Komunika­cijski plan snemanja procesov stran 4 Panel Savo­nius mikro vetrnih elek­trarn –PSMVE stran 14 Creo Ansys inženirske simulacije v realnem casu stran 22 Obnovljivi viri energije in vodikove gorivne celice stran 33 SODOBNI STROJNIK, letnik 2021, številka 4 Izdaja: Tehniški šolski center Maribor, VIŠJA STROKOVNA ŠOLA UDK (UDC): 621 ISSN: 2630-4333 Uredniški odbor: dr. Andrej Podbrežnik, mag. Samo Cretnik, Vlasta Marjanovic, prof. Izjave oziroma trditve avtorjev prispevkov ne odražajo mnenja uredniškega odbora in za njih ne odgovarjamo. Oblikovanje in prelom strani: SCI d.o.o. Izvod v digitalni obliki. Leto je naokoli in že smo vstopili v novo leto. Naj vam ob tej priložnosti vsem zaželim zdravja, srece in zadovoljstva ter uspehov polno novo leto 2021. Tako, pa smo docakali izid nove številke naše spletne revije Sodobni strojnik, ki zopet prinaša prispevke z razlicnih pod-rocjih strojništva, ki odražajo zares raznoliki in pestri obraz strojništva. Strojništvo kot disciplina se ukvarja z razlicnimi znanstvenimi podrocji in pojavi: silami, materiali, tekocinami, energijo, gi­banjem in oblikovanjem. Inženirji strojništva izumljajo stroje in konstrukcije, ki izkorišcajo te pojave, da bi služili uporab­nemu namenu in rešili neko težavo. Tipicen inženir strojništva ustvarja stroje, izdelke ali naprave, katerih namen je pomaga-ti rešiti dolocene tehnicne težave. Takšen inženir lahko zacne s praznega lista papirja, si zamisli nekaj novega in to novost razvije in dodeli tako, da deluje zanesljivo in izpolnjuje zahte­ve v zvezi z varnostjo, stroški izdelave in izdelave. Podrocje strojništva zajema lastnosti sil, materialov, energije, tekocin in gibanja ter uporabo teh elementov za oblikovanje izdelkov, ki bistveno prispevajo k razvoju družbe in izboljšu­jejo življenje ljudi. Inženirji strojništva raziskujejo, razvijajo, oblikujejo, izdelujejo in preizkušajo orodja, motorje, stroje in druge mehanske naprave. Delajo na strojih za proizvodnjo elektricne energije, kot so generatorji za proizvodnjo elektric­ne energije, motorji z notranjim zgorevanjem, parne in plinske turbine ter reaktivni in raketni motorji. Razvijajo tudi stroje za porabo energije, kot so hladilna in klimatska oprema, roboti, ki se uporabljajo v proizvodnji, obdelovalni stroji, sistemi za Nagovor urednika obdelavo materialov in oprema za industrijsko proizvodnjo in mnoge druge. Strojni inženirji so znani po svojem širokem strokovnem zna­nju in po delu na številnih strojih. Ne bi bilo pretirano reci, da je bil za vsak izdelek, ki si ga lahko predstavljate, v nekem trenutku v njegovo zasnovo, izbiro materialov, nadzor tempe­rature, zagotavljanje kakovosti ali proizvodnjo vkljucen inže­nir strojništva. Tudi ce izdelka ni zasnoval ali zasnoval, lahko z gotovostjo trdimo, da je inženir strojništva vsaj konstruiral stroje, ki so izdelali, preizkusili ali dostavili takšen izdelek. Predvsem pa inženirji strojništva izdelujejo strojno opremo, ki deluje. Prispevek inženirja strojništva k podjetju ali drugi organizaciji se na koncu oceni glede na to, ali njegov izdelek ali tehnicna rešitev deluje tako, kot bi morala. Strojni inženirji oblikujejo opremo, proizvajajo jo podjetja, nato pa se prodaja javnosti ali industrijskim kupcem. V procesu tega poslovnega cikla se izboljša dolocen vidik kupcevega življenja in celotna družba ima koristi od tehnicnega napredka in dodatnih prilož­nosti, ki jih ponujajo inženirske raziskave in razvoj. In tako kot je obsežno in raznoliko podrocje strojništva, so pestre in raznolike tudi teme, predstavljene v prispevkih, ki jih zajema tokratna številka revije. Vabljeni k branju. Želim vam obilo prijetnih trenutkov ob pre­biranju tokratne številke Sodobnega strojnika. dr. Andrej Podbrežnik Kazalo Komunikacijski plan snemanja procesov 4 | Avtomobilski trendi in ocena vplivov na obstojeci sklop sestavnih delov pri novih vozilih in tehnologijah popravil 7 | Karakterizacija in uporabnost nekaterih vrst metalurške kera-mike 10 | Panel Savonius mikro vetrnih elektrarn – PSMVE 14 | SloveniaSkills Mehatronika 18 | Creo Ansys inženirske simulacije v realnem casu 22 | Implementacija blockchain plasti 2 25 Problematika varnosti motorista na ovinku in pri bocnem naletu na osebno vozilo 27| Novosti v orodjarstvu, partnerstvo izobraževalnega sistema in industrije 31 | Obnovljivi viri energije in vodikove gorivne celice 33 mag. Sabina Herle, uni.dipl.ekon. predavateljica Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor UDK 658.8 Komunikacijski plan snemanja procesov Clanek pred nami predstavlja orodje blueprinta kot metodo za dvig kvalitete komuniciranja. Skozi shematski prikaz se poducimo o branju in koristih blueprinta. Koraki izgradnje tega orodja nas popeljejo do plana za izvedbo otiplivejše storitve. Pri blueprintingu gre za proces objektivnega karakteriziranja stori­tve in za upodobitev storitve tako, da jo bodo razumeli zaposleni, po­rabniki in vodstvo, videli svoje vloge v njenem izvajanju ter doumeli vse korake in tokove, ki jih zaobjema proces storitve (Zeithaml in Bitner 1996, 277). Je tehnika, ki pomeni izziv dizajniranja in opredeljevanje neotipljivega procesa storitve. Si lahko predstavljate hišo, ki bi bila zgrajena brez podrobnega nacrta? Še tako navaden produkt, kot je otroška igraca ali šampon, potrebuje konkretno in podrobno specifikacijo. Kljub temu v storitvah nemalokrat naletimo na odsotnost konkretnega nacrta. Celo konkretne storitve so Sestavine blueprinta so razvidne iz drske aktivnosti. Podporni procesi v lahko predstavljene brez formalne slike 1. Iz njega lahko razberemo blueprintu pokrivajo interne storitve, in objektivne oblike procesa. Stori-aktivnosti porabnikov na ”odru”, ki korake in interakcije, ki nastopajo tveni blueprint je slika ali nacrt, ki kontaktirajo z zaposlenimi ter v ”za-zato, da podpirajo zaposlene, ki so v bistvu portretira storitveni sistem kulisju” in pomenijo aktivnosti vseh v stiku z uporabniki, pri izvajanju tako, da ga bodo ljudje, ki v njem zaposlenih ter podpornih procesov. storitve. Tukaj bomo našli raziska­sodelujejo, lahko razumeli in brez Slika 1 je le ena od možnih ponazori-ve osebja, pripravo dokumentov in problemov uspešno odigrali svoje tev blueprinta. Pomeni nam koristno administrativno podporo. Najvecja vloge v njem. Blueprint je še posebej orodje pri kreiranju storitev. Vloge razlika med blueprintom in drugimi koristen pri dizajniranju in redizajni-porabnikov pomenijo nepredvidljive diagrami je vkljucitev porabnikov in ranju storitvenega razvoja. Gre za korake, izbire aktivnosti in interak-njihovega vidika storitvenega proce­simultano vizualizacijo ali izvedbo cije, ki jih porabniki igrajo v procesu sa. Pri kreiranju ucinkovitega blu­storitve, vlog porabnikov in zaposle-nabave, konzumiranja in evalviranja eprinta je priporocljivo, da se risanje nih ter vizualnih elementov storitve. storitev. »Oder« predstavlja aktiv-zacne s porabnikovim pogledom na Storitev tako razgradimo v njene nosti, ki jih zaposleni ”igrajo” na proces in nadaljuje z izvedbo siste­logicne komponente in jih kasneje obmocju vidnem za porabnika in v ma. Prikazani okvircki v vsakem po­naslikamo s koraki ali z nalogami v stiku z njim. Gre za zacetni, vme-drocju predstavljajo korake ”igre” na procesu, potrebnem za neko nalogo, sni del in koncno izvedbo. Aktivnosti dolocenem nivoju. in kot dokaz storitve, ki jo zaznavajo zaposlenih, ki se zgodijo za odrom z porabniki. namenom podpiranja aktivnosti na Vsa štiri igrana podrocja locijo ho­ »odru«, imenujemo kontaktne zao-rizontalne crte. Prvo podrocje ime­nujemo linija interakcij. Predstavlja direktne povezave med porabnikom in organizacijo. Vsakic, ko se verti­kalna linija križa s horizontalno, se je zgodil direkten stik med porab­nikom in organizacijo (Zeithaml in Bitner 1996, 280). Naslednje podrocje je linija vidnosti. To obmocje locuje storitvene aktiv­nosti, ki so porabniku vidne, od tis-tih, ki so zanj nevidne. Kar neverjet-no je, koliko aktivnosti neke storitve se zgodi v tem obmocju. To obmocje tudi loci delo zaposlenih na odru od tistega v zakulisju. Tretje obmocje je linija internih interakcij, ki loci aktiv­nosti zaposlenih od ostalih podpor­nih aktivnosti in ljudi. Te aktivnosti se zgodijo, ko vertikalne crte križajo linijo. Na navedeni sliki 1 smo prikazali le osnovne korake storitve. Komple­ksen proces, ki se odvija za linijo vidnosti, porabnika prav malo zani-ma. Vseeno pa moramo vedeti, da je v tem trostopenjskem procesu po-men nevidnih internih storitev zelo velik. S pomocjo bluprinta in analize lahko rešimo problem, ce npr. ugotovimo, da je korak nakladanja in sortiranja predolg in zato povzroca nesprejem­ljive zamude npr. v nabavi. V tem primeru se lahko ta korak razišce do podrobnosti z namenom izolira-ti problem. To pomeni, da je vsak korak v blueprintu lahko razširjen v nadaljnje detajle, ki služijo doloce­nemu namenu. Predstavljajmo si, koliko kompleksnejši bi bil proces in koliko vec interakcij se bi zgodilo, ce bi storitveno planiranje zaobseg-lo tedenske pocitnice v hotelu ali tridnevno konferenco. Kot primer predstavljamo sliko 2 najemanje po­sojila. S slike 2 je lepo razvidno, da je neviden del storitve zelo komple-ksen, medtem ko je s porabnikovega vidika storitev relativno preprosta. BRANJE IN UPORABA STORITVE­NEGA BLUEPRINTA Storitveni blueprint lahko beremo na razlicne nacine, odvisno od namena posameznika. Ce želimo razumeti porabnikov vidik, bomo sliko zaceli brati od leve proti desni, zacenši s podrocjem porabnikove aktivnosti. Porajajo se nam naslednja vpraša­nja: Kako je storitev kreirana s strani porabnika? Kakšne izbire ima po­rabnik? Je porabnik mocno vklju-cen v kreiranje storitev ali je nje­gova aktivnost šibka? Kakšna je fizicna podpora storitve z vidika porabnikov? Je podpora skladna s strategijo organizacije in pozi­cioniranjem? Ce je naš namen razumeti vloge zaposlenih, bomo blueprint bra-li horizontalno s tem, da se bomo veckrat osredotocili na aktivnosti, ki so direktno pod ali nad linijo vidnos-ti. Naslednja vprašanja, ki se lahko pojavijo, so: Kako racionalen, ucinkovit in storilen je proces? Kdo sodeluje z našimi porabniki, kdaj in kako pogosto? Je za porabnike odgo­vorna ena oseba ali vec zaposle­nih? Kadar je naš namen razumeti inte­gracijo razlicnih elementov storitve­nega procesa ali identifikacijo dolo-cenih zaposlenih s svojimi mesti v blueprintu, bo analiza vertikalna. S tem bo postalo jasno, katere naloge in kateri zaposleni so bistveni v iz­vajanju storitev (Zeithaml in Bitner 1996, 284). Povezave internih akcij v organizaciji med ”scenskimi.de­lavci” so prav tako vidne iz blueprin­ta. Vprašanja, ki si jih zastavljamo na tem obmocju, so: Katere aktivnosti so odigrane v zakulisju in podpirajo kriticne tocke nastopa do porabnikov? Kdaj so združene podporne ak­tivnosti? Kako se razvijajo odstopi od enega do drugega zaposlene­ga? mag. Sabina Herle, uni.dipl.ekon. predavateljica Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor mag. Sabina Herle, uni.dipl.ekon. predavateljica Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: (1) Gummesson, E. in Kingman-Brundage, J. 1991. Service Design and Quality: Applying ServiceBlueprinting and Service Mapping to Railroad Servicesnk v Zeithaml in Bitner: Services marketing. New York [etc.] : McGraw Hill, 1996. COBISS. SI-ID - 19199581. (2) Potocnik, Vekoslav. 