MECANISME CU CAME

Cap 1. Caracterizare şi clasificare

Mecanismele plane cu camă fac parte din categoria mecanismelor plane

generale. Au în structura lor atât cuple de clasa a V-a , cât şi cuple de clasa a IV-a.

Structura mecanismului simplu cu camă corespunde gradului de mobilitate M = 1 şi a

numărului de contururi N = 1. Formulele structurale ale acestor mărimi sunt:

.

Aceste relaţii formează un sistem de două ecuaţii cu trei necunoscute : m – numărul

de elemente mobile, - numărul cuplelor de clasa a V-a, - numărul cuplelor de

clasa a IV-a. Pentru a rezolva sistemul se alege ca fiind parametru independent şi

se determină celelalte două necunoscute: m şi . Pentru aceasta, se amplifică ecuaţia

a doua cu 2 şi se adună cele două ecuaţii, apoi se amplifică ecuaţia a doua cu 3 şi se

adună cele două ecuaţii şi se obţine:

Pentru M = 1, N = 1 şi =1, rezultă: m = 2, =2, n = m + 1

Schema structurală a mecanismului are n = 3 elemente şi este dată în figura 1.1.

Fig. 1.1

Cuplele A şi B sunt de clasa a V-a (rotaţie sau translaţie), iar cupla C este cuplă

superioară de clasa a IV-a. Elementele 1 şi 2 care formează cupla C, sunt numite

camă (elementul 1) şi tachet (elementul 2).

Prin alegerea elementului fix şi a elementului conducător se obţin mecanismele

de bază, prezentate în figura 1.2.

a) b) c) d)

Fig.1.2

Mecanismul cel mai utilizat este cel din din figura 1.2a care are ca element

conducător cama, iar tachetul este element condus (ANEXA 1). Mişcarea se

transmite direct de la camă la tachet. Cama are mişcare de rotaţie sau de translaţie.

Tachetul are mişcare de translaţie sau de rotaţie. In mişcarea plană, contactul dintre

camă şi tachet este un punct.

Locul geometric al punctelor de contact în raport cu sistemul de referinţă mobil

asociat tachetului defineşte profilul tachetului.

Locul geometric al punctelor de contact în raport cu sistemul de referinţă mobil

asociat camei defineşte profilul camei.

Locul geometric al punctelor de contact în raport cu sistemul de referinţă fix

descrie o linie numită linie de contact.

Profilul tachetului poate fi o curbă oarecare. In cele mai multe situaţii, profilul

tachetului se reduce la un punct - P, o dreaptă – D, sau la un cerc – C. Tachetul cu

profil punct este numit tachet cu vârf, tachetul cu profil dreaptă este numit tachet cu

talpă, iar tachetul cu profil cerc este numit tachet cu rolă. Rola este utilizată pentru

transformarea frecării de alunecare în frecare de rostogolire, având ca efect direct

reducerea uzurii camei. Rola şi cupla de rotaţie realizată de aceasta cu tachetul, sunt

numite element pasiv şi respectiv cuplă pasivă, deoarece nu influienţează

transmiterea mişcării de la camă la tachet. In tabelul 1.1 sunt prezentate profilele şi

mişcările tacheţilor.

Tabelul 1.1

profilul tachetului

mişcarea tachetului

Punct – P

Tachet cu vârf

Dreaptă – D

Tachet cu talpă

Cerc – C

Tachet cu rolă

Translaţie - T

Rotaţie - R

Profilul camei cu mişcare de rotaţie (figura 1.3) este format din patru zone:

- profilul de bază are curba suport un cerc de rază minimă, numit cerc de bază;

- profilul de vârf are curba suport un cerc de rază maximă, numit cerc de vârf;

- profilul de urcare asigură trecerea tachetului de pe cercul de bază pe cercul

de vărf şi are curba suport corespunzătoare unei legi de mişcare a tachetului;

- profilul de coborâre asigură trecerea tachetului de pe cercul de vârf pe cercul

de bază şi are curba suport corespunzătoare unei legi de mişcare a tachetului.

Profilele de urcare şi coborâre sunt nominalizate în raport cu sensul mişcării camei.

Dacă sensul mişcării se schimbă, atunci profilul de urcare devine profil de coborâre,

iar profilul de coborâre devine profil de urcare. Cama este simetrică, dacă profilele de

urcare şi de coborâre sunt identice.

Fig.1.3

Profilul camei cu mişcare de translaţie (figura 1.4) este format tot din patru

zone. Profilul de bază are curba suport o dreaptă, numită dreapta de bază, iar profilul

de vârf are curba de suport o dreaptă, numită dreapta de vârf. Datorită mişcării de

translaţie oscilantă, profilele de urcare şi de coborâre îşi schimbă rolurile după fiecare

ciclu cinematic. La camele simetrice se poate utiliza unul şi acelaşi profil, atât pentru

urcare, cât şi pentru coborâre, cu pauze în punctele de la capetele intervalului.

a) b)

Fig. 1.4

Mecanismele care sunt generate de mecanismul de bază din figura 1a sunt de

tipul R-R, R-T, T-R, T-T şi sunt prezentate în tabelul 1.2.

Tabelul 1.2

mişcarea tachetului

mişcarea cameiRotaţie – R Translaţie – T

Rotaţie – R

R-R R-T

Translaţie – T

T-R T-T

Celelalte mecanisme de bază din figura 1.2 au o utilizare mai restrânsă.

In figura 1.5 este prezentată schema mecanismului cu camă la care tachetul este

element conducător şi cama este este element condus. Mecanismul funcţionează

numai pentru mişcări de translaţie ale tachetului şi camei, iar cupla superioară de

clasa a IV-a degenerează în cuplă de translaţie. Mecanismul este de familia a patra .

Fig. 1.5

In figura 1.6 este prezentată schema mecanismului la care cama este element fix,

tachetul este element condus cu mişcare plan paralelă, iar element conducător este

bara 3.

Fig. 1.6

In figura 1.7 este prezentată schema mecanismului la care tachetul este element

fix, element conducător este bara 3, iar cama este element condus cu mişcare plan

paralelă.

Fig. 1.7

ANEXA 1

MECANISME SIMPLE CU CAME

1 – CAMA (element conducător)2 – TACHET(element condus)

Mecanism cu cama si tachet RT-D

3

1

0

1

2

B

C

A

Mecanism cu cama si tachet RT- PMecanism cu cama si tachet cu rola TR-C

4

2

0

1

2

rolă

Mecanism cu cama si tachet RT- C Mecanism cu cama si tachet cu rola RR-C

5