11_utilaje de fabricatie

106
Petru CRUCIAT 2008 – 2009 Anul III, Sem. II REPROGRAFIA UNIVERSITĂŢII “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV

Upload: tom-anderson

Post on 26-Sep-2015

79 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

curs pdf

TRANSCRIPT

  • Petru CRUCIAT

    2008 2009

    Anul III, Sem. II

    REPROGRAFIA UNIVERSITII TRANSILVANIA DIN BRAOV

    userRectangle

  • 1

    MMOODDUULLUULL 11

    SSTTRRUUCCTTUURRAA UUTTIILLAAJJEELLOORR DDEE FFAABBRRIICCAAIIEE

    OObbiieeccttiivvee:: --CCuunnooaatteerreeaa ddee ccttrree ssttuuddeennii aa pprriinncciippaalleelloorr mmeettooddee ddee

    aannaalliizz aa cciinneemmaattiicciiii uuttiillaajjeelloorr,,

    --CCuunnooaatteerreeaa ssiimmbboolluurriilloorr pprriinncciippaalleelloorr eelleemmeennttee ddee

    ssttrruuccttuurr,,

    --AApprrooffuunnddaarreeaa aannaalliizzeeii cciinneemmaattiiccee aa llaannuurriilloorr pprriinncciippaallee ii

    ddee aavvaannss,,

    --CCuunnooaatteerreeaa ddee ccttrree ssttuuddeennii aa ssttrruuccttuurriiii pprriinncciippaalleelloorr

    mmaaiinnii--uunneellttee uuttiilliizzaattee nn ccoonnssttrruucciiaa ddee mmaaiinnii ii aappaarraattee

  • 2

    MODULUL 1

    SSTTRRUUCCTTUURRAA UUTTIILLAAJJEELLOORR DDEE FFAABBRRIICCAAIIEE CUPRINS

    CINEMATICA UTILAJELOR DE FABRICAIE

    1. Definirea, clasificarea i analiza schemelor lanurilor cinematice.

    2. Simbolurile utilizate la reprezentarea lanurilor cinematice. 3. Caracteristicile mecanismelor : angrenaj, urub-piuli,

    pinion-cremalier i motor hidraulic liniar. 4. Principalele caracteristici ale lanurilor cinematice: Raport de

    transfer, raport de variaie, ecuaia de transfer, ecuaia(funcia) de reglare, domeniu de variaie i capacitatea de reglare.

    5. Asocierea lanurilor cinematice: Mecanismul fictiv. 6. Lanurile cinematice principale; definire, viteze de achiere. 7. Caracteristicile lanurilor cinematice principale: Yi (no), Ye

    (va), Dva, Rva, Dd,l, Rd,l, Dno, Dna , Rncd, Rn, i CRL. 8. Structura lanurilor cinematice principale pentru micarea

    circular. 9. Structura lanurilor cinematice principale pentru micarea

    rectilinie. 10. Lanurile cinematice de avans: definire, clasificare, avans,

    vitez de avans. 11. Structura lanurilor cinematice de avans: caracteristici,

    structura mecanic. 12. Structura lanurilor cinematice de avans: structura hidraulic,

    structura pneumatic, structura electro-mecanic, structura electro-hidro-mecanic..

    13. TESTE DE AUTOEVALUARE

  • 3

    CINEMATICA UTILAJELOR DE FABRICAIE

    1. Definirea i clasificarea utilajelor de fabricaie (mainilor-unelte) Maina unealt este o main de lucru destinat ndeprtrii achiilor n scopul

    obinerii pieselor n anumite condiii de precizie i productivitate. Clasificri:

    a) dup procedeul de prelucrare: - maini de strunjit, - maini de frezat, - maini degurit, - maini de rectificat, - maini de danturat,etc

    b) dup gradul de specializare: -mnaini-unelte universale, - mnaini-unelte speciale (de danturat), - mnaini-unelte specializate (pentru o singur pias)

    c) dup tipul operaiei: - de degroat, - de finisat,

    d) dup gradul de automatizare: - mnaini-unelte neautomate, - mnaini-unelte semiautomate - mnaini-unelte automate.

    Lanurile cinematice ale mainilor-unelte

    Lanurile cinematice sunt o succesiune de mecanisme ce au rolul de a transmite i

    transforma micarea. Clasificarea lanurilor cinematice:

    a) lanurile cinematice tehnologice; - lanul cinematic principal i - lanul cinematic de avans.

    b) lanurile cinematice complexe; - lanul cinematic de filetare, - lanul cinematic de divizare, - lanul cinematic de detalonare.

    c) lanurile cinematice auxiliare; - lanul cinematic de alimentare-evacuare, - lanul cinematic de fixare-eliberare.

    Scheme i diagrame pentru analiza structurii mainilor-unelte. Schema cinematic Schema structural i Schema fluxului de micare.

  • 4

    a)

    b)

  • 5

    c)

    Fig.1. Maina de filetat cu cap rotativ (n vrtej) a) schema cinematic; b)schema cinematic structural: c) schema fluxului de micare

    Schema cinematic este reprezentarea succesiunii mecanismelor cu simboluri ce sugereaz forma i componena acestora.

    Schema structural cuprinde reprezentarea funciunilor elementelor. Schema fluxului de micare este format din cercuri i linii. n cercuri sunt notai arborii,

    iar pe linii sunt notate rapoartele de transmitere.

  • 6

    REPREZENTAREA FUNCIUNILOR STAS 1543-86 Scheme mecanice.Simboluri grafice

    MECANISME DIVERSE MECANISME DE TRANSFORMARE ROTAIE-TRANSLAIE

    MECANISME DE REGLARE MOTOARE

  • 7

    PRINCIPALELE CARACTERISTICI ALE MECANISMELOR I

    LANURILOR CINEMATICE

    a) Raportul de transfer

    nj

    i

    e

    i

    e iyy

    ixx

    i1

    ;

    b) Ecuaia de transfer Tieie iyyixx ;

    EXEMPLE:

    N numrul dinilor ce trec prin P ntr-o perioad;

    21 zzN ; numrul rotaiilor/N; 1

    12

    2 ; zNn

    zNn

    2

    112

    2

    11

    21

    2 ;zznn

    zz

    Nz

    zN

    nni

    Distana / 1 minut - pcrppcrpp zpnviznpvzn

  • 8

    Distana / 1 minut - ss

    ss pnvipnv ;

    Distana / 1 minut - SQ

    viSQv 1;

    c) Funcia de reglare

    Dci

    eR

    i

    eDRcT iiy

    yi

    yy

    iiii

    1

    d) Domeniul de reglare

    maxminmaxmin ,...,;,..., iiieee yyDyyD e) Raportul de reglare

    min

    max

    min

    max ;i

    ii

    e

    ee y

    yR

    yy

    R

    f) Capacitatea de reglare

    max

    max

    max

    min

    min

    max

    T

    T

    i

    i

    e

    e

    i

    eRL i

    iyy

    yy

    RR

    C

  • 9

    ASOCIERE (LEGAREA) LANURILOR CINEMATICE

    SERIE

    PARALEL

  • 10

    MIXT

    MECANISMUL FICTIV

  • 11

    LANURI CINEMATICE PRINCIPALE

    1. Definiie: Asigur deplasarea pe direcia directoarei cu viteza principal de achiere. Tehnologic:

    kstT

    Cv

    yxmv

    as

    [m/min]

    a) Strunjirea cilindric

    ctnd

    snvwtg

  • 12

    b) Strunjirea plan

    dctg

    0

    90;

    0d

    c) Frezare lateral

  • 13

    cos222 wvwvu , max0

    RtR maxcos

    Viteza de achiere

    principalareala

    optimaicatehnovas

    )(log

    - micarea circular

    prv , 1000ndvas [m/min]

    - micarea rectilinie

    medv ,as

    as Tlv

    1000

    [m/min]

    ras TTT

    Se noteaz: r

    as

    as

    rv T

    Tvvk Se exprim:

    cdcdasasas n

    TNTTvv 1);,,(

    Proporia:

