mecanica fina
TRANSCRIPT
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 115
Universitatea OradeaFacultatea IMTSpecializarea MF
PROIECT LA ASM
1
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 215
Tema de proiectare
Să se proiecteze un comparator cu o treaptă de amplificare avacircnd următoarele
caracteristici tehnico-funcţionale1 - valoarea diviziunii vd =001[mm]2 ndash domeniul de desfăşurare 0divide3[mm]3 ndash diametrul cadranului 0=40 [mm]4 ndash forta de palpare 15 [N]5 ndash cursa de rotatie a acului indicator 1 [mm]
Cuprinsul proiectului
2
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 315
I Introducere11 Prezentarea generală a clasei de aparate din care face parte aparatul de
proiectat Clasificare12 Domeniul de utilizare a aparatului13 Studiul asimilării icircn ţară Alţi producători
II Memoriu de prezentare21 Caracteristici tehnico-funcţionale generale Destinaţia aparatului22 Studiul de soluţie Variante constructive funcţionale posibile Justificarea
soluţiei alese
III Brevior de calcul31 Schema generală a aparatului Funcţionarea32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului
321 Calculul geometric şi cinematic322 Calculul cinetostatic323 Calculul elementului de comparaţie324 Calculul erorilor geometrice
33 Parametrii constructivi ai aparatului331 Soluţii constructive ale elementelor aparatului332 Calculul de rezistenţă333 Proiectarea elementelor de redare-vizualizare334 Proiectarea formei geometrice a aparatului
IV Elemente privind tehnologia de execuţie41 Alegerea materialului42 Indicarea proceselor tehnologice de execuţie şi montare a principalelor
repere
V Documentaţia desenată
51 Desen de execuţie52 Desen de ansamblu
VI Bibliografie
I INTRODUCERE
3
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 415
Prezentarea generală a clasei de aparate din care face parte aparatul proiectat Clasificare
Totalitatea metodelor şi mijloacelor necesare să asigure respectarea aplicăriicorecte a prescripţiilor şi recomandărilor prevăzute de documentaţia tehnică generală şi
de execuţie a proceselor de elemente constructive ca şi icircn ansamblul lor constituie tehnicverificări şi măsurăriConform definiţiei STAS 4201-68 aparatul de măsurat lungimi este aparatul
realizat pe principii mecanice optice optico-mecanice electrice pneumatice etc caresunt măsurători directe indirecte sau combinate serveşte la transformarea lungimiimăsurate icircntr-o informaţie sau o indicaţie echivalentă exprimată icircn unităţi de lungime
Mijloacele de măsurare a lungimilor cu amplificare mecanicăevidenţiazădeplasarea palpatorului prin deplasarea unui ac indicator icircn dreptul unei scări gradate
Amplificarea şi deplasarea palpatorului se realizează prin intermediul unor
mecanisme de amplificare care pot fi- mecanisme cu bare- mecanisme cu roţi dinţate sau o combinaţie a acestora- mecanisme cu bandă răsucită şi cu bareValoarea diviziunii acestora poate să fie de la 01 microm pacircnă la 10microm Domeniul de
măsurare poate să fie de la plusmn 005 mm pacircnă la plusmn50 mmIcircn vederea efectuării măsurătorilor aceste mijloace de măsurare se poziţionează
corespunzător icircn raport cu măsurandul prin intermediul unor dispozitive prin intermediulunor dispozitive specializate care pot fi de mai multe tipuri de exterior de interior deicircnălţime sau adacircncime de rugozitate pentru filete sau roţi dinţate
Mijloacele de măsurat lungimi realizate pe principiul mecanic de amplificare senumesc aparate mecanice de măsurat lungimi şi cuprind următoarea gamă sortimentală
a mijloace de măsurare cu amplificare cu roţi dinţate- comparatoare cu cadran- şubler cu cadran
b mijloace pentru măsurarea lungimilor cu amplificare mecanică prin intermediulmecanismelor cu bare şi roţi dinţate
