Post on 24-Sep-2015
description
Universitatea Tehnic din Cluj-Napoca Disciplina: Mecanisme
Universitatea Tehnic din Cluj-Napoca Disciplina: MecanismeFacultatea Construcii de Maini
Secia: T.C.M.
PROIECT DE SEMESTRU Daraban Lavinia, Grupa 1124 anul II,
An universitar 2009-2010 Varianta 2MEMORIUL TEHNIC
1. Consideratii generale
Orice sistem mecanic este compus din unul sau mai multe mecanisme. In constructia unui mecanism si prin extensiune a unei masini intra mai multe organe de masini. Unele sunt legate rigid intre ele, altele se pot misca relativ. Organul de masina sau organele de masini care formeaza un rigid mobil se numeste element cinematic. In afara elementelor cinematice rigide mai exista elemente cinematice elastice si elemente cinematice fluide.
Avind in vedere variatele forme constructive ale diferitelor organe de masini si cu atit mai mult a elementelor cinematice in vederea simplificarii reprezentarii lor, se face o schematizare, conforma careia elementul cinematic se reprezinta printr-un segment de dreapta sau o figura geometrica poligonala nedeformabila. Zona sau zonele de contact dintre doua elemente cinematice care determina posibilitatile de miscare ale celor doua elemente se numeste cupla cinematica. Cupla cinematica blocheaza anumite miscari relative dintre elementele cinematice ce o formeaza, permitind, in schimb, alte miscari relative.
In analiza cinematica a mecanismelor functiile de transmitere reprezinta acele functii care stabilesc o legatura intre starea cinematica a unui element condus si starea cinematica a elementului conducator.
Mecanismele cu came se compun in principal, dintr-o cama si un culegator. In vederea micsorarii pierderilor prin frecare si a uzurii, intre cama si culegator se interpune o rola. Cama este un element profilat si poate sa aiba o forma plana sau spatiala. In funvtie de aceasta vom distinge mecanisme cu cama plana si mecanisme cu cama spatiala.
In cazul mecanismelor cu cama plana, cama poate executa o miscare de rotatie, o miscare de translatie si uneori o miscare plan-paralela. La fel elementul condus culegatorul- poate sa execute o miscare de rotatie, o miscare de translatie sau chiar plan-paralela.
Mecanismele cu came, prin profilarea corespunzatoare a camelor, ofera posibilitatea obtinerii la culegator a celor mai variate legi de miscare solicitate de procesele de mecanizare si automatizare in constructia de masini.
Cercul de baza al camei este cercul pe care se afla profilul camei in faza de repaus inferior. Pentru o cursa h a mecanismului cu cama, marimea cercului de baza alaturi de excentricitate se definesc dimensiunile de gabarit ale mecanismului. Deci determinarea razei cercului de baza in conditiile unei bune functionari a mecanismului cu cama constituie o problema importanta de proiectare. Dar buna functionare a mecanismului cu cama este conditionata de unghiul de transmitere.
2. PREZENTAREA MASINII DE MORTEZAT
Masinile de mortezat numite pe scurt si morteze, sunt asemanatoare sepingului, se deosebesc de acesta numai prin formele constructive si in special prin asezarea verticala a berbecului port scula.
Ele comporta in general urmatoarele parti principale:
un batiu din fonta prevazut cu ghidaje verticale pentru culisarea berbecului port-cutit si ghidaje orizontale pentru deplasarea masei port-piesa;
o masa pe care se fixeaza piesele si care se poate deplasa longitudinal, transversal sau circular;
un berbec cu suportul sculei, la unele morteze berbecul se poate inclina;
mecanismul de antrenare si mecanismul de avans.
Miscarea principala de aschiere se realizeaza prin miscarea alternativa verticala a berbecului port-scula cu ajutorul mecanismului principal, care poate fi cu culisa cu excentric, hidraulic, etc. La unele masini berbecul este echilibrat cu contragreutate. Cursa berbecului este reglabila. Antrenarea se poate face mecanic (cu con in trepte sau cutie de viteze), prin motor individual sau hidraulic. Avansul piesei port scula se obtine cu ajutorul unei roti cu clichet si a unui angrenaj cu roti dintate.
