utorak, 22 oktobar 2013 13:06

Hladno kovanje - zupčanik i pinion

Ocenite ovaj članak
(3 glasova)

(O ruskom tenku i japanskoj sablji)

stellacfzupcanik

Zupčanici mašinica za pecanje večita su tema dokonih ribolovaca sa ex-YU prostora. Beskrajne šuplje priče o zupčanicima zamaraju normalne ribolovce (kojima je rola sredstvo a ne fetiš) ali i zabavljaju, jer o njima najviše polemišu oni koji nemaju ni trunke znanja o mašinskim elementima i tehnologijama izrade. Stoga evo, ukratko, najjednostavnije moguće:

Zupčanika ima mnogo: cilindričnih, konusnih, tanjirastih... sa spoljnim i unutrašnjim zubima; ima ih sa ravnim, kosim, strelastim, krivim – spiralnim – helikoidnim – zubima. Postoje i puževi i pužni točkovi, zupčaste letve... ali nas prvenstveno interesuju tzv. tanjirasti zupčanici sa krivim (spiralnim) zubima. (Pogledaj sliku dole!)

Zašto su zubi krivi?


Da bi se prenosila veća snaga (obrtni moment) a da bi zupčanik bio manji i samim tim lakši!


Kod zupčanika se smatra da nema klizanja nego se zupčanici (tj. zubi) praktično kotrljaju jedan po drugom. Poznato je da trenje manje kod kotrljanja nego klizanja, pa tako i je i temperatura niža. Zubi se kotrljaju po delu evolvente kruga... ali gde ja odoh – ovo je samo ribolov! Dodiruju se, praktično, po duži. Naravno da je ta duž duža ako je kosa, a još duža ako je kriva. Stoga su zubi na pogonskom zupčaniku, kao i na gonjenom (pinionu) krivi – da bi površina dodira bila veća a sam zupčanik manjih dimenzija! Naravno, takve zube je teže napraviti nego ravne, ili kose. Ako ih režete... ode mas’ u propas’ – ogromno vreme se utroši, a zupčanik je (pre)skup i (pre)težak (ako je rezan od čelika). Ako ih lijete, kvalitet je niži jer kad se ohladi menja se struktura i dimenzija. Ako ih naknadno režete... opet isto. Stoga je Shimano pokrenuo proizvodnju zupčanika i piniona tehnologijom hladnog kovanja!


Posle trogodišnjih napora, intenzivnih analiza funkcionisanja varaličarskih mašinica, razvojni tim Shimana konačno je obavio svoju misiju – dizajnirao je nova rešenja koja bi trebala da naprave zaokret u toj sferi. Oslanjajući se na vlastitu tehnologiju, iskustva i prestižnu Shimanovu tehnologiju obrade materijala hladnim postupcima, oznaka Paladin Gear Durability Enhancement (PGDE) označava da je upravo takvim postupkom, izrađen pogonski zupčanik od aluminijuma, a takođe i pinion.


Tehnologija hladne obrade materijala podrazumeva da se izrade zupčanici od manje materijala (manje mase), tako da su podrazumevani sklopovi lakši, a da u isto vreme budu snažni i izdržljivi poput onih koji su izrađeni od čistog ali termički tretiranog čelika. Pomenuta tehnologija pruža postojanost jedne od najbitnijih karakteristika upravo najboljih Shimanovih mašinica, a to je osećaj savršenog uzubljavanja i naleganja zupčanika što pruža jedinstven gladak osećaj pri okretanju ručice. Sada, zahvaljujući PGDE, mašinice će i posle višegodišnje upotrebe zadržati iste „klizne“ osobine kao da su juče otpakovane!


Do sada su se, pri izradi zupčanika i projektovanju njihovog naleganja, zarad snage žrtvovale „klizne“ osobine i obrnuto. Ovo stoga što snažniji zupčanici podrazumevaju materijal koji ne može bešumno i savršeno glatko da proklizava, drugim rečima: što su zupčanici bili izrađivani od izdržljivijeg materijala, to su postajali glasniji i odavali utisak kao da melju. Posle testiranja različitih kombinacija materijala za pogonski zupčanik i pinion, rođen je Shimano Paladin Gear System.


