mecanisme 2015

8/17/2019 Mecanisme 2015

1/55

8/17/2019 Mecanisme 2015

2/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A T R Structura cursului, aplicaţii, proiect

Curs 3h: miercuri 8 – 10,30 Proiect 1h, joi: Temă de proiect

Laborator 1h, joi: Lucrări de laborator (5sau 6), sala G P 3

Nota finală: Proiect – (33%) Examen (aplicaţii, teorie) – (66%)

Cursuri: Disponibile on-line: student.rrv.ro/ …

2

8/17/2019 Mecanisme 2015

3/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A T R Subiectul cursului I

Introducere. Obiectivele disciplinei de mecanisme.

Istoria disciplinei: Teoria (ştiinţa) Mecanismelor şi Maşinilor

Studiul mecanismelor: analiză şi sinteză

Studiul mecanismelor: cinematică,dinamică Exemple

3

8/17/2019 Mecanisme 2015

4/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A T R Obiective ale disciplinei

Însuşirea corectă a noţiunilor de bază şi ametodelor specifice utilizate în analizastructurii, cinematicii şi dinamicii

mecanismelor (sistemelor mecanice).Crearea unor abilităţi privind modelarea unor

sisteme mecanice complexe.Folosirea metodelor moderne pentru

rezolvare analitică şi elementele necesarefolosirii metodelor numerice în analizacinematică şi dinamică.

Noţiuni de bază despre angrenaje şi came.

4

8/17/2019 Mecanisme 2015

5/55

Curs1 M E

C A N I S M E


Formarea abilităţilor de bază înidentificarea, reprezentarea, analiza şisinteza mecanismelor fundamentale: metode pentru analiza si sinteza

mecanismelor (metode grafice, metodeanalitice etc.)

5

8/17/2019 Mecanisme 2015

6/55

Curs1 M E

C A N I S M E


Identificarea calitativă a funcţiilor detransmitere ale unui mecanism cu ajutorulnoţiunilor structurale de bază;

Modelarea intuitiva a funcţiilor detransmitere ale mişcărilor cu simularea siinterpretarea răspunsului cinematic pentruprincipalele tipuri de mecanisme;

Modelarea intuitivă a funcţiilor detransmitere ale forţelor cu simularea siinterpretarea răspunsului static şi dinamic

pentru principalele tipuri de mecanisme;.

6

8/17/2019 Mecanisme 2015

7/55

Curs1 M E

C A N I S M E


Stabilirea caracteristicilor structurale,cinematice şi dinamice ale mecanismelor(analiză)

Conceperea de noi sisteme (sinteză) Mecanisme cu bare articulate Mecanisme cu roţi dinţate Mecanisme cu came

Not ă: elementele mecanismelor sunt considerate rigide

Analiză SintezăMECANISME

7

8/17/2019 Mecanisme 2015

8/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A T R Definiţia mecanismului

Sistem tehnic care transformă mişcarea înmişcare dorită (mişcare determinată)

Mișcare de oscila

ție a pistonului este transformat

ă în mi

șcarea

de rotație a arborelui cotit (motor)

Mișcare de rotație a arborelui se transformă în mișcarea de

oscilație a pistonului (pompă)

8

2

A

3

B

C

4

D

1

8/17/2019 Mecanisme 2015

9/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A T R Bibliografie

Alexandru, P. ş.a, Proiectarea funcţională amecanismelor. Editura Lux Libris. 1999 Talabă, D., Mecanisme articulate. Proiectare

asistată de calculator, Ed.Univ. Transilvania,

2004. Antonya, Cs., Simularea grafică a sistemelorde corpuri, Ed.Univ. Transilvania, 2004.

Erdman, A. G., Sandor, G. N., Kota, S.,

Mechanism Design: Analysis and Synthesis,Prentice Hall, 2001. Haug, J.E., Computers Aided Kinematics and

Dynamics of Mechanical System, vol. I.Allyn and Bacon, 1989.

Jalon, J.G., Bayo, E., Kinematic and DynamicSimulation of Multibody Systems – The realtime challenge, Springer-Verlag, 1994.

9

8/17/2019 Mecanisme 2015

10/55

Curs1 M E C A N I S M E

D A T R Bibliografie

Uicker, J.J. Jr., Pennock, G.R. and ShigleyJ.E. Theory of Machines and Mechanisms,Oxford University Press, 2011

Myska, David H. Machines & Mechanisms:applied kinematic analysis, 2nd Ed.,Prentice Hall, 2002

Shabana, A. A., Dynamics of MultibodySystems, Cambridge University Press,2005

Waldron, Kenneth J. and Kinzel, Gary L.,Kinematics, Dynamics, and Design of Machinery, John Wiley & Sons, Inc, 2004.

10

8/17/2019 Mecanisme 2015

11/55


D A T R Istoric - Ştiinţa Mecanismelor şi Maşinilor

Arhimede (ca. 287–212 i.e.n)a studiat şi sistematizatdispozitivele mecanicesimple (pârghia, planul înclinat, scripetele, troliul,şurubul)

A inventat o serie de"maşinării" menite săcontribuie la apărareaoraşului Siracuza.