    )11(1111 k

    nk

    kTTT

    TTT

    Tkk

    TT

    k das

    as

    asr

    as

    r

    as

    )11(1000 v

    cdas k

    nlv

  • 14

    2. Caracteristicile lanului cinematic principal

    asei vyny ;0

    a) Domeniul de variaie al mrimii de ieire

    ],...[ maxmin asasv vvD as ;

    b) Raportul de variaie al mrimii de ieire

    min

    max

    as

    asv v

    vR as ;

    c) Domeniul de variaie al D - diametrelor sau l curselor;

    d) Raportul de variaie al D sau l;

    e) Domeniul turaiilor 0n sau asn ;

    f) Rapotrul de reglare al turaiilor

    dvn RR

    dv

    dv

    nn

    R

    max

    minmin

    max

    min

    max1000

    1000

    Pentru cdn : lvnod RRR

    g) Capacitatea de reglare

    0

    min

    max

    min

    max

    0

    min

    0

    max

    n

    n

    T

    TRL R

    R

    nnnn

    ii

    C

    0n

    dvRL R

    RRC

  • 15

    3. STRUCTURA LANULUI CINEMATIC PRINCIPAL PENTRU

    MICAREA CIRCULAR

    a) Lanuri cinematice principale mecanice

    Tie iyy

    DRas iiiinv 210

    b) Lanuri cinematice principale electromagnetice

    Cu agregate de maini-electrice

  • 16

    4. STRUCTURA LANULUI CINEMATIC PRINCIPAL PENTRU

    MICAREA RECTILINIE

    Capacitatea prelucrrii:

    cdcd T

    Q 1

    )1

    (v

    vascd k

    kl

    vQ

    cnd lvQkv 2

    11 min

    vk crete lvQ max

    vk limitat de acceleraii (fore de inerie)

  • 17

    a) Mecanic alternativ

    b) Mecanic rotaie continu

    c) Hidraulic

    StCn

    SQv p

    0

  • 18

    d) Hidromecanic

    e) Electromecanic

    LANURI CINEMATICE DE AVANS 1. Definiie.Clasificare

  • 19

    Ciclu tehnologic:

    - cursa de achiere;

    - cursa de retragere;

    - repoziionare.

    Ciclu cinematic:

    - cursele;

    - accelerrile;

    - frnrile ca capete.

    - Micarea de poziionare repetat a elementului generator (GE sau DE).Creeaz

    condiii pentru continuitatea prelucrrii;

    - Sincronizarea cu micarea principal;

    - vav - componenta mai mic a vitezei reale de achiere;

    - Incrementul de deplasare, s/dinte, rot., c.d.

    Denumiri:

    rotundaerectificarla

    lastrunjirela

    allongitudinavans

    frezare

    circularpatrunderederadial

    verticalorizontal

    ltransversaavans ,

  • 20

    Sisteme de referin STAS 8902-71

    Sistem simplu - creterea distanei ntre S i P

    XYZ pentru scul i X`Y`Z` - pentru pies Avans.Vitez de avans Avans continuu

    sd avans pe dinte; sr avans pe rotaie dr szs ; w viteza de avans dr snznsw

    Avans discontinuu (periodic)

    ptsw

    n general: 1 ;..

    111

    dc

    pdnTt

    kk

    nzsks

    w

    Viteza medie de avans: cdm nsw [mm/min]

    Viteza n avans circular: ndw [m/min]

    Valori uzuale pentru avansuri: - strunjire normal s = 0.04...4 mm/rot; - gurire s = 0.1...1.5 mm/rot; - rabotare s = 0.2...2 mm/cd; - frezare w = 16...700 mm/min; - rectificare sr = 1.25...25 m/curs (trecere)

  • 21

    STRUCTURA LANULUI CINEMATIC DE AVANS

    Caracteristici Domeniul i raportul de variaie:

    min

    max

    min

    max ;ww

    Rss

    R ws

    a) Structura mecanic (avans continuu pe traiectorii rectilinii)

    Capacitatea de reglare

    RnT

    T

    ns

    w

    CRinin

    sau

    RRnsns

    ww

    R

    0minmin

    maxmax

    0

    0

    minmin

    maxmax

    min

    max

    Observaie: pentru SITRnn RRCRR 0

    Crete CR dac lanul cinematic de avans se leag la ieirea din lanul cinematic principal (ex. la strunguri).

  • 22

    b) Structur hidraulic

    c) Structur hidromecanic

    d) Structura pneumohidraulic

  • 23

    e) Structura electromecanic

    Variante: SMA 1...3 n0=[1...1000] rot/min (cu magnei permaneni) AXEM (cu rotor disc) MEPP (cupluri reduse) f) Structura electrohidromecanic

  • 24

    LANUL CINEMATIC AL AVANSULUI DE PTRUNDERE (RADIAL)

    MAINA DE RECTIFICARE ROTUND: RU-100A

  • 25

    1.13. TESTE DE AUTOEVALUARE

    CCee eessttee sscchheemmaa cciinneemmaattiicc??

    CCee eessttee sscchheemmaa ssttrruuccttuurraall??

    CCee eessttee sscchheemmaa fflluuxxuulluuii ddee mmiiccaarree??

    CCaarree ssuunntt ssiimmbboolluurriillee ppeennttrruu ffuunncciiuunniillee rreepprreezzeennttaattee nn sscchheemmeellee ssttrruuccttuurraallee??

    DDeeffiinniiii rraappoorrttuull ddee ttrraannssffeerr;; ccoonnssttaanntt,, vvaarriiaabbiill ssaauu ddiimmeennssiioonnaall??

    CCee eessttee mmeeccaanniissmmuull ffiiccttiivv??

    NNuummiiii eelleemmeenntteellee llaannuurriilloorr cciinneemmaattiiccee pprriinncciippaallee,,

    NNuummiiii eelleemmeenntteellee llaannuurriilloorr cciinneemmaattiiccee ddee aavvaannss..

  • 26

    MMOODDUULLUULL 22

    MMEECCAANNIISSMMEE DDEE RREEGGLLAARREE

    OObbiieeccttiivvee:: --CCuunnooaatteerreeaa ddee ccttrree ssttuuddeennii aa pprriinncciippaalleelloorr mmeeccaanniissmmee ddee

    rreeggllaarree uuttiilliizzaattee nn llaannuurriillee cciinneemmaattiiccee aallee uuttiillaajjeelloorr ddee

    ffaabbrriiccaaiiee,,

    --CCuunnooaatteerreeaa ddee ccttrree ssttuuddeennii aa pprroobblleemmaattiicciiii rreeggllrriiii mmiiccrriiii

    pprriinncciippaallee llaa mmaaiinniillee--uunneellttee uuttiilliizzaattee nn ccoonnssttrruucciiaa ddee mmaaiinnii ii

    aappaarraattee,,

    --FFoorrmmaarreeaa uunnoorr ddeepprriinnddeerrii pprriivviinndd aalleeggeerreeaa vvaarriiaanntteeii ooppttiimmee

    ppeennttrruu eeccuuaaiiaa ssttrruuccttuurraall ii rreeeeaauuaa ssttrruuccttuurraall

  • 27

    MODULUL 2.

    MMEECCAANNIISSMMEE DDEE RREEGGLLAARREE CUPRINS 12. 1.Mecanisme de reglare n lanurile cinematice principale. 13. Ordonarea mrimilor de ieire n serie aritmetic ( SA), n

    serie geometric ( SG) 14. Comparaie ntre seria aritmetic ( SA) i seria geometric (

    SG) . 15. Structura cinematic a cutiilor de viteze (C.V) cu doi arbori:

    diagrama de turaii, reeaua structural. 16. Cutiile de viteze (CV) cu mai muli arbori. Ecuaia

    structural. 17. Alegerea reelei structurale optime : criteriul funcional. 18. Alegerea reelei structurale optime : criteriul de rezisten 19. Mrimea factorilor ecuaiei structurale dup criteriile:

    constructiv, raportului de reglare, gabaritului minim i dinamic.

    20. Reele structurale anormale :cu v turaii suprapuse i cu w turaii n serie geometric dubl.

    21. Cutii de viteze combinate ; cu roi de schimb R.S., cu motoare cu mai multe turaii, cu variator continuu sau cu intermediar.

    22. Elaborarea diagramei de turaii. 23. Determinarea numerelor de dini ai roilor din cutiile de

    viteze. 24. TESTE DE AUTOEVALUARE

  • 28

    MECANISME DE REGLARE N LANURILE CINEMATICE PRINCIPALE

    Variante constructive

    a) Cu conuri n trepte

    b) Cu roi de schimb

  • 29

    c) Cu roi baladoare

    d) Cu cuplaje

    Scopul: realizarea vitezelor maxmin ...vv prin reglarea turaiilor maxmin ...nn n q trepte

    asDDMcase niiiinvy R 0

    ,...,"',

    "'

    BA

    zz

    DDiRM

  • 30

    1. ORDONAREA MRIMILOR DE IEIRE

    qknin kk

    ...10

    n

    qq

    kk

    D

    nninnin

    ninnnin

    max0

    0

    022

    min011

    ...

    1.1. Ordonarea n serie aritmetic: S.A.

    rqnn

    rknn

    rnnrnn

    nn

    q

    k

    )1(...

    )1(...

    2

    1

    1

    13

    12

    min1

    S.A. 1

    minmax

    q

    nnr

  • 31

    2.2. Ordonarea n serie geometric S.G.

    )1(

    1min

    max

    )1(1

    )1(1

    213

    12

    min1

    ...

