1. Precizai tipurile de sisteme de acionare clasice; prezentai avantajele i dezavantajele fiecruia n comparaie cu celelalte.Sunt cunoscute urmtoarele tipuri de sisteme de acionri:- Hidraulic: avantaje: robustee, puteri de acionare mari, greuti reduse ale componentelor corespunztoare acestor puteri, posibiliti de reglare bune, domeniu mare de reglare a vitezelor n mod continuu, vitez mare i uniformitate la inversarea sensului micrii.Dezavantaje: sensibilitate la modificarea temperaturii mediului ambiant, necesitatea unui grup de acionare hidraulic, utilizarea unor echipamente de comand uneori complicate.Un circuit hidraulic, indiferent de rolul pe care-l ndeplinete ntr-un sistem, este constituit dintr-o multitudine de rezistene hidraulice, aflate n partea de comand sau de for, montate n series au paralel.- Pneumatic: avantaje: viteze mari de acionare, elasticitate crescut, posibiliti de conectare la reeaua de aer comprimat; este asemntoare n anumite privine cu acionarea hidraulic, dar lipsesc conductele de retur i are o sensibilitate mai mic la modificrile de temperatur.Dezavantaje: se folosesc presiuni mici, ceea ce nu permite dezvoltarea unor fore mari, performane de precizie i dinamice reduse datorit compresibilitii aerului i vitezei de propagare sczute a semnalelor precum i a comutaiei mai lente.- Electric: avantaje: existena disponibilitilor de energie electric, asigurarea de caracteristici dinamice superioare pt un domeniu mare de reglare al vitezelor, precizia ridicat de poziionare, compatibilitatea mare cu sistemele de comand i construcia senzorilor, adoptarea comenzilor numerice, utilizarea motoarelor electrice pas cu pas nltur traductoarele de poziie, iar cuplele cinematice de translaie pot fi acionate cu motoare electrice liniare.Dezavantaje: utilizarea unor mecanisme suplimentare pt adaptarea vitezei unghiulare i a momentului motor la cerinele concrete de micare ale cuplelor conductoare, cuplarea acestor mecanisme fcndu-se prin reductoare fr joc mecanic, cu inerie redus i elasticitate mic.- Hibrid: acestea mbin avantajele acionrilor hidraulice, pneumatice i electrice, dar duc la o construcie mai complex. Au aprut convertori electro, pneumo sau fluido-mecanici care transform un semnal de intrare electric, fluidic sau pneumatic n unul mecanic analog, ca de exemplu: motoarele torsionale, electromagneii proporionali. Au aprut de asemenea servomecanismele electrohidraulice, servovalvele, amplificatoarele hidraulice de cuplu antrenate la arborele de comand de motoare electrice pas cu pas.2. Organizarea unei instalaii de acionare hidraulice: schema, elemente component i rolul fiecruia.Elementele eseniale n structura instalaiei de acionare hidraulice se gsesc urmtoarele:- generatorul hidraulic are rolul de a asigura un debit de ulei sub presiune pt motoarele hidraulice prin traversarea servovalvei ce-l comand.- servovalva are rolul de a controla debitul de ulei sub presiune mare care alimenteaz motorul hidraulic.- rezervorul de ulei returnat uleiul utilizat de motorul hidraulic se ntoarce n rezervor. Pompa hidraulic scoate uleiul din acest rezervor pt a alimenta circuitul de putere.- motorul hidraulic acesta se prezint sub forma unei cuple piston-cilindru, cnd se doresc deplasri rectilinii, i sub forma unei turbine cnd se asigur rotaii. Pistonul asigur deplasri de mic amplitudine datorit volumului limitat de ulei sub presiune din cilindru.3. Tipuri de sisteme de acionare hidraulice: enumerare, caracteristici.Din analiza sistemelor de acionare hidraulice utilizate n robotic reiese c se folosesc trei tipuri de sisteme.Sisteme hidraulice de poziionare cu comand secvenial. Acestea sunt sisteme n circuit deschis la care fluxurile energetic i informaional se transmit unidirecional. Precizia de poziionare a elementelor de execuie se obine cu ajutorul opritorilor rigizi, reglabili sau nereglabili, sau cu limitatori de curs.Sisteme electrohidraulice deschise, cu comand numeric. Acestea folosesc motorul hidraulic pas cu pas, care transform impulsurile de comand n deplasri unghiulare sau liniare.Sisteme electrohidraulice de urmrire. Sunt sisteme n circuit nchis, cu traductori de reacie. Elementele de comand caracteristice lor sunt servovalvele. Toate aceste sisteme permit realizarea rotaiei i a deplasrii rectilinii. 