UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
1
Programului 2 - Creşterea competitivităţii economiei româneşti prin cercetare, dezvoltare şi inovare, Subprogramul 2.1. Competitivitate prin
cercetare, dezvoltare şi inovare – competiția ”Transfer de cunoaștere la agentul economic – Bridge Grant” 2016 Domeniu 4 ECO-NANO-TEHNOLOGII SI MATERIALE AVANSATE
PN-III-P2-2.1-BG-2016-0017 nr. 85/26.10.2016 ”Soluții integrative de creștere a performanței economice prin optimizarea proprietăților rigido-
elastice și stabilității structurale a chitarelor de fabricație românească, SINOPTIC”.
COMISIA DE AVIZARE S.C. HORA S.A. REGHIN
ÎNTOCMIT:
director de proiect
sef lucrari dr. ing. Mariana Domnica STANCIU
VERIFICAT:
prof. univ. dr. ing. mat. Sorin VLASE, cercetător senior
DIRECTOR GENERAL
ing. BÂZGAN NICOLAE
DIRECTOR TEHNIC/RESPONSABIL PROIECT
ing. MAN DORIN
ing. BUȚIU ALINA
RAPORT DE ACTIVITATE
ETAPA 3/2018 (01.01.2018 – 30.09.2018) (L16-L24)
Implementarea si validarea noilor structuri optimizate în fluxul tehnologic
În etapa a III a aproiectului (2018) s-a urmărit implementarea și validarea unor structuri
optimizate din punct de vedere constructiv și tehnologic (de proces) în ceea ce priveste producția de
chitare clasice tip student. Modelele optimizate prin introducerea diferitelor tipuri de ranforsări pe
toată lungimea gâtului și încastrarea lor în butucul din interiorul corpului, au fost urmărite pe fluxul
tehnologic și analizate din punct de vedere al rigidității post-proces, pe durata a 30 zile, atât în
condiții de depozitare uzuale din fabrică, cât și din punct de vedere al depozitării în condiții extreme
de mediu. De asemenea, au fost testate nedistructiv probe în condiții de laborator, urmărindu-se
determinarea stărilor de tensiuni și deformații elastice instantanee și vâsco-elastice întârziate
produse de tensiunea aplicată prin intermediul corzilor acordate. Concomitent cu aceste activități,
au fost elaborate procedurile privind acțiunile corective pe linia de producție, instruirea personalului
în punctele de lucru unde noile modele implementate au impus modificări ale operațiilor
tehnologice și chiar optimizarea fluxului de producție prin reorganizarea producției. S-a intensificat
și a crescut controlul calitativ al tuturor produselor printr-o abordare rapidă și țintită pentru
repararea din mers a semifabricatelor neconforme, responsabilii de calitate fiind instruiți să
semnaleze imediat responsabilii/maiștrii în legătură cu necomformitățile apărute în sector, respectiv
punctele de lucru și personalul implicat. În paralel cu activitățile propriu-zise de cercetare, s-au
desfășurat activități de valorificare și diseminare a rezultatelor cercetării în medii ştiinţifice,
tehnologice şi socio-culturale, transferul de cunoaștere în piață precum și activități de
managementul proiectului.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
2
Activitatea 3.1. Testarea mecanică nedistructivă a chitarelor cu parametrii variabili
(influența materialului gâtului, influența umidității lemnului la gât și corp,
influența direcției de debitare a materialului lemnos, influența elementelor de
rigidizare, influența condițiilor de mediu (partea a II a) (durata L16-L18)
În cadrul acestei activități, au fost demarate trei tipuri de teste:
a) studiul experimental privind rigiditatea la încovoiere a gâturilor de chitară cu diferite ranforsări;
b) studiul experimental privind determinarea stărilor de tensiuni și deformații prin metoda
tensometriei rezistive;
c) studiul reologic al chitarelor expuse variațiilor de mediu în aer liber.
A) STUDIUL EXPERIMENTAL PRIVIND RIGIDITATEA LA ÎNCOVOIERE A
GÂTULUI DE CHITARĂ CU DIFERITE RANFORSĂRI
Studiul experimental a constat în încercarea a cinci tipuri de probe-gâturi de chitară, ale
căror caracteristici dimensionale și de material sunt prezentate în Tabelul 1. În Figura 1. este
prezentată geometria gâtului de chitară cu dimensiunile măsurate.
Fig. 1. Geometria probei
Din punct de vedere structural, cele cinci probe testate prezentate în figura 2, sunt
caracterizate prin următoarele aspecte:
1) Gât de chitară din paltin cu tastieră din salcâm și gradații/taste inserate. Ranforsare: bară
dreptunghiulară din oțel
2) Gât de chitară din Paltin cu tastieră din salcâm și gradații inserate. Ranforsare: țeavă cu
secțiune pătrată din oțel
3) Gât de chitară din Paltin cu tastieră din salcâm și gradații inserate. Ranforsare: bare din
lemn de salcâm
4) Gât de chitară din Paltin cu tastieră din salcâm și gradații inserate. Ranforsare: fără
inserție
5) Gât de chitară din Paltin cu tastieră din salcâm fără gradații. Insertie: fără inserție
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
3
Fig. 2. Tipuri de probe încercate (de la stânga la dreapta, 1-5)
În tabelul 1, sunt prezentate datele de intrare în vederea efectuării testului:
Tabelul1. Dimensiunile și materialele probelor încercate
Proba L l1 l2 h1 h2 Obs.
1 325 51,2 61.3 6 6.2 Tastieră salcâm, gât paltin, bară dreptunghiulară
2 325 51,5 61.5 5.7 6.1 Tastieră salcâm, gât paltin, bară circulară
3 325 51,5 62.1 5.8 6.1 Tastieră salcâm, gât paltin, bară dublă din lemn
4 325 49 61 7 6.9 Tastieră salcâm, gât paltin, fără inserții
5 325 48,9 61 6.8 6.8 Tastieră salcâm, gât paltin, fără gradații
Metodele de rigidizare propuse constau în introducerea unor tije, dintr-un material
considerat mai rigid decat cel folosit la fabricarea gâtului de chitară, de diferite geometrii. Barele au
fost introduse într-un canal frezat cu dimensiunile potrivite pentru fiecare caz în parte. Bara și țeava
din oțel au fost introduse printr-un ajustaj forțat, gâtul fiind apoi acoperit cu tastiera, iar în cazul
barelor din lemn, acestea au fost introduse în canalul frezat după ce s-a aplicat un adeziv pentru
încleierea celor două bare de gât. În Fig. 3 sunt prezentate variantele constructive pentru gătul
ranforsat cu bara rectangulară respectiv țeava pătrată.
Fig. 3 Variante constructive de ranforsare
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
4
Canalul frezat similar cu cazul inserției barei dreptunghiulare din oțel, a avut dimensiunea de
10x10mm, pentru a putea fi introdusă ranforsarea de tip țeavă pătrată cu latura de 10 mm.
Dimensiunile canalelor frezate pentru barele din lemn au fost de au fost de 325x6x6 mm.
Metoda experimentală
Metoda experimentală a constat în solicitarea la încovoiere simplă plană a probelor în șapte
puncte succesive de pe gâtul de chitară, dispuse echidistant, așa cum se poate observa în Fig.
4.Încercările la încovoiere simplă pentru toate probele testate au fost efectuate la Institutul de
Cercetare Dezvoltare al Universității ”Transilvania” din Brașov.
Principiul de testare a constat în fixarea probei în dispozitivul de prindere simulând astfel
încastrarea gâtului în corpul de chitară, iar la capătul liber al structurii analizate s-a aplicat o forță de
200 N pe direcția verticală, rezultând un moment de încovoiere radial față de direcția fibrelor
lemnului utilizat în strucura gâtului de chitară. În dreptul forței, sub structura testată s-a aplicat
palpatorul care a măsurat în timp real deplasarea maximă a punctului. Testele s-au realizat pentru
fiecare probă, constând în șapte măsurători corespunzătoare celor șapte secțiuni analizate în
capitolul IV. Testele s-au realizat pe mașina universală de testat ZWICK-Roell.
Fig. 4. Schema solicitării la care este supus gâtul de chitara
S-a decis urmărirea comportării probelor ca urmare a aplicării forței în 7 puncte diferite,
prestabilite, începând cu prima măsurătoare în zona prăgușului, după care au fost efectuate
măsurători succesive în următoarele 6 puncte aflate la o distanță unul față de altul de 40mm (Fig. 5).
Fig. 5. Imagini din timpul pregătirii probelor
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
5
Modul de prindere pe mașina de încercat a presupus crearea unui dispozitiv de prindere
asemănător zonei de prindere rigidă dintre gât și corpul de chitară. Astfel, s-a proiectat un dispozitiv
de prindere astfel încât să permită utilizarea lui și pentru alte tipuri de încercări. Au existat două
tipuri de dispozitive de prindere a subansamblului gît de chitară ce urma testat, de masa mașinii de
încercat. Primul model a urmărit în primul rând realizarea testelor cât mai rapid cu putință, fiind un
model extrem de simplu, dar care nu ținea cont de operațiile de realizare,de materialul disponibil în
vederea realizării acestui dispozitiv și de o utilitate viitoare (fig. 6a). A doua variantă de dispozitiv
de prindere al elementelor ce urmau a fi încercate a fost proiectat, în software-ul CAD, Catia
V5R21, iar execuția piesei a fost realizată în atelierele mecanice ale fabricii de chitare S.C. Hora
S.A (Fig. 6, b).
a) b)
Fig. 6. Varianta 1 a dispozitivului de prindere proiectat
Modelul și dimensiunile dispozitivului utilizat pentru testarea nedistructivă a gâturilor de
chitară sunt prezentate în figura 7.