- micrometrul- ortotestul
- micrometrul cu bare şi roţi dinţate- pasametrul
c mijloace de măsurare cu amplificare cu mecanisme cu bare- minimetrul
d mijloace cu amplificare cu bandă răsucită- la acest tip de aparate elementul sesizor-traductor primar este o bandă răsucită
stacircnga-dreapta ce asigură atacirct transformarea deplasării liniare icircn mişcare derotaţie cacirct şi amplificarea canalului de intrare12 Domeniul de utilizare a aparatului
4
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 515
Domeniul de utilizare a mijlocului de măsurare a lungimilor de amplificaremecanică poate să fie de la plusmn 005 mm la plusmn50 mm Icircn general cu aceste mijloace demăsurare se efectuează măsurători comparative ale dimensiunilor adică se evidenţiazăvariaţii dimensionale egale sau mai mici cu domeniul de măsurare
Astfel comparatorul cu o treaptă sau două de amplificare are domeniul demăsurare de 5 mm respectiv de 2divide3 mm şi se măsoară abaterea de la dimensiuneanominală
13 Studiul asimilării icircn ţară Alţi producători
Icircn ţară astfel de aparte se produc la IMT Bucureşti IME Sinaia Balanţa Sibiu
IOR Bucureşti iar icircn străinătate la Carl-Zeiss Germania Tisa Elveţia Mitutoia Japoniaetc Cea mai importantă icircntreprindere de la noi din ţară este Icircntreprinderea de MecanicăFină din Bucureşti unde sunt proiectate şi construite o serie de mijloace de verificat şimăsurat icircncepacircnd de la cele mai simple şi pacircnă la cele mai complicate Pe lacircngă acesteexistă şi icircntreprinderi specializate icircn construcţia aparatelor de verificat şi măsurat cum ar fi IMF Sinaia Balanţa Sibiu Icircn unele icircntreprinderi şi uzine mari se găsesc ateliere deSDV-uri unde mijloacele de verificat şi măsurat sunt controlate şi verificate periodic
Pe plan internaţional există bineicircnţeles o serie de icircntreprinderi specializate icircnconstrucţia aparatelor de verificat şi măsurat Icircntre acestea există o luptă continuă icircnsensul că fiecare doreşte să realizeze un aparat cacirct mai competitiv pe piaţa de desfacereDintre cele mai semnificative firme ce concurează sunt Tesa din Elveţia Mitutoia dinJaponia Carl-zeiss din Germania Censor Instruments Limited din Anglia
II MEMORIU DE PREZENTARE
5
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 615
21 Caracteristicile tehnico-funcţionale Destinaţie
Aparatele se utilizează la măsurarea prin comparaţie şi sunt comparatore cucadran şi are valoarea diviziunii de 001 mm
Caracteristicele tehnico-funcţionale
- valoarea diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare unor diviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scalei gradate el poate fi cuprinsicircntre 001divide005mm icircn cazul de faţă are valoarea de 001 mm
- forţa de măsurare reprezintă forţa cu care vacircrful de măsurare al aparatului
funcţionează pe suprafaţa presei de contact şi are valoare de F=15 N- domeniul de măsurare reprezintă valorile minime şi maxime ale mărimii ce se poate determina cu ajutorul aparatului şi este cuprins icircntre 0divide3 mm
- cursa de rotaţie a acului indicator este un mm- diametrul cadranului este 0=40 mmFuncţionarea comparatoarelor se bazează pe transformarea mişcării de translaţie
icircn mişcare de rotaţie prin intermediul unor mecanisme amplificatoare cu roţi dinţate
22Studiu de soluţie Variante constructive funcţionale posibile
Comparatoarele se utilizează la măsurări de lungimi prin comparaţie icircn limiteledomeniului de măsurare Valorile diviziunii acestor aparate sunt de două tipuri cu 0 60sau cu 0 42 Comparatoarele se utilizează icircn două variante constructive cu o treaptă deamplificare sau cu două trepte de amplificare
Comparator cu o treaptă de amplificare
1 roata dinţată2 pinion
