170138. lajstromszámú szabadalom • Csekély hulladékkal sajtolható fékkar kerékpár agyhoz és eljárás ennek előállítására
5 170138 6 része kisebb méretű lesz /kisebb lesz a fejkör átmérője/, tehát az igy lehetséges viszonylag kisebb sajtolási előtolás révén /fejkör átméri = sajtolási e'lőtolás/ további anyagtakarékosság biztositható. Konkrét esetben az anyagraegtakaritást és tartósságot, ill. a rovátkolás költségét egymáshoz képest mérlegelni kell. A 3. ábrán látható fékkar csaknem hulladékmentes sajtolással állitható elő. A 9 felső él alakja hosszirányban eltolva a lo alsó élen megismétlódik. A görbe szakaszok a bilincs felőli vég felé vízszintes szakaszokban végződnek. A fékkart a 3. ábrán jelzett SR sajtolási iránnyal párhuzamos oldalélü szalaganyagból lehet gyártani. A fékkar bilincs felőli vége a 11 függőleges élszakaszból és a vízszintes irányhoz hegyesszögben elhelyezkedő 12 élszakaszból tevődik össze. Lényeges, hogy a 12 élszakasz a sajtolás irányával párhuzamos legyen, mert igy a levágott saroknak megfelelő szalagszélesség megtakarítható. A 3. ábrán látható fékkar körvonala külön-külön a következő szakaszokból tevődik össze: 13 fejkör egy kerületi részéből, amelyhez a felső élen érintőlegesen, lényegében vizszintes 14 szakasz csatlakozik. A lo alsó élen a fejkör 15 ivben folytatódik, amely 16 vízszintes szakasszal a fékkar bilincs felőli végéig nyúlik. A 9 felső élen a 14 vízszintes szákasz töréssel folytatódik 17 ives szakaszban, amely nagyjából 15 ivnek felel meg. A 9 felső élen ezt követően 18 vízszintes szakasz látható, amely a fékkar bilincs felőli végéig nyúlik. Ez a fékkar-alak a 2. ábrán láthatóval szemben 28,6 # anyagmegtakaritást eredményez. Itt megjegyezzük, hogy az ábrákon látható fékkarok léptékhelyesen és méretarányuk 1:1. A4, ábra a fékkar kialakításhoz szükséges geometriai adatokat, viszonyokat ismerteti. Az átvitt fékező erő és a váz méretei megszabják a kerékagy MA középvonalának és a bilincs csavar MB középvonalának egymástól mért távolságát. Ezt a távolságot R'-vel jelöljük. A váz kialakításával kapcsolatos követelmények miatt ez a két középvonal nem helyezkedhet el azonos magasságban, hanem célszerűen MB középvonal MA középvonalnál alacsonyabban kell hogy elhelyezkedjen. A bilincs felőli végnél levő vízszintes karszakaszok kialakításához két paraméternek van döntő befolyása, nevezetesen egyrészt f-értéknek, tehát a bilincs felőli 7 nyilas középpontjának a fékkar 9 felső élétől mért legkisebb távolságának, másrészt c-értéknek, mint a bilincs felőli 7 nyilas középpontjának a fékkar lo alsó élétől mért legkisebb távolságának. Ezeket a távolságokat a sajtolásteehnikai és szilárdsági szempontok meghatározzák és bizonyos értéken alul nem választhatók. A 13 fejkör s átmérője a sajtolási előtolással azonos és attól függ, hogy a feszitőkup fékezőnyomatékát a fékkarra milyen elemekkel származtatjuk át. R-rel jelöljük a vízszintes alsó KII élnek MA középponttól mért távolságát, továbbáy -val a képzeletbeli felső él távolságát, MA középponttól, amely csak a bilincs felőli 7 nyilas felett esik egybe a tényleges felső éllel. Ezt a képzeletbeli élt a 4. ábrán KO-val jelöltük. Az s, R', f, c, R és Jp paraméterekkel lényegében meghatározott a fékkar alakja. A találmány szerinti megoldás megvalósításával biztosithatók az optimális anyagfelhasználás és szilárdsági viszonyok feltételei. Az 5. ábrán az optimális szalagszélesség meghatározását ismertetjük. Az ábrán a találmány szerint kialakitott fékkarnak az előállitáshoz szükséges szalaghoz viszonyított helyzetét mutatjuk. Igy