Radi se o tome da se specijalnim hladnim postupcima obrade, kovanjem, od specijalnog aluminijuma (dur-alumnijuma, koji se koristi u avio-industriji, jer je i jak i lak) izrađuje glavni zupčanik a pinion od specijalno obrađenog, otvrdnutog, mesinga. Takva kombinacija obezbeđuje ne samo savršeno već i veoma dugotrajno uzubljavanje koje savršeno klizi (kotrlja se) uz jedva primetan otpor, što je jedna od najprepoznatljivijih odlika gotovo svih Shimanovih mašinica, a pogotovo je taj osećaj savršen kod najkvalitetnijih modela.


Mašinsko rezanje, livenje i presovanje (kovanje), samo su neki od postupaka kojima se mogu dobiti delovi prenosnog mehanizma mašinica. Ali kod tehnologija koje zahtevaju zagrevanje materijala pre njegove dalje obrade (livenje), dolazi do promene strukture materijala. Stoga su u Shimanu ovladali posebnim načinima obrade materijala „na hladno“ kako bi sačuvali izvornu strukturu materijala i njegove najbolje mehaničke osobine i upravo je ovaj proizvođač danas jedan od lidera u svetu u toj vrsti tehnologije. Njome se zadržava originalna jačina materijala uprkos njegovoj obradi, jer se tako čuva jedinstvena molekularna struktura istog. Upravo ta karakteristika je izuzetno važna kada se uzme u obzir snaga zuba zupčanika, koji su naizgled tanki, ali zahvaljujući očuvanoj originalnoj molekularnoj strukturi, oni su, pojednostavljeno rečeno, molekularno gušći tj. čistiji nego kada bi prolazili kroz termičku obradu, pa stoga ne moraju biti ni debeli, a samim tim ni zupčanik ne mora biti masivan da bi imao zavidnu snagu.


Treba napomenuti da je zupčanik (kvalitet površine zuba) kod hladnog kovanja izuzetno tačan, tolerancija je paraktično 0, jer nema hlađenja i naknadnog skupljanja (kao posle livenja)!


Eto, to bi bilo pojašnjavanje za sve one koji se uvek prijatno iznenade kada zavrte Stellu, Aspire, Twin Power... jer im se čini kao da se vrte bez ikakvog otpora. (Još da napomenem da se hladnim kovanjem izrađuju mnogi delovi raznih mašina i sprava, recimo savršeno glatke cevi raznog oružja.) Ovo je bilo ukratko u zupčanicima, a o „ravnim glaDkim zuBčanicima koji su najbolji“ čitajte na drugim mestima.


Pošto ovo čitaju i tehnički laici, napraviću rogobatno poređenje sa dva tenka iz II Svetskog rata: znate da su Nemci uvek težili ka moćnom, robusnom, teškom, jakom... pa su im i Tigrovi bili takvi – sa debelim (ali ravnim) oklopom. A šta su uradili Rusi? Napravili su mali, lak (nizak!) tenk, brz (jer je lak – tanak oklop!), sa moćnim topom... ali su telo i kupolu zakosili i zaoblili! Time su dobili isti efekat kao da je oklop debeo, jer nemačka granata (ako ne rikošetira od kosine, ili obline), mora da probija tanak oklop i uzdužno, a ne samo poprečno. Tenk T34 se štitio oblikom više nego oklopom. Naravno, štitio se i niskom siluetom i velikom brzinom – teško je pogoditi nešto malo, a pokretno, pa još „oblikom“ oklopljeno. Ko je pobedio... zna se.


Stoga, ako Japanci kuju – treba im verovati da to umeju. Uostalom, kovali su samurajske mačeve vekovima – valjda umeju i da iskuju običan zupčanik. Zupčanik za običnu mašinicu, kojom se love ribe – a ne tigrovi. Naravno, ko peca somove preko pet metara treba mu teška haubica, morska dika – Saltiga. Za somove do tri metra dovoljna je i veća Stella...

shimanostella10


D. Jovanov

Lajkuj nas na Facebook-u