3 roată pinion4 roată pinion5 arc elicoidal6 arc spiral7 tijă palpatoare8 ac indicator
Sensibilitatea reprezintă proprietatea de a sesiza unele variaţii ale mărimii demăsurare sau intrare şi este determinată pentru comparatorul cu o treaptă de precizie
6
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 715
xi=γ2middotφ2
γ1middotφ2=γ3middotφ3
γe=Lmiddotφ3
xe=Lmiddotγ1middotxiγ3middotγ2
S=xexi=Lmiddotγ1γ2middotγ3=2middotLmiddotz1mmiddotz2middotz3
Comparator cu două trepte de amplificare
1 tijă palpatoare2 roată pinion
3 cremalierăZ4 Z5 Z6 roată pinion7 ac indicator8 arc spiral9 arc elicoidal
Sensibilitatea esteXi=γ2φ2=γ4φ4
γ4rsquoφ4=γ5φ5
γ5φ5=γ6φ6
γ5rsquoφ5=γ6φ6 =gt γ6=φ5γ5γ6=φ4γ4rsquoγ5rsquoγ5γ6=xiγ4rsquoγ5rsquoγ4γ5γ6
φe=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotmxe=Lmiddotφe= z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotm=gtS=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2Lz4middotz5middotz6middotm
Crescacircnd sensibilitatea creşte numărul de diviziuni de unde rezultă creşterea preciziei aparatului
IIIBREVIOR DE CALCUL
7
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 815
31 Schema generală a aparatului Funcţionare
După studiul efectuat asupra variantelor constructive prezentate anterior icircn
continuare se va proiecta aparatulPrincipiul de funcţionare
Mărimea de intrare xi se transmite prin intermediul tijei palpatoare (1) care
angrenează cu pinionul (2) şi cu cremaliera(3) astfel transformă mişcarea palpatoareicircntr-o mişcare perpendiculară pe aceasta Cremaliera (3) angrenează cu pinionul z5 solidar cu acul indicator (5) de lungime L Pentru domeniul de măsurare se poate introduce roataz6 solidară cu arcul (6) Roata dinţată z6 este prevăzută cu un arc spiral (7) care limitează
jocul de flanc icircn icircntregul sistem Forţa de palpare este realizată prin intermediul arcului(6)
32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului321 Calculul geometric şi cinematic
S = domeniul xe domeniul xi=ΔxeΔxi=dxedxi
S = 1001 = 100 =gt S = 100xe = 1middotφe= Smiddotxi
φe= SL=10028=357 radΦe= SmiddotvdmiddotnL=100middot01middot128=0357 rad
Constructiv
z4=z5=30z4=14 z5=18 z6=10 n=02S=z4middotz5middot2middotLz4middotz5middotz6middotn=30middot30middot2middot2814middot18middot10middot02=900middot2802520=100 S=100
322 Calculul cinetostatic
Se ştie forţa de măsurare are valoarea F =175 [CN]=175[N]M4=F4middotM4=175middot14=245[mmmiddotN]M4=F4middotM4=gtF4=2453=0816[N]M5= F5middotM5=gtF5=14683=0489[N]M7=F5middotM7=0489middot3=0468 [mmmiddotm]
323 Calculul elementului de comparaţie
8
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 215
Tema de proiectare
Să se proiecteze un comparator cu o treaptă de amplificare avacircnd următoarele
caracteristici tehnico-funcţionale1 - valoarea diviziunii vd =001[mm]2 ndash domeniul de desfăşurare 0divide3[mm]3 ndash diametrul cadranului 0=40 [mm]4 ndash forta de palpare 15 [N]5 ndash cursa de rotatie a acului indicator 1 [mm]
Cuprinsul proiectului
2
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 315
I Introducere11 Prezentarea generală a clasei de aparate din care face parte aparatul de
proiectat Clasificare12 Domeniul de utilizare a aparatului13 Studiul asimilării icircn ţară Alţi producători
II Memoriu de prezentare21 Caracteristici tehnico-funcţionale generale Destinaţia aparatului22 Studiul de soluţie Variante constructive funcţionale posibile Justificarea
soluţiei alese
III Brevior de calcul31 Schema generală a aparatului Funcţionarea32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului
321 Calculul geometric şi cinematic322 Calculul cinetostatic323 Calculul elementului de comparaţie324 Calculul erorilor geometrice
33 Parametrii constructivi ai aparatului331 Soluţii constructive ale elementelor aparatului332 Calculul de rezistenţă333 Proiectarea elementelor de redare-vizualizare334 Proiectarea formei geometrice a aparatului
