Repterek

1. Budapesti repülőterek
 Történelmi áttekintés
 1932: kutatás Budapest új közforgalmú repülőtere helyéről, a meglévő repülőterek kapacitás korlátja miatt
 Csepel északi része:
 Úszótalpas légi járművek számára is alkalmassá
próbálták tenni, hasonlóan az Aeroexpress Rt
lebonyolított hidroplán forgalomhoz
 Sosem lett polgári repülőtér
 Ott helyezkedett el a Weiss Manfréd Repülőgép és Motorgyár Rt (harci gépek gyártása)
 1935: eleinte Budaörs választása
 Az érkező / induló utasok függőleges térbeni
elválasztása (a világon elsőként)
 A reptér kapacitása a forgalom növekedésével
hamarosan szűknek bizonyult
 Kedvezőtlen talajviszonyok miatt a pálya felázott
 Ferihegyi repülőtér
 Terület a nevét egy gazdag budai serfőzőtől kapta: Mayerffy Xavér Ferenc
 1939: döntés a mai ferihegyi repülőtér építéséről (Ferihegypusztán)
 Kedvezőek a légköri viszonyok és a talaj sík
 Hátránya: a 30-as években távol esik a várostól
 1948: újraépítés kezdete (a második világháború miatt)
 1950 május 7: átadás (a mai I-es terminál, és az I-es pálya bizonyos szakasza)
 1983: a II-es pálya (gurulóutakkal), irányítótorony, Malév-gép karbantartásra műszaki bázis elkészítése
 1985: Ferihegy 2-es terminál átadása (mai 2A)
 Csak a Malév gépek használták, a külföldi gépek továbbra is az 1-est használták
 Évi kétmillió utas fogadására volt képes
 2000: Ferihegy 2B átadása
 Külföldi, és a LCC (fapados) légitársaságok használták
 2005: 1-es terminál felújítása, a LCC számára
 Párhuzamos eltolt elrendezés
2. Európai repülőterek
 Európai repülőterek
 ~30 HUB
 ~150-200 km-ént található egy jelentősebb (regionális) repülőtér
 ~ 50 km-ént egy általános repülőtér
 Modern gazdaság nem nélkülözheti a repülőtereket
3. Repülőterek csoportosítása
 Repülőterek jelentőségük szerinti csoportosítása

4. Repülőterek tervezése
4.1. Előírások, ajánlások
 Nemzeti:
 103/1999. (VII. 6.) Korm. Rendelet: A repülőterek létesítésének, fejlesztésének és megszüntetésének szabályairól
 A légiközlekedésről szóló 1995. évi XCVII. Törvény 39. §-ának (1) bekezdésében kapott felhatalmazás alapján a Kormány a következőket rendeli el:
 1 § …Budapest Ferihegy kivételével a Magyar Köztársaság területén meglévő és létesítendő repülőterekre terjed (Lt. 71. § 19. pont) ki
 2 § … a nyilvános repülőterek és a polgári célú nem nyilvános repülőterek a Magyar Köztársaság területén állandó lakhellyel vagy székhellyel rendelkező – természetes vagy jogi személy, valamint jogi személyiséggel nem rendelkező gazdasági társaság létesíthet.
 3 § (1) Polgári repülőtér létesítése iránti kérelmet a az érintett ingatlan tulajdonosának a hozzájárulásával és dokumentációval ellátva kell benyújtani a légiközlekedési hatósághoz. A kérelmet az állami repülőtér létesítése esetében a katonai légügyi hatósághoz kell benyújtani.
 Dokumentáció tartalma
 A repülőtér létesítőjének megnevezése
 A repülőtér tervezett rendeltetése, kategóriája
 A futópályák tervezett kiépítése, a tervezett pályairányok és méretek, a futópályák akadályviszonyai, zajgátló és biztonsági védőövezet kijelölése
 A repülőtér tervezett műszerezettsége és elhelyezési lehetősége
 A közművesítés lehetőségei
 A tervezett repülőtérre, valamint a zajgátló és biztonsági védőövezetére vonatkozó érvényes terület- és településrendezési terv kivonat, valamint szabályozási előírás
 A repülőtér építési telkét és üzemi épületét, valamint a zajgátló védőövezetet ábrázoló térképek (pl. megközelítési eljárások, akadálysíkok)
 A tervezett távközlési összeköttetések és azok berendezései
 A repülések végrehajtása szempontjából mérvadó meteorológiai körülmények jellemzése
 A repülőtéren létesülő szakszolgálatok (pl. tűzvédelmi, repülőgép, utas, légiárú földi kiszolgálás, repülőgép karbantartó, javító) működéséhez szükséges létesítmények tervei
 A repülési eljárások, a földi irányítástechnikai berendezések (pl. kommunikációs, navigációs) tervei
 A terezett repülőtéri ingatlan érvényes tulajdoni lapjának másolata
 A kérelemhez csatolni kell:
 Az Országos Rendőr Főkapitányság,
 A Készenléti Rendőrség Légirendészeti Parancsnokság,
 A BM TOP Repülőtéri Tűzoltóság Parancsnokság,
 Az Országos Meteorológiai Szolgálat,
 Az illetékes földhivatal,
 Az illetékes Állami Erdészeti Szolgálat,
 Az Állami Népegészségügyi Tisztiorvosi Szolgálat,
 Az illetékes Megyei Növényegészségügyi és Talajvédelmi Állomás,
 A Határőrség Országos Parancsnokság,
 Az illetékes nemzeti park igazgatóság,
 Az illetékes környezetvédelmi felügyelőség
…szakhatósági hozzájárulását
 Nemzetközi (Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet)
 ICAO: Airport Desing Manual (DOC 9157)
 Part 1 – Felszállópálya
 Part 2 – Gurulóutak, apron, várakozó területek
 Part 3 – Burkolatok
 Part 4 – Vizuális eszközök (pl. pálya megvilágítás)
 Part 5 – Elektromos rendszerek
 ICAO: Annex 14, Volumes I and II
 Volume I – Repülőtér kivitelezés és üzemeltetés
 Volume II – Heliportok
 ICAO: Airport Planning Manual (DOC 9184)
 Part 1 – Master Planning
 Part 2 – Terület felhasználás és környezetvédelem
 Part 3 – Kivitelezési ajánlások
 ICAO: Annex 14, Volume I
 4.2. Főbb tervezési szempontok
 Master Plan fő fejezetei:
 Várható forgalomi karakterisztikák
 Fölterület kiválasztás
 Légi oldal tervezés (pályák, gurulóutak, előterek, navigációs berendezések)
 Földi oldal tervezés (terminálok, cargo bázis, közúti előtér, utak, parkolók)
 Egyéb reptéri létesítmények, alrendszerek (üzemeltetési, kereskedelmi létesítmények)
 Pénzügyi tervezés (beruházási költségek, üzemeltetési költségek)
 Biztonsági kérdések
 Várható forgalmi karakterisztikák
 Forgalom összetétele (használat célja):
 Cargo, utas: üzleti, turista
 Nemzetközi, nemzeti, regionális, privát
 Forgalom nagysága:
 MOF: Mértékadó Órai Forgalom alapján (fel/leszállás külön kezelve)
 MOF tudatában jövőbeli trendek számítása
 Regresszió, trend analízis: múlt trendjeire épülve ad jövőbeli értéket
 Exponenciális extrapoláció: a megfigyelések súlyozása: a korábbi megfigyeléseknek több fontosságot ad
 Összehasonlítás: valamely hasonló ismert tevékenységgel
 Felmérések (survey)
 Alternatív scenariók (feltevések)
 Földterület kiválasztás
 Domborzati viszonyok
 Tenger, óceán, tópart közelsége
 Hegyek, dombok jelenléte
 Természetes akadályok: pl. kémény, hegy
 Általános meteorológiai viszonyok
 Uralkodó szélirány (ha van)
 Eső, hó, köd gyakorisága
 Meglévő infrastruktúrák: vasút, metró, autópálya
 Jövőbeli fejlesztési lehetőségek
 A kiszolgált város közelsége
 Védett állatok jelenléte
 Légi oldal tervezés (airside): kifutópálya
 Légi oldal tervezés (airside): kifutópálya karakterisztikák
 TORA Take off Run Available
 ASDA: Acceleration Stop Distance Available
 TODA: Take-Off Distance Available (V1től: elhatározási sebesség)
 LDA: Landing Distance Available (sugárfék nélkül)
 Légi oldal tervezés (airside): terminálok
5. Repülőtéri létesítmények
5.1. Repülőtéri navigációs eszközök
 Instrument Landing System (ILS)
 Műszeres bevezető, leszállító rendszer, a II vil.háb. után fejlesztették ki anyahajókhoz, de a polgári légi forgalomban csak a ’60-as évektől terjedt el
 Iránysávjeladó (localiser):
 Horizontális sugárzási zónát hoz létre a az ellentétes küszöbtől cca. 300m-re
 2 sugárnyalábból áll: pálya középvonalában a két jel térerőssége egyenlő (ettől eltérve az egyik jel túlsúlyba kerül)
 Siklópálya adó (glide slope)
 Pálya küszöbétől cca. 300m-re telepítve
 Jelegyenlőségi zónája kijelöli a nemzetközileg ajánlott 2,5-3º siklópályát
 Helyjeladó (Inner/Middle/Outer Marker: ~0/0.5/4 NM-ra a pályaküszöbtől)
 Célja átrepülésekor a fedélzeten fény/hangjelzés adása

 Microwave Landing System (MLS)
 ILS hátránya, és az alacsonyabb megközelítési minimumok miatt fejlesztették ki
 kritikus zónán belüli tartózkodás tilos ILS megközelítés alatt
 Elve: a pálya középvonalától tekintve pásztázza a légteret +/- 40º-ban
 egy ciklus alatt két jel a gépről, amiből az idő segítségével hely határozható
 Előnye
 Jobb pontosság
 Működési elve miatt alkalmas teljes megközelítésre (nem csak végső megközelítés)
 Tetszőleges görbületű megközelítési útvonal
 ’90-es években rendelkezésre állt, de végül nem terjed el a GPS alapú rendszerek megjelenése miatt (pl. ADS-B)
 Precision Approach Path Indicator (PAPI)
 Vizuális siklópálya jeladó rendszer
 Siklópálya szögének függvényében színt változtat a műszer
 Nappal és éjszaka is használható (látástávolság ~8/30 km)

 légi eszközt bűncselekményhez először 1926-ban alkalmaztak (a szeszcsempészetben érdekelt rivális banda ellen, melynek farmépületére három kis bombát dobtak le az illinoisi Williams Countryban)
 Célja:
 Az utasok és az értékek védelme,
 a jogellenes cselekedetek megakadályozása
 jogellenes cselekedet
 Repülésbiztonság szándékos csökkentése (pl radar
megrongálása)
 Élet, gazdasági és kulturális értékek elleni cselekedetek
 Gépeltérítés
 Terrorakciók
 Megszervezése állami feladat
 Alapjait nemzeti és nemzetközi jogszabály
rögzíti
 Titkosszolgálati felderítés
 Repülőtér védelme
 elkerítés
 beléptetés ellenőrzése
 beléptetésre jogosítottak ellenőrzése
 emberek, járművek mozgásának követése
 üzemei folyamatok felügyelete
 kritikus pontok (pl. tüzelőanyagtárolók) védése
 Veszélyeztetett területek ellenőrzése
 beszállóhely
 várakozóhely
 utascsarnokok
 utasok, poggyász, teherárú ellenőrzése
 utasok ellenőrzésének szabályai:
 egyéni sérelmet ne okozzon
 legyen jelen intézkedésre jogosult fegyveres egyén
 ellenőrzött és nem ellenőrzött utasok térbeli
szétválasztása
 poggyászok azonosítása
 rejtett riasztási eszközök alkalmazása
 eszközök, módszerek:
 áthaladásra bejelző fémdetektoros kapu, kézi fémdetektorok
 röntgen készülékek, személyi motozás
 elektron befogó detektorok
 kipárolgás elemzés
 termikus neutron-aktivizálás
 röntgensugár elnyelés
 kutyák
7. A jövő repülőterei
 Miért szükséges?
 2020-ra a mai forgalom megkétszereződik
 A rendelkezésre álló repülőterek fejlesztése
sokszor korlátozott
 Zaj problémák
 NASA V/STOL repülőterek
 Multilevel runway
 A kifutópálya, előtér és a terminál több szintű kivitelezése
 ”Zöld” repülőtér
 Föld alatti terminál és előtér
 Automatizált földi kiszolgálás
 Airside Landise Separation
 Landside-airside szétválasztása, landise áthelyezése pl. a városközpontba
 Több város megosztva használ egy repülőteret
 Egy nagyváros repülőtér hálózatot hoz létre: repülőtereknek a forgalom iránya szerinti használata
 A kettő kombinációja

8. Összefoglaló
 Európában ~ 20-30 km-ént található egy repülőtér
 A repülőterek tervezésére nemzeti, nemzetközi
ajánlások, illetve előírások találhatók (pl. ICAO:
Airport Planning Manual: Master Plan)
 Számos szempontot különböztetünk meg (pl. várható
utasforgalom összetétele, uralkodó szélirány)
 Igényeknek megfelelő kivitelezési lehetőségek (pl. peir-ek, satellite-ek)
 Repülőtereknek számos alrendszere van
 Alrendszerek közötti megfelelő kommunikáció
szükséges
 A jövő repülőterei több innovatív ötletre épülnek