4. S se explice modul de funcionare al unui sistem monogenerator-multimotor.Este prezentat schema hidraulic de acionare a unui manipulator cu trei grade de libertate care lucreaz n sistem cartezian. Cei patru cilindri hidraulici care realizeaz deplasarea dup X, Y, Z i strngerea desfacerea minii mecanice sunt alimentai de la o singur pomp cu debit constant. Acumulatorul hidraulic 1 furnizeaz un debit suplimentar de ulei n sistem la pornirea simultan a mai multor cilindri hidraulici si amortizeaz pulsaiile de presiune din sistem n regimurile tranzitorii. Acumulatorul hidraulic 2 are rol de siguran.La oprirea accidental a motorului electric de antrenare a pompei n momentul manipulrii piesei, presiunea din sistem va scdea brusc rezultnd desfacerea minii mecanice, existnd pericolul de accident. Datorit acumulatorului 2 presiunea se va menine constant n camera cilindrului hidraulic de acionare a minii mecanice.5. Enumerai componentele hidraulice tipizate ntlnite n instalaiile hidraulice de acionare.Principalele component hidraulice tipizate sunt:- motoarele hidraulice liniare;- motoarele hidraulice rotative;- pompele volumice;- acumulatoarele hidraulice;- aparatura hidraulic de distribuie i reglare;- servoelementele;- filtrele.6. Influena tipului pompei asupra caracteristicilor energetice ale sistemelor de acionare hidraulic; pompa cu debit constant.Randamentul energetic, fr a considera pierderile de presiune i debit n sistem, are expresia: = PM/Pp = pMQM/ppQp, n care: PM, Pp puterea dezvoltat de motorul hidraulic de acionare, respective puterea consumat de pomp;pM, pP presiunea din camerele motorului hidraulic, dependent de sarcina manipulat, respective presiunea la ieirea din pomp;QM, QP debitul care ntr n motor, dependent de vitezele de deplasare ale elementului de execuie, resprectiv debitul la ieirea din pomp.Din diagram rezult c motorul hidraulic dezvolt o putere mai mic dect puterea consumat de pomp, ceea ce indic un randament sczut.7. Influena tipului pompei asupra caracteristicilor energetice ale sistemelor de acionare hidraulic; pompa cu debit reglabil.n acest caz se obine o cretere a randamentului. Acest sistem de alimentare asigur modificarea automat a debitului n sistem la o presiune constant i meninerea acesteia la o valoare corespunztoare vitezei pistonului motorului hidraulic. = PM/Pp , deoarece Q este constant.Aceast soluie este avantajoas dac toate motoarele hidraulice care realizeaz deplasrile corespunztoare gradelor de mobilitate ale robotului lucreaz la aceeai valoare a presiunii.8. Influena tipului pompei asupra caracteristicilor energetice ale sistemelor de acionare hidraulic; pompa cu volum reglabil.Dac n loc de reglarea rezistiv a debitului din sistemul hidraulic se folosete reglarea volumic, atunci se obine cel mai bun randament energetic.n acest caz modificarea debitului pompei i a presiunii n sistem se realizeaz n mod automat prin intermediul sistemelor de comand i valorile lor se stabilesc pt fiecare ciclu de lucru al robotului.Din punct de vedere energetic sistemele de acionare hidraulice arat astfel:Pompa volumic energia hidrostatic Motor hidraulic energie mecanic Mecanism9. Clasificarea motoarelor hidraulice.Motoarele hidraulice se impart n motoare cu curs limitat i motoare a cror curs este nelimitat. Motoarele cu curs limitat pot fi liniare i rotative.- motoare hidraulice liniare cu curs limitat: motoare hidraulice liniare; motoare hidraulice liniare numerice cu comand absolut; motoare hidraulice liniare numerice cu comand incremental;- motoare hidraulice cu curs limitat rotative;- motoare hidraulice rotative.10. Motoare hidraulice liniare.Acestea se clasific n funcie de numrul direciilor n care cilindrul face deplasarea precum i n funcie de construcia sa: piston, plunjer simplu sau multiplu.Fora la tija pistonului pt astfel de motoare hidraulice liniare va fi:F = p1* D2/4 p2*(D2 d2)/4 pa*d2/4 - FfIn care: pa presiunea atmosferic.Puterea hidraulic consumat pt dezvoltarea forei F este:P = p*Q/612 [kW]11. Motoare hidraulice liniare numerice cu comand absolut.La acest tip de motor poziia este obinut printr-o informaie numeric de comand. Aceast tehnologie asigur:- simplificarea interfeelor;- simplificarea funciilor de control;- sensibilitate la perturbaiile mici.Se utilizeaz MHLN cu comand absolut, la care informaia numeric, codificat prin n bii, corespunde unei poziii a motorului.Acest tip de comand a motoarelor hidraulice liniare se poate face n dou moduri:- utiliznd n cilindri de lungime 2ix, cu i variind de la 0 la n-1, iar x fiind o lungime de baz.