Proiect Dispozitive

Page | 1

Universitatea Tehnică “Gh.Asachi” Ia ișFacultatea de Construc ii de Ma ini i Management Industrialț ș ș

TEMA DE PROIECTARE NR. 41

Să se proiecteze un dispozitiv special, în faza DE, pentru prinderea semifabricatelor din schița de mai jos, la prelucrarea prin strunjire a suprafețelor marcate, în situația în care prelucrarea se face pe un strung, tip SNA 450, iar programul anual de producție este de 40.000 buc./an.

Tolerare STAS 12.712-79/89

Tolerante generale ISO 2768-mK

Material OLC 45, STAS 880-80

Scara: 1:2

1

Page | 2


ETAPA 1

E1. ANALIZA TEMEI DE PROIECTARE. INFORMAREA INIȚIALĂ. STABILIREA DATELOR INIȚIALE

F.1.1. Analiza temei de proiectare [1]

În urma analizei temei de proiectare, s-au constatat următoarele:

- piesa executată nu are o precizie ridicată, fiind tolerată la zecime de mm, Ra= 3.2 µm;

- piesa este de o complexitate medie, fiind un corp de revoluție executat pe un strung normal, având mai multe tronsoane cu diametre cuprinse între Ø 105 și Ø 74 mm la exterior, iar la interior Ø61.6 si Ø30 mm;

- piesa poate fi executată din bară rotundă, iar îndepărtarea de material este destul de mare, generând un consum ridicat de energie, scule, timp, din acest motiv piesa nefiind tehnologică;

- suprafața de prelucrat conform temei este exterioară frontală;

- materialul piesei este OLC 45 cu o duritate de până la 210 HB și este usor prelucrabil;

- reprezentarea grafică este corectă, nu lipsesc cote, lanțul de dimensiuni se închide și sunt prezentate toate indicațiile necesare.

2

Page | 3


F 1.2. Informarea inițială

Tab 1.1. – Soluții constructive funcționale

Nr. soluți

eDenumire soluție și reprezentare grafică

Sursa

Nr. fig.(tab.)

Pag.Nr.lucr

1.

Mecanism de centrare și strangere cu pene

Fig. 4.5 260 3

2.

Mecanism cu falci acționate prin pană multiplă

Fig. 4.6 262 3

3

Page | 4


3.

Mecanism de centrare și strangere cu fălci acționate prin spira plană de tip Arhimede

Fig. 4.9 267 3

4.

Mecanism de centrare și strângere cu fălci acționate prin pârghii

Fig.4.10b 269 3

5.

Mandrină cu bucșă elastică

Fig.4.19.a 282 3

4

Page | 5


6.


Fig.4.19.b 282 3

7.


Fig.4.19.c 282 3

8.


Fig.4.19.d 282 3

5

Page | 6


9.


Fig.4.19.e 282 3

10.

Mandrină cu bucșă elastică cu pereți subțiri

Fig.4.24.c 288 3

11.


Fig.4.25.a 289 3

6

Page | 7


12.


Fig.4.25.b 289 3

13.


Fig.4.25.c 289 3

14.

Mandrină cu bucșă elastică cu con invers, acționat prin tragere cu tijă tubulară

Fig,4.120a 140 21

7

Page | 8


15.

Mandrină cu bucșă elastică cu con invers, cu sprijin frontal al piesei

Fig.4.120b 140 21

16.

Mandrină cu bucșă elastică cu con invers, cu sprijin frontal al bucșei elastice

Fig.4.120c 140 21

17.

Mecanism de centrare cu membrană

Fig.4.125 144 21

8

Page | 9


18.

Mandrină cu bucșă elastică acționată manual

Fig.14.6 373 20

19.

Mandrină autocentrată cu bucșă elastică cu fălci libere acționate manual

Fig.14.7 373 20

20.

Mandrină cu bucșă elastică cu sprijin frontal

Fig.14.8a 373 20

9

Page | 10


21.


Fig.14.8.b 373 20

21.

Mandrină cu pârghii articulate și fălci

Fig.3.247 168 18

10

F 1.3. Stabilirea datelor inițiale [1]

Tab 1.2. – Date inițiale

Nr.crt.

Date (informații) inițiale

Scheme (schițe, desene), valori etc. Sursa

1. Date legate de piesa

1.1.Rol funcțional în ansamblul

din care face parteghidaj

1.2. Formă și complexitate Piesă cilindrică de complexitate medie

1.3. Grupă (familie) tehnologică Bucșă cu pereți subțiri [4, pag. 51]

1.4. Material Oțel carbon de calitate [4, pag. 53]

1.5. Marca OLC45, Ck 45, C45

1.6. STAS 880-80, ISO, DIN

1.7. Dimensiuni 105x117 mm

11

1.8.Coorodonatele centrului de

masă

Piesa fiind simetrica centrul de greutate se afla pe axa de simetrie si este punctul de coordonata G(62.43;0;0)

1.9. Masa

M=ρ*v; v=S*h;v= π*H1*(R1

2-R22)+ π*H2*(R1

2-R32)+ π*H3*(R4

2- R52)

__ + π*H4*(R42-R6

2)+ π*H5*(R72-R4

2)

v=48.2*(372-302)* π+5*(372-152)* π+43.8*(37.752-31.52)* π+20*(37.752-30.82)* π+6*(52.52-37.752)* π

v=22605.8 π+16988.8 π+9528.4 π+7987.1 πv=197386.58 mm3; ρ=7826 kg/m3 la 20°C;

M=1.54 kg

2. Date legate de sculă

2.1. Tip cuțit de strung

2.2. Notare(conform STAS) STFCR2525M16

2.3. Schița www.widia.com

12

http://www.widia.com/

2.4. Dimensiuni de gabarit H=25mm B= 25mm L1= 150mm www.widia.com

2.5. Dimensiunea parții active L2=13mm l=16 mm h=4 mmwww.widia.com

2.6.Parametrii geometrici ai

parții activeγ = -8° K=90° K’=45°

www.widia.com

3.Date legate de mașina-unealtă

3.1. Tip SNA 450

3.2. Schița [1, pag. 74]

13




3.3. Caracteristici alemașinii-unelte

[1, pag.75,76]

14

4. Date legate de verificatoare

4.1. Tip Subler digital

4.2. Schiță

4.3. Caracteristici -Material: inox durificat www.subler.ro

15

http://www.subler.ro/

- DIN 862- Display LCD digital

- Baterii schimbabile de 1,5 V- Pentru interior, exterior si adâncime

-interval de măsurare: 0-150 mm-Precizie: 0,01mm-Greutate: 350 g

5.Date legate de regimul de

lucru

5.1. Adaos de prelucrare

Ac =D p−D c

2; 2Ac= D p−D c => Dp= 2Ac+Dc

2Ac=2700µm pt degrosare;

Dc=105 mm; => Dp=105+2.7= 107.7 mm

Dp ≈ 108 mm => bara de Ø108 mm

Note de curs CMTF,

Tabacaru L.

5.2. Număr de treceri 1 trecere

5.3. Adăncime de așchiere t=1 mm

5.4. Avans 0.4 mm/rot

5.5. Viteza de avans Vs=n*s; Vs=500*0.4=200 m/min;

16

5.6. Viteza de aşchiere

=257 =1.75 =1 =0.66 =210 n=1.75K1=1 K2=0.81 K3=0.9 K4=0.87 K5=1 K6=1 K7=1.12 K8=1 K9=1

v=146.3 m/min;

5.7. Turație ; d=105 mm;n=443 rot/min;

adoptăm n=500 rot/min ;

6.Date legate de solicitările

de prelucrare

6.1.Schema forțelor și mom. ce

solicită piesa

6.2. Greutatea piesei G=M*g; G=1.54*9.8=15.092 N;

G=15N;

17

6.3. Marimea forțelor de așchiere

Fz=CFz∙txFz∙syFz∙HBnFz∙kM∙kk∙kr∙kγ∙khα=139.15NFy=CFy∙txFy∙syFy∙HBnFy∙kM∙kk∙kr∙kγ∙khα=18,26NFx=CFx∙txFx∙syFx∙HBnFx∙kM∙kk∙kr∙kγ∙khα=84,54N

-CFz=3,57; CFy=0,0027; CFx=0,21.-xFz=1; yFz=0,75.-xFy=0,9; yFy=0,75.-xFx=1,2; yFx=0,65.-nFz=0,75; nFy=2; nFx=1,5.-kM=1.-kk(z)=1,58; kk(y)=0,44; kk(x)=1,8.-kγ (z)=0,85; kγ (y)=0,7; kγ (x)=0,68.-kr (z)=0,91; kr(y)=0,75; kr (x)=1.-khα=1.

[4]Pag. 313

6.4. Puterea necesară așchieriiCP=

F z ∙ v

60 ∙102=139,15∙ 146.3

60 ∙102=3,32 kw

18

19


ETAPA 2

E2. ELABORAREA STUDIULUI TEHNICO-ECONOMIC (S.T.E.). STABILIREA SOLUŢIEI DE ANSAMBLU A DISPOZITIVULUI

F 2.1. Stabilirea schemei optime de prelucrare (control, asamblare) ce va sta la baza proiectării dispozitivului

A 2.1.1. Stabilirea schemelor de prelucrare matematic posibile (SP-MP)

Schemele de prelucrare matematic posibile se obţin prin combinarea matematică a parametrilor variabili care caracterizează aceste scheme.

Parametrii variabili care pot fi consideraţi in cadrul proiectului sunt:

A. Tipul mașinii-unelte:1. Mașina-unealta cu ax orizontal;

B. Poziția piesei:1. Cu ax orizontal;

C. Tipul sculei:1. Cuțit de strung;

D. Tipul avansului:1. Continuu;

E. Sensul avansului:1. Transversal;2. Longitudinal;

F. Modul de prelucrare a suprafețelor:1. Simultan;2. Succesiv cu divizare liniară;

G. Numărul posturilor de încărcare-descărcare:1. Cu post de incărcare;2. Făra post de incărcare;

H. Succesiunea prelucrarii suprafețelor:1. Succesiunea 1;2. Succesiunea 2;

I. Modul de generare a suprafețelor:1. Cu generatoare cinematică;2. Cu generatoare materializată;

N=1∙1∙1∙1∙2∙2∙2∙2∙2= 32 variante;În urma combinării variantelor parametrilor variabili se obțin 32 variante matematic posibile.

20


A 2.1.2. Stabilirea schemelor de prelucrare tehnic posibile (SP-MP)3

Tab 2.1. – stabilirea schemelor de prelucrare tehnic posibile

Nr.crt.

Schema de prelucrare tehnic posibilăAvantaje Dezavantaje

Denumire Schiță

0 1 2 3 4

1.

Prelucrare succesivă a suprafeţelor prin strunjire cu un cuțit cu generatoare cinematică

-cost mic scule-forțe

mici de așchiere

-timp de bază marit

2.

Prelucrare simultană a suprafeţelor prin strunjire cu două cuțite cu generatoare cinematic

-cost mic scule

-rugozit. scăzută

-forțe de așchiere

mari-disp.

portsculă complicat

3.

Prelucrare prin strunjire succesivă cu două cuțite: -supraf. frontală cu generatoare cinematică;-supraf. longitudinală cu generatoare materializată;

-ușurință în

exploat.

-cost scule ridicat

-timpii de bază

21


4.

Prelucrare prin strunjire simultană cu două cuțite: -supraf. frontală cu generatoare cinematică;-supraf. longitudinală cu generatoare materializată;

-ușurință în expl.

-cost scule ridicat

22


A 2.1.3. Alegerea schemei optime de prelucrare (SP-O)

Schema optimă de prelucrare este una din schemele de prelucrare tehnic posibile, care asigură prelucrarea suprafețelor cu precizia și calitatea cerută prin tema de proiectare și conduce la productivitatea maximă.

Pentru alegerea schemei optime de prelucrare se va utiliza metoda unitaților. Conform acestei metode fiecărei scheme de prelucrare tehnic posibile i se acordă puncte prin prisma unor criterii de apreciere. Schema care va intruni cel mai mare punctaj va fi schema de prelucrare optimă.

În vederea aplicării metodei, se parcurg următorii pași:

2.1.3.1. Stabilirea criteriilor de apreciere

- Precizia suprafețelor prelucrate;- Rugozitatea suprafețelor prelucrate;

Mărimea forțelor și a momentelor de așchiere;- Complexitatea sculelor;- Complexitatea dispozitivului de prindere a sculelor;- Gradul de comoditate a exploatării;- Costul sculelor;- Timpii de divizare;- Timpii de bază;

2.1.3.2. Stabilirea intervalului de acordare a punctelor (unităților)

În cadrul proiectului, intervalul de acordare a punctelor va fi 0-10.

2.1.3.3. Acordarea punctelor fiecărei scheme de prelucrare tehnic posibile

Tab 2.2.- Punctajul criteriilor de apreciere

Nr.crt.

CRITERIUL

Unități, puncte (parțiale) pentru SP-TP numărul

1 2 3 4

1 Precizia suprafețelor prelucrate 8 8 9 82 Rugozitatea suprafețelor prelucrate 8 7 7 73 Mărimea forțelor și a momentelor de așchiere 9 5 6 54 Complexitatea sculelor 8 8 5 5

5Complexitatea dispozitivului de prindere a sculelor

9 6 7 6

6 Gradul de comoditate a exploatării 7 9 8 97 Costul sculelor 8 6 6 68 Timpii de divizare 6 9 7 99 Timpii de bază 7 9 8 9

UNITĂȚI TOTALE 70 67 63 64

23


2.1.3.4. Alegerea schemei optime de prelucrare

Fig. 2.1. Schema optimă de prelucrare

24


F 2.2. Stabilirea tipului de dispozitiv

Dispozitivul proiectat de noi este special nedemontabil.Piesa ce trebuie prelucrată este de complexitate medie, facând parte din categoria pieselor de

tip bucșă. Prelucrarea se poate face printr-o singura prindere și una sau mai multe treceri ale sculei așchietoare, fiind vorba de o strunjire cilindrică exterioara.

Volumul productie anuale este 40.000 buc., deci se poate aprecia ca tipul productiei este de tip serie.

F 2.3. Stabilirea gradului de mecanizare a dispozitivului

Gradul de mecanizare a dispozitivului este semiautomatizat.

25


ETAPA 3

E3. PROIECTAREA ELEMENTELOR DE ORIENTARE-POZIȚIONARE (REAZEMELOR)

F 3.1. Elaborarea schiței operației sau fazei pentru care se proiectează dispozitivul

26

F 3.2. Stabilirea semnificațiilor simbolurilor bazelor de orientare-poziționare și a reazemelor utilizate la materializarea schemei de orientare-poziționare optime

Tab 3.1. Semnificația simbolurilor

Forma, poziția, mărime și numărul

suprafețelor, muchiilor sau vârfurilor de orientare ale

pieselor

Bazele de orientare

determinate cu suprafețele

muchiile sau vârfurile de orientare ale

pieselor

Reazemele utili-zate pentru mate-rializarea bazelor

de orientare

Bazele de orientare

materializate de reazeme

Simbolurile bazelor de orientare și ale

reazemelor

Gradele de libertate înlăturate pieselor:g-nr. totalt-translații

r-rotații

Exemple de utilizare a simbolurilor

Exemple de denumire a orientării (stării de orientare)

1 2 3 4 5 6 7 8

O suprafață plană limitată (mică)

Un punct conținut în suprafața

respectivă (bază de sprijin)

Reazeme plane fixe

Un punct continut in

planul determinat de

suprafața activă a

reazemelor

1g:1t

(1r)

Orientare pe o supr. plană

limitată, folosind un reazem plan autoreglabil

O suprafață cilindrică

exterioară lungă

Axa de simetrie a suprafeței

Mecanism de centrare și strân-gere în varianta de mandrină

Axa reazemului

4g:2r2t

Orientare pe o supraf. cil.

ext. lungă folosind o mandr. cu bucsă elas-

tică

27

F 3.3. Proiectarea elementelor de orientare (reazemelor)

A 3.3.1. Stabilirea soluțiilor de reazeme care pot fi utilizate

Tab 3.2. Centralizarea soluțiilor ce pot fi utilizate

Tipul (soluția de bază) a reazemului

din structura S.O. - O.

Soluții (variante ) ce pot fi utilizate

Surse Avantaje DezavantajeDenumire

sau codSchiță Cod

1 2 3 4 5 6 7

Reazem planfix

Cep cu cap plan

1.1[1],

pag.191

-construcţie simplă

-suprafaţă de contact mare

Cep cu cap bombat

1.2 [1], pag.193

-contact redus cu o piesă

plană

28

Cep cu cap zimtat

1.3[1],

pag.194-construcţie complicate

Cep cu cap sferic

1.4[1],

pag.194

-contact redus cu o piesă

plană

Mecanism de centrare-

strângere de tip mandrină

Mandrină cu

membrană elastică cu fălci scurte

si lungi

2.1 Brevet de invenţie

nr 106682 B1

-forţa de prindere f. bine

distribuită

-construcţie complicată-se pretează

pentru piese cu o lungime

mare

29

Mandrină cu

membrană cu falci scurte

2.2

-construcţie simplă

-precizie ridicată-asigură

distribuţia forţei de strângere

-cursă mică de strângere

Bucșă elastică cu con invers

2.3[2], pag.

689-precizie scazută

Mandrină cu trei fălci

2.4[2], pag.

776

-rigiditatea sistemului ridicată

-distribuţia inegală a forţei

de strângere-construcţie complicată

30


A 3.4.2. Alegerea variantelor optime de reazeme

1. Metoda unitătilor

Tabelul 3.3. Punctele criteriilor

Nr.crt.

CRITERIULUnități parțiale pentru soluțiile de reazeme

numărul (cod)1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4

1 Gradul de universalitate 9 7 6 6 6 7 7 62 Poziţia piesei in timpul de lucru 8 8 8 8 6 7 6 63 Rigiditatea pieselor la care pot fi util. reazem. 8 8 8 8 7 7 6 74 Ușurința curățării de așchii a reazemului 9 9 7 8 7 8 5 6

5 Costul de execuție a reazemului 9 8 6 6 6 8 7 6

6 Tehnologicitatea reazemului 9 8 7 7 8 8 7 77 Greutatea reazemului 9 9 9 9 7 8 9 68 Costul întreținerii 9 8 8 7 7 8 8 69 Ușurința montării reazemului 8 8 8 8 7 8 8 610 Complexitatea reazemului 9 8 7 7 7 8 8 611 Rezistența la uzură a reazemului 9 8 7 6 8 8 7 812 Costul reparării reazemului 9 8 7 7 7 8 7 7

UNITĂȚI TOTALE 105 97 81 81 83 93 76 77

Metoda unităților indică utilizarea următoarelor reazeme:

- cepul cu cap plan;- mandrina cu membrană cu fălci scurte;

2. Metoda 2- Analiza funcţiilor

Vom analiza funcţiile reazemelor tehnic posibile si vom alege cele mai importante 5 funcţii pe care trebuie să le indeplinească dispozitivul nostru. În funcţie de aceste cerinţe si pe baza avantajelor si dezavantajelor prezentate vom alege varianta optimă a reazemului.

Reazem plan fix

Nr. funcţi

eFuncţia Calificativ

F1 Să asigure o suprafaţă de contact cât mai mare 9F2 Să aibă o construcţie simplă 8F3 Să aibă un grad de universalitate ridicat 7F4 Să aibă o construcţie simplă 5F5 Să fie estetic 3F6 Să poarte informaţii 4F7 Să asigure precizia dimensională cerută 10

31


F8 Să fie rezistent la compresiune 6

Cele mai importante 5 funcţii conform tabelului de mai sus sunt: - Să asigure precizia dimensională cerută;- Să asigure o suprafată de contact cat mai mare;- Să aibă o construcţie simplă;- Să aibă un grad de universalitate ridicat;- Să fie rezistent la compresiune ;

Aceste funcţii sunt îndeplinite in totalitate de catre cepul cu cap plan (1.1.)

Mecanism de centrare-strângere de tip mandrină

Nr. funcţie

Funcţia Calificativ

F1 Să asigure strângerea necesară 9

F2 Să asigure o precizie de orientare necesară 10

F3 Să aibă o construcţie simplă 8

F4 Să aibă o greutate redusă 4

F5 Să fie usor de manevrat 3

F6 Să fie estetic 2

F7 Să fie mentenabil 5

F8 Să asigure proteţia operatorului 7

F9 Să asigure cursa optimă de stranger 6

Cele mai importante 5 funcţii conform tabelului de mai sus sunt: - Să asigure o precizia de orientare necesară;- Să asigure strângerea necesară;- Să aibă o construcţie simplă;- Să asigure protecţia operatorului;- Să asigure cursa optimă de strângere;

Toate aceste funcţii sunt îndeplinite de către mandrina cu membrană cu fălci scurte ( 2.2 )

În concluzie, cu ajutorul celor 2 metode au fost alese următoarele reazeme optime:

- cepul cu cap plan;- mandrina cu membrană cu falci scurte;

32


A 3.4.3. Dimensionarea reazemelor

1. Dimensionarea cepului fix cu cap cilindric normal plat

Cep 01011-11110 10-010

Fig. 3.1. Schița cep fix

Dimensiuni adoptate STAS 8768-70:

D=10 mm

d= mmc=1.2 mmL=36 mmH=10 mm

Material OSC 8 STAS 1700-90

33


2. Dimensionarea membranei cu fălci

Fig. 3.2. Schiță membrană elastică

r2==58,5 mmh = 5mmmr1= 5/12∙2∙ r2= 45 mml= 2/3∙ r2= 49.3 mmr0=4 mmn=6 falci

A 3.4.4. Alegerea ajustajelor, toleranțelor și rugozităților reazemelor

Pentru alegerea ajustajelor au fost luate in considerare observaţiile din [1, pag. 398-404] și s-au stabilit următoarele:

Pentru ajustajul cep – gaură corp dispozitiv: H7/n6 fiind un ajustaj intermediar cu strângere probabilă mare si joc probabil redus

Pentru fixarea cu șuruburi și piulițe a fălcilor: H7/h6 fiind un ajustaj cu joc minim egal cu zero si joc probabil foarte mic

Odată cu alegerea ajustajelor, s-au stabilit și treptele de precizie. La alegerea clasei de precizie se ține seama și de cele stabilite in cadrul studiului tehnico-economic.

Pentru poziții relative a suprafețelor se utilizează clasele de precizie I- IX.

34


Toate datele au fost centralizate in tabelul următor:

Tabelul 3.4. Alegerea toleranțelor, a treptelor de precizie si a claselor de toleranță

Tipul elementului de orientare sau

de orientare strângere

Condiția de precizie

Abateri limită, toleranțe, clasa de precizie sau

de toleranță

STAS(nr, an)

Cep fix

Înălțimea capului h6 8.100/2-88

Diametrul cozii n6 8.100/2-88

Diam. găurii din corpul dispozitivului H7 8.100/2-88Perpendicularitatea supraf. frontale de

asamblare față de axa cozii0,01 -

Celelalte dimensiuni (libere) rezultate din alte prelucrări mecanice

Toleranțe mS 8.100/2-88

Membrane pt. mecanisme de

centrare strângere

Diametrul supraf. cilindrice exterioare a membrane

e8 8.100/2-88

Diametrul supraf. cilindrice interioare a portfălcilor

H9 8.100/2-88

Diametrul supraf. cilindrice exterioare a fălcilor

e8 8.100/2-88

Diametrul supraf. cilindrice interioare de asamblare a membranei

H9 8.100/2-88

Diametrul găurilor filetate pt. șuruburile de fixare a membranei

H7 8.100/2-88

Bătaia radială a suprafețelor active ale fălcilor când membrana nu este incărcată

cl. IV 7.391/5-74

Bătaia frontală a supraf. frontale ale fălcilor, la raza maximă

0,03 -

Bătaia frontală în planul membranei cl. IV 7.391/5-74

Pentru stabilirea rugozităților au fost culese date din tabelul 3.75 din [1, pag. 418] și au fost centralizate in tabelul următor:

Tabelul 3.5. Rugozități recomandate

Tipul elementului de orientare sau de orientare strângere

SuprafațaRugozități alese

Ra[µm]

Cepuri fixe

Suprafața activă 1,6

Suprafața frontală de montare 3,2Suprafața cilindrică de montare 0,8

Celelalte suprafețe 12,5

Suprafețe active pt. membrane

Suprafețe active 0,8

A 3.4.5. Alegerea materialelor și a tratamentelor reazemelor35


Alegerea materialelor si tratamentelor reazemelor se va face ţinând seama de cerintele

principale impuse reazemelor:- Să asigure precizia de orientare necesară;- Să asigure rezistenţa necesară;- Să asigure rigiditatea necesară;- Să aibă o rezistenţă la uzură cat mai mare;- Să aibă un cost cât mai scăzut;

Ţinând seama de aceste cerinţe au fost alese următoarele materiale si tratamente centralizate in tabel:

Tabelul 3.5. Materialele și tratamentele necesare

Tipul elementuluiMateriale recomandate Tratamente

termochimice si termice

prescrise

Duritate si loc de masurareMarca STAS

Cep fix OSC 8 1700-80 îmbunătățire 41,5-60 HRCMembrane cu falci OLC 65A 795-87 îmbunătățire 37,5-58 HRC

Suruburi membrane cu falci

OLC 35 880-88 îmbunătățire30-45 HRC pe porțiunile de

capăt

A 3.4.6. Alegerea celorlalte condiții tehnice ale reazemelor

În această activitate, se vor alege celelalte condiţii tehnice, necesare execuției, asamblării, controlului și exploatării reazemelor cum sunt:

- indicații referitoare la caracteristicile tehnice;- indicații legate de executie;- indicații tehnologice strict necesare, referitoare la executie, indispensabile pentru asigurarea

calitaţii produsului;- indicații tehnologice strict necesare, referitoare la asamblare, indispensabile pentru asigurarea

calităţii produsului;- indicații referitoare la exploatare;- indicații referitoare la recondiţionare;- indicații de atenţionare;- indicații impuse de colaborarea externă;- indicații tehnologice strict necesare , referitoare la controlul indispensabile pentru asigurarea

calitătii produsului;- legenda explicativă a semnelor convenţionale nestandardizate pentru ansambluri sau

subansambluri.

36


Tab. 3.6. Condițiile tehnice alese

Elementul de orientare sau de

orientare-strângere

Condițiile tehnice (indicațiile speciale) alese (adoptate) Surse

Cep fix

- se va folosi bara laminată standard (STAS, SR ISO, SR EN ISO, ISO etc.-dupa tratament termic, suprafeţele nu trebuie să prezinte pete, fisuri, urme de coroziune sau unele defecte.-adaos de rectificare după asamblare (montare) pe înălțimea

capului ;

Tab. 3.82p. 24-29

[1]

Membrană elastică

-suprafețele de centrare ale șuruburilor (prezoanelor) de prindere se vor rectifica după asamblare, pe mașina-unealtă de destinație- dezechilibru static admis pentru D=200 mm este de 0,004 kg∙cm

A 3.4.7. Definitivarea schițelor reazemelor și a amplasamentului acestora

Schițele de elementelor de orientare sau de orientare-strângere au drept scop sintetizarea tuturor elementelor stabilite în activitățile anterioare ale acestei faze.

Aceste schițe sunt necesare la elaborarea desenelor de ansamblu si a desenelor de repere in etapele ulterioare ale procesului de proiectare.

Având in vedere ca la alegerea soluțiilor de reazeme, schițele respective prezintă deseori simplificări constructive și conțin doar dimensiuni principale, iar în activitățile ulterioare s-au stabilit și alte elemente (dimensiuni, ajustaje, abateri limită, toleranțe, rugozități etc) se impune definitivarea schițelor reazemelor, care să sintetizeze toate aceste elemente.

37


Fig. 3.3. Ansamblul membrană-dispozitiv de prindere

1- piesa (semifabricat)2- falcă membrană3- șurub (prezon) de prindere4- cep fix STAS 8768-70 , material OSC 7 STAS 1700-905- șurub fixare membrană6- piuliță7- corp dispozitiv8- membrană elastică cu fălci forma C

38

Fig. 3.4. Schiță membrana elastică

Membrană elastică cu fălci 07162-4300 104-64

-Material: OLC 65, duritate 37,5-41,5 HRC STAS 795-87 - Muchiile ascuțite se vor teși. - Bataia radială a suprafeţei active faţă de axa suprafeţei de -Toleranţe la celelalte dimensiuni: Toleranţe generale ISO 2678-mk. asamblare a membranei elastice: 0.01mm - Suprafeţele trebuie să fie netede curate.

39

-Bătaia frontală din planul membranei, în limitele clasei 4 de precizie, conform STAS 7391/5-74

40


E4. ELABORAREA SCHEMEI OPTIME DE STRÂNGERE

Schemele de strângere (fixare) (SF) sunt reprezentări grafice ce conţin schemele optime de

orientare (SO-O) la care se adaugă elementele specifice strângerii:

– direcţia, sensul, punctul de aplicaţie şi mărimea forţelor şi momentelor ce solicită piesele în

regimuri tranzitorii şi în regim stabil de prelucrare, măsurare (control), asamblare (montare);

– forţe şi momente masice;

– forţe şi momente de prelucrare (aşchiere), măsurare (control), asamblare (montare);

– forţe şi momente cu caracter secundar (frecări cu mediul, cu lichidele de aşchiere, cu

reazemele);

– direcţia, sensul, punctul de aplicaţie şi mărimea forţelor de strângere:

– principale s;

– prealabile (iniţiale, de prestrângere, de reglare, orientare) Sp;

– suplimentare Ss;

– direcţia, sensul, punctul de aplicaţie şi mărimea forţelor de frecare:

– dintre piesă şi reazeme;

– dintre piesă şi elementele de strângere sau orientare-strângere;

– cursele de strângere (slăbire) Cs;

– elementele geometrice necesare în calcului forţelor, curselor şi erorilor de strângere.

F 4.1. Elaborarea schemelor de strângere tehnic posibile

Schemele de strângere tehnic posibile se obțin din combinarea logică a următorilor parametri variabili ai schemelor de strângere:

- suprafețe de strângere;- numărul forțelor de strângere;- sensul forțelor de strângere;- punctul de aplicație al fortelor de strângere.

41


Tab. 4.1. Schemele de strângere tehnic posibile si calculul forțelor de strângere

NumărulSS-TP

Schema de strângere tehnic posibilă

Calculul forțelor de strângere

1 k=k0∙k1∙k2∙k3∙k4∙k5∙k6

k=1,5∙1,2∙1∙1∙1∙1,6=2,88z-numărul de puncte în care

se distribuie forța;P- forța de așchiere la

strunjire de degroșare exterioara;

μa=0,2 P=139,15 Nμt=0,2μr=0,3 M=4174,5 daN mm z=3

a) Piesa sa nu se deplaseze pe direcție axială datorită forței P

S=K ∙ Pz ∙ μa

=2,28∙ 139,15

3∙ 0.2=528,77daN

b) Piesa rezemată frontal să nu se rotească datorită momentului M

= 686 daN

Adoptăm S=686 daN

2

z=4


S=K ∙ Pz ∙ μa

=2,28∙ 139,15

4 ∙0.2=396,57daN


= 470 daN

Adoptam S=470 daN

42


3

z=6


S=K ∙ Pz ∙ μa

=2,28∙ 139,15

6 ∙0.2=264,38daN


= 289 daN

Adoptăm S=289 daN

F 4.2. Stabilirea schemelor de strângere tehnic acceptabile

Schemele de strângere tehnic acceptabile sunt acele scheme de strângere tehnic posibile care satisfac tehnic precizia de strângere. Cu alte cuvinte, sunt acceptabile acele scheme de strângere

tehnic posibile pentru care abaterile de strângere reale sunt mai mici decât abaterile de strângere

admisibile .Aceste abateri de strângere se calculează pentru condițiile de precizie ale suprafețelor de

prelucrat. Aceste condiții de precizie sunt de 2 tipuri:-condiții de precizie dimensională și de poziție relativă care sunt influențate de procesul de

orientare;-condiții de precizie a formei;

A 4.2.1. Determinarea abaterilor de strângere admisibile

Abaterile de stangere admisibile reprezintă fracţiunile din toleranţele conditiilor de precizie

afectate abaterilor de strângere.

43


Tab. 4.2. Erorile de strângere admisibile

Condiția de precizie ToleranțaRelația de calcul a Eroarea de

strângere admisibilă

0,3= Tc

0,1

0,1= Tc

0,033

C E0,03

= Tc

0,01

A 4.2.2. Determinarea abaterilor de strângere „reale”

Abaterile de strângere „reale” sunt acele abateri provocate de strângerea pieselor în

dispozitive. Aceste abateri se determină pentru fiecare schemă de strângere tehnic posibilă și pentru

fiecare condiție de precizie.

εsr=(k1+k2)∙S ∙ R3

E ∙ I , unde:

k- coef. ce ține seama de numărul punctelor de strângere; s- forța de strângere; R=37 mm - raza piesei E=2,1∙104 daN/mm2 - modulul de elasticitate;

I=b ∙h3

12=117 ∙ 73

12=¿3344 mm4 -momentul de inertie;

Mandrine cu k1 k2

3 fălci 0,0159 0,0143

4 fălci 0,006 0,015

6 fălci 0,0017 0,0016

44


Tab. 4.3. Calculul abaterilor de strângere

Nr.

SS-

TP

Schema de strângere

tehnic posibilăCondiția de precizie

Relația de calc. a

erorii de strângere

reale

Valoarea

lui

Valoarea

lui

Dacă

SS-TP

este

sau nu

SS-TA

1

z=3 fălci

S=686 daN

S CD0 0,1 DA

0 0,033 DA

C E εsr=(k1+k2)∙

S ∙ R3

E ∙ I

0,014 0,01 NU

2

z=4 fălci

S=470 daN

S CD0 0,1 DA

0 0,033 DA

C E εsr=(k1+k2)∙

S ∙ R3

E ∙ I

0,007 0,01 DA

3

z=6 fălci

S=289 daN

S CD0 0,1 DA

0 0,033 DA

C Eεsr=(k1+k2)∙

S ∙ R3

E ∙ I

0,0006 0,01 DA

45


F 4.3. Stabilirea schemei optime de strângere

Dintre schemele de strângere tehnic acceptabile se alege acea schemă care poate fi materializată cu cele mai reduse costuri. Această schemă satisface atât criteriile tehnice, de precizie a strângerii, cât și cele economice, de reducere a costurilor materializării strângerii.Pentru alegerea schemei optime de strângere se pot avea în vedere următoarele criterii de apreciere:

-nr. forțelor de strângere principale;-mărimea forțelor de strângere (consumul de energie de acționare);-presiunea de contact reazeme-piesă;-dacă forțele de strângere sunt paralele sau nu cu suprafețele de prelucrat;-dacă se verifică sau nu condiția de rezistență la strivire a suprafețelor de orientare sau de

strângere.

Verificarea condiţiei de rezistenţă la strivire a suprafeţelor de orientare şi strângere:

SS-TP1

SS-TP1 îndeplineşte condiţia de rezistenţă la strivire.

SS-TP2


SS-TP3

46



Deși toate cele 3 scheme de strângere tehnic posibile sunt si acceptabile, vom alege SS-O nr. 3 deoarece asigură cea mai bună precizie, și are o tehnologicitate ridicată, iar costul de execuție este la fel cu celelalte două scheme de strângere tehnic acceptabile.

Fig.4.1. Schema de strângere optimă

47


E5. PROIECTAREA ELEMENTELOR ȘI MECANISMELOR DE STRÂNGERE SAU DE CENTRARE-STRÂNGERE PENTRU MATERIALIZAREA SCHEMEI OPTIME DE STRÂNGERE

Mecanismele de strângere sau de centrare și strângere, sunt acele subansambluri ale dispozitivelor care au funcția unică de a transmite și amplifică forța de acționare, transformând-o în forțe de strângere, pe care le distribuie în unul sau mai multe locuri de strângere, în scopul conservării schemei optime de orientare a piesei.

În cadrul acestei etape se vor proiecta mecanismele de strângere sau de centrare și strângere, calculându-se de asemenea, forțele și cursele de acționare ale acestor mecanisme.

F 5.1. Stabilirea soluțiilor de mecanisme de strângere sau de centrare și strângere care pot fi utilizate

Tab. 5.1. Schema soluțiilor constructive pentru mecanisme de strângere

Nr. crt

Tipul mecanismului de strângere

Figura soluției Sursa

1 cu membrană[3],

pag.305

48


2 cu pene[3],

pag. 260

3cu fălci acționate prin

pană multiplă[3],

pag. 262

4 cu bucsă elastică[3],

pag.282

F. 5.2. Alegerea soluțiilor optime de mecanisme de strângere sau de centrare și strângere

Alegerea se face în funcție de avantajele și dezavanjele soluțiilor prezentate mai sus.

Având in vedere construcția simplă a mecanismului de strângere cu membrană elastică, costul redus și ușurința montării voi alege acest mecanism de centrare și strângere ca fiind optim.

49


Fig.5.1. Schița soluției optime a mecanismului de strângere

F.5.3. Dimensionarea mecanismelor

Cep fix

Fig.5.2. Schița cep fix plat

Corp dispozitiv

Dimenziunile corpului dispozitiv au fost alese proporțional cu dimensiunile unui corp dispozitiv pentru membrana elastică din dotarea laboratorului de dispozitive.

50


Fig.5.3. Schiță corp dispozitiv

A.5.3.1. Alegerea ajustajelor, toleranțelor și rugozităților

Pentru ajustajul cep – gaură corp dispozitiv: H7/n6 fiind un ajustaj intermediar cu strângere probabilă mare si joc probabil redus

Pentru fixarea cu șuruburi și piulițe a fălcilor: H7/h6 fiind un ajustaj cu joc minim egal cu zero si joc probabil foarte mic

Odată cu alegerea ajustajelor, s-au stabilit și treptele de precizie. La alegerea clasei de precizie se ține seama și de cele stabilite in cadrul studiului tehnico-economic.

Pentru poziții relative a suprafețelor se utilizeaza clasele de precizie I- IX.

Toate datele au fost centralizate in tabelul urmator:

Tabelul 5.2. Alegerea toleranțelor, a treptelor de precizie si a claselor de toleranță

Tipul elementului de orientare sau

de orientare strângere

Condiția de precizie

Abateri limită, toleranțe, clasa de precizie sau

de toleranță

STAS(nr, an)

Cep fixÎnălțimea capului h6 8.100/2-88

Diametrul cozii n6 8.100/2-88

51


Diam. găurii din corpul dispozitivului H7 8.100/2-88Perpendicularitatea supraf. frontale de

asamblare față de axa cozii0,01 -

Celelalte dimensiuni (libere) rezultate din alte prelucrări mecanice

ISO 2768-mKSR EN 22768

Membrane pt. mecanisme de

centrare strângere

Diametrul supraf. cilindrice exterioare a membranei

e8 8.100/2-88

Diametrul supraf. cilindrice interioare a portfălcilor

H9 8.100/2-88

Diametrul supraf. cilindrice exterioare a fălcilor

e8 8.100/2-88

Diametrul supraf. cilindrice interioare de asamblare a membranei

H9 8.100/2-88

Diametrul găurilor filetate pt. șuruburile de fixare a membranei

H7 8.100/2-88

Bătaia radială a suprafețelor active ale fălcilor când membrana nu este incărcată

cl. IV 7.391/5-74

Bătaia frontală a supraf. frontale ale fălcilor, la raza maximă

0,03 -

Bătaia frontală în planul membranei cl. IV 7.391/5-74

Pentru stabilirea rugozitaților au fost culese date din tabelul 3.75 din [1, pag. 418] și au fost centralizate in tabelul următor:

Tabelul 5.3. Rugozități recomandate

Tipul elementului de orientare sau de orientare strângere

SuprafațaRugozități alese

Ra[µm]

Cepuri fixe

Suprafața activă 1,6

Suprafața frontală de montare 3,2Suprafața cilindrică de montare 0,8

Celelalte suprafețe 12,5

Suprafețe active pt. membrane

Suprafețe active 0,8

A.5.3.2. Alegerea materialelor și tratamentelor

Tab. 5.4. Materialele necesare

Tipul elementuluiMateriale recomandate Tratamente

termochimice si termice

prescrise

Duritate si loc de măsurareMarca STAS

Cep fix OSC 8 1700-80 îmbunătățire 41,5-60 HRCMembrane cu falci OLC 65A 795-87 îmbunătățire 37,5-58 HRC

Prezon OLC 35 880-88 îmbunătățire 30-45 HRC pe 52


porțiunile de capăt

Șurub fixare corp OLC 45 880-88 îmbunătățire 35-40 HRCCorp dispozitiv OLC 50 880-88 îmbunătățire 40-50 HRC

A.5.3.3. Alegerea celorlalte condiții tehnice

Tab. 5.5. Condiții tehniceElementul de

orientare sau de orientare-strângere

Condițiile tehnice (indicațiile speciale) alese (adoptate) Surse

Cep fix

- se va folosi bara laminata standard (STAS, SR ISO, SR EN ISO, ISO etc.-dupa tratament termic, suprafetele nu trebuie sa prezinte pete, fisuri, urme de coroziune sau unele defecte.-adaos de rectificare după asamblare (montare) pe înălțimea

capului ;

Tab. 3.82p. 24-29

[1]

Membrană elastică

-suprafețele de centrare ale șuruburilor (prezoanelor) de prindere se vor rectifica după asamblare, pe mașina-unealtă de destinație- dezechilibru static admis pentru D=200 mm este de 0,004 kg∙cm

A.5.3.4. Definitivarea schițelor

Având in vedere elementele prezentate mai sus, putem definitiva schița ansamblului corp dispozitiv-membrană elastică. Aceste schițe vor sta la baza elaborării desenelor de ansamblu al dispozitivului după efectuarea calculelor justificative de verificare la rezistență, la deformații și a analizei tehnico-economice a utilizarii dispozitivului.

53


Fig. 5.4. Ansamblu membrană-corp dispozitiv

F.5.4. Determinarea cursei de acționare necesare Ca

Se face pe cale analitică sau grafică, în funcție de cursa de strângere Cs și de parametrii geometrici ai elementelor prin care aceasta se transmite.

54


= 47 mm a= 43,5 mm

55


=6 fălci µ=0,2 g=5 mm tD= 0,05 mm E=2,1∙104 daN/mm2

jmin=0,02 mm S= 289 daN rm=58,5 mm

Ca = Cs = ∙ [3], pag. 305

= =227864 daN∙mm

1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3

W 0,825 0,675 0,590 0,560 0,555 0,565 0,575 0,585

Tab. 5.6. Alegerea coeficientului W

= W= 0,825

1,6 mm

Ca=1,6 mm

F.5.5. Determinarea forței de acționare necesare Qa Se face în general pe cale analitică, în funcție de forța de strângere necesară S, de parametrii

geometrici ai elementelor prin care aceasta se transmite și de coeficienții de frecare dintre elementele în contact.

56


= 47 mm a= 43,5 mm

=6 fălci µ=0,3 g=5 mm tD= 0,05 mm E=2,1∙104 daN/mm2

jmin=0,02 mm S= 289 daN rm=58,5 mm

[3], pag. 305

= =227864 daN∙mm

W= 0,825

=0,00987 rad

E6. PROIECTAREA SCHEMEI DE ACȚIONARE ȘI PROIECTAREA ELEMENTELOR ȘI MECANISMELOR COMPONENTE

57


Elementele si mecanismele de acționare au rolul de a realiza cursa de acționare Ca și forța de acționare Q a mecanismelor de strângere sau de centrare-strângere. Se pot întâlni, în practică, situații în care mașina-unealtă este echipată deja cu o instalație de acţionare care trebuie reglată pentru dispozitivul proiectat. În cadrul proiectului, instalația se proiectează odată cu dispozitivul de prindere.

F6.1. Elaborarea schemei de acționare

Reprezentarea grafică a elementelor și mecanismelor se numeste schema de acţionare (SA).Schema de acţionare (SA) contine schema de strangere (SS) la care se adaugă mecanismele de strângere MS sau/ si mecanismele de orientare-poziţionare si strângere MOP-S, reprezentate simplificat, silizat, simbolizat, precum si componentele/ elementele structural de acţionare.

A6.1.1. Alegerea modului de acționare

Având in vedere că tipul producţie este de serie mare, se va utiliza, pentru strângerea semifabricatului acţionarea mecanizată.Acest tip de acţionare se uitilizează în cazul dispozitivelor cu mai multe locuri de stângere, când forţele de strângere sunt mari, când se cer precizii ridicate ale suprafeţelor prelucrate si când se cere creşterea productivităţii prelucrării.

În funcţie de natura energiei utilizate, acţionarea mecanizată poate fi:

pneumatică; hidraulică; pneumo-hidraulică; mecano-hidraulică; mecanică; electromagnetică; cu vacuum; magnetică; electromagnetică.

Construcţiile utilizate în acest scop sunt cunoscute sub denumirea de sisteme de acționare, iar mecanismele ce constituie componentul de bază al acestora, sunt cunoscute sub denumirea de mecanisme de acționare.

Avantaje: cresterea productivităţii; reducerea efortului fizic depus de muncitor; realizarea de forţe constant de strângere ce pot fi controlate uşor in timpul prelucrării; se realizează presiuni de lucru ridicate şi, deci forţe de acţionare mari; comanda comoda rapidă si centralizată.

Dezavantaje: construcție complicată; necesită personal calificat pentru asamblare;

58


cost ridicat de achiziţionare.

A.6.1.2. Alegerea tipului de acţionare mecanizată

Se va alege pentru prinderea semifabricatului, ca tip de acţionare mecanizată, acţionarea pneumatică.

Avantaje: realizează forţe constant de strângere, a căror valoare poate fi uşor contolată în tot timpul

prelucrării; motoarele şi aparatele care intră în structura instalaţiilor de acţionare pneumatic sunt, in cea

mai mare parte parte, normalizate; aerul comprimat care a lucrat in motoarele pneumatice, poate fi utilizat pentru curăţirea

aşchiilor de pe dispozitiv realizează presiuni de lucru ridicate, deci forţe de acţionare mari, la dimensiuni de gabarit

mici ale motoarelor; realizând forţe de acţionare suficient de mari, aceste se pot transmite direct la mecanismele

de strângere ale dispozitivelor, fară utilizarea unor mecanisme intermediare de amplificare; realizând forţe de acţionare mari, se poate utiliza la strângerea simultană a unui semifabricat

in mai multe puncte sau a mai multor semifabricate în acelaşi dispozitiv; reducerea efortului depus de muncitori creşterea productivităţii prelucrării; comanda comodă, rapidă si centralizată.

Dezavantaje: secţiile trebuie să dispună de staţii de compresoare si reţele de aer comprimat; cost ridicat al instalaţiilor; construcţie complicată; necesită personal calificat pentru asamblare.

A.6.1.3. Alegerea variantei de acţionare

Acţionarea pneumatică reprezintă un mod de acţionare mecanizată, caracterizată prin aceea că forţa de acţionare este realizată de aerul comprimat ce apasă asupra pistoanelor sau membranelor unor motoare cunoscute sub denumirea de motoare pneumatice.

Avataje: realizează forţe constante de strângere, a caror valoare poate fi uor contolată în tot timpul

prelucrării; motoarele şi aparatele care intră în structura instalaţiilor de acţionare pneumatică sunt, in cea

mai mare parte, normalizate; aerul comprimat care a lucrat in motoarele pneumatice, poate fi utilizat pentru curăţarea

aşchiilor de pe dispozitiv; reducerea efortului depus de muncitor; creşterea productivităii prelucrării; comanda comodă, rapidă şi centralizată.

Dezavantaje:

59


cost ridicat de achiziţionare.

A.6.1.4. Stabilirea schemei de acţionare

Întrucât schema optimă de strângere la care se mai adaugă schema optima de strângere sau/ și de orientare-poziționare și strangere se poate numi schema de strângere dezvoltată, se mai poate numi schema de stângere, se mai poate spune că schema de acționare va pleca de la schema optimă de strângere dezvoltată la care se adaugă componenetele/ elementele structurale de actionare.

Schema de acţionare poate fi: dezvoltată, atunci când conţine toate componentele, sau conform descrierii erarhice, când

constituie reprezentarea soluţiei tehnice; simplificată, când conţine doar un motor de acţionare şi sursa de energie sau, conform

descrierii ierarhice când constituie reprezentarea operaţiei fizice; ultrasimplificată, când conţine doar mororul de acţionare sau, conform descrierii ierarhice,

cănd constituie tot reprezentarea operaţiei fizice.Schemele de acţionare conţin schemele de strângere la care se mai adaugă o serie de

elemente ce caracterizează sistemul de acţionare si anume: forma elementelor structurale ale mecanismelor de străngere sau de centrare si strângere; direcţia si sensul punctului de aplicaţie al forţelor de acţionare; direcţia, sensul şi punctul de aplicaţie al reacţiunilor şi al forţelor de frecare dintre diversele

suprafeţe ale elementelor structurale,ale mecanismului de strângere sau de centrare si strângere;

Fig.6.1. Schema de acţionare a dispozitivului tehnologic

Tab. 6.1. Semnificația simbolurilor utilizate în schema de acționareSchema element

structural de acţionare

Denumire Rol funcţionlSursa

bibliografică

60


Acumulator

Servesc la alimentarea neintreruptă a tuturor motoarelor pneumatice la reteau principalş si la micsorarea

variatelor de presiune.

[3],pag. 309

Filtru de aerAsigură condensarea vaporilor de apa

şi acizi şi reţinerea impurităţilor.[3],

pag. 309

Regulator de presiune

Servesc la stabilirea presiunii nominale de lucru.

[3], pag. 309

Manometru Servesc la controlul presiunii[3],

pag. 309

Ungator de aerUngerea suprafeţelor cilindrilor si

tijelor[3],

pag. 309

Releu de presiune

Servesc la întreruperea alimentării motoarelor electrice de acţionare a

MU.

[3], pag. 310

Supapa de sensPermite să circule aerul numai de la

reţea spre motorul pneumatic[3],

pag. 310

Distribuitor

Servesc la comanda strângerii slăbirii pieselor, acestea permiţând dirijarea

succesivă a aerului comprimt in camerele de lucru ale MP.

[3], pag. 311

Motor pneumatic

Asigură transformarea energiei aerului comprimat în lucru mechanic util

[3], pag. 311

F.6.2. Proiectarea componenetelor schemei de acționare

Componentele schemei de acționare se proiectează sau nu, după caz, se aleg din standarde, norme etc. Elementul care are cea mai mare influență asupra dimensiunii componentelor schemei de acționare este motorul. Din acest motiv, motorul se va proiecta primul.

61


A.6.2.1. Proiectarea motoarelor

Motor pneumatic rotativ cu piston cu dublu efect:

Fig. 6.3. Motor pneumatic rotativ

Aceste motoare trebuie să fie ușoare, să fie corect echilibrate și să aibă o bună etanșare. Se recomandă ca aceste motoare să se utilizeze la turații sub 1000 rot/ min.

Motoarele pneumatice cu piston cu dublu efect sunt normalizate:

Tab. 6.2. Dimensiunile motorului pneumatic rotativ

P kgf la 4 daN/cm2

D C L Df d L1 L2 L3 L4 L5 D2 D3

H7

600 160 25 160 200 M16 25 65 115 134 84 192 90

D4 D5 d1

H7

d2

H7

d3

H7

H H1 D6 D7

h8/9

D8 H2 H

140 85 30 23 30 28 13 150 76 76 22 18

Q=pa∙Su-Ff

Ff =µ∙π∙D’∙H∙pa=0,18∙3,14∙16∙0,4∙4=14,46 daNQ=4∙201-14,46=789,54 daN pa=4 daN/cm2 Su=π∙82=201 cm2 D’=16 cm H=0,4 cm

62


Fig. 6.3. Schița motorului pneumatic rotativ

A.6.2.2. Proiectarea celorlalte elemente ale schemei de acționare

Celelalte elemente ale schemei de acționare se aleg în funcție de diametrul găurii de alimentare a motorului. Acest diametru este elementul comun al tuturor componentelor schemei de acționare.

– Manson pentru motor pneumatic rotativ, cu dublă acţiune: N.T. 329-62

63


– Filtru de aer: STAS 9723-74

a=20mm

b=7mm h=145mmh1=15.2mmd1=60mm

– Regulatoare de presiune: STAS 9583-74

H1=126mm (max)h=26mmD=74mmD1=54mm

64


– Ungator de aer: STAS 958-74

h=167mmh1=118mmd1=60mmb=78mm

– Distribuitor cu sertar plan:

D=115mmL=95,5mmd1=11mmd2=5mml=48,5mm

65


– Releu de presiune:

h=148mmh1=44,5mmh2=106,5mmh3=26mmd=97,5mmd1=40mmd2=72mm

– Supapa de sens: STAS 10510/1-76

l=55,5mms=24mmd=28mm

66


– Racord cot cu bucsă sferică : STAS 11018-78

– Racord cu inel frontal: STAS 11018-78

:

– Manometru:

67


E7. PROIECTAREA CELORLALTE ELEMENTE ȘI MECANISME COMPONENTE ALE DISPOZITIVELOR

Prezon strângere Piuliță prezon

Fig. 7.1. Prezon Fig. 7.2. Piuliță strângere

Șurub prindere Piuliță prindere

Fig. 7.3. Șurub prindere Fig. 7.4. Piuliță prindere

68


Flanșă de prindere

Fig.7.5. Flanșă de prindere

69


E8. ELABORAREA DESENULUI DE ANSAMBLU AL DISPOZITIVULUI

Desenele de ansamblu se reunesc și corelează într-un tot unitar, toate elementele și mecanismele componente ale dispozitivului, alese, adoptate, în etapele anterioare. Odată cu elaborarea desenului de ansamblu pot surveni diverse modificări asupra formelor și dimensiunilor acestor elemente și mecanisme. De asemenea, în unele cazuri acestea pot fi complet reconsiderate.