Légterek

1.Légkör
1.1. Általános jellemzők
 Definíció: a Naprendszer bolygójának a szilárd tömegéhez kapcsolódó gázburok
 Terjedelme: alsó és felső határát nehéz meghúzni
 Alsó határa:
 a folyadék/jég felszíne (a talajfelszín nem mindig határ, mert a föld alatti barlangokat üregeket is levegő tölti ki)
 Felső határa:
 Elméleti úton:
 a Földhöz rögzített koordináta rendszerben számított centrifugális és nehézségi erő egyensúlya
 Egyenlítőnél 42.000, sarkokon 28.000km magasságban tapasztalható, ez alatt a gázburok együtt mozog a Földel
 Tapasztalati úton:
 meteoritok felvillanásának magassága
 kb. 100, de észlelhető akár 500 km magasságon is)
 Rádióhullámok visszaverődésének magassága
 kb. 60-300 km között, km, de 3000 km magasságon is)
 Tömege:
 meghatározható földfelszíni légnyomásmérések útján

 50%-a 5,5 km, 75%-a 10, 90%-a 16,2 km, 99,9%-a 100 km alatt található
 Légkör hőmérséklet szerinti szerkezete:
 Troposzféra: 0-12 km
 Sztratoszféra: 12-50 km
 Mezoszféra: 50-90 km
 Termoszféra: 90-1000 km
 Magnetoszféra: 1000-60.000 km
 Exoszféra: 60.000 km -
 Troposzféra:
 Hőmérséklet csökkenése a magasság növekedésével: kb. -0,65 C/100 km
 Túlnyomó részt ebben a rétegben zajlanak le a meteorológiai folyamatok (pl. felhőzet képződés)
 Gyakran előfordul a légkör instabil rétegződése: függőleges légmozgások
 Mérsékelt sebességű repülések légtere
 Tropopauza:
 A troposzféra tetején izotermia
Szerep a repülésben
 Jet Stream (futó áram) előfordulási helye
 Sztratoszféra:
 Itt található az ózonréteg: UV elnyelés, melegítő hatás
 Hőmérséklet inverzió: hőmérséklet növekszik a magassággal (felső határa ~ 10 C)
 Függőleges légmozgások nincsenek
 Mezoszféra:
 Csökkenő hőmérséklet
 A légkör leghidegebb tartománya: T85km= -95 C
 Két meleg réteg (sztratoszféra, termoszféra) közé ékelődik
 Termoszféra:
 Pozitív hőmérsékleti gradiens:
 A napsugárzás által felgyorsított atomok melegítik
 A légkör legmelegebb része, Tátlag≈1000 C
 Exoszféra: légkör hőmérséklete nem változik jelentősen
 Jet Stream (futó áram)
 Tropopauza magasságában előforduló keskeny áram
 Az eltérő tulajdonságú légtömegek hozzák létre
 A Föld északi/déli féltekén hullámszerűen terjedő áramlat
 160-640 km/h sebességű áramlás (átlagosan 240-480 km/h)
 Kihasználása lerövidíti az utazási időt, csökkenti a fogyasztást
 Légnyomás:
 kalibrált barométerrel mért légnyomás érték útján (barometrikus magasságmérés)
 Nyomást befolyásoló tényezők:
 Tengerszint feletti magasság
 Földrajzi szélesség
 Évszak
 Hőmérséklet
 Relatív nedvesség
 International Standard Atmosphere (Nemzetközi Egyezményes Légkör)
 International Civil Aviation Organization (ICAO): 7488-CD (1993)
 Magasságmérés egy alap kalibrálási érték útján: p = 1013,25 hPa
 Azonos magasságon, azonos helyen az összes műszer ugyanazt az értéket mutatja
 Flight Level (FL):
 ISA alapján számolt magassági érték 100-al osztva (lábban)
 A repülőtéri manőverezéseket kivéve a FL használatos
 Repülőtér környezetében: a repülőtérhez viszonyított magasság alkalmazott
2.Légtér:
 A légkörnek a repülés számára felhasznált közege
 Általánosan a szubszonikus repülés esetében a földtől ~10-12 km magasságig terjed
 Kialakítások
 Légifolyosó rendszer (eleinte 10, majd 20 km széles folyosók a polgári légi közlekedés számára)
 Kialakítások (folyt.)
 Nyomvonal rendszer
 Légtér osztályozások:
 Nemzetközi előírás:
 International Civil Aviation Organisation (ICAO) légterek meghatározások
 Nemzeti előírás:
 26/2007. (III. 1.) GKM-HM-KVVM együttes rendelet
 Légtér közlekedési célra történő kijelöléséről (Hatályos: 2007 május10)
 Alapvető osztályok:
 Különböző szempontok szerinti további csoportosítás:
 Repülés típusa (VFR/IFR),
 elkülönítés,
 nyújtott szolgálat (ATC, forgalmi tájékoztatás, légiforgalmi tanácsadás, repülés tájékoztatás),
 látástávolság,
 sebességkorlátozások,
 rádióösszeköttetés fajtája,
 ATC engedély kötelezettség
 Légtér osztályozások (folyt.):
 CTR: repülőtéri irányító körzet
 A repülőtér közvetlen megközelítésére szolgáló ellenőrzött légtér (pl. ILS megközelítés)
 ~20 km átmérőjű
 A föld vagy a víz felszínétől a felette lévő
ellenőrzött légtér alsó határáig terjed
 Magyarországon C osztályú légtérnek számít
 TMA (Terminal Movement Area):
 Repülőtéri közelkörzet, ellenőrzött légtér
 Akár ~100-120 km-es környezetében a
repülőtérnek
 Repülőgépek süllyedése/emelkedése a repülőtér környékén
 CTR megközelítése/elhagyása
 Légtér osztályozások (folyt.):
 TSA: Temporary Segregated Area
 Időszakosan elkülönített légtér
 Olyan repülési tevékenység helyszíne, amely a több légijárműre veszélyes lehet
 pl. katonai légi gyakorlatok
 TRA: Temporary Restricted Area
 Időszakosan korlátozott légtér légtér
 Prohibited: tiltott légtér:
 légiközlekedés állandó jelleggel tilos
 Restricted: korlátozott légtér:
 pl. Budaörs: 250 kt-nál kisebb sebességi járművek számára
 igénybevételére a légiközlekedési hatóság ad engedélyt
 Danger: veszélyes légtér:
 pl. lőterek: Várpalota, Nagykanizsa, Kiskunhalas, Nagyoroszi
 3.Légtér közlekedési szabályai:
 Alapvető szabályok:
 Betartásáért a légijármű parancsnoka felelős
 Légijármű hajózó személyzet tagjaként nem
tevékenykedhet az aki szeszes ital, kábítószer vagy
olyan gyógyszer hatása alatt áll, ami csökkenti a
cselekvőképességet
 Kitérési szabályok
 Kettő szembe (közel szembe) tartó légijármű: mindkettő köteles irányától jobbra kitérni (alányomással vagy fölérepüléssel kitérni tilos)
 Kettő összetartó légijármű azonos magasságon: az tér ki, amelyik a másikat jobbról látja, kivéve:
 levegőnél nehezebb hajtóművel rendelkező légijármű
köteles utat adni valamennyi hajtómű nélküli légijárműnek;
 a levegőnél könnyebb, hajtóművel rendelkező légijármű
köteles kitérni valamennyi hajtómű nélküli légijárműnek,
 a levegőnél nehezebb hajtómű nélküli légijármű köteles
kitérni a levegőnél könnyebb hajtómű nélküli légijárműnek;
 hajtóművel működő légijármű köteles kitérni annak a
légijárműnek, amely láthatólag más légijárművet, vagy tárgyat vontat.
 Előzés:
 Az előzés alatt álló légijármű jogosult a változatlan irány repülésre, míg az előzést végzőnek jobbra történő kitéréssel kell biztosítania a másik légijármű útját
 A körülmények semmilyen változása sem mentesíti az előzést végző légijárművet ezen kötelezettsége alól, mindaddig, amíg a másik légijárművet teljesen meg nem előzte és útját szabaddá nem tette
 Leszállás:
 A levegőben lévő, vagy a földön üzemelő légijárműveknek utat kell adniuk a leszálló légijárműveknek
 Ha két, vagy több levegőnél nehezebb légijármű közeledik leszállás céljából valamelyik repülőtérhez, a nagyobb magasságon lévő légijármű köteles utat adni az alacsonyabb magasságon lévő légijárműnek
 Egy leszállóban lévő légijármű elé vágni tilos
 Ha a légijármű vezetőjének tudomására jut, hogy egy másik légijármű kényszerleszállást hajt végre, akkor annak köteles utat engedni
4.Légi irányitás:
Célja:
 Légiforgalmi irányítás (ATC):
 Megléte állami feladat
 Feladata:
 Elsődlegesen a légijárművek elkülönítése:
 Vertikálisan 1000 láb
 Horizontálisan 5 tengeri mérföld
(irányított légtérben)
 Másodlagosan:
 Biztosítani a forgalom folytonosságát: minimális késések
 Időjárási és forgalmi adatok közlése a pilóták számára
Légi irányítás menete:
 Aerodrome/Tower Control
 Repülőtéri Irányító Körzeten (CTR) belül irányít
 Fel/leszálló és a repülőtéren lévő bármilyen
forgalomért felelős
 Ground Control (földi irányítás):
 A repülőtéri manőverezési zónákért felelős: gurtulóutak, előterek, kereszteződések
 Bárki aki a repülőtéren dolgozik a manőverezési zónákban (repülőgép, ember, üzemanyagszállító kocsi), a földi irányítótól köteles engedélyt kérni
 VHF rádióval kommunikálnak
 Gurító radar használnak
 Air Control:
 Fel/leszállási engedélyt ad, elkülönítése a fel/leszállás alatt
 A pálya rendelkezésre állását biztosítja a forgalom számára
 TRACON-al együttműködik, hogy igazítsa a forgalmat a
repülőtér kapacitásához
 Clearance Delivery:
 Engedélyek adása a SLOT betartása érdekében
 Terminal Radar Approach Control (TRACON):
 A repülőtér ~100 km-es környezetében belül irányít
 Nagyobb városok esetében (pl. New York)
egy TRACON
 Feladata, hogy rendezze a forgalmat,
sorolja be a leszálló gépeket
 Air Route Traffic Control Center (en-route)
 Légiirányítási központok az átrepülőforgalom
irányítására (egy adott területen belül)
 Magyarországon 1, de pl. USA 21 központ
 Irányítás központtól központig tart
 Két központ határánál felelősség átadása (hand-off), pilóta átvált a másik központ rádiófrekvenciájára
 Egy központ légtere kisebb alrészekre, un.
szektorokra van bontva
 Kialakításuk függ a forgalom jellegétől
 Egy irányító csak egy szektorért felelős
5.Légi irányítás jövője:
 Free Flight
 Miert Free Flight?
 Legtöbb járat nem a legrövidebb úton repül
 ATC miatti útvonalváltoztatások
 1994: elkezdődik a koncepció vizsgálata
 Lényege: ATC-től függetlenül, a pilóták választhassák meg a repülni kívánt útvonalat
 Korszerű fedélzeti rendszerek alkalmazása:
gép körüli forgalom ábrázolása (pl. ADS-B)
 Előnye:
 Horizontális Free Flight: legrövidebb útvonal
megválasztása
 Vertikális Free Flight: legoptimálisabb
magasság kiválasztása: üzemanyag spórolás
 Tunnel in the Sky
 Repülőgép nyomvonalának 4D (3D+idő) kijelzése
 Rossz időjárási körülmények között is könnyen tartható az ideális konfliktus mentes nyomvonal
 Útvonal alapó irányítás (Trajectory-based control)
6.Összefoglaló
 A légkör hőmérséklet szerinti szerkezeti
részei eltérő tulajdonsággal rendelkeznek
 Tropopauzában a repülés számáéra fontos
jelenség: Jet Stream
 Nemzetközi Egyezményes Légkör
 Légifolyosó rendszer
 Nyomvonal rendszer
 Légiközlekedésnek alapvető szabálya a jobbra kerülés
 Légiforgalmi irányítás: Repülőtéri, TRACON, en-route
 Jövő ATC-je radikálisan eltérhat a mai rendszertől

Közlekedési pályák

Vasúti pályák tervezése
előadás vázlat
A vasúti üzem igényei a pályával szemben
Forgalom összetétele
• vegyes forgalmú rendszer (200-220 kN
tengelyterhelés, 80-100 km/h tehervonati és 120-200
km/h személyvonati sebesség)
• kizárólag személyforgalmú rendszer (160 kN
tengelyterhelés, 200-300 km/h sebesség)
• meghatározóan teherforgalmú rendszer (300-400 kN
tengelyterhelés, 80-120 km/h sebesség)
A vasúti üzem igényei a pályával szemben
Nagy sebesség biztosítása
• a sebesség növelése általános törekvés
• növekszik az időegység alatt elszállítható árutömeg
• nagyobb vonzóerőt jelent az utazóközönség számára
• a sebességnövelés növeli az energiafogyasztást és
nagyobb igényeket támaszt a járművekkel és a
pályával szemben egyaránt
A vasúti üzem igényei a pályával szemben
Pályával kapcsolatos
sebességfogalmak
• pályára engedélyezett
sebesség
• pálya fejlesztési sebessége
• csökkentett sebesség
(ideiglenes, állandó)
A vasúti üzem igényei a pályával szemben
Megengedett legnagyobb függőleges tengelyerő
Befolyásoló tényezők:
• sínrendszer típusa
• aljak mérete és távolsága
• leerősítés módja
• ágyazati anyag minősége és vastagsága
• pályára engedélyezett sebesség
Vasútvonalak tervezése
Tervezés célja:
• új vasútvonal építése
• meglévő vasútvonal teljesítőképességének növelése
Vonalak lehetnek:
• törzshálózati fővonal
• egyéb fővonal
• mellékvonalak
Vasútvonalak tervezése
Számítógépes pályatervezési program alkalmazása
Jellemzői
• komplett, háromdimenziós felületmodellezés
• a program ezen kívül előállítja a hagyományos, vonalas
tervezési gyakorlatnak megfelelő keresztszelvényeket
• hossz-szelvény, helyszínrajz
Vasútvonalak tervezése
Számítógépes pályatervezési lépései
• geodéziai mérés adatrögzítővel ellátott teodolitokkal
• felmért pontokból digitális terepmodell létrehozása
• háromszögmodell, szintvonalas térkép készítése
• vonalas létesítmény tengelyének kijelölése (egyenesek, ívek, átmeneti
ívek)
• hossz- szelvények, keresztszelvények, magassági vonalvezetés
• túlemelések és keresztszelvények érvényességi határának
megállapítása a szelvény függvényében
• földmunka profilok meghatározása a különböző talajfizikai
jellemzőkkel bíró rétegeknek megfelelően
• terület- , felület, és tömegszámítási elemzés lekérése
• perspektívikus látványterv készítése
Vasútvonalak tervezése
Pályageometriai alapfogalmak
Pálya kezdetben:
egyenesek + körívek
Túlemelés ívben
Túlemelés hiány bevezetésének
szükségessége
Pálya vízszintes vonalvezetése
Pályageometriai alapfogalmak
Átmenetiívek túlemelése
• alapgondolata: az egyes ívsugarakhoz megfelelő túlemelés
• a túlemelés a változó görbülettel arányos
Átmenetiívek alakja
• harmadfokú parabola
• cosinus átmeneti ív
• klotoid görbe
• effektoid görbe (kinetikai szemlélet)
Átmenetiívek
Pályageometriai alapfogalmak
Főpontok kitűzése:
• ív eleje
• ív vége
• átmeneti ív eleje
• átmeneti ív vége
• min. 200 m, megbízható ívpont
• min. 400 m, megbízható egyenes pont
• kitérő főpont
• kitérő sarokpont
Ezután a pontok besűrítése következik 20-50 m-re
Vasúti pálya kitűzése
Közlekedési pályák
Vasúti pályák kialakítása
előadás vázlat
Az alépítmény kialakítása és méretezése
Az alépítménnyel szemben támasztott követelmények:
• teherviselési feladat ellátása
• max. forgalomlebonyolítási biztonság
• időjárás hatásainak levezetése
• minimális fenntartási igény
• környezetvédelmi és esztétikai szempontból illeszkedjen a tájba
Az igénybevétel összetevői:
• saját tömeg (statikus)
• felépítmény tömege (statikus)
• vonatteher (dinamikus)
- normál nyomtáv: 225 kN
- keskeny nyomtáv: 125 kN
Az alépítmény kialakítása és méretezése
Az igénybevétel
nagysága:
•oldalerők elhanyagolhatók
•statikus alapteher
•sebességfüggő dinamikus
tényező alkalmazása
Az alépítmény kialakítása és méretezése
Hazai méretezési eljárás keresztaljas
felépítmény esetére:
•szükséges rugalmassági modulus meghatározása
Az alépítmény kialakítása és méretezése
Alépítmény jellegzetes kialakítása:
Az alépítmény kialakítása és méretezése
A vasúti alépítmény teherbírásának változása:
• időjárási viszonyok
• domborzati viszonyok
• földműkorona állapota
• víztelenítő berendezések helyes működése
Vasúti felépítmények tönkremenetelének folyamata
•megengedettnél nagyobb benyomódások
• talajszemcsék és zúzottkő ágyazat keveredése
• fekszinthibák
• alépítmény mélyebb rétegei is átáznak
Az alépítmény kialakítása és méretezése
Vasúti alépítményi védőrétegek feladatai:
• terhelés egyenletes elosztása
• rétegek elválasztása
• alépítmény védelme a csapadékvíztől
• vízelvezetés
• szűrési szerep
• teherviselő rétegrendszer megerősítése
• fagyvédelem
• rezgéscsökkentés
Az alépítmény kialakítása és méretezése
Fontosabb védőréteg típusok:
• homokos kavics védőréteg
• geoműanyagok
• geotextíliák
• geomembránok
• georácsok
• geohálók
• geocellák
• geokompozitok
• aszfalt védőréteg
Az alépítmény kialakítása és méretezése
Aszfalt védőréteg jellemzői:
• alkalmazkodik a védőréteg alatti pálya
alakváltozásához
• fáradási ellenállása nagy
• dinamikus terhelés hatását tompítja
• jól tömöríthető
• gyakorlatilag vízzáró
• tökéletesen rétegelválasztó
• csökkenti a fagyveszélyt
• pontos fekvésű réteg készíthető
• teherelosztó hatású
• hosszú élettartam
• zaj- és vibrációcsökkentő hatású
Az alépítmény kialakítása és méretezése
A felépítmény méretezése
Felépítmény igénybevételei:
• Függőleges erők: a járművek súlyából származó erők, melyek a
sínben hajlító és nyírófeszültségeket idéznek elő.
• Oldalerők: a vasúti pálya kényszerpálya jellegéből fakadóan a
járművek kerekeit a sínek megvezetik, a nyomkarima ezzel
oldalirányú erőket ad át a felépítménynek. Ezek az erők az
ívekben fokozottabban jelentkeznek.
• Hosszirányú erők: a járművek gyorsításakor és fékezésekor
jelentkeznek, de ide sorolhatjuk a járművektől független, gátolt
dilatáció hatására bekövetkező húzó és nyomóerőket is, melyek
főleg hézagnélküli vágányokban jelentkeznek.
A felépítmény méretezése
A ható erőket nem merev, hanem rugalmas-viszkózus alátámasztás
veszi fel
A felépítmény statikus igénybevételeinek meghatározása az
ágyazat rugalmasságának figyelembevétele nélkül
A felépítmény méretezése
A felépítmény statikus igénybevételeinek meghatározása az
ágyazat rugalmasságának figyelembevételével
A felépítmény méretezése
Dinamikus járműterhek összetevői
•pályahibák
•vonatsebesség hatása
•lapos kerék ütőhatása
Oldalerők figyelembe vétele
•tehermentes kerekeken lépett fel
•függőleges tengelyerőből számítható
A felépítmény méretezése
A felépítmény egyes elemeinek méretezése a
felépítmény igénybevételeinek ismeretében
Sínek méretezése
Sínekben ébredő feszültség
•sajátfeszültség
•dilatációs feszültség
•ívben fektetett sín feszültsége
A felépítmény méretezése
A keresztaljak méretezése
Igénybevétele a sínnyomás amely
kisebb mint a statikus kerékterhelés.
Keresztaljak és az ágyazat kapcsolata
A felépítmény méretezése
A sínleerősítések méretezése
Sínleerősítések igénybevétele
• járműteher
• dilatációs erők
• sínleszorító erők
A felépítmény méretezése
Az ágyazat méretezése
Az ágyazat igénybevétele
• nyomás átadása a keresztalj teherátadó felülete és az
alépítmény között.
Felépítmény szerkezete - sínek
Sínek feladatai:
• alátámasztja a gördülő járműveket
• vezeti a járműveket a nyomkarimákon keresztül
• vonóerő átviteli felület
• elektromos vezető
Sínek kialakulása
fa
nyompályák
Felépítmény szerkezete - sínek
Sínek kialakulása
öntöttvas lemezes
fa nyompályák
a) gombafejű sín
b) halhas alakú sín
Felépítmény szerkezete - sínek
Sínek kialakulása
kettősfejű hengerelt
sín
hengerelt
szélestalpú sinek
Felépítmény szerkezete - sínek
Szélestalpú sínek részei
• öntöttvas sín – 1m
• 1900 körül – 12-15 m hosszú szabadon dilatáló sínek
• 1928: 48-as sín – 18-24 m hossz
• hosszúsínes vágányok max. 120 m-ig
Sínek hossza
Felépítmény szerkezete - sínek
Jelenleg használt sínszelvények
UIC 54-es sín UIC 60-as sín
Felépítmény szerkezete - sínek
Jelenleg használt sínszelvények
Phoenix sín Tömbsín
Felépítmény szerkezete - aljak
Aljak feladatai:
• alátámasztja a síneket
• nyomtáv és síndőlés biztosítása
• vágányon ébredő hossz- és keresztirányú erő továbbítása
Jellegzetes vágány
rendszerek
• keresztaljas
• kombinált
• magánaljas
• hosszaljas
• aljnélküli
Felépítmény szerkezete - aljak
Keresztaljas vágányrendszerben használt jellegzetes aljak
Faaljak
Előnyök
• kisebb tömeg
• könnyű megmunkálhatóság
• jó szigetelőképesség
• sínek viszonylag egyszerű
leerősíthetősége
• túligénybevételekkel
szembeni kis érzékenység
• a hulladék felhasználhatósága
• nagy rugalmasság
Hátrányai:
• kisebb élettartam
• érzékenység gombásodásra,
korhadásra
• gyúlékonyság
• hosszadalmas és nehézkes
gyártás, tárolás
• a kis tömege a vágány
állékonysága szempontjából
– főleg az utóbbi időben a
hézagnélküli vágányok
elterjedésével – hátrányos.
Felépítmény szerkezete - aljak
Keresztaljas vágányrendszerben használt jellegzetes aljak
Vasaljak
Előnyök
• hosszú élettartam
• nagy ágyazati ellenállás.
Hátrányai:
• nehezen fektethető;
• nehezen aláverhető;
• a faaljnál is kisebb tömege
miatt a vágány stabilitása
szempontjából nem kedvező
• viszonylagosan drága
Felépítmény szerkezete - aljak
Keresztaljas vágányrendszerben használt jellegzetes aljak
Vasbeton aljak
Előnyök
• nagy teherbírás
• hosszú élettartam (50 évre
becsülhető)
• stabil
• kevesebbet kell szabályozni
• nagyobb oldalirányú stabilitás
Felépítmény szerkezete - sínleerősítések
Sínleerősítések feladata:
• szilárd de rugalmas kapcsolat a sín és az alj között
Sínleerősítésekkel szemben támasztott követelmények
• megfelelő kapcsolat a sín és a keresztaljak között
• akadályozza meg a sín hosszirányú elvándorlását
• védje az alj felületét a káros sínnyomástól
• minél kevesebb alkatrészből álljon
• megfelelően rugalmas legyen függőleges- és oldalirányban
• gyors le- és felszerelés
• min. karbantartási igény
• ne lazuljon meg
Felépítmény szerkezete -
sínleerősítések
Sínszeges sínleerősítés
• kampós fejű sínszeg alkalmazása
• alátétlemez alkalmazása
• kilazulás problémája
Felépítmény szerkezete -
sínleerősítések
Síncsavaros sínleerősítés
• fába menetet vág
• kezdetben kettős
feladatok láttak el
• sínszeggel
kombinált
megoldás is volt
Felépítmény szerkezete -
sínleerősítések
Vasaljakon és betonaljakon alkalmazott síncsavaros
sínleerősítések
• betéttuskós megoldás
• hullámos fabetét
• műanyag betét
• szükség esetén
sínvándorlás gátló
kengyel alkalmazása
Felépítmény szerkezete -
sínleerősítések
Alátétlemezes, merev leszorítólemezes sínleerősítések
• nagy keresztmerevség
• nagy leszorítóerő
• hézagnélküli
vágányokon
alkalmazott
• megakadályozza a
sínvándorlást
• nagy építési kts.
• kis karbantartási kts.
Felépítmény szerkezete -
sínleerősítések
Alátétlemezes, csavarral lefogott
szorítórugós megoldás
• csak a merev
szorítóelemet kell
cserélni
• nagyobb függőleges
rugalmasság
• biztosabb szorítóhatás
• gépesíthető
Felépítmény szerkezete – sínek illesztése
Sínillesztések feladatai:
• sínek közötti folytonos
átmenet biztosítása
• megfelelő teherbírás
• hevederes illesztésnél:
dilatáció biztosítása
Sínillesztések fajtái:
• hevederkötéssel
• hegesztéssel
• dilatációs készülékkel
(speciális esetekben, pl.
hidakon, egyes vasutaknál
a hézagnélküli pálya
bizonyos pontjain,
hézagnélküli és
hagyományos pályák
csatlakoztatásánál)
Felépítmény szerkezete – sínek illesztése
Hevederek kivitele
• lapos heveder a.)
• szögheveder b.)
• csont alakú
szögheveder c.)
• ragasztott-szigetelt
sínillesztés
Hevederes sínillesztés
elhelyezése
• szilárd sínillesztés
• lengő sínillesztés
• ikeraljas sínillesztés
Felépítmény szerkezete – sínek
illesztése
Sínhegesztések
• a dilatáció belső feszültségek formájában keletkezik
• villamos ellenállás-hegesztés
• aluminotermikus hegesztés

Közlekedési pályák

• Közúti pályák tervezése
• előadás vázlat
A közúti pályák tervezésének tárgya
• Új közutak létesítése
• Meglévő közutak korszerűsítése
(Közutak: állami és önkormányzati utak)

