SINTEZA I ANALIZA MECANISMULUI CAM-TACHET DE TRANSLAIE CU ROL 3.1.ANALIZA STRUCTURALA MECANISMULUI ncadrul analizei structuraletrebuiesdeterminmgradul demobilitateal mecanismului conform relaiei: + kc ) 1 k ( ) 1 n )( f 6 ( M , undef = familia mecanismului,n = numrul de elemente cinematice,c = numrul de cuple cinematice.Deoarecemecanismul cam-tachet dinfiguresteplan, el estesupuslaun numr de legturi comune (translaie) n jurul axei perpendiculare pe planul micrii, deci f = 3.4 5c c 2 ) 1 n ( 3 M 2 M1 c3 c4 n45 ;. Acesta este gradul de mobilitate teoretic.Lucrurilestaunsaltfel. Mecanismul areunsingur element conductor i anume cama 1. Rola 2 are o mobilitate pasiv rotaia din jurul axei proprii, care nu influieneaz micarea de translaie a tachetului 3. Dac se blocheaz articulaia B se obine mecanismul pentru care:1 M1 c2 c3 n45 ;. Acesta este gradul de mobilitate real.Mobilitatea pasiv este util n acest caz deoarece permite rostogolirea rolei peste profilul camei.3.2.ANALIZA CINEMATIC A MECANISMULUI Analiza cinematic urmrete determinarea parametrilor de poziie i cinematici aitachetului cunoscnd profilul camei i caracteristicile constructive ale mecanismului.Analiza mecanismelor cu tachet cu rol se reduce ntotdeauna la analiza unor mecanisme care au tachet cu vrf.Centrul rolei descrie n planul camei o curb care se obine ca nfurtoare a unei familiidecercuri de mrimea rolei avnd centrele pe profil. Aceast curb se numete profil teoretic.Sintezamecanismului constnalegerealegii demicare, ndeterminarea parametrilor geometrici de baz i determinarea profilului camei.Funciile s( ) i) (vseobinprinintegrri succesiveporninddela expresia acceleraiei ) (d s d a222.FAZA DE RIDICARETachetul sesupuneunei legi demicarecuacceleraiesinusoidal, ecuaia acceleraiei este:) 2 sin( ca12 .Prin integrare obinem ecuaia vitezei:112c ) 2 cos(2cv+ .Integrnd din nou se obine ecuaia spaiului:2 11221c c ) 2 sin(4c s + + .Pentru a determina constantele c, c1 si c2 impunem:1 = 0 s = 02 = 1 s = h3 = 0 v = 0.Din condiiile de mai sus obinem: ' 21112h 2chc0 c.nlocuind constantele astfel determinate obinem ecuaia de micare a tachetului n faza de urcare:( ) 1) 2 s i n (h2a) ] 2 c o s ( 1 [h v) 2 s i n (2hh s12121 11 1;' .Diagrama pentru faza de ridicare arat astfel:DiagramaspaiuluilaridicareUnghiul de ridicareSpaiul parcursFAZA DE COBORRETachetul areaceeai micarecaacceleraiasinusoidal, unghiul lafazade coborre fiind 3. n aceast faz raportul dds este de semn contrar raportului dds din faza de ridicare. De asemenea se consider = 0 la nceputul fazei de coborre i = 3la sfritul fazei de coborre.Aadar ecuaia acceleraiei este: ) 2 sin( ` ca32 .Prin integrare se obine ecuaia vitezei: ,133c ) 2 cos(2` cv+ .ntegrnd nc o dat obinem ecuaia spaiului:2 13223` c ` c ) 2 sin(4` c s + + .Condiiile care se impun, considernd originea sistemului de axe son 2 sunt:1 = 3 s = 02 = 0 s = h3 = 0 v = 0Din condiiile de mai sus se obine: ' 23312h 2` ch` ch ` c.Dac introducem constantele c`, c`1 i c`2 n s( ) obinem ecuaia de micare a tachetului n faza de coborre:) 2 () 2 sin(h2ah) 2 cos(h) (vh h ) 2 sin(2h) ( s32323 3 33 3;' + .Diagrama pentru faza de coborre arat astfel:DiagramaspatiuluilacoborreUnghiul de coborreSpaiul parcursParametrii cinematici la ridicarea tachetului se calculeaz folosind ecuaiile (1) i se trec n tabel, iar pentru faza de coborre parametrii cinematici se calculeaz cu ecuaiile (2).Cu valorile din tabel se construiete diagrama care cuprinde graficele s = s( ) , v/= f( ) si a/2 = f( ).Tabelul valorilor pentru faza de urcare. 1 [] s [mm]v 1]1

radmm2a 1]1

2radmm0 0 0 05 0.24 8.18 19210 1.84 30.55 33215 5.81 61.11 38420 12.51 91.97 33225 21.57 114.04 19230 32 122.23 035 42.42 114.04 -19240 51.48 91.67 -33245 58.18 61.11 -38450 62.15 30.55 -33255 63.76 8.18 -19260 64 0 0Tabelul valorilor pentru faza de coborre. 3 [] s [mm]v 1]1