11

8/17/2019 Mecanisme 2015

12/55



Heron din Alexandria (118 - 81i. e. n.) a construit chiarmecanisme şi maşini acţionate

pneumatic A scris mai multe cărți despre

Matematică, Geometrie și

Inginerie, care au fost utilizatepână la timpurile medievale. Alte invenții: maşini automate

pentru temple si teatre, mașini

militare, arme.

12

8/17/2019 Mecanisme 2015

13/55



Galileo Galilei în 1593 defineşte maşinaastfel: „O maşină este un mijloc prin careo greutate dată poate fi transportată la olocaţie dată prin folosirea unei forţe”.

Jacob Leupold în 1724 tratează descriereamaşinilor şi mecanismelor referindu-se la

„scopul lor de modificare a mişcării maidegrabă prin chiar construcţiamaşinăriei”.

13

8/17/2019 Mecanisme 2015

14/55


D A T R

Agustin de Betancourt(1758–1824), împreună cuJose Maria de Lanz, autorii

lucrării “Essai sur lacomposition desmachines” (1808),considerat a fi primul

tratat modern despremecanisme și prima cartecare conține o propunerede clasificare amecanismelor bazată pecriterii de transformare amișcării.

14

Istoric - Ştiinţa Mecanismelor şi Maşinilor

8/17/2019 Mecanisme 2015

15/55


D A T R

Franz Reuleaux (1829-1905) adezvoltat un sistem declasificare a mecanismelor și acreat sute de modele.În 1875 defineşte maşina astfel:„O maşină este o combinaţie decorpuri capabile de a rezista la

deformaţie, astfel aranjate caprin constrângere (mecanică)forţele din natură să producă efectul prescris ca răspuns la

mişcările de intrare prescrise”.

Istoric - Ştiinţa Mecanismelor şi Maşinilor

15

8/17/2019 Mecanisme 2015

16/55



André-Marie Ampère (1775-1836) afolosit prima dată cuvântul Cinematiquepentru studiul mișcării f ără a lua înconsiderare forțele

Francesco Masi în 1897 menţionează că:

„De aici înainte noi numim: ca mecanismun lanţ cinematic care a fost fixat pe unuldin componentele lui; ca maşină unmecanism ale cărui componente fac lucrumecanic”.

16

8/17/2019 Mecanisme 2015

17/55

8/17/2019 Mecanisme 2015

18/55


D A T R

http://www.iftomm.org International Federation for the Promotion of

Mechanism and Machine Science Technical Committee for Biomechanical Engineering

Technical Committee for Computational Kinematics Technical Committee for Gearing and Transmissions Technical Committee for Linkages and Mechanical

Controls

Technical Committee for Micromachines Technical Committee for Multi-body Dynamics Technical Committee for Reliability Technical Committee for Robotics and Mechatronics

Technical Committee for Rotordynamics Technical Committee for Sustainable Energy Systems Technical Committee for Transportation Machinery Technical Committee for Tribology

Technical Committee for Vibrations18

8/17/2019 Mecanisme 2015

19/55


D A T R

InginerieMecanică

Statică Mecanicasolidului

Dinamică

Cinematică Cinetică

Rezistenţă Mecanica

fluidelor

Hidrodinamică Termodinamică Aerodinamică

19

8/17/2019 Mecanisme 2015

20/55


D A T R

Cinematică - Ramură a mecanicii care seocupă cu studiul mișcării corpurilor,independent de masele lor și de cauzelecare produc mișcarea

Dinamică - Ramură a mecanicii carestudiază mișcările corpurilor ținând seama

de masele lor și de forțele care se exercită asupra lor

20

8/17/2019 Mecanisme 2015

21/55


D A T R Teoria mecanismelor

Structura mecanismelor

Cinematica mecanismelor

Dinamica mecanismelor

21

8/17/2019 Mecanisme 2015

22/55


D A T R

Curs Mecanisme

8/17/2019 Mecanisme 2015

23/55


D A T R

Curs Mecanisme

Exemple

8/17/2019 Mecanisme 2015

24/55


D A T R

24

8/17/2019 Mecanisme 2015

25/55


D A T R

25

8/17/2019 Mecanisme 2015

26/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R

26

8/17/2019 Mecanisme 2015

27/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R

27

8/17/2019 Mecanisme 2015

28/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R

28

8/17/2019 Mecanisme 2015

29/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R

29

8/17/2019 Mecanisme 2015

30/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R

30

8/17/2019 Mecanisme 2015

31/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R Mecanismul de direcţie (Ackerman)

Curs Mecanisme

R

8/17/2019 Mecanisme 2015

32/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R Mecanismul de suspensie

