cap1-principii de proiectare

5/24/2018 Cap1-Principii de Proiectare

1/9

1. PRINCIPII DE PROIECTARE

1.1 Procesul de proiectare

Proiectarea este activitatea tehnicmintali grafic, desfurat de la elaborarea temei(ideea de proiectare) i pnla concretizarea imaginii grafice n desenele de execuie.

Proiectarea are n vedere o serie de condiii pe care trebuie s le ndeplineasc obiectulproiectrii (main, dispozitiv, sculsau organ de main). Dintre acestea se pot enumera:

a. Asigurarea funcionalitii i siguranei n funcionare. Prin sigurana n funcionarese nelege:

rezistena la solicitrile normale i accidentale pe durata estimatpentru bunafuncionare. rigiditate la nivelele admise pentru categoria de utilaje i piese considerate funcionare silenioas funcionarea n condiii de temperaturadmis.

b. Asigurarea unui randament maxim.

c. Proiectarea cu un grad de refolosire ct mai mare. Aceasta impune ca ncomponena mainii s fie incluse ct mai multe piese standardizate, tipizate saurefolosite din proiecte de maini proiectate anterior.

d. Realizarea pieselor din materialele i prin tehnologiile cele mai ieftine, dar caresunt accesibile intreprinderii sau colaboratorilor direci.

e. Asigurarea fiabilitii economice. Pentru fiecare tip de main se apreciaz oduratde bunfuncionare economic. Aceastdurat trebuie s fie suficient delung, pentru ca maina sse amortizeze n condiii rentabile, dar n acelai timp sfie limitatastfel nct snu se depeascuzura moral. Se cautca toate pieselecomponente ale mainii siasdin funcionare datorituzurii cam n acelai timp.n cazul n care nu se poate asigura acest deziderat, piesele de uzurtrebuiesc astfel

plasate n main, astfel nct spoatfi nlocuite cu uurin.

f. Respectarea normelor de protecia muncii i prevenirea incendiilor

g. Asigurarea unei deserviri ergonomice

h. Realizarea unui design care srespecte principiile esteticii industriale i modei

Etapele procesului de proiectare cuprind:

1. Studiul amnunit al temei de proiectare i completarea acesteia cu toate datelenecesare.

2. Documentarea: bibliograficprin cri, reviste tehnice, prospecte i brevetoteci n proiecte ale unor subansamble sau utilaje asemntoare proiectate anterior,

sau realizate de concuren


2/9

n teren, la produse similare fabricate anterior, sau provenite de la alte firme prin discuii cu specialiti angajate la specializri, simpozioane, expoziii,

schimburi de experien, etc.

Documentarea se ncheie printr-o sintezcriticn care se evideniaz: soluiile constructive demne de luat n seam defectele i limitele soluiilor constructive cunoscute, raportate la tema de

proiectare posibilitatea i oportunitatea elaborrii unor soluii constructive sau tehnologice

noi.

3. Elaborarea soluiei constructive generale, concretizat prin schie la scar ischeme (cinematice, de circulaie a fluidelor tehnologice, de comand i deautomatizare, etc.), Care sasigure funcionalitatea impusprin tema de proiectare.

4. Calculul fenomenologic5. Determinarea mrimii, caracterului i punctelor de aplicaie ale solicitrilor

exterioare (fore i momente)

6. Calculul cinematic7. Dimensionarea pieselor componente, respectnd urmtorul algoritm:

a. ntocmirea unei scheme simplificate a piesei i legturilor sale i definireasolicitrilor aproximate ca fiind rezultatul unor fore concentrate sau uniformdistribuite.

b. Determinarea valorilor i caracterului constant sau variabil al forelor imomentelor ce solicitpiesa.

c. Alegerea materialului funcie de: caracteristicile fizico-mecanice execuie (prelucrabilitate) factori economici.

d. Predimensionarea (stabilete dimensiuniile caracteristice).

e. Elaborarea desenului piesei funcie de: rezultatele predimensionrii; particulariti funcionale; legturi (contactul cu piesele nvecinate); tehnologia de execuie.

Adoptarea soluiei optime impune n special la producia de serie i mas analiza maimultor variante.

f. Verificarea piesei incluznd: determinarea coeficientului de sigurann seciunile cele mai solicitate calculul deformailor calculul de vibraii calculul la nclzire calculul la durabilitate, etc.

8. Realizarea proiectului tehnic, care cuprinde ansamblul general i subansambleleprincipale. Proiectul tehnic trebuie sasigure:


3/9

realizarea funcionalitii psibilitatea montrii i demontrii accesul pentru operaii de ntreinere i reparaii ajustaje potrivite condiii de ergonomie i protecia muncii o formct mai agreabil

Proiectul tehnic se executn mai multe variante asupra crora se face:g. Calculul economic pentru fiecare varianth. Calculul fiabilitii previzionale pentru fiecare varianti. Analiza variantelor de proiect tehnic innd seama de:

asigurarea parametrilor funcionali impui n tema de proiectare efecte economice (cost produs conjugat cu costurile de exploatare,

productivitate i fiabilitate). posibilitile intreprinderii i colabotatorilor.