Caracteristicile tehnice ale masinii de mortezat:
lungimea cursei berbecului;
numarul de curse duble pe minut (maxim si minim) ale berbecului;
distanta de la masa pina la capatul inferior al berbecului;
distanta de la suprafata de sprijin a sculei la marginea suportului vertical superior si dimensiunile mesei.
Masinile de mortezat au o cursa activa urmata de o cursa in gol care se face cu viteza marita si corespunde ridicarii berbecului port-cutit. Aschierea se produce prin atacul continuu al cutitului in timpul cursei active. Cursa cutitului trebuie sa fie mai lunga decit lungimea de prelucrat a piesei. Depasirile cutitului fata de lungimile de prelucrat ale pieselor sunt aceleasi ca si pentru rabotarea la seping.
Operatia de mortezat se aplica in general la prelucrarea suprafetelor plane, inguste si lungi, a pieselor cu contur complicat si cu generatoare drepte, a pieselor cu caneluri strimte care nu pot fi prelucrate prin frezare si in special a suprafetelor interioare si a gaurilor mari.
Mai exista si alte morteze cu forme constructive diferite, dupa forma, marimea sau felul pieselor pe care le prelucreaza. Astfel exista morteze cu berbec cu avans transversal, morteze prevazute cu doi montanti legati printr-o traversa orizontala pe care berbecul se poate deplasa si transversal, morteze pentru taiatul danturii la rotile dintate cilindrice, masini de mortezat prin copiere etc.
\
Se consider o main universal de mortezat a crei lan cinematic este prezentat n figura 1.
Micarea principal de achiere este rectilinie alternativ pe direcie vertical. Micarea alternativ a capului port-scul 5 se obine de la electromotorul EM prin intermediul lanului cinematic principal format din transmisia prin curele avnd aibele de diametre D1 , D2 , reductorul planetar R, roile dinate z4 ,z5 i mecanismul cu bare O1AO2CB .
Micarea de avans a semifabricatului este realizat intermitent la sfritul cursei pasive printr-un mecanism patrulater O1MNO3 care prin balansierul O3N , cu ajutorul unui clichet, pune n micare de rotaie roata de clichet z6 fixat pe urubul conductor E al saniei trasversale .
Fora rezistent de achiere se consider c acioneaz pe direcie vertical i este constant de-a lungul cursei active de achiere.
n vederea acionrii unui dispozitiv de fixare a semifabricatului se folosete un mecanism cu cam cu culegtor de translaie.
I. DATE INIIALE
Datele iniiale pentru cele ase variante sunt cuprinse n tabelul 1 la care se mai adaug urmtoarele elemente generale :
20. Turaia electromagnetului de antrenare , nm=1440 rot/min.
21. Raportul de reducere al transmisiei prin curele , Ic= D2 /D1=3.
22. Poziia centrului de greutate G4 al bielei BC dat de raportul
(G4=l CG4/l CB=0,33.
23. Reaciunile din cuple se vor determina pentru poziia manivelei O2C dat de unghiul (=300( .
II. SE CERE
1. S se fac sinteza mecanismului cu bare articulate.
2. S se determine spaiile, vitezele i acceleraiile capului port-scul 5 pentru cel puin 18 poziii ale manivelei din care cel puin 8 poziii s fie situate n intervalul de achiere. Se vor reprezenta grafic aceste mrimi n funcie de unghiul de rotaie al elementului 1.
3. S se determine raportul de transmitere al reductorului planetar R .
4.S se calculeze elementele geometrice inclusiv gradul de acoperire al angrenajului format din roile dinate cilindrice z4 i z5. Deplasrile de profil se vor alege astfel nct s se asigure egalizarea alunecrilor relative .
5. S se proiecteze mecanismul cu cam cu culegtor de translaie considernd urmtoarele legi de micare
la naintare ( urcare ) : sinus ,
la napoiere (coborre) : cosinus ,
i excentricitatea aceea care d raza cercului de baz minim.