2000. Trženje storitev. Ljubljana : Gospodarski vestnik, 2000. COBISS. SI-ID - 107165952 (3) Zeithaml, Valarie A. in Bitner, Mary Jo. 1996. Services marketing. New York [etc.] : McGraw Hill, 1996. COBISS. SI-ID - 19199581. Kadar želimo redizajnirati storitev, se blueprint opazuje kot celota za oceno kompleksnosti procesa: kako se lahko spremeni, kako bodo spre­membe vplivale na zaposlene in druge interne procese ter obratno. Ce bomo raziskali te tocke, se bo blueprint pojavil kot vecji del neke­ga dolocenega sistema. Vsekakor je najvecja korist blueprintinga njegov vpliv na izobraževanje. Takoj, ko ljudje zacnejo razvijati blueprint, postane ocitno, koliko vedo o sto­ritvi. Vcasih je posedovano znanje zelo majhno. Sklenjeni morajo biti kompromisi in dogovori. Sam pro-ces promovira navzkrižno delujoce integracije in razumevanja. V želji po vizualizaciji celotnega verižnega sistema so ljudje prisiljeni dojema-ti storitev na nov in bolj vsestranski nacin. KORISTI STORITVENEGA BLU­EPRINTA 1. Omogoca preglednost, tako da zaposleni lahko ugotovijo, »kaj delam« ter na storitev gledajo kot na integralno celoto. Zaposlene vzpodbuja, da so orientirani k porabnikom. 2. Identificira napake oz. povezave v storitveni aktivnosti, ki so lahko tarca konstantnega kakovostnega napredka. 3. Linija medsebojnih odnosov med zunanjimi porabniki in zaposleni-mi razsvetljuje vlogo porabnikov in prikazuje, kje lahko porabniki s svojimi izkušnjami kakovostno prispevajo pri dizajniranju stori­tve. 4. Linija vidnosti prikazuje zavedno odlocitev o tem, kaj porabnik lah­ko vidi, in o tem, kateri zaposleni bo v kontaktu s porabniki. 5. Linija internih interakcij raz­jasnjuje vplive med oddelki s svojim inherentnim vplivanjem s krepitvijo konstantnega kakovo­stnega napredka. 6. Simulirajoce strateške odlocitve razsvetljujejo elemente in zveze, ki sestavljajo storitev. Tisti, ki participirajo v strateškem delu, ponavadi pretiravajo v svoji lastni funkciji in perspektivi, namesto da bi omogocali podlago za inte­grativni vpogled na storitev. 7. Omogoca osnovo za dolocanje ocenjenih stroškov, dohodkov in kapitalskih investicij vsakega ele­menta storitve. 8. Konstituira racionalno osnovo z internim in eksternim marke­tingom. Storitveni plan olajša oglaševalski agenciji ali hišnemu promocijskemu timu pregled nad storitvijo in izbor bistvenega spo-rocila za komuniciranje. 9. Olajša kakovostni napredek navzgor ali navzdol. Omogoca vodstvu, da doloca kanale in podpre kakovostne napore razvo­ja zaposlenih, ki delajo na sce­ni ali za njo. Delovni tim lahko ustvari storitveni nacrt in ga z njegovo pomocjo izvaja in ko­municira o svojih doživetjih in sugestijah za napredek (Prepisa-no z dovoljenjem iz Gummesson and Kingman-Brundage, 1991; povzeto po Zeithaml in Bitnerjevi 1996, 284). IZGRADNJA BLUEPRINTA Kot smo lahko videli, risanje ali iz­gradnja blueprinta ni naloga, ki bi jo lahko dodelili samo eni osebi ali enemu funkcijskemu obmocju. Ko­raki izgradnje blueprinta so: 1. dolocanje procesa, dolocitev osnovnega poslovnega koncepta storitve (s podpornimi storitva-mi), 2. sestavljanje procesa z vidika po­rabnikov, 3. risanje linij interakcij, 4. risanje linij vidljivosti, 5. risanje procesa z vidika kontak­tnih oseb z locenjem odrskih ak­cij od zakulisnih, 6. risanje linij internih interakcij, 7. povezava porabnikov z aktiv­nostmi kontaktnega osebja za namene podpornih funkcij, 8. dodajanje fizicnih dokazov stori­tve ob vsaki porabnikovi akciji oz. koraku. Ce se bomo držali navedenih kora­kov, se bomo izognili nepravilnos­tim, ki jih porabniki ne marajo, obe­nem pa bomo ugotovili, kako le-ti podoživljajo naše storitve (Zeithaml in Bitner 1996, 286). S korakom 8 bomo dosegli otipljivost in dokazlji­vost vsakega koraka storitve in to na tak nacin, da bomo dodali fotografi­je, diapozitive ali video. Na ta nacin bomo že posegali v analizo vsebine. To pa nas že popelje v vsesplošno strategijo in pozicioniranje storitve. Kako je storitev dizajnirana (njen proces blueprinta in povezovalne fizicne dokaze), bo vplivalo na to, kako jo bodo porabniki v svojih mis-lih dojemali. Avtomobilski trendi in ocena vplivov na obstojeci sklop se­stavnih delov pri novih vozilih in tehnologijah popravil S cedalje vecjimi zahtevami po ohranitvi in varovanju okolja se je tudi miselnost ljudi in zakonodaja temu primerno spreminjala. Z razvojem avtomobilske industrije so se vzporedno iskale rešitve, ki bi pripomogle k zmanjšanju nevar­nih emisij v okolje. V clanku so predstavljene dolocene raziskave, ki nam prikazujejo dolocen pristop kako ob uporabi razlicnih materialov doseci progresivne lastnosti avtomobilov, da bi pa hkrati cim manj negativno vplivali na okolje na eni strani, na drugi pa ohranili visok nivo varnosti in tudi same konkurencnosti. To študijo je pripravila družba Ro­land Berger GmbH (»RB«) in teme­lji na javno dostopnih informacijah ter na nekaterih predpostavkah, splošnih ocenah, napovedih in iz­kušnjah, ki izhajajo iz svetovalnih dejavnosti. Vse domneve, ocene, napovedi in vrednosti izkušenj, ki jih vsebuje ta študija, vkljucujejo pomembne elemente subjektivne presoje in analize, ki so po eni strani orientacijske narave, saj predstavlja­jo spremljanje trendov na trgu in s tem dobro podlago pri nacrtovanju izdelave in obnove dolocenih avto­mobilskih sklopov. Ugotovljeno je sedem kljucnih trendov avtomobiliz-ma v prihodnjem desetletju - zmanj­šanje teže in varnost sta kljucna de­javnika, ki vplivata na trg in sta tudi v prispevku predstavljena. Kljucni avtomobilski trendi: ke materiale za zmanjšanje izpustov prejšnje generacije lahko pripišemo: – lahki materiali in CO2. Predstavljena je povprecna – strožjim predpisom ob trku, – varnostne komponente. omejitev teže v Evropi za vozila – povecanju varnostnih lastnosti srednje velike prostornine. Krivuljo (npr. ABS, ESP, vecji zavorni uci­ 1. LAHKI MATERIALI trendov teže vozil glede na povpre-nek), cje teže prikazuje slika 1. – povecanju števila prakticnih funk-Teža vozil je narašcala skozi genera-cij (npr. HVAC moduli, elektricni cije, kar je povecalo potrebe za lah-Glavne vzroke dodatne teže vozil dvižniki stekel, NVH blažilci), Dragan Gogic, mag. inž. metal. in mater. tehnolog specialist tlacnega litja MLM. d.d. Maribor predavatelj TŠC Maribor / Academia d.o.o. Maribor UDK 629.3 je prikazan delež jekla v nekaterih teri koristni atributi, vkljucno z: vzorcnih vozilih. – visoka trdnost in odpornost na trke pri relativno nizki stopnji stro­Povecanje deleža jekla s postopki škov, vrocega preoblikovanja vodijo neka-– majhna teža zaradi zmanjšane Dragan Gogic, mag. inž. metal. in mater. tehnolog specialist tlacnega litja MLM. d.d. Maribor predavatelj TŠC Maribor / Academia d.o.o. Maribor – povecane dimenzije vozila. Trenutna težnja po zmanjšanju teže se lahko predvideva po razlicnih trendih: – zmanjšanje obsega obmocja mo-torja, – povecana uporaba lahkih materi­alov, – usmerjanje vozil v optimizacijo teže na racun dizajna. Pri zahtevah po cim lažji konstrukciji danes napredna jekla nudijo najbolj­šo razmerje med zmanjšanjem teže in prihranki za konstrukcijske dele avtomobilov. Primerjavo med dolo-cenimi materiali prikazuje tabela 1. Današnja izpopolnjenost avtomo­bilov z jeklom tekmuje z razlicnimi tehnologijami proizvodnje, odvisno od posameznih komponent. V tabeli 2 je prikazano nekaj najbolj priso­tnih alternativnih proizvodnih teh­nologij. Vroce oblikovanje (tehno­logije preoblikovanja materialov pri povišanih temperaturah) je vse bolj priljubljeno za avtomobilske kompo­nente – sledenje zahtevam po pove-cani trdnosti in masi. V spodnji razpredelnici (slika 2) LEGENDA: VPLIV: STOPNJA VPLIVA: + pozitiven vpliv + + zelo pozitiven vpliv + -nevtralno negativen vpliv - -zelo negativen vpliv (1) – mocno je odvisno od izbrane tehnolo gije litja (2) – možnosti kovanja delov iz lahkih kovin (3) – pri manjših serijah (odvisno od oblike) (4) – izpolnjevanje visokih varnostnih zah tev je možno le ob visokih stroških (5) – primernost pri oblikovanju delov vozila izpostavljenim direktnem trku (6) – zaradi velikega števila razlicnih zlitin debeline materiala, – zmanjšana možnost »delovanja efekta kot vzmet« med proizvod­nimi postopki (pogosto prisotno v procesu hladnega preoblikova­nja), – najboljši prihranek stroškov teže v primerjavi z aluminijastimi in s plasticnimi kompoziti. Tudi znotraj dolocenih modelov: npr. v Mazdi 2, trenutni model ima pribl. 30% delež delov iz vroce oblikova­nega jekla, ki je premagalo svojega predhodnika (približno 10%) - deli iz vrocega jekla vkljucujejo A-steber, strešni okvir, »rocker« plošce. 2. VARNOSTNE KOMPONENTE Dosedanje pobude za izboljšanje varnosti vozil so že pripeljale do velikih sprememb v uporabi sodob­nejših materialov in zasnovi kompo­nent ne le- teh. Kot pobuda oziroma podrocje, kje se vidijo dodatne mož­nosti izboljšanja varnostnih ucinkov, je prav tako podano nekaj usmeri­tev, ki jih prikazuje slika 3. 3. ZAKLJUCEK Kot je s prikazom študije dveh glav­nih vplivnih podrocij prikazano, lah­ko vidimo, da v avtomobilski struk­turi še vedno prevladujejo jeklene komponente. Išcejo se alternativni materiali, ki bi predvsem zagotovili ohranitev in povecanje varnosti in hkrati zmanjšali težo avtomobilskih delov in s tem posledicno porabo goriva in vpliv na okolje. Alternativni materiali v tem veliko pripomorejo, ne morejo pa v popolnosti zagota­vljati varnostnega ucinka, kot ga lahko dosežemo z jeklenimi kompo­nentami. Dragan Gogic, mag. inž. metal. in mater. tehnolog specialist tlacnega litja MLM. d.d. Maribor predavatelj TŠC Maribor / Academia d.o.o. Maribor VIRI: (1) Berger, R. (2017). (2) Gogic, Dragan. 2020. Zapiski predavanj pri predmetu Tehnologija popravil. Maribor : Tehniški šolski center Maribor, 2020. Izv. Interno gradivo. Dragan Gogic, mag. inž. metal. in mater. tehnolog specialist tlacnega litja MLM. d.d. Maribor predavatelj TŠC Maribor / Academia d.o.o. Maribor UDK 669.1 Karakterizacija in uporabnost nekaterih vrst metalurške keramike Obdobje keramike sega že v davno preteklost. Današnji trendi uporabe v industriji zahtevajo strokoven pristop in poznavanje lastnosti in sestave razlicnih vrst keramicnih materialov, saj le s tem lahko dosežemo njeno uporabno vrednost. V clanku je predstavljen le del najbolj pogosto uporabnih vrst keramike na podrocju metalurgije z namenom spoznati osnovne karakteristike in zahteve, ki jih ta mora izpolnjevati, da bi se pravilno odlocili pri sami uporabi in s tem tudi naknadnim potencialnim težavam, ki iz tega lahko izhajajo. Keramika sodi ob steklu med naj­starejše sinteticne materiale. Že od davnih casov se uporablja pri proi­zvodnji, predelavi in preoblikovanju ter pri vseh termicnih procesih po­vezanih s kovinami in z žlindrami, saj so keramicni materiali, katerih osnova je bila v zacetku žgana glina in drugi silikatni materiali, obstojni pri visokih temperaturah ob dotiku s kovino, žlindro in plini. Z razvojem tehnoloških procesov na podrocju kovin so bile postavljene vedno višje zahteve glede vzdržnosti pri visokih temperaturah in sposobnosti prena­šanja velikih temperaturnih spre­memb. Materiale, ki so zadostovali tem pogojem, so imenovali ognjev­zdržna gradiva. Prvotna ognjevzdržna gradiva so bila narejena iz gline, to je sedimentov z zrnatostjo vecinoma pod 0,02 mm in jih lahko prištevamo med fino ke­ramiko. Med grobo keramiko pa šte­jemo tiste izdelke, kjer ima vecina materiala velikost zrna med 0,2 in 3,0 mm, v dolocenih primerih tudi vecjo. Razvoj, ki ga doživljamo od praz­godovine do danes, je temeljil in temelji na znanju. K razvoju ke­ramike kot tehnicne keramike, je odlocilno vlogo prispeval inovativni tehnološki napredek pri proizvodnji in predelavi kovin in zlitin, saj je bilo potrebno razvijati ognjevzdržna gra-diva, ki so bila obstojna pri visokih temperaturah, temperaturnih šokih, mehanskih obremenitvah, obstojna na spremembo sestave med upo­rabo, ko so izpostavljena vplivom plinov, vplivu razlicnih kovinskih in nekovinskih talin pri nizkih in zelo visokih temperaturah itd. V metalur­giji v osnovnem pomenu besede, ki obsega pridobivanje kovin in zlitin, njihovemu preoblikovanju v trdnem in tekocem stanju, raznih toplotnih in površinskih obdelavah itd., upo­rabljamo ognjevzdržna gradiva in tehnicno keramiko. Keramicne izdelke (v metalurgiji), narejene iz surovin z granulacijo pod 0,01 mm, prištevamo k tehnic­ni keramiki. Sem spadajo izdelki kot so zašcitne cevi za merjenje tempe­rature, merjenje prostega kisika v talinah, razne filtre za taline, ustja gorilcev, nosilne elemente pri ogrev­nih peceh, šobe in zašcitne cevi pri vlivanju kovin, zlitin in ferozlitin, na­prave za uvajanje inertnih in drugih plinov v talino, itd. 1. RAZDELITEV IN POGOJI, KATE­RE MORA IZPOLNJEVATI META­LURŠKA KERAMIKA Locimo: – oksidne materiale (ognjevzdržna gradiva na osnovi kemicnih spojin s kisikom), – neoksidne materiale (ognjev­zdržna gradiva na osnovi spojin elementov z ogljikom – karbidi). Zahteve metalurške keramike: – obstojnost proti tekocim kovinam, – obstojnost proti žlindram, – obstojnost proti plinom. V tabeli 1 so v najkrajših crtah nave-dene bistvene lastnosti, ki jih mora izbrani ognjevzdržni material izpol­njevati. 