32

R ă d b i

8/17/2019 Mecanisme 2015

33/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R Ştergătoare de parbriz

33

R M i l t

8/17/2019 Mecanisme 2015

34/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R Mecanismul motor

34

R

8/17/2019 Mecanisme 2015

35/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R

35

R

8/17/2019 Mecanisme 2015

36/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R

36

8/17/2019 Mecanisme 2015

37/55

R Unelte software

8/17/2019 Mecanisme 2015

38/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R Unelte software

SIMPACK – INTEC GmbH

38

R Unelte software

8/17/2019 Mecanisme 2015

39/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T R Unelte software

LMS Virtual.Lab Motion

39

R Unelte software

8/17/2019 Mecanisme 2015

40/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T Unelte software

SimMechanics – MATLAB Mathworks

40

R Unelte software

8/17/2019 Mecanisme 2015

41/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T

Unelte software

alaska Technical University of Chemnitz, Germany AUTOLEV OnLine Dynamics Inc., United States AutoSim Mechanical Simulation Corp., United States AVL EXCITE AVL, Austria CAMeL-View IXtronics GmbH, Germany COMPAMM CEIT, Spain

Dynawiz Concurrent Dynamics International Hyperview Motionview Altair Engineering, United States MapleSim Maplesoft, Canada MECANO Samtech, Belgium MBDyn Politecnico di Milano, Italy MBSoft Universite Catholique de Louvain, Belgium NEWEUL University of Stuttgart, Germany RecurDyn Function Bay Inc., Korea RoboAnalyzer Avon Enterprises, India Robotran Universite Catholique de Louvain, Belgium SAM Artas Engineering Software, The Netherlands SD/FAST PTC, United States SimCreator Realtime Technologies Inc., United States

SimMechanics The Mathworks, United States SPACAR University of Twente, The Netherlands TRUE True-World, France Universal Mechanism Bryansk State Technical University, Russia Working Model Knowledge Revolution, United States

41

T R Definiţii - MAŞINA

8/17/2019 Mecanisme 2015

42/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T

Definiţii MAŞINA

maşină = sistemul tehnic care realizează cel puţin una dintre următoarele funcţii: transformă diferite forme de energie

(termică, chimică, electrică,electromagnetică, nucleară etc.) în energiemecanică (lucru mecanic);

transformă şi transmite energia mecanică; transformă energia mecanică in alte forme

de energie.

42

T R Definiţii - MECANISMUL

8/17/2019 Mecanisme 2015

43/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T

e ţ C S U

Teoria mecanismelor Este ştiinţa mişcării relative ale corpurilor

tehnice supuse la legături

Mecanismul Părţi componente ale maşinilor ce sunt

sisteme de corpuri în care mişcarea unora -

numite elemente motoare - se transformă in mişcarea determinată a celorlalte -numite elemente conduse.

Mecanismul Este un sistem tehnic de corpuri în care

mişcarea unui corp se transformă înmişcarea necesară a altor corpuri (îngeneral considerate rigide)

43

T R Componentele mecanismelor

8/17/2019 Mecanisme 2015

44/55

Curs1 M

E C A N I S M E

D A T

p

Elemente cinematice (corpuri)

Cuple cinematice (legături, constrângerimecanice)

Lanţuri cinematice

44

T R Mecanismul bielă-manivelă (manivelă-culisor)

8/17/2019 Mecanisme 2015

45/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A T Mecanismul bielă manivelă (manivelă culisor)

Elementulcinematic

conducător

(motor),manivelă

Element

cinematicBielă

Elementulcondus

Culisor

45

Cuplă cinematică de rotaţie

8/17/2019 Mecanisme 2015

46/55

T R Clasificarea mecanismelor -

8/17/2019 Mecanisme 2015

47/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A T Clasificarea mecanismelor

Mecanisme generatoare de funcţiiElementul condus reproduce o lege dată demişcare, pentru o anumită lege de mişcarea elementului conducător

Mecanisme de orientare

Mecanisme generatoare de traiectorii

Sunt importante orientarea unor

elemente

Un punct din planul unui element cumişcare complexă reproduce o traiectoriedată

47

T R Mecanisme generatoare de funcţii

8/17/2019 Mecanisme 2015

48/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A T

Este de interes mişcarea relativă aelementelor cinematice legate la bază.

Mecanism patrulater pentrufrânarea scaunului cu rotile,acționat de mână

48

T R Mecanisme generatoare de funcţii

8/17/2019 Mecanisme 2015

49/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A

Function Generation Mechanisms

Mecanism patrulater pentru un aspersor

49

A T R Mecanisme de orientare

8/17/2019 Mecanisme 2015

50/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A

Este de interes întreaga mișcare ale elementelorintermediare (de ex. biela)

Sistemul de frânare ale patinelorcu role

Fixed pivot points

2

4

3

Moving

joints

50


8/17/2019 Mecanisme 2015

51/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A

Mecanism patrulater pentru capotaauto

51


8/17/2019 Mecanisme 2015

52/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A

Platforme de ridicare

5

34

21

6

5

34

2

16

52

A T R Mecanisme generatoare de traiectorii

8/17/2019 Mecanisme 2015

53/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A

Traiectoria unui punct este de interes șinu cu mișcarea (de rotație) elementelorcinematice

Macara – traiectorie liniară

53

A T R Mecanisme cu traiectorii liniare

8/17/2019 Mecanisme 2015

54/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A

54

A T R Mecanisme cu traiectorii liniare

8/17/2019 Mecanisme 2015

55/55

Curs1 M E

C A N I S M E

D A

55

mecanisme 2015

Documents