meghatározhatjuk az eredő áramot. iR  fázisban van a generátor feszültségével, míg ehhez képest iC 90°-ot siet, iL pedig 90°-ot késik.

R-L-C párhuzamos kötés

A párhuzamos rezgőkör

A reaktanciák frekvenciafüggősége miatt az impedancia és a fázisszög is a frekvenciától függően változik. Párhuzamos rezgőkörről áramrezonancia esetén beszélhetünk, amikor XC=XL.

A párhazumos rezgőkör

A párhuzamos rezgőkör alkalmazása
A párhuzamos rezgőkört a soroshoz hasonlóan különböző frekvenciájú jelek kiszűrésére, vagy kiválasztására használhatjuk, például a rádió és a televízió készülékek hangolására.

Összetett hálózat

Egy összetett hálózat esetén, ha több ellenállás, kondenzátor, tekercs párhuzamos kapcsolatáról van szó, akkor az egyes ellenállások, kapacitások és induktivitások eredő hatását képviseltetjük egy R, egy C és egy L áramköri elemmel.

Felmérő

Mit értesz az ellenálás alatt?

Milyen módon használják az ellenálást az áramköröken?

Melyek az ellenálás szimbólumai?

Mi a tekercs?

Melyek a tekercs szimbólumai?

Mi a kapacitás? Milyen kondenzátorokat alkalmazunk a tehnikában?

Melyek a kondenzátor szimbólumai?

Mit lehet érteni a passzív áramkörök alatt?

Magyarázd el a soros R-L-C kapcsolást, vázold le a megfelelő rajzoakt!

Írdd le mit tudsz a soros R-L kapcsolásról. Vázold le a megfelelő rajzokat!

Vázlatold a soros R-C kapcsolárlól tanultakat, ne feledd ki a megfelelő rajzokat.

R-L-C párhuzamos kötés.

Szerszámok, készülékek, ellenörzők (SDV-ék)

Az SDV-ék olyan szerszámok, készülékek, illetve ellenörzők amelyeket különféle célokra használunk. Ezek közül, felsoroljuk:

satu;

csipesz;

patentfogó;

csavarhúzó;

kulcsok;

kalapács;

fürész;

dálta;

reszelők.

Egyéni munka. Soroljátok fel azokat a szerszámokat, készülékeket, ellenőrzőket, amelyeket a villamosság terén használhatunk!

Elektromos kábelek vezetőinek gyártása és kialakítása

Elektromos kábel ereinek gyártása és azok típusai
Az elektromos kábel alapvetoen két
részbol áll: egy elektromos vezeto ér, ami többnyire réz vagy alumínium (bizonyos speciális esetekben lehet más is) és erre a vezetore kerülo szigetelés mely napjainkban valamilyen muanyag .

Elektromos kábel elvi vázlata

A kábel erek anyaga
A kábelek elektromos vezeto ereinek anyagát alapvetoen három csoportba sorolhatjuk:
• réz (Cu)
• alumínium (Al)
• egyéb