2. KISLA OGNJEVZDRŽNA GRADI­VA (SIO2) – KREMEN Osnovna surovina za pripravo kislih ognjevzdržnih gradiv in keramike je kremen. Na tržišcu so pod imenom silika. Sestava: osnovna kemijska sestava surovine: >93% SiO2 (v vecini primerov 95 - 98%), do 1,5% Al2O3, 2,5% Fe2O3 oz. FeO, 0,2% TiO2 in 3% CaO. Kolicina necistoc, odnosno primesi, je odvisna od namena uporabe. Mej­ne vrednosti so dolocene s standar­di. Na kakovost silika gradiv vpliva kolicina talil kot je Al2O3 in alkalije. Kakovost izdelkov tega materiala doloca tudi delež SiO2, ki ostane v oblikovanem gradivu po žganju. Os-tanek b-SiO2 v gradivu povzroci pri uporabi volumske spremembe. Lastnosti: – Pri segrevanju se silika opeke mocno raztezajo (najvecji razte­zek je med 800 do 1000°C - ok­rog 12 do 15 mm/m. Ko v gradi­vih ni vec kremena, je pri visoki temperaturi opaziti krcenje od 0,1 do 0,26%, ki je odvisno od spre­membe kristalne rešetke. Ce je v gradivih nad 10% kremena, po­tem se take opeke raztezajo še pri temperaturi okrog 1300°C. – Nad 600°C je dobra obstojnost na spremembo temperature. Pod 500°C so obcutljive na spre­membo temperature, ker je v tem podrocju gradient termicne­ga raztezanja najvecji. Ogrevne in talilne peci, ki so zgrajene iz oblikovanih (razni formati opek) ali neoblikovanih (mase) silika gradiv segrevamo pocasi do tem­ perature 900°C, posebno pazljivo do 500°C. – Korozijska obstojnost v kislih me-dijih je zelo dobra (steklo), pac pa plini, ki vsebujejo alkalije, tvorijo na površini tekoco fazo in povzro-cajo mocno korozijo. Uporaba: uporabnost kremena zaje-ma široko podrocje, v industrijskih obratih pa je ta najbolj prisoten v: – industriji stekla: pri taljenju boro­vega stekla, deli gorilcev, deli pri ogrevanju in hlajenju steklenih delov, – metalurgiji: za izlivke pri vlivanju jekla ali barvnih kovin, – kemicni industriji. 3. ŠAMOTNA OGNJEVZDRŽNA GRADIVA (Al2O3×2SiO2×2H2O) – GLINA Osnovna surovina za izdelavo ša­motnih ognjevzdržnih materialov je glina. Glina je skupno ime za kompleksno skupino sedimentov. Ti sedimenti so sestavljeni iz kristali­ziranih alumosilikatov, ki vsebujejo vodo. Za gline je znacilno, da so sestavljene iz zrn z velikostjo pod 20 mikronov. Od 2 do 20 mikronov je groba zrnata glina, od 2 do 0,2 mikrona je fino zrnata glina, pod 0,2 mikrona pa so koloidne gline. Za gli­ne je znacilno, da so drobno zrnate, vežejo vodo in se dajo pri doloceni kolicini vlage poljubno oblikovati. S preperevanjem glin so nastali glavni minerali. V glinah najdemo še razne ostanke, kot so kremen in sljuda. V glinah najdemo tudi primesi, kot so pirit, dolomit in tudi ostanki raznih organizmov, kot so ohišja in ostanki živali na osnovi apnenca ali kreme­na in ostanke rastlin. Gline prišteva-mo k alumosilikatom z vezano vodo. Sestava: osnovna kemijska sestava surovine: SiO2 = 46,53% Al2O3 = 39,49% H2O = 13,98%, kjer se v fazi predelave in žganja H2O zgubi in je sestava: SiO2 = 54,1% Al2O3 = 45,9% Lastnosti: Na te vplivajo necistoce, ki so lahko prisotne v raznih vrstah gline, kot so alkalijski in zemeljsko alkalijski oksidi, odnosno ioni vgrajeni v re-šetko alumosilikatov. Alkalije: so spojine, ki s stališca pri­sotnosti v glini znižujejo temperatur-no obstojnost: K2O, tališce tekoce faze pri ~ 700°C in Na2O pri ~800°C. Dragan Gogic, mag. inž. metal. in mater. tehnolog specialist tlacnega litja MLM. d.d. Maribor predavatelj TŠC Maribor / Academia d.o.o. Maribor Dragan Gogic, mag. inž. metal. in mater. tehnolog specialist tlacnega litja MLM. d.d. Maribor predavatelj TŠC Maribor / Academia d.o.o. Maribor VIRI: (1) Cerablast. 2020. Silicon carbide, JPG. [Elektron ski] Cerablast GmbH & Co.KG, Löchgau, Ger many. https://cerablast. com/en/silicon-carbide/. (2) Gogic, Dragan. 2009. Zapiski predavanj predmeta Metalurška ke ramika. Maribor, 2009. Izv. Interni dokument avtorja. (3) Lamut, Jakob. 2005. Metalurška keramika. Ljubljana : Naravoslov notehniška fakulteta, Oddelek za materiale in metalurgijo, 2005. Izv. Gradivo za interno uporabo Ti dve alkaliji mocno vplivata na temperaturo tališca SiO2. Že mi-nimalna prisotnost (~1% K2O), povzroci lahko 15% nizkotaljive faze. Glina obicajno vsebuje skupaj 1-4% alkalij. Ce želimo doseci dobro temperaturno obstojnost šamotnih materialov z dobrimi lastnostmi (trdnost in temperaturno obstoj­nost), moramo poznati strukturno sestavo, ki nam to zagotovi. Locimo 3 faze: – mullit: 3Al2O3 x 2SiO2 (vec priso­tnega korunda vecja bo trdnost in ognjevzdržnost: 45-50%). – kremen (nujna prisotnost v kore­laciji s korundom ob zagotovitvi cim manj alkalij). – steklasta faza (krhka faza, ki ni zaželena v zgornji kombinaciji, je pa ucinkovita referenca posebej pri izdelavi temperaturno obstoj­nih stekel). 4. BAZICNA OGNJEVZDRŽNA GRADIVA (MgCO3 - MAGNEZIT, CaCO3× MgCO3 – DOLOMIT) Bazicna gradiva so narejena na osnovi dveh mineralov. Katerega bomo izbrali, je odvisno, zakaj bi slednjega uporabili in za kakšne na­mene. Bazicna gradiva se na sploš-no uporabljajo tam, kjer so visoke temperature (nad 1500°C). Gradiva na bazi MgO so zelo obcu­tljiva na termošoke (pojav razpok pri ohlajanju). Izboljšamo jih lahko z: – dodajanje Cr2O3 – kromit (dodatek >20%) – odpornost temperatur­nim spremembam. – dodajanje C (ogljik) – povecanje vzdržnosti materiala in preprece­vanje penetracije žlindre v obzi­ davo. Posebnost teh gradiv je v tem, da niso na zraku obstojna – pride do vezave vlage iz zraka in s tem do na­stanka spojin Ca(OH)2, ki povzrocijo povecanje volumna. Prej so dodajali katran, da so se temu izognili. Da­nes je proces vakuumsko voden (pa­kiranje). Katrana se izogibajo zaradi strupenih snovi (fenolov). Upora­bljajo se v glavnem mase z dodanim C, ki ne tvori strupenih snovi. 5. KARBIDNA GRADIVA (SiC) SiO2 + 3C . SiC + 2CO Na nasutje kremena in ogljika se prikljuci elektricna napetost. Ogljik je prevoden, zacne se segrevati. Ogljicni monoksid izhaja. Lastnosti: – zelo trd, – visoka temperaturna obstojnost (~1200°C), – dobra toplotna prevodnost. Uporaba: – kot dodatek bazicnim gradivom zaradi obrabne obstojnosti, – izdelava talilnih loncev, – brusni material, – ustja gorilnikov… 6. OGNJEVZDRŽNI BETONI Ognjevzdržni betoni in mase spada­jo med neoblikovane ognjevzdržne materiale, ki jih uporabljamo za pri­pravo raznih metalurških in drugih peci. Beton je gradivo, ki se sestoji iz hi­dravlicnih veziv, dodatkov - polnilo in voda. Dodamo lahko še armature – jekla, vlakna razlicnih sestav – ko­vinska ali nekovinska. Glede na uporabljeno polnilo jih de-limo glede na obstojnost do tempe­ratur na: – toplotno obstojni: 600-700°C, – nizko ognjevzdržni: 700-1000°C, – ognjevzdržni: 1100-1500°C, – visoko ognjevzdržni nad: 1500°C. Polnila: šamot, korund in druga me-talurška ali tehnicna keramika ali ognjevzdržna gradiva Dodatek vode: – 8-12% vode phani betoni, – 20% vode plasticni in jih utrdimo s stresanjem in – 25-30% vode beton za vlivanje. Prednost uporabe ognjevzdržnih betonov: – odpadejo energijsko intenzivni procesi (sintranje pri proizvajal- cu), – krajši cas popravila, – ni fug, manj korozije na sticnih mestih, – zaradi poroznosti, so tudi izolacij-ski materiali. Pri uporabi ognjevzdržnih ali tudi drugih betonov za pripravo naprav (razlicne peci, reaktorji, itd.), ki bodo prišle v stik s tekoco talino, žlindro ali drugo talino, moramo pred uporabo beton posušiti, da ne vsebuje vec niti grobo, niti kristalno vezane vlage (vode). Tekoca talina, ki pride v stik z vla-go ali tehnicno keramiko, ki vsebu­je kristalno vezano vodo, jo upari. Uparjanje je tako silovito, da eksplo­zijsko razmece talino in povzroci poškodbe. Prav tako lahko pride do eksplo­zije, ce je posušena in brez vlage samo sticna/površinska plast, ki pride v stik s talino. Po dolocenem casu se segreje tudi notranjost og­njevzdržnega gradiva in ce notranje plasti vsebujejo vlago, se ta upari, sprošca se para in razmece talino. Pri uporabi ognjevzdržnih betonov se morajo dosledno upoštevati var-nostni predpisi. 7. ZAKLJUCEK Podrocje keramike in tudi same me-talurške keramike je še veliko širše. Pomembno je katerega podrocja se želimo lotiti, kaj želimo raziskovati, analizirati oz. uporabljati. Vsekakor je nujno potrebno poznati lastnosti, katere izbrani materiali morajo do-segati. Delno nam v ta namen lahko posluži tudi diagram odvisnosti med trdnostjo izbranega materiala in ceno materiala na enoto prostorni­ne, ki ga prikazuje slika 3. S stališca ognjeodpornih materialov na podrocju taljenja Al zlitin in po­rabe taline, ce damo poudarek le na izbiro materialov za peci, poznamo: – kakšen material za obzidavo talil­nih peci lahko uporabimo, – kakšno sestavo naj le-ta material ima, – kaj nam dolocena sestava zagota­vlja, – vpliv negativnih dejavnikov, katere v sestavi ne želimo imeti, – metode in postopke, s katerimi lahko analiziramo eventualne ne­zaželene pojave reakcij žlindre in plinov z obzidavo peci. Ce so že naštete postavke poznane, so odprta vrata na veliko poglavij, ki se navezujejo na uporabo ognjev­zdržnih materialov (procesi pridobi­vanja, ravnanje v praksi, kemijski preparati za vzdrževanje, izbira ma-terialov, analize, trg…). Dragan Gogic, mag. inž. metal. in mater. tehnolog specialist tlacnega litja MLM. d.d. Maribor predavatelj TŠC Maribor / Academia d.o.o. Maribor VIRI: (4) Šturm, Roman. 2010. Nekovinska in kompo zitna gradiva. [Elek tronski vir] Univerza v Ljubljani, Fakultetaza strojništvo, 2010. http:// lab.fs.uni-lj.si/latem/ IZPITI-IN-PREDAV/ STURM/NKG/Semi narski_pregled_teorije. pdf. COBISS.SI-ID - 14289947. (5) Zupanic, Franc; Anžel, Ivan. 2007. Gradiva. Visokošolski ucbenik. [Elektronski] Fakulteta za strojništvo, Maribor, 2007. [Navedeno: 21. 5 2020.] https:// vdocuments.mx/reader/ full/gradiva-ucbenik-f s-um, COBISS.SI-ID - 58197505. mag. Marjan Bezjak, uni. dipl. ing. ele. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor UDK 621.311 Panel Savonius mikro vetrnih elektrarn – PSMVE V clanku bo opisan panel Savonius mikro vetrnih elektrarn (PSMVE) in njegova uporaba. Bistvena lastnost panela je proizvodnja elektricne energije. Uporabniku omogoci, da si sam proizvede elektricno energijo in je v dolocenem trenutku neodvisen od elektroenergetskega omrežja. O uporabnikih je potrebno razmišljati širše in tukaj ima PSM­VE velik potencialni trg, saj je izdelek globalno zanimiv, še posebej ob upoštevanju narašcajocih trendov izkorišca­nja OVE. 1. UVOD Elektricna energija napaja vedno vec naprav. To najbolj spoznamo v primeru vremenskih ujm, ki so ved-no pogostejše. Upajmo, da jih bo v prihodnosti cim manj, vendar so žal dejstvo in tudi v takšnih primerih nujno potrebujemo elektricno ener­gijo. Hkrati lahko panele združujemo v vecje enote (polja), kot je to obicaj-no pri soncnih elektrarnah. Ob tem še lahko dodamo sodoben dizajn in sistem izvedemo v obliki moderne panelne ograje kot optimalno rešitev moderne arhitekture. razmišljanja, ki smo ga gradili nekaj Na osnovi vloge za patentno prijavo Prepricani smo, da je mikroproizvo-let. Najprej je nastal majhen ucni je bila v maju 2015 izdana Odlocba dnja elektricne energije prava nalož­pripomocek, ki je opisan v clanku o podelitvi patenta št. 24513 A. ba za prihodnost. Ce lahko energijo Savonius mikro vetrna elektrarna. V proizvajamo na domacem balkonu letu 2013 je bila vložena patentna Panel je naprava, ki jo je možno ali na domacem dvorišcu, je to blizu prijava. V letu 2014 je bil PSMVE namestiti na obstojece stebricke in je energija dostopna. Razmišljali predstavljen na 9. Slovenskem fo-balkonske ograje objekta (Slika smo, kako izkoristiti energijo vetra, rumu inovacij (SFI). Za predstavitev 1.2) (vecstanovanjskega, poslov­ki se upre v balkonsko ograjo do­na 9. SFI je bil izdelan prototip (Sli-nega objekta ali individualne hiše), macega balkona. S takšno rešitvijo ka 1.1). med stebricke ograje (vrtne, okrog proizvajamo elektricno energijo in industrijskih objektov, okrog špor­zmanjšamo obremenitev na napušc Naslednji uspeh ideje je bila pode-tnih objektov), na vrhu protihrupne objekta zaradi sunkov vetra, saj litev nagrade »ZELENI LIST 2014«. zašcite ob prometnicah ali kjerkoli lahko panel odvzame vetru nekaj Podeljuje ga nevladna organizacija drugje, kjer imamo na razpolago do-energije na balkonski ograji, ki jo je Alpe Adria Green in je namenjen volj vetra. pretvoril v elektriko. najbolj ekološko usmerjenemu pod-jetju, posamezniku ali izdelku v Slo-Vetrna turbina je vertikalna in ne-Razvoj PSMVE je del procesa in veniji. odvisna od smeri vetra, kar izjemno poveca uporabnost ideje. PSMVE je inovativen pristop in domiselna reši­tev, ki predstavlja zakljuceno celoto pri mikro generatorjih moci, ki izko­rišcajo OVE. PSMVE lahko ob AC­-DC pretvornikih vsebujejo polnilni regulator ali razsmernik, ki omogoca enostaven priklop na shranjevalnike elektricne energije – akumulatorje ali na izmenicne elektricne porab­nike. Podobna ideja kot PSMVE je pred­stavljena v vec patentih (US200902 24552 iz 2008, US20110211956 iz 2010, US20140079534 iz 2012), vendar je v omenjenih pa-tentih predstavljena ideja mehan­skega seštevanja energije, saj so vse gredi vetrnih generatorjev v panelu mehansko povezane in se vsa ener-gija pretvarja v elektricno obliko z enim generatorjem. Mehansko se­števanje pridobljene energije ni opti­malna rešitev, saj posamezne vetrne turbine ne delujejo samostojno, kar pomeni, da se lahko posamezna moc tudi odšteva. V PSMVE ima vsaka vetrna turbina svoj generator in pretvornik elektricne energije v konstantno vrednost DC napetosti. Menimo, da je prišel cas, ko so pos-tali generatorji in elektronski sklopi cenovno ugodni in da ima naša ideja svetlo prihodnost. Slika 1.3 prikazuje sestavo posame­znega PSMVE. Prototip je sestavljen iz sedmih Savonius vetrnih turbin. Vsaka vetrna turbina ima namešcen generator (G1…G7). Na vsakem od teh generatorjev je namešcen pretvornik (P1…P7). Vsi izhodi iz posameznih pretvornikov so vezani vzporedno in generirajo enosmerno napetost (tok), ki je osnova za DC­-DC pretvornik (na drugo napetost) ali DC-AC pretvornik (razsmernik na 230 V AC). 1.1 SAVONIUS TIP VETRNE ELEKTRARNE Velika prednost tega vertikalnega tipa vetrne turbine je, da je proi­zvedena moc neodvisna od smeri vetra in posledicno ni potrebe po mehanizmu za obracanje namešce­ne vetrne elektrarne. Izkoristek Sa­vonius vetrne turbine (cp) je manjši od sodobnih trikrakih horizontalnih mag. Marjan Bezjak, uni. dipl. ing. ele. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor mag. Marjan Bezjak, uni. dipl. ing. ele. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor vetrnih turbin, saj dosega polovico izkoristka sodobnih trikrakih turbin, blizu 20% (Slika 1.5). Izkoristek vetrne turbine (cp) je odvi-sen od razmerja med hitrostjo vetrne turbine in hitrostjo vetra (1.3). Izko­ristek je optimalen, ce je konicno hitrostno razmerje l=0,8. Kjer je: l – konicno hitrostno razmerje (TSR - Tip Speed Ratio) n r – hitrost rotorja n – hitrost vetra v wr – kotna hitrost rotorja r – polmer rotorja Slika 1.5 prikazuje odvisnost izko­ristka vetrne turbine od konicnega hitrostnega razmerja. Klasicna ob-lika Savonius rotorja ima obliko A, mi pa smo se v prvem prototipu zaradi enostavnosti izvedbe odlocili za poenostavljeno obliko Savonius vetrnega generatorja (oblika B). Na sliki 1.5 imamo diagram A, ki ga srecamo v razlicnih virih. V primeru oblike B se vetrni generator ne more vrteti hitreje od hitrosti vetra, zato je lahko konicno hitrostno razmerje l najvec 1. Iz tega lahko z gotovostjo sklepamo, da se diagram pomakne v levo, saj lahko l doseže najvec vrednost 1. Iz teoreticne analize delovanja Sa­vonius vetrne turbine v obstojecem prototipu PSMVE smo izrisali dia­gram moci in hitrosti gredi Savonius vetrnega generatorja (Slika 1.6). Pri nacrtovanju AC-DC pretvornika smo se odlocili, da izberemo za spodnjo mejo podrocja delovanja hitrost ve­tra 8 m/s (imamo na razpolago 3W moci na gredi vsakega vetrnega ge­neratorja in se le ta vrti s 760 vrt/ min) in za zgornjo mejo 25 m/s (na kjer ne zajema dovolj vetra za zagon vetrne turbine. Vetrni genera­tor smo razde­lili na 4 dele in jih zamaknili za 45ş. Podo­ben princip je uporabljen na sliki 2.1. Odlocili smo se za 3D mo-deliranje in 3D tiskanje, s cimer smo Sa­vonius vetrno turbino lahko konstrukcijsko izboljšali. V literaturi razpolago 95W moci na gredi gene-ratorja pri 2.400 vrt/min). Mehan­ske moci na gredi vetrnega genera-torja pretvorimo v elektricno moc z elektricnimi generatorji. 2. EKSPERIMENTALNI REZULTATI Pri eksperimentalnih meritvah poe­nostavljene S oblike vetrne turbine (Slika 1.5) se je pojavila težava pri zagonskem momentu. Težava se je pojavila, ker je vrednost samodržne­ga momenta elektricnega generator-ja presegala moment, ki ga je ustva­ril veter na vetrni turbini. Posledicno se pri nižjih hitrostih vetra vetrni generator ni pricel vrteti in generirati elektricne energije. Odlocili smo se, da Savonius vetrni generator izdela-mo iz vec delov in vsakega zamak­nemo. S tem se izognemo možnosti, da pride vetrna turbina v položaj, lahko zasledi- mo, da je ori­ginalni Savonius rotor imel razmerje e/D vrednost 1/3, v vetrovniku pa so bili najboljši rezultati z vrednostjo razmerja e/D, ki je znašal 1/6. Pri tej vrednosti so pokazali rezultati cp celo 0,3, kar pomeni 30% izko­ristek vetrne energije. Iz tega sledi, da bi takšna oblika prinesla celo 100% vec energije v primerjavi s poenostavljeno obliko, ki smo jo uporabljali pri testiranju prvega pro-totipa. Slika 2.3 prikazuje 3D model ene cetrtine Savonius vetrne turbine. Vsaka cetrtina je zamaknjena za 45ş, da ima celotna vetrna turbina optimalen zajem vetra v vseh zace­tnih položajih (v mirovanju pred pri-cetkom vrtenja). Slika 2.4 nam pri­kazuje sestavljeno Savonius vetrno turbino. Vse 4 dele smo zamaknjeno sestavili v celoto. Vetrni generator je namešcen v okvir ter zgoraj povezan z mehansko fleksibilno sklopko na elektricni generator. 3. REZULTATI MERITEV Meritve enega Savonius vetrnega generatorja na panelu smo izvajali ob ugodnih vremenskih razmerah v obdobju 11 ur. Vkljucili smo pov­precne izmerjene vrednosti. Na osnovi rezultatov smo prišli do naslednjih ugotovitev: – razpoložljivi veter v naravi je su­nkovit in se nad tlemi nenehno spreminja, mag. Marjan Bezjak, uni. dipl. ing. ele. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor – za konstantni veter je potrebno uporabiti generator vetra in izvaja-ti meritve v nadzorovanem okolju (vetrovnik), – z diodnim mosticem smo uspeli pretvoriti nekaj cez 40% razpo­ložljive energije na vetrnem ge­neratorju v enosmerno elektricno napetost na uporovnem bremenu, – z upoštevanjem energije, ki se potroši na usmerniških diodah, pretvorimo tudi preko 50% izra-cunane vetrne energije v elektric­no energijo na generatorju, – razlika (nekje 10% energije) se porabi na diodnem mosticu, – z uporabo elektronskih stikal bi to izgubno energijo zmanjšali na minimum. VIRI: Bezjak, Marjan. 2016. Mikro AC-DC pretvornik za Panel Savonius mikro vernih elektrarn PSMVE. Magistrska naloga. [Elektronski] Univerza v Mariboru. Fakulteta za elektrotehniko, racunal ništvo in informatiko, 3 2016. [Navedeno: 21. 8 2020.] https:// dk.um.si/Dokument. php?id=91878. mag. Marjan Bezjak, uni. dipl. ing. ele. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor Boris Knez, uni. dipl. ing. ele. profesor Srednje strojne šole Tehniškega šolskega centra Maribor UDK 681.5 SloveniaSkills Mehatronika EuroSkills tekmovanja imajo skoraj 70-letno tradicijo, trenutno sodeluje 30 držav v 37 panogah, tekmujejo pa lah­ko mladi 18-25 let. Slovenija sodeluje v tekmovanju od leta 2008 s poklici: mehatronika, slikopleskarstvo, stavbno mizarstvo, pohištveno mizarstvo, kamnoseštvo, cvetlicarstvo, aranžerstvo, kuharstvo, strežba in IKT. V šolskem letu 2019/20 smo se na TŠC Maribor odlocili, da prvic sodelujemo na državnem izbirnem tekmovanju SloveniaSkills mehatro­nika, ki je hkrati izbirno tekmovanje za Euroskills 2020. Osnovna ideja organiziranja tekmo­vanja je: – zviševanje privlacnosti poklicev in poklicnega izobraževanja; – druženje bodocih strokovnjakov, delodajalcev, izobraževalcev; – izmenjava dobrih praks izobraže­vanja in usposabljanja med drža­vami - izboljšanje sistemov; – možnosti kariernega napredova­nja posameznikov; – kovnica talentov - bodocih stro­kovnjakov. Pogoj za sodelovanje na Sloveni­aSkills 2020 je bil, da so tekmovalci sodelovali na predtekmovanju Slo­veniaSkills 2020. Za najboljše na tem izbirnem delu so sledile dvome­secne priprave na osnovi plana tre­ningov in državno tekmovanje. Zma­govalci na državnem tekmovanju se uvrstijo na EuroSkills 2020 v Grazu. Tekmovanje je organiziral Center RS za poklicno izobraževanje, kjer je za našo informiranost in nemoteno izvedbo skrbela Sara Gošnak. Ga. Sara Gošnjak je po tekmovanju za­pisala: »Naj se vam najprej iskreno zahvalim, da ste z menoj (in CPI) ustvarili tako uspešno zgodbo, kot je tekmovanje SloveniaSkills 2020. Cestitam cisto vsem, mladim zma­govalcem in ostalim pogumnim tekmovalcem, mentorjem in sodni­kom, ki nesebicno predajate svoje znanje, žrtvujete svoj cas in ver­jamete v naše SloveniaSkills pos­lanstvo. Poleg VIP obiskov je bilo ogromno mladih radovednih bodo-cih dijakov in zagotovo je med njimi kdo, ki ste ga prav vi navdihnili za izbiro poklica.« Tekmovanje je od cetrtka, 23. 1. 2020 do sobote 25. 1. 2020 po­tekalo na Gospodarskem razsta­višcu v Ljubljani v okviru sejma 12. Informativa. Cetrtek je bil namenjen postavitvi tekmovališca in uvodnim sestankom. Petek (10 ur) in sobota (6 ur) sta bili namenjeni izvedbi tek­movanja. Tekmovanje se izvaja na opremi podjetja FESTO DIDACTIC, na tako imenovanih MPS postajah. Vsaka MPS postaja predstavlja del industrijskega procesa v prilagojeni obliki, primerni za didakticno delo. Vse komponente na postajah so in-dustrijske, kar pomeni, da se bodo kasneje dijaki in študentje srecali z identicno opremo v industrijskem okolju. Uporabljali smo SIEMENS PLK krmilnike S7-1200 in SIMATIC HMI zaslon na dotik. Pravila za izvedbo tekmovanja so poenotena za celotno obmocje širše Evrope. Pravila so bila podobna, kot so bila na zadnjem evropskem tek­movanju EuroSkills 2018. Za prvi dan so tekmovalci na tek­movališcu dobili nalogo z naslovom: MONTAŽA, PROGRAMIRANJE IN ZAGON STREŽNE POSTAJE Z ELE­KTRICNIMI POGONI IN ZALOGOV­NIKOM Scenarij naloge se je glasil: Odgo­ vorni ste za dobavo strežne postaje, ki jo je kupil kupec, za izvedbo del­ne avtomatizacije njegovega proi­zvodnega procesa. Zahteve: sestavite, ožicite in pove­žite s cevmi strežno postajo na pro-filni plošci skladno z naslednjimi smernicami in tehniškimi informa-cijami. Razvijte program in zaženi­te sistem (slika 2). Tudi za postavitev elementov na za­slon na dotik (HMI) je bila predpi­sana oblika (slika 3). Ob zahtevah so tekmovalci na USB kljucu dobili podatke o posameznih uporabljenih komponentah (slika 4). Prikaz teh- nicne dokumentacije prikljucnega modula za ožicenje naprave prika­zuje slika 5. V zadnjem delu tekmovanja so imeli nalogo sestaviti strežno postajo in postajo za združevanje, ki jo je kupil kupec, za izvedbo delne avtomati­zacije njegovega proizvodnega pro-cesa. Zahteva je bila, da sestavijo, ožicijo in povežejo s cevmi proizvod-no linijo na profilni plošci skladno z dokumentacijo. V nalogi je bil pred­stavljen tloris sistema (slika 6). Na opremi za trening so bile ob­stojece komponente predzadnje generacije, na tekmovanju pa so se tekmovalci srecali z najnovejšimi komponentami. Primer je bil H-mo­sticno vezje, ki omogoca krmiljenje DC elektromotorja za pomik tran­ sportnega traku v obe smeri in hkra-ti z možnostjo nastavljanja hitrosti. Na tekmovališcu je imel modul tran­sportnega traku namešcen starejšo izvedbo H-mosticnega krmilnika, ki je omogocala le vklop in izklop tra­ku, ki se giblje le v eno smer (slika 7). Tekmovalci so ga morali zame­njati z novejšo izvedbo in povezati v skladu s krmilno shemo (slika 8). mag. Marjan Bezjak, uni. dipl. ing. ele. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor Boris Knez, uni. dipl. ing. ele. profesor Srednje strojne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: (1) CONTAKT. 2020. SLOVENIASKILLS mehatronika, JPG. [Elektronski] Zavod PPC Tezno, CONA TEZNO d. o. o., Maribor, Slovenija, 5. 10 2020. https://kontakt-cona tezno.si/2020/10/05/ sloveniaskills-mehat ronika/. COBISS.SI-ID - 304589056 (2) FESTO. 2015. Die modulare Basis. PDF. Modul transportnega traku. [Elektronski] Festo Didactic SE, Denkendorf, Nemcija, 2015. https://www. festo.com/net/Suppor tPortal/Files/427014/ flyer_mps_releaseD_di dacta_2015_screen( full).pdf. mag. Marjan Bezjak, uni. dipl. ing. ele. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor Boris Knez, uni. dipl. ing. ele. profesor Srednje strojne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: (3) zmagovalca dijaka iz Nove Gorice. Pred dvema letoma sta bila zmago­valca iz Celja (letos je Celje doseglo 2. mesto). Žiga in Maj iz 4.C/1 sta opisala iz­kušnjo: »Za udeležbo na tekmova­nju Sloskills mehatronika sva se odlocila zaradi želje po dodatnem znanju in želje po premagovanju novih ovir. Priprave na šolsko tek­movanje so bile po pouku, kjer smo trenirali na spretnosti in znanju. Na šolskem tekmovanju se je moralo vec parov dokazati v teoreticnem in prakticnem znanju mehatronike. Za državno tekmovanje se pripravljava na MPS postajah, kjer je potrebno veliko znanja v mehatroniki, saj vsebujejo veliko industrijskih kom­ponent.« FESTO didactic. 2018. Storage Station V2. Podatki o posameznih uporabljenih kompo nentah. [Elektronski] Festo Didactic GmbH & Co. KG, Denkendor, Nemcija, 23. 2 2018. https://ip.festo-didactic. com/InfoPortal/MPS/ StorageStationV2/Do cumentation/CircuitDia grams.pdf. (4) FESTO didactic. 2021. DC motor controller, JPG. Novejša izvedba krmilnika. [Elektronski] Festo Didactic SE, Denkendorf, Germany, 2021. https://www. festo-didactic.com/ ie-en/mps-the-modu lar-production-system/ accessories/dc-mo tor-controller.htm?f bid=aWUuZW4uNTU 1LjE3LjE4LjcxMy44N TI5. Priprave SloveniaSkills pod mentor-stvom profesorja Borisa Kneza in mag. Marjana Bezjaka so potekale v oktobru in novembru po pouku. Na šolsko izbirno tekmovanje so se pripravljali dijaki 3. in 4. letnikov iz programa tehnik mehatronike. Od­ziv dijakov je bil nad pricakovanji, saj se je pripravljalo 6 dijakov iz 3. letnika in 6 dijakov iz 4. letnika. Tekmovanje poteka tako, da dijaka izvajata naloge v paru na industrijski FESTO opremi. Na tak nacin so po­tekale tudi priprave. Konec novem-bra smo izvedli šolsko tekmovanje. Zmagovalci so bili iz cetrtega letni­ka. Najboljši trije so bili Pal Mlaker, Maj Mesaric in Žiga Zver. V decem­bru je na šolo prispela oprema, na kateri se izvajajo naloge na tekmo­vanju. Dijaka Maj Mesaric in Žiga Zver (4.C/1, tehnik mehatronike) sta na državnem tekmovanju poklicev Sloveniaskills za poklic mehatronik dosegla izjemno tretje mesto. Na EuroSkills 2020 se uvrsti naci­onalni zmagovalec. Letos sta bila Tudi tretji letniki so na šolskem tekmovanju dosegli lepe rezultate. Ceprav se niso uvrstili na najvišja mesta, na to gledajo kot pridobitev znanja in še boljše možnosti v nas­lednjem letu. Na TŠC Maribor smo prepricani, da je takšno sodelovanje izjemno koristno za strokovno izpopolnjeva­nje tekmovalcev in mentorjev in je hkrati dvig ugleda mehatronike. V ta namen smo uspeli nabaviti dve MPS postaji. S tem bomo omogocili vsem dijakom in študentom izvajanje vaj na sodobni opremi ter tako dvignili kvaliteto izobraževalnega procesa. Na MPS postajah bodo imeli dijaki in študentje možnost priprav za pri­hodnja SloveniaSkills tekmovanja, kar predstavlja del nadstandarda, ki ga nudimo. Hkrati bodo imeli tudi možnost uporabe opreme za izved­bo nalog pri poklicni maturi in di­plomskih nalogah. Opremo bomo uporabljali tudi pri izobraževanju odraslih in pri izvedbi projektov, ki jih izvajamo na TŠC Maribor. mag. Marjan Bezjak, uni. dipl. ing. ele. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor Boris Knez, uni. dipl. ing. ele. profesor Srednje strojne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: (5) TŠC Maribor. V Ljubljani /X-XI 2020. EUROSKIL LS tekmovanje 2020, Maj Mesaric in Žiga Zver, JPG.Tehniški šolski center Maribor, Slovenija, V Ljubljani /X-XI 2020. Izv. Interni dokument, foto arhiv mentorjev. mag. Samo Cretnik, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor UDK 621-11:004.942 Creo Ansys inženirske simulacije v realnem casu Partnerstvo med PTC in Ansys je prvic omogocilo simulacijsko zasnovo s Creo Simulation Live, ki je inženirjem v realnem casu omogoca strukturno-trdnostno, modalno-vibracijsko, termicno in tekocinsko analizo. PTC Creo 7.0.2.0 s tem partnerstvom tokrat omogoca Creo Ansys Simulation. Predstavil vam bom MKE simulacijsko orodje z visoko natancnostjo in z rešitvami Ansys, vgrajenimi neposredno v programsko opremo Creo Parametric. Creo Ansys Simulation je zasno-van posebej za inženirje, da lahko analizirajo delovanje 3D prototipov, preden ti gredo v proizvodnjo. Creo Ansys Simulation uporablja rešitve in dolgoletno znanje podjetja Ansys za termicne, strukturne in modalne analize, kar omogoca inženirjem, da optimizirajo svoj dizajn. Vsak model ima tudi tukaj v Creo modelnem drevesu zapisano celotno zgodovino poteka dela. Omejitve fiksirajo dele geometrije modela, tako da se dolocena geo-– temperaturna obremenitev in referencama na modelu. Vzmeti pre­metrija ne more premikati ali pa se – linearna pospeševalna obremeni-našajo obremenitve med obema re-premika samo na vnaprej dolocen tev. ferencama. Vzmeti so lahko modeli-nacin. Lahko spremenimo vse ali rane kot 1D ali 3D vzmeti. Lastnosti nekatere translacijske in rotacijske V skupini funkcij Idealization lahko vzmeti - Behaviors uporabljamo za prostostne stopnje dolocenega dela uporabimo naslednje poenostavitve dolocanje lastnosti 1D ali 3D vzme­geometrije. zasnove modela: ti. Uporabimo lahko naslednje omeji- Masa tve: Idealizacija mase ali tockovne mase – fiksna omejitev, se uporablja za predstavitev koncen- – omejitev premika trirane mase. Masa in oblika pred- – ploskovna omejitev, meta doloca, kako se objekt upira – cilindricna omejitev, premikanju in vrtenju. Idealizacijo – omejitev krogle in mase tock lahko uporabimo, da pre- – omejitev brez trenja. ucimo, kako se model obnaša s to maso, ki se nahaja v težišcu mode- Modelom lahko dodajamo manjka- la. Masa vpliva samo, ce je za študi­ joce obremenitve, kot so: jo dolocena tudi gravitacija, pospe- – sile, šek ali centrifugalna obremenitev. – obremenitve s tlakom, – obremenitev z momentom, Vzmet – gravitacijska obremenitev, Vzmetna idealizacija nam omogoca – centrifugalna obremenitev, modeliranje elasticnosti med dvema Tipa vzmeti: – vzdolžna vzmet, – torzijska vzmet. Uporabljena prednapetost doloca, ali je vzmet prednapeta in vrsto pre­dnapetosti. Privzeto je vzmet v »ne­obremenjenem« stanju. Lupine - Shell Idealizacijo lupine lahko uporabimo za modeliranje tankega modela s konstantno doloceno debelino. Ce imamo model s tanko dolžino in širino, lahko uporabimo lupino za poenostavitev modela in skrajšanje casa izracuna. Palicje - Beam Palicje je enodimenzionalna ideali­zacija, ki se uporablja za modelira­nje 3D modelov, pri katerih je dol­žina veliko vecja od širine in višine. – Beam Sections je funkcija za do-locitev precne oblike palice. – Beam Behaviors je funkcija za dolocitev prostostnih stopenj na podporah palicja. Stiki - Contacts Creo Ansys Simulation nam omogo-ca rocno ali samodejno ustvarjanje stikov na modelu. Ustvarimo lah­ko stike med površinami, robovi in ogljišci. Nacin vedenja referenc v stiku (ohranjanje povezave, drsenje ali locevanje) med simulacijsko štu­dijo se imenuje kontaktno vedenje. Stike v modelu lahko ustvarimo na naslednje nacine: – samodejno zaznavanje stikov (ob startu je privzeto izbrano potrdit­veno polje Use automatic contact detection, – stikom se samodejno dodeli po­vezava - vezanje stikov in so vi-dni v drevesu Simulation Tree z imenom Contacts in podskupino Bonded. Stike lahko uredimo ali odstranimo, – rocno dolocanje stikov med refe­rencami. Spoji - Joint Spoj je povezava obicajno dveh mo-delov na nacin, ki omejuje nekatere prostostne stopnje (DOFS). Pri spoju je ena referenca nepremicna, druga pa je premicna referenca. Premic­na in nepremicna referenca spoja morata biti na dveh razlicnih tele­sih. Lastnosti spoja so opredeljene kot skupno obnašanje. Za vedenje spojev so znacilne rotacijske in tran­slacijske stopnje svobode gibljivega referencnega spoja, ki je nespre­menljiv ali prost glede na mirujo-cega. Funkcija Joint izdela privzeti koordinatni sistem spoja. Velikost mrežnega elementa lahko spreminjamo s funkcijo Mesh Con­trol. Izbiramo lahko med naslednji-mi možnostmi: Curvature (ukrivljenost) na mode-lu preuci ukrivljenost na robovih in ploskvah ter izracuna velikosti ele­mentov, tako da velikost ne krši naj­vecje velikosti ali normalnega kota ukrivljenosti. Spremenimo lahko naslednje možnosti ukrivljenosti: – Minimum size - najmanjša veli­kost elementa. Izberimo vrednost, vecjo od 0, ali pustimo privzeto. – Maximum face size - najvecja celna velikost. Izberimo vrednost, vecjo od 0, ali pustimo privzeto. – Maximum size - najvecja velikost elementa. Izberimo vrednost, vec­jo od 0, ali pustimo privzeto. – Growth rate (hitrost rasti) - po­vecanje dolžine elementa robov z vsako naslednjo plastjo elemen­tov. Na primer, stopnja rasti 1,2 povzroci 20% povecanje dolžine mag. Samo Cretnik, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor mag. Samo Cretnik, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: (1) PTC. 2020. Programska oprema Creo Parametric 7.0.2.0. [Elektronski] 2020. https://www.ptc. com/en. roba elementa z vsako naslednjo plastjo elementov. Veljavne vred­nosti so realna števila med 1 in 5. – Curvature normal angle (kot ukrivljenosti). Izberimo vrednost, vecjo od 0 do 180° ali 3,14 ra­diana ali pustimo privzeto. Manj­ša vrednost pomeni natancnejšo mrežo. Proximity (vrzeli) omogoca doloci­tev števila mrežnih elementov, med dvema geometrijskima entitetama. Dolocimo lahko naslednje: v oknu Global Mesh Size se spremenita: – Proximity size function source - bližina ali so regije bližine med celnimi ploskvami in / ali robovi elementov. Izberimo eno od nas­lednjega: • robovi - upošteva bližino od roba do roba, • celne ploskve - (privzeto) upo­števa bližino med celnimi plo­skvami elementov, • celne ploskve in robovi. – Število celic v vrzeli - to je naj­manjše število slojev elementov, ki jih je potrebno izdelati v vrze­ li. Dolocimo lahko vrednost med 1 in 100 ali sprejmemo privzeto. Privzeto je 1. Fixed (fiksno) dolocimo najmanjšo in najvecjo velikost elementa: Curvature and proximity (ukrivlje­nost in vrzeli) omogoca, da dolo-cimo število mrežnih elementov, uporabljenih v vrzelih med dvema geometrijskima entitetama. Gostoto mreže lahko izboljšamo tudi na posameznem podrocju modela z uporabo funkcije Local Mesh Refi­nement. Lokalno izboljšanje mreže lahko izvedemo na delih modela, površinah ali robovih. Izberemo lah­ko vec referenc iste vrste. Ce želimo natancnejšo mrežo konc­nih