IV Elemente privind tehnologia de execuţie41 Alegerea materialului42 Indicarea proceselor tehnologice de execuţie şi montare a principalelor
repere
V Documentaţia desenată
51 Desen de execuţie52 Desen de ansamblu
VI Bibliografie
I INTRODUCERE
3
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 415
Prezentarea generală a clasei de aparate din care face parte aparatul proiectat Clasificare
Totalitatea metodelor şi mijloacelor necesare să asigure respectarea aplicăriicorecte a prescripţiilor şi recomandărilor prevăzute de documentaţia tehnică generală şi
de execuţie a proceselor de elemente constructive ca şi icircn ansamblul lor constituie tehnicverificări şi măsurăriConform definiţiei STAS 4201-68 aparatul de măsurat lungimi este aparatul
realizat pe principii mecanice optice optico-mecanice electrice pneumatice etc caresunt măsurători directe indirecte sau combinate serveşte la transformarea lungimiimăsurate icircntr-o informaţie sau o indicaţie echivalentă exprimată icircn unităţi de lungime
Mijloacele de măsurare a lungimilor cu amplificare mecanicăevidenţiazădeplasarea palpatorului prin deplasarea unui ac indicator icircn dreptul unei scări gradate
Amplificarea şi deplasarea palpatorului se realizează prin intermediul unor
mecanisme de amplificare care pot fi- mecanisme cu bare- mecanisme cu roţi dinţate sau o combinaţie a acestora- mecanisme cu bandă răsucită şi cu bareValoarea diviziunii acestora poate să fie de la 01 microm pacircnă la 10microm Domeniul de
măsurare poate să fie de la plusmn 005 mm pacircnă la plusmn50 mmIcircn vederea efectuării măsurătorilor aceste mijloace de măsurare se poziţionează
corespunzător icircn raport cu măsurandul prin intermediul unor dispozitive prin intermediulunor dispozitive specializate care pot fi de mai multe tipuri de exterior de interior deicircnălţime sau adacircncime de rugozitate pentru filete sau roţi dinţate
Mijloacele de măsurat lungimi realizate pe principiul mecanic de amplificare senumesc aparate mecanice de măsurat lungimi şi cuprind următoarea gamă sortimentală
a mijloace de măsurare cu amplificare cu roţi dinţate- comparatoare cu cadran- şubler cu cadran
b mijloace pentru măsurarea lungimilor cu amplificare mecanică prin intermediulmecanismelor cu bare şi roţi dinţate
- micrometrul- ortotestul
- micrometrul cu bare şi roţi dinţate- pasametrul
c mijloace de măsurare cu amplificare cu mecanisme cu bare- minimetrul
d mijloace cu amplificare cu bandă răsucită- la acest tip de aparate elementul sesizor-traductor primar este o bandă răsucită
stacircnga-dreapta ce asigură atacirct transformarea deplasării liniare icircn mişcare derotaţie cacirct şi amplificarea canalului de intrare12 Domeniul de utilizare a aparatului
4
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 515
Domeniul de utilizare a mijlocului de măsurare a lungimilor de amplificaremecanică poate să fie de la plusmn 005 mm la plusmn50 mm Icircn general cu aceste mijloace demăsurare se efectuează măsurători comparative ale dimensiunilor adică se evidenţiazăvariaţii dimensionale egale sau mai mici cu domeniul de măsurare
Astfel comparatorul cu o treaptă sau două de amplificare are domeniul demăsurare de 5 mm respectiv de 2divide3 mm şi se măsoară abaterea de la dimensiuneanominală
13 Studiul asimilării icircn ţară Alţi producători
Icircn ţară astfel de aparte se produc la IMT Bucureşti IME Sinaia Balanţa Sibiu