A réz a legelterjedtebb villamos vezeto. Az alumíniumnál kisebb az elektromos ellenállása és hotágulása, ezért kedveltebb a felhasználása az ilyen kábeleknek a kivitelezok körében. A kábelipari célokra alkalmas réz alapanyagát anódréz elektrolízisével állítják elo, majd az így nyert katódrezet redukáló atmoszférában újra megolvasztják és dróttuskóvá öntik. Ez lényegében egy 8mm átméroju rézhuzal melynek a tisztasága minimálisan 99,9% kell hogy legyen. A gyártás során legalább 16 féle különböző szennyező anyag kerülhet a rézbe, melyek a réz elektromos vezeto képességét ronthatják. Ezek közül
leginkább a P, Fe, Co, Si jelenléte rontja a réz vezetoképességét.
Az alumínium előállítása bauxitból kilúgozott timföld elektrolízisével történik. A fémolvadékot ezután egalizálják (egyenlosítik), finomítják, majd további megmunkálásra alkalmas tömbökbe öntik. A tömbökbol többnyire öntve hengerelt módszerrel úgynevezett 'properzi'-féle alaphuzalt készítenek a kábelipar számára mely hasonlóan a réz alaphuzalhoz 8 mm átméroju de esetenként lehet 10 vagy 15mm átméroju is. Az alumínium tisztasága minimálisan 99,45% kell hogy legyen. Az alapanyag gyártása során legalább 11 féle szennyezővel kell számolni, melyek közül a Mg és a V jelenléte növeli a legerősebben az alumínium ellenállását. Az egyéb kategóriába többnyire a kompenzációs kábelek erei kerülnek. A kompenzációs kábeleket a
hőmérsékletet méro hőelemekhez használják. A mérés sajátossága, hogy a hőelemhez kapcsolt muszer csak akkor ad valós értéket, ha a muszer és a hőelem közötti kábel ugyanazon anyagból készült mint a hőelem. Tehát ha a méréshez egy NiCr-Ni hőelemet használnak akkor a kábel egyik vezetoje NiCr ötvözet míg a másik vezeto Ni kell hogy legyen. Ezen a területen felhasználhatnak még Fe, CuNi, Ni, Pt anyagokat is vezetonek.
A kábel erek gyártása
A már említett réz vagy alumínium alaphuzalokból, úgynevezett huzalhúzással azaz üregben való többszöri áthúzással készülnek az erek gyártására felhasznált huzalok. Ezek legkisebb átméroje 0,02mm is lehet. A
technológiai okokból szükséges lágyítást gyártás közben végzik el. A lágyítás hőmérséklete alumínium húzása esetén 350-450 C°, míg a réznél 300-520 C° lehetséges. A kábelgyártás szempontjából a huzalok előírt szilárdsága, villamos vezető képessége és felületi minősége a lényeges, a huzalokon többnyire nem
alkalmaznak különleges felületkezeléseket, hacsak nem szükséges a réz vezető ónozása. A hidegen húzott huzal úgy készül, hogy az alaphuzalt megfeleloen kiképzett, fokozatosan szukülo nyílású húzószerszám sorozaton húzzák át. A húzószerszám anyaga keményfém, vagy gyémánt lehet A húzószerszámon
áthúzott huzal átméroje lecsökken, hossza eközben nyúlik.

Huzalhúzás vázlata

Az így elkészült réz vagy alumínium huzalok alkalmasak különféle kábel ér szerkezetek összeállítására, melyek lehetnek tömör, vagy sodrott kivitelüek. Például ha a húzás utolsó fázisában végtermékként kapott 1,38mm
átmérőjű réz huzalt PVC szigetelo anyaggal leszigetelünk egy H07V-U 1×1,5mm2 (MCu) típusú tömör erü vezetéket kapunk. Amennyiben 0,25mm átmérojű huzalukból 30 szálat összesodrunk és azt szigeteljük le hasonló módon akkor H07V-K 1×1,5 mm2 (Mkh) típusú sodrott erü hajlékony vezeték lesz a termékünk.

Tömörü erü vezeték

Tömörü és sodrott erü vezeték

A kábel ér szerkezeteinek kialakítását elsosorban a felhasználói igények és a gyártási technológia határozza meg. Tömör ereket gyártanak azon kábelekhez, melyek beszerelés után rögzített állapotban fix helyen látják el
funkciójukat például a lakásunk falaiban húzódó vezetékek többsége ilyen H07V-U (MCu). Sodrott erekkel azok a termékek készülnek ahol fontos a hajlékonyság, illetve a kábel használata során mozgásnak, rázkódásnak
van kitéve. Ezek közé tartozik a H05VV-F (MT) mellyel a háztartási gépeink vannak csatlakoztatva a fali konnektorhoz.