    ...

    qq

    qq

    kk

    nn

    nn

    nn

    nn

    nn

    nnnn

    S.G. 1min

    max qnn

  • 32

    2.3. Comparaie ntre cele dou moduri de ordonare keck nnn 1 ; viteza de achiere optim ecn Capacitatea de producie, Q:

    kk

    cp

    BA

    ec QQT

    nT

    TTQ

    1

    1

    Pierderea relativ n vitez maxv prin alegerea 1kn

    k

    k

    k

    k

    k

    kknn

    vv

    vvv

    v 111max 11

    S.A. pentru seria aritmetic

    kk

    knr

    nrn

    v

    1max

    Pentru o vitez de referin, 0v :

    drvv

    dv

    rv

    10001000 00

    max

  • 33

    S.G. pentru seria geometric

    2%50

    1111

    maxmax

    1max

    vnn

    v

    k

    k

    11

    enr

    Pentru turaii ek nn se alege S.G. Pentru turaii ek nn se alege S.A. n general se alege S.G. pentru mainile unelte ce folosesc turaii reduse. Raia

    21 )

    11( qnR

  • 34

    2. MRIMI DE IEIRE NORMALE I REALE

    Serii fundamentale rotunjite

    R40

    6.140

    R20

    x)(12.120

    calculate

    R10

    25.110

    R5

    60.15

    R40

    6.140

    R20

    x)(12.120

    calculate

    R10

    25.110

    R5

    60.15

    1.00 3.15

    1.06

    xx 0

    1.00 (1.00000)x

    3.35

    xx -0.39 3.15

    (3.16227) 1.12 3.55

    1.18

    +0.2 1.12

    (1.12202)

    1.00

    3.75

    +0.05 3.55

    (3.54813)

    3.15

    2.50

    1.25 4.00

    1.32

    +0.9 1.25

    (1.25892) 4.25

    +0.47 4.00

    (3.98107) 1.40 4.50

    1.50

    +0.9 1.40

    (1.41253)

    1.25

    1.00

    4.75

    +0.7 4.50

    (4.46683)

    4.00

    1.60 5.00

    1.70

    -0.9 1.60

    (1.58489) 5.30

    -0.23 5.00

    (5.01187) 1.80 5.60

    1.90

    -1.2 1.80

    (1.77827)

    1.60

    6.00

    -0.4 5.60

    (5.62341)

    5.00

    4.00

    2.00 6.30

    2.12

    -0.2 2.00

    (1.99526) 6.70

    -0.15 6.30

    (6.30957) 2.24 7.10

    2.36

    -0.05 2.24

    (2.23872)

    2.00

    1.60

    7.50

    +0.29 7.10

    (7.07945)

    6.30

    2.50 8.00

    2.65

    +0.47 2.50

    (2.51188) 8.50

    +0.71 8.00

    (7.94328) 2.80 9.00

    3.00

    +0.65 2.80

    2.81838

    2.50

    2.50 9.50

    +0.9 9.00

    (8.91250)

    8.00

    6.30

    10.00 10.00 10.00 10.00

  • 35

    x Valorile termenilor seriei geometrice R20 cu cinci zecimale exacte xx Eroare relativ, n fa de valoarea teoretic n procente [%]

    Raile normalizate

    Raia Simbol Expresia Valoare rotunjit

    Pierderea rel. de prod. max

    [%] Q 20 20/110 1.12 10

    10 )(10 20210/1 1.25 20

    3/20 )(10 30220/3 1.40 30

    5 )(10 45/1 20 1.60 40

    6/20 )(10 20610/3 2.00 50

    Turaii normalizate

    Valori nominate n sarcin Valori efective n sarcin

    Cu toleran R20 R20/2 R20/3 (...2800...)

    R20/4 (...1400) (...2800..)

    R20/5 (...2800...) mecanic total

    12.1

    25.1 4.1 6.1 2 2% +3%

    -2 %

    +6%

    100 112 125 140 160

    112

    140

    11.2

    16

    125

    1400

    140

    112

    11.2

    1400

    98 110 123 138 155

    103 116 130 148 133

    98 110 123 138 155

    100 119 134 158 168

    180 200 224 250 280

    180

    224

    280

    22.4

    180

    250

    2000

    2800

    224

    180

    280

    22.4

    100

    2800

    174 198 219 246 276

    183 208 231 259 290

    174 196 219 246 276

    189 212 238 267 300

    315 355 400 450 500

    355

    450

    31.5

    45

    355

    500

    4000

    355

    430

    45

    355

    310 340 390 438 491

    326 366 410 460 516

    310 348 390 439 491

    336 377 423 475 533

    560 630 710 800 900

    560

    710

    900

    63

    90

    710

    5600

    8000

    560

    900

    710

    90

    710

    5600 551 618 694 778 873

    579 650 729 818 918

    551 618 694 778 873

    598 671 753 844 947

    1000 980 1030 980 1060

  • 36

    Diagrama de erori la exemplul 8 b)

    6. STRUCTURA CINEMATIC A CUTIILOR DE VITEZE CU DOI

    ARBORI

    Diagrama de turaii.Reeaua structural Transmisii cu agrenaje multiple ntre doi arbori.

    Turaii posibile la arborele condus mrimi de ieire : 11 kk nn - serie

    geometric Ecuaia de transfer:

    0 kk inn

    Raportul de transmisie: 1

    11

    0

    1 kkk inni

    Rapoartele de transfer formeaz o serie geometric S.G.

    max1

    1

    11

    12

    min1

    ...

    ...

    iii

    ii

    iiii

    qq

    kk

    Logaritmnd ecuaia de transfer kn se obine: lg)1(lglg 1 knnk

  • 37

    Pentru cele q turaii:

    lg)1(lglg...

    lg)1(lglg...

    lg2lglglglglg

    lglg

    1

    1

    13

    12

    11

    qnn

    knn

    nnnnnn

    q

    k

    Reprezentarea pe o dreapt n condiii logaritmice:

    Diagrama de turaii

    0

    11 n

    ni , dar lglglg 10 nn

    sau 1

    0nn

  • 38

    Seria rapoartelor de transfer: S.G.

    )1(

    )1(

    23

    12

    1

    ...

    1

    qq

    kk

    i

    i

    i

    i

    i

    Pentru 2

    1q reprezentara simetric = reea structural

    Reeaua structural

    Capacitatea de reglare a C.V. cu doi arbori

    1

    1

    11

    10

    min0

    max

    min

    max2

    qq

    n

    nq

    i

    nnR

    Rnn

    nnn

    n

    ii

    C R

    Raportul angrenajelor din C.V. sunt limitate

    84

    11

    21

    2,41

    max2

    maxmin

    RiC

    ii

  • 39

    Valori uzuale pentru )(R nRiC la cteva M.U.

    Denumirea M.U. Cap de reglare Strunguri normale 40-120 Strunguri carusel 25-40

    Strunguri automate 4-20 Maini de gurit 8-20 Maini de frezat 25-200

    Maini de rabotat 4-16 Maini de danturat 4-10

    Cutiile de viteze cu doi arbori nu satisfac rapoartele de reglare din care cauz, la

    mainile unelte se vor utiliza numai combinate; cu roi de schimb, cu motoare cu turaii multifile, cu intermediar, cu variatori continuui i mai multe cutii nseriate.

    Cutiile de viteze cu mai muli arbori Ecuaia structural a diagrame de turaii

    p - factorul de grup = numrul rapoartelor diferite dintr+o grup ex. 2;2,...,2;2;3 12 ppppp ijk q numrul turaiilor diferite de pe acela arbore ex. iesirek nqqqq ,...4;2 21

  • 40

    a) Se calculeaz numrul , qk , turaiilor de pe arboreele de ieire:

    ...kjihkjikik pppqppqpqq

    kjik ppppppqq ...3210 numrul turaiilor de ieire b) Se calculeaz logaritmii railor

    kt

    jkjkkppppp

    jip

    k

    k

    j

    jj n

    n

    nn

    2

    1

    11

    1

    21;)(;

    Logaritmnd:

    k

    k

    ppp ...

    ...

    32_

    __

    sau

    k

    kjjj

    kkk

    pppss

    pss

    ss

    ...,

    ...

    ,

    1

    321_

    11_

    __

    __

    Atand ca indici valorile S de la exprimarea logaritmic a raiei, din expresia numrului de turaii la ieire se obine ecuaia diagramei de turaii.