elementov samo na dolocenem obmocju modela, to izvedemo tako, da izdelamo površino regije - geo­metrijo, ki opisuje regijo ali uporabi-mo že narejeno prostornino. Regija je obris, ki razdeli del površine ali prostornine. Prostornina je v bistvu izrez ali izboklina, ki definira dva volumna. Creo Ansys Simulation definira nas­lednje vrste rezultatov: – osnovni rezultati, – napredni rezultati. Izbiramo in shranimo lahko tri naci­ne prikaza rezultatov: – Contour Plot - rezultati prikazani na površini, – Vektor Plot - rezultati prikazani z vektorji in – Create results from templates - shranjevanje naprednih rezultatov v predloge. Ko izdelamo napredne rezultate, jih lahko shranimo kot predlogo za upo­rabo v drugih študijah in modelih. Implementacija blockchain plasti 2 Prva faza bitcoin revolucije je koncana. V zadnjih 10 letih smo doživeli ogromno dilem o preživetju Bitcoin omrežja kot koncepta. Danes vidimo, kako bitcoin pridobiva na pomembnosti, saj ga ugledni institucionalni vlagatelji prepo­znavajo kot koncno varovalko pred inflacijo. Ko prehajamo v leto 2021, financne institucije usmerjajo pozornost na to, kako bo v prihodnosti izgledal financni trg, zgrajen okoli prve kriptovalute na svetu. V zadnjem letu se je dosti govorilo o potencialu decentraliziranega finan­ciranja (DeFi) digitalnih sredstev, pametnih pogodbah, protokolih in aplikacijah, zgrajenih na Ethereum protokolu. Razvoj z enako obetav­nim potencialom za pretres kripto trgov so tehnologije plasti 2, saj gre za »nadgradnjo« storitev, ki prekriva obstojece zmogljivosti in uporab­nosti blockchain tehnologij. V letu 2020 je bilo predstavljenih nekaj uporabnih projektov razvoja blockchain tehnologij na plasti 2. Soustanovitelj Ethereuma Vitalik Buterin je izjavil, da je plast 2 del nacrta implementacije Ethereu-ma (https://ethereum-magicians. org/t/a-rollup-centric-ethereum--roadmap/4698, 2020) in s tem posledicno tudi drugih sorodnih blo­kovnih verig. To pomeni, da bi druge rešitve za skaliranje (razmnoževa­nje) ali nacine za izboljšanje funk-cionalnosti blokovnih verig, kot so žetoni (na aplikacije vezana koda), lahko v prihodnosti zastarele. Poraja se vprašanje, ali bo uspeh razvoja plasti 2 pomenil propad altcoinov? Na zacetku je bil samo bitcoin (BTC), ki je naredil nekaj precej iz­jemnega – ustvaril je vrednost iz nic. Bitcoinov blockchain je bil zasnovan samo z enim namenom - da ustvari bitcoin. Ko so tudi drugi razvijalci­zaznali potencial v veriženju blokov, so ustvarili množico konkurencnih altcoinov, ki so bili namenjeni de­lovanju v posebnih aplikacijah, kot so zdravstvo, industrija, varovanje zasebnosti... Vecina teh poskusov je neslavno propadla, saj njihova teh­nologija ni prinesla nobene revoluci­onarne novosti. Z eno edino izjemo: Ethereum in njegovo zagotavljanje pametnih pogodb sta zagotavljala resnicno funkcionalnost, tudi ce so rezultati njegovega odprtega siste-ma dvomljivi. Njegova uradna va­luta, ether (ETH) je druga najbolj priljubljena kriptovaluta po bitcoinu in njegova rast je primerljiva z bi-tcoinom. Prva »ubijalska aplikacija« Ethereuma je bila zacetna ponudba kovancev (initial coin offering oz. ICO), nov nacin za ustvarjanje vec žetonov. Z vzponom DeFi v letu 2020 so tehnološke pomanjkljivosti Ethereuma postale še bolj ocitne. Ethereum je znan kot izjemno poca-sen, drag za uporabo in neucinkovit do tocke, ko je vcasih skoraj nemo­goce izvesti transakcijo v doglednem casu. Nadgradnja Ethereuma block-chaina na verzijo 2.0, ki bi naj rešila vecino obstojecih problemov, je za vecino uporabnikov trajala predolgo. Zato so se razvijalci Ethereuma v letu 2020 odlocili za implementaci­jo lastnega blockchaina na plast 2. PLAST 2 Letos so tehnologije okoli plasti 2 v izjemnem porastu. V Ethereumu se je to ocitno videlo v obliki vecjega števila DeFi projektov, ki se gradijo na rollup-ih (obverižna agregacija transakcij znotraj Ethereum pame­tne pogodbe), ki so sestavljeni iz optimisticnih naborov in dokazov o nicelnem znanju ali Zero Knowled­ge Rollups. Pri izvajanju transakcij na zbirnem seznamu so združene le potrditve, opravljene v Ethereum blockchainu, kar pomeni, da za veli­ko vecino transakcij ETH kot valuta sploh ni vec potreben. To bistveno spremeni pomen osnovnega block-chaina, ki ni vec namenjen samo potrjevanju transakcij ETH valute. Na Bitcoin blockchainu so se v letu 2020 DeFi implementirale aplikaci­je v Lightning omrežju (https://www. coindesk.com/lightning-network­-liquidity-pool-surprising-mix, 2020) in v stranskih verigah, kot je RSK. Leto 2020 je bilo hkrati tudi leto, ko so zaživele prve »intercha-in« rešitve, kot so Polkadot, NEAR in Cosmos, ki predstavljajo rešitve v plasti 2, kjer se Bitcoin in Ethe-reum povezujeta preko »blockchain mostov.« Primer delujoce platforme je npr. Sovryn (https://sovryn.app/, 2020). Gre za decentralizirano plat-formo za trgovanje in izposojo BTC, ki uporablja tehnologijo Bitcoin plast 2, pri cemer ima vzpostavljen most v Ethereum ekosistem. Osnov­na valuta na Soveryn platformi je mag. Samo Cretnik, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor UDK 336.74:004 VIRI: (1) CoinDesk. 2020. Li ghtning Network’s New Liquidity Marketplace. [Elektronski] CoinDesk is an independent opera ting subsidiary of Digital Currency Group, 2020. https://www.coindesk. com/lightning-network --liquidity-pool-surprisin g--mix. (2) CryptoSlate. 2020. Stablecoin Coins. [Elektronski] CryptoSlate is an independent orga nization, 2020. https:// cryptoslate.com/cryptos/ stablecoin. mag. Samo Cretnik, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: (3) Ethereum. 2020. A rollup-centric ethereum roadmap. [Elektronski] Ethereum Magicians forum, 3. 10 2020. https://ethereum-ma gicians.org/t/a-rollup --centric-ethereum-road map/4698. (4) SOVRYN. 2020. YOUR KEYS, YOUR CONTROL. [Elektronski] The decen tralized BITCOIN trading and lending platform, 2020. https://sovryn. app. (5) Tether. 2020. Digital money for a digital age. News. [Elektronski] Tether is a blockchain-e nabled platform, 2020. https://tether.to/. BTC v povezavi s stabilnimi kovan­ci (stablecoins, https://cryptoslate. com/cryptos/stablecoin/, 2020), kar predstavlja rešitev, ki je hitrejša, cenejša, varnejša in enostavnejša za uporabo kot ETH. To pomeni, da se primarnost ETH na lastni »verigi« pocasi zmanjšuje. RAZDROBLJENOST Do zdaj se je uspeh posameznega altcoin blockchaina izkazoval s šte­vilom ljudi, ki so verjeli v njegovo poslanstvo oz. vizijo. Nakup prvotne ponudbe kovancev (ICO) ali žetona je bil podoben igri na sreco, kjer po­sameznik stavi, da bo tocno dolocen altcoin s svojim blockchainom uspel premagati konkurenco na polnem trgu kriptovalut. Rešitve plasti 2 predstavljajo razdro­bljenost prvega pristopa do veriže­nja blokov. Ker obstaja veliko metod in sistemov plasti 2 in ker ni jasnega nacina, kako bi se posamezni ekosi­stemi medsebojno združevali, se bo razdrobljenost, ki smo jo videli letos, v prihodnosti samo še poslabšala. Medtem ko imajo sistemi plasti 1, kot sta Bitcoin in Ethereum, vgraje­ne interoperabilne standarde, sloj 2 tega ne nudi. Posledica je, da omre­žni ucinek ucinkovitosti kriptovalute ne bo vec v njegovem blockchainu, temvec v sredstvih. Kot primer si poglejmo BTC in v letu 2020 naj­popularnejši stabilni kovanec USDt (https://tether.to, 2020). Oba sta izvrševala velike kolicine transakcij po raznolikih altcoin blockchainih in pri tem dokazala, da je za uporabni­ka pomembna valuta, ne blockcha-in, po katerem se transakcija izvaja. Medtem ko se razdrobljenost po­spešuje, se bo izmenjava vrednosti valut vse bolj zanašala na interope­rabilne ali »navzkrižne komunika­cijske« rešitve. Razlicni rollup-i se bodo scasoma morali poenotiti na skupni sklop standardov, ti standar­di pa bodo valute ali sredstva, ne pa blockchaini. V tem novem svetu bodo altcoini v bistveno slabšem po­ložaju, kot BTC in stablecoini. Glav­ni razlog leži v tem, da so do sedaj altcoini temeljili na obljubi edinstve­nih lastnosti njihovega blockchaina. Njihov obstoj je temeljil na ideji, da bi bili njihovi žetoni temeljna va­luta za njihov blockchain in samo z uporabo njihovih žetonov bo nji­hov blockchain pridobil na pomenu. Z drugimi besedami, vrednost teh valut izhaja izkljucno iz dejstva, da so »primarna valuta« blockchaina z edinstvenimi znacilnostmi. V nepomembnosti plasti 1 bodo ti altcoini izgubili smisel za obstanek. Namesto tega se bo denarni tok preusmeril na valuto, ki bo široko sprejemljiva in globoka likvidna. V ta trend nepomembnosti bo slej ko prej prav tako vkljucen tudi ETH. Vlagatelji domnevajo, da je ETH kot altcoin dragocen, saj je Ethereum blockchain priljubljen med uporab­niki. Kaj se bo zgodilo z ETH, ko bo na Ethereum blockchainu vec vred­nosti v obliki BTC, stablecoinov in drugih žetonov, kot v samem ETH? Denar in BTC na Ethereum block-chainu zagotavljajo ucinkovite mož­nosti prenosa vrednosti brez pot-rebe po ETH. Pametne pogodbe je enostavno mogoce prenesti v druge blockchaine pri prenosu žetonov preko mostov (kar se zgodi, ce se žetoni premikajo s pomocjo RSK, Polkadot ali na rollup-ih). Prica bomo zacetku razpada Ethereum ekosistema v svetu, kjer bosta spre­jeti le dve glavni valuti, denar in BTC kot likvidna oblike prenosa vrednos-ti. Obstoj ETH je iz tega razloga pre­cej nejasen, njegova prihodnost je precej negotova. KAJ PRIHAJA? Pricakujemo lahko povecanje stro­škov transakcij na Ethereumu do tocke, da bodo nekateri novi in ob­stojeci uporabniki prenehali z njego­vo uporabo. Nekateri od njih bodo v celoti zapustili DeFi in samosuvere­nost ter z ETH odšli na menjalnice. Nekateri se bodo selili v plast 2 v obliki rollup-ov. In nenazadnje, ne­kateri bodo izkoristili prednosti in-teroperabilnosti, ki jih zagotavljajo »mostovi« preko RSK, Polkadot ali Cosmos. Razdrobljenost pametnega pogod­benega prostora se je že zacela. Namesto konsolidacije okoli razlic­nih osnovnih plasti blockchainov bo prišlo do konsolidacije okoli sredstev. Kriptovalute bodo cvetele bolj kot kdajkoli prej, vendar se bo narava žetonov spremenila. Names-to da boste poskušali ujeti njihovo vrednost v denarju, bo vrednost že­tonov izražena v drugi vrsti sredstev, kot sta lastniški kapital in dolg v obliki kripto obveznic in izvedenih financnih instrumentov, kot so za­varovanja pred tveganji, terminske pogodbe, zamenjave in opcije. Že leta 2021 bomo ugotovili, da decentralizirani denarni sistem ucin­kovito predstavljajo samo BTC in stabilcoini – zmagovalci financne revolucije. Naslednji izziv bo decen­tralizacija financ in ustvarjanje že­tonov bo pri tem imelo pomembno vlogo. Za BTC to pomeni, da smo šele na koncu novega zacetka. BTC postaja rezervna valuta priho­ dnosti financ. Za altcoine to pomeni zacetek konca. BTC ni vec omejen samo na en blockchain in teorija o valutah, delujocih le v samostojnih blockchainih, se s tem poslavlja. Problematika varnosti motorista na ovinku in pri bocnem naletu na osebno vozilo Promet z motornimi kolesi je v zadnjih letih v porastu, tako v klasicnem smislu, kot v športnem udejstvovanju. Vendar se veliko udeležencev ne zaveda nevarnosti, ki se skrivajo pri sprošcujocem sekanju ovinkov, ko motorist in njegov motor postaneta eno. V spodnjem clanku sta prikazana dva primera, dve najvecji grožnji motoristov - nenadni bocni nalet na tretje vozilo, ki motoristu praviloma odvzame prednost in bocni zdrs motocikla v ovinku. Vožnja motorista v ovinek predsta­vlja pri obicajni hitrosti le dolocen nagib, s katerim motorist uravnoteži centrifugalno silo z nagibom telesa in motornega kolesa (MK) v naspro­tni smeri. Pri tem pride do delnega zdrsa ali popolnega oprijema gume na vozišce. Ce je zgornji ustroj vo­zišca (asfaltna prevleka) poškodo-van ali ni enake kakovosti, pride do delnega spodrsavanja in bocnega pomika gume v radialni smeri. Ce je torna sila dovolj velika in vecja od centrifugalne sile, se ne zgodi nic, motorist izpelje iz ovinka in uravno­teži motor. Ce