- utiliznd combinarea a 2n orificii de alimentare astfel nct unui orificiu de alimentare i corespunde o poziie specific a tijei. Comutarea alimentrii se realizeaz prin n distribuitoare.12. Motoare hidraulice liniare numerice cu comand incremental.La acest tip de motor poziia este obinut printr-o informaie numeric de comand. Aceast tehnologie asigur:- simplificarea interfeelor;- simplificarea funciilor de control;- sensibilitate la perturbaiile mici.Se utilizeaz MHLN cu comand incremental, la care numrul de impulsuri de presiune constituie informaia pt poziie. Acest tip de comand necesit utilizarea unei memorii.Acest tip de comand se realizeaz n dou variante:- fie printr-o comand secvenial direct a cilindrului;- fie printr-o cretere a debitului, deplasnd printr-un motor pas cu pas tija unui distribuitor.Clindrul este format dintr-un corp n care se deplaseaz o tij prevzut cu m caneluri cu orificiu radial i cu o perforare axial. Patru orificii de alimentare, de pe corp, asigur avansul secvenial al tijei. Poziia lor este n aa fel nct un orificiu din cele patru este n dreptul unui orificiu radial din tij n timp ce celelalte sunt nchise prin prezena tijei.n repaus, cilindrul este n echilibru hidraulic. Orificiul 1 este racordat la presiune nalt, orificiul 3 este racordat la presiune joas, iar 2 i 4 sunt nchise. Pt a efectua deplasarea cu un pas trebuie s se realizeze urmtoarele operaii: nchiderea orificiilor 1 i 3, racordarea orificiului 2 la presiune nalt i orificiului 4 la presiune joas. Tija se va deplasa pn ce orificiul 4 va fi nchis. Dac orificiul 2 va fi racordat la presiune joas, deplasarea se va efectua n cellalt sens.13. Motoare hidraulice cu curs limitat rotative.Sistemele de acionare hidraulic utilizeaz aceleai tipuri principale de motoare cu curs limitat rotative ca i sistemele pneumatice. Amintim de motoarele cu palete, ale cror principiu de funcionare este comparabil cu cel al motoarelor liniare. n acest sens se cunosc dou tipuri de motoare, dup cum paleta este simpl sau dubl. Cursele sunt de 280 i respectiv 120. Aceste sisteme sunt atractive pt utilizarea n robotic, dar pun totui probleme de etaneitate. 14. Motoare hidraulice rotative.Motoarele hidraulice rotative pot fi: cu roi dinate; cu palete; cu pistoane radiale; cu pistoane axiale.Motorul cu pistoane radiale. Acest motor este constituit din pistoane dispuse liber pe direcia radial a unui rotor i avnd la extremitatea lor o rol. Aceast rol este n contact cu statorul care are o form particular, jucnd rolul de cam. Alimentarea pistoanelor se efectueaz secvenial astfel nct s genereze o for tangenial. Motorul posed o mare plaj de utilizare.Motorul cu pistoane axiale. Pistoanele, paralele cu axa de rotaie a motorului, creaz o for tangenial acionnd pe un platou nclinat. Acelai efect se obine prin dispunerea platoului perpendicular pe arborele de ieire i nclinnd ansamblul pistoanelor.15. Organe de comand-servovalv: principiu de funcionare, elemente componente, mod de funcionare.Servovalva este elementul de comand din sistemele hidraulice care asigur modificarea debitului prin curent electric. Ele au diferite forme constructive, funcionnd dup diverse principii.Servovalva conine urmtoarele componente: - dou bobine care dau un cuplu motor;- o palet cu arc de readucere;- dou duze sau injectoare;- un sertra distribuitor.n repaus, cnd cuplul creat de cele dou bobine este nul, presiunile din orificii i n camerele de comand sunt egale. Sertraul este n echilibru hidrostatic i centrat astfel c nu exist debit. O diferen de curent n bobine creaz un cuplu electromagnetic care pune n micare paleta. Acum se creaz un dezechilibru n camerele de comand care determin micarea sertraului distribuitor pn cnd aciunea arcurilor echilibreaz aciunea presiunii. Se constat c deplasarea sertraului distribuitor este proporional cu diferena de current din cele dou bobine.Schema cinematic i variant constructiv, greutatea, gabaritul, preul de cost i posibilitile de exploatare ale unui robot sunt determinate de schema hidraulic adoptat, de tipul aparaturii hidraulice folosite. 16. Dai un exemplu de schem de acionare hidraulic de poziionare cu comand secvenial; precizai elementele componente i rolul lor; descriei modul de funcionare.Schema hidraulic asigur o frnare eficace la sfritul cursei i o comportare dinamic superioar datorit folosirii sertarelor de frnare cu comand mecanic, concepute special.Dezavantajul const n necesitatea amplasrii direct pe subansamblul robotului a sertarelor de frnare, ceea ce complic sistemul de conducte de presiune, precum i montarea camelor de comand.