    )2...()()1( 11... pipjpkpjpkpkp ppppqq ijkk

    sau

    01 011... ssisjsks qppppq ijk

    Ecuaia structural = Ecuaia diagramei de turaii - ordinea scrierii factorilor este invers fluxului de micare (primul factor arborele

    de ieire); - un factor va avea obligatoriu indicele 1.Astfel la ieire cele qk vor fi consecutive,

    ordonate;

    - indicii S reprezint numrul de )(lg_ dintre dou turaii consecutive ce rezult

    dintr+o turaie comun de pe arborele precedent

    - regula de formare a indicilor

    Se ataeaz indicele 1 unui factor ,urmtorul indice se obine nmulind indicele precedent cu factorul su (p). Se continu pn ce toi factorii au indici. Numrul total de ecuaii structurale rezult din dou posibiliti: comutativitatea factorilor p i alegerea factorului ce va purta indicele 1.

    !!!)!( 2

    ...var nlmkN strec

    , l,m,n = de cte ori se repet acela factor

  • 41

    Exemplu

    1821

    )31( 2 N

    Aceste ecuaii vor fi: a) 6211 33218 ; b) 2611 33218 ; c) 6131 33218 ; d) 3191 33218 ; e) 1391 33218 ; f) 1631 33218 ;

    g) 6311 32318 ; h) 3911 32318 ; i) 6121 32318 ; j) 2161 32318 ; k) 1361 32318 ; l) 1931 32318 ;

    m) 9311 23318 ; n) 3611 23318 ; o) 9131 23318 ; p) 3161 23318 ; r) 1261 23318 ; s) 1621 23318

  • 42

  • 43

  • 44

  • 45

    Alegerea reelei structurale optime 1. Criteriul funcional

    Raportul de reglare 81max q

    nR ntre doi arbori.

    Pentru grupa de reglare ntre arborii IJ factorul de grup este ip i raia

    __ is . nR pe arborele I se exprim:

    11

    min

    max

    1

    1

    1

    ii

    ipi

    pi

    i

    pii

    ij

    in n

    nnn

    n

    ii

    R

    dar 8)1( iiii psns

    i R logaritmnd:

    8lglg)1( ii ps sau xxps ii

    1lg,9.08lg,9.0lg

    8lg)1(

  • 46

    Valorile maxime ale produsului de raie 10

    Raia Valoarea max)1( ii ps 20 1.12=10

    1/20 18

    10 1.25 9

    3/20 1.40 6 5 1.6 4.5

    6/20 2.0 3

    Se verific toate ecuaiile structurale i cele care nu se ncadreaz vor fi excluse. Dac nici o ecuaie nu se ncadreay se va adopta o raie mai mic i/sau se va apela la

    reele structurale anormale (modificate) sau chiar la cutii de viteze combinate. 2. Criteriu de rezisten Momentele transmise au ca efect solicitarea arborilor i angrenajelor (static i dinamic).

    dtdnIM

    nNM

    MMM

    d

    t

    dtT

    30

    75.0

    ,

    N puterea; n turaia; I moment de inerie (mase mici l adistan mic de ax) Prin schimbarea turaiei ntre minn i maxn

    )(minmaxmin

    75.075.0;75.0 minmax

    pstt nN

    nNM

    NNM

    )1(

    1175.0min psnNM t

    )1(30

    )(30

    )1()1(

    ps

    psd dt

    dnIdtdn

    dtndIM

    Pentru reducerea solicitrilor: - N (puteri) mici = momente mici; - Turaii minime ( minn ) ct mai mari pe arborii intermediari;

    - Rapoarte de reglare min

    maxn

    n ct mai mici

    minime )1()1( iips

    i psR iin Toate ecuaiile structurale e vor ordona dup produsele )1( ii ps cresctor ncepnd de la arborele de intrare (ultimul factor).

  • 47

    Observaie: Ordinea reelelor corespunde cu ordinea creterii suprafeelor dintre ramurile extreme. Aceste suprafee sunt proporionale cu produsele )1( ii ps . Clasificarea (ordonarea) ecuaiilor i reelelor structurale

    Criteriul de rezisten )1( kk psX Nr.de ord. Ecuaia

    I II III Reea fig.

    1. 1261 23318 12 4 1 r 2. 1361 32318 12 3 2 k 3. 1391 33218 9 6 2 e 4. 2161 32318 12 1 4 j 5. 3161 23318 12 2 4 p 6. 3191 33218 9 2 6 d 7. 1931 32318 6 9 2 l 8. 3911 32318 2 9 6 h 9. 9131 23318 6 2 9 o

    10. 9311 23318 2 6 9 m Mrimea factorilor ecuaiilor structurale Criterii:

    1. constructiv; 2. raportul de reglare al fiecrei trepte; 3. gabaritului minim; 4. dinamic

    1. Criteriul constructiv

  • 48

    b)

    3;2ip

    2. Criteriul raportului de reglare

    immin)1( iiips

    nR dac 2minim minim )1( iii pps 3. Criteriul gabaritului minim (z numrul de roi minim)

    k

    iik pkpPppz

    121 22)...(2

    Din ecuaia structural:

    kki qpppq1

    nlocuim:

    kkqz1

    2 minimizm pe z (q i k)

  • 49

    qk

    k

    q

    v

    kkk

    eppqdareq

    qkq

    qq

    u

    qkqk

    qkqqk

    1111

    '

    2

    11'1

    ,

    11ln;11lnk1

    )(

    0ln)1(111

    pentru 2.718...e 3,p ,10 q 4. Criteriul dinamic

    Energia cinetic:

    k

    iii nDGg

    Ec i1

    222

    2

    Gi maselor ansamblurilor arbori roi; Di - diametrul de dispunere al maselor echivalente; ni turaiile. Concluzie: greuti mici, roi puine pi mic Pe arborele principal se vor monta maxim dou roi. Reele structurale anormale (modificate) Cel puin un indice xs indice is format conform regulilor. Se practic dou tipuri de modificri:

    - reele cu turaii suprapuse; - reele cu turaii n serie geometric dubl.

    kii

    qps

    R

    Rn psqiii

    iiiii

    R

    n

    iii

    1

    1)1(

    minmin2min1

    maxmax2max1

    min

    max )1(1...... 1

    Modificrile se fac la arborele de ieire k rezultnd 'q turaii pentru un nou indice

    xk ss pentru primul factor din ecuaia structural.

    1'

    )()1('

    kkx

    xkk

    pqqss

    sspqq

    a) Reele cu v turaii suprapuse

    1'

    k

    kx pvss

  • 50 Exemplul 1:

    612

    39

    315';18

    xs

    vqq

  • 51 Exemplul 2:

    513

    26

    216';18

    xs

    vqq

  • 52

    b) Reele cu w turaii n S.G. dubl

    - numrul turaiilor duble w este totdeauna par; - noul indice xs va fi totdeauna fracionar.

    )1(21

    k

    kkx p

    pwss

    Exemplu 1:

    5.6)12(21269

    2;6

    x

    k

    s

    pw

  • 53

    Exemplul 2:

    5.4

    )13(21386

    3;8

    x

    k

    s

    pw

    Cutii de viteze combinate n scopul capacitii de reglare, CR cutiile de viteze se combin cu:

    1. cu roi de schimb; 2. cu motoare electrice cu mai multe turaii; 3. cu variatori continui de turaii; 4. cu intermediar.

    1. Cutii de viteze combinate cu roi de schimb

    ik

    irri psppq rsis 11

    rp - numrul de rapoarte diferite realizate de RS.

  • 54

    412 22

    1

    1

    1

    11

    1

    min

    max

    AB

    BAAB

    ii

    R rn

    Dar

    4)1( rrrps

    nR prin logaritmare,

    2010lglg,6.04lg,/12lg

    4lg)1(x

    rr xps

  • 55

    Criteriul funcional

    Raia

    2010

    x

    x )1( rr ps

    1.12 1 12 1.25 2 6 1.40 3 4 1.60 4 3 2.00 6 2

    Reea combinat cu roi de schimb

    Reelele i diagramele RS sunt simetrice. Modificarea se face la indicele rs la factorul rp . Noul indice xs se calculeaz cu relaiile generale n care se nlocuiesc valorile rs i rp n loc de ks i kp .

    Repartizarea turaiilor suprapuse i n S.G. dubl este diferit pentru c RS sunt naintea C.V.

    2. C.V. combinate cu motoare electrice cu mai multe turaii

    poli de perechi de ,,600 numarulpfrecventapn

    2 ratiacu ..60 E GS

    pn

    kk

    3000; 1500; 750; 375... nominal 2800; 1400; 710; 355... turaia n sarcin. Ecuaia structural:

  • 56

    2 turatii)(doua 2

    2

    e

    1

    E

    Ei

    p

    spqis

    Din ecuaie:

    iE ps i EEE sEpsE 2

    xs

    x

    s EE E 3.0,12lg

    lglg

    Indici electrici 12.120 25.110 4.13/20 6.15 26/20 Es 6 3 2 1.5

    * 1

  • 57

    a) b) c) Concluzie: La formarea indicilor trebuie avut n vedere ca primul indice egal cu Es

    s fie ataat ultimului factor care va fi obligatoriu 2.

