E5. PROIECTAREA SCHEMEI DE ACTIONARE SI PROIECTARE A

ELEMENTELOR SI MECANISMELOR COMPONENTE Elementele şi mecanismele(instalatiile) de acţionare au rolul de a realiza cursa de

acţionare Ca şi forţa de acţionare Q a mecanismelor de strângere şi de centrare-strângere[2], sau

de a transmite direct asupra pieselor Ca şi Q, sub formă de cursă de strângere Cs şi forţă de

strângere S.Se pot intalni ,in practica, situatii in care masina unealta este deja echipata cu o

instalatie de actionare se proiecteaza odata cu dispozitivul de prindere.

Pe parcursul acestei etape se vor stabili modul, modul si varianta de actionare,

alegandu-se si dimensionandu-se elementele componente ale schemei de actionare adoptate.

5.1 Elaborarea schemei de acţionareReprezentarea grafică a elementelor şi mecanismelor de acţionare se numeşte schemă de

acţionare. Aceasta conţine schema optimă de strângere la care se adaugă mecanismul de

strângere sau de centrare-strângere precum şi elementele şi mecanismele de acţionare.

5.1.1 Alegerea modului de acţionare

În funcţie de modul cum este aplicată forţa de acţionare a mecanismului de fixare sau de

centrare şi fixare dispozitivele pot fi:

– cu acţionare manuală;

– cu acţionare mecanizată.

Sistemul care se pretează cel mai bine tipului de mecanism de centrare-strângere ales este

acţionarea mecanizată.

5.1.2 Alegerea tipului de acţionare mecanizată

Acţionarea mecanizată şi utilizează în cazul dispozitivelor cu mai multe locuri de

strângere, când forţele de strângere sunt mari, când se cer precizii ridicate ale suprafeţelor

prelucrate şi când se cere creşterea productivităţii prelucrării.

– pneumatică;

– hidraulică;

– pneumo-hidraulică;

– mecano-hidraulică;

– mecanică;

– electromecanică;

– cu vacuum;

– magnetică;

– electromagnetică.

Nr.crt.

Sistemulde

actionare

Variante si tipuri constructive Conditii de utilizare

Avantaje Dezavantaje

Su

rsa

1Pn

eum

atic

(P)

Mot

oare

pne

umati

ce(M

P) c

u pi

ston

sau

cu p

alet

e ro

tativ

e

-forte mari sau mici, frecvente mici de stranger(mecanica grea)-forte mici si frecvente mari de stranger(mecanicafina)

-greutate redusa-suporta supraincarcari fara pericol de avarie-alimentare comoda cu energiePosibilitati largi de reglare a vitezei si fortei dezvoltate, cu mijloace relative simple-nu influenteaza deloc mediul in care functioneazaIntretinere usoara, chiar de catre operator-pericol redus de accidentare-aerul comprimat care a efectut lucru mecanic nu necesita instalatii specialede evacuare fiind trimis direct in atmosfera si poate fi utilizat si in alte scoputi cum sunt:Curatirea de aschii a dispozitivului si extragereapieselor usoare .

-la viteze mari de deplasare a pistoanelor la sfarsitul cursei acestuia apare o lovitura puternica ce poate deteriora motoarele sau dauna sanatatii operatorului-destinderea bruscaa aerului comprimat duce la scaderea temperaturii ce provoaca separarea si depunerea apei pe pereti, care favorizeaza coroziunea elementelor instalatiei-randament relativ scazut in cazul utilizarii conductelor lungi si a coturilor-gabarit mare la forte mari din cauza presiunii economice limitate a aerului comprimat

[2] p

ag30

8-30

9

-existenta erului comprimat-spatii disponibile mari pentru sistemul de actionare-nps≤2-forte constante-n<800 rot /min-curse de actionare mari

Cam

ere

pneu

mati

ce

-idem ca la MP cu piston dar pentru crusade actionareCa<25 mm

2

Hidr

aulic

Solutiile constructive d motoare hidraulice (MH) similar cu ale MP cu piston sau cu palete

-forte Q mari

-spatiu disponibil mic

- nps≤1 limita

-m.u hidraulicesau existenta grupurilor hidraulice

-realizeza presiuni de lucru ridicate(de la 20 pana la100 daN/cm2)si deci forte de actionare mari, cu motoare usoare si cu gabarit redus fapt ce permite utilizarealor lastrangerea simultana a unei piese in mai multe puncte sau a mai multor piese in acelasi dispozitiv precum si reducerea gabaritului dispozitivelor ceduce la cresterea rigiditatii sistemului tehnologic, la eliminarea unor sursede vibratii si deci la cresterea preciziei si calitatii suprafetelor prelucrate;deasemenea se usureaza transportul , prinderea si desprinderea pe si de pe masina unealta si depozitarea