Sodrott kialakítást alkalmaznak akkor is amikor a kábel rögzített elhelyezésu lesz, de az ér legyártása nem célszeru tömör kivitelben. Ilyen például egy 240mm2 keresztmetszetu réz ér, ahol a tömör ér gyártása sem
egyszeru feladat, valamint a kábel fektetésénél és bekötésénél is komoly gondokat okozhatna. A tömör érrel elkészített kábelt nehezen lehetne behúzni kábelcsatornába, kábeltálcára mivel az ilyen nagy keresztmetszetu ér hajlításához komoly erok szükségesek. Ezért ezt a kábelt célszeru 61db 2,24 mm átméroju réz huzalból összesodorni. Mivel az elemi szálak igen vastagok, az így készült ér és kábel nem nevezheto hajlékonynak, nem alkalmas mozgatható vagy vibrációnak kitett berendezések bekötésére, viszont a kábel fektetés elotti
átcsévélése, majd a fektetése egyszerubb, a könnyebb kezelhetoségbol adódóan kisebb a kábel sérülésének veszélye. A kábelek bekötésekor a kábelfej kiképzésekor szintén könnyebb vele a munka így idot, és az esetleges sérülésekbol keletkezo többletköltséget lehet megtakarítani.
Tehát a feladattól függoen számtalan érszerkezet alakítható ki. A leggyakrabban azonban négy alapesettel és azok variációival találkozhatunk.

Tömör ereket a többnyire a kis keresztmetszetű kábelekben alkalmaznak. A hazai gyakorlat szerint alumínium kábeleket 16 vagy 25mm2 keresztmetszetig tömör, az attól nagyobb ereket sodrott kivitelure gyártják (Pl.: SZAMKAM kábel 4×16 – 4×240). A német gyártók viszont a teljes méretsort tömör kivitelben készítik (Pl.: NAYY 4×16-4×240).
Réz kábelek esetében a kép egységesebb. Mind a hazai és a német gyártók hasonló módon 16 mm2 felett nem gyártanak réz kábelt tömör erekkel. Ennek oka, hogy a réz kábel sokkal elterjedtebb, és a gyártók a kínálati palettát itt inkább bovítik mint az alumínium kábeleknél.
Természetesen a kis keresztmetszetu kábeleket is gyártják sodrott kivitelbe (mint ahogy azt már említettem). Ennek oka a megfelelo hajlékonyság elérése. De míg az elobb említett példában az erek sodratai 1-2 mm átméroju huzalokat tartalmaztak, addig a hajlékony kábelek erei 0,05mm – 0,6mm átméroju huzalokból épülnek fel. Ezeket az ereket építik be a hajlékony PVC, gumi, vagy poliuretán szigeteléssel ellátott kábelekbe. Hogy átláthatóbb legyen a kábel erek sodrataira vonatkozó adathalmaz, szabványosították azt. A DIN VDE0295, IEC 60228 és HD 383 szerint a gyakran használt szerkezeteket táblázatba foglalták, ahol megkülönböztetnek különbözo finomsági osztályokat. A leggyakrabban használt finomsági osztályok:
• Class1 tömör ér szerkezet (nem hajlékony kábelekhez pl.: H07V-U (MCu))
• Class2 sodrott ér szerkezet (nem hajlékony kábelekhez pl.: NYY)
• Calss5 finoman sodrott ér szerkezet (hajlékony kábelekhez pl.: H05VV-F (MT))
• Class6 extra finoman sodrott ér szerkezet (hajlékony kábelekhez pl.: H01N2-E hegesztokábel)