17. Din ce tip de sistem de acionare hidraulic face parte schema urmtoare? Motivai i descriei modul de funcionare.Schema din figur face parte din schemele de acionare hidraulic cu comand secvenial (schem de acionare cu elemente pneumohidraulice/ soluie simplificat de acionarea hidraulic).3.14a este prezentat schema hidraulic de poziionare n orice poziie intermediar utiliznd supapa de sens cu deschidere comandat .3.14b asigur reglarea independent a vitezei de deplasare prin regulatoarele de vitez ale cilindrului hidraulic de execuie n ambele direcii i frnarea n trepte naintea opririi.3.14c asigur o frnare eficace la sfritul cursei i o comportare dinamic superioar datorit folosirii sertarelor de frnare cu comand mecanic, concepute special.Dezavantajul const n necesitatea amplasrii direct pe subansamblul robotului a sertarelor de frnare, ceea ce complic sistemul de conducte de presiune, precum i montarea camelor de comand.3.14d are sertare de frnare cu comand hidraulic. Comanda hidraulic de declanare a sistemului de frnare poate fi realizat de ctre un distribuitor cu sertar, cu debit mic sau de un limitator de curs.3.15 schema hidraulic se simplific dac se folosete pt reglarea debitului un drosel cu comanda de la distan. Prin montarea lui pe conducta de evacuare a distribuitorului hidraulic se asigur toate posibilitile funcionale i variaia vitezei de deplasare a elementului de execuie dup orice lege.3.16 un ansamblu format dintr-un motor pneumatic rotativ, care realizeaz poziionarea grosier a elementului de execuie i un motor hidraulic rotativ, care realizeaz poziionarea precis. Motorul hidraulic rotativ necesit o putere mai mic dect ar fi acionat pur hidraulic, reglajul vitezei fcndu-se cu sertarele de frnare.18. Cum poate fi reglat viteza de deplasare a pistonului unui motor liniar?Vitezele liniare ale motoarelor hidraulice liniare sunt depende de de masa deplasat al subansamblului n micare i de valorile acceleraiilor alese. Depirea valorilor vitezelor admisibile duce la apariia unor suprasarcini dinamice n elementele componente ale robotului, mai ales n regimurile tranzitorii, la creterea uzurii n cuplele cinematice, la micorarea preciziei de poziionare.La frnare, energia cinetic trebuie s fie absorbit de ctre sistemul de frnare. Forele de frnare sunt dependente de modulul acceleraiei, de construcia sistemului de frnare i de legea de frnare adoptat i realizat de sistemul de comand al robotului.Sistemele de comand secvenial ale majoritii roboilor cu acionare hidraulic sunt concepute pt o lege de frnare nemodificabil; frnarea ncepe de la o distan determinat n raport cu punctul de poziionare i nu este reglabil n timpul micrii. Modificnd n exploatare viteza i spaiul de frnare se poate regal acceleraia de frnare. n acest mod, vitezele admisibile se aleg n aa fel nct n robot s nu se depeasc valorile limit ale sarcinilor dinamice.Condiia de meninere constant a sarcinilor admisibile limit pt un domeniu de variaie al masei manipulate i, respectiv, al momentului de inerie n cazul unui anumit sistem de frnare i a unei anumite legi de frnare, se poate realize prin limitarea energiei cinetice la o valoare care este constant pt o anumit variant constructiv de robot. 19. Cum se regleaz cursa elementului activ al motorului hidraulic ntr-un sistem de acionare hidraulic de poziionare cu comand secvenial?