Fig. 7. Desenul de execuție al celui de-al doilea dispozitiv de prindere
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
6
Prinderea probelor din lemn pe dispozitivul proiectat a necesitat utilizarea unei piese
intermediare din lemn, care la rândul său a fost prinsă de bacul realizat din oțel, așa cum este
prezentat în figura 8
Fig. 8. Modul de prindere pe masa mașinii de încercat
Prin această prindere s-a asigurat faptul că toată încărcarea va produce doar deplasări preluate de
probă. S-au fixat probele în mecanismul de prindere pe masa mașinii de încercat la încovoiere
prezentat, în figura 9 fiind redate secvențe din timpul solicitării structurii.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
7
Fig. 9. Testarea în puncte
În software-ul mașinii de încercat s-au introdus datele de intrare pentru realizarea testelor, date
precum forța maximă (Fmax,), caracteristici geometrice ale probei (lungimea (L), , lățimea (l),
grosimea (h)), precum și tipul materialului, ales dintr-o bază de date existentă in software-ul mașinii
de încercat. Scopul încercărilor nefiind ducerea probelor până la rupere, s-a ales forța maximă
(Fmax=200 N). Testul a presupus încărcarea probei într-un singur ciclu până la valoarea forței
maxime de 200N, la o viteză de solicitare de 2 mm/minut, după care a avut loc revenirea la starea
initială (F=0 N). Pe tot parcursul incercărilor, au fost preluate valorile deplasărilor în punctele
stabilite.
În Tabelul 2 sunt prezentate rezultatele obținute în urma testelor. În figurile 10 și 11 sunt
prezentate variațiile deplasărilor înregistrate. Analizând rezultatele obținute se observă că cele mai
mari deplasări au loc în zona prăgușului, iar cele mai mici deplasări au loc în zona tastei 8 de pe
tastieră, adica la 240 mm de prăguș. Această tendință se observă la toate cele 5 tipuri de sub-
ansamble de gâturi de chitară încercate.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
8
Tabelul 2. Datele de intrare și rezultatele centralize ale testelor Data:
21.03.18 Raport test
Nr.
Crt. Proba
Punct de
masurare
Forta Deplasarea L
(mm)
t
(mm)
b
(mm) Em (N/mm2)
F1
(N)
F2
(N)
Fmax
(N)
a1
(mm)
a2
(mm)
a Fmax
(mm)
1
1
1 20 80 200 0.41 3.13 6.9
320 24 50
262
2 2 20 80 200 0.27 1.81 4.1 463
3 3 20 80 200 0.17 1.21 2.7 684
4 4 20 80 200 0.11 0.81 1.8 1010
5 5 20 80 200 0.06 0.47 1.1 1750
6 6 20 80 200 0.03 0.2 0.6 3980
7 7 20 80 200 0.01 0.07 0.3 11600
8
2
1 20 80 200 0.44 2.39 6.2 365
9 2 20 80 200 0.27 1.51 4.2 573
10 3 20 80 200 0.17 0.97 2.6 891
11 4 20 80 200 0.11 0.62 1.7 1390
12 5 20 80 200 0.07 0.4 1.1 2170
13 6 20 80 200 0.03 0.18 0.5 4680
14 7 20 80 200 0.01 0.07 0.2 11500
15
3
1 20 80 200 0.33 1.88 5.1 459
16 2 20 80 200 0.22 1.28 3.5 671
17 3 20 80 200 0.14 0.83 2.3 1030
18 4 20 80 200 0.08 0.47 1.3 1800
19 5 20 80 200 0.04 0.24 0.7 3440
20 6 20 80 200 0.02 0.12 0.4 6640
21 7 20 80 200 0.01 0.05 0.2 16100
22
4
1 20 80 200 0.35 2.11 6.6
345 22 50
656
23 2 20 80 200 0.24 1.33 4 1050
24 3 20 80 200 0.15 0.89 2.8 1580
25 4 20 80 200 0.1 0.58 1.8 2450
26 5 20 80 200 0.06 0.37 1.2 3770
27 6 20 80 200 0.03 0.18 0.6 7600
28 7 20 80 200 0.01 0.09 0.3 15900
29
5
1 20 80 200 0.26 1.4 4.8 1020
30 2 20 80 200 0.2 1.29 3.5 1060
31 3 20 80 200 0.12 0.79 2.3 1720
32 4 20 80 200 0.07 0.48 1.5 5850
33 5 20 80 200 0.04 0.27 0.9 5050
34 6 20 80 200 0.02 0.12 0.5 11000
35 7 20 80 200 0.01 0.05 0.2 26100
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
9
a)
y = 0,0115x2 - 0,1563x + 0,5457
y = -0,0197x3 + 0,3286x2 - 2,0131x + 4,79
y = -0,0025x5 + 0,0625x4 - 0,6125x3 + 3,0375x2 - 8,485x + 12,9
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3 4 5 6 7
Dep
lasare
a (
mm
)
Punctul de măsurare
Proba 1 (Bară dreptunghiulară)
F = 20N
F = 80N
F Max
y = 0,9654e-0,594x
y = 0,068x2 - 0,9077x + 3,1486
y = -0,0222x3 + 0,4345x2 - 3,2147x + 9,0143
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7
Dep
lasare
a (
mm
)
Punctul de măsurare
Proba 2 (Țeavă pătrată)
F = 20N
F = 80N
F Max
y = 0,01x2 - 0,1321x + 0,4486
y = 0,0543x2 - 0,7343x + 2,5471
y = -0,0023x4 + 0,0308x3 + 0,0167x2 - 1,795x + 6,8429
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3 4 5 6 7
Dep
lasare
a (
mm
)
Punctul de măsurare
Proba 3 (Bară dublă din lemn)
F = 20N
F = 80N
F Max
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
10
Fig. 10. Variația deplasărilor pentru fiecare tip de probă testată
Figura 11. Comparații privin mărimea deplasărilor măsurate la forța maximă
y = 0,7666e-0,562x
y = 3,9383e-0,512x
y = 11,794e-0,497x
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3 4 5 6 7
Dep
lasare
a (
mm
)
Punctul de măsurare
Proba 4 (Fără inserție)
F = 20N
F = 80N
F Max
y = 0,5652e-0,553x
y = 0,0094x3 - 0,0877x2 - 0,0643x + 1,5829
y = -0,003x4 + 0,0429x3 - 0,0833x2 - 1,3364x + 6,1857
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3 4 5 6 7
Dep
lasare
a (
mm
)
Punctul de măsurare
Proba 5 (Fără inserție și gradații tăiate)
F = 20N
F = 80N
F Max
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1 2 3 4 5 6 7
De
pla
sa
rea
(m
m)
Puncte de măsurare
F=200N Ranforsare bară dreptunghiulară
Ranforsare țeavă pătrată
Ranforsare bară dublă din lemn
Fără inserție
Fără gradații
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
11
Totuși, variații semnificative se observă, în special în zona prăgușului, unde este cea mai
mare diferentă dintre deplasările apărute între diferitele tipuri de probe: 2,1 mm diferență dintre
deplasarea înregistrată de proba cu ranforsare dreptunghiulară și proba fără inserție și taste montate
pe tastieră, cea cu inserție fiind proba cu deplasearea înregistrată mai mare. Tot printre cele mai
mici deplasări s-au înregistrat și în cazul probei cu inserție bară dublă din lemn (salcâm) obținându-
se o deplasare de 5,1 mm. Se mai observă următorul aspect, sub-ansamblul gât chitară ce conține
inserția bară dublă de lemn a obținut cele mai mici deplasări de-a lungul celor 7 puncte de măsurare
cu excepția primei măsurători (în zona prăgușului) unde săgeata înregistrată a fost cu 0,3 mm mai
mare decât minima înregistrată la încercările cu forța aplicată în această zonă. Acest aspect este
important pentru adoptarea măsurilor corective și de optimizare a modelelor întrucât introducerea
barelor/țevilor din oțel fără ca acestea să fie solidarizate de corpul gâtului prin legături
mecanice/chimice/fizice nu face decât să slăbească rigiditatea structurii, pe de o parte modulul de
rezistență din secțiunea cea mai periculoasă a gâtului se micșorează prin eliminarea materialului
pentru frezarea canalului, iar bara de ranforsare va ”lucra” independent de gât (fig. 12). În Fig. 13
sunt reprezentate variante de rigidizare a barei de suport (materialul lemnos) prin metode chimice și
fizice.