    Modificarea cutiilor se poate face la fel ca n cazul general al C.V. simple (fig. a,b,c).

    3. C.V. combinate cu variatori continui de turaii

    Variatori continui de turaii sunt considerate motoarele de antrenare. Acestea pot

    fi:

    motoare electrice de curent continuu cc, motoare electrice cu reglarea turaiei n frecven,

    motoare hidraulice rotative sau motoare cu ardere intern (ca la autovehicule).

    Raportul de reglare Rv este de obicei mic, comparabil cu raia a C.V. C.V. se proiecteaz n de variator, se stabilesc q i .

    qn

    v

    n

    R

    RR

    rq

    1

    1loglg

    .int

    4. C.V. (combinat) cu intermediar

  • 58

    qqq

    q

    q

    qI

    n

    nnn

    i1

    "

    "'"

    dar "'

    "'bb

    aaiI i 1616

    1Im

    qinimi

    Numrul maxim q de turaii ale C.V. ce se poate combina cu intermediar depinde de raia :

    xxq 1lg,2.116lg,202.1

    lg16lg

    max

    Numrul maxim al turaiei directe

  • 59

    )10( 20x

    X Valoarea maxq

    20 1 1.12 24

    2/20 2 1.25 12 3/20 3 1.4 8

    4/20 4 1.6 6 6/20 6 2.0 4

    - Raportul de reglare la intermediar:

    12

    11 ""

    "'

    q

    qqq

    n nn

    nn

    R I

    ;

    - Ecuaia structural: kkIiI spspsq is 2'1

    Reelele cu intermediar modificate se vor obine determinnd noul indice Is cu relaiile

    obinuite pentru 2Ip i qs I . Exemplu: 2 turaii suprapuse Reeaua 42623212 1261 xs

    Pentru S.G. dubl cu 5.42

    1464 xsw

    9. Elaborarea diagramei de turaii

    Reprezentarea asimetric a schemei structurale optime:

    - abscisele n coordonate logaritmice normate cu )(log_

    . Date: - ecuaia structural i reeaua structural optime;

  • 60

    - raia i _ a turaiilor de ieire;

    - domeniul turaiilor de ieire qnn ...1 ; - 0n turaia motorului de antrenare (n intrare).

    Se calculeaz : 0

    1minImImmin ... n

    niiii RinIinT .

    Ordonarea rapoartelor minime se poate face nserie geometric sau n serie de ptrate. S.G. S.P.

    1

    12

    1

    ...

    kxk

    x

    x

    i

    i

    i

    )1(2

    22

    1

    ...

    kxk

    x

    x

    i

    i

    i

    )1...321( kTi ]2...8421[ 1

    kxTi

    ...4321

    : ex. 936231

    18

    ...8421

    : ex. 11-45-22-1

    18

  • 61

    a)

    b)

    Exemplu:

    a) S.G.

    9

    6

    3

    min

    i b) S.P.

    11

    5

    2

    min

    i

    Determinarea numerelor de dini ai roilor din C.V.

  • 62

    p

    pp z

    zi

    zzi

    zzi

    "'

    ;..."';

    "'

    2

    22

    1

    11

    Condiii: 1. A=ct., aceeai distan ntre axe; 2. Nzz p ...1 i 17z ; 3. 120"'..."' 11 pp zzzzz

    ctzzmzzmzzmAP

    ppp

    cos2

    )"'(...

    cos2)"'(

    cos2)"'(

    2

    222

    1

    111

    Dac se adopt acelai modul m i dantur dreapt 1cos0 ctzzz kk "'

    Teoretic, problema gsirii unui raport de numere ntregi ; "/' zz (numr raional)

    care aproximeaz cel mai bine un numr iraional ; ki

    10 a fost semnalat de Diofant. Matematic se formuleaz ca rezolvarea ecuaiei de gradul I cu dou necunoscute i coeficieni numere ntregi. Recomandarea: gsirea unei soluii prin ncercri.

    Metoda original de rezolvare: C.P. a) Planul discret; b) Domeniul soluiilor; c) Domeniul A numere iraionale; d) Soluiile practic posibile; e) Extragerea soluiilor; f) Ordonarea soluiilor; g) Reglarea cu 4 roi; h) Toate soluiile ii ;

  • 63

    i) 100.000 rapoarte de transmisie; j) Cutii cu 2 arbori cu variatori; k) F.D. cu productivitate mare.

    Metode complementare: 1. Metoda angrenajelor cu dantur corijat (deplasat).

    Dac aparine un raport j

    jj z

    zi

    "'

    cu eroare mai mic, dar cu z diferit, distana

    ntre axe poate fi compensat prin deplasare de profil. 2. Metoda angrenajelor cu module diferite.

    jSTASj

    jjj mm

    zzm

    zmzmA

    22

    3. Metoda angrenajelor cu dantur nclinat

    Modulul aparent (axial) j

    ajmmcos

    zzzz

    zz

    m jj

    jj

    aj

    ,1cos

    1

    min

    Probleme specifice n C.V. 1. Problema trecerii baladorului

    4"""4"2

    )"'(2

    )2"(2

    )2'(;"'

    2332

    332323

    zzzz

    zzmzmzmARR ee

    2. Problema tierii arborilor 25 zz III

    9. CALCULUL NUMERELOR DE DINI

    Condiii; - numerele de dini, z ai roilor trebuie s fie ntregi i pozitive, mai mari dect 17. - suma de z = z1 + z11 = constant, - rapoartele de transmitere determinate teoretic sunt numere iraionale, 10k/20 , - rapoartele de transmitere determinate practic sunt numere raionale, z1 / z11 . Concluzia: Se va cuta numrul raional cel mai apropiat de un numr iraional dat. Pentru studiul problemei se face apel la geometria discret definit n planul discret prezentat n figura 101.

  • 64

    Fig.101. Planul discret

    Planul discret este definit prin puncte de coordonate numere ntregi. Ne intereseaz

    dreptele:

    --d0 ce trec prin origine i cel puin un punct M,

    --ds paralele cu a doua bisectoare, toate punctele ei au aceeai sum a coordonatelor, egal

    cu tieturile, z1 + z11 = constant .

    --prima bisectoare este element de simetrie, punctele simetrice au coordonatele inversate.

    Dreptele d0 sunt asociate mulimii numerelor raionale, fiecrui punct M i corespunde un

    raport de transmitere z1 / z11

    Rapoartele de transmitere din cutiile de viteze sunt limitate ntre 1 / 4 i 2 / 1. innd cont

    i de simetria fa de prima bisectoare, rezult c din planul discret este suficient s reinem

    numai domeniul ntre rapoartele i = 1 / 4 i i = 1 / 1, respectiv ntre sumele de dini Sz = 34 i Sz

    = 120 ,cu z mai mari dect 17 dini; domeniul prezentat n figura 102. n acest domeniu sunt

    2446 rapoarte.

  • 65

    Fig.102.Planul discret asociat rapoartelor de transmitere.

    n lucrarea de fa autorul prezint o metod proprie, original bazat pe analogia dintre

    planul discret i mulimile rapoartelor de transmitere. Dac se inverseaz datele problemei determinrii numerelor de dini se pot face unele

    observaii utile: a) Orice soluie cutat pentru rapoartele din aceeai grup trebuie s poat fi

    reprezentat prin puncte de pe aceeai dreapt ds b) Pentru domeniul din figura 102 delimitat de ptratul A, reprezentat n figura 103,

    sunt trasate i dreptele corespunztoare rapoartelor teoretice (puteri ntregi ale raiei ) Se observ c nu trece prin nici un punct al planului discret; rapoartele teoretice i practice nu pot fi egale,

    c) Fiecare sum de z (dreapt ds ) conine dou puncte alturate unui raport teoretic. Apare posibilitatea determinrii rapoartelor practice cele mai apropiate de cel teoretic pentru fiecare sum de z,

    d) Pentru un numr finit de rapoarte teoretice impuse se pot gsi toate soluiile n funcie de sumele Sz ce sunt n domeniul de definiie.

    Tabelul 101 prezint toate soluiile practic posibile. Sunt notate z1 (nr. de dini ai roii conductoare) i eroarea relativ amplificat cu 106 ,Di pentru fiecare sum de z i puterile ntregi ale raiei normalizate.

  • 66

    Fig.103. Poriunea A din planul discret.