20. Motorul electrohidraulic pas cu pas; n ce tip de sistem hidraulic de acionare se inscrie? Explicai modul de funcionare.Motorul electrohidraulic pas cu pas intr n categoria sistemelor hidraulice de acionare cu comand numeric.Este prezentat un motor electrohidraulic pas cu pas care realizeaz deplasarea pe o traiectorie circular.Amplificatorul de cuplu este constituit din sertraul aflat n corpul cilindrului (C) i antrenat n micare de rotaie de la motorul electrohidraulic pas cu pas prin angrenaj i cupla urub-piuli care antreneaz sertraul i ntr-o micare de translaie n lungul axului propriu.Prin rotirea motorului pas cu pas (MPP), sertraul se deplaseaz, permind uleiului sub presiune s intre n motorul hidraulic rotativ (MHR) i s-l pun n micare de rotaie.Odat cu MHR se rotete i piulia tinznd s readuc sertraul n poziia iniial. n acest mod are loc o urmrire a micrii MPP.La un numr de pai executai de MPP, MHR se va roti cu acelai numr de pai ns va da un cuplu mult amplificat fa de cel al MPP.MPP se comand cu impulsuri de tensiune. La un impuls motorul se rotete cu un pas. O funcionare sigur se obine de la 200 pai pn la 800016000 pai pe secund, funcie de construcia motorului.21. n ce tip de sistem de acionare hidraulic se nscrie schema de acionare prezentat i cum se obine variaia cursei i a vitezei elementului activ (piston)?Schema prezentat se nscrie la sisteme electrohidraulice deschise cu comand numeric.MPP este realizat dup o schem cinematic la baza creia stau dou rezistene hidraulice constant, cu reductana hidraulic G1 i G2, i dou rezistene hidraulice variabile, cu conductana hidraulic G3 i G4.Funcionarea sistemului se bazeaz pe variaia simultan a rezistenelor hidraulice G3 i G4 formate ntre orificiile d1 i d2 din buca de comand i muchiile filetului urubului la transmiterea impulsurilor de comand pe nfurrile motorului pas cu pas. Aceasta provoac modificarea presiunilor p1 i p2 n capetele pistonului sectorului de urmrire, determinnd deplasarea sertarului cu o mrime proporional cu unghiul de rotaie, furniznd debitul necesar de ulei, n cilindrul hidraulic.Prezena legturii de reacie negative interne rigide, permite s se obin o prelucrare discret fiabil a comenzilor, ceea ce conduce la o funcionare sigur a mrimii mecanice n zona de lucru.22. Care este elementul care intr n componena unui sistem electrohidraulic de urmrire i determin modificarea sensului i modulului vitezei de deplasare a elementului active al motorului hidraulic? Exemplificai.La sistemele electrohidraulice de acionare prin urmrire cu comand dup program, sensul i legea de modificare a modulului vitezei de deplasare a pistonului MHL sunt determinate de servovalv, n funcie de semnalul de comand. Oprirea pistonului se realizeaz n urma unui semnal transmis de la blocul de comparare. Acest semnal rezult n urma stabilirii egalitii ntre semnalul corespunztor mrimii programate a pistonului i semnalul primit de la traductorul de poziie din circuitul de reacie.

23. Prezentai graficul de variaie al vitezei unghiulare a arborelui motorului hidraulic cnd se realizeaz o rotire a acestuia cu un anumit unghi; explicai.

Pe grafic se disting cinci zone:I accelerarea motorului hidraulic rotativ pn la valoarea maxim stabilit a vitezei max;II motorul hidraulic rotativ dezvolt o vitez maxim constant;III frnare primar pn la viteza 1; IV motorul hidraulic rotativ se rotete cu vitez redus 1;V procesul de poziionare unghiular se termin prin frnarea n regim de urmrire.25. Structura unui sistem de actionare pneumatica. Precizati rolul elementelor componente. Acestea contin tipuri de elemente cu urmatoarele functii:A. De pregatire si preparare a mediului pneumatic de lucru, numit grup de preparare a aerului.B. De reglare si control a energiei pneumatice, prin control asupra debituluisi control si asupra presiunii, ele sunt de asemenea de constructie standard si se regasesc in totalitate sau partial in structura de actionare pneumatica a robotilor.C. De executie (motoatele), acestea sunt sisteme de conversie a energiei.Ca si in cazul motoarelor liniare hidraulice , motoarele pneumatice pot fi clasificate in:1. Motoare cu cursa limitata 1.1. Motoare liniare; 1.2. Motoare cu cursa liniara, rotative (unghiulare);1.3. Motoarele liniare incrementale 2. Motoare cu cursa nelimitata (rotative) 2.1. Motoarele cu piston; 2.2. Motoarele cu palete; 2.3. Motoarele cu angrenaj.D. De informare : - asupra stadiului de evolutie al elementelor de executie.- asupra pozitiei in spatiu- asupra valorilor parametrilor reglatiE. De conducere automataF. De imbunatatire a functionarii .26. Desenati un cilindru pneumatic cu amortizor. Explicati cum functioneaza si pt ce este utilizat. Este utilizat atunci cand este necesara toata cursa disponibila pt indeplinirea sarcinii de catre robot. O camera de amortizare controleaza incetinirea deplasarii pe sfarsit de cursa.27. Motoare pneumatice liniare incrementale cu cursa limitata. Schita si explicati cum functioneaza. Acest motor este constituit dintr-o tija de forma particulara (dintata) si din mai multe pistoane perpendiculare pe sensul de miscare a tijei. Pistoanele sunt actionate secvential potrivit celor 2 sau 3 faze. Dintii tijei determina aparitia unei forte tangentiale ce implica crearea fortei F de catre pistoane.