egyértelműen megállapítható s-sajtolási előtolás jelentősége az anyagfelhasználás és méretezés szempontjából, ami természetesen ismét a feszitőkup és fékkar kapcsolatának függvénye. A szalagszélesség a felső részen s/2 szakaszból, az alsó részen a 4. ábra alapján levezethető összefüggésből c • cos ^szakaszból tevődik össze. «£, az egyenes karrésznek /KO felső élnek, vagy KU alsó élnek/ a sajtolási irányhoz /19 szalag-széllel párhuzamosan/ viszonyított ferdgségét mutatja, (b szög a bilincs oldali nyilas középpontját /MB/ és a fejkör középpontját /MA/ összekötő vonalnak a vízszintes karrészhez /KO, ill. KU/ viszonyított hajlását határozza meg. Ennek következtében a szalag középszakasza R'» sin/#£ + &/. Annak érdekében, hogy a paraméterek számát korlátozzuk, a továbbiakban _P -értéket e, f paraméterek függvényében fejezzük ki. Ebből adódik, hogy sinc^^-c és sin (V ^ Annak következtében, hogy a szalagszélességet meghatározó egyenlet paraméterei adottak,a B = *• + R' • sin/i>£+ (6/ + c • cosU. 20 z egyenlettel a fékkar csaknem hulladékmentes sajtolásához szükséges optimális szalagszélesség számitható. Függetlenül a fékkar körvonalának ezen paramétereitől, a legkisebb anyagfelhasználás 25 szempontjából figyelembe kell venni még a fékkar 6 vastagságát is. R', c, f, s és b paraméterek célszerű megválasztását az alábbi szempontok szerint kell végrehajtani: Nem helyes R' paramétert csökkenteni, mert a kisebb szalagszélesség és nagyobb anyagtaka~n rékosság mellett a kerékpár vázára ható erők JU nőnek. c és f paraméterek csökkentése lehetséges, de ezen törekvésünket sajtolástechnikailag a maradék falvastagság határolja. A találmány szerinti megoldás szempontjából kedvezőbb körülményeket biztosithatunk, ha a bilincs ol-35 dali 7 nyilas helyett rést alakítunk ki. I-lyen kialakításokat mutat a lo. és 11., valamint a 16. és 17. ábra. s - paraméter csökkentését alkalmas kapcsoló elemek kiválasztása korlátozza annak érdekében, hogy a fékezőnyomaték a feszitőkup és fékkar között átvihető legyen. 40 b - anyagvastagság alsó határát a feszitőkupról a vázra átvitt erővel szemben szükséges hajlító, kihajlási és nyírószilárdság szabja meg. A 7. ábrán a csekély hulladék mellett sajtolható legkedvezőbb alakú fékkar meghatáro-4c zását ismertetjük a fellépő hajlitó feszültségek figyelembevételével. A 7 nyilas MB középpontján át fektetett függőlegestől kiindulva a KU vízszintesre a fékkar állandó hajlitó^ feszültségnél szükséges vastagságait felrakjuk. Az igy keletkezett görbét 2o-szal jelöljük. A szerkezeti adottságok alapján MB közép-50 ponthoz a MA középpontot, tehát 13 fejbőrt megfelelően választjuk. A sajtolási irányban ezzel szomszédos fejkört 13'-el jelöljük. Ha a csekély hulladékkal járó sajtoláshoz célszerű fékkart kivánunk tervezni, akkor a fékkar felső élét 2o görbe segitségével határozhatjuk 55 meg, amiből D fékkar kialakitás adódik. A 7. ábra alsó részén a fellépő hajlító feszültségeket a csúcsérték százalékában tüntetjük fel. Az ábrából látható, hogy a 2. ábrán bemutatott, a technika eddigi állásának megfelelő A kialakitás feszültség eloszlása kedvezőtlen, „„ azonban a D kialakitás is ilyen kedvezőtlen 00 feszültségviszonyokat tükröz, csak azzal az eltéréssel, hogy ennek helyi elosztása az előzőtől eltér. Természetesen lehetséges továbbá karklalakitásokat megvalósítani, mégpedig oly módon, hogy 13' fejkörből kiindulva merőlegesen lefelé a 2o görbéből adódó hajli-65 tó feszültségeket felrakjuk. Igy E karkialakitáshoz jutunk. Ez a változat sem jelent optimális megoldást, ahogyan az a feszültség el-3
