Tudta-e?
Egy mobiltelefon 7-szer szennyezettebb felület, mint egy utcai korlát, de csak 2-szer több baktérium van rajta, mint egy billentyűzeten.

18. szám - 2007. október 1.

Válogatás az V. GENIUS diákverseny szakmunkáiból

Ablaktörlő mechanizmus CAD-ben

Az iskolában az Internetet böngészve rátaláltunk egy álláshirdetésre. A cikkben az állt, hogy a Bosch cég tervezőmérnököket keres CAD ismeretekkel ablaktörlő rendszerek tervezésére.

Kávai Gabriella és Sarnyai Ágnes, harmadik osztály, gépésztechnikus, számítógépes szerkesztő szak, Beszédes József Mezőgazdasági és Műszaki Iskolaközpont - Magyarkanizsa
Mentor: Tóth Béla

Miért az ablaktörlő?


Az iskolában az Internetet böngészve rátaláltunk egy álláshirdetésre. A cikkben az állt, hogy a Bosch cég tervezőmérnököket keres CAD ismeretekkel ablaktörlő rendszerek tervezésére. Bár még csak középiskolások vagyunk mi is elgondoltunk azon, hogy vajon alkalmasak lennénk-e majd egyszer erre a munkára. Elhatároztuk elkészítjük az otthoni autók ablaktörlőjét CAD-ben!
Mielőtt munkához láttunk volna, az Interneten utána néztünk az ablaktörlő rendszer történetének. Megtudtuk, hogy az ablaktörlők működési elvét egy nő találta fel. Ezzel még nagyobb kedvünk támadt ahhoz, hogy elkészítsük munkánkat.




Története

Mary Anderson éppen egy esős úton New York felé felfigyelt arra, hogy a sofőrök kinyitják a kocsijukon az ablakot és ronggyal hevesen törölgetik a vizes szélvédőt, hogy lássanak. Az első szabadalmaztatott ablaktörlőt 1903 novemberében mutatta be Henry Ford autómodelljénél. Mary Anderson ezzel megkezdte az ablaktörlők gyártását. A megoldás egyszerű volt: a vezető a kocsi belsejéből mozgattott egy kart egy emelő segítségével, amely letisztította az ablakot. Az ő találmánya tudott havat, esőt és jeget (ónos esőt) is az ablakról tisztítani. Az ablaktörlő alapfelszereltség lett már 1916-tól.


Az ablaktörlő feladata

Az ablaktörlőnek acél váza van. A karok vékony súrolós felületű szalaggal vannak ellátva, amelyek tisztítják az üvegről a vizet. Amikor a gumiszalag új, jól tisztít, nem hagy szennyezett csíkot és karcolásnyomot. Félresöpri a vizet mozgás közben. Ahogy elöregszik az anyag, sérülések és karcolások keletkeznek, repedések keletkeznek a súroló szalagon és így az nyomot hagy az üvegen. Néha le kell törölni az ablaktörlőket ablaktisztító folyadékkal, és így könnyebben tisztítanak tovább.
A tisztító hatás függ a tisztítókarok hosszától és az üvegre tapadásuk erősségétől is.
A legtöbb ablaktörlőt úgy alakítják ki, hogy a vezető szempontjából a legmegfelelőbb legyen a látás foka. Általában egy pontból indul a mozgásuk a szélvédő közepén. A gumifelület egyenes, de vannak olyanok is amelyeken, mint egy fa ágacskái elágaznak a párhuzamos gumirészecskék hat-nyolc felé. Ez nem a legmegfelelőbb, mert az erőkifejtés az üvegre nem egyenletes. Néhány gyártó speciálisan téli felszerelést gyárt, ahol az ablaktörlőt speciális téli védelemmel látják el, hogy taszítsa a jeget és a havat.



A legtöbb autón két kar mozog egyszerre. Az egyik kar mindig a vezetőhöz közeli ponton tisztítja az üveget, míg a másik az üveg közepéhez közel. Ezt hívjuk tandemnek. A vezetőnek ez a legmegfelelőbb. Más megoldások is léteznek más autóknál. A Mercedes például egykarú ablaktörlőt használ, amely az egész üveget átfogja, ez összetettebb megoldás, mint a megszokott kettős törlő rendszerek. Vannak olyan törlők, amelyek szélvédő ellentétes pontján helyezkednek el és ellentétes irányban mozognak.