    Etapele determinrii numerelor de dini:

    a) identificarea coloanelor din tabel corespunztoare rapoartelor teoretice, (tabelul 101)

    b) notarea erorii celei mai mari pentru fiecare Sz (tabelul 102)

    c) ordonarea irului dup eroarea maxim, Di cresctor,

    d) se rein primele cinci-ase soluii i

    e) se completeaz cu roile conduse, z11 = Sz z1 .

    Aceste operaii se pot face i pe calculator rezultnd tabelele 102 i 103.

  • 67

  • 68

  • 69

  • 70

  • 71

  • 72

  • 73

    2. TESTE DE AUTOEVALUARE

    CCee mmrriimmii ssee rreegglleeaazz nn llaannuurriillee cciinneemmaattiiccee??

    CCuumm ssee oorrddoonneeaazz mmrriimmiillee ddee iieeiirree??

    PPrriinn ccee ssee ddeeoosseebbeesscc sseerriiiillee ggeeoommeettrriiccee ddee sseerriiiillee aarriittmmeettiiccee??

    CCee eessttee eeccuuaaiiaa ssttrruuccttuurraall??

    SSccrriieeii aassee eeccuuaaiiii ppeennttrruu ccuuttiiaa ccuu 2277 == 33 xx 33 xx..33..

    CCee eessttee rreeeeaauuaa ssttrruuccttuurraall??

    DDeesseennaaii rreeeeaauuaa ssttrruuccttuurraall ppeennttrruu eeccuuaaiiaa:: 2244((11)) == 2266 xx 2266 xx 3322 xx 2211

    CCaarree ssuunntt mmooddiiffiiccrriillee ccuuttiiiilloorr ddee vviitteezzee??

    CCuu ccee ssee ppoott ccoommbbiinnaa ccuuttiiiillee ddee vviitteezzee??

    CCaarree ssuunntt eettaappeellee ddee ccaallccuull ppeennttrruu nnuummeerreellee ddee ddiinnii aaii rrooiilloorr ddiinn ccuuttiiiillee ddee vviitteezzee??

  • 74

    MMOODDUULLUULL 33

    OORRGGAANNEELLEE CCOOMMPPOONNEENNTTEE AALLEE

    UUTTIILLAAJJEELLOORR DDEE FFAABBRRIICCAATTIIEE..

    OObbiieeccttiivvee:: --CCuunnooaatteerreeaa ddee ccttrree ssttuuddeennii aa pprriinncciippaalleelloorr ccoommppoonneennttee

    ccoonnssttrruuccttiivvee aallee uuttiillaajjeelloorr ddee ffaabbrriiccaaiiee,,

    --CCuunnooaatteerreeaa ddee ccttrree ssttuuddeennii aa ccoonnddiiiiiilloorr ccee ssee iimmppuunn

    mmaaiinniilloorr--uunneellttee uuttiilliizzaattee nn ccoonnssttrruucciiaa ddee mmaaiinnii ii aappaarraattee

  • 75

    MODULUL 3

    OORRGGAANNEELLEE UU..FF..

    CUPRINS

    14. Batiurile mainilor-unelte.

    15. Ghidajele mainilor-unelte..

    16. Arborii mainilor-unelte.

    17. Lagrele mainilor-unelte.

    18. Teste de autoevaluare.

    Arborii mainilor unelte

    Preiau solicitri multiple complexe, transmit micarea de rotaie: - arborele principal; - arborii intermediari

    Arborele principal

  • 76

    Arbori intermediari

    LAGRELE MAINILOR UNELTE

    - cu elemente intermediare (cu rulmeni); - hidrostatice.

    Lgruirea A.P.

  • 77

    Lagre hidrostatice

    a) reglarea jocului

    b) cu trei buzunare

  • 78

    BATIURILE MAINILOR-UNELTE

    Batiurile

    sudatealbireturnate )_(

    incluscadruportaltmoncoloana

    grinda

    _tan

    Detensionarea

    naturalaeimbatranirtermica

    eultrasunetsablare

    mecanica

    _

    Batiu grind

    Seciuni a) b) c)

  • 79 Solicitri

    Batiu coloan sau montant

  • 80

    Seciuni

    a) b)

    c)

    Batiu portal

  • 81

    GHIDAJELE MAINILOR-UNELTE

    Scop

    vibratiileabsorbsieforturilepreiaudeplasarededirectiaeazamaterializ____

    ___

    Profilul anuleaz gradele de libertate.

    Forma asigur traiectoria circulararectilinie

    a) A simetric b) A asimetric c) A inegal

    d) V simetric e) V asimetric e) V inegal

    g) coad de rndunic h) coad de rndunic i) cilindric

    j) plane k) plane

  • 82

    Cuplu de ghidare

    A i B suprafee de ghidare (orientare) 2 gr. C suprafa de reazim 1 grad de libertate Forele de ghidare

    Presiunile pe suprafeele ghidajelor

    admisibilac

    ppslL

    Rp

    ;

  • 83

    REPARTIIA TRANSVERSAL A PRESIUNILOR

    1. Repartiia dreptunghiular (constant)

    ctlNp

    LRN

    med

    2. Repartiia triunghiular

    6/2max

    lxpp

    N

    med

    3. Repartiia trapezoidal

    med

    N

    Nmed

    plx

    lx

    pp

    6/

    )6

    1(max

  • 84

    Autoblocarea (nepenirea) ghidajului

    cLbPQ

    2

    1

    pentru QcL 2

    AUTOBLOCARE Protejarea ghidajului

    1. ghidaj 2. sanie 3. psl 4. cuit rachet 5. aprtoare

  • 85

    Reglarea jocului n ghidaje

    a) cu pan fixat lateral cu uruburi

    b) cu pan nclinat transversal

  • 86

    c) cu pan nclinat longitudinal

    d) cu element de compensare

  • 87

    GHIDAJE HIDROSTATICE

  • 88

    GHIDAJE DE ROSTOGOLIRE (cu elemente intermediare)

    a) cu bile

    b) cu role cilindrice

    c) cu tachete

  • 89

    3. TESTE DE AUTOEVALUARE CCee rrooll aauu bbaattiiuurriillee??

    CCaarree ssuunntt ssoolliicciittrriillee bbaattiiuurriilloorr??

    DDiinn ccee mmaatteerriiaallee ssee ccoonnssttrruuiieesscc bbaattiiuurriillee ii ccaarrccaasseellee??

    CCaarree ssuunntt eelleemmeenntteellee ccuupplluulluuii ddee gghhiiddaarree??

    AAmmiinnttiiii cctteevvaa iippootteezzee ddee rreeppaarrttiizzaarree ttrraannssvveerrssaall aa pprreessiiuunniilloorr,,

    CCaarree eessttee ccoonnssiiddeerraatt ccaauuzzaa ddiissttrruuggeerriiii gghhiiddaajjeelloorr??

    CCee ccoonnddiiiiii ssee iimmppuunn aarrbboorriilloorr pprriinncciippaallii??

    CCee ccoonnddiiiiii ssee iimmppuunn aarrbboorriilloorr iinntteerrmmeeddiiaarrii??

    DDaaii eexxeemmppllee ddee llaaggrree aallee aarrbboorriilloorr pprriinncciippaallii llaa cctteevvaa mmaaiinnii--uunneellttee..

  • 90

    MMOODDUULLUULL 44

    LLUUCCRRRRII DDEE LLAABBOORRAATTOORR

    OObbiieeccttiivvee:: --CCuunnooaatteerreeaa ddee ccttrree ssttuuddeennii aa ppaarraammeettrriilloorr pprriinncciippaallii aaii

    uuttiillaajjeelloorr,,

    --FFoorrmmaarreeaa ddeepprriinnddeerriilloorr ddee rreecceeppiioonnaarreeaa mmaaiinniilloorr--uunneellttee,,

    --CCuunnooaatteerreeaa ppeerrffoorrmmaanneelloorr ddee pprreecciizziiee ii pprroodduuccttiivviittaattee,,

    --AApprreecciieerreeaa iimmpplliiccaaiiiilloorr aassuupprraa ccaalliittiiii ppiieesseelloorr pprreelluuccrraattee,,

    --AApprrooffuunnddaarreeaa aannaalliizzeeii cciinneemmaattiiccee aa llaannuurriilloorr pprriinncciippaallee ii ddee

    aavvaannss,,

    --CCuunnooaatteerreeaa ddee ccttrree ssttuuddeennii aa mmeettooddeelloorr ddee ssttaabbiilliirree aa

    nniivveelluulluuii ccaalliittaattiivv aall uunneeii mmaaiinnii--uunneellttee..