-tinand seama de costul relativ ridicat al instalatiilor de actionare hidraulicaDomeniulde utilizare cu maxima eficienta economica aacestui mod de actionare a dispozitivelor, il constituie productia de serie mare si de masa, dar avand in vedere ca marea majoritate a m.u. modern poseda instalatii hidraulice proprii pentru actionarea miscarilor, care permit racdarea motoarelor pentru actionarea dispozitivelor precum si realizarea centralizata a subansamblurilor si ansamblurilor hidraulice normalizate -ofera posibilitatea ultilizarii economice aactionarii hidraulice si in productia de serie mica si mijlocie

[2] p

ag 3

42

-durata de exploatare este mult mai mare deoarece uzura este mult mai redusa datorita faptului catoate elementele instalatiei sunt unse din abundenta-fortele de actionare dezvoltate se transmit linistit fara socuri datorita faptului ca uleiul mineral utilizat este practic incompresibil

3

Pneu

moh

idra

ulic

(pne

umoh

idro

stati

c)(P

H)

-idem ca la sistemul hidraulic-existenta aerului comprimat

-posibilitatea realizarii unor forte de actionare mult mai mari decat la actionarea pneumatic cu instalatii mai simple mai jieftine si care necesita un volum de ulei mult mai mic decat cele hidraulice

-in punctele cele mai inalte alecircuitelor PH si in locururi unde se pot formapungi de aer trebuiesc amplasate ventile pentru evacurea aerului [2

] pag

358-

359

4

Mec

anic

o-hi

drau

lic(M

H)

-idem ca la actionarea PM-existenta aerului comprimat

- nu necesita retele de aer comprimat saucircuite hidraulice speciale-potdezvolta presiuni de lucru ridicate si deci forte de actionare mari cu eforturi mici, ce duce la micsorarea gabaritelor dispozitivelor-pot realiza forte de strangere constant, a caror valoare poate fi reglata, cu suficienta precizie fiind deci apte pentru strangerea pieselor curigiditate scazuta(bucse, inele)

- actionare manuala-timpiide strangere si de slabire a pieselor sunt relativi ridicati

[2] p

ag 3

71

5

Mec

anic

a(M

)

-n>10000 rot/min-energie disponibila in sistemul tehnologic

-simplitatea constructive si deci costul redus al acesteia si posibilitatea utilizarii mai rationale a puterii disponibile a motoarelorde actionare ale m.u.

-dar trebuie avute in vedere ca relizarea fortei de actionarea prin intermediul unui lant cinematic al m.u. solicita suplimentar elementele lantului, fapt ce implica necesitatea ca la proiectarea acestor mecanisme de actionare , sa se efectueze verificarea elementelor respectivelor lanturi cinematice la solicitarile suplimentare la care sunt supuse

[2] p

ag37

6

6

Elec

trom

agne

tic(E

M)

-forte si curse mari de actionare-spatiu disponibil in sistemul tehnologic

-posibilitatea dezvoltarii unor forte si curse mari precum si realizarea unor inseminate economii de energie, datorita decuplarii motoarelor electrice peparcurusl procesului de prelucrare

-aceste mecanisme de actionare au un gabarit relative mare si o rigiditate relative scazuta

[2] p

ag. 3

83

7

Cu v

acuu

m(V

)

-forte de strangeremici-piese subtiri din diverse material-suprafete de orientare prelucrate

-posibilitatea utilizarii la prinderea unor piesecurigiditate scazuta(table si piesele ambutisate)

-instalatiile pentru producerea vidului sunt costisitoare si deaceea utilizarea acestui mod de actionare este limitata la prelucrarile curegimuri usoare de lucru [2

] pag

.387

8

Elec

trom

agne

tic (

E) M

agne

tic (

M)

-forte mici material fero-magnetice-suprafete de orientare netede

-prinderea si desprinderea rapida a pieselor de prelucrat fara a le deteriora-posibilitatea prinderii simultane a mai multor piese-posibilitatea prinderii pieselor cu dimensiuni diferite-asigura repartizarea uniformaa fortei de strangere pe intreaga suprafata de orientre a pieselor-folosesc pentru alimentare energie electrica care este mai comoda decat alte forme de energie-principiu constructiv si constructie simpla-pret de cost redus-exploatare simpla

-nu permit prinderea directa a pieselor cualte suprafete de orientare decat plane sia pieselor din materiale neferomagnetice- nu permit dezvoltarea unor forte de actionare mari-au o durabilitate mai scazuta

[2] p

ag.3

92

5.1.3 Alegerea tipului de acţionare mecanizată

Acţionarea pneumatică reprezintă varianta optimă de acţionare a mecanismului de centrare-

strângere ales din următoarele considerente:

– greutate relativ scăzută;

– suportă supraîncălziri fără pericol de avarii;

– alimentare comodă cu energie;

– posibilităţi mari de reglare a vitezei şi forţei dezvoltate.

