Učaroval mu svet ozubených kolies

Stoja mimo svetiel reflektorov a v skutočnosti sa o nich veľa nevie. Napriek tomu sú neoddeliteľnou súčasťou celého procesu výroby automobilov. V našom seriáli, ktorý sa týmto odborníkom detailne venuje, sa predstavuje špecialista na ozubenie.

12. 7. 2024 ŠKODA SVET

Musia poznať všetky technológie používané pri výrobe ozubených kolies, pretože ovplyvňujú ich nosnosť a pevnosť. Dôležitú úlohu zohráva aj precízne meranie ozubenia a neoddeliteľnou súčasťou všetkého samozrejme zostáva aj samotná konštrukcia. Ozubené kolesá sú totiž mimoriadne dôležitou súčasťou prevodovky. Vývojový inžinier ozubených kolies Jaroslav Prokop a jeho kolegovia sú zodpovední za ozubené systémy nielen pre automobily s okrídleným šípom v znaku, ale vyvíjajú aj ozubenia pre prevodovky spaľovacích motorov, ktoré sa nachádzajú v desiatkach modelov siedmich značiek koncernu VW.

Technológiu má doslova v krvi. V spoločnosti Škoda Auto pracoval jeho otec i starý otec a strojný odbor študovala aj jeho manželka. A dokonca aj jej starý otec pracoval v automobilke - a to v ére modelov, ako bol Spartak (vyrábaný v rokoch 1955 až 1959). Rovnakým smerom potom osud nasmeroval aj kariéru Jaroslava Prokopa, ktorý spomína: "Po maturite na Strednej priemyselnej škole v Mladej Boleslavi a následnej pomaturitnej nadstavbe zameranej na ekonomiku a výpočtovú techniku som nastúpil do dielne mechanického obrábania v hlavnom závode, kde som na obrábacích strojoch pracoval na súčiastkach prevodoviek. Na prelome tisícročí som začal pracovať na meracom stredisku ozubených kolies, kde som sa prvýkrát stretol s tým, čo robím dodnes."

Vývojový inžinier ozubených systémov Jaroslav Prokop

Fascinujúci, komplexný a zložitý svet ozubených kolies mu učaroval. V roku 2004 prešiel do vývoja, kde sa z konštrukčného hľadiska okrem ozubenia venoval aj montáži prevodoviek, obrábaniu komponentov prevodoviek a odlievaniu skriňových dielov prevodovky. Postupne sa však začal naplno venovať ozubeniu. Vyštudoval Technickú univerzitu v Liberci a neskôr získal doktorát na Vysokej škole banskej v Ostrave.

Práca na ozubení

Pred rokmi sa pri výrobe ozubených kolies používala najmä technológia ševingovania, ktorá sa vykonáva ako posledná triesková operácia pred kalením ozubeného kolesa. Na tento účel sa používa ševingovacie koleso, čo je presné ozubené koleso s veľkým počtom zubov s priečnymi reznými hranami na každom zube a má približne štyrikrát viac zubov ako obrábané ozubené koleso. Touto technológiou, pri ktorej väčšie koleso obrába to menšie, sa bočné strany ozubenia opracujú jemnejšie ako pri hrubovacej operácii frézovania. Problém je v tom, že po následnom kalení príde k zdeformovaniu takto precízne obrobených zubov. Tento spôsob výroby teda pre finálne ozubenie nie je taký presný, ako by pri najvýkonnejších agregátoch bolo potrebné.

Na dosiahnutie väčšej presnosti sa dnes používa technológia brúsenia ozubených kolies.

Preto v automobilovom priemysle začala prevládať technológia brúsenia ozubených kolies, ktorá sa vykonáva až na zakalenom kotúči. Tým sa eliminujú deformácie po tepelnom spracovaní a nepresnosti vyplývajúce z predchádzajúceho prípravného obrábania pred tepelným spracovaním. Týmto spôsobom je možné dosiahnuť kvalitnejší povrch a presnejší tvar zubov ako pri ševingovaní alebo frézovaní. Technológia brúsenia zubov sa používa najmä pri výrobe presnejších kalených ozubených kolies, ktoré dokážu zvládnuť väčšiu záťaž.

"Okolo roku 2004 sa začalo používať výkonové honovanie. Táto dokončovacia technológia zabezpečuje rovnako vysokú kvalitu povrchu a presnosť tvaru zubov ako brúsenie. Zároveň umožňuje týmto spôsobom obrábať aj ozubené kolesá, ktoré by vzhľadom na zložitý tvar súčiastky nemohli mať brúsené ozubenie," hovorí Prokop a dodáva, prečo niektoré technológie končia a vznikajú nové: "Napríklad zo ševingovania k brúseniu sa prešlo kvôli nutnosti zvýšenej odolnosti ozubenia prevodovky. Príčinou boli vyššie nároky zo strany motorov, ktorých objem sa zmenšoval a na druhej strane sa zvyšoval krútiaci moment, ale prevodovka pritom zostávala rovnaká."

Jaroslav Prokop sa problematike ozubení venuje už dve desaťročia.

Po dvadsiatich rokoch práce v oblasti ozubení Jaroslav Prokop v súčasnosti spolupracuje s rozsiahlym tímom odborníkov. Napriek tomu nejde o ucelenú zostavu - ľudia z tímu, s ktorými spolupracuje, sa často vzájomne ani nestretnú. Nájdeme tu rôznych odborníkov na konštrukciu prevodoviek i technológiu. Jaroslav Prokop do tohto procesu prispieva svojím know-how v oblasti ozubených kolies. Aktuálne spoločne vyvíjajú ozubenie s oveľa nižšou drsnosťou povrchu zubov, ktoré je možné vyrobiť s existujúcimi nástrojmi a technológiami - snažia sa tak dosiahnuť zníženie mechanických strát v prevodovke spôsobených trením a zvýšenie odolnosti ozubenia.

Prevodovky pre Indiu i Vietnam

Ďalšou oblasťou, na ktorej spolu s kolegami v súčasnosti intenzívne pracuje, sú prevodovky pre jeden typový rad spaľovacích motorov. Mladoboleslavská automobilka totiž dodáva prevodovky aj pre troj- a štvorvalcové benzínové agregáty s objemom 1,0 až 1,6 litra a prevzala aj ich vývoj pre celý koncern VW.

Práca tímu okolo Jaroslava Prokopa má vplyv nielen na modely Škoda, ale na modely celého koncernu Volkswagen.

Spôsob ich používania sa v jednotlivých krajinách a na rôznych trhoch líši: "Napríklad vodiči v Indii používajú prevodovku veľmi špecificky a intenzívnejšie ako v Európe. Rovnako začíname riešiť napríklad aj vietnamský trh, kde očakávame opäť špecifické využívanie prevodovky. Zodpovednosť pritom ponesieme priamo my v Mladej Boleslavi. A to aj za ozubenie prevodoviek. Preto neustále zvyšujeme naše know-how v tejto oblasti a zdokonaľujeme používané nástroje i simulácie, kde sme sa dostali na špičkovú úroveň, aby sme vedeli rýchlo a pružne reagovať na špecifické potreby daného trhu, a to aj vývojom požadovaného nového ozubenia," uzatvára Jaroslav Prokop.