  • 91

    MODULUL 4

    LUCRRI DE LABORATOR

    LL..11..RReecceeppiiaa pprreecciizziieeii ddee ffoorrmm

    11..11..MMssuurraarreeaa rreeccttiilliinniittiiii ffaaeetteeii oorriizzoonnttaallee aa gghhiiddaajjuulluuii lloonnggiittuuddiinnaall llaa ssttuunngg,,

    11..22.. MMssuurraarreeaa rreeccttiilliinniittiiii ddeeppllaassrriiii ccrruucciioorruulluuii

    LL..22..RReecceeppiiaa pprreecciizziieeii ddee ppoozziiiiee

    22..11..PPaarraalleelliissmmuull nnttrree aaxxaa ddee rroottaaiiee aa aarrbboorreelluuii pprriinncciippaall ii ddeeppllaassaarreeaa ccrruucciioorruulluuii,,

    22..22..PPeerrppeennddiiccuullaarriittaatteeaa nnttrree ddeeppllaassaarreeaa ssaanniieeii ttrraannssvveerrssaallee ii aaxxaa ddee rroottaaiiee aa

    aarrbboorreelluuii pprriinncciippaall llaa ssttrruunngg,,

    22..33.. PPeerrppeennddiiccuullaarriittaatteeaa nnttrree aaxxaa aarrbboorreelluuii pprriinncciippaall ii mmaassaa mmaaiinniiii ddee gguurriitt..

    LL..33..RReecceeppiiaa pprreecciizziieeii cciinneemmaattiiccee

    33..11..MMeeccaanniissmmuull ffiiccttiivv,,

    33..22..EErrooaarreeaa cciinneemmaattiicc ddiinn llaannuull ddee ffiilleettaarree..

    LL..44..CCiinneemmaattiiccaa ssttrruunngguulluuii ppaarraalleell

    LL..55..CCiinneemmaattiiccaa mmaaiinniiii ddee ffrreezzaatt

    LL..66..AAnnaalliizzaa cciinneemmaattiicc aa ccuuttiieeii ddee vviitteezzee ddee llaa ssttrruunngguull SS33..

    77..TTEESSTTEE DDEE AAUUTTOOEEVVAALLUUAARREE..

  • 92

    LL..11..RReecceeppiiaa pprreecciizziieeii ddee ffoorrmm

    1.1.Msurarea rectilinitii faetei orizontale a ghidajului longitudinal la strung, O metod simpl de verificare a rectilinitii faetei de sprijin a ghidajului unui strung

    folosind nivela cu bul de aer este prezentat n figura 4.1.

    Fig. 4.1.. Rectilinitatea faetei de sprijin a ghidajului

    Lungimea faetei se mparte intr-un numr ntreg de segmente egale. Echilibrnd nivela pe

    prima poriune se vor msura nclinaiile, dI (in diviziuni) pe celelalte poriuni. Diagrama I se obine aeznd segmentele cu nclinaiile corespunztoare, n ordine, cap la cap. Ordonatele, yI se vor calcula ,n ordinea indicelui, cu relaia:

    y 'n = y 'n-1 d i . l . p . (11.2) n care s-a notat cu l, lungimea unui segment i cu p, precizia de citire a nclinaiei nivelei. Unind extremitile diagramei 1 cu o linie dreapt se obine diagrama II i n care,

    ordonatele yI sunt calculabile cu relaia; y"i = y 'n .i / n . (11.3)

    n care n reprezint numrul total de segmente. Diagrama III obinut cu ordonatele yI = yI yI pentru i = 0,1, , n reprezint profilul

    efectiv al faetei. ntruct profilul este de regul concav este evident c dreapta ce unete extremitile este dreapt adiacent, iar cota maxim yI luat n modul, reprezint abaterea de la rectilinitate.

  • 93

    11..22.. MMssuurraarreeaa rreeccttiilliinniittiiii ddeeppllaassrriiii ccrruucciioorruulluuii

    Se ntlnesc n practic i cazuri n care se cere verificarea rectilinitii traiectoriei vrfului

    sculei sau punctelor unor organe mobile. n cele ce urmeaz se va prezenta o metod de verificare a rectilinitii deplasrii cruciorului unui strung, ca n figura 4.2..

    Fig. 4.2. Rectilinitatea deplasrii cruciorului unui strung.

    Dreapta de referin este o paralel la axa de rotaie a dornului cilindric de control AB. Pentru a elimina erorile datorate curbrii generatoarelor dornului citirile se fac in poziii diametral opuse prin rotirea dornului cu 1800 . Valorile medii obinute pentru diferitele poziii n lungul dornului yI se reprezint grafic n diagrama 1. Prelucrarea diagramei pentru obinerea traiectoriei efective precum si determinarea abaterii de la rectilinitate se face ca i n exemplul precedent.

    Pentru c traiectoria efectiv este o curb spaial va fi necesar verificarea rectilinitii i

    ntr-un plan orizontal. Toleranta n astfel de cazuri va fi spaiul din interiorul unei prisme dreptunghiulare cu seciunea: abaterea limit n plan orizontal abaterea limit n plan vertical.

  • 94

    LL..22..RReecceeppiiaa pprreecciizziieeii ddee ppoozziiiiee

    22..11..PPaarraalleelliissmmuull nnttrree aaxxaa ddee rroottaaiiee aa aarrbboorreelluuii pprriinncciippaall ii ddeeppllaassaarreeaa

    ccrruucciioorruulluuii,,

    Msurarea abaterilor de poziie n practic este o operatei destul de complexa. Metoda de msurare trebuie sa nlture influentele exterioare si imperfeciunile dispozitivelor pentru a nu se denatura rezultatul.

    Fig. 4.3. Msurarea paralelismului Fig. 4.4. Msurarea paralelismului la.

    la maina de frezat. cruciorul strungului Msurarea abaterilor de la paralelism ntre axa de rotatei a arborelui principal si suprafaa

    superioar a mesei mainii de frezat este prezentata schematic n figura 4.3. In arborele principal 5 se monteaz dornul de control 4. Dac diametrul poriunii cilindrice este constant pe toat lungimea, generatoarea medie va fi paralel cu axa de rotaie. Cu ajutorul ceasului comparator cu suport 3 se msoar distanta minim ntre partea inferioar a dornului i suprafaa superioar a mesei 2. Msurarea se face intre dou puncte A si B aflate la distan egal cu lungimea de referin. Pentru a elimina efectul btii radiale a dornului msurtorile se repet pentru o poziie a arborelui rotit cu 1800. Abaterile de la distanta reglat pe comparator se socotesc ca medii aritmetice ntre cele dou msurtori n fiecare din punctele A si B, rezultnd abaterile YA si YB. Diferena algebric a celor dou abateri este egal cu abaterea de la paralelism.

    In figura 4.4. este schematizat metoda de msurare a abaterii de la paralelism ntre axa de rotaie a arborelui principal 5 si deplasarea longitudinal a cruciorului strungului, 1. Cele dou drepte sunt oarecare n spaiu, din care cauz se vor alege dou plane de msurare perpendiculare: orizontal si vertical.

    Vrful comparatorului cu suport 3 reglat la zero materializeaz, n deplasarea sa, o dreapt paralel cu direcia de deplasare a cruciorului. Excentricitatea dornului de control, 4 se elimin prin msurarea n dou poziii rotite cu 1800 . Valorile medii ale abaterilor citite se nscriu in diagramele din figura 4.4.,b.

    Abaterile de la paralelism determinate n fiecare plan determin precizia strungului. Pentru piesele strunjite, abaterea n plan orizontal, APY determin abaterile la cilindricitate sub form de conicitate, iar abaterea n plan vertical, APl2 este cauza abaterii sub form de a.

  • 95

    22..22..PPeerrppeennddiiccuullaarriittaatteeaa nnttrree ddeeppllaassaarreeaa ssaanniieeii ttrraannssvveerrssaallee ii aaxxaa ddee

    rroottaaiiee aa aarrbboorreelluuii pprriinncciippaall llaa ssttrruunngg,,

    Dispozitivul din figura 4.5. materializeaz o suprafa plan solidar cu arborele principal. Prin reglarea piulielor fluture suprafaa se aduce paralel cu deplasarea saniei transversale, comparatorul rmne pe zero , ccaa nn ffiigguurraa 44..66..bb..

    FFiigg.. 44..55.. DDiissppoozziittiivvuull ddiinn aarrbboorreellee pprriinncciippaall..

    Fig.4.6. PPeerrppeennddiiccuullaarriittaatteeaa nnttrree ddeeppllaassaarreeaa ssaanniieeii ttrraannssvveerrssaallee ii aaxxaa ddee rroottaaiiee aa

    aarrbboorreelluuii pprriinncciippaall llaa ssttrruunngg,,

    SSee rrootteettee ddiissppoozziittiivvuull mmpprreeuunn ccuu aarrbboorreellee pprriinncciippaall ccuu 118800 ddee ggrraaddee ii ssee nnootteeaazz aabbaatteerreeaa xx ccaa nn ffiigguurraa 44..66..aa..