Pe baza analizei se stabilete varianta acceptat.

9. Elaborarea proiectului de execuie cuprinde:j. Partea graficobinutprin detalierea variantei proiectului tehnic, la nivel de

reper.

k. Prile scrise formate din: memoriul tehnic precizeaz posibilitile exprimate prin ca-racteristici

tehnice i funcionale ale produsului; caietul de sarcini precizeazmsurile ce trebuie luate pe timpul execuiei,

montajului i punerii n funciune pentru atingerea perametrilor impui ntema de proiectare;

notia tehnic, descrie funcionarea, exploatarea, modul de ntreinere ireparaii.

Prile scrise fac parte integrantdin proiect. Din cele de mai sus se vede cactivitatea deproiectare cuprinde: etape de studiu i de calcul; etape de concretizare a ideii i calculelor prin elaborarea desenelor concepia.Concepia apare ca o simbioza documentrii, inventivitii i experienei proiectantului.Aceastetapstabilete valoarea proiectului.

Documentarea i inventivitatea definesc funcionarea utilajului; experiena proiectantuluihotrte forma pieselor i procedeul tehnologic de realizare fiind determinat pentruaspectul economic i fiabilitatea produsului.

Activitatea de proiectare are caracter subiectiv. Pentru optimizarea performanelor nproiectare este necesar s se diminueze influena factorului subiectiv. Acesta estedezideratul principal al proiectrii moderne.


4/9

1.2. Metodica proiectrii moderne

Scopul produciei este satisfacerea nevoilor materiale i spirituale ale societii. Pentru asatisface aceste nevoi, produsul trebuie s treac de la productor la utilizator, prinintermediul pieii. Pe piaprodusul devine marf. Marfa se considerrealizatdoar atuncicnd este vndut.

Piaa impune: ce sproducem (produsele ce se caut) ct sproducem (nivelul cantitativ) cum sproducem (nivelul calitativ) i cu ct sproducem (nivelul concurenei).O economie raionaltrebuie sse bazeze pe studiul pieii, folosind metode de marketing.

Marketingul este tiina care pune la dispoziie metodele de corelare a ofertei cu cererea.

Cererea este un proces aleator. Asupra cererii la un moment dat acioneazo mulime defactori perturbatori ca: realizrile concurenei manevre politice crize economice spionajul industrial reorientri de perspectivale produciei inveni deosbite, etc.Studiile de marketing trebuie s conduc la cunoaterea tuturor acestor factori ct i laaprecieri previzionale privind direcia i ponderea influenei lor asupra pieei la un momentdat.

Suflul pieei este impus de nivelul concurenei. Pentru a face faconcurenei este necesarca produsele oferite sfie competitive.

Competitivitatea este o noiune complexce include:

l. Parametrii principali ca: funcionalitatea tehnologicitatea fiabilitatea economicitatea

m. Parametrii auxiliari legai de

ergonomie design mod.

Proiectarea unui nou produs trebuie sse facn condiii de competitivitate. Varianta cucele mai multe anse se stabilete cu ajutorul ingineriei valorii.


5/9

Ingineria valorii este tiina care se ocup cu investigarea cilor de raionalizare aproiectrii noilor produse n vederea realizrii lor la un preminim respectnd parametriide utilizare. Ea are la bazcalculul optimal.

Optimizarea proiectrii parcurge urmtoarele etape:

1. Se pornete de la un produs ce trebuie reproiectat sau de la o prim variantdeproiect ce satisface funcionalitatea impus prin condiiile tehnice din tema deproiectare.

2. Se identific parametrii caracteristici (funcionali, geometrici, tehnologici, dematerial etc.) ce conduc la determinarea univoca funcionalitii.

3. Se scriu toate relaiile care conduc la determinarea funcionalitii n condiiinormale i limit.

4. Se alege unul sau un grup de parametrii funcionali ca determinant i se stabiletefuncia obiectiv ce-l definete (de exemplu pentru un motor cu ardere intern

puterea i consumul specific de carburant).

5. Se cuprind n ecuaii auxiliare corelaiile cu ceilali parametrii.

6. Se combin funcia obiectiv cu toate ecuaiile auxiliare astfel nct n final sconinun numr minim de variabile independente.

7. Se concretizeaz o serie probabil de forme ale funciei asfel obinute i seevalueaz variantele de proiect tehnic. Se pstreaz varianta de proiect careconduce la costuri minime. Optimizarea se preteazla calculul automat.