je torna sila enaka ali manjša od centrifugalne sile, pa pride do del-nega ali popolnega zdrsa gume na cestni podlagi. V najslabšem prime-ru MK spodnese in zdrsne bocno po vozišcu, v diagonalni smeri glede na smer vožnje. V tem primeru se mo­torist in MK zacneta bocno pomikati po vozišcu. Lahko se tudi locita, kar je za motorista slabše, saj je bolj iz­postavljen, ali pa zdrsita skupaj. V ovinkih MK in motorist praviloma trcita v ograjo na nasprotni strani vozišca, kar povzroci poškodbo ali odboj obeh od ograje (slika 1). Mejne vrednosti, pri katerih zacneta motor in MK drseti ter se locevati od podlage, so odvisne od nekaj dejav­nikov: – tornega koeficienta podlage glede na vrsto asfaltne prevleke in zrna­tost agregata, – suhosti ali mokrosti podlage ali nastopa aquaplaninga, – nagiba MK, drže motorista ob prihodu v ovinek, prenosa težišca glede na MK. Na oprijem pnevmatik na zgor­nji ustroj vozišca vpliva predvsem torni koeficient podlage, ki je med ktr=0,4...0,55 (mokro) in ktr= 0,75...0,83 (suho). To je odvisno tudi od profila in iztrošenosti pnev­matik, segretosti nosilnega profila in tega, ali pnevmatika drsi ali se le kotali po vozišcu. V osnovi obstajata dva profila gum: U-krožni profil, ki enako­merno nalega v vseh kotih, in V-oblika, ki ima izrazito nale­žno površino pri kotih 35–55°, kar pri velikih kotnih hitrostih v ovinku povecuje nadzor in stabilnost MK. Pri tem imata pomembno vlogo teža in centri­fugalna sila v ovinku. Med vožnjo skozi ovinek ima pomembno vlogo radij ovinka v sklopu bocnega zdrsa in pre­vrnitvenega momenta, ki deluje mag. Franc Jakopic, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor UDK 629.326-051 mag. Franc Jakopic, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor na MK, posredno tudi centrifugalni pospešek in masa vozila (skupaj z motoristom), motoristova višina te­žišca oziroma vztrajnostni masni moment, ki vpliva na premik MK (slika 3). Sila spodnašanja MK je tako odvi­sna od nagiba MK, teže in koefici­enta trenja. DINAMICNA ANALIZA KINEMATI­KE DVEH VOZIL MED RESTITU­CIJSKO FAZO orodje za simulacijski prera-cun dinamicnega trka dveh vozil. S programom lahko preracunamo poljuben trk dveh ali vec vozil z uporabo identicnih podatkov o vozi­lih. Pri tem je pomembno, da se da simulacija toliko casa prilagajati, da izdelamo dejansko sliko trcenja in posledic trka, to je zanašanja, odboja in kompresije vo­zil, ki se morajo na koncu ujemati s fizicnimi posledicami trka na mestu nezgode, to so sledi drsenja, zana­šanja, odboja vozil. Analiza pokaže mejne vrednosti, pri katerih že pride do dolocenih posledic odboja. Teoreticne osnove za dinamicno analizo –numericno analizo Sprememba rotacijske energije: E =SE-SE*+SE=˝(J.w2 +J.w2 ) xRRD11 22-˝(J.w2 +J.w2 )*+˝(mEES2+ 112211m2EES22) Kinematicne spremembe hitrosti vo­zil so tako: VB= v + w . r . n V= (v- w. n). e+(v- w) . e B11t1 t1n 11n = (v- w.n). e- w.n) . en VB2 2t2 t+(v2n 22 Sprememba deformacijske energije: E=E-E DVKNK E=˝mv2+˝mv2+˝Jw2+ Jw2 VK11 22 11 22 =˝(mv2+˝mv2)'+ (w2+Jw22)* EVK11 22 11 2 Sprememba vrtilnega momenta rotacije vozil znaša: M=S2(R-sv)+S3(R-xs)-So .x-S.x s+ U(S/2+y) +U(S/2+y)-U(S/2-y)­ ys2hs3hs -U o(Sh/2-ys) S - delovanje bocnih sil U - obodne sile na vozilo R - radii rotacij S - širine drsnih sledi x,y - parametri kolizije tock. Pri dinamicni simulaciji sem upora­bil koncno lego vozil po skici. Ker pa je med trkom prišlo do minimalnih deformacij dveh vozil in brez pla­sticnega preoblikovanja konstrukcij, je potrebno upoštevati le deforma­ cijsko izgubo hitrosti, ki se pojavi pri deformacijah, upogibanju in dru­gih plasto - elasticnih efektih trka, kar pa dejansko predstavlja izgubo kineticne energije, ki se porabi za preoblikovanje konstrukcijskih delov karoserij vozil, ter odbojno rotacij­ske komponente, ki morda delujejo na vozila. PRIKAZ BOCNEGA NALETA MK NA OSEBNO VOZILO Primer prikazuje bocni nalet MK Kawasaki ZXR na osebno vozilo Golf 3, ki pripelje s stranske ceste. Podatki o trku: Vozilo1 – MK Kawasaki ZXR, trcna hitrost – 77 km/h. Vozilo 2 – VW Golf 3, trcna hitrost – 34 km/h. Motorist XY pripelje po cesti s pov­precno hitrostjo, nenadoma nekdo zavije na njegov vozni pas in mu zapre pot. Motorist zavira, toda ne more ustaviti, zato pride do bocnega naleta v vozilo. Možen je tudi bocni trk v sprednji del osebnega avtomo­bila (OA), torej motorni del. V tem primeru motorista takoj katapultira preko vozila in sledi odmet po krivu­lji vodoravnega meta. Lahko pride do bocnega trka v sredinski del OA, kjer voznika MK najprej delno odbije in šele nato ka­tapultira preko vozila. Takšni trki so za motorista navadno manj ugodni, Rezultati, vozilo 1 Zacetna vrednost: Cas: Hitrost: Smerni kot: Hitrost zasuka: Koordinata x: Koordinata y: Kot zasuka: Rezultati, vozilo 2 Zacetna vrednost: 0,75 s 77,17 km/h 3,93° –10,52 °/s –9,45 m 3,68 m 4,15° mag. Franc Jakopic, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: Cas: 0,75 s saj lahko že na zacetku pridobi do-datne telesne poškodbe. Pri zaple­tenem katapultiranju namrec zacne motorist v zraku rotirati v razlicnih smereh. Po odboju se hudo telesno Podatki o vozilu 1 Proizvajalec: Tovarniška oznaka: Ime voznika: Kawasaki Kawasaki ZXR 750 74KW Miha Tomaž Hitrost: Smerni kot: Hitrost zasuka: Koordinata x: Koordinata y: Kot zasuka: 33,89 km/h 126,82° 117.75°/s –7,27 m 3,28 m 121,97° (1) AnalyzerPro. [2018; 2015]. THE softwa re solution for the reconstruction of traffic accidents. [Elektronski] poškoduje, trk z zgornjim delom tru- Registrska številka: MB AB-358 The Inventor dr. Werner pa in glavo pa je najveckrat smrten. V drugih primerih pride do zelo hu­dih telesnih poškodb skeleta, pred­vsem hrbtenice in glave, kar ima pogosto za posledico ohromelost in prekinitve živcnega sistema v telesu. Pri trku in padcu oziroma katapulti­ranju pride do razlicnih hudih tele­snih poškodb motoristov, kot so po­škodbe glave, poškodbe hrbtenice, zlomi nog in medenice ter notranje poškodbe. Ob pravocasni medicin-ski oskrbi motoristi praviloma pre­živijo, vendar imajo trajne telesne poškodbe, na primer paraplegicnost nog in spodnjih okoncin. Odmet mo-torista: odmetne razdalje so odvisne od zacetne hitrosti pri katapultiranju in zacetnega kota trka (slika 5). Primeri bocnih naletov Primer prikazuje bocni nalet MK Kawasaki ZXR na OA Golf 1.8 GT v križišcu z dvosmernim prometom. Pri tem pride do bocnega naleta na Dolžina: Širina: Medosna razdalja: Kolotek spredaj: Kolotek zadaj: Previs spredaj: Lega težišca zadaj: Višina težišca: Teža praznega vozila: Teža voznika: Medosna razdalja: Kolotek spredaj: Kolotek zadaj: Podatki o vozilu 2 Proizvajalec: Tovarniška oznaka: Ime voznika: Registrska številka: Dolžina: Širina: Medosna razdalja: Kolotek spredaj: Kolotek zadaj: Previs spredaj: 2,20 m 1,23 m 1,43 m 0,15 m 0,15 m 0,30 m 0,73 m 0,36 m 234,00 kg 75,00 kg 1,43 m 0,15 m 0,15 mVolkswagen Golf (19E) 1.8 GT 66KW Anka Novak MB ZZ-123 3,98 m 1,68 m 2,48 m 1,41 m 1,41 m 0,81 m Rezultati analize Cas [s] –0,25 0,75 x(tež.) [m] –5,78 –7,27 y(tež.) [m] –5,91 3,28 Hitrost x (tež.) [m/s] –1,49 –20,31 Hitrost y (tež.) [m/s] 33,97 27,13 Posp. x (tež.) [m/s] 0,00 –15,48 Posp. y (tež.) [m/s] 0,00 –11,59 Zas. kot [°] 90,50 121,97 Zas. hit. [°/s] 0,00 117,75 Zas. pos.[°/s] 0,00 0,00 Kot plavanja [°] –2,0 –4,9 Smer. kot [°] 92,5 126,8 Vzdol. kot [°] 0,0 0,0 Prec. kot [°] 0,0 0,0 Vzdol. hit. [km/h] 33,98 33,77 Prec. hit. [km/h] 1,20 2,87 Celot. pot [m] 0,00 9,44 Celot. hit. [km/h] 34,00 33,89 Celot. posp. [m/s] 0,00 19,34 Faza pred trkom Hitrost pri trku [km/h] 77,17 33,89 Smerni kot [°] 3,9 126,8 Kot plavanja [°] –0,2 4,9 Hitrost zasuka [°/s] –11 118 Gratzer. AnalyzerPro KG, Salzburg : Linz, Austria, [2018; 2015]. https:// analyzer.at. (2) ANCAP; VENTURE -nmma; Euro NCAP. 2018-2020. Spletne strani www.ancap. com; www.nmma.com; www.euroncap.com. [Elektronski] ANCAP : Australija; VENTURE -domena nmma.com : (California) : Euro NCAP, Leuven, Belgium, 2018­2020. (3) Burg, Heinz. 2010. IbB -Forensic Engineering. Brosdorf : Klasu-Dieter Verlag, 2010. (4) Burg, Heinz in Moser, Andreas. 2017; (2015). Handbuch Verkehrsu nfallrekonstruktion. Unfallaufnahme, OA v predelu kabine in odmeta mo-torista preko vozila ter posledicno do odboja in zanašanja vozil v smeri vožnje. Lega težišca zadaj: Višina težišca: Teža praznega vozila: Teža voznika: Teža pri nesreci: 0,95 m 0,56 m 880,00 kg 65,00 kg 945,00 kg Faza trka Rocica sile pri trku [m]1,04 1,28 m Smerni kot [°] 4,4 32,6 Deformacija [m] 0,005 0,474 Fahrdynamik, Simulati on. Wiesbaden : Vieweg Verlag, 2017; (2015). ISBN 978-3-658­16142-2. Stic. tocka (x,y) [m] –8,424 3,831 mag. Franc Jakopic, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: (5) Dekra. 2016; (2010). Spletne strani www. dekra.de. Novice in letni arhivi na www.dekra-ro adsafety.com. [Elektron ski] DEKRA Automobil GmbH, Stuttgart, Nemci ja, 2016; (2010). (6) EVU. 2018. Spletna stran www.evuonline. org. [Elektronski] Eu ropean Association for Accident Research and Analysis, Graz, Austria, 2018. (7) Jakopic, Franc. 2015. Lega motocikla na cesti. Maribor : s.n., 2015. Izv. Interni vir avtorja clanka.Promet-arhiv, Kp890/2014, 2014– 2017. (8) Johannsen, Heiko. 2013. Unfallmechanik und unfallrekonstrution,. Wiesbaden : Springer Verlag, 2013. ISBN 978-3-658-01594-7. (9) Steffan Datentechnik. 2018-2020. Spletna stran DSD - Your Partner for Accident Reconstru ction and Crashtests : PC Crash.at na www. dsd.at . [Elektronski] Dr.Steffan Datentech nik Ges.m.b.H, Linz, Austria, 2018-2020. Faza po trku Hitrost izteka [km/h] 9,42 27,57 Smerni kot [°] 157,8 88,1 Hitrost zasuka [°/s] 445 –37 Kontrolne vrednosti Izracun EES [km/h] 8,77 42,5 Sprememba hitrosti [km/h] 85,73 21,23 Ind. hitrost [°/s] 445,2 –36,9 Togost vzmeti [kN/m] 24489 584 Srednji pojemek [m/s] 1065,4 263,8 Statistika trkov v RS med letoma 2015 in 2020, poškodbe po trkih Posledice prikazanega trka so hude telesne po­škodbe glave, trupa in nog, vendar je motorist preživel. Praviloma v 9–13% pride do zelo hu­dih telesnih poškodb (paraliza) ali smrti zaradi nezgode. Navedbe Statisticnega urada RS, 2015–2019 Graf na sliki 9 prikazuje orientacijsko primerja­vo podatkov o prometnih nesrecah in njihovih posledicah za obdobje zadnjih petih let oz. od 2015 do 2019. Slika 8: Lega motocikla na cesti | Vir: Jakopic, 2015 Novosti v orodjarstvu, partnerstvo izobraževalnega sistema in industrije Cilji srecanja in posvetovalnega seminarja iz orodjarstva so zbližanje idej, spoznavanje in prepletanje razvojnih smernic ter pridobivanje kakovostnega kadra za proizvodne sisteme. Posvetovalni seminar je otvoril ravnatelj Višje strokovne šole (VSŠ), mag. Samo Cretnik, z nagovorom in predstavitvijo dela TŠC in vloge VSŠ kot proizvodnje stro- mag. Franc Jakopic, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor UDK 621.753:37 kovnega kadra za mariborski industrijski bazen in širše. Petosni CNC stroji, prenosi podat­kov meritev v skenirano obliko Sodobni petosni stroji predstavljajo pravo malo industrijsko revolucijo v smislu proizvodnje just-in-time na enem delovnem mestu. Nado­mešcajo lahko vec strojev hkrati, in sicer z gnanimi orodji, ki so na­mešcena na stroju in omogocajo veliko povsem razlicnih operacij ob prvem vpetju. To izredno povecuje natancnost izdelka in simetricnost. Petosni CNC stroji delujejo kot ste­ber visoko kakovostne in visoko pro-duktivne obdelave ter: – prenašajo informacije iz 3D mo-delirnika neposredno v stroj preko razlicnih vmesnikov, – izbirajo in izdelujejo visoko pro-duktivne izdelke, – podjetja lastni kader dodatno šo­lajo in izobražujejo ter ga pošiljajo na specializacije. Gre za tehnologijo hitrega prenosa informacij o obliki izdelka na obde­lovanec, skeniranje z vmesnimi me-ritvami in spremljanje z merilnimi protokoli, ki omogocajo ucinkovito in hitro obdelavo izdelkov v realnem casu. Sodobna orodjarna, izdelava orodij, plasticarstvo, avtomobilska indu­strija: – orodja za preoblikovanje plocevi­ ne, aluminija in brizganje plasti­ ke, – orodja za brizganje plasticnih delov ali kombinacije plastike in kovine. Sodobna preoblikoval­na orodja za obdelavo plocevin so praviloma vecstopenjska, saj v enem ali vec zapore­dnih gibih izvedejo vec zaporednih preobliko­valnih in izrezovalnih operacij, kot so globoki vlek, upogib in izrezo­ vanje, pri tem pa izde­lek toliko oblikujejo, da ga je mogoce vgraditi naprej ali zva­riti s sestavnim delom konstrukcije. Tehnologija laserskega razreza, ele­ktroerozija, merilni in CAQ procesi: – Laserski in plazemski razrez plo-cevine zagotavljata veliko hitrost razreza in izredno natancnost, pod 0,5 mm. – Laserski razrez omogoca kasnejše varjenje robov brez naknadne me-hanske obdelave. – Hitrost spreminjanja geometri­je reza povecuje prilagodljivost rezalnega stroja oziroma pove-cuje prilagodljivost proizvodnje v smislu hitre menjave izdelkov, dodelave vec zahtevnih operacij in doseganja visoke proizvodne ucinkovitosti, ki je potrebna v pri­lagodljivi proizvodnji in montaži. mag. Franc Jakopic, uni. dipl. ing. predavatelj Višje strokovne šole Tehniškega šolskega centra Maribor VIRI: (1) Cnswiss. 