A közutak hálózatot alkotva kapcsolják össze a településhálózat elemeit, a településeket. Az úthálózati elemek a tervezési kategóriájukban meghatározott ranggal rendelkeznek (szabályos hálózatban csak azonos rangú vagy legfeljebb eggyel alacsonyabb rangú elemek csatlakozhatnak egymáshoz).
A közutak tervezési kategorizálása
• Külterületi közutak: az országos (állami) közúthálózat részei
• Belterületi közutak: belterületi (önkormányzati) illetve a helyi közutak
Kivételt képeznek az országos közutak települési átkelési szakaszai, amelyek az állami közúthálózat részei.
A közutak tervezési kategorizálása
• Környezeti körülmények
• Tervezési sebességértékek
A közutak tervezési osztályba sorolását táblázatokban foglalhatjuk össze.
Külterületi közutak környezeti körülményei
„A” jelű környezet:
• síkvidék és/vagy természeti és épített környezet korlátozások nélkül.
„B” jelű környezet:
• dombvidék és/vagy természeti és épített környezet korlátozások nélkül,
• síkvidék oly mértékű természeti és/vagy épített korlátozásokkal, amelyek még lehetővé teszik a „B” kategóriához előírt tervezési sebességekhez kapcsolt paraméterek gazdaságos alkalmazását.
Külterületi közutak környezeti körülményei
„C” jelű környezet:
• hegyvidék,
• sík és dombvidék oly mértékű természeti és/vagy épített korlátozásokkal, amelyek csak a hegyvidéki tervezési paraméterek alkalmazását teszik lehetővé.
Külterületi közutak tervezési kategóriái
Belterületi közutak környezeti körülményei
„A” jelű környezet:
• beépítésre nem szánt, beépítetlen vagy lazán beépített terület,
• nem érzékeny környezet.
„B” jelű környezet:
• beépítésre nem szánt, beépítetlen vagy lazán beépített terület,
• érzékeny környezet.
Belterületi közutak környezeti körülményei
„C” jelű környezet:
• sűrűn beépített terület,
• nem érzékeny környezet.
„D” jelű környezet:
• sűrűn beépített terület,
• érzékeny környezet.
Belterületi közutak tervezési funkciói
• „a” hálózati funkció: meghatározó településszerkezeti elemeket kötnek össze, kialakításnál legfontosabb a kapcsolati funkció.
• „b” hálózati funkció: jelentős településszerkezeti elemeket kötnek össze, kialakításnál a kapcsolati funkció előnyben részesítése mellett a feltáró funkció is megjelenik.
• „c” hálózati funkció: lokális területszerkezeti elemeket kapcsolnak össze, a feltáró és kiszolgáló funkció helyes aránya a kapcsolati funkció korlátozásával.
Belterületi közutak tervezési funkciói
• „d” hálózati funkció: nem jelentős közúthálózati elemek, a kiszolgáló funkció biztosítása mellett a feltáró funkciót szabályozni, a kapcsolati funkciót tiltani kell.
Belterületi közutak tervezési
kategóriái
A tervezendő közúti pálya helyzetét befolyásoló szempontok
• Fejlesztési-szabályozási tervekhez történő illeszkedés
• Forgalom
• Terep
• Hidrológiai, meteorológiai szempontok
• Altalaj minősége, helyi anyagok felhasználási lehetőségei
• Közösségi igények
• Környezeti szempontok
• Műszaki előírások
• Költségek
A közutak tervezésének időtávlatai
A tervezést a létesítmény várható élettartamára kell elvégezni.
A tervezési időtávot lényegében a pályaszerkezet élettartama határozza meg. Általában az üzembe helyezéstől számított 15 évet kell tervezési időtávnak tekinteni.
A közutak keresztszelvényét a későbbi fejlesztés lehetőségeinek figyelembevételével, a tervezési időtávra előrebecsült mértékadó forgalom alapján kell megtervezni.
Tervezési forgalmak
A közúti forgalom jellemzésére használt tervezési forgalmak:
• Átlagos napi forgalom (ÁNF, E/nap vagy jármű/nap)
• Mértékadó órás forgalom (MOF, E/h vagy jármű/h)
• Egységtengely áthaladási szám (F100, db) a pályaszerkezet méretezéséhez
• Mértékadó nappali és éjszakai forgalom (közlekedési zaj- és légszennyezés számításához)
Tervezési forgalmak szolgáltatási szintjei
Forgalmi tervezésnél két szolgáltatási szintet, a megfelelőt és az eltűrhetőt kell figyelembe venni.
Mielőtt a forgalom növekedése következtében a forgalom az eltűrhető szolgáltatási szinthez tartozó nagyságot eléri, a kapacitásbővítést (többnyire forgalmi sávok számának növelésével) végre kell hajtani.
Megengedett forgalomnagyságok tervezésnél
A közutak tervezésének lépései
• előtervek (megvalósíthatósági tanulmány, műszaki tanulmányterv, diszpozíciós terv)
• engedélyezési terv
• ajánlati terv (ajánlatkérési műszaki dokumentáció, tenderterv)
• építési terv (kiviteli, kivitelezési terv)
A tervek egyes tervfázisai egymásra épülnek és egyre részletesebbek.
Előtervek
Az előtervek célja a közút építésére vonatkozó döntés-előkészítés. Az előtervek mutatják be a tervezés során kijelölt közúti elemek lehetséges építési megoldásait, változatait.
Az előtervek tartalmazzák:
• nyomvonalvezetésre
• vízszintes és magassági kialakításra
• keresztmetszetre
• kapcsolódó létesítményekre
• környezetre gyakorolt hatásokra
• építési költségekre javasolt megoldásokat.
Engedélyezési terv
Az engedélyezési tervet a jóváhagyott előtervek alapján készítik el a közút létesítésének hatósági engedélyeztetésére.
A közreműködő szakhatóságok az engedélyezési tervhez kapcsolódóan rögzítik azokat a szakági (pl. elektromos, vasúti, vízügyi stb.), biztonsági, műszaki és egyéb követelményeket, amelyeket a megvalósítás és üzemeltetés során a beruházó, kivitelező, üzemeltető, kezelő, tulajdonos köteles betartani.
Ajánlati terv
Az ajánlati terv a tervezett közút kivitelezési munkáinak közbeszerzését készíti elő. Célja, hogy lehetővé tegye a kivitelezők ajánlatát az adott építési feladatra, így pontos mennyiségi összefoglalást tartalmaz az elvégzendő feladatokról.
Kivitelezési terv
A kivitelezési terv olyan iratok és tervrajzok összessége, amelyek alapján a tervezett közút és létesítményei megépíthetők, az elkészült beruházás üzembe helyezhető.
A kivitelezési tervnek tartalmaznia kell minden olyan részletet, amelyek alapján a munka- és anyagmennyiségek egyértelműen meghatározhatók.

Szultán és az acélkalauz avagy hogy látja egy egyetemista az acélgyártást?!

Nagyolvasztó:
A nagyolvasztó szerkezete:
A nagyolvasztó tűzálló téglával bélelt kettős csonkakúp alakú, aknás kemence. Magassága eléri a 60 m-t is, belső átmérője 4-12m.
A kohó tűzálló samott-téglából készül. Kívülről acélköpeny fogja közre. Falazatába hűtő csőrendszert építenek, amelyben víz áramlik, így óvják a falazatot a túlzott felmelegedéstől. Még ilyen védelem mellett is átlagosan 5 évenként át kell építeni a nagyolvasztó falazatát.
Mivel a kohó szelvénye kör alakú, idomtéglából készítik, hogy a téglák közötti rés kicsi legyen. Minden sor tégláját betű – és számjellel látnak el pl.: A5 (akna 5. sora).

A nagyolvasztó fő szerkezeti részei:
- A torok az adagoló szerkezettel:
Az adagoláshoz előkészített anyagokkal (érc,koksz,salakképző) megrakott csilléket ferde pályájú felvonó szállítja a torokhoz. A torok kettős harangzárással működik, azért, hogy a kohóban keletkezett éghető torokgáz eltávozását adagolás közben is megakadályozza. Az adagot a tölcsérbe öntik. Innen a felső harang leengedésekor az alsó harangra hull. Amikor az alsó harangot lesüllyesztik, akkor kerül az adag a kohóba. Előbb azonban a felső harangot visszahúzzák, így a torokgáz nem illanhat fel.
- Akna:
Lefelé bővülő csonkakúp, a kohó magasságának majdnem 2/3-a. Az aknát külön lábazatokra építik, hogy a hatalmas súlya ne terhelje az alatta lévő építményt.
- Szénpoha:
Az aknához kapcsolódó rövid hengeres rész. A kohó legnagyobb átmérőjű része.
- Nyugvó:
Lefelé szűkülő csonkakúp. A lefele süllyedő adag sebessége lecsökken benne.
- Medence:
A nyugvó aljához csatlakozó hengeres rész, amelyben a folyékony vas és a felszínén úszó salak gyűlik össze. Két csapoló nyílás látható rajta. A felsőn a kisebb sűrűségű salakot, míg az alsón a nyersvasat csapolják le. Üzem közben a csapoló nyílásokat agyagdugók zárják le.
- Fenék:
3 m vastag tűzálló téglából készült tömb, mely megakadályozza, hogy a megolvadt vas a kohóból alul kitörhessen.
- Fúvósík:
A nagyolvasztó nyugvóterét körülvevő csőrendszer, amelyből 1-1.5 méterenként fúvókákon jut be a levegő a nyugvó alján a kohóba.





Acélok és gyártása:
Acélgyártás:
A tiszta vas kedvezőtlen tulajdonságai miatt nem alkalmas ipari felhasználásra. A nagyolvasztóban készült nyersvasat csak a legritkább esetben használják fel közvetlenül, mert nagy széntartalmánál fogva rideg és törékeny.
A jobb megértés kedvéért vizsgáljuk meg az öntöttvas főbb tulajdonságait:
Előnye: hígfolyós, a formát jól kitölti
Hátránya: kicsi a szilárdsága, nehezen hegeszthető, nem kovácsolható, sem hidegen sem melegen nem sajtolható, nem nyújtható.

Az ipar főleg olyan vasfajtát igényel, amely hidegen és melegen egyaránt jól alakítható és nagy szilárdságú. Ez a vasötvözet az acél, mely abban különbözik a nyersvastól, hogy 2%-nál kisebb a széntartalma és kovácsolható. Ugyanakkor kevesebb szennyező elemet is tartalmaz. A szennyező elemek a nagyolvasztóban lejátszódó kémiai folyamat során kerülnek a nyersvasba(Si,Mn,P,S). Az acélgyártás lényege tehát, hogy a nagy 4-6% széntartalmú nyersvasból sokkal kisebb 2% alatti széntartalmú vasötvözetet állítsunk elő, és ezzel egy időben csökkentsük a nyersvas szennyező elemeinek (Si,Mn,P,S) mennyiségét is. Ezt a folyamatot kohászati kifejezéssel frissítésnek nevezzük.
Az acélgyártás kémiai folyamata mindig magas hőmérsékleten a nyersvas olvadt állapotában végbemenő oxidációs folyamat. Az oxidációt a folyékony nyersvasba befúvatott levegő oxigénje, vagy a beadagolt rozsdás vas vas-oxid tartalma vagy a salak végzi el. A magas hőm. azért szükséges, mert csak így jöhet létre az oxidáció. Az oxidáció a nyersvasban lévő kémiai elemek oxigénhez való affinitásának sorrendjében következik be. Így sorrendben a Si,Mn, S és P ég ki. A foszfor és a kén eltávolítása feltétlenül szükséges – mivel ezek nagymértékben rontják az acél tulajdonságait – de az eltávolítás csak salakképző adagolásával lehetséges. Az acél tulajdonságainak megjavítása érdekében különböző ötvöző elemeket Cr,Ni,Co,Ti,V stb. adagolnak az acélhoz.



Acélok:
Az iparban felhasznált acélfajtákat különféle szempontok szerint csoportosíthatjuk.
1.,Gyártási eljárás szerint:
- szélfrissítéses acélgyártás
- Bessemer-eljárás
- Thomas-eljárás
- Siemens-Martin acálgyártás
- LD-eljárás
- Elektroacél-gyártás
- Villamos ív- (Heroult-) kemence
- Indukciós acélgyártó kemence
2.,Kémiai összetétel szerinti:
- szénacélok: A szénacélok mindig tartalmaznak egyéb kémiai elemeket is(Si,Mn,S,P), ha azonban ezeknek a mennyisége egy bizonyos százalékos értéket nem halad meg, akkor ötvözetlen szénacélokról beszélünk, ha ezt az értéket túllépi, már ötvözött acélnak nevezzük.
- ötvözött acélok
3., Felhasználás szerint:
-szerkezeti acélok: - ötvözetlen (C-tartalom 0,1-0,6%)
- ötvözött (ötvözőelemek mennyisége 5% felett)
- szerszámacélok: - ötvözetlen (C-tartalom 0,6-2%)
- ötvözött (ötvözők 5-20% között)
- különleges acélok (ötvözők 20% felett)

Szerkezeti acélok:
Ötvözetlen:
Így nevezzük azokat az acélokat, amelyeknek széntartalma 0,1-0,6%. A szerkezeti acélokat tartószerkezetek, gépalkatrészek készítésére használják. Hidegen és melegen egyaránt megmunkálhatóak. Szabványosan betűjelük szerint csoportosítva, az A és C jelűeket említjük meg közülük.
Az A jelűek előírt szilárdságú ötvözetlen szénacélok. A sorozat első tagja A00, ahol az A betű acélt jelent, a 00 azt jelenti, hogy a szakítószilárdság nincs előírva. Ezt az acélt csal alárendeltebb célra lehet felhasználni.
Az A sorozat további tagjai: A 34,A 42, A 50, A 60, A 70 előírt szilárdságú acélok. A szám a legkisebb szakítószilárdságot jelenti pl. A 42 esetén a szakítószilárdság legkisebb értéke 4,2*108 N/m2 lehet.
Az A 60 és A 70-nek már olyan nagy a szakítószilárdsága, hogy a szerszámacélok közé is lehetne sorolni őket.
A C jelű acéloknál nem a szilárdság, hanem a széntartalom van előírva. Jelükben a szám az előírt széntartalom százalékos értékének százszorosa.
A legkisebb széntartalmúak betétből edzhetőek, a nagyobb széntartalmúak nemesíthetők. Például a C 10 jelű acél széntartalma 0,1% betétedzésű, míg a C 60 jelű 0,6/ széntartalom mellett nemesíthető.
(Betétedzhető acél széntartalma: 0,1-0,2% míg a nemesíthető acél széntartalma: 0,3-0,6%)
Az acélban előforduló két szennyező elem a kén és a foszfor. Ezek az elemek a kovácsolhatóságot és hőkezelhetőséget nagymértékben rontják, ezért megengedhető mennyiségüket előírják. A C jelű acélokban legnagyobb értékük egyenként 0,05%, míg együttes értékük maximálisan 0,09% lehet. Ha még szigorúbb az előírás, még ezt a mennyiséget sem érhetik el. Jelölésük C 10 k, C 20 k stb. Ezen acéloknál a kén foszfortartalom csak 0,07% lehet.
Ötvözetlen szerszámacélok:
Ezek széntartalma már 0,6%-nál nagyobb, így edzhetőek. A szerszámacélokat szabványsorozatát S betűvel jelölik. A sorozat S 7, S 8, S 10, S 11, S 13. A betűk utáni számok az acél százalékos széntartalmát jelzik a százalék tízszeres értékben.
Felhasználási területüket az alábbi összeállítás mutatja: (ez csak tájékozató jellegű)
C=0,35-0,50% balták,csavarhúzók,faipari szerszámok
C=0,45-0,65% csavarkulcsok,mezőgazdasági szerszámok
C=0,60-0,75% vésők,vágók,lyukasztók
C=0,70-0,80% forgácsoló szerszámok
C=0,80-1,05% alakos marók
C=1,05-1,20% dörzsárak
C=1,20-1,30 reszelők

Ötvözött:
Az ötvöző elemek hatása az acél tulajdonságaira:
Az acélok tulajdonságait hőkezeléssel tág határok között lehet változtatni. Az ötvözés egyik célja, hogy a szénacéloknál alkalmazott hőkezelési eljárások minél megfelelőbb eredményt adjanak. Ötvözéssel kemény,kopásálló,hőálló és saválló acélokat állítanak elő. Megváltoztathatóak az acél mágneses tulajdonságai, kedvezően befolyásolható melegalakíthatósága, rugalmassága és forgácsolása.
Ötvöző anyagok:
- Mangán (Mn): A mangánt csak akkor tekintjük ötvöző elemnek, ha mennyisége 0,8% felett van. A mangán elősegíti az acél átedzhetőségét, így nemcsak vízben, hanem enyhébb hűtőhatású közegben (olaj) is edzhető lesz. A mangánacélokat főként szerkezeti acélként használják, olyan helyeken, ahol igen erős kopásnak van kitéve az alkatrész és ütésszerű erőhatások érik.
- Nikkel (Ni): A nikkel hatása nagyon hasonlít a mangán hatásához. A szilárdságnövelés mellett jelentős az a hatása, hogy 20%-nál nagyobb mennyiség esetén rozsdaállóvá teszi az acélt. Ezért a nikkelacélok fő felhasználási területe a vegyi berendezések gyártása.
- Króm (Cr): A króm elősegíti az acél átedzhetőségét, a külső kemény, kopásálló réteg mellett szívós belső mag keletkezik. Előnyösen használható fogaskerekek, tengelyek készítésére.
- Króm-nikkel (Cr-Ni): Szívesen alkalmazzák a két ötvöző elemet együttesen, mert a nikkel szemcsefinomító hatása nagy szilárdságot, míg a króm kopásállóságot kölcsönöz az acélnak. A nagy Cr-Ni-tartalmú acélok magasabb hőfokon is rozsdaállók, ezért hőálló acélnak nevezzük.
- Króm-molibdén (Cr-Mo)
- Króm-vanádium (Cr-V)


Lemezalakítás:

A forgácsolás nélkül alakító eljárások jelentősége az utóbbi évtizedekben kiemelkedően növekedett és a forgácsolás nélkül alakító technológiák mind nagyobb teret foglalnak el az alkatrészgyártásban. Jelentőségük abban van, hogy a tervezett alkatrész alakját és méretét igen kis anyagveszteséggel lehet elérni más eljárásokhoz képest, kisebb energiabefektetés árán.

Forgácsolás nélküli alakítások osztályozása, csoportba sorolása:
1. alakítás során alkalmazott hőmérséklet (meleg-, félmeleg-,hidegalakítás)
2. megmunkálás jellege (anyagszétválasztás és képlékeny alakítás)

Mi most a megmunkálás jellege szerint foglalkozunk a forgács nélküli alakításokkal.

Anyagszétválasztás:
Az anyagszétválasztó eljárások alkalmazása során az anyag megszakításával( pl. lemeztábla darabolásával) hozzuk létre az előírt méretű és alakú terméket.
Anyagszétválasztás történhet kivágással illetve lyukasztással. Kivágáskor a lemezsávból kieső rész lesz a munkadarab, a sávmaradék pedig a hulladék, lyukasztáskor viszont a lemezsávból vagy a már kivágott munkadarabból kieső rész lesz a hulladék.
A nyíróerő meghatározása:
F= s*l*tny , A=s*l a nyírt felület
A nyírószilárdságot az anyag Rm szakítószilárdságból számíthatjuk:
tny = 0,8* Rm
A valóságos maximális erő:
Fmax=(1,1…1,3) l*s*tny
Közepes kivágó erő:
Fköz= c*Fmax , c-korrekciós tényező ,értéke c=0,3…0,75 közötti, amely függ a lemez anyagának minőségétől és az alkalmazott vágóréstől.
A kivágás munkaszükséglete:
W=c*Fmax*s Nm, ha s értéke m-ben van
W=c*Fmax*s*10-3 Nmm, ha s értéke mm-ben van
Szükséges gépteljesítmény elvileg:
P= f*(Wn/h) kW, ahol f=1,1..1,4 korrekciós tényező
Optimális vágórés:
zopt=m*s
ahol az m értéke:
- lágyacél vágásához: 0,04…0,05
- kemény acél vágásához: 0,06
- alumínium vágásához: 0,08…0,1
Szakirodalom szerint két vágórés van aszerint, hogy a legkisebb erő- és munkaszükségletre vagy a legjobb minőségű felületre van-e szükség.
A közölt összefüggések a következők:
Ha s <=3 mm, akkor z=c*s*gyök(tny ) mm Ha s >= 3mm, akkor z=(1,5*c*s-0,015)-0,32**gyök(tny ) mm
A c tényező értéke a legjobb felületre törekvés esetén: 0,005; a legkisebb erőre törekvés esetén pedig c= 0,035; tny az anyag szakítószilárdsága.
További ajánlások a szakirodalom szerint:
Ha s<= 4mm, akkor z=(1/120)*s*gyök(tny /10) Ha s>= 4mm, akkor z=(1/160)*s*gyök(tny /10)
tny N/mm2
Ebben az estben a vágólapáttörés nem merőleges a felületre; a=10°…30° -os aládolgozással készül.

Ha a vágólapáttörés hengeres, majd aládolgozott:
s<= 4mm, akkor z=(1/75)*s*gyök(tny /10) s>= 4mm, akkor z=(1/100)*s*gyök(tny /10)

A kivágás és a lyukasztás szerszámai:
A kivágó- és lyukasztószerszámok helyes működésének alapvető feltétele, hogy a bélyeg és a vágólap egymáshoz képest a kivágás során mindig meghatározott helyzetben legyen. A vágórésnek a kivágás során nem szabad megváltoztatni. Ennek biztosítására az aktív elemek( bélyeg és a vágólap ) összevezetéséről kell gondoskodni. A bélyeget és a vágólapot a sajtológép nyomószánszerkezete vezeti össze. Ez a megoldás – különösen ha a munkadarab szemben támasztott pontossági és felületi igények nagyok – nem megfelelő. Ebben az esteben az aktív elemek egymáshoz viszonyított helyzetét, a szerszámelemek összevezetését magában a szerszámban kell megoldani( leggyakoribbak a vezetőlapos és a vezetőoszlopos szerszámmegoldások).

A kivágó- és lyukasztószerszámok működése:
- egyszeres működésű szerszámot, amelyben csak egyetlen bélyeg végez anyagszétválasztó feladatot (pl. kivág vagy csak lyukaszt)
- többszörös működésű szerszámot, amelyben több önálló anyagszétválasztás zajlik egyazon munkadarab kialakítása érdekében, pl. a legegyszerűbb, amikor lyukasztás és kivágás az elvégezendő feladat.

A többszörös működésű szerszámok két alapvető típusa az együttes (blokk-) és a sorozatszerszám.
Az együttes szerszámra jellemző, hogy a bélyegek egyszerre hatnak az adott munkadarab-területre( a lyukasztó- és kivágóbélyeg) szinte egy tömbben, egy blokkban működik, míg a sorozatszerszámnál a bélyegek elosztása egymás utáni, ezért külön-külön működnek két vagy több munkadarab-területen, és a lemezsáv továbbhaladásával alakul ki a kész munkadarab. Az egyes vágási felületek egymáshoz viszonyított helyzete függ a lemezsáv-adagolás (ütköztetés) pontosságától.

Törőerő nagysága:

Fk= (p2*E*I)/(l2) I=(D4*p)/64 (kör keresztmetszet esetén)
Ahol Fk - a kihajláskor fellépő erő N;
E – a rugalmassági modulus, általában 215 000 N/mm2;
I – az inercianyomaték mm4;
D – bélyegátmérő

Formulát átrendezve az lmax meghatározható: (lmax – bélyeg maximális hossza)

lmax= gyök((p2*E*I)/(F))

ahol F erőkén értelemszerűen az Fmax vágóerőt kell figyelembe venni.








Képlékeny alakítás:
A képlékeny alakító technológiák az anyag alakíthatóságát használja ki. Képlékenyek vagy alakíthatók azok a fémek, amelyeknek alakját megfelelő igénybevétellel az anyagi összefüggés megszakítása – vagyis törés,repedés nélkül – jelentékeny mértékben maradóan változtatjuk.
A fémek alakíthatósága, képlékenysége abból adódik, hogy megfelelő nagyságú erő hatására a fémkristályok egyes részei egymáshoz képest elcsúszhatnak anélkül, hogy megszűnne a kristály egysége.
A kristályosodás során kialakult kristályok alakja eltér az illető fémre jellemző elemi cella alakjától, ezért ezeket a kristályokat megkülönböztetésül krisztallitoknak, a krisztallitokat elválasztó rendezetlen határfelületeket pedig kristály- vagy szemcsehatároknak nevezzük.
Az egyes krisztallitokon belüli elemi cellák nem tökéletesek, a rácsban rácshibák, rácsrendezetlenségek lehetnek. A rácshiba jelenléte alapvetően befolyásolja a fémek fizikai, mechanikai és technológiai tulajdonágait.
A rácshibák kiterjedésük alapján három csoportba sorolják:
- ponthibák (vakanciák)
- vonalszerű hibák (diszlokációk)
- felületi hibák (rétegződési hibák)
Ponthibáról akkor beszélünk, ha a kristály egyes rácspontjaiban atomhiány van vagy ott idegen atom foglal helyet.
Diszlokáció: Tipikus formája az éldiszlokáció. Az éldiszlokáció származtatható a tökéletes kristályrács valamely csúszósíkján bekövetkező részleges csúszásból.
Felületszerű hibák nagy része a szemcsehatárok találkozásánál keletkezik.
Azt a feszültséget, amelynek hatására a krisztallitok nagy része képlékenyen változtatja az alakját és a próbatesten makroszkóposan is észlelhető is észlelhető a maradó alakváltozás, folyáshatárnak nevezzük.
A sokkristályos fémek rendezetlen helyzetű krisztallitjai tehát a maradó deformáció hatására az alakváltozás irányában elnyúlnak és rendeződnek. A krisztallitok ilyenfajta rendezettségét alakítási textúrána nevezzük.
A textúra kialakításának legfontosabb következménye a mechanikai tulajdonságok anizotrópiája. A mechanikai tulajdonságok anizotrópiája azt jelenti, hogy az alakított anyag szakítószilárdsága, folyáshatára, nyúlása nem azonos az alakítás (pl. hengerlés) irányában és az arra merőleges keresztirányban, mert érvényesül a kristályok anizotrópiája.
A képlékeny alakítás hatására megváltozott mechanikai tulajdonságok meghatározott hőmérsékleten való izzítással ismét visszaállíthatók az eredeti értékükre.
A tm hőmérséklet az újrakristályosodás vagy más néven rekrisztallizáció hőmérsékletének nevezzük. Ezen a hőmérsékleten indul meg a fém kilágyulása. A tm…tr hőközen lezajlik az újrakristályosodás.