1.3. Proiectarea asistatde calculator

Proiectarea asistatde calculator, formeazuna din cile de obinere a competitivitii i

eficienei maxime.

Pentru un anumit produs existnenumrate soluii constructive. Acestea provin din: gama materialelor ce pot fi folosite valorile coeficienilor de calcul valorile coeficienilor de siguran tehnologia de execuie adausuri de prelucrare tolerane soluii constructive pentru o anumitfuncie.Se poate afirma cfiecare din factorii enumerai pot introduce o infinitate de soluii. Desigurdintre acestea proiectantul va concretiza n proiect una pnla trei variante, din care n finalalege tot numai una singur. Se pune ntrebarea: Care sunt cile prin care soluia aleassfiecea optim, sau apropiatacesteia?.

n capitolul 1.1 am analizat etapele realizrii proiectului. Prin urmare prima condiie esteaceeia a respectrii tuturor acestor etape. O a doua condiie este legatde factorul individ

privind capacitatea, talentul i experiena sa.


6/9

Deoarece chiar n cazul proiectantului deosebit de dotat, avnd o mare experien ilucrnd n mod deosebit de contiincios, teoria probabilitilor demonstreaz c rmnsuficiente semne de incertitudine asupra gradului de apropiere a soluiei finale de ceaoptim, este legitimpretenia de a cuta ci i metode de proiectare care sfie legate ctmai puin de factorul subiectiv.

Una dintre acestea este proiectarea asistatde calculator. Aa cum i aratnumele, aceastactivitate rmne pur uman; calculatorul are rolul de a asista, adicde a pune la dispoziiaproiectantului:

un volum mare de informaii din cele stocate n banca de date metode rapide de calcul metode rapide de proiectare comparaii ntre diferite variante constructive sau tehnologice n vederea

optimizrii

mecanizarea execuiei i multiplicrii documentaiei.Pentru a atinge aceste performane este necesar ca n primul rnd, calculatorul s fiealimentat permanent cu date. Aceste date constituite n bnci de date trebuie furnizatemainii sub formde programe referitoare la:

n. materiale (mrci, caracteristici fizico-mecanice, furnizori, sortotipo-dimensiuni,costuri, nlocuitori posibili)

o. tehnologii de execuie (posibile n intreprindere sau optime, parametrii de lucru,loturi de fabricaie optime, succesiuni de operaii, locuri strmte, rezervetehnologice, colaboratori, rapiditatea adaptrii la o noutehnologie, costuri)

p. algoritmi de calcul

q. soluii constructive (subansamble i piese standardizate i tipizate, cu

interschimbabilitate pe piese sau moduli).r. programe de reprezentare i multiplicare.

Bncile de date trebuie completate permanent cu toate informaiile i rea-lizrile noi ndomeniul respectiv pentru ca soluiile mainii sinpasul cu nivelul tehnici la zi.

1.4. Generaliti privind calcululorganelor de maini

n procesul de proiectare se efectueazcalcule:

s. fenomenologice (cinematice, termice, hidraulice, etc.)

t. de rezisten

u. de uzuri durabilitate

v. de fiabilitate

w. economice.


7/9

Calculele cuprinse la punctele (a, f i g) se refer la ntregul produs. Calculul pieselor(organelor de maini) cuprinde: dimensionarea pe baza unuia din calculele prevzute la punctele (b, c sau d) verificarea pe baza unuia sau mai multor din calculele nefolosite la dimensionare i

prevzute la punctele (b, c, d i e).

Calculul de dimensionarepornete de la solicitare (b, c sau d) i pe baza alegerii saudeterminrii parametrilor admisibili (rezisten, durabilitate, temperatur) definetedimensiunile caracteristice ale piesei. Deoarece la dimensionare unii parametrii se adoptfuncie de recomandri i experiena proiectantului, este necesarverificarea.

Calculul de verificarepornete de la piesa rezultat n urma dimension-rii, la carecunoscnd solicitrile, se determin parametrii efectivi (efortul unitar echivalent,durabilitatea, temperatura, pulsaia) i care comparai cu parametrii admisibili determincoeficientul de siguranpentru calculele de rezisteni durabilitate, condiiile admise sausupranclzirea pentru calculele termice i pericolul rezonanei sau funcionriizgomotoase pentru calculele de vibraii.

Dac c reprezint coeficientul de siguran calculat i ca coeficientul de siguranadmis, putem avea urmtoarele situaii:

a. c < ca - piesa este subdimensionat, deci nu corespunde. Estenecesar s se refac dimensionarea i eventual s sereanalizeze soluia constructiv.

b. c > ca - piesa se considersatisfctoare.c. c >> ca - piesa este supradimensionat. Este necesar s se refac

dimensionarea n sensul reducerii dimensiunilorcaracteristice.