5.1.4 Stabilirea schemei de acţionare

Aceasta va pleca de la schema optimă de strângere la care se va adăuga mecanismul de strângere sau centrare-strângere precum şi elementele şi mecanismele componente ale acţionării

Legenda: R.D – regulator de debit constant cu doua cai

D 4/2( SD)-distribuitor pneumatic 4/2 cu comanda muscular

Ss- supapa de sens unic cu arc

Ps-releu de presiune cu o caseta

A-acumulator pneumatic

Ua-ungator de aer

Rp-regulator de presiune

Fl-filtru

5.2. Proiectarea componentelor schemei de acţionare

5.2.1 Stabilirea variantelor de componente ce pot fi utilizate

I. Motoare pneumatice normalizate ce pot fi montate separat de corpul

dispozitivului sau ataşate pe corpul dispozitivului.

Motor pneumatic cu piston cu dublu efect pentru dispozitive

a)motor cu un piston b)motor cu 2 pistoane pe tije diferite c)motor cu 2 pistoane

Motor pneumatic cu piston cu simplu efect pentru dispozitive

Proiectarea componentelor schemei de acţionare

-Pentru motorul pneumatic, am ales varianta: Motor cu piston cu dublă acţiune

Alegerea ajustajelor, toleranţelor şi rugozităţilor

Ajustaje piston-cilindru: H8/e9

Tijă-capac: H7/f8

Rugozităţi cilindru şi tije: Ra = 0.2-0.4 μm

Rugozităţi:

– suprafeţe active plane: – înainte de rectificare Ra≤125 μm

– după rectificare: Ra=0,2−6 .3 μm

– cilindrice: Ra=0,4−1 . 6 μm

– suprafeţele găuri şuruburi de fixare: Ra=25 μm

Nr.Crt.

Denumirea element Sursa

1. Supapa de unic sens

[2],p

ag. 3

27 fi

g.5.

28

Supapele de sens unic completeaza rolul releelor de presiune permitand aerului

comprimat sa circule numai de la retea spre motorul pneumatic, mentinand presiunea de

lucru in motor pana la oprirea completa a masinii-unelte.

2. Regulator de presiune

[2],p

ag. 3

25 fi

g.5.

25

Regulatoarele de presiune servesc la stabilirea presiunii nominale de lucru.

3. Ungător

[2],

pag.

329

fig

5.31

Ungatoarele asigura proprietati lubrifiante aerului comprimat.

4. Filtru de aer

[2],

pag.

328

fig.5

.30

Filtrul de aer are rolul de a retine impuritatile din aer.

5. Releu de presiune

[2],

pag.

327

fig. 5

.29

Releele de presiune asigura intreruperea alimentarii motoarelor electrice de actionarea masinilor-unelte in situatiile in care se intreruperea alimentarii cu aer sau caderea de presiune din retea sunt de lunga durata, si ca atare, pierderile de aer prin neetanseitati duc la scaderea presiunii din camerele de lucru a motoarelor.

6. Distribuitor

[2],

pag.

323

fig

5.22

Distribuitoarele servesc la comanda strangerii-slabirii pieselor, acestea permitand dirijarea succesiva a aerului comprimat in camerele de lucru ale motoarelor pneumatic.

5.2.2 Proiectarea celorlalte elemente ale schemei de actionare(conform [11]pag.201-204)

-Filtru de aer(13-10 STAS 9734-74)

Diam. nom

Dn

b D d d1 h h1 R Masakg

Presiunea de lucru

Debitul maxim

10 78 78 M12x1,5 60 145 15,5 5,5 0,52 4bar 7,0

-Regulator presiune(17-1.10 STAS 9583-74)

Diam. nom

Dn

D D1 d t H1 H2 h Masakg

Presiunea de lucru

Debitul maxim

10 74 64 M12x1,

5

14 162 - 26 0,57 4 bar 7,0

-Ungator de aer(14-10 STAS 9584-74)

Diam.

nom

Dn

b d1 d h h1 t

Capacitatea

nominala

Vn

Masakg

Presiunea de lucru

Debitul maxim

10 78 60 M12x1,

5

167 118 12 0,063 dm3 0,75 4 bar 7,0

-Supapa de unic sens(15-11.10 STAS 10510/1-76)

Diam. nom

Dn

d D l l1 S Presiunea de lucru

Debitul maxim

10 M16x1,

5

28 55,5 14 24 4 bar 7,0

Fig. 6.12 Distribuitor cu sertar planD=115mmL=95,5mmd1=11mmd2=5mml=48,5mm

:Fig. 6.13 Releu de presiune h=148mm

h1=44,5mmh2=106,5mm

h3=26mmd=97,5mmd1=40mmd2=72mm

Fig. 6.14 Supapă de sens: STAS 10510/1-76

l=55,5mm s=24mm d=28mm

Fig. 6.15 Racord cot: STAS 11018-78

Fig. 6.16 Racord cu inel frontal: STAS 11018-78

Fig. 6.17 Manometru: