definiția dispozitivelor.pdf

8/9/2019 Definiia dispozitivelor.pdf

1/64

1

1.Definiia dispozitivelor

Dispozitivul reprezint un component auxiliar al unui sistem tehnic, ounitate din punct de vedere funcional, alctuit din elemente, cel puin n parte

solide, ale cror legturi le permit o mobilitate limit i care rmn n serviciu derepaus relativ.

Caracteristicile de baz ale unui dispozitiv sunt:

este un grup de elemente (organe de maini), cel puin n parte solide,legate ntre ele ntr-un fel determinat i care formeaz o unitate;

elementele care-l compun nu se deplaseaz ntre ele n timpul lucrului,ntruct n acest caz dispozitivul se transform n mechanism;

ndeplinete o anumit funcie ntr-un sistem tehnic, n care esteinclus.

n figura 1.1 - Dispozitivul n interdependen funcional cu elementelesistemului tehnologic, este reprezentat un model al sistemelor tehnologice, n caredispozitivele se gsesc n interdependen funcional cu toate elementelecomponent.


2/64

2

2.Clasificarea dispozitivelor

A.Dup locul unde sunt utilizate n tehnologie, se deosebesc:

dispozitive de orientare i fixare a semifabricatelor la prelucrare- denumite i dispozitive pentru maini-unelte (dispozitive

pentru frezat, strunjit, maini de gurit, maini de rectificat,etc.);

dispozitive de orientare i fixare a sculelor, denumite iportscule: portcuite, portarozi, portfiliare;

dispozitive de orientare i fixare a pieselor sau subansamblelorla asamblare (dispozitive de nituit, dispozitive de sudat, etc.);

dipsozitive de control (dispozitive pentru controlulparalelismului, coaxialitii, planeitii, etc.).

B.Dup gradul de universalitate, se deosebesc dispozitive:

universal - permit orientarea i fixarea unor semifabricate ipiese cu dimensiuni i forme foarte apropiate; specializate - permit orientarea i fixarea unor semifabricate i

piese cu dimensiuni i forme apropiate; speciale - permit orientarea i fixarea unor semifabricate i

piese cu dimensiuni i forme foarte apropiate, la o singuroperaie;

din elemente modulare - sunt construite din elementelemodulare cu grad ridicat de universalitate i se obin prin

asamblarea unor module dup necessitate, (se folosesc pentruoperaii de gurire, frezare, alezare, etc.).C.dup felul acionrii dispozitivelor:

dispozitive acionate manual - la care lucru mecanic necesarfixrii semifabricatului se realizeaz folosind energia musculara operatorului;

dispozitive acionate mecanic - la care lucru mecanic necesarfixrii semifabricatului se realizeaz folosind energia electric,magnetic, hidraulic, vacuum, etc.;

D.dup gradul de automatizare, dispozitivele pot fi:

dispozitive automate - orientarea i fixarea semifabricatelor seface fr intervenia muncitorului, (mainile automate, liniileautomate);

dispozitive acionate mecanic - la care orientarea i comandafixrii se face de ctre muncitor, iar lucru mecanic necesar serealizeaz electric, pneumatic, hidraulic, magnetic sauelectromagnetic.


3/64

3

3.Orientarea unui corp prismatic n spaiu

n general, un semifabricat raportat la axele unui sistem cartezian dereferin are 6 grade de libertate, dup axe (fig. 2.2):

3 rotaii;

3 translaii.


4/64

4

4.Orientarea complet i redus a semifabricatelor prismatice

Se considerun semifabricat prismatic, iar pe partea superioar trebuie s sefrezeze un canal ca n fig. 2.8 i avem urmtoarele cazuri:

orientare complet - canalul se prelucreaz pe o anumit lungime;canalul este cotat fade toate cele trei planuri, se anuleaz toate celease grade de libertate, fig. 2.8.a;

orientare redus de ordinul I - canalul se prelucreaz pe toatlungimea; canalul este cotat fa de dou planuri; se anuleaz 5 gradede libertate, fig. 2.8.b;

orientare redus de ordinul II - se prelucreaztoat suprafaa; estecotat fa de un plan; se anuleaz 3 grade de libertate, fig. 2.8.c;

B1-baz principal de aezare - anuleaz 3 grade de libertate;B2-baz principal de ghidare - anuleaz 2 grade de libertate;B3-baz principal de oprire - anuleaz 1 grad de libertate.


5/64

5

5.Orientarea complet i redus a semifabricatelor cilindrice

Se consider un semifabricat cilindric, iar pe partea superioar trebuie s se frezezeun canal ca n fig. 2.9, fig. 2.10, fig. 2.11 i avem urmtoarele cazuri:

orientare complet - canalul se prelucreaz pe o anumit lungime la o

anumit, poziie fa de un alezaj (n cazul nostrum diametral opus); canaluleste cotat fa de toate cele trei planuri, se anuleaz toate cele ase grade delibertate, fig. 2.11;

orientare redus de ordinul I - canalul se prelucreaz pe o anumit lungime;canalul este cotat fa de dou planuri; se anuleaz 5 grade de libertate, fig.2.10;

orientare redus de ordinul II - canalul se prelucreaz pe toat lungimea;este cotat fa de un plan; se anuleaz 4 grade de libertate, fig. 2.9;

B1, B2- baze duble de ghidare - se anuleaz 4 grade de libertate;B

3-baz principal de oprire - se anuleaz 1 grad de libertate;

B4-baz de blocare - se anuleaz 1 grad de libertate.


6/64

6

6.Elemente de reazem fixe

Cepurile de reazemSunt elemente de orientare care servesc la rezemarea pieselor, n general, pe suprafe

plane neprelucrate sau prelucrate grosolan.Cepurile pot fi:

cu cap plan, fig. 2.12.a; cu cap bombat, fig. 2.12.b; cu cap zimat, fig. 2.12.c.

Cepurile se monteaz n corpul dispozitivelor prin presare cu un ajustaj H7/n6 simpsau prin intermediul unei buce, fig. 2.12.d, fig. 2.12.e.

Materialul din care se execut sunt material rezistente la uzur: OSC 8, OSC 10 - pentru cepuri cu dimensiuni mici; OLC 10, OLC 15 - pentru dimensiuni mari.

D - diametrul capului de reazem; d - diametrul de montaj; H - nlimea util acapului; L - lungimea total.


7/64

7

Plcuele:n figura 2.13 sunt prezentate cteva variante constructive de plcue fixe:

se folosesc la rezemarea semifabricatelor pe suprafee plane prelucrate i cuntinderi mai mari;

plcuele se fixeaz pe corpul dispozitivelor cu 23 uruburi cu cap necat.n cazul cnd semifabricatele se reazem pe o suprafa lateral a unei plcue, aceas

trebuie s fie orientat n plan pentru a orienta correct semifabricatul.n fig. 2.14 se prezint dou moduri de centrare a plcuelor.Plcuele se execut din oeluri de cementare OLC 10, OLC 15, cementate pe o

adncime de 0.81,2 mm, la o duritate de 55 - 60 HRC.


8/64

8

Mese de reazem

Mesele de reazem, fig. 2.15, seutilizeaz la orientarea semifabricatelor de

dimensiuni mari i rigiditate sczut pentrusuprafee prelucrate.Ele se execut din OLC 15 i suport

acelai tratament ca plcuele.Costul tehnologiilor de execuie este ridicat, condiiile de rugozitate a suprafeelor s

ca cele ale plcuelor iar ele sunt prevzute cu nite canale n scopul aezrii ct mai coreca semifabricatului.


9/64

9

7.Construcia reazemelor principale reglabile

Reazeme reglabile

Pentru prelucrarea pieselor cu abateri mari de la dimensiuni, apare necesitatea regl

nlimii reazemelor, n funcie de dimensiunile pieselor care se orienteaz.n aceste situaii, reazemele fixe se nlocuiesc parial sau total cu reazeme reglabileReazemele reglabile din fig. 2.16, a, b i c sunt constituite din:1 - reazem (urub);2 - contrapiuli;3 - buc filetat;4 - corpul dispozitivului;5 - urub (tift) filetat.

Pentru cazurile n care reazemul reglabil trebuie s prezinte o suprafa activ relatimare se pot utiliza construcii prevzute n fig. 2.16.c.


10/64

10

Plcue reglabile

Plcuele reglabile se folosesc la rezemarea semifabricatelor pe suprafee planeprelucrate i cu ntinderi mai maripentru prelucrarea pieselor cu abateri mari de la

dimensiuni unde apare necesitatea reglrii nlimii de reazem.n fig. 2.17 sunt prezentate dou variante constructive de plcue reglabile cuurmtoarele pri componente:

1 -plcu reglabil;2 - urub (prezon);3 - piuli;4 - corpul dispozitivului (a); arc elicoidal (b);


11/64

11

8.Precizia orientrii semifabricatelor n dispozitive

Abaterile care apar n procesul prelucrrii pot fi dimensionale, de form i de poziiprovocate de mai muli factori ai procesului tehnologic.

Aceste erori nu se pot elimina complet pentru c unele sunt sistematice iar altele sunmpltoare. (1)

(dispersia cmpului abaterilor tolerana dimensiunii prelucrate)Erorile cele mai semnificative sunt:

erorile de instalare a semifabricatului n dispozitiv;

erori cauzate de variaia forelor de achiere;

erori de reglare a elementelor sistemului tehnologic;

erori de control; erori determinate de variaia temperaturii degajate n procesul de prelucrare;

erori ale mainii-unelte;

erori determinate de uzura admisibil a sculelor.Eroarea de instalare a semifabricatului este dependent de:

=+ + (2)unde:

eroare de orientare; eroarea dispozitivului; eroarea datorat forelor de fixare.

< (0,3 0,5) (3)


12/64

12

9.Erorile de orientare la orientarea pe prisme

Prismele sunt folosite la orientarea pieselor pe suprafee cilindrice exterioare.

se urmrete n general axa acestora (o suprafa cilindric), rezult c nu sefolosete ca baz de orientare axa cilindrului ci dou generatoare ale acestuia

apar erori de orientare; scula are o poziie fix fa de feele prismei, deci fa de intersecia acestora

punctual V, iar cota de reglare este CR.La prelucrarea suprafeelor canalului la o pies cilindric ca n fig. 3.4 se pot cere

cotele a, b sau c. Bazele de cotare prezint deplasri fa de cea de orientare care este mucce trece prin V.

1)pentru cota a, baza de cotareBC1, rezult distana dintre

cele dou baze = (1)

variaia acestei distanereprezint eroarea la cota a

= (2)2)pentru cota b, baza de cotare

BC2, rezult:

= (3) eroarea de orientare este:

=

1 (4)

3)pentru cota c, baza de cotare este BC3:

= + (5)

eroarea de orientare pentru cota c va fi:

= +1 (6) eroarea maxim apare la cota c, deci atunci cnd baza de cotare este mai

deprtat de baza de orientare i un unghi mic; eroarea minim apare la unghi mare, iar baza de cotare s fie mai

apropiat de cea de orientare;

pentru unghiul se folosesc valori normalizate de 60, 90i 120.


13/64

13

Dac cotele a, b i c nu sunt n planul de simetrie, fig. 3.5, variaia deplasrilor relatale bazelor trebuie proiectate pe direcia cotelor respective.

Calculul erorilor pentru acest caz seface:

1) cos = cos (7)

rezult:

() =

(8)

2)

cos = cos (9)

rezult:

(

) =

1

(10)

3)

cos+ = cos+ (11)

rezult:

() =

+1 (12)Caz particular dac = 90, iar cotele a, b, c sunt paralele cu una din feele prisme

fig. 3.6, rezult:

(

) =

(13)

() = 0() = , pentru c = = 45 (14)


14/64

14

10.Fixarea semifabricatelor n dispozitive

Aplicarea asupra semifabricatului a unui sistem de fore care s-l menin permanenn contact cu elementele de orientare i s se pstreze aceast poziie pe tot parcursul

procesului de prelucrare, se numete fixare.

Forele care acioneaz asupra semifabricatului sunt artate n fig. 4.1.

Fore de prestrngere realizeaz punerea n contact a semifabricatului cu elementele de reazem;

ele au valori relativ mici i de multe ori sunt substituite de forele de achiere


15/64

15

Cazul a, G - greutatea semifabricatului are rolul de prestrngere;Cazul b,c - sunt cazuri mai puin ntlnite la care G sau componentele acestuia

trebuiesc contracarate prin alte fore de prestrngere. Aceste fore de prestrngere serealizeaz cu ajutorul mecanismelor de fixare.

Forele i momentele de achiere

acestea au valorile cele mai mari i amplasrile cele mai defavorabile procesude orientare i fixare;

forele de achiere sunt variabile i n regim staionar;

mrimea acestor fore de achiere precum i direcia i sensul lor de acionaresunt importante de cunoscut pentru a putea fi uor contracarate de mecanismde fixare.

Forele masice

Greutatea semifabricatului este o for masic.Forele i momentele masice trebuiesc luate n considerate mai ales cnd

semifabricatul este n micare. Ele produc perturbaii n procesul de orientare i fixare. = , (1)

rezult:

= , (2)unde:

este masa piesei;masa de echilibru


16/64

16

Forele secundare

sunt mai puin luate n calcul, de exemplu:fora secundar apare la retragereaburghiului din pies, for ce trebuie contracarat.

Asupra unui semifabricat poate aciona una sau mai multe fore de fixare.