    AAbbaatteerreeaa ssee rraappoorrtteeaazz llaa lluunnggiimmeeaa ddeeppllaassrriiii ttrraannssvveerrssaallee.. SSee ccoommppaarr ccuu vvaallooaarreeaa aaddmmiiss..

    SSee vvoorr nnoottaa iimmpplliiccaaiiiillee aabbaatteerriiii aassuupprraa ppiieesseeii ssttrruunnjjiittee ffrroonnttaall..

  • 96

    22..33.. PPeerrppeennddiiccuullaarriittaatteeaa nnttrree aaxxaa aarrbboorreelluuii pprriinncciippaall ii mmaassaa mmaaiinniiii

    ddee gguurriitt..

    Un caz de abatere de la perpendicularitate ntre o dreapt i un plan se ntlnete la verificarea perpendicularitii ntre axa de rotaie a arborelui principal i suprafaa mesei la maina de gurit, reprezentat n figura 4.7. Pe arborele principal 3 se monteaz comparatorul cu suport, 2 al crui vrf urmrete suprafaa mesei, 1 sau a unei placi cu feele paralele ce materializeaz un plan paralel cu planul adiacent. Vraful comparatorului materializeaz, n rotirea sa solidar cu arborele principal, un cerc de diametru egal cu lungimea de referin al crui plan este perpendicular pe axa de rotaie. Valorile abaterilor nregistrate de comparator se vor nota in dreptul poziiilor corespunztoare pe cerc, figura 4.7. b.

    Fig.4.7..Verificarea perpendicularitii la maina de gurit.

    Ca reper se vor se vor fixa poziiile coloanei 4. Exist un diametru pe care valorile notate sunt extreme. Diferena acestor valori este

    abaterea de la perpendicularitate. Direcia din planul mesei perpendicular pe diametrul valorilor extreme este direcia de perpendicularitate a mesei, pentru c este perpendicular pe axa de rotaie. Diametrul cu aceasta orientare va conine obligatoriu valorile egale pentru abaterile msurate la comparator. Unghiul maxim (mai mare de 900) ntre axa arborelui principal i mas se va realiza pe direcia diametrului cu valori extreme de partea valorii minime.

  • 97

    LL..33..RReecceeppiiaa pprreecciizziieeii cciinneemmaattiiccee

    33..11..MMeeccaanniissmmuull ffiiccttiivv,, LLaannuull cciinneemmaattiicc ddee ffiilleettaarree ((rreepprreezzeennttaatt nn ffiigguurraa 44..88..aa)) ffaaccee lleeggttuurraa nnttrree rroottaaiiaa ppiieesseeii ii ddeeppllaassaarreeaa ccuuiittuulluuii.. LLaa oo rroottaaiiee aa ppiieesseeii ccuuiittuull ssee ddeeppllaasseeaazz ccuu uunn ppaass..

    FFiigg..44..88..FFiilleettaarreeaa ppee ssttrruunngg.. aa)) sscchheemmaa cciinneemmaattiicc,, bb)) mmeeccaanniissmmuull ffiiccttiivv..

    PPrroocceessuull ddee ffiilleettaarree ppooaattee ffii nnllooccuuiitt ccuu uunn mmeeccaanniissmm ffiiccttiivv WW,, nn ccaarree mmrriimmiillee ddee iinnttrraarree ii

    iieeiirree XX,, ssuunntt iieeiirriillee YY.. MMaatteerriiaalliizznndd aacceesstt mmeeccaanniissmm ccuu uunn bblloocc ddee ccaallee ppllaann ppaarraalleellee ccee ssee mmooddiiffiicc ccuu ccttee uunn ppaass llaa ffiieeccaarree rroottaaiiee aa aarrbboorreelluuii ssee ppooaattee eevviiddeenniiaa eerrooaarreeaa cciinneemmaattiicc..

    33..22..EErrooaarreeaa cciinneemmaattiicc ddiinn llaannuull ddee ffiilleettaarree..

    IInnssttaallaaiiaa ccee nnllooccuuiieettee mmeeccaanniissmmuull ffiiccttiivv eessttee rreepprreezzeennttaatt nn ffiigguurraa 44..99.. RRoottiirreeaa aarrbboorreelluuii pprriinncciippaall ccuu uunn nnuummrr nnttrreegg ddee rroottaaiiii ssee iinnddeexxeeaazz ccuu oopprriittoorruull OO11 ..CCeeaassuull ccoommppaarraattoorr ccuu ssuuppoorrtt mmaaggnneettiicc BB CC eessttee ffiixxaatt ddee ccrruucciioorruull CCRR .. PPaallppaattoorruull ssee rreeaazzeemm ppee bbllooccuull ddee ccaallee LLcc bbllooccaatt ppee oopprriittoorruull OO22 .. EErrooaarreeaa llaannuulluuii ddee ffiilleettaarree ssee cciitteettee llaa ccoommppaarraattoorr..

  • 98

    FFiigg..44..99..MMssuurraarreeaa eerroorriiii cciinneemmaattiiccee llaa ffiilleettaarree..

    LL..44..CCiinneemmaattiiccaa ssttrruunngguulluuii ppaarraalleell AAnnaalliizzaa cciinneemmaattiicc aa uunneeii mmaaiinnii aarree llaa bbaazz cceellee ttrreeii sscchheemmee;; cciinneemmaattiicc,, ssttrruuccttuurraall ii aa

    fflluuxxuulluuii ddee mmiiccaarree.. nn ffiigguurraa 44..1100.. eessttee aarrttaatt sscchheemmaa cciinneemmaattiicc ddiinn ccaarrtteeaa mmaaiinniiii SSNNAA336600.. nn ccaaddrruull

    lluuccrrrriiii ssee vvoorr rriiddiiccaa sscchheemmeellee ppeennttrruu ccuuttiiaa ddee vviitteezzee CCVV,, dduupp mmooddeelluull pprreezzeennttaatt nn ffiigguurriillee 44..1111..,, 44..1122.. ii 44..1133.. pprreeccuumm ii ppeennttrruu llaannuull cciinneemmaattiicc ddee aavvaannss..

  • 99

    FFiigg..44..1100.. CCiinneemmaattiiccaa SSNNAA336600

  • 100

    FFiigg..44..1111..SScchheemmaa cciinneemmaattiicc aa llaannuulluuii cciinneemmaattiicc pprriinncciippaall..

    FFiigg..44..1122..SScchheemmaa ssttrruuccttuurraall aa llaannuulluuii cciinneemmaattiicc pprriinncciippaall..

    FFiigg..44..1133..SScchheemmaa fflluuxxuulluuii ddee mmiiccaarree ddiinn llaannuull cciinneemmaattiicc pprriinncciippaall..

  • 101

    LL..55..CCiinneemmaattiiccaa mmaaiinniiii ddee ffrreezzaatt

    DDuupp mmooddeelluull uuttiilliizzaatt llaa ssttrruunngguull SSNNAA336600 ssee vvaa ffaaccee aannaalliizzaa cciinneemmaattiicc aa mmaaiinniiii ddee ffrreezzaatt..

    FFiigg..44..1144.. CCiinneemmaattiiccaa mmaaiinniiii ddee ffrreezzaatt..

  • 102

    LL..66..AAnnaalliizzaa cciinneemmaattiicc aa ccuuttiieeii ddee vviitteezzee ddee llaa ssttrruunngguull SS33..

    FFiigg..44..1155.. CCiinneemmaattiiccaa ccuuttiieeii ddee vviitteezzee aa ssttrruunngguulluuii SS33

  • 103

    FFiigg..44..1166.. RReepprreezzeennttaarreeaa ffaaccttoorriilloorr ddiinn eeccuuaaiiaa ssttrruuccttuurraall..

    FFiigg..44..1177..DDiiaaggrraammaa ddee ttuurraaiiii

  • 104

    77..TTEESSTTEE DDEE AAUUTTOOEEVVAALLUUAARREE

    EEnnuummeerraaii eettaappeellee rreecceeppiiiilloorr,,

    CCaarree ssuunntt iimmpplliiccaaiiiillee aabbaatteerriilloorr ddee ffoorrmm??

    CCaarree ssuunntt iimmpplliiccaaiiiillee aabbaatteerriilloorr ddee ppoozziiiiee??

    CCuumm ssee ggsseettee ddiirreecciiaa ddee ppeerrppeennddiiccuullaarriittaattee llaa gguurriirree??

    CCuumm ssee mmaatteerriiaalliizzeeaazz mmeeccaanniissmmuull ffiiccttiivv??

    Lanurile cinematice ale mainilor-unelteMECANISME DE REGLARE

    LUCRRI DE LABORATOR