28. Clasificarea sistemelor de actionare pneumatica dupa posibilitatile de reglare. Comentati.Din pct. De vedere al posibilitatilor de reglare , sistemele de actionare pneumatice sunt de doua feluri:a) Sisteme de actionare nereglabile La aceste sisteme cusele efectuate de elementele cuplelor elementare corespund curselor tijelor motoarelor pneumaticesau pot fi limitate de opritori rigizi, acestia avand si rol de blocare in pozitia realizata. Vitezele sunt nereglabile. Comanda se face numai cu ajutorul distribuitoarelor comandate electric sau pneumatic. In cazul comenzilor integral pneumatice, se folosesc panouri de comanda ce utilizeaza logica, memorii, circuite basculante etc. Aceste actionari se regasesc in constructia robotilor (manipulatoarelor) neevoluati.b) Sisteme de actionare reglabile Aceste sisteme permit reglarea vitezelor si a pozitiilor elementelor actionate. Comanda lor este de regula electrica si mai rar pneumatica.29. Cum pot fi obtionute regimuri diferite de miscare pt sist. de actionare pneumatice? Avantajele si dezavantajele fiecarui mod.Aceste regimuri pot fi obtinute prin controlul direct al debitelor unui singur cilindru pneumatic sau al unui grup de cilindri pneumatici si hidraulici(in acest ultim caz avem unitati de actionare pneumo-hidraulice). Prin controlul debitelor se actioneaza, de fapt, asupra vitezelor de deplasare, teoretic acestea putand fi reflate la orice valoare.Debitele pot fi reglate pe:- intrarile in cilindrul pneumatic-iesirile din cilindrul pneumatic.Desi reglarea vitezelor este mai eficienta prin controlul debitelor de pe iesiri, trebuie retinut dezavantajul obtinerii in acest caz a unor componente de forte de actionare la tija cilindrilor pneumatici mai mici. In mod evident rezulta ca, pentru realizarea de unitati de actionare cu cilindri pneumatici in doua regimuri de viteze, rapide si lente, actionarea necesara atat la unitatile de translatie cat si la cele de rotatie, avand in vedere solutia posibila de obtinere a rotatiei prin mecanismul cremaliera-pinion, impune reglarea a doua componente de debit, independente valoric intre ele.

30. Schema de actionare pneumatica din fig 4.8 contine 3 variante de control al debitului pe iesire; care este varianta cea mai convenabila? explicati.Distribuitorul utilizat in fig. a mentine sistemul mobil in repaus prin intermediul presiunilor inchise in camerele de lucru ale cilindrului 1 si al sistemului de franare, o pierdere de presiune prin una din etansarile din interiorul distribuitorului dezechilibreaza si astfel forta de presiune rezultata trebuie suportata tot de sistemul de franare.Distribuitorul din fig. b alimenteaza permanent in pozitia de repaus ambele camere, deci sistemul de franare preia pe langa sarcina sistemului mobil si forta datorata diferentei fortelor de presiune generate de prezenta numai intr-o camera a tijei cilindrului; el are avantajele de a mentine aceasta forta la aceeasi valoare si de a avea pregatita alimentarea pentru faza deplasarii rapide in ambele sensuri de miscare, micsorand astfel una din componentele timpului de actionare; daca cilindrul este cu tija bilaterala atunci fortele de presiune se echilibreaza si se elimina dezavantajul incarcarii suplimentare a sistemului de franare.Distribuitorul din fig c descarca ambele camere in pozitia de repaus, astfel ca nu exista forte de presiune si sistemul de presiune preia numai sarcina partii mobile;aceasta functionare impune insa sistemului de franare o maxima promptitudine, pentru a evita cresterea erorilor de pozitionare si este cea mai dezavantajoasa, prin prisma pregatirii dupa fiecare oprire la presiune atmosferica.Asadar cea mai buna functionare o asigura schema ce include distribuitorul din fig. b31. Explicati modul de functionare al cilindrului pneumatic numeric din fig 4.10. Fata de cele doua pozitii stabile pe care un cilindru pneumatic le realizeaza in mod normal la capetele de cursa, cilindrul din figura realizeaza sapte pozitii stabile. Cursele succesive ale pistonului p se obtin prin alimentarea corespunzatoare a celor 7 spatii ale cilindrului S1...S7. Cand alimentarea se face numai in spatiul S7, pozitia stabilita este cea reprezentata in figura. La alimentarea spatiului S1, ansamblul de pistoane 1,2,3 si p se deplaseaza spre dreapta cu cursa c1. Cand se alimenteaza si S2, urmeaza cursa pistoanelor 2,3 si p pe distanta C2-C1 si apoi, la alimentarea S3, cursa pistoanelor 3 si p pe distanta C3-C2. In tot acest timp spatiile