Generátor prototípus fejlesztés a közösségi közlekedés szolgálatában
Creators: name: Demeter, József
Publisher: name: Zenodo
Year: 2021
Subjects: generátor
hőterhelés
komponensek összehasonlítása
kiváltás
VG29211
PVG2921

description: Autóbusz generátor prototípus fejlsztése a Pirtó-Vill Kft-nél projekt összefoglalója

Kitűzött cél:

A Pirtó-Vill Kft. jelen támogatási lehetőség segítségével szeretné továbbfejleszteni a már piacon egyszer létezett, majd forgalomból kivett VG generátort úgy, hogy az 100%-ban képes legyen kiváltani a jelenleg többszöri felújításon átesett használt típusokat, mely az autóbusz átépítése nélkül lesz felhelyezhető és olyan műszaki paraméterekkel fog rendelkezni, melyek kielégítik a plusz fogyasztókkal átépített autóbuszok igényeit Magyarországon és más országokban is.

Szakmai feladatok:

Technológiai feltérképezés:

Az új típusú generátor feltérképezését a régi, elavult készülék alapos, mindenre kiterjedő vizsgálatával kezdtük. A generátort elemeire bontottuk, részegységeket határoztunk meg, melyeket méreteztünk, teszt berendezésekkel vizsgáltunk és összehasonlítottuk az eredetileg, a gyártó által megadott műszaki paraméterekkel. Megvizsgáltuk a régi típusú generátor jelleggörbéjét és meghatároztuk a saját fejlesztésű alkatrészünk célértékeit. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai.

Virtuális tervezés: 

A generátor meghatározott motorokra kerül felfogatásra, így első tervezési lépésként ezeknek a felfogatási rendszereknek a méreteit kellett definiálni. Különböző autóbuszok motorjait vizsgáltuk meg és készítettük el az általánosan elfogadható és beépíthető méretezett térháló modellt és fogalmaztuk meg a generátor térbeni kiterjedésével szembeni kritériumokat. Ezek alapján készült el az előtervezés és a vázlatos modell. Meghatároztuk a beszerezhető, átalakítható és kifejlsztésre váró alkatrészek listáját. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai és a BRW Hungária BT.

Komponensek tesztelése:

Az előzetesen meghatározott gyártók, előre meghatározott alkatrészeit beszereztük az S and Gy Kontakt Bt-től. Ezeket az alkatrészeket külön-külön vizsgáltuk, majd különböző gyártók termékeit variálva összeépítve is méréseket végeztünk a Pirtó-Vill Kft saját eszközein, illetve a pályázat keretein belül, a T and K logisztika Kft-től beszerzett Titane teszteren. A munkafázis végén kiválasztottuk a prototípushoz legmegfelelőbb alkatrészek listáját. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai és a BRW Hungária BT.

Modellezés:

Elkészítettük a generátor alkatrészeinek 3D modelljét, majd a komplett készülékét is. A levegős keresztáramú hűtés vizsgálata után méreteztük a ventilátort. A számottevő mechanikai terhelést felvevő részegységek kihajlására és folyáshatárára szoftver segítségével szimulációkat végeztünk. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai és a BRW Hungária BT.

Előmodell megépítése:

Gyártási terveket készítettünk CAM szoftver használatával, meghatároztuk a különböző komponensek legyártásához szükséges műveleteket. A porvédő fedél és a tartófedél bonyolult és precíz alakformája miatt 3D nyomtatóval került legyártásra, a fejlesztés során kiderült, hogy az előzetesen betervezett Epilog Helix 24-60W lézeres gravírozó és vágógép erre a feladatra nem alkalmas. A gyártási tervek alapján elkészültek a saaját fejlesztésű alkatrészek. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai és a BRW Hungária BT.

