Mecanisme Proiect

26
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Disciplina: Mecanisme Facultatea Construcţii de Maşini Secţia: T.C.M. PROIECT DE SEMESTRU 1

description

Mecanisme Proiect

Transcript of Mecanisme Proiect

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