Forele de fixareSe aplic semifabricatului prinmecanismul de fixare, dup ce acesta a fost orientat

dispozitiv prin aplicarea forelor de prestrngere.Forele de fixare pot fi principale i suplimentare.Forele principale se aplic perpendicular pe baza de orientare i leag numrul max

de grade de libertate.Forele de strngere suplimentare se aplic n cazul cnd se dorete micorarea fore

de fixare principale sau asigurarea unei orientri i a unei fixri pe mai multe direcii.Modul de aplicare a forelor de fixare poate fi urmrit n figurile 4.4, 4.5 i 4.6.


17/64

17

11.Construcia i exploatarea mecanismelor cu bride

a) = (+ ), b) = , c) = (+ ),rezult: rezult: rezult:

= + ; = ; =

+ ;

+ = ; = ; = + ; = + . =

. =

+ .

Cu prghia din fig. 5.2 a) - se poate obine numai o demultiplicare;Cu prghia din fig. 5.2 b) - se poate obine multiplicare sau demultiplicare;Cu prghia din fig. 5.2 c) - se poate obine o multiplicare.Prghiile pot fi foarte diverse dup unghiul forei de acionare Q fa de fora

de strngere S.Un exemplu de prghie unghiular este dat n fig. 5.3.Relaiile dintre fore i curse sunt date de relaiile:

= ,rezult:

= ;

=

=

.

n general bridele sunt folosite n mecanismelecombinate cu filet, cu excentrici, la acionri manuale sau combinate.

n fig. 5.4 sunt artate exemple de dispozitiv de fixare cu prghii (bride)pentru urmtoarele cazuri:

demultiplicare de for, fig. 5.4.a;

demultiplicare sau multiplicare de for, fig. 5.4.b; multiplicare de for, fig. 5.4.c.


18/64


19/64

19

12.Mecanismele de strngere cu filet

Calculul curselor i forelor de strngere realizate la mecanismele cu filet:

pentru realizarea strngerii cu mecanismele cu filet trebuie s se aplicepiuliei sau urubului un moment de rotire;

o parte din momentul M este consumat pentru antrenarea piuli ei sauurubului pe suprafeele elicoidale ale filetului M1 = tan(+),n care:este raza medie a filetului; fora axial; unghiul de pant; unghiul de frecare.

o alt parte a momentului este consumat pentru nvingerea frecrilorde pe partea frontal a piuliei sau urubului n micare, M2.

Iar =+.La rotirea urubului sau piuliei cu un unghi , acesta se deplaseaz pe

direcia forei de strngere cu o curs h proporional cu pasul p al filetului.

= .


20/64

20

Principalele tipuri de suprafee frontale a piuliei sau urubului n micaredepinde de forma suprafeei respective.

=

1

3

,

unde: este coeficientul de frecare pe suprafaa frontal de strngere.

e)

= tan(+)+

.Mecanismele de strngere cu filet sunt foarte adecvate pentru acionarea

manual, deoarece unghiul de pant al filetului este foarte mic (de obice i sub 3),rezult aadar o conservare sigur a forelor.

a) = = 0, = 0 b) = 0, = , c) i d) 0, = ,

rezult: rezult: rezult:

= tan(+) ; =

tan(+)+13; =

tan(+)+12


21/64

21

n fig. 5.9 sunt prezentate diferite variante constructive de capete pentruantrenarea uruburilor i piulielor.


22/64

22

13.Mecanisme de strngere cu pene

Aceste mecanisme sunt cele mai simple dar sunt adecvate numai pentruacionarea mecanizat deoarece la acionarea manual se obin fore mici.

tan =,rezult:

= tan,unde:

este cursa de ieire;

este cursa de intrare; este fora de baterea penei; fora de strngere.Pentru determinarea forei Sn funcie de fora Qse face proiecia pe

vertical i pe orizontal a forelor fig. 5.10 i rezult:

+ =

= =?

=? tan(+)=

tan = rezult:

= tan = tan(+)nlocuind n sistem se obine:

= [tan(+)+tan],iar = (),unde:

este de frecare ; penei; fora de batere a penei.este de frecare ; fora de strngere;


23/64

23

Pentru calculul forei de dezbatere a penei , se face proiecia pe orizontali vertical a forelor, fig. 5.11:

= =

+

=

[tan( )+ tan] 0tan(

)+ tan

0

= tan = tan( ) +

= [tan( )+tan] 0Pentru rezolvarea condiiei de conservare a forei trebuie ca unghiul de pant

s fie mai mic sau egal cu suma unghiurilor de frecare.

=

= 540

iar pentru a garanta conservarea

+ = 1120Pentru unghiuri mai mari nu mai este garantat conservarea, rezult aadar

c nu mai pot fi utilizate acionri manuale.

Pentru pan asimetric bilateral cu frecare inegal avem:

+

definiția dispozitivelor.pdf

Documents