Solid Edge

Az iskolában a Solid Edge programban már két éve dolgozunk. A programmal először másodikban ismerkedtünk meg, még emlékszünk arra, mikor elkezdtük az első vonalakat rajzolni a műhelyrajz környezetben. Első házi feladatnak különböző alakzatokat kellett megrajzolni. Később már komolyabb feladatokat is kaptunk. A második osztály első félévében a műhelyrajz környezetből áttértünk az alkatrész környezetbe, ahol a különböző alakok háromdimenziós változatát gyakoroltuk és készítettük el. A második félévben már egyszerűbb alkatrészeknek meg tudtuk rajzolni a 3D-s változatát, majd a műhelyrajzát. Később ezeket az alkatrészeket megtanultuk összeszerelni. A harmadik osztályban már többet dolgoztunk a szerelés környezetben. Házi feladataink közé tartozott többek között a bútorok elkészítése, ágyú makett, szerszámok vagy a CD lemez tartó modellezése. A másodikban elkezdett vonalhúzogatáshoz képest sok mindent tanultunk, hiszen ma már kézzel fogható tárgyakat modellezünk.

A munka kezdete


Munkánk során egy Opel Vectra és egy Zastava 101-es tandem-mozgású ablaktörlőjét készítettük el Solid Edge-ben. Segítségül lefényképeztük mind két kocsi ablaktörlőjét, majd szét is szereltük őket, a pontos méretek átvételéhez.

A képen a Zastava 101-es ablaktörlője látható a hajtómechanizmussal együtt:



A következő képen az Opel Vectra ablaktörlője látható közelebbről:



Az alkatrészek lemért adatai alapján a Solid Edge alkatrész készítés környezetében minden elemet külön elkészítettünk. A képen például az Opel ablaktörlőjének egyik része látható. Ez az alkatrész többnyire kihúzásokból és kivágásokból készült el.



Szerelés


A Solid Edge szerelői környezetében, már létező alkatrészeket tudunk egymással összeszerelni, illetve új alkatrészt is modellezhetünk. Ha egy hajlításnak a vastagságát megváltoztatjuk, akkor a szerelésben a hozzá szerelt alkatrészek követik a változást. A szerelésben egy alkatrészt ki is cserélhetünk egy új alkatrésszel.
A szerelés kényszerek segítségével valósul meg. Szerelési kényszer szerkesztésekor, mindig két alkatrész érintett. Az egyik, amelyet pozícionálunk, és szerkesztünk, a másik pedig, amelyikhez képest pozícionálunk.
A képen látható, hogy a Zastava ablaktörlőjéhez mennyi alkatrész összeszerelése szükséges.





















A szerelések elkészítése után büszkén néztünk a kész munkáinkra. Az első képen az Opel Vectra, míg a másodikon a Zastava 101-es ablaktörlője látható.
A képeket nézve sokan azt hihetnék, hogy ezeket a képeket az Internetről töltöttük le, de nem! Ezeket mi készítettük CAD modellezőnkkel! Bár együtt dolgoztunk, mégis volt munkamegosztás kettőnk között.

Az Opel Vevtra ablaktörlő modelljét Gabriella készítette:



A Zastava 101-es ablaktörlőjét pedig Ágnes készítette:



A számítógépen ezek a modellek mozognak is!

Kinematikai szimuláció




A kinematikai szimulációt a harmadik osztály második félévében kezdtük el használni. Legutóbbi munkánkon egy CD tartón készítettünk ilyen mozgást. Mivel nem olyan régen tanultunk meg ebben a környezetben dolgozni, kisebb nehézségekkel, de sikerült elkészítenünk az ablaktörlők mozgás szimulációját.

Munkánk során sok apró problémát kellett megoldanunk, ilyen például a szerelésnél az alkatrészek nem akartak egymáshoz illeszkedni, de gondjainkat sikerült kiküszöbölnünk. Büszkék vagyunk magunkra, hogy az ablaktörlőket sikeresen elkészítettük, és örülünk annak, hogy többet tudtunk meg az autók eme elengedhetetlen részének a mechanizmusáról és fejlődéséről az évek során.

Terveink között szerepel:
· egy egykarú ablaktörlő modell elkészítése (traktorok, Mercedes Benz luxus modellje)
· az ablaktörlő mozgásának kinematikai viszonyait alaposabban megismerni.
· saját tervezésű ablaktörlő modelleket készíteni.
ISSN 2334-6248 - Elektronikus folyóiratunk havonta jelenik meg. ©2020 Fókusz. Minden jog fenntartva!
Design by predd | Code by tibor