A rekrisztallizáció vagy újrakristályosodás tehát olyan folyamat, amelynek során az alakításkor létrejött szerkezet teljesen megszűnik, és a nyújtott krisztallitok helyén poligonális (sokszögű) szerkezetű új krisztallitok keletkeznek, amelynek mérete függ az alakítás mértékétől.

Hajlítás:
A legtöbb esetben az előgyártmányt anyagszétválasztással állítjuk elő, majd ezt követi az egyszerű vagy az összetett hajlítás. Az összetett hajlítás legtöbbször egyszerű hajlítások sorozata.





Semleges réteg sugara:
r/s> 5 - vékony lemeznél:
r0= r + s/2
r/s<5-nél>
r0= gyök(R*r)






fajlagos nyúlás:
e= (l1-l0)/l0
ahol l0 - semleges szál hossza
l1 – külső húzott réteg








Az anyag visszarugózása hajlításkor:

Képlékeny hajlításkor a munkadarab rugalmas alakváltozást szenved, és emiatt az igénybevétel megszűnése után visszarugózik, a hajlítás szöge megnő. A lemez rugózásán azt a jelenséget értjük, hogy a szerszámból kivett, hajlított lemeznek az eredeti egyeneshez viszonyított hajlítási szöge a szerszámban kialakítotthoz képest csökken (a2 <>
Oka, hogy a semleges réteg környezetében az alakváltozás rugalmas, és az igénybevétel megszüntetésével a rugalmas alakváltozás is megszűnik.









A rugózás szöge: a1 - a2 = b
A rugózás figyelembevételével a V alakú szerszámot úgy kell méretezni, hogy szöge a hajlítási szögnél a b rugózási szöggel kisebb legyen. Előírjuk tehát az a2 rugózás utáni szöget és az r2 hajlítási sugarat. A hajlítómatrica szögét 180°-a1 –re kell méretezni.
Meg kell határozni a1 szöget és a hajlítóbélyeg
r1=r2*((180°-a1 )/(180°-a2 ))







Kiindulási lemezméret meghatározása:

A kiinduló lemez hosszúsága a hajlított lemez semleges rétegének a hosszúsága. Ismerve a semleges réteg helyét, a hosszúságot számítani tudjuk.
A kiinduló lemezhosszúság meghatározásához a hajlított alkatrész egyenesekből és körívekből álló szakaszokra bontjuk. Meghatározzunk a hajlított szakaszon a semleges réteg

r0=gyök(R*r)

sugarát, és így a kiinduló lemezméretet:
L=l1+l2+l3+l4+l5=l1+r10*((pa1)/180)+l3+r20*((pa2)/180)+l5




Kis sugarú r<0,5*s r="0">
V=A*s=V1=A1*1
Ahol V a kiinduló lemez térfogata, mm3
A a hosszmetszetének terület, mm2
V1 a hajlított lemez térfogata,
A1 a hosszmetszet területe,
s kiinduló lemezvastagsága, mm
s1 a hajlított lemez vastagsága, mm





Mélyhúzás:
A mélyhúzás az a képlékeny lemezalakító művelet, amellyel sík lemezből egyik végén zárt, a másik végén nyitott üreges testet állítunk elő. A sík lemez alakja és méretei az előállítandó üreges test alakjától és méretétől függenek.
A legegyszerűbb mélyhúzó szerszám két aktív eleme:-húzóbélyeg
-húzógyűrű
A húzóbélyeg a sík lemezt húzógyűrűbe nyomja, és ezáltal üreges testet alakít. A mélyhúzással alakított üreges test tetszőleges keresztmetszetű lehet.



Kör keresztmetszetű üreges testet Dt átmérőjű, s vastagságú kör alakú lemezből húzunk. Az üreges test belső átmérője egyenlő a húzóbélyeg d átmérőjével, külső átmérője egyenlő a húzógyűrű d1 átmérőjével. Ebből következik, hogy a gyűrű átmérője kétszeres lemezvastagsággal nagyobb, mint a bélyeg átmérője, így d1= d+2s. A gyűrű és a bélyeg átmérője különbségének fele a húzórés, első megközelítésben.

z= (d1-d)/2= =(d+2s-d)/2= s

tehát megegyezik a lemezvastagsággal.

Ráncosodás:
A körgyűrű külső mérete nagyobb, mint ami a palást alakításához szükséges. A többlet anyagot az ábrán vonalkázással jelölünk. Miközben a mélyhúzó tárcsa Dt átmérője fokozatosan d átmérőre csökken, az anyagtöbblet összetorlódva, a paláston gyűrődést, ráncosodást okoz. Mivel a húzott üreges testen ráncok nem lehetnek, a ráncosodást meg kell akadályozni.




A ráncosodást ráncgátlóval akadályozzuk meg. A ráncgátló gyűrű alakú szerszámelem, amely a lemezt – még mielőtt a bélyeg benyomná – olyan nagy erővel szorítja a húzógyűrűre, hogy ne gyűrődjön, ne ráncosodjon.



Dt/s<40
akkor a lemez nem ráncosodik, ráncgátlóra nincs szükség. A gyakorlatban a biztonság miatt a Dt/s=35 értéket nem szokás túllépni. Ez a ráncgátló nélküli mélyhúzás feltétele.



A húzások számának meghatározása:
A húzások száma legegyszerűbben a húzási tényező, másképpen húzási fokozat vagy annak reciproka, a húzási viszony segítségével határozható meg.

A húzási tényező a húzás utáni és a húzás előtti átmérők hányados. Első húzáskor Dt átmérőjű mélyhúzólemezből d átmérőjű üreges test lesz, a húzási tényező

m=d1/Dt

további húzáskor a d átmérő d1..d2..dn-re csökken, a húzási tényező

m1=d2/d1=….=dn/dn-1

Kiinduló lemezméret meghatározása:

A kiinduló anyagmennyiség mélyhúzáskor a teríték, amelyből kialakítható a termék.
A terítékmeghatározás alapelve a térfogat-állandóság, amelynek alapján feltételezzük, hogy a mélyhúzás során az anyag térfogata nem változik.
Ha feltételezzük a térfogat-állandóságot, akkor V=V0
sk/s=a a nyúlási tényező
Ha sk/s=1, akkor nincs falvastagság-változás, akkor A=A0 , tehát a feladat visszavezethető a felületállandóságra.













Melegalakítás:

A melegalakítás fogalmának igen tág határok közé való kiterjesztésével, az iparban jelentős szerepet játszó technológiák közül több sorolható ebbe a csoportba. Ezekből mi csak a kovácsolással, hengerléssel és a csőgyártással foglalkoztunk.
A képlékeny alakítások általános jellemzője az, hogy a szükséges ráhagyások figyelembevételével megállapított térfogatú anyagból kiindulva, az anyag képlékeny alakíthatóságát kihasználva, minimális anyagveszteséggel alakítjuk ki az alkatrészt.


Kovácsolás:
A képlékeny alakítás során az alakító erő hatására deformálódó krisztallitok megfelelő mértékű alakváltozás estén szálas szerkezetet alkotnak. A gyártmány tulajdonságai szálirányban jobbak, mint a többi irányban. Ennek megfelelően a kovácsolásnak igen fontos feladata a helyes szálelrendeződés kialakítása. Kovácsolás alapvető kritériuma a képlékeny alakíthatóság. A gyakorlatilag használatos képlékeny alakítható fémek és ötvözetek alakítási szilárdsága a hőmérséklet növekedésével igen erősen csökken, ezért az alakítás erőszükséglete is jóval kisebb lesz melegalakításkor. Ezzel szemben hátrányként kell megemlíteni azt, hogy a melegalakítás hőmérsékletén a fémek és ötvözetek egy része felületen oxidálódik(pl. acél revésedik) ezen kívül olyan szerszámot kell alkalmaznunk, amelyek a kovácsolás magas hőmérsékletén is megfelelő szilárdsággal, hőállósággal és kopásállósággal rendelkezik.
Kovácsolásnak két fő csoportja van: - kézi : - szabadalakító
- gépi : - süllyesztékes (munkadarab alakját a szerszám alakja határozza meg)
- szabadalakító (nyitott szerszámfelek között)










Szabadalakító kovácsolás:

A kovácsolás során végezhetjük az alakítást ütésekkel vagy nyomással úgy, hogy a munkadarabnak a szerszámmal nem érintkező részei szabadon alakulhatnak az alakító erőtől függően. Ezt az eljárást szabadalakításnak nevezzük.




A szabadalakító kovácsolás leggyakoribb művelete a nyújtás,melynek során a munkadarab keresztmetszete csökken, a hossza pedig növekszik. A nyújtás nemcsak a megfelelő szemcsefinomság biztosítására szolgál, hanem a szálas szövetszerkezet kialakítását is eredményezi. Nyújtáskor az acél szemcséi a nyújtás irányában megnyúlnak és a darab hossztengelye irányában igyekszik rendeződni.
Zömítés:
Zömítéssel a munkadarab magasságának csökkentésével az átmérőt akarjuk növelni.

Süllyesztékes kovácsolás:
Süllyesztékes kovácsolás, amely ma már a korszerű előgyártó tömeggyártás technológiája. Nagy méretpontosságú, jó felületi minőségű, igen változatos alakú és méretű munkadarabokat állíthatunk elő vele. Süllyesztékes kovácsoláson azt a kovácsolási műveletet értjük, amikor a képlékenyen alakítható anyagot a munkadarab alakjának megfelelő üreges szerszámban ütéssel vagy nyomással alakítjuk. Az üreges szerszámot süllyesztéknek nevezzük. Az alakítóerő hatására az anyag a rendelkezésre álló teret (süllyesztéket) kitölti. A kiinduló anyagot a kész darab térfogatánál nagyobbra szabjuk, az anyagfelesleg a két süllyesztékfél közötti hézagban, az úgynevezett sorjacsatornába áramlik. A szükségszerűen a keletkezett sorját természetesen le kell vágni a munkadarabról. A sorjázást a sorjázószerszámban végezzük.







Hengerlés:

Hengerléssel legelterjetebben az acélt alakítják, de a réz és rézötvözetek, az alumínium és ötvözetei, ritkább egyéb ötvözetek is hengerelhetők. Az acél 0,05…0,8% széntartalomig jól hengerelhető, nagyobb széntartalom esetén csak korlátozottan. A hideg lemez- és szalaggyártás kivételével az acélt izzó állapotban hengerlik, 1250 °C körüli hőmérsékleten.
Hengerléskor a képlékeny anyag keresztmetszete az egymással szemben forgó hengerek között áthaladva csökken, hossza pedig nő.
Sima vagy alakos (üreges) hengerek között hengerelhetünk. A hengerléskor fellépő súrlódó erő húzza be az alakítandó darabot a hengerek közé, majd a hengerrésben, vagy üregben lezajlik a tényleges alakítás.





A hengereket hengerállványban helyezik el. A kéthengeres, duó hengerjáratra jellemző hengerállványt láthatunk az ábrán.






A hengerek lehetnek sima, vagy üreges ú.n. kaliberhengerek. Sima hengerekkel lemezt kaliberhengerekkel pedig alakos szelvényeket hengerelhetünk.
A kívánt alakot és méretet több, egymást követő áteresztéssel, alakító szúrással érjük el. Egy-egy szúrással az alakítás mértéke – sok körülménytől függően – 10…50%-os , kivételes esetekben ezektől eltérő mértékű is lehet.


A quatro-hengerjáratokat mind meleg- mind hideghengerlésre alkalmazzák. Előnye, hogy viszonylag kis átmérőjű munkahengerek alkalmazását teszi lehetővé, amely körülmény különösen hidegalakítás esetén fontos.



Vékony szalagok pontos méretre való hideghengerlésre alkalmazzák a sokhengeres hengerjáratokat. Ezek a hengerjáratok izotópos vastagságmérővel vannak ellátva, mely mérő es szabályozó eszközként működik, így a beállított vastagságtól való eltérés esetén utánállítja a hengerlést.