Fig. 12. Modificarea rigidității structurii prin diminuarea modulului de inerție al secțiunii în
cazul eliminării de material lemnos pentru indtroducerea ranforsărilor
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
12
Fig. 13. Variante de creștere a rigidității structurii compozite lemn-metal prin solidarizarea
chimică și mecanică a barei de suport
O altă observație, sub-ansamblul gât chitară fără inserții și cu tastiera fără canalele pentru
gradații a înregistrat deplasări aproximativ egale cu cele ale probei cu bară dublă din lemn, în
punctele de măsurare 4, 5 și 6. Astfel, săgețile sunt cu aproximativ 0,1-0,2 mm mai mari față de
săgețile minime înregistrate. Diferențele dintre săgețile minime și săgețile maxime înregistrate
variază de la 2,1 mm în zona prăgușului și 0,1 mm în zona tastei 8, în timp ce în zona tastelor 3 și 4
deplasările minime au păstrat 0,5 mm diferență față de cele maxime. Privind săgețile medii acestea
scad proporțional cu valoarea săgeții din măsurătoare precedentă, urmărind un tipar care arată că
diferența săgeților dintre două măsurători succesive reprezintă aproximativ 40% din precedenta, cu
alte cuvinte, săgețile tind să fie cu 40% mai mici pe măsură ce punctul de încastrare se apropie cu
fiecare interval de 40mm de punctul în care se aplică forța.
Pe lăngă modificarea brațului forței, apare și variația secțiunii sub-ansamblului gâtului de
chitară, a cărui efect se observă în expresiile matematice ale variațiilor deplasărilor (liniile de
tendință) reprezentate în Fig. 10. Tăierea transversală a tastiere pentru aplicarea gradațiilor, cu o
adâncime de aproximativ 2 mm, duce la o diminuarea a rigidității pe direcție perpendiculară
(respectiv față de axa longitudinală) cu aproximativ 50% față de proba martor (proba 5). În Fig. 14
este prezentat un detaliu al gradației inserate în canalul tastierei.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
13
Fig. 14 Gradație inserată pe tastieră
Analiza cu element finit a stărilor de tensiuni și deformații ale gâtului de chitară
corelată cu rezultatele experimentale
Conceptul de Reverse Engineering presupune o inversare a etapelor unui proces de analiză,
productie, etc. Este un proces de examinare, nemodificănd alte aspecte asupra elementelor analizate.
Acest procedeu presupune următoarele metode cu scopul de a determina caracteristici de interes
asupra materialelor sau a produselor. În cazul de față procedeul de “Reverese engineering”
presupune design-ul și modelarea probei reale în format digital, prin diverse prodedee (ex. scanarea
probei utilizând un software și hardware adecvat), după care cu un model creat și adaptat software-
urilor de Computer Aided Desing, se adaptează, urmănd a crea un fisier utilizabil în softurile de
Finite Element Analysis. Această tehnică poate fi folosită ca verificare, avănd veridicitate doar prin
validarea cu un test real al elementului, care să coincidă in totalitate cu analiza FEA/FEM [8].
În cazul lucrării de față metoda de ”Reverse Engineering” a fost folosită cu scopul de a
interconecta testele efectuate asupra sub-ansamblelor gât de chitară alcătuite din gât și tastieră
(încercări la încovoiere simplă) și analiza FEA efectuată prin intermediul software-lui Abaqus. Prin
acest procedeu s-a urmărit obținerea constantelor de material ca urmare a echivalării tuturor
celorlalte date de intrare (forțe, condiții la limită, deplasări) cu testul real.
Pornind de la datele de intrare utilizate și rezultatele obținute la încercările efectuate pe
probele testate cu ajutorul mașinii de încercare conform capitolului precedent, au fost realizate
simulari ale modelelor subansamblelor gât-chitară. Obținerea geometriei gâtului de chitară a fost
obținută cu ajutorul unei mașini specializate de dimensionare, ce crează totodată un model
geometric utilizabil în softurile CAD. Aceasta utilizează un cap ce conține un senzor. Acest senzor
poate fi pozitionat utilizând un sistem cu 3 axe, astfel piesa ce urmează a fi măsurată se fixează pe
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
14
masa mașinii, în timp ce capătul mobil se deplasează pe poziții determinate, creând astfel puncte
într-un sistem ce mai târziu vor fi folosite la crearea conturului virtual al piesei analizate.
Etapele unei analize FEA utilizând software-ul Abaqus, in vederea realizării unei simulări
valide sunt prezentate în ceea ce urmează [9,10]:
1) Atribuirea secțiunii (Section assignment) etapă ce urmează imediat importării geometriei
ce urmează a fi simulată (fig. 15).
Fig. 15. Atribuirea secțiunii
2) Orientarea (Orientation), ce presupune indicarea direcțiilor secțiunii/materialului. De
obicei această orientare se alege astfel încăt să coincidă cu sistemul de coordonate global, astfel
încât devin mult mai ușor de indentificat direcțiile tuturor parametrilor de intrare și rezultatele
obținute [9,10] (fig. 16).
Fig. 16. Setarea orientării
3) Stabilirea materialului (Material) Întrucât acesta a fost exact scopul procedurii de
”Reverse engineering”, și anume, verificarea proprietăților de material, dar întrucât pentru
realizarea unei simulări și obținerea rezultatelor este necesară introducerea tipului de material, din
literatura de specialitate s-au introdus constantele de material pentru lemn, mai precis, paltin (Acer
pseudoplatanus), utilizându-se funcția de introducere a acestor constante pentru un material ortotrop
(comportament diferit pe cele trei axe ale sale) [9,10]. Astfel următoarele constante au fost obținute
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
15
după efectuarea simulării, tinând cont de respectarea deplasărilor obținute și relevanța constantelor
raportându-le la literatura de specialitate (Fig. 17):
Fig.17 Introducerea tipului de material
4) Crearea Instanței (Instances) a fost următorul pas în vederea realizări simulăarii, ce are
scopul de a crea suportul pentru parametrii introduși.
Fig. 18. Crearea instanțelor
5) Crearea pașilor (Steps) este foarte importantă pentru că aici se definesc etapele:
întotdeauna există o stare inițială, iar în acest Initial Step se regăsesc condițiile inițiale. În funcție de
necesitătile simulării pot fi creați o serie de pași următori, în cazul de față fiind necesară
introducerea unui singur Step, cu scopul de a determina condițiile în care va avea loc simularea
[9,10].
6) Discretizarea modelului (Mesh) În această etapă a avut loc discretizarea modelului cu
elemente Tetra , forma elementelor fiind tetraedrică. Dimensiunea elementului ales a fost de 10
mm. O rețea mai discretă oferă rezultate mai precise, dar în același timp durata necesară de calcul
pentru obținerea rezultatelor crește substanțial.
7) Încărcarea (Load) presupune introducerea încărcării pe elementul ce urmează a fi simulat.
Introducerea acestei încărcări clarifică sistemului următoarele lucruri: tipul de încărcare, poziția
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
16
încărcării considerând sistemul de coordonate setat, direcția forței și valoarea acestei forțe. În cazul
de față poziția și directia forței au respectat poziția și direcția forței din încercarea probei reale pe
mașina de încercat [9,10]. De asemenea, valoarea forței introduse a fost tot de 200N, iar tipul
încărcării a fost Forță Concentrată. În figura 19 este prezentat modul de introducere al încărcării în
analiză cu element finit:
Fig. 19. Introducerea încărcărilor pe piesă
8) Condițiile la limită (Boundary conditions) definesc un aspect extrem de important al
simulării elementului de chitară analizat, și anume, modul de fixare al subansamblului. Software-ul
Abaqus permite fixarea unui punct sau a mai multor puncte conținute de elementul ce urmează a fi
simulat, astfel putându-se fixa articulații, reazeme, prin blocări ale deplasărilor pe diferite axe sau
rotirilor în aceste punncte [9,10]. În cazul de față, condiția respectării similitudinii cu testul real
efectuat pe proba de gât de chitară a constat în încastrarea modelului precum în figura 20:
Fig. 20. Introducerea condițiilor la limită
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
17
9) Analiza (Job) După determinarea tuturor parametrilor ce includ și încărcările asupra
sistemului, condițiile la limită, materialul, orientarea, rețeaua de discretizare și direcțiile sistemului
de coordonate se crează o sarcină (Job) prin care toate ecuațiile sistemului sunt calculate, cu cât
mai complex sistemul de ecuații, cu atât va dura mai mult simularea modelului.
10) Rezultatele (Results) sunt pasul final, în care rezultatele simulării sunt afișate atăt grafic cât
și numeric:
În cadrul simulării de fața rezultatele obținute s-au concentrat pe obținerea unei deplasări pe direcție
verticală, respectiv pe direcția z a sistemului de coordonate setat, de 4,8 mm, întrucât aceasta a fost
valoarea săgeții înregistrate în cadrul testării reale pe același sub-ansamblu de gât de chitară. Astfel,
prin metoda de Reverse Engineering, păstrând identice condițiile la limită, direcția, poziția și
valoarea încărcării s-au putut ajusta doar constantele de material. Încercând să se utilizeze constante
elastice de material cât mai apropiate de cele din literatura de specialitate, și urmărind obținerea
unei săgeți de 4,8mm în zona aplicării forței, s-au obținut următoarele constante de material:
Tabelul 3. Proprietățile de elasticitate ale materialului obținute după rularea succesivă a
programului
ρ [g/cm3]
EL
[N/mm2]
ER
[N/mm2]
ET
[N/mm2]
GLR
[N/mm2]
GLT
[N/mm2]
GRT
[N/mm2]
ϑTR ϑRT ϑLT ϑTL ϑRL ϑLR U
[%]
0.59 10550 1550 890 1158 1130 287 0.4 0.82 0.5 0.038 0.083 0.46 10
Tensiunile maxime (von Mises) rezultate au avut valoarea de 44.88 MPa (~45MPa), valori ce se
încadrează în limitele tensiunilor admisibile la lemn în cazul solicitării de încovoiere (Fig. 21).