A sodrott erek mechanikai tulajdonságai
Többször felmerült a kérdés, hogy mi az oka annak, hogy az erek sodrottak? A párhuzamosan nyalábbá összefogott huzalokkal szemben a sodrott, csavarvonal mentén futó szálakban a kábel hajlításakor kiegyenlítodnek a húzó- és nyomóhatások. Ezért egyrészt hajlékonyabb lesz a kábel, másrészt nem lépnek fel maradó alakváltozások és az ismételt hajtogatási igénybevételeket is sérülés nélkül elviseli.
Az érszerkezet hajtogatását a tömör ér fogja a legrosszabbul viselni. Az 5. ábrán látható L hosszúságú tömör ér meghajlításakor az L1-es szakasz meg fog nyúlni, az L2-es szakasz pedig rövidülést szenved. A középvonal elméletileg változatlan marad. Amennyiben a hajtogatást folyamatosan végezzük, az L1 és L2 szakaszokban fellépo nyúlás-zömülés az anyag felkeményedését majd törését okozza. Ezért nem lehet tömör eru kábellel mozgásnak vagy vibrációnak kitett berendezést bekötni. Az X hosszúságú mintában az ereket párhuzamosan összefogva majd meghajlítva a huzalok megtartják eredeti hosszukat, mely eredményeként a felso szálak az S1-S2 síkok közé behúzódnak, az alsó szálak pedig kilépnek a két sík határolta térbol. Amennyiben ez egy nagy hosszúságú kábel része lenne, az erek viselkedését úgy kellene vizsgálnunk mint az L1 és L2 szakaszokat, azaz a felso huzalokban húzó, míg az alsókban zömíto
igénybevételek lépnek fel. Ezek az igénybevételek akkorák is lehetnének hogy kábel törését eredményeznék. Ilyen felépítésu szerkezeteket ezért nem gyártanak. A többeru szerkezeteket sodrásával elkerülheto az elobb említett probléma, az ér hajlékony marad. Az Y hosszúságú összesodrott szerkezet egyenes állapotban szimmetrikus (a1-b1). Hajlításkor az érnek nem kell
alakváltozáson átmennie csak a nyíllal jelzett irányba elmozdulnia. Így a középvonal alatti huzal 'felesleg' elmozdul a felso 'huzalhiányos' térbe, ennek hatására az erekben nem jön létre nyúlás vagy zömülés. A huzalok
minél vékonyabbak annál nagyobb lesz a szerkezet hajlékonysága, és az erek élettartama a hajtogatással szemben.

Könyvészet

Fábián János: Elektromos kábelek vezetőinek gyártása, és kialakítása. Kurzus.

Dieter Baumann: Elektrotechnikai szakismeretek 1. B+V Lap-és Könyvkiadó Kft. Budapest, 1994.

Lándor Béláné; Molnár Ervin: A műszaki rajz alapjai (Villamos rajzi alapismeretek) Nemzeti Tankönyvkiadó-Tankönyvmester kiadó, Budapest, 2000.

Petkovics Imre: Villamosságtan alapjai. Tankönyv, Szabadka, 2000.

Bartha István: Villamosságtan, TERC Kft Budapest, 2013.

Karczub Béla: Műszaki rajz készítés és olvasás, NSZFI.

Palotai Zoltán: Szegecsek kialakítása, szerelése, szerszámai, NSZFI.

Kovács Gáborné Mezei Gizella, Rácz Péter, Szalai Péter, stb.: Gépelemek, Széchenyi István egyetem, 2013.

Szendrő Péter, Géza Apró, Ferenc Békés, Attila Bakosné Diószegi, Mónika Bercsey, Tibor Bider, stb.: Gépelemek, 2007.

Géprajz, gépelemek II; Óbudai egyetem, levelező oktatás.

Dr. Őze József; Gépelemek. Gépelemek méretezéseinek alapjai, Dunaújvárosi Főiskola, Dunaújváros, 2006.

Balla Sándor, Dr. Bán Krisztián, Dr. Lovas Antal, Szabó Attila: Anyagismeret. Budapesti műszaki és gazdaságtudományi egyetem közlekedésmérnöki és járműmérnöki kar, Budapest, 2011.

Mgr. Burány Nándor: Az elektronika alapjai – jegyzet, Szabadkai Műszaki Főiskola, 2001.

Florin Macarie; Ionel Olaru: Desen Tehnic, Ed. Alma Mater, Bacău, 2007.

Standard de Desen Tehnic.

C. Buzatu I. Codor: Electrotehnică generală. Note de curs.

Zgură, Gh.; Atanasiu, N.; Arieșeanu, N.; Peptea, Gh. – Utilajul și tehnologia lucrărilor mecanice, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1987.

Pavelescu, M.; Pavelescu, S.; Melnic, A.; Toderaș, L. – Manual
pentru Școala de Arte și Meserii, clasa a X-a,

Calificarea profesională: lucrător în mecanică de motoare,

Editura Didactică și Pedagogică, București, 2006.

www.tudasbazis.sulinet.hu

http://angol-magyar-szotar.hu

http://www.nyf.hu/others/html/technika/muszaki_abrazolas_800.htm#I