radmm2a 1]1

2radmm0 64 0 05 63,89 -3,49 -78,9310 63,2 -13,42 -145,8515 61,41 -28,29 -190,5620 58,18 -45,84 -206,2625 53,41 -63,37 -190,5630 47,2 -78,25 -145,8535 39,89 -88,18 -78,9340 32 -91,67 045 24,1 -88,18 78,9350 16,79 -78,25 145,8555 10,59 -63,37 190,5660 5,81 -45,84 206,2665 2,79 -28,29 190,5670 0,79 -13,42 145,8575 0,10 -3,49 78,9380 0 0 0Se observ c legea de miscare sinusoidal asigur att continuitate vitezei ct i acceleraiei. Din cauza valorilor finite ale acceleraiei NU EXIST OCURI.3.3.S INTEZA MECANISMULUI DETERMINAREA PARAMETRILOR GEOMETRICI DE BAZ Parametrii geometrici de baz sunt caracteristici constante care, mpreun cu profilul camei definesc din punct de vedere constructiv mecanismul.Aceti parametri determin raza maxim i minim a camei i deci gabaritul acesteia.Parametrii geometrici de baz sunt:- e excentricitatea- S0 distana de la centrul camei la vrful tachetului n poziia extrem inferioar.n cazul mecanismelor cu tachet cu rol, determinarea parametrilor geometrici de baz este legat de unghiul de presiune.DEF.Prin unghi de presiune, notat cu , se nelege unghiul format ntre normala la profilul camei n punctul de contact i direcia vitezei unui punct al tachetului.Valoarea unghiului de presiune are o importan deosebit pentru funcionarea mecanismului. Cuct acest unghi estemai mare, solicitrileelementelor i uzura mecanismului sunt mai pronunate, iar randamentul scade.Existovaloarelimitaunghiului depresiuneunghiul deblocarece provoac blocarea mecanismului.Unghiul de presiune trebuie s satisfac relaia a (1), undea reprezint unghiul de presiune admisibil.Pentru mecanismul cu tachet cu rol de translaie avem:[ ] 30 , 25ridai [ ] 80 , 75coba.Mecanismul se alege cu 30rida i 75coba.Pentru a satisface relaia (1) trebuie s se cunoasc expresia lui n funcie de parametrii geometrici de baz. Se consider mecanismul din figur.1 profilul camei2 tachetul de translaie( )( )( )( )( )( )'+ + + + S S OAe OA: undeOAOAvOAOA vtgj ] ) OA ( v [ i ) OA ( vj ) OA ( i ) OA ( OA vv v vv v v0 yxyxby 1x 1 Bx 1By 1BAx 1 y 1 1BABA B BABA A BConform demonstraiei S Sevtg0 +t (2) unde- S0, e parametrii geometrici de baz;- v viteza tachetului;- viteza unghiular a camei;- S deplasarea tachetului.n relaia (2) depinde de parametrii e, S0 i de poziia mecanismului pentru c ) ( s s iar ) (ddsds ` d v.Parametrul este unul variabil a crui valoare se nscrie n timpul de funcionare ntr-un anumit domeniu a a max) ( .n formula (2) toi parametrii reprezint mrimi orientate, iar sensul fiecruia se stabilete prin comparaie cu sensul axelor de coordonate.Unghiul de presiune se msoar de la axa tachetului la normala nn n sensul indicat de sensul cu care rezult din calcul.ncazul mecanismului cutachet detranslaiecurolsevaprocedaprin metoda grafic diagrama 2.Seconsidertachetulntr-o poziie oarecare,cu centrul ntr-un punct A. Se aplicnacest punct vectorulvi apoi serabatecu90nsensul lui . Se procedez nacelai modpentrumai multepoziii, uneleconsideratenfazade coborre i altele n faza de urcare. Extremitile vectorilor obinui se unesc printr-o linie continu. Se obine astfel diagrama,_

vs. Scrile de reprezentare pentru s i vtrebuie s aib aceeai valoare. Axa tachetului mparte curba n 2 ramuri una pentru coborrea i una pentru urcarea tachetului.n continuare se traseaz dreapta R1 tangent la ramura de ridicare sub un unghi ra (unghi de presiune admisibil la urcare, unghi format ntre R1 i normala la profilul camei).Analog se traseaz pentru ramura de coborre dreapta R2 nclinat cu unghiul ca (unghiul de presiune admisibil la coborre).Centrul de rotaie al camei, O, se poate aplica n zona situat n ntregime sub acestedrepte. DrepteleR1i R2seintersecteaznpunctul P. Cunoscndpoziia centrului de rotaie al camei se cunosc implicit parametrii e i S0.Raza minim i maxim ale camei se calculeaz astfel:112 S e r202min + [mm] iar171 ) h S ( e r2o2max + + [mm].S-a adoptat50 e[mm] i 100 S0 [mm].3.3.1. T RASAREA PROFILULUI CAMEI Raza rolei se poate adopta astfel: minr 4 . 0 R .nlocuind rmin obinem:8 . 44 R [mm] i adoptm30 R [mm].Trasarea profilului camei se face astfel: se consider tachetul n poziia iniial TA0la nceputul fazei de ridicare. Se traseaz un cerc de raz oarecare ce intersecteazaxatachetului nB0. DelarazaOB0semsoarunghiul nsens inversrotaiei camei obinndrazaOB2 ( )1 2 0OB B . PrinB2setraseazaxa tachetului, tangent la cercul excentricitii. Pe aceast dreapt se msoar segmentul ) ( S S ET0 + determinnd astfel centrul rolei T. Construcia se repet pentru toate valorilelui . Profilul teoreticseobineunindprintr-oliniediscontinupunctele notate T.Profilul real rezult ca nfurtoare a familiei de cercuri cu raz R (raza rolei) i cu centrele n punctele notate cu T.Pentru faza de coborre se procedeaz analog.n fazele de staionare profilele (teoretic i real) sunt arce de cerc (vezi plana P.M. 04).