S4 si S5 sunt alimentate, astfel ca pistoanele 4 si 5 ocupa pozitia din stanga. Alimentarea spatiului S6, determina acum numai cursa pistonului p pe distanta C-C3-C4. In continuare, evacuarea pe rand a aerului din spatiile S4 si S5 determina noi deplasari C4-C5, respectiv C5. Pentru N pozitii stabile sunt, in general, necesare n-2 pistoane suplimentare si n-2 orificii de alimentare.Cu o combinatie corespunzatoare a alimentarilor dificil de realizat de catre distribuitoarele pneumatice, se poate obtine succesiunea dorita de pozitii stabile.32. Unitati pneumo-hidraulice de actionare cu cilindri in paralel. Posibilitatile de cuplare in paralel ale cilindrilor ce compun o unitate pneumo-hidraulica sunt prezentate schematic in fig. Constructia presupune fixarea tijelor cilindrilor in conditii tehnice de precizie riguroase a.i. paralelismul lor sa se conserve pe toata cursa de lucru. In caz contrar este posibila aparitia unor forte de frecare mari in lagarele tijelor sau chiar blocarea pe cursa. Totodata, desi cilindrii pneumatici au deosebiri constructive fata de cei hidraulici, conditia cuplarii impune curse egale si eventual gabarite egale.Solutia din fig. a are avantajele ce decurg din utilizarea a doi cilindri (mai ieftina, gabarit mai mic etc) dar are dezavantajele ca rezultanta fortei la tije, pentru fiecare regim de miscare (rapid sau lent), nu isi pastreaza aceeasi dreapta ca suport de actionare. Pe cursa spre dreapta a ambelor pistoane, in cilindrul hidraulic, pe circuitul hd, este instalata o presiune rezitenta de mica valoare. Deci, forta rezultanta se poate aproxima ca directie, pe dreapta ce reprezinta axa tijei cilindrului pneumatic. In viteza lenta de deplasare, pe circuitul uleiului de genereaza o rezistenta de curgere mult mai mare, astfel ca in cilindrul hidraulic apar presiuni comparabile cu presiunea circuitului pneumatic de actionare. In acest caz forta rezultanta se deplaseaza pe o dreapta in apropierea axei echidistante fata de axele tijelor. Solutia din fig. elimina dezavantajul solutiei anterioare dar are consecinte negative ce rezulta din utilizarea a 3 cilindri. Apare o conditie noua, cea a actionarii simultane a celor 2 cilindri pneumatici, rezolvabila prin amplasarea corespunzatoare a unitatii de actionare in asa fel incat fortele la tijele acestor cilindri sa fie egale.33. Unitati pneumo-hidraulicede actionare cu cilindri in serie.Cei doi cilindri din fig. a, cuplati in serie, desi necesita conditii tehnice mai usoare din punct de vedere al executiei decat solutiile b si c, au un gabarit axial mare, intervenind dublul cursei.Solutia din fig. b elimina acest dezavantaj insa realizarea coaxialitatii dintre cilindrul hidraulic de franare si tija cilindrului pneumatic impune conditii tehnice deosebite. O solutie asemanatoare este prezentata in fig. c cu deosebirea ca tija pistonului hidraulic este bilaterala. Aceasta determina cresterea gabaritului insa simplifica structura circuitului hidraulic. Pentru solutiile cu cilindru hidraulic cu tija unilaterala, intr-o singura camera, in cazul circuitului de ulei inchis, la deplasarea pistonului spre camera fara tija, volumul de ulei dislocat este mai mare decat volumul de ulei din camera cu tija cu volumul ocupat de tija.

34.Circuite hidraulice cu elemente de compensare. Exemple.In fig sunt prezentate circuite hidraulice cu elemente de compensare, cu posibilitatea comunicarii fluidului intre cele doua camere ale cilindrului, in faza vitezelor lente (fig.a) si fara comunicare (fig. b). Viteza rapida se obtine cand circulatia uleiului se face prin distribuitorul 3, comandat electromagnetic, cu caderi de presiune minime. In regim de viteze lente, circulatia prin distribuitor este intrerupta, aceasta efectuandu-se prin droselele de cale 1 pentru sensul de miscare dreapta si prin droselele de cale 2 pentru sensul de miscare stanga. Necesitatea a doua drosele rezulta din asigurarea independentei de reglare a vitezelor lente pentru fiecare sens de miscare precum si din faptul ca debitele sunt diferite chiar cand vitezele lente ar fi aceleasi.Caderile de presiune obtinute prin reglarea droselelor realizeaza forte de presiune la tija cilindrului hidraulic, ceea ce duce la modificarea valorii fortei rezultate si, implicit, a acceleratiei sistemului, obtinandu-se viteze lente. Supapele de sens din drosele au rolul de a livra fluidul acumulat de elementul de compensare in conditiile unor rezistente de curgere-caderi de presiune, minime.