Anexa 1- Desen de ansamblu al dispozitivului

70


E9. VERIFICAREA REZISTENȚEI ȘI RIGIDITĂȚII DISPOZITIVULUI

F. 9.1. Stabilirea elementelor puternic solicitate și a verificărilor necesare

Se vor identifica acele repere care sunt supuse la solicitări cu valori mari. Se vor avea în vedere de asemenea, elementele care au secțiuni reduse, care sunt susceptibile de apariția tensiunilor și deformațiilor mari.

Elementul cel mai solicitat este membrana elastică. De accea se vor efectua calcule de rezistență asupra acestei componente, fiind incadrata la categoria placă plană cilindrică încastrată acționată de o forță concentrată Q.

F. 9.2. Efectuarea calculelor de verificare la rezistență și deformații

1. Condiţia de rezistenţă la strivire.

- Se verifică la rezistența la strivire

2. Rigiditatea cilindrică a membranei

= = 227864 daN∙mm

3. Verificarea tensiunii maxime

= 18 daN/cm2

= 18 daN/cm2 < 160 daN/cm2

- Se verifică la rezistența la încovoiere

F. 9.3. Reconsiderarea formei, dimensiunilor și eventual a soluțiilor adoptate

Întrucât sunt indeplinite toate condițiile de rezistență, dispozitivul ramâne neschimbat.

71


E10. ANALIZA TEHNICO-ECONOMICĂ LA LUCRUL CU DISPOZITIVUL PROIECTAT

Analiza tehnico-economică se realizează la finalul proiectului, atunci când sunt definitivate toate detaliile constructiv-funcționale, de exploatare, întreținere și reparații ale dispozitivului proiectat. În cadrul acestei etape se urmărește determinarea gradului în care dispozitivul satisface o serie de criterii de evaluare tehnică și economică.

F 10.1. Analiza tehnică

Precizia dispozitivului este compusă din următoarele fracțiuni:

– Precizia de orientare a piesei;

– Precizia de strângere a piesei;

– Precizia de orientare a dispozitivului;

– Precizia de strângere a dispozitivului.

Precizia dispozitivului respecta precizia cerută, fiind luate in calul toate aceste aspecte la proiectare.

F 10.2. Analiza economică

Analiza economică a dispozitivului constă în evaluarea performanțelor economice exprimate cu ajutorul a diverși indicatori sau indici economici.

Procentul de creștere a productivității muncii ca urmare a echipării cu dispozitive se calculează cu relația:

, unde:

-norma de timp necesară operației cu elemente sau dispozitive din dotarea mașinii-unelte, in condiții obișnuite de prelucrare;

-norma de timp necesară prelucrării cu dispozitivul proiectat.

= Tb + Ta + Ton + Td = Tb + Ta + Ton + Td + Tpi/n Tb= 0,14 min - timp de baza Tb= 0,14 min Ta=Ta1+Ta2+Ta3 - timpi auxiliari Ta=Ta1+Ta2+Ta3 Ta1=0,5 min - timpul aux. de prind/desprind a piesei Ta1= 0,1 min

72


Ta2= 0,16 min - timp aux. pt comanda mașinii Ta2= 0,16 min Ta3= 0,25 min timpul aux. pt. măsurători de control Ta3= 0,25 min Ton=timp de odihnă și necesități firești Ton= (Tb+Ta)∙3,5/100 Ton=0.036 min Ton=0,022 min Td=0,016 min - timpul de deserv. tehnică și organ. Td=0,010 min

=1,102 min =0,772 min

=42,74 %

=42,74 %

Creșterea de productivitate se obține datorită următorilor factori:- Eliminarea sau reducerea timpilor ajutători pentru verificarea poziției suprafețelor de

prelucrat în raport cu mașina-unealtă și cu scula așchietoare;- Reducerea timpilor ajutători pentru strângerea-slăbirea pieselor;

73


E11. ELABORAREA DESENELOR DE REPERE

Anexa 2- Membrană elasticăAnexa 3- Cep fix

74


BIBLIOGRAFIE

1. Gherghel N.,Construcţia şi exploatarea dispozitivelor.Vol 1-2 ,Instit.Politehnic Iaşi,1981.

2. Gherghel N.,Ghid de proiectare a dispozitivelor.Catedra de Maşini-unelte şi scule,Universitatea Tehnică “Gh.Asachi” Iaşi, 1991.

3. Gojineţchi N.,Gherghel N.,Proiectarea dispozitivelor,Vol.I.Inst.Politehnic Iaşi,1983.4. Gherghel N., Gojineţchi N.,Îndrumar de proiectare a dispozitivelor,Vol.I. Analiza

temelor de proiectare.Informarea iniţială.Stabilirea datelor iniţiale.Stabilirea soluţiilor de ansamblu ale dispozitivelor.Inst.Politehnic Iaşi,1992.

5. Gherghel N.,Îndrumar de proiectare a dispozitivelor,Vol.II. Elaborarea schemelor optime de orientare în dispozitive.Inst.Politehnic Iaşi,1992.

6. Gherghel N.,Îndrumar de proiectare a dispozitivelor,Vol.III. Proiectarea elementelor de orientare ale dispozitivelor. Inst.Politehnic Iaşi,1992.

7. Gherghel N., Seghedin N.,Proiectarea reazemelor dispozitivelor tehnologice. Ed.Tehnopress,Iaşi.

8. Gherghel N., Seghedin N.,Concepţia si proiectarea reazemelor dispozitizelor tehnologice,Ed.Tehnopress,Iaşi,2006.

9. Gojineţchi N., Gherghel N.,Îndrumar de proiectare a dispozitivelor.Vol. IV.Proiectarea sistemelor de strângere .Inst.Politehnic ,Iaşi.1992.

10. Niculae M.,Îndrumar pentru efectuarea studiilor tehnico-economice în proiectele de diplomă.Inst.Politehnic,Iaşi,1983.

11. Olteanu R.,Valasa I.,Atlas de dispozitive de precizie pentru strunjire,gaurire,frezare.Ed.tehnică,Bucureşti,1992

12. Plahteanu B.,Îndrumar pentru activitatea de cercetare- proiectare şi întocmire a proiectelor de diplomă, Vol.1-3,Inst.Politehnic Iaşi,1989.

13. Seghedin N.,Analiza şi sinteza structurală creativă a mecanismelor de strângere multiplă. Ed.Tehnopress,Iaşi ,2002.

14. Simionescu C., Simionescu M.,Prejban C., Album de dispozitive pentru prelucrări mecanice.Ed.Sapiens,Brăila,1994.

15. Stănescu I.,Tache V., Dispozitive pentru maşini-unelte.Ed.tehnică,Bucureşti,1969.16. Stănescu I.,Tache V., Dispozitive pentru maşini-unelte .Ed.tehnică,Bucureşti,1979.17. Tache V., Brăgaru A.,Dispozitive pentru maşini-unelte. Proiectarea schemelor de

orientare şi fixare a semifabricatelor.Ed.tehnică,Bucureşti,1985.18. Tache V.,Ungureanu I.,Stroe C.,Elemente de proiectare a dispozitivelor pentru maşini -

unelte .Ed.tehnică,Bucureşti ,1985.19. Tache V.,Ungureanu I., Stroe C., Proiectarea dispozitivelor pentru maşini -

unelte.Ed.tehnică,Bucureşti,1995.20. Vasii- Roşculteţ S., Gojineţchi N., Andronic C., Şelariu M., Gherghel N.,Proiectarea

dispozitivelor .E.D.P.Bucureşti ,1982.

75

Documents

Proiect Dispozitive