Fig. 21. Tensiunile von Mises σmax=44,88 MPa
În cazul deplasărilor verticale, rezultatele înregistrate prezintă ceea ce era de așteptat, pe direcția
aplicării forței, axa Z (pe direcție radială) se înregistrează o deplasare (cerută) de 4,8mm. În schimb
pe celelalte 2 direcții deplasările sunt incomparabile ca mărime: pe direcția axei X (pe direcție
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
18
longitudinală) s-a înregistrat o deplasare de 0,66 mm, în timp ce pe direcția axei Y (pe directie
tangențială) s-a înregistrat o deplasare de 0,045 mm. În figura 22 sunt prezentate hărțile
deplasărilor pe cele trei direcții:
a) Deplasarea globală
b) Deplasările pe direcția X pentru F=200N
c) Deplasările pe direcția Y pentru F=2V00N
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
19
d) Deplasările pe direcția Z pentru F=200N
Fig. 22 Harta de distribuție a deplasărilor maxime
Astfel, prin stabilirea unei deplasări pe direcția Z de 4,8mm, menținerea condițiilor la limită
și a încărcărilor precum cele utilizate în testul pe probele reale și de asemenea o geometrie similară
s-au putut compara constantele de material.
În concluzie, metoda de ”Reverse Engineering” este o metoda foarte utilizată în domeniu
tocmai datorită faptului că prin această metodă se pot indentifica cauze pornind de la efecte. În
cadrul acestui studiu, metoda de reverse engineering a reprezentat o soluție de validare a unui test
real pe o probă reprezentând un subansamblu de gât de chitară, alcătuit din gâtul din paltin și
tastieră. Astfel, modelul geometric cît mai apropiat de cel real a putut fi importat într-un software
specializat, i s-au putut modifica constantele de material, condițiile de încercare creându-se un test
virtual simulând cazul real într-un mod cat mai similar cu putință. Rezultatele obținute (materialul
utilizat pentru obținerea deplasărilor corespunzătoare testului real) au confirmat o aproximare a
materialului folosit în simulare cu materialul descris în literatura de specialitate, făcând referire aici
la aproximarea constantelor de material). Se poate confirma, deci, ca modelul este valid considerând
toleranțele acceptate cu privire la validarea testului.
3. Soluții de rigidizare prin variații ale îmbinărilor subansamblelor gât-corp
Rigiditatea structurii este dată de factorul de rigiditate la încovoiere E*I, Unde: E este
modulul de elasticitate al materialului (rigiditatea materialului); I – momentul de inerție axial
(rigiditatea secțiunii).
Un alt punct important ce ar putea contribui la deformațiile apărute în chitarele analizate îl
reprezintă îmbinarea dintre cele două mari subansamble ale chitarelor clasice: gâtul chitarei și cutia
de rezonanță. Această îmbinare poate fi făcută în mai multe moduri, dar cea mai utilizată în prezent
( în principiu, cam toate chitarele analizate de-a lungul studiului au avut acest tip de îmbinare a
celor două subansamble) este îmbinarea ”coadă de rândunică”. Îmbinarea ”coadă de rândunică” este
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
20
caracterizată de o frezare în forma unei cozi de rândunică pe gâtul chitarei în timp ce în butucul
corpului chitarei este frezat negativul aceleiași forme. Cele două forme sunt apoi îmbinate, iar in
locașul îmbinării se mai adaugă un adeziv pe baza de apă, cu scopul de a menține sudate cele două
elemente. După ce îmbinarea celor două elemente are loc, ansamblul se fixează în prese o perioadă
de timp ca adezivul să se întărească. O astfel de îmbinare este prezentată în figura 23:
Fig. 23. Îmbinarea coadă de rândunică
După cum se observă în figura 23, pe axa centrală, în zona de îmbinare, există un element de
rigidizare al cutiei de rezonanță ce are rol și în creerea unei zone de îmbinare cât mai extinsă.
În interiorul cutiei de rezonanță pe lângă elementele de rigidizare ale ecliselor, precum
butucii se mai observă și elementele de rigidizare ale fețelor care pot fi transpuse radial, orizontal,
vertical sau chiar forme complexe neexistând un o regulă generală [11].
Fig. 24. Structura interioară a unei cutii de rezonanță
De obicei, butucul folosit în construcția de chitare este un solid din lemn, considerat în acest
studiu butuc de forma literei I, montat pe eclisă în zona centrală în dreptul îmbinării cu gâtul de
chitară. Pentru a rigidiza îmbinarea s-au implementat două noi modele de butuc, unul în formă de L
și unul în formă de U. Cele două modele sunt prezentate în figura 25.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
21
a) Butuc chitară I
b) Butuc chitară L
c) Butuc chitară U
Fig. 25. Tipuri constructive pentru zona de încastrare și rigidizare a îmbinării gât-corp
Din punct de vedere al rigidizării, butucul de forma literei U oferă cel mai mare avantaj
printr-o suprafață de prindere cea mai fare față de celelalte 2 modele, mai precis cu 200% mai mare.
Avantajele butucului de formă U:
+ aria elementelor îmbinate crește cu pana la 200%;
+ îmbunătățește rigiditatea cutiei de rezonanță, nu doar a îmbinării găt corp;
+ permite mai multe variante de îmbinări gât corp;
Dezavantajele butucului de formă U:
- necesită mai multe operații tehnologice pentru a fi montat;
- mai mult material folosit;
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
22
- crește greutatea produsului final.
În principiu un butuc de formă L este de fapt un compromis între o mai bună stabilitate și un
preț mai redus. Acest tip de butuc nu consolidează doar eclisa și gâtul chitarei, ci și ambele plăci ale
cutiei de rezonanță, fața, pe care se găsește si gaura sonoră (rozeta), precum și spatele chitarei.
Pornind de la această idee, a fost produs un lot de 100 de chitare cu butuc diferit ce cele standard,
urmând a fi evaluată comportarea lor din punct de vedere dimensional.
În ceea ce privește această operație propusă și urmărită rezultatele vor fi evaluate pe o
perioadă mai mare de timp. Loturile de chitare produse după această metodă sunt tinute sub
observație atât prin urmărirea parametrilor la fabrică cât și urmărirea parametrilor celor expediate
către comerciant, întrucât lotul a fost împărțit în mai multe grupuri.
B. DETERMINAREA STĂRILOR DE TENSIUNI ȘI DEFORMAȚII ALE
STRUCTURII CHITAREI UTILIZÂND TENSOMETRIA ELECTRICĂ REZISTIVĂ
Aspecte generale privind teoria elasticității lemnului
Starea de tensiune, respectiv starea de deformație din interiorul unei piese de lemn solicitate
sunt reprezentate de tensorul tensiunilor și deformațiilor specifice, respectiv:
;
(1)
în care sunt tensiunile normale după direcțiile L, R și T; –
tensiunile tangențiale în planele LR, RT și LT; , și sunt deformațiile specifice iar
– lunecările specifice așacum sunt evidențiate în Fig. 26.
Fig. 26. Tensiunie tangențiale și normale în funcție de direcțiile principale ale lemnului
În cazul în care sunt tensiuni principale, tensorul tensiunilor Tσ și al
deformațiilor Tε devin:
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
23
;
(2)
Introducând tensorul modulelor de elasticitate longitudinală E și tensorul coeficienților de
contracție transversală S, respectiv
;
(3)
din egalitatea
(4)
rezultă
(5)
în care , , ... sunt coeficienții de contracție transversală (primul indice ilustrează
direcția în care se produce contracția iar al doilea direcția de acțiune a tensiunii care produce
lungirea). Din motive energetice între coeficienții contracției transversale și modulele de
elasticitate E există relațiile:
(6)
În cazul în care L, R și T nu sunt direcții principale, tensiunile tangențiale sunt diferite de
zero iar lunecările specifice au succesiv valorile
(7)
unde sunt modulele de elasticitate transversală.
Exprimată matricial relația lui Hooke devine:
(8)
Rezultă în final următoarele relații între relații și deformațiile specifice:
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
24
(9)
Legea generalizată a lui Hooke, în cazul lemnului, se mai poate scrie și sub forma:
(10)
(11)
În relațiile (10) și (11) Sik și cik reprezintă coeficienții indicilor elastici ai lemnului în planele
de simetrie elastică iar semnificația lor este:
(12)
(13)
(14)
Constantele determinate pe cele trei direcții principale de elasticitate poartă numele de
constante principale elastice Lemnul ca material anizotrop și ortotrop are nouă constante elastice
principale ( În cazul general, când direcțiile tensiunilor nu
coincid cu direcțiile de simetrie elastică L, R și T, expresiile relațiilor dintre deformații și tensiuni
sunt:
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
25
(16)
în care sunt deformațiile specifice în direcția tensiunilor
- lunecările specifice (micșorarea unghiurilor de 90o) în planele
unde acționează tensiunile ; E, G, , și – modulele de elasticitate
longitudinală și transversală, coeficienții contracției transversale și coeficienții de influență
reciprocă a deformațiilor. Pentru E, G, și indicii au semnificațiile cunoscute iar pentru și ,
indicii până la virgulă, arată direcția tensiunilor care produc deformațiile, iar indicii dupa virgulă
arată direcția deformațiilor. Spre exeplmu - este coeficientul arătând mărimea deformațiilor
liniare în direcția datorită tensiunii tangențiale ; coeficient ce arată mărimea
lunecării specifice , datorită acțiunii tensiunii tangențiale .