35. Actionari pneumatice particulare la roboti si manipulatoare.Actionari pneumatice care rezolva functionarea unor mecanisme cu roluri functionale diferite:-mecanismul de franare;- mecanismul de indexare a pozitiei;-mecanismul de prindere a pieselor-obiect;-mecanismul de deplasare si indexare a limitatorilor de cursa programabili;-mecanismul de manipulare locala a pieselor-obiect in raport cu un program concret de lucru etc.Caracteristic acestor actionari este faptul ca evolutia pe cursa a elementelor pneumatice de executie este totala (de la cap la cap de cursa). Datorita rapiditatii de evolutie si preciziei bune obtinute la aceste mecanisme cu oprire pe limitator cap de cursa, actionarile pneumatice in cazul acestor mecanisme sunt preferate si la robotii cu alt tip de actionare (hidraulica sau electrica). De regula, ca element de executie se utilizeaza tot cilindri pneumatici sau motoare pneumatice cu rotatie partiala. In schema lor de actionare se utilizeaza distribuitori pneumatici cu doua pozitii de lucru deoarece nu mai este necesara oprirea in diverse puncte ale cursei si lipsesc elementele de reglare si control ale debitelor.36. Structuri speciale de unitati pneumatice de actionare.In scopul cresterii performantelor unitatilor pneumatice de actionare exista preocupari multiple, axate in principal pe obtinerea unei precizii de pozitionare marite. Aceste preocupari sunt orientate spre componente diferite ale structurii sistemului de actionare, componente ce contribuie la imbunatatirea caraacteristicilor functionale. In acest sens, de mare importanta sunt cunoasterea si controlul proceselor termodinamice care guverneaza evolutia sistemului constituit de unitate de actionare. La imbunatatirea precizie de pozitionare contribuie, de asemenea, solutii ca:- motoarele pas cu pas liniare si rotative;-sistemele de franare eficiente;-dispozitivele speciale de pozitionare; -distribuitoarele pneumatice proportionale de debit;-solutii optime de comanda si control. In afara unitatilor pneumo-hidraulice prezentate, ce lucreaza in regimuri diferite de viteze, exista unitati de pozitionare speciale care permit obtinerea unei precizii de pozitionare foarte bune. Ele realizeaza acest lucru in detrimentrul altor caracteristici. Unitatile de actionare speciale rezolva imbunatatirea unora dintre performantele lor functionale.

37. Servomotoare de c.c; parametri de functionare ai servomotoarelor de c.c. cu rotor disc. Au aceleasi elemente constructive ca si motoarele electrice de curent continuu clasice avand insa gabarite mai mici, momente de inertie mai reduse si o gama mai mare de viteze. Din punct de vedere constructiv servomotoarele de curent continuu pot fi:-cu rotor cilindric;- cu rotor disc (sau cu intrefier axial);-cu rotor pahar (cu bobina mobila).Servomotoarele de curent continuu cu rotor disc au rotorul confectionat prin dispunerea unei infasurari de tip ondulat pe un disc de fibre de sticla, care se roteste in fata unor magneti permanenti plasati axial. Infasurarea rotorica se executa prin stantare din tabla de cupru de 0,2mm, infasurarea fiind apoi lipita cu o rasina epoxidica de discul izolator. Deoarece rotorul motorului nu contine materiale feromagnetice, el este mult mai usor decat al servomotoarelor de curent continuu cu rotor plin cilindric si are un moment de inertie mai redus de cca 25 de ori fata de motoarele de curent continuu clasicae. Parametrii de functionare ai servomotoarelor de curent continuu cu rotor disc sunt: tensiunea electromotoare la 1000 rop, Ke; - cuplul pe amper, Kt si cuplul de frecare uscata Mf; - caderea de turatie in sarcina la tensiune constanta Kn;-momentul impulsional Mimp, pe care il poate dezvolta in regimuri tranzitorii si intermitente.

38. Prezentati schema de principiu al unui variator static de tensiune continua; comentati.Este un variator care transforma o tensiune continua aplicata la intrare intr-o tensiune pulsatorie in trepte rectangulare (impulsuri dreptunghiulare) de valoare medie variabila. Aceasta valoare medie se modifica intre zero si valoarea tensiunii sursei de alimentare, dand posibilitatea reglarii prin tensiune al motorului de curent continuu.Variatorul este un intrerupator cu care se poate comanda timpul de conectare si deconectare. In practica se realizeaza cu tiristoare, cu comutatie fortata. Cand contactorul static CS este inchis, motorul este alimentat la tensiunea de alimentare U si absoarbe curentul ia. Cand contactorul static CS este deschis, motorul este deconectat de la tensiunea de alimentare iar curentul prin motor se inchide prin dioda D datorita tensiunii de autinductie, deci ia=iD. Daca perioada de comanda tc a lui CS se mentine constanta, modificandu-se doar durata activa de conectare ta a tensiunii la bornele sarcinii, variatorul functioneaza cu modulatia latimii impulsurilor, comanda lui CS numindu-se comanda in latime. Mentinand durata activa de conectare ta= const. si variind perioada de comanda tc, modulatia este in frecventa, comanda numindu-se comanda in frecventa.Valoarea media Ua a tensiunii ua de la periile rotorului este:

unde = ta/tc