2020. Moder na vecosna CNC stružni ca. [Elektronski] NanJing Jianke Machinery Co., Ltd., Nanjing, China, 2020. http://cnswiss. com/product_show. asp?id=22. (2) Ero Projekt. 2020. Pre oblikovanje plocevine. Orodjarna. [Elektronski] Hebel SV, Ero Projekt d. o. o., Ljubljana, 2020. https://ero-projekt.com/ de/hebel-sv-3/. (3) Orodjarna Imenšek. 2020. Kombinirano vecstopenjsko upogibno orodje. [Elektronski] Orodjarna Imenšek d. o. o., Maribor, 2020. https://www.imensek. si/sl. (4) TŠC Maribo. 2019. Orodjarski seminar VSŠ, slika. Tehniški šolski center Maribor, VSŠ, 2019. Izv. Interno foto grafsko gradivo iz arhiva izvajalcev seminarja. (5) Vsi.si. 2020. Laserski razrez plocevine. [Ele ktronski] Vsi.si, spletni marketing, d. o. o. : Skitti Smrkolj Jože, s. p., Zagorje ob Savi, 2020. https://www.vsi.si/skitti/ laserski-razrez-v-blizini -ljubljane. – Sodobni nacini proizvodnje zah­tevajo veliko hitrost prilagajanja tako oblik kot dimenzij obdelo­vancev in stalno korekcijo tehno­loških parametrov. Izobraževanje, seminarji in poveza­va industrije s TŠCMB – VSŠ-MB – Srecanje udeležencev promoci­je posamezne orodjarne v obliki njene predstavitve in predstavitve njenih proizvodov, nacina proizvo­dnje ter razvoja kakovosti. – Primerjava orodjarn v smislu pro-duktivnosti, doseganja sodobnih standardov in hitrosti razvoja no-vih izdelkov. – Izmenjava strokovnih izkušenj, kaj dejansko potrebuje industrija in kaj lahko ponudita šolski cen­ter in višja šola, izmenjava dobrih praks in študentov na praksi, šti­pendiranje nadarjenih in zaintere­siranih študentov ter vkljucevanje študentov v proizvodni proces in razlicne projekte. Sodelovanje industrije in TŠC VSŠ, ponujene štipendije ter raziskoval­ ne in diplomske naloge z razlicnih podrocij V letih 2016–2019 smo na VSŠ TŠC organizirali strokovne posve­te in srecanja vodilnih mariborskih orodjarn, ki proizvajajo vecinoma za zahtevne tuje trge, predvsem nem­ško avtomobilsko industrijo, ki slovi kot zelo zahtevna panoga. Gre za orodjarne za preoblikovanje plocevin (štancanje in upogibanje) ali orodja za izdelavo plasticnih proizvodov ali polizdelkov, ki se vgrajujejo v vozila. Visoko produktivna orodja so bistven in nepogrešljiv del vsake avtomati­zirane proizvodnje vozil ali njihovih delov. Zahtevane tolerance in visoka površinska kakovost zelo zahtevnih orodnih jekel zahtevajo posebne postopke obdelave, natancno izbiro orodij in delo na kakovostnih strojih. Prisotne so bile vodilne slovenske orodjarne, podjetja Gorenje, Riedl, Imenšek in CNC-universal. Študenti na praksi in v razlicnih podjetjih – Volkswagen, BMW, Mercedes. V sklopu spoznavanja industrije v širši okolici – Sloveniji in Evropi so bile organizirane razlicne dejavnosti: – praksa študentov v razlicnih pod-jetjih v okolici Maribora in Podrav­ju, – obisk vodilnih podjetij v obliki ek­ skurzij, strokovnih ogledov, – ogledi strokovnih sejmov: Obrtni sejem Celje, sejem Energetika, – obisk Autosalona v Ženevi 2016– 2019. Primeri so z orodjarskih sejmov na Dunaju 2016 in 2018 ter orodjar­skega sejma v Italiji – Pordenone 2018. Matej Žuljan, univ.dipl.inž.kem. Obnovljivi viri energije in Andrej Devetak Center eksperimentov Maribor vodikove gorivne celice Skoraj vsako leto podremo kak nov negativni rekord, povezan s podnebjem: od najhujših toplotnih valov in suš do najhitrejšega taljenja ledenikov in ledenih gora. Povezavo med kolicino izpušcenega CO2 in globalno povprecno tem­peraturo je težko zanikati. Vendar namesto da bi zaceli izpuste zmanjševati, jih še povecujemo. Samo med letoma UDK 620.97:546.11 2000 in 2020 se je kolicina izpušcenega CO2 povecala za 50%. V današnjem svetu potrebujemo ve­liko energije za skoraj vsa opravila in dejavnosti. Ker število prebivalcev in standard po vsem svetu vztrajno rasteta, raste tudi povpraševanje po napravah in storitvah, ki potrebuje­jo energijo. Tako lahko pricakujemo vedno vecjo globalno porabo ener­gije. To rast lahko z optimizacijo procesov in razvojem bolj varcnih naprav zmanjšamo, vendar samo varcno ravnanje ne bo dovolj – po­sebej se moramo osredotociti na vire energije. Premog in nafta sta cloveštvu omo-gocila prvo in drugo industrijsko revolucijo, ki sta s hitrim razvojem tlakovali pot v moderni svet. Ti fosil­ni gorivi imata dve veliki prednosti: visoko energijsko gostoto in ekono-micno zelo ugodno crpanje ter kori-šcenje. A narava nam je dala jasno vedeti, da tako ne gre vec naprej. Zato je prehod na alternativne vire neizbežen, ce želimo ohraniti planet v stanju, primernem za normalno življenje. Veliko tehnoloških rešitev na podro-cju obnovljivih virov imamo že da­nes, a pred nami je še veliko izzivov, ce se želimo znebiti vseh izpustov CO2 in preiti na ogljicno nevtralno družbo. Naš skupni cilj mora biti, da investiramo v znanost in da med mladimi vzbudimo zanimanje za znanstvena ter tehnicna podrocja. Tako današnje kot prihodnje genera-cije znanstvenikov in inženirjev bodo skupaj morale najti rešitve, kako naš svet popeljati v svetlejšo in cistejšo prihodnost. S tem namenom v Centru ekspe­rimentov Maribor izvajamo kopi-co delavnic s podrocja obnovljivih virov energije – od predavanj do prakticnih predstavitev z maketa-mi. Ponujamo velik nabor delavnic za osnovne in srednje šole s ciljem, da mladim na razumljiv nacin prib­ližamo to kompleksno ter aktualno podrocje. Zelo pomemben izziv, ki je povezan s prehodom na obno­vljive vire, je hranjenje te energije za obdobja, ko je poraba energije vecja. Soncna in vetrna energija sta namrec precej nestanovitna vira, zato moramo premostiti dele dneva, ko nam ne nudita dovolj energije. Energijo lahko hranimo na mnogo nacinov. Med najbolj razširjenimi so crpalne hidroelektrarne, velika skla­dišca litijevih baterij, vedno bolj pa se uveljavljajo tudi vodikove gorivne celice. V Centru eksperimentov Ma-ribor posvecamo veliko pozornosti tej tehnologiji, ki ima velik potencial za prihodnost. Crpanje nafte je iz leta v leto draž­je, zato so alternativni viri energije vse bolj cenovno privlacni. Zaradi že omenjenih izpustov toplogrednih plinov pri gorenju fosilnih goriv je plin vodik že vrsto let zanimiv al­ternativni vir energij in ga uvršcamo med goriva prihodnosti. Ima števil­ne okolju ugodne lastnosti in celo nekatere prednosti v primerjavi s fosilnimi gorivi. Pri gorenju vodika s kisikom nastane le voda. Vodik ima visoko specificno energijsko gostoto, ni strupen in ne povzroca korozije. Je najlažji in najbolj zastopani ele­ment v vesolju, je brez barve, vonja in okusa. Vsebujejo ga voda, organ-ske spojine in vsi živi organizmi. Problem je, da ga je zelo težko iz njih sprostiti. Vecino vodika dandanes še vedno pridobivamo iz fosilnih goriv. Drugi nacin pridobivanja vodika je z ele­ktrolizo vode, pri kateri vodo razce­pimo na vodik in kisik. Elektroliza je pojav, ko skozi kapljevino tece elektricni tok, ki povzroci izlocanje snovi na elektrodah. V zadnjem casu je vse bolj obetavno prido­bivanje vodika z mikroorganizmi. Nekatere cianobakterije in alge ob izvajanju lastnih procesov kot stran-ski produkt tvorijo vodik. Vsebujejo encime hidrogenaze, ki zacnejo pri dolocenih posebnih pogojih proizva­jati vodik. Poleg najbolj razširjenega in po­znanega nacina hranjenja elektric­ne energije v baterijah poznamo tudi ostale nacine shranjevanja in pretvorbe energije. Zanesljiva in v Matej Žuljan, univ.dipl.inž.kem. Andrej Devetak Center eksperimentov Maribor zadnjem casu vse bolj uveljavljena je tehnologija vodikovih gorivnih celic, ki direktno pretvarjajo gorivo v elektricno energijo. Posledicno je izkoristek gorivnih celic vecji kot pri omejitvah termodinamicnega izkoristka toplotnih strojev, kjer so izgube pri pretvorbi energije v delo veliko vecje. Gorivne celice na vodik proizvajajo elektriko bolj ucinkovito kot generatorji na fosilna goriva, in to brez onesnaževanja s stranskimi produkti izgorevanja. Pri tem pa je vendarle treba upoštevati, da se velik del te prednosti izgubi zaradi znatnih izgub pri pridobivanju in transportu goriva vodika za gorivne celice. Gorivna celica je elektrokemic­na naprava, ki pretvarja kemicno energijo goriva s pomocjo snovi, ki oskrbuje gorivo z molekulami kisi­ka (oksidant), v elektricno energijo. V enostavni gorivni celici platinasti katalizator na anodi razcepi vodi­kov plin na elektrone (e-) in protone (H+). Elektroni poženejo elektricni tok po žici. Vodikovi ioni (protoni) pa migrirajo h katodi, kjer se spojijo s kisikom in elektroni ter tvorijo vodo. Pri tem se poleg elektricne energi­je sprošca tudi toplota. Obstaja vec vrst gorivnih celic, za avtomobilsko industrijo pa so najzanimivejše po­limerno-membranske, ki so tudi najpreprostejše. Pri tem tipu pod pritiskom dovajamo plinast vodik. Ena sama celica da napetost le 0,7 V, tako da jih je treba za znaten vir elektrike zbrati vec in jih z zapo­redno elektricno povezavo povezati v celicni blok. Dandanes obstaja vec znanih av-tomobilskih znamk, ki ponujajo in razvijajo komercialno dostopne mo-dele avtomobilov na gorivne celice. Evropska unija s svojimi programi subvencioniranja in spodbujanja ze­lene mobilnosti pospešeno financira izgradnjo infrastrukture avtomobil­skih crpalk na vodik. Elektricni av-tomobili na vodikove gorivne celice ponujajo hitrejše polnjenje in daljši doseg od avtomobilov na litijeve baterije. V preteklih letih so razvili tudi prve tovornjake in lokomotive na vodik, leta 2020 pa se je trendu pridružil tudi letalski gigant Airbus s projektom ZEROe. V naboru delavnic imamo v Centru eksperimentov Maribor tudi delav-nice, kjer si lahko v praksi ogledate delovanje vodikovih gorivnih celic – od samega polnjenja do njihove uporabe. V teoreticnem delu tudi podrobneje razložimo njihovo delo­vanje. V prihajajocem letu bomo še povecali nabor delavnic in obogatili zbirko eksperimentov, da bodo lahko mladi sami preizkušali in kontrolirali miniaturne elektrarne na dolocene vire energije ter z njimi poganjali manjše mesto. Matej Žuljan, univ.dipl.inž.kem. Andrej Devetak Center eksperimentov Maribor VIRI: (1) EKTC Maribor. 2020a. Delujoca maketa vodikovih gorivnih celic. [Elektronski] Evropski kulturni in tehnološki center Maribor, s. p. : Center eksperimentov Maribor, 26. 11 2020a. https://www.ektc.si/en/ node/211. (2) EKTC Maribor. 2020b. Delavnica o obnovljivih virih z delujoco maketo vetrnih in soncnih elektrarn ter vodikovih gorivnih celic, slika. Evropski kulturni in teh nološki center Maribor, s. p., Center eksperi mentov Maribor, 2020b. Izv. Interni virn iz arhiva EKTC Maribor. (3) SMMT. 2019. SMM T-FCEV-guide-FINAL. pdf. Hydrogen fuel cell electric vehicles. [Elektronski] The Society of Motor Manufacturers and Traders, London, 11. 3 2019. https:// www.smmt.co.uk/ wp-content/uploads/ sites/2/2019.03. 11-SMMT-FCEV-guide -FINAL.pdf.