Datorită structurii sale anizotrope, cu trei plane de simetrie elastică, direcția deformațiilor
maxime ale lemnului nu coincide cu direcția tensiunilor maxime.
Mărimea unghiului dintre direcțiile tensiunilor și deformațiilor maxime este dat de relația:
(17)
iar deformațiile maxime
(18)
adică deformațiile maxime și direcția acestora sunt dependente și de proprietățile elastice ale
lemnului.
Modulele de elasticitate cât și coeficienții contracției transversale ai lemnului sunt influențați
de mai mulți factori ca: specia lemnului, unghiul dintre direcția fibrelor și direcția tensiunilor
principale, densitatea, umiditatea, temperatura, defectele lemnului (nodurile, fibra torsionată) ș.a.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
26
Principiul de măsurare prin metoda tensometriei electrice rezistive
Principiul utilizării tensometriei electrice rezistive se bazează pe măsurarea deformațiilor liniare
prin intermediul unor traductoare electrice rezistive (TER) ce transformă variația deformațiilor
mecanice în variația rezistenței electrice a elementului. În cazul analizat, pe chitară folosită ca probă
pentru determinarea stărilor de tensiuni și deformații, au fost montate 4 traductoare
electrotensometrice, tip C2A-06-062WW-350, stacked rosette, cu cabluri ataşate, fiecare având
câte trei mărci tensometrice cu rezistenţa electrică 350Ω (fig. 27, a): Pentru aplicarea acestor
traductoare s-a prelucrat suprafaţa chitarei, îndepărtându-se stratul de lac aplicat pe structura cutiei,
respectiv a gâtului de chitară cu o hârtie abrazivă cu granulaţie P100 (401). După îndepărtarea
pulberii rezultate, suprafaţa a fost ştearsă cu o ţesătură de bumbac înmuiată în alcool etilic (STF
247/2002). Rozetele au fost lipite cu ajutorul adezivului Z-70 (cyanacrylat) de la HBM,
polimerizarea acestuia fiind accelerată cu un catalizator 200 catalyst-C de la Vishay. Prin orientarea
rozetelor s-a căutat să se măsoare efectele încovoierii/torsiunii chitarei în cele patru zone (în zona
cordarului – zona A, în zona rozetei – zona B, pe gât – în zona tastei 8 pe partea superioară (zona
CS și inferioară a gâtului – zona CI) cu ajutorul mărcilor orientate la 90° una faţă de alta (marca 1 –
orientată paralel cu axa longitudinală a chitarei, respectiv paralelă cu fibra lemnului, marca 2 –
orientată la 45 grade și marca 3 orientată la 90 grade față de marca 1, respectiv perpendicular pe
fibre).
Traductoarele şi conexiunile cositorite au fost izolate faţă de acţiunea corozivă a umidităţii
din aer cu poliuretan (M-Coat a air-drying polyurethane coating, Vishay Micro-Measurement),
aplicat lichid, care după întărire a format o peliculă continuă, protectoare. Fiecare marcă
tensometrică a fost legată la un canal al unei punţi tensometrice Vishay P3 (Fig. 28). Întrucât au fost
aplicate 4 traductoare cu câte trei mărci fiecare, au fost necesare 12 canale de achiziţie, acesta fiind
motivul pentru care s-au utilizat trei punţi tensometrice fiecare având câte patru canale. Tipul de
legare a fost în sfert de punte, echilibrarea mărcilor făcându-se automat în puntea P3. Testele s-au
realizat la Universitatea Tehnică ”Gh. Asachi” din Iași, Facultatea de Inginerie Mecanică, Dep. de
Rezistența Materialelor.
Solicitarea chitarei s-a realizat prin intermediul corzilor care au fost acordate pe rând la valoarea
frecvenței emisă de coarda liberă.
S-au testat două tipuri de chitare – una fără bară de ranforsare a gâtului, iar cealaltă cu o bară de
ranforsare dublu reglabilă. Testele au presupus următoarele etape:
Chitara simplă:
Acordarea fiecărei taste și măsurarea microdeformațiilor captate de fiecare marcă
tensometrică (=10-6
x);
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
27
Acordarea tuturor tastelor (chitara acordată) și măsurarea microdeformațiilor captate de
fiecare marcă tensometrică (=10-6
x);
Chitara cu tijă dublu reglabilă:
Măsurarea microdeformațiilor produse doar de tensionarea tijei atât într-un sens cât și în
celălalt sens, și apoi a revenirilor după detensionarea în trepte;
Măsurarea microdeformațiilor produse de tensionarea succesivă a corzilor, fără tijă
tensionată;
a) b)
c)
Fig. 27. Traductoarele (rozete rectangulare) cu trei mărci suprapuse, având axele decalate cu 45°, utilizate
în testarea la torsiune (a); notaţiile folosite pentru traductoare (b); b) modul de dispunere a rozetelor pe
structura de chitară
Echilibrarea punţilor Wheatstone formate cu fiecare marcă tensometrică în parte (din cele
12) s-a realizat cu ajutorul punţilor tensometrice de tip Vishay P3, echilibrarea acestora făcându-se
prin intermediul softului specializat în acest sens (Fig. 28).
În Tabelul 4 sunt prezentate informațiile privind mărimile utilizate pentru tensionarea corzilor.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
28
Fig. 28. Interfaţa softului pentru achiziţia datelor şi monitorizarea punţilor tensometrice
Tabelul 4. Frecvența specifică corzilor libere acordate
Coarda Nota Simbol Frecvența (Hz) Forța (N)
1 Mi E1 82,41 77,843
2 La A 110 86,740
3 Re D 146,8 81,847
4 Sol G 196 73,840
5 Si B 246,9 68,502
6 Mi E2 329,6 72,061
Rezultate și discuții
a) Chitara simplă
In Tabelele 5..7 sunt centralizate deformaţiile specifice achiziţionate de la cele 12 mărci
tensometrice, pentru fiecare din cele șase corzi tensionate succesiv și în totalitate. Astfel, în tabelul
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
29
5 sunt prezentate rezultatele furnizate de la mărcile tensometrice poziționate paralel cu fibrele
lemnului în cele patru zone măsurate A, B şi CS și CI , pentru chitara simplă.
Tabelul 5. Microdeformațiile măsurate în cele patru zone cu mărcile dispuse paralel cu axa
longitudinală a chitarei (// cu fibrele lemnului)
A1 B1 CS1 CI1
Coarda 1 -21 -4 -6 3
Coarda 2 -5 -1 -2 1
Coarda 3 -3 0 -1 0
Coarda 4 -31 -4 -6 5
Coarda 5 -39 -6 -6 4
Coarda 6 -128 -18 -17 18
Tabelul 6. Microdeformațiile măsurate în cele patru zone cu mărcile dispuse la 45° față de axa
longitudinală a chitarei (45° cu fibrele lemnului)
A2 B2 CS2 CI2
Coarda 1 -5 -8 -4 1
Coarda 2 1 -1 -1 0
Coarda 3 -1 1 0 1
Coarda 4 -15 -8 -4 3
Coarda 5 -23 -11 -3 3
Coarda 6 -83 -33 -9 11
Tabelul 7. Microdeformațiile măsurate în cele patru zone cu mărcile dispuse la 90° față de axa
longitudinală a chitarei (┴ pe fibrele lemnului)
A3 B3 CS3 CI3
Coarda 1 -4 -3 -1 -2
Coarda 2 -1 -1 -1 0
Coarda 3 -1 -1 -1 0
Coarda 4 -13 -3 -1 0
Coarda 5 -16 -5 0 0
Coarda 6 -45 -12 0 -1
Prelucrarea datelor experimentale
Pe baza datelor achiziţionate şi prezentate în tabelele anterioare, s-au determinat o serie de
mărimi specifice ale căror semnificaţie şi relaţii de calcul sunt prezentate în cele ce urmează.
Cu ajutorul relaţiilor prezentate mai jos, s-au determinat mărimile:
deformaţia specifică maximă, εmax;
deformaţia specifică minimă, εmin;
unghiul direcţiei deformaţiei principale maxime, θ;
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
30
lunecarea specifică maximă, γmax;
tensiunea principală normală maximă, σmax;
tensiunea principală normală minimă, σmin;
tensiunea tangenţială maximă, τmax.
Relaţiile de calcul pentru aceste mărimi sunt:
deformaţia specifică maximă, εmax, în m/m
(19)
deformaţia specifică minimă, εmin, în m/m
(20)
unghiul direcţiei deformaţiei principale maxime, θ,
[rad] (21)
lunecarea specifică maximă, γmax,
(22)
tensiunea principală normală maximă, σmax,
(23)
tensiunea principală normală minimă, σmin,
(24)
şi tensiunea tangenţială maximă, τmax.
(25)
În Tabelele 8-10 sunt prezentate valorile tensiunilor maxime și minime obținute prin introducerea
rezultatelor experimentale în relațiile de calcul de mai sus, precum și unghiul direcției deformației
maxime, exprimat în grade.
Tabelul 8 Valorile unghiului direcției de deformație maximă calculat pe baza datelor experimentale
q(grade) A B CS CI
Coarda 1 -20,7118 41,8299 5,654966 5,654966
Coarda 2 -31,7175 0 -22,5 -22,5
Coarda 3 -22,5 35,78253 0 0
Coarda 4 -18,9375 41,8299 5,654966 5,654966
Coarda 5 -10,6853 42,40279 0 13,28253
Coarda 6 -2,41038 40,26884 1,68323 7,371781
TOATE -8,44932 42,40279 4,065051 7,018122
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
31
Tabelul 9 Valorile tensiunilor maxime calculate pe baza datelor experimentale
Tabelul 10 Valorile tensiunilor minime calculate pe baza datelor experimentale
Pentru determinarea unghiului direcţiei deformaţiei principale maxime, θ, se fac următoarele
precizări:
valoarea unghiului determinat cu ajutorul relaţiei (3) este în radiani şi trebuie transformat în
grade;
în funcţie de semnul numărătorului şi al numitorului fracţiei din relaţia (3), pentru calculul
final al unghiului direcţiei deformaţiei principale maxime se calculează cu una din
următoarele relaţii:
Dacă Numărătorul ≥ 0 şi Numitorul > 0 atunci φ = |θ|
Dacă Numărătorul > 0 şi Numitorul ≤ 0 atunci φ = 90 – |θ|
Dacă Numărătorul ≤ 0 şi Numitorul < 0 atunci φ = 90 + |θ|
Dacă Numărătorul < 0 şi Numitorul ≥ 0 atunci φ = 180 – |θ|
Rezultate
În fig. 29 sunt prezentate valorile deformațiilor specifice maxime și minime corespunzătoare
tensionării fiecărei corzi în parte, în cele patru puncte în care s-au aplicat rozetele tensometrice.Se
observă că valorile extreme se obțin în cazul tensionării coardei 6 (cu frecvența cea mai înaltă), iar
smax(MPa)A B CS CI
Coarda 1 -0,1462 -0,02124 -0,04862 0,042807
Coarda 2 -0,01353 -0,02 -0,02558 0,020131
Coarda 3 -0,02831 0,007028 -0,01055 0,012308
Coarda 4 -0,36253 -0,02124 -0,04862 0,088521
Coarda 5 -0,47658 -0,05892 -0,03165 0,073235
Coarda 6 -1,46456 -0,12887 -0,08949 0,31519
TOATE -2,48096 -0,11038 -0,20529 0,637269
smin(MPa) A B CS CI
Coarda 1 -0,42523 -0,13573 -0,11138 -0,01995
Coarda 2 -0,12361 -0,02286 -0,04299 0,002726
Coarda 3 -0,06312 -0,03089 -0,03516 -0,01231
Coarda 4 -0,64319 -0,13573 -0,11138 0,025764
Coarda 5 -0,78056 -0,18409 -0,10549 0,018193
Coarda 6 -2,48973 -0,53843 -0,29908 0,073382
TOATE -4,51333 -0,90242 -0,64043 0,231302
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
32
din punct de vedere al zonelor, deformațiile maxime se obțin în zona cordarului și în zona tastei 8
de pe gâtul chitarei, partea inferioară supusă la întindere. Placa de față prezintă deformații de cu
120% mai mari decât deformațiile gîtului, fenomen explicat prin rigiditatea diferită a celor două
structure. Din valorile deformațiilor, respective Fig. 29 a si b, se poate observa că placa de față între
cordar și gât este supusă la compresiune, iar gâtul, fiind supus la încovoiere, prezintă partea întinsă
(CI) ;I partea comprimată (CS)
Fig. 29. Variația deformațiilor maxime și minime specifice obținute prin tensionarea fiecărei corzi
în parte, măsurate în m/m
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
1 2 3 4 5 6
Defo
rmați
a s
pecif
ică m
axim
ă
ma
x
(x10
-6)
Coarda tensionată
Deformația specifică maximă
A B CS CI
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
01 2 3 4 5 6
Defo
rmați
a s
pecif
ică m
inim
ă
min
(x10
-6)
Coarda tensionată
Deformația specifică minimă
A B CS CI
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
A B CS CI
Defo
rmați
a s
pecif
ică
*10-6
Deformația specif ică maximă
Deformația specif ică minimă
Toate corzile tensionate
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
33
Din punct de vedere al valorilor tensiunilor minime și maxime, acestea sunt sub limita tensiunilor
admisibile ale lemnului (10 MPa), fiind tensiuni de compresiune (valori negative) pentru zonele A,
B și CS și tensiuni de întindere (pozitive) pentru zona CI (Fig. 30,a). Se poate remarca faptul că
tensiunile in zona tastei 8 variază liniar în secțiune de la valoarea +0,64 MPa la -0,64 MPa, așa cum
se observă în Fig. 30b.
a)
b)
Fig. 30. a)Variația tensiunilor minime și maxime la solicitarea de încovoiere; b) variația tensiunii
pe înălțimea secțiunii gâtului de chitară
Ca orice corp solid, lemnul supus acțiunii unor forțe exterioare se deformează, forța exterioară
întâmpinând o rezistență, în funcție de structura și elasticitatea materialului lemnos. După dispariția
acțiunii forțelor, deformația piesei poate să dispară total dacă solicitarea a rămas în domeniul
elastic, parțial dacă este în domeniul elasto - plastic să persiste dacă ea este în domeniul plastic.
Cercetările experimentale au scos în evidență că deformațiile elastice și plastice sunt direct
dependente de specia lemnoasă, de densitatea, umiditatea și temperatura lemnului, de poziția
inelelor anuale și de direcția fibrelor față de direcția forței, precum și de timp. În Fig. 31. Sunt
prezentate variațiile în timp ale deformațiilor în etapa de revenire a lemnului, după detensionarea
-2,48
-0,11 -0,21
0,64
-4,51
-0,90-0,64
0,23
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
A B CS CI
Ten
siu
nea (
MP
a)
Tensiunea maximă Tensiunea minimă
Toate corzile acordate
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
34
succesivă a corzilor. Astfel, se poate observa comportarea vâsco-elastică a lemnului din structura
feței de chitară prin recuperarea deformației elastice instantanee (Fig. 31, a). De asemenea, se poate
observa efectul detensionării fiecărei corzi în parte prin forma curbei ce prezintă o variație în trepte.
O comportare similară se observă și în cazul gâtului, însă variația curbei nu mai prezintă aceeași
alură ca și fața, ci se observă numeroase oscilații ale deformației recuperate (Fig. 31,b). Un fenomen
intereesant este simetria înregistrată de cele două rozete aplicate pe gâtul de chitară (partea
superioară CS și partea inferioară CI).
a)
b)
c)
Fig. 31. Variația deformației vâsco-elastice recuperate
-50
0
50
100
150
200
250
300
0 50 100 150 200 250
Mic
rod
efo
rmati
i
A1 chitara simpla
B1 chitara simpla
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
0 50 100 150 200 250
Mic
rod
efo
rma
ții
CS1 chitara simplaCI1 chitara simpla
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
35
Act 3.2 - Realizarea și validarea modelelor fizice semnificativ îmbunătățite rezultate
prin măsurarea cantitativă și calitativă a întregului lot de chitare rezultate
În cadrul acestei activități, s-a verificarea stabilitatea dimensională a chitarelor cu diferite tipuri de ranforsări
ale gâtului, în condiții variabile de mediu (în situ). Astfel, au fost expuse în aer liber, sub un șopron, pe
durata a 2 luni (60 zile, din 01.02.2018 – 04.04.2018), opt probe (chitare): patru probe martor, fără nici un
element de ranforsare și patru probe ranforsate cu țeavă pătrată (Fig. 32). Înainte de începerea testului,
probele au fost măsurate (rectilinitatea gâtului, feței) și cântărite, urmând ca dupa 30 zile să fie verificate și
măsurate cu aceleași instrumente de măsură și aceeași procedură, după care probele au fost iarăși expuse
pentru o perioadă de 30 zile. Pe durata expunerii, au fost monitorizați parametrii aerului (umiditatea relativă
și tempretaura).
Fig. 32. Secvențe din timpul expunerii chitarelor la testul reologic, în condiții naturale de mediu
În Fig. 33 se observă evoluția deformațiilor gâturilor de chitară pentru diferite perioade de expunere în aer
liber. În Fig. 34 sunt prezentate variațiile comportării reologice a structurilor de chitară pe durata celor 60
zile. Astfel, cea mai mare viteză de deformație se înregistrează în primele 30 zile de expunere, urmând ca
după încă 30 zile, viteza de deformație să scadă cu aproximativ 84%. Un aspect interesant este faptul că
structurile cu bare de ranforsare prezintă deformații cu aproximativ 50% mai mari decât probele simple.
a) b)
Fig. 33. Variația deformațiilor gâturilor de chitară: a) după 30 zile; b) după 60 zile
0,55
0,45
0,6
0,28
0,18
0,2
0,37
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Să
ge
ata
(mm
)
Tasta
1 Cu bară 2 Cu bară 7 Cu bară 8 Cu bară
3 Fără bară 4 Fără bară 5 Fără bară 6 Fără bară
Data măsurării: 02.03.2018
0,60,6
0,7
0,430,4
0,45
0,25
0,3
0,5
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Să
ge
ata
(m
m)
Tasta
1 Cu bară 2 Cu bară 7 Cu bară 8 Cu bară
3 Fără bară 4 Fără bară 5 Fără bară 6 Fără bară
Data măsurării: 03.04.2018
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
36
a)
b)
Fig. 33. Variația comportării în timp a structurilor analizate: a) chitare cu bare de ranforsare; b) chitare
simple
În urma activităților de cercetare întreprinse în fabrică și în laboratoarele de cercetare, echipa
proiectului a realizat, în prima etapă, o analiză cantitativă și calitativă a defectelor de stabilitate
structurală analizând aspectele tehnologice – abateri de la planeitate, rectilinitate ș.a.; influența
structurii anizotropice a lemnului utilizat în structura chitarei care duce la deformații ce depășesc
condițiile de rigiditate necesare; mecanice – apariția fenomenelor reologice (relaxarea lemnului
după ce a fost supus la solicitările din timpul prelucrărilor mecanice, detensionarea/ tensionarea din
cadrul subansamblelor și a întregii chitare; condițiile ambientale de păstrare a instrumentelor
muzicale – umiditatea lemnului, umiditatea și temperatura mediului ambiant. Toate măsurătorile și
rezultatele au fost prezentate reprezentanților fabricii în cadrul ședințelor/worksho-urilor organizate,
fiind puse la dispoziția forurilor de decizie.