8/9

Bibliografie

1. Balekics, M. Tribologie. I.P. Traian Vuia, Timioara, 1991.

2. Barbu, S. Influena suprasolicitrilor statice i dinamice asuprarezistenei n timp a arcurilor elicoidale. BuletinulStiinific, VI, I.I.S. Sibiu, 1983.

3. Bobancu, .,Cozma, R.

Studiu comparativ al coeficienilor statici de frecare.Baia Mare, 1991, p. 312-316.

4. Boiangiu, D. Elemente elastice ale mainilor. Bucureti, EdituraTehnic, 1967.

5. Borgel, H. J.,Schulze, G.

Werkstoffkunde WDI Verlag, 1994.

6. Branovski, B. Wahl der optimalen Konstructionsparameter vonSchraubenfedern und Beruchsichtigung derminimalen Kasten oder Baumassen, Draht 31, 1980,

p. 67 69

7. Buzdugan, Gh. Rezistena materialelor. Bucureti, Editura Tehnic1981.

8. Chiiu, A. .a. Organe de maini, Bucureti, Editura Didactic iPedagogic, 1981.

9. Curti, G. Orlando, M. Geschlitzte Tellerfdern, Draht 32, 1981,p. 610614.

10. Curtu, I. .a. Rezistena materialelor, Universitatea Transilvaniadin Braov, 1990

11. Diaconescu,E.N. .a.

Traciunea prin asperiti n contacte parial EHD.Tribotehnica82, vol. I, p. 105-108.

12. Drghici, I. .a. Organe de maini. Universitatea din Braov 1980.

13. Drghici, I. .a. Organe de maini Probleme, Bucureti EdituraDidactici Pedagogic, 1980.

14. Drghici, I. .a. Suspensii i amortizoare. Bucureti, EdituraTehnic. 1970.

15. Florea, V. Organe de maini, I.I.S. Sibiu. 1980.

16. Florea, A.,Florea, R.

Methode de calcul des parametres de rugosite auxsurfaces. JIFT 97, Neuchatel, Suisse.

17. Gafieanu,M..a.

Organe de maini. Bucureti, Editura Tehnic1981.

18. Iancu, Gh. Studiul mbuntirii amortizrii oscilaiiloramortizorului Dacia 1300. Tez de doctorat,Universitatea din Braov, 1980.


9/9

19. Klein, M. Einfuhrung in die DIN Normen Treubner Verlag,Stuttgart, 1989.

20. Kloos, K.H., B.Kaiser

Kaiser Dauerhaltbarkeitseigenschaften vonSchraubenfedern in Abhangigkeit vonWickelverhaltnis und Oberflachenzustand. Draht,

1977/9 p. 415 420.21. Kojdas, L. .a. Enciclopedia of Tribology. Elsever, Oxford, 1990.

22. Manolea, D. Bazele proiectrii constructive utiliznd AutoCAD-ul.Editura Universitii Lucian Blaga din Sibiu, 1997.

23. Motek, W. .a. Maschinen elemente. Friedr. vieweg & sohh-Wiesbaden, 1992.

24. Nieman, G. Maschinenelemente I. Berlin. Gottingen. Heidelberg,Springer Verlag, 1955 p. 181 203.

25. Olaru, D. Tribologie. Universitatea TehnicIai, 1995.

26. Pahl, G.,Beitz, W. Engineering Design. Springer Verlag, New-York,1993.

27. Pascovici, M. Lubrificaia prezent i perspective. Ed. Tehnic,Bucureti, 1985.

28. Pavelescu, D..a.Organe de maini, vol.I. Institutul PolitehnicBucureti, 1979.

29. Ponomariov,S.D. .a.

Calculul de rezisten n construcia de maini,Bucureti Editura Tehnic, 1960.

30. Schuman, H. Metallographie Verlag fur Grundstaffuindustrie.Leipzig, 1991.

31. Sireteanu, T. .a. Vibraiile aleatoare ale automobilului Bucureti,Editura Tehnic1981.

32. Tudor, A. Contactul real al suprafeei de frecare. EdituraAcademiei Romne.

33. Untaru, M. Calculul i construcia automobilului, Bucureti,Editura Tehnic.

34. Urm, D.Ionescu, Gh.

Arcuri pentru vehicole, Bucureti, Editura Tehnic,1961.

35. Winkler, J. Festkorperbeanspruchung VEB Verlag. Leipzig,1985.

STAS 893-89; 795-92; 892-89; 333-87; 6473-83; 7067-87; 6917-88; 7066-87; 7067-87;7217-83; 8488-81; 8217-84; 8216-68; 9381-88; 8853-79.

cap1-principii de proiectare

Documents