A csoport – 2. ÁJGT Zh

1, Mekkora lesz az r1 és r2 gördülőküri sugarú fogaskerekekből álló fogaskerékhajtás i szögsebességmódosítása? (1pt)

2, Vezesse le az i szögsebesség-módosítás, a k nyomatékmódosítás és a η hatásfok összefüggéseket, mely fogaskerék-hajtásra és szíjhajtásra egyaránt érvényes! (2pt)

3, Mekkora lesz r1 és r2 sugarú tárcsákból álló szíjhajtás k nyomatékmódosítása? (1pt)

4, Szíjhajtásnál milyen feltétel teljesül a hajtó és a hajtott szíjtárcsákra ható szíjerőkre? (1pt)

5, Vezesse le s szlip és az η hatásfok összefüggését szíjhajtás esetére! (2pt)

6, Ábrázolja egy ideális mozgásciklus sebesség-idő összefüggését! (1pt)

7, Hogyan változik a gyorsítóerő teljesítménye az idő függvényében állandó gyorsulású mozgás közben, ha az erő állandó? (1pt)

8, Milyen összefüggés szerint venné figyelembe egy mechanikus elven működő gépben keletkező veszteségteljesítményt? Nevezze meg a képletben szereplő izéket! (1pt)

9, Mekkora lesz az s merevségű rugóból és egy m tömegű testből álló lengőrendszer lengésideje? (1pt)

10, Definiálja ingadozó szögsebességű tengely forgásának δ egyenlőtlenségi fokát! (1pt)

11, Vezesse le, hogyan határozható meg egy egyenlőtlen járású, Θ tehetetlenségi nyomatékú lendítőkeréken tárolt maximális és minimális kinetikus energia különbségem ha ismerjük a járásának δ egyenlőtlenségi fokát és ωk közepes szögsebességét! (2pt)

12, Egy tartályt p sűrűségű folyadék tölt ki, a folyadékra g erősségű gravitációs tér hat, a folyadék felszíne fölött gáz van, melynek nyomása p0. Mekkora a pz nyomás a folyadék felszíne alatt z mélységben? (1pt)

13, Folyadékáramlásban hogyan definiáljuk a lokális gyorsulást? (1pt)

14, Definiálja a Reynolds számot csőáramlás esetére! (1pt)

15, Dolgozza ki a fenti kérdésekre a választ, és töltse fel iziben a MERLINre! (felbecsülhetetlen) Plusz pontért vki feldobhatná a B csoportot is! Soxeretettel: GrafUr

Számítások:
1,a, Villamos gép optimális teljesítménye, veszteségteljesítmény függvényében (1pt)
b, Pv0 és c állandók számértéke (4pt)

2, 4.7-4 számú feladat a példatárból (házi is volt)
a, víz kiáramlási sebessége (5pt)
b, konfúzor belépő keresztmetszetén vkl áramlási sebesség és pkl statikus nyomás értéke

Általános járműgéptan - próba zárthelyi

Kérdések:
1. Adja meg a nyomás mértékegységének nevét, jelölését, és fejezze ki az alapegységekkel is! (1p)
2. Adja meg a munka mértékegységének nevét, jelölését, és fejezze ki az alapegységekkel is! (1p)
3. Sorolja fel az SI rendszerben alkalmazott azon prefixumokat, amelyek a mértékegységet csökkentik, és adja meg 10 megfelelő hatványaival való értelmezésüket! (2p)
4. Sorolja fel a mérési hibák három fő forrását! (1p)
5. Hogyan becsüljük a mérési eredmény, mint valószínűségi változó, várható értékét? (1p)
6. Mikor mondjuk egy mennyiség becslésére, hogy torzítatlan? (1p)
7. Bizonyítsa be, hogy az egyes mérési eredmények átlagtól vett eltéréseinek közvetlen átlagolása nem alkalmas a mérési eredmények szóródásának jellemzésére! (2p)
8. Mely mennyiség várható értéke definiálja egy valószínűségi változó elméleti szórásnégyzetét? (1p)
9. Írja fel a tapasztalati szórás számításának képletét! (1p)
10. Adjon meg egy torzítatlan becslést az elméleti szórásra! (1p)
11. Mi a feltétele annak, hogy a linearizált hiba alapján levezetett hibaterjedési összefüggések jó közelítéssel alkalmazhatók legyenek? (1p)
12. Adja meg a hatványkifejezés relatív hibáját az eredeti változó relatív hibájának ismeretében! A használt jelöléseket szavakkal is értelmezze! (1p)
13. Adja meg a szorzatkifejezés relatív hibáját a tagok relatív hibájának ismeretében! A használt jelöléseket szavakkal is értelmezze! (1p)
14. Mekkora a relatív gyakoriság sűrűség hisztogram oszlopainak összterülete? (1p)
15. Mely két mozzanattal kapjuk meg a lépcsős relatív gyakoriság sűrűség hisztogramból a folytonos sűrűségfüggvényt? (2p)

Számítási feladatok:
1. Egy henger alakú gépalkatrész köbtartalmát méréssel szeretnénk meghatározni. A henger d átmérőjét és h magasságát hibával terhelten mérjük. A mérést hatszor ismételjük meg. A mért átmérő értékek (mm):
158.30; 158.20; 158.25; 158.10; 158.40; 158.22;
A henger magasságára kapott mért értékek (mm):
2001.0; 2000.0; 1999.6; 1999.7; 2000.7; 1999.0;
a.) Mekkora az átmérőmérések relatív hibája? (6 számérték!) (2p)
b.) Mekkora a magasságmérések relatív hibája? (6 számérték!) (2p)
c.) Becsülje meg az alkatrész térfogatának várható értékét és a linearizálással származtatott relatív hibák számértékeit! (1 középérték és 6 relatív hiba számérték!) (2p)
2. Egy mennyiség mérésekor n = 100 mérést végeztek. Az eredmények átlaga: m = 0.00; korrigált empirikus szórása: s*n = 1.00; Feltételezzük, hogy az eredmények Gauss-eloszlást követnek.
a.) Írja fel az eredmények leírására alkalmas valószínűségi sűrűségfüggvényt! (2p)
b.) Becsülje meg, hogy várhatóan hány eredmény esik a [-5.00,0.00] intervallumba! (1.5p)
c.) Becsülje meg, hogy várhatóan hány eredmény esik a [0.65,0.85] intervallumba! (2.5p)

Kérdések-Megoldások:
1. Pascal, Pa; 1Pa = 1N/m2 = 1kg•m/s2 /m2 = 1kg/s2 /m (1p)
2. Joule, J; 1J = 1N•m = 1kg•m/s2 •m = 1kg•m2/s2 (1p)
3. mili, mikro, nano, piko, femto, atto; 10-3, 10-6, 10-9, 10-12, 10-15, 10-18; (2p)
4. mérőrendszer tökéletlensége, leolvasási pontatlanság, környezeti zavarás; (1p)
5. A mért eredmények számtani átlagával. (1p)
6. Ha a becslés várható értéke megegyezik a mennyiség pontos (elméleti) értékével. (1p)
7. Az átlagtól vett eltérések átlaga az eredményektől függetlenül mindig zérus:
Átlag: m =1/n • ∑xi
Eltérések átlaga: 1/n• ∑(xi-m) = 1/n• ( ∑xi- ∑m) = 1/n• ∑xi - n•m/n = m - m = 0.
8. Az elméleti szórásnégyzet a pontos értéktől vett eltérések négyzetének várható értéke.
D2(x) = M( [x – M(x)]2 ) (1p)
9. Empirikus szórás: σn 2 = 1/n• ∑(xi-m) 2; gyököt is vonhatunk mindkét oldalból… (1p)
10. Korrigált empirikus szórás: s*n 2 = 1/(n-1)• ∑(xi-m) 2; gyököt is vonhatunk… (1p)
11. Az átlagtól vett eltérések legyenek elegendően kicsinyek. (1p)
12. Ha y = xn, akkor hy = n•hx; ahol hx az eredeti változó relatív hibája, hy pedig a származtatott mennyiség relatív hibája. (1p)
13. Ha z = x•y, akkor hz = hx + hy; ahol hx és hy az eredeti változók relatív hibái, hz pedig a származtatott mennyiség relatív hibája. (1p)
14. 1 (1p)
15. 1. Növeljük a mérések számát, elvileg végtelenig. (határátmenet: n → ∞ )
2. Csökkentjük az oszlopok szélességét, elvileg nulláig. (határátmenet: Δx → 0 ) (2p)

Számítási feladatok:
1.

2. a.) (2p)
b.) Mivel az 5•szórásnyi intervallumon kívül gyakorlatilag 0 az előfordulási valószínűség, és az eloszlás szimmetrikus, a [-5.00,0.00] intervallumba várhatóan az elemek fele, tehát 50db eredmény esik. (1.5p)
c.) A haranggörbe 0.65 és 0.85 közötti szakaszának területe megadja az intervallumba esés valószínűségét. A szóban forgó területet trapézzal közelítjük:
P = (0.85-0.65)•(f(0.65)+f(0.85))/2 = 0.0601
Tehát várhatóan 6db eredmény esik a [0.65,0.85] intervallumba. (2.5p)

Általános járműgéptan - TÉRFOGATÁRAM MÉRÉSE

Belépő kérdések
1. Mit jelent a térfogat- ill. tömegáram fogalma?
2. A mérés során milyen közeg térfogat- és tömegáramát kívánjuk meghatározni?
3. Milyen mennyiségeket mérünk a mérés során közvetlenül?
4. Ismertesse röviden a nyomásmérés elvét!
5. Rajzoljon fel egy U-csöves manométert és mutassa be a használatát!
6. Mely esetekben és hogyan kell figyelembe venni a közvetítő közeg jelenlétét U-csöves manométer használatakor?
7. Hogyan mérhetők „nagy” nyomáskülönbségek U-csöves manométer segítségével?
8. Milyen manométereket használunk „kis” nyomáskülönbségek mérésére és miért ezeket?
9. Ismertesse röviden a rugós nyomásmérőket!
10. Rajzoljon fel egy Venturi-csövet és indokolja felépítését!
11. Rajzoljon fel egy Venturi-csövet és jelölje meg, hogy hol kell nyomáskülönbséget mérni a térfogatáram meghatározásához!
12. Milyen adatok ismeretében és mely összefüggések (csak megnevezés!) felhasználásával határozható meg a térfogatáram Venturi-cső alkalmazása esetén?

Általános járműgéptan

I.FIZIKAI MENNYISÉGEK MEGADÁSA, MÉRTÉKRENDSZEREK


1. Adja meg a munka SI mértékegységét, és fejezze ki az alapegységekkel is!
Munka: W; W = F • s → J (Joule) = (kg • m²) • s²

2. Adja meg a teljesítmény SI mértékegységét, és fejezze ki az alapegységekkel is!
Teljesítmény: P P = W/t → W (Watt) = (kg • m²) / s³

3. Adja meg a nyomás SI mértékegységét, és fejezze ki az alapegységekkel is!
Nyomás: p p = F/a → Pa (pascal) = kg / (m • s²)

4. Mi a fajhő SI mértékegysége?
Fajhő: c c=Q / (m • Δt) [c]= J / (kg • K)

5. Mi a specifikus gázállandó?


6. Mi a specifikus gázállandó mértékegysége?
J / (kg • K)

7. Mi az entrópia mértékegysége?
(m² • kg) / (s² • K) = J / K

8. Sorolja fel az SI mértékrendszerben alkalmazható azon prefixumokat, amelyek a mértékegységet növelik, és adja meg 10 megfelelő hatványaival való értelmezésüket!
1018 exa E
1015 peta P
1012 tera T
109 giga G
106 mega M
103 kilo k
102 hekto h
101 deka da


9. Sorolja fel az SI mértékrendszerben alkalmazható azon prefixumokat, amelyek a mértékegységet csökkentik, és adja meg 10 megfelelő hatványaival való értelmezésüket!
10-1 deci d
10-2 centi c
10-3 milli m
10-6 mikro 
10-9 nano n
10-12 piko p
10-15 femto f
10-18 atto a

10. Adja meg egy fizikai mennyiség két mértékrendszerbeli mérőszáma között fennálló összefüggést!
X = {X1} • [X1]; X = {X2} • [X2]
X: fizikai mennyiség
{X1} és {X2}: mérőszám
[X1] és [X2]: mértékegység

{X1} • [X1] = {X2} •[X2]

{X2}= {X1} • ([X1] / [X2])

{X2} = {X1} • k → k = [X1] / [X2]


II. MÉRÉSTECHNIKAI ALAPOK

1. Sorolja fel a mérési hibák három fő forrását!
-mérőrendszer pontatlansága
-környezeti zavarások
-leolvasási pontatlanság

2. Definiálja a mérési eredmény abszolút hibáját!
Az X mérési eredmény HX abszolút hibáját a HX = X - XP összefüggés értelmezi, ahol X egy végrehajtott hibával terhelt mérés, Xp a vizsgált mennyiség (általunk ismeretlen) pontos értéke.

3. Definiálja a mérési eredmény relatív hibáját!
A relatív hiba az abszolút hiba és a pontos érték hányadosa:

4. Definiálja a mérési eredmény látszólagos abszolút hibáját!
i= 1, 2, 3,…n

5. Definiálja a mérési eredmény látszólagos relatív hibáját!

6. Hogyan számítható a mérési adatok számtani középértéke?


7. Írja fel az átlagos négyzetes eltérés (tapasztalati szórás) képletét!
(empirikus szórás)


8. Írja fel a korrigált tapasztalati szórás képletét!
n ≤ 30 esetén

9. Írja fel a relatív szórás képletét!
,
ahol M(x) az x mennyiség várható értéke,
D(x) pedig:





10. Adja meg a szorzat relatív hibájának képletét!

hz = hx + hz, azaz a tényezők relatív hibájának az összege.

11. Adja meg a hányados relatív hibájának képletét!

azaz a számláló és a nevező relatívhibájának a különbsége.

12. Írja fel a legkisebb négyzetek módszerének célfüggvényét lineáris függvény esetére!
∑ni=1[yi – (mxi+b)]2 = minimum
III. GÉPEK MECHANIKAI FOLYAMATAI


1. Definiálja a térbeli pont elmozdulásvektorát!
Δ r (t ; Δ t) = r (t + Δt) – r (t),
azaz a pont elmozdulásvektora egyenlő a pont vég- és kezdeti helyzetét meghatározó helyvektorok különbségével.

2. Definiálja a térbeli pályán mozgó pont sebességvektorát!
,
azaz v(t) sebességvektor a helyvektor (t időpillanatban vett) idő szerinti differenciálhányadosa, iránya mindig a pálya érintőjének az iránya.

3. Definiálja a térbeli pályán mozgó pont gyorsulásvektorát!

azaz az a (t) gyorsulásvektor a tömegpont t időpillanatban vett idő szerinti differenciálhányadosa a sebességvektornak..