Nr.
crt.Denumirea parametruluiSimbolulU. M.Valori
1Lungimea semifabricatuluil Sm0,11
2Lungimea de trecerel trm0,018
3Turaia elementului 1nrot/min75
4Raportul dintre
manivel i biel(-0,32
5Lungimea maniveleiO2Am0,075
6Excentricitatea relativ( k=O2A/O1O2-4.2
7Masa saniei port-scul 5m 5kg42
8Masa bielei 4m 4kg11
9Masa culisei rotative 3m 3kg22
10Momentul de inerie al bielei 4I G4daNms20,012
11Momentul de inerie al culisei
rotative n raport cu O2I O2 daNms20,04
12Momentul de inerie redus al
Pieselor situate ntre motor
i manivela 1IrO1daNms20,5
13Gradul de neregularitate(-0,025
14Fora rezistent de achiereFadaN900
15Numrul de dini al roilor dinatez4-20
z5-42
16Modulul roilor dinate z4 i z5mmm3
17Cursa maxim a culegtorului cameihm0,055
18Unghiul de transmitere admisibil(agrade43
19Unghiurile de
Rotaie ale
Camei-de naintare (urcare)( ugrade85
-de repaus superior( rgrade110
-de revenire(coborre)( cgrade140
Memoriu justificativ de calcul
1. Sinteza mecanismului cu bare articulate
Se dau:
1. Raportul biel manivel: (=0,321. Lungimea manivelei: O2A=0,075[m]
2. Lungimea semifabricatului::0,11[m]
3. Lungimea de trecere la intrare i ieire: l tr=0,018[m]
4. Excentricitatea relativ: ( k=O2A/O1O2=4.2
AO1=O2A-O1O2
[m] BC i O2C se vor determina din una din poziiile extreme pe care le ocup punctele B i C , adic unul din capetele cursei. Mecanismul are:
1. Nr. de elemente: n=5
2. Nr. de cuple cinematice: C5=7 (dou de translaie i cinci de rotaie)
3. Gradul de mobilitate: M= 3n-2C5 = 1
4. Nr. de cicluri independente: (= C5 n=2 ( O1O2AO1 i O2CBO2 )
5. Primul ciclu independent:
C5=4 ( o cupl de translaie i 3 de rotaie )
n=3
M=3n-2 C5=1VxVyVzxyz
1-----+
2++---+
3++---+
4++---+
5-+----
6. Al doilea ciclu independent:
C5=4 ( o cupl de translaie i 3 de rotaie )
n=3
M=3n-2 C5=1
2. Determinarea spaiului, vitezei i acceleraiei capului port-scul
n funcie de unghiul de rotaie al elementului conductor(=C5-n= 7-5=2 cicluri independente: O1O2AO1 i O2CBO2
Ecuaii de nchidere:Pt ciclul 1:Calculul derivatelor partiale:
Functiile de transmitere de ordinul I si II pentru elementul 3:
se obtine din ecuatia:
Pt ciclul 2:
Calculul derivatelor partiale:
Functiile de transmitere de ordinul I si II pentru elementul 5:
Viteza , avansul , respectiv acceleratia ale saniei port-scula 5 se determina cu expresiile:
( = [rad/sec]
3sBR3'R3"33vBaB
194,480,14971,0000-0,25827,3304-13,87420,09662,6435
222,500,16250,8720-0,21816,3918-11,72120,25351,8038
247,180,18470,7818-0,12005,7308-6,44750,36181,2759
2700,21350,750005,497800,43980,9060
292,820,24680,78180,12005,73086,44750,48330,1889
317,500,28050,87200,21816,391811,72120,4375-1,7483
345,520,30461,00000,25827,330413,87420,1966-5,1260
377,500,30301,12800,21818,268911,7212-0,2658-7,1947
412,820,26731,21820,12008,93006,4475-0,6949-3,8008
4500,21351,250009,16300-0,73302,5168
487,180,17061,2182-0,12008,9300-6,4475-0,44354,7319
522,500,15041,1280-0,21818,2689-11,7212-0,13203,8031
554,480,14971,0000-0,25827,3304-13,87420,09662,6435
3. Determinarea raportului de transmitere al reductorului planetar R
Se dau :