0,55
0,45
0,6
0,35
0,6
0,45
0,63
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Să
ge
ata
(m
m)
Tasta
1 - 02.03.2018 2 - 02.03.2018 7 - 02.03.2018 8 - 02.03.2018
1 - 03.04.2018 2 - 03.04.2018 7 - 03.04.2018 8 - 03.04.2018
Chitare ranforsate cu bară pătrată
0,28
0,18
0,37
0,43
0,45
0,25
0,5
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Să
ge
ata
(m
m)
Tasta
3 - 02.03.2018 4 - 02.03.2018 5 - 02.03.2018 6 - 02.03.2018
3 - 03.04.2018 4 - 03.04.2018 5 - 03.04.2018 6 - 03.04.2018
Chitare fără bară
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
37
Ca urmare, efieciența activităților din cadrul proiectului, realizate atât de membrii echipei din
Universitatea Transilvania din Brașov cât și de către agentul economic, S.C. Hora S.A. Reghin,
poate fi cuantificată în situația statistică a producției de chitare (instrumente muzicale), a livrărilor
și a retururilor, analizate pentru perioada 2015-2018. Astfel, pe durata proiectului, deși producția de
chitare a scăzut cu aproximativ 10% (in anul 2017 fata de anul 2016), retururile s-au micșorat cu
aproximativ 42% față de aceeași ani analizați. Astfel, se poate considera că un factor important este
creșterea calității produselor în perioada de derulare a proiectului. Dacă se compară situația
retururilor raportată la producția de chitare din anul anterior retururilor, se constată o scadere de
până la 0,87% (calculată până în luna septembrie 2018) față de 4,2% in anul 2016 și 3,14% in anul
2017
Activitatea 3.3. Elaborarea și introducerea măsurilor corective pe linia de producție
și instruirea personalului
În cadrul acestei activități au fost elaborate procedurile prinvind introducerea și aplicarea măsurilor
corective și preventive de apariție a defectelor și implicit instruirea personalului de către
responsabilii din fabrică. În continuare se prezintă planul și măsurile corective și preventive.
INIȚIEREA ACȚIUNILOR CORECTIVE ȘI PREVENTIVE
Acțiunile corective vor fi documentate conform formularului FS-001 Rev.0, prezentat în
anexa 1 și vor fi inițiate ca rezultat, dar nu limitat la următoarele:
Neconformități identificate în urma auditurilor interne;
Neconformități identificate în urma auditurilor externe;
Analiza efectuată de managementul fabricii;
Reclamații ale clienților;
Probleme de produs sau de proces identificate de angajații fabricii;
Probleme referitoare la produsele achiziționate de la furnizori;
Înregistrari relevante ale sistemului de management al calitatii;
Măsurările proceselor.
Actiunile preventive vor fi documentate conform formularului FS-002 Rev.0, prezentat în
anexa 2. Acțiunile preventive vor fi inițiate ca urmare a analizei datelor pentru identificarea
cauzelor care pot duce la apariția unor posibile neconformități. Sursele de date pot fi
următoarele, dar nu limitate la:
analizarea rapoartelor de audit intern și extern;
analizarea neconformităților cu frecvența mai ridicată;
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
38
analizarea rapoartelor de service;
analiza necesităților și așteptărilor clienților;
analiza pieții;
înregistrări relevante ale sistemului de management al calitatii;
măsurări din procese;
diagramele de proces și date referitoare la funcționarea echipamentelor.
Initiatorul raportului de neconformitate și acțiuni corective (RNAC) / sau al raportului privind
acțiunile preventive (RAP) va identifica necesitatea unei acțiuni corective sau preventive și va
obține un formular de RNAC sau de RAP de la responsabilul cu acțiunile corective și preventive, pe
care, după ce îl va completa la rubrica "inițiator", îl va înainta acestuia.
Mangementul fabricii va desemna o persoană care sa răspundă de evidența RNAC și RAP,
de urmărirea îndeplinirii acțiunilor propuse, persoană care va fi numită responsabil cu acțiunile
corective și preventive.
Responsabilul cu acțiunile corective și preventive răspunde de evidența RNAC și RAP,
numerotarea acestora, difuzarea către toți factorii implicați, precum și de urmărirea efectuării
acestor acțiuni. De asemenea răspunde de evidența reclamațiilor primite de la clienți.
Stabilirea și efectuarea acțiunilor corective și preventive
șeful compartimentului responsabil cu efectuarea și implementarea acțiunii corective /
actiunii preventive stabilește termenul de rezolvare al acesteia, consemnându-l în raport.
șeful compartimentului investighează și determină cauzele neconformităților și
stabilește acțiunea corectivă care trebuie întreprinsă pentru a evita reapariția
neconformităților, acțiune pe care o consemneaza în raport.
o copie a RNAC/ RAP este păstrată la compartimentul responsabil de soluționare, iar
originalul va fi păstrat de responsabilul cu acțiunile corective și preventive.
responsabilul cu acțiunile corective și preventive va difuza câte o copie a RNAC/RAP
șefului de sector în subordinea căruia se află colectivul care răspunde de implementarea
acțiunii consemnate în raport și directorului tehnic, care vor analiza și vor urmări
efectuarea acțiunilor propuse.
după stabilirea acțiunilor corective/preventive (AC/AP) se trece la efectuarea și
implementarea acestora de către toți factorii implicați, respectându-se termenul propus
în raport.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
39
în cazul în care implementarea acțiunilor propuse implică alocarea de resurse materiale
și umane sau modificări în structura organizatorica a sectorului/compartimentului, se
cere aprobarea comitetului director al fabricii.
Urmarirea si evaluarea AC/AP
Urmarirea efectuarii, implementarii si evaluarea AC/AP se face de catre: responsabilul cu
acțiunile corective și preventive;
O măsură corectivă trebuie să includă:
Identificarea cauzei / cauzelor și principală/eale neconformității;
Un plan de acțiune pe termen mediu-lung, după cum urmează:
Izolarea, se referă la acţiunile menite să identifice, să localizeze și să izoleze orice
componentă sau material care poate fi non-conform, trimis în sau aflat încă în
procesul de producție.
Acţiuni corective menite să rezolve neconformitățile existente.
Aceste acțiuni sunt menite să reducă la minimum impactul neconformităților asupra
Clientului/beneficiarilor în ceea ce privește calitatea și punctualitatea livrării. Intervalul de timp
pentru punerea în aplicare a acestor acțiuni este de până la 3 luni, cu excepția cazului în care a fost
altfel convenit;
Acțiuni preventive, dacă sunt aplicabile/ fezabile, sunt gândite pentru a elimina cauzele principale
și a preveni repetarea lor în viitor. Furnizorul trebuie să pună la dispoziție și să păstreze dovezi
documentate că acțiunile au fost efectuate. Intervalul de timp pentru punerea în aplicare a acestor
acțiuni este de până la 3 luni, cu excepția cazului în care se convine altfel;
Persoană responsabilă și data finalizării acțiunilor puse în aplicare.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
40
FIȘA DE ACȚIUNI CORECTIVE ȘI PREVENTIVE
SECTOR: PROPUNERE DE ÎMBUNĂTĂȚIRE
A IDENTIFICARE
COD PRODUS:...........................
PROBLEMA: ................................................
FOTO (Desen)
De la: (nume /compartiment)
......................................................................
B Propunere (situație actuală, propunere de îmbunătățire, motive)
..............................................................................
................................................................................
................................................................................
C Compartimente/puncte de lucru/ persoane afectate ( se completează de inginer sector)
................................................................................
......................................................................................
.........................................................................................
D Poziția compartimentelor/ persoanelor afectate
(cauze, mod de rezolvare, acțiuni corective)
..................................................................
....................................................................
...........................................................................
E Măsuri adoptate ( se completează de responsabil)
.....................................................................
Compartiment implicat:..................................
Responsabil aplicare:...................................... Termen
Responsabil verificare:....................................
Director calitate
(Semnătura/data)
Director
(Semnătură/data)
F Verificat aplicarea măsurilor adoptate (Semnătura/data)
Alte comnetarii ( dacă este cazul):........................................
După verificare, formularul se returnează directorului cu asigurarea calității
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
41
RAPORT DE NECONFORMITATE ȘI ACȚIUNI CORECTIVE / PREVENTIVE
Nr. ............................../ data.............................