Tesztüzem:

A tesztüzem során a következő paramétereket figyeltük meg üzemi környezetben:

                - üzemi feszültség jelleggörbe

                - üzemi áramerősség jelleggörbe

                - tekercs hőmérséklet

                - állórész hőmérséklet

                - feszültségszabályzó hőmérséklet

                - diódahíd hőmérséklet

A méréseket először Titane teszter próbapadon végeztük. A Titane teszter próbapad munkaterületére történt a generátor behelyezése és bekötése. A próbapad üzemszerű állapot létrehozásával képes a generátort tesztelni különböző fordulatszámon és szabályozott feszültségen. A próbapad a biztosított feltételek mellett képes adatokat gyűjteni a generátor működéséről, úgymint generátor töltőáram, szivárgó áram, hőmérséklet. A generátor teljesítmény görbéje így felvehető. A tesztelés során hőmérséklet szenzorokat szereltünk fel, amelyek az üzemi működés során a tekercs hőmérsékletet, állórész hőmérsékletet, feszültségszabályzó hőmérsékletet, valamint a diódahíd hőmérsékletet mérte.

Először rövid intervallumú üzemi állapotot szimuláltunk 1/3-os, 2/3-os, majd 3/3-os terheltség mellett. Mindhárom terheltség mellett 10-szer ismételtük meg a mérést. A mérések során 27V feszültséget biztosítottunk, állandó 20°C-os környezeti hőmérséklet mellett. A mérések eredményeit átlagolva, megkaptuk a pontos értékeket, melyek grafikon formájában kerültek rögzítésre, ezeket értékeltük.

Elkezdődtek a generátor valós körülmények közötti rövid és hosszú távú tesztelései is, menetrendszerinti járatokat végző Ikarus autóbuszokra szereltük fel a generátorokat. Ezeken a próbajárműves tesztek során több esetben a generátor műanyag gerjesztő tekercse eltört, megrongálódott, ezért új gerjesztő tekercs került beépítésre, amivel a későbbiekben már nem volt gond. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai és a BRW Hungária BT.

 

Elkészült prototípus:

A prototípus elkészítéséhez, és a további gyártási folyamatok egységesítéséhez, a gyártási dokumentációt készítettünk. Ez a dokumentáció biztosítja, hogy a generátor komponensei ugyanazokkal az eljárásokkal legyenek legyártva. Így biztosítva a megfelelő minőséget.

A gyártási dokumentáció tartalmazza az általunk fejlesztett komponensek műhelyrajzát, amelyek alapján a gyártás történik, továbbá a 4. jegyzőkönyvben megfogalmazott G-kódok és CAM szoftveres utasításlisták is segítséget nyújtanak.

A gyártási dokumentáció végén szerelési útmutató van megfogalmazva, mely a részletezi a generátor pontos összeszerelését a már adott komponensekből. Az alvállalkozó átadott minden elkészült dokumentumot, terveket, mérési eredményeket, képeket, videokat. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai és a BRW Hungária BT.

Szakvéleményezés:

Az előzetesen benyújtott szándéknyilatkozatnak megfelelően a Prestolite Electric, mely a generátor gyártás és értékesítés piacán világszinten meghatározó vállalat, érdeklődést mutatott az elkészült prototípus iránt. A vállalat műszaki és kereskedelmi munkatársainak bemutattuk az elkészült generátort. Az angliai telephelyükön a generátort különböző teszteknek vetették alá, majd miután ezek a tesztek megfelelő eredménnyel zárultak elkészítették a saját műszaki rajzukat és megadták az Ő általuk is elfogadott üzemeltetési paramétereket. 

Az autóbuszokra felszerelt generátorokat bizonyos időnként megvizsgáltuk és az adott autóbusz üzemeltetővel tapasztalatairól egyeztettünk. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai.

Keletkező konkrét eredmény megnevezése:

A késztermékhez készült egy prototípus bemutató jegyzőkönyv, marketing anyag, illetve egy előadáshoz ppt dokumentum, amivel a cég alkalmazottai célzottan az autóbuszok üzemeltetőit fel tudják keresni és a terméket bemutatni. A munkafázisban részt vettek a Pirtó-Vill kft. saját alkalmazottai.

Összefoglaló:

A fejlesztések végeredményeként egy olyan új generátor típus került kifejlesztésre, mely teljes mértékben képes helyettesíteni az adott motorokba szerelt régi típusú generátorokat, továbbá a teljesítmény és az élettartam növelés eredményeként az új típusú generátor jelentős mértékben felülmúlja elődjét.