1. Turaia electromotorului de antrenare: nm =1350 rot/min.
2. Raportul de reducere al transmisiei prin curele :iC = D2/ D1=3.
3. Turaia elementului 1: n1 =75 rot/min.
4. Numrul de dini ai roilor dinate: z4 =20, z5 =42.
4.Calculul elementelor geometrice ale angrenajului format din roile dinate cilindrice drepte ,
- deplasrile de profil se vor alege astfel nct s se egalizeze alunecrile relative.Se aleg din tabelul 9.2 pagina 346: - z4 =18, z5 =50,
- modulul roilor : 3[mm]-
Determinarea unghiului de angrenareDistana axial
Coeficientul de variaie al distanei axiale
Scurtarea specific a nlimii dintelui
nlimea dinteluiDiametrele cercurilor de divizare
Diametrele cercurilor de baz
Diametrele cercurilor de rostogolire
Diametrele cercurilor de cap
Diametrele cercurilor de picior
Arcele dinilor pe cercurile de divizare
Corzi constante
nlimile la coarda constant
Gradul de acoperire
5.Proiectarea mecanismului cu cam
La urcare (u=85(Repaus superior (R=110(La coborre (c=140((u + (R + (c + (r =360(Pentru faza de urcare sinusCalculul spatiului s:
=0
=15
=30
=45
=60
=75
=85
Calculul vitezei v:
=0
=15
=30
=45
=60
=75
=85
Calculul acceleratiei a:
=0
=15
=30
=45
=60
=75
=85
Pentru faza de coborare cosinusCalculul spatiului s:
=140
=125
=110
=95
=80
=65
=50
=35
=20
=5
=0
Calculul vitezei v:
=140
=125
=110
=95
=80
=65
=50
=35
=20
=5
=0
Calculul acceleratiei a:
=140
=125
=110
=95
=80
=65
=50
=35
=20
=5
=0
Graficele la urcare si coborare pentru
-spatiu
-viteza
-acceleratie
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
PAGE 20
_1242427430.unknown
_1336757353.unknown
_1336757705.unknown
_1336757739.unknown
_1336758638.unknown
_1336758667.unknown
_1336758802.unknown
_1336758647.unknown
_1336757766.unknown
_1336757795.unknown
_1336758624.unknown
_1336757774.unknown
_1336757745.unknown
_1336757729.unknown
_1336757737.unknown
_1336757721.unknown
_1336757506.unknown
_1336757594.unknown
_1336757690.unknown
_1336757545.unknown
_1336757432.unknown
_1336757468.unknown
_1336757428.unknown
_1242432472.unknown
_1336755693.unknown
_1336756845.unknown
_1336757026.unknown
_1336757345.unknown
_1336757020.unknown
_1336755800.unknown
_1336756071.unknown
_1336756228.unknown
_1336756240.unknown
_1336756188.unknown
_1336756057.unknown
_1336755785.unknown
_1242434868.unknown
_1336750818.unknown
_1336750997.unknown
_1336685031.unknown
_1242433003.unknown
_1242433302.unknown
_1242433554.unknown
_1242433194.unknown
_1242432840.unknown
_1242432917.unknown
_1242430433.unknown
_1242431866.unknown
_1242432229.unknown
_1242432415.unknown
_1242432082.unknown
_1242431626.unknown
_1242431709.unknown
_1242431071.unknown
_1242427803.unknown
_1242427865.unknown
_1242428825.unknown
_1242429710.unknown
_1242429654.unknown
_1242428776.unknown
_1242427827.unknown
_1242427838.unknown
_1242427814.unknown
_1242427582.unknown
_1242427794.unknown
_1242427476.unknown
_1241509624.unknown
_1242425216.unknown
_1242427121.unknown
_1242427293.unknown
_1242427362.unknown
_1242427288.unknown
_1242425919.unknown
_1242425969.unknown
_1242425287.unknown
_1241992096.unknown
_1241993292.unknown
_1242299616.unknown
_1242297619.unknown
_1241993100.unknown
_1241622853.unknown
_1241978272.unknown
_1241982985.unknown
_1241984249.unknown
_1241977748.unknown
_1241509743.unknown
_1241622824.unknown
_1241509639.unknown
_1241508752.unknown
_1241509493.unknown
_1241509576.unknown
_1241509585.unknown
_1241509519.unknown
_1241509452.unknown
_1241509466.unknown
_1241509011.unknown
_1241509415.unknown
_1241509326.unknown
_1241509006.unknown
_1241508606.unknown
_1241508654.unknown
_1241508723.unknown
_1241508632.unknown
_1165035332.unknown
_1241508570.unknown
_1241508595.unknown
_1241508561.unknown
_1165033774.unknown
_1165035135.unknown
_1165035168.unknown
_1165031406.unknown