4. Definiálja a forgómozgás szögsebességét!
Az szögsebesség az r helyvektor egységnyi időre jutó (szögben kifejezett) irányítását fejezi ki.
Egyenletes körmozgás esetén: t

A szögsebesség a szögelfordulás függvény idő szerinti differenciálhányadosa, a t időpillanatban.



5. Definiálja a forgómozgás szöggyorsulását!


azaz a szöggyorsulás a szögsebesség t időpillanatban vett differenciálhányadosa.

6. Definiálja a centripetális gyorsulást!
a (t) = - r (t) (= áll.),
azaz egyenletes körmozgás a centripetális gyorsulás a helyvektorral egy egyenesbe eső, de azzal ellentétes értelmű vektor, nagysága pedig:
│a│= r

7. Definiálja a tömegpont impulzusvektorát!
I = m • v,
ahol m a pont tömege, v pedig a sebessége.


8. Írja fel Newton II. törvényét haladó mozgás esetére!
Egy tömegpont a gyorsulásának abszolút értéke egyenesen arányos a tömegpontra ható F erő abszolút értékével, és fordítottan arányos a test m tömegével.
a= F/ m → F = m • a (F és a iránya megegyezik)

9. Írja fel Newton II. törvényét forgó mozgás esetére!
M = ٠
Ahol M a pontra ható forgatónyomaték,  pedig a pont tehetetlenségi nyomatéka.

10. Definiálja a tehetetlenségi nyomatékot általános alakú test forgástengelyére!


11. Mi a redukált tömeg, írja fel a tehetetlenségi nyomatékkal való összefüggését!
Ha valamely (tetszőleges alakú) testnek a forgástengelyére számított tehetetlenségi nyomatéka , akkor egy tetszőleges r sugarú kört választva meghatározható m nagyságú tömeg, amelynek mint tömegpontnak a forgástengelyre vett tehetetlenségi nyomatéka (pontja) éppen a kiindulási  –val egyenlő, azaz:
mred ٠r = 

12. Rajzolja fel egy jármű ideális mozgásciklusának mozgási energia – idő diagramját!

13. Rajzolja fel egy jármű ideális mozgásciklusának befutott út – idő diagramját!


I.: s = ag t2 / 2
II.: s = agt1/2 + aft1(t-t1)
II.: s = agt21/2 + aft1(t-t1) + af(t-t2)2/2
(af < v1 =" ag٠t" v2 =" vmax" v3 =" agt1" vx="f(t)" ax="f(t)">0) írja fel a dugattyúgyorsulás abszolút értékének maximumát megadó képletet!
│amax│= r 2(1 + ahol  = r/l

20. Írja fel két párhuzamosan kapcsolt rugó eredőállandóját!


21. Írja fel két sorba kapcsolt rugó eredő rugómerevségét!


22. Írja fel a T lengésidő képletét m tömegből és c rugóállandójú rugóból álló lengőrendszer esetén!


23. Írja a harmonikus lengőmozgás körfrekvenciájának képletét m tömegből és c rugóállandójú rugóból álló lengőrendszer esetén!


24. Hogyan függ össze a harmonikus lengőmozgás körfrekvenciája és frekvenciája?
• f

25. Írja fel a változó veszteségű gép hatásfokát, mint a P2 kimenő – teljesítmény és a Pv veszteségteljesítmény függvényét!


26. Milyen feltételek teljesülnek, ha egy testre síkbeli egyensúlyi rendszer működik?
∑ni=1 Fi = 0; ∑ni=1 Mi = 0

27. Rajzolja fel egy középen függőleges koncentrált erővel terhelt kéttámaszú tartó hajlító nyomatéki ábráját!


28. Rajzolja fel a szabad végén függőleges koncentrált erővel terhelt konzol hajlító nyomatéki ábráját!




29. Definiálja a mechanikai feszültséget, és adja meg két jellegzetes komponensre bontását a jelölések magyarázatával!


: mechanikai feszültség,
a két komponens,
ΔA: felületelem,
Fn: a felületre merőleges erő (normális),
Ft: a felületelem érintősíkjába eső erő (tangenciális).

30. Hogyan számítható ki a prizmatikus rúdban tengelyirányú erő hatására fellépő húzófeszültség?
F/A = •E; ( = Δl/l)

31. Hogyan számítható adott nyíróerő és nyírt felület mellett a csúsztató feszültség?
F/A

32. Adja meg a fajlagos nyúlás és a normális irányú feszültség közötti összefüggést, az alkalmazott jelölések magyarázatával!
(•E)
: fajlagos nyúlás,
: normális irányú feszültség.
E: Young – modulus

33. Adja meg a szögdeformáció és a csúsztató feszültség közötti összefüggést az alkalmazott jelölések magyarázatával!
 = G • 
csúsztató feszültség,
 szögdeformáció
G: csúsztató rugalmassági modulus ( N/m2 = Pa)

34. Definiálja egy síkidom ekvatoriális másodrendű nyomatékát!
Iz = ∫(A) y2dA

35. Definiálja egy síkidom poláris másodrendű nyomatékát!
Ip = ∫(A) r2dA


36. Írja fel a tiszta hajlításra igénybe vett egyenes prizmatikus rúd szélső szálában fellépő normálfeszültség képletét!

ymax: z tengely és a szélső szál távolsága

37. Írja fel a tiszta csavarásra igénybe vett kör keresztmetszetű egyenes rúd szélső szálában fellépő csúsztató feszültség képletét!


38. Írja fel a tiszta csavarásra igénybe vett állandó kör keresztmetszetű egyenes rúd két végkeresztmetszetének relatív szögelfordulását megadó képletet!
ΔφMcs · l) / (G · Ip);
dφ = (Mcs ·dl) / (G · Ip).


IV. GÉPEK ÁRAMLÁSTANI FOLYAMATAI

1. Írja fel az abszolút nyomás és a túlnyomás összefüggését!

pt = pa – p0

pa = p0 + gh
pt = gh


2. Írja fel az áramló folyadék dinamikus nyomását megadó képletet!
Pdim = (/2) · v2

3. Definiálja egy úszó hajótest metacentrumát ábra segítségével!




M = K • G = K • F;
K > 0, ha > 0;



M: metacentrum,
D’: a kiszorított víztérfogat súlypontja,
S: a test súlypontja,
G: súlyerő,
D: kiszorított víztérfogat tömegközéppontja.

4. Mikor nevezünk egy áramlást stacionárius áramlásnak?
Ha a lokális gyorsulás az áramlási tér minden pontjában zérus, azaz ae(r ; t)  0; akkor a vizsgált áramlást stacionárius áramlásnak nevezzük.

5. Írja fel az ideális folyadék stacionárius áramlására vonatkozó Bernaoulli egyenletet!


6. Írja fel, hogy nyugvó víztömeg esetén a felszín alatt a h mélységben mekkora az abszolút nyomás!
p(h) = gh + p0


7. Írja fel egy egyenes csővezeték áramlási veszteségeinek képletét!

p’ = •l/d)•(/2)•vá 2;
h’ = •l/d)•(vá 2/2g)

p’: áramlási veszteség,
vá: átlagsebesség,
l: adott keresztmetszetek közötti távolság,
d: a cső belső átmérője,
csősúrlódási tényező,
h’: veszteségmagasság,


8. Írja fel a Borda – Carnot veszteség képletet!
Δp’ = (/2)•(v2 – v1)2

9. Definiálja a Reynolds – számot kör keresztmetszetű csőben végbemenő áramlás esetére!
Re = (vád)/
kinematikai viszkozitás.
vá: átlagsebesség
d: a cső belső keresztmetszete.

10. Írja fel az A keresztmetszetű v sebességű szabadsugár merőleges síklappal való elterelésekor fellépő impulzus erőt!
•v1 = Ff = •A•v12 •e
: stacionárius tömegáram

11. Rajzoljon Venturi csövet és jelölje be, hogy térfogatáram méréséhez hol kell nyomáskivezetést biztosítani!


12. Írja fel az alulcsapott vízikerék esetére a kerületi erő képletét az áramlási sebesség és a kerületi sebesség segítségével!
F* = •A•v1•(v1 – u)

13. Írja fel a csőkönyök veszteségmagasságát megadó képletet!
h’ = •csk•(v2/2g)

14. Írja fel az Euler–féle turbinaegyenletet!
H = (c1uu1 – c2uu2)/g
c: áramlás abszolút sebessége,
c1u, c2u: az abszolút sebesség kerületi, érintő irányú komponense.
15. Írja fel egy v sebességű levegőáramlásba helyezett szárnyprofilra ható felhajtóerő képletét!
Ff = cf•A•/2)•v2

: zárt görbe menti cirkuláció


V. GÉPEK TERMODINAMIKAI FOLYAMATAI

1. Mennyivel változik az ideális gáz belső energiája izotermikus állapotváltozásnál?
Izotermikus állapotváltozásnál a gáz belső energiája nem változik: a gáz a közölt hővel egyenértékű külső munkát végez (expanziónál), illetve a gázból a közölt munkával egyenértékű hőt kell elvonni (kompressziónál).
∆U = 0
Izotermikus állapotváltozás: p1V1 = p2V2 = pV = állandó
p: nyomás; V: térfogat

2. Sorolja fel a termikus állapotjelzőket! (3 db)
-p: nyomás
-V: térfogat
-T: hőmérséklet

3. Írja le az általános gáztörvényt és nevezze meg a szereplő mennyiségeket!
pV = mRsT
p: a gáz nyomása
V: a gáz térfogata
m: a gáz tömege
Rs: specifikus gázállandó [Rs] = J / (kg∙K)
T: a gáz hőmérséklete

4. Sorolja fel a kalorikus(?) állapotjelzőket! (3 db)
Belső energia: Valamely y rendszerben lévő összes energiát belső energiának nevezzük és U-val jelöljük. [U] = J
Entalpia: a belső energia és a pV munka összege, jele: I.
I = U + pV
Entrópia: jele: S

5. Adja meg az izochór állapotváltozás definícióját!
Az ideális gáz állandó térfogaton történő állapot változása. (a gáz nyomásának és az abszolút hőmérsékletének viszonya állandó; az állapotváltozást a p – V diagramban függőleges egyenes ábrázolja.)
p1/T1 = p2/T2 = p/T = állandó

6. Adja meg az izobár állapotváltozás definícióját!
Ideális gáz állandó nyomáson történő állapotváltozása. (a gáz térfogatának és abszolút hőmérsékletének a viszonya állandó, az állapotváltozást a p – V diagramban vízszintes egyenes ábrázolja)
V1/T1 = V2/T2 = V/T = állandó

7. Hogyan függ össze a gázállandó a gáz fajhőjével?
Rs = cp - cv






8. Írja fel a nyomás és a fajtérfogat összefüggését adiabatikus állapot változás esetére!
: adiabatikus kitevő ~1,4

9. Írja fel az entalpia kifejezését!
I = U + p•V V = v•m
I: entalpia
U: belső energia
pV: áttolási nyomás
V: térfogat
v: fajtérfogat [v] = m3/ kg
m: tömeg

10. Definiálja az entrópiát!
Az entrópia azt jelenti, hogy egy bizonyos állapotnak mekkora a valószínűsége. Az entrópia a rendezetlenségnek, illetve az irreverzibilitásnak is a mértéke. Jele: S; mértékegysége: [S] = J/K

11. Ábrával definiálja a Carnot-körfolyamatot, feltüntetve az egyes állapotváltozások megnevezéseit!

1 – 2: izotermikus expanzió
2 – 3: adiabatikus expanzió
3 – 4: izotermikus kompresszió
4 –1: adiabatikus kompresszió

12. Írja fel a Carnot-körfolyamatot hatásfokát:

VI. Rendszertechnikai alapok

1. Definiálja a passzív rendszert!
A kimenő oldalon jelentkező választ csak a bemenő oldali jellemzők befolyásolják.

2. Definiálja az aktív rendszert!
Viselkedését meghatározó belső hatáselemet is tartalmaz. A kimenő válasz nem csak a bemenő jeltől függ.

3. Nevezze meg az analízis típusú rendszerprobléma ismeretlenét!
A vizsgált rendszer adott behatásra fellépő válaszának a meghatározása a cél.

4. Nevezze meg a szintézis típusú rendszerprobléma ismeretlenét!
Adott behatásra a kívánt választ adó rendszer(-ek) meghatározása a cél.

5. Mikor nevezünk egy rendszert lineárisnak? (Jelölje H a rendszerjellemző operációját)
Egy rendszer akkor lineáris, ha a H operációra teljesül az alábbi két tulajdonság:
- összegtartás: H (x’1+x”1) = Hx’1 +Hx”1 = X’2 + X”2;
- aránytartás: H (x1) = x = Hx1 = X2.

6. Rajzoljon ideális teljesítménytartó erőgép jelleggörbét!


6. Rajzoljon ideális nyomatéktartó erőgép jelleggörbét!



7. Rajzoljon ideális fordulatszámtartó erőgép jelleggörbét!


8. Rajzoljon fel egy erőgép és egy munkagép jelleggörbét, úgy. Hogy a két gép együttműködési munkapontja stabilis legyen!


9. Mi a fő különbség a szabályozás és a vezérlés között?
A szabályozásnál a kimenő jeltől a szabályozó egység felé visszacsatolást alkalmazunk, ami által a szabályozás hatáslánca zárttá válik. Ezzel szemben a vezérlés hatáslánca nyílt.