Sector/Compartiment administrativ
Descrierea neconformității / situației nedorite și referința:
Data Identificată de: (nume, prenume,semnatură)
Modul de rezolvare a neconformității / situației nedorite:
................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................
Nume: Semnătura: Data:
Acțiune corectivă / preventivă:
Termen: Responsabil: Verifică:
Maistru/Șef brigadă/Responsabil sector
(nume, prenume, data)
Director tehnic
(nume, semnătura,data)
Acțiunea corectivă/preventivă se consideră rezolvată și eficientă
(comentarii)
Responsabil / Director cu asigurarea calității: Semnătura: Data:
Act 3.4 - Elaborarea unui plan de prevenție a apariției defectelor analizate
PLANUL DE CONTROL ȘI PREVENȚIE
Include cel puțin următoarele elemente:
date de identificare componente (nr. cod și indice revizie),
date de identificare lot,
caracteristici (nominale și toleranță)
Caracteristicile esențiale trebuie să fie controlate cu o frecvență în concordanță cu
capacitatea de producție; în cazul în care capacitatea de producție nu este cunoscută,
frecvența de control trebuie să fie ridicată.
1. Selectarea riguroasă a materialului lemnos în hala de mașini;
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
42
2. Condiționarea semifabricatelor utilizate pentru tastieră în camera climatică;
3. Asigurarea unui climat în fabrică care să mențină umiditatea lemnului pe fluxul tehnologic
în parametrii standardizați;
4. Grunduirea corpului și a gâtului înainte de asamblare/păsuire;
5. Identificarea și semnalarea pieselor cu defecte de la prelucrările anterioare, de către fiecare
operator (se reduc timpul și costurile de reparație a defectelor mici);
6. Îmbunătățirea controlului CTC în punctele de control;
7. Respectarea instrucțiunilor;
8. Asigurarea unei mentenanțe proactive (eliminarea timpilor morți din producție alocați pentru
repararea/înlocuirea unor scule/unelte);
9. Comunicarea fermă și deschisă între operatori cât și pe scară ierarhică.
Act 3.5 - Vizibilitatea şi diseminarea rezultatelor cercetării în medii ştiinţifice,
tehnologice şi socio-culturale, transferul de cunoaștere în piață, (partea a III a)
activități de managementul proiectului
Participare conferințe și publicare articole științifice în 2018:
Articole publicate și indexate ISI și BDI
1. Stanciu M.D, Bucur V., Valcea C. S., Savin A., Sturm R., Oak particles size effects on
viscous-elastic properties of wood polyester resin composite submitted to ultraviolet
radiation, Wood Sci Technol 52 (2): 365-382 (2018) (FI=1,509, SRI=2,694)
https://link.springer.com/article/10.1007/s00226-017-0971-0
2. Stanciu M. D., Ardeleanu A.F. Teodorescu Draghicescu H, Reverse engineering in finite
element analysis of the behaviour of lignocellulosic materials subjected to cyclic stresses, in
Procedia Manufacturing 22 (2018), pp 65-72, 11th International Conference
Interdisciplinarity in Engineering, INTER-ENG 2017, 5-6 October 2017, Tirgu Mures,
Romania https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2351978918303056
Participare conferințe internațională/naționale, simpozioane:
1. M.V. Munteanu, M.D. Stanciu, I.Ș. Urucu, P.G. Duță, Structural analysis of classical guitar
during the technological processing, The 8th International Conference on Advanced
Concepts in Mechanical Engineering - ACME 2018, June 07 - 08, 2018
2. Duta P.G., Stanciu M.D., Georgescu S.V. Soluții integrative de optimizare a
proprietățăților rigido-plastice a chitarelor, în Buletinul AGIR 2018 Simpozionul
Inginerilor Romani de Pretutindeni – SINGRO 2018, Brasov, 6-8 septembrie 2018
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
43
Premii
1. Premiul Special, din partea Forumului Inventatorilor Români - Portable test bench for
objective measuring the deformation of guitar, autori: Tolbașu Costin Cristian, Duță
Petrică-Georgică, Stanciu Mariana Domnica, Munteanu Violeta Mihaela
2. Premiul Special, din partea Universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară ” Regele
Mihai I al României” din Timișoara - Portable test bench for objective measuring the
deformation of guitar, autori: Tolbașu Costin Cristian, Duță Petrică-Georgică, Stanciu
Mariana Domnica, Munteanu Violeta Mihaela
Articole ISI acceptate și în curs de publicare:
3. Stanciu M.D. , Bucur
V.,
Munteanu
M.V., Georgescu
S.V., Năstac S.M.
Moisture induced
deformation in the neck of a classical guitar, in Holzforschung F.I. 2.079
4. Stanciu M.D., Savin A., Nastac S.M, Mechanical and surface properties of lignocellulosic
fibres reinforced composites, in Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering
Vol…., ISSN (FI=1,182; SRI=0,52) https://www.sv-jme.eu/article/mechanical-and-surface-
properties-of-lignocellulosic-fibres-reinforced-composites/
Lucrări de disertație coordonate:
Autor: ing. Duță Petrică Georgică, lucrare de disertație SOLUȚII INTEGRATIVE DE OPTIMIZARE A
PROPRIETĂȚĂȚILOR RIGIDO-PLASTICE A CHITARELOR, data susținerii 12 iunie 2018 (nota 9.80);
Elaborarea unei propuneri de brevet – s-au inițiat procedurile de înregistrare a propunerii la
OSIM
STAND ŞI METODĂ DE TESTARE REOLOGICĂ A STRUCTURILOR DE CHITARĂ
Autori: Stanciu M.D., Coșereanu C., Cerbu C., Munteanu V., Vlase S., Georgescu S.
Realizarea, distribuția și colectarea unui chestionar de satisfacție a clienților
Pentru atingerea acestui obiectiv, trei membri ai echipei proiectului (Stanciu M.D., Munteanu V.M.,
Georgescu S.V.) au participat în perioada 10-14 aprilie 2018, alături de echipa fabricii de
instrumente muzicale S.c. Hora S.A. reghin, la Expoziția Internațională de instrumente muzicale de
la Frankfurt. În cadrul acestei acțiuni, a fost promovată atât activitatea de cercetare din cadrul
proiectului ”Soluții integrative de creștere a performanței economice prin optimizarea
proprietăților rigido-elastice și stabilității structurale a chitarelor de fabricație românească,
SINOPTIC” prin metode vizuale (Poster) și verbale, cât și colectarea sondajului de opinie a
beneficiarilor produselor fabricate pe timpul derușlării proiectului, prin intermediul unui chestionar
de satisfacție a clienților.
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
44
Chestionarul a fost conceput în limba română și tradus în limbile de circulație internațională –
germană și engleză, așa cum se observă mai jos (Fig. 35). Răspunsurile au fost prelucrate statistic și
prezentate în grafice sub formă procentuală (Fig. 36). Eșantionul a fost de 50 persoane.
Fig. 35. Chestionarul de satisfacție a clienților în limba germană și engleză
0
10
20
30
40
50
60
Vizitator Producător Benef iciar Educație Altele
60
1711 11
21
Răsp
un
su
ri %
În ce calitate sunteți la expoziția Messe Frankfurt 2018?
0
10
20
30
40
50
60
Școală/ Student
Profesionist Maestro Alt instrument
5357
17
4
Ră
sp
un
su
ri %
Ce fel de tip de instrument muzical vă interesează (chitară) ?
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
45
Fig. 36. Prelucrarea statistică a sindajului de opinie
Fig. 37. Fotografie de grup la Târgul Internațional de Instrumente Muzicale de la Frankfurt (de la
stânga- dreapta: ing. Man Liana (Hora.S.A.), ing. Pop Călin (Hora S.A.); ec. Pop Adriana (Hora
S.A.); dir. gen. Ing. Bâzgan Nicolae (Hora S.A.), drd. ing. Georgescu Sergiu (Univ. Transilvania
Brașov), ș.l.dr.ing. Stanciu Mariana Domnica (Univ. Transilvania Brașov), asist. dr. ing. Munteanu
Violeta (Univ. Transilvania Brașov)
0
20
40
60
80
100
Da Nu Fără răspuns
64
34
2
Ră
sp
un
su
ri %
Ați auzit de fabrica SC HORA SA, Reghin –Romania? (fondată în 1951)
0
20
40
60
80
100
Estetica Acustica Brandul Altele
47
85
13 9Ră
sp
un
su
ri %
Ce apreciați cel mai mult la un instrument muzical (chitară)?
Design
Acustică
Preț0
10
20
30
40
1 (nemulțumit)23
4
5 (foarte mulțumit)
9
38
9
38
30
Ra
sp
un
su
ri [%
]
Nota
Cum apreciați dvs. următoarele aspecte ale produselor HORA SA, Reghin
0
10
20
30
40
50
Da Nu Poate Fără răspuns
38
11 9
43
Ră
sp
un
su
ri %
Sunteți interesat să încercați o chitară HORA SA, Reghin?
0
20
40
60
80
100
Da Nu Fără răspuns
87
9 4Ră
sp
un
su
ri %
Credeți că sunt utile activitățile de cercetare privind mecanica și acustica instrumentelor
muzicale?
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRASOV
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE MECANICĂ
B-dul Eroilor, 29, RO-500036 Braşov, România,
Fax +40-268-410525; 0268-412088; 0268-472173, Tel. +40-268-412921 int. 134
46