IOR Bucureşti iar icircn străinătate la Carl-Zeiss Germania Tisa Elveţia Mitutoia Japoniaetc Cea mai importantă icircntreprindere de la noi din ţară este Icircntreprinderea de MecanicăFină din Bucureşti unde sunt proiectate şi construite o serie de mijloace de verificat şimăsurat icircncepacircnd de la cele mai simple şi pacircnă la cele mai complicate Pe lacircngă acesteexistă şi icircntreprinderi specializate icircn construcţia aparatelor de verificat şi măsurat cum ar fi IMF Sinaia Balanţa Sibiu Icircn unele icircntreprinderi şi uzine mari se găsesc ateliere deSDV-uri unde mijloacele de verificat şi măsurat sunt controlate şi verificate periodic
Pe plan internaţional există bineicircnţeles o serie de icircntreprinderi specializate icircnconstrucţia aparatelor de verificat şi măsurat Icircntre acestea există o luptă continuă icircnsensul că fiecare doreşte să realizeze un aparat cacirct mai competitiv pe piaţa de desfacereDintre cele mai semnificative firme ce concurează sunt Tesa din Elveţia Mitutoia dinJaponia Carl-zeiss din Germania Censor Instruments Limited din Anglia
II MEMORIU DE PREZENTARE
5
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 615
21 Caracteristicile tehnico-funcţionale Destinaţie
Aparatele se utilizează la măsurarea prin comparaţie şi sunt comparatore cucadran şi are valoarea diviziunii de 001 mm
Caracteristicele tehnico-funcţionale
- valoarea diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare unor diviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scalei gradate el poate fi cuprinsicircntre 001divide005mm icircn cazul de faţă are valoarea de 001 mm
- forţa de măsurare reprezintă forţa cu care vacircrful de măsurare al aparatului
funcţionează pe suprafaţa presei de contact şi are valoare de F=15 N- domeniul de măsurare reprezintă valorile minime şi maxime ale mărimii ce se poate determina cu ajutorul aparatului şi este cuprins icircntre 0divide3 mm
- cursa de rotaţie a acului indicator este un mm- diametrul cadranului este 0=40 mmFuncţionarea comparatoarelor se bazează pe transformarea mişcării de translaţie
icircn mişcare de rotaţie prin intermediul unor mecanisme amplificatoare cu roţi dinţate
22Studiu de soluţie Variante constructive funcţionale posibile
Comparatoarele se utilizează la măsurări de lungimi prin comparaţie icircn limiteledomeniului de măsurare Valorile diviziunii acestor aparate sunt de două tipuri cu 0 60sau cu 0 42 Comparatoarele se utilizează icircn două variante constructive cu o treaptă deamplificare sau cu două trepte de amplificare
Comparator cu o treaptă de amplificare
1 roata dinţată2 pinion
3 roată pinion4 roată pinion5 arc elicoidal6 arc spiral7 tijă palpatoare8 ac indicator
Sensibilitatea reprezintă proprietatea de a sesiza unele variaţii ale mărimii demăsurare sau intrare şi este determinată pentru comparatorul cu o treaptă de precizie
6
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 715
xi=γ2middotφ2
γ1middotφ2=γ3middotφ3
γe=Lmiddotφ3
xe=Lmiddotγ1middotxiγ3middotγ2
S=xexi=Lmiddotγ1γ2middotγ3=2middotLmiddotz1mmiddotz2middotz3
Comparator cu două trepte de amplificare
1 tijă palpatoare2 roată pinion
3 cremalierăZ4 Z5 Z6 roată pinion7 ac indicator8 arc spiral9 arc elicoidal
Sensibilitatea esteXi=γ2φ2=γ4φ4
γ4rsquoφ4=γ5φ5
γ5φ5=γ6φ6
γ5rsquoφ5=γ6φ6 =gt γ6=φ5γ5γ6=φ4γ4rsquoγ5rsquoγ5γ6=xiγ4rsquoγ5rsquoγ4γ5γ6
φe=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotmxe=Lmiddotφe= z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotm=gtS=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2Lz4middotz5middotz6middotm
Crescacircnd sensibilitatea creşte numărul de diviziuni de unde rezultă creşterea preciziei aparatului
IIIBREVIOR DE CALCUL
7
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 815
31 Schema generală a aparatului Funcţionare
După studiul efectuat asupra variantelor constructive prezentate anterior icircn
continuare se va proiecta aparatulPrincipiul de funcţionare
Mărimea de intrare xi se transmite prin intermediul tijei palpatoare (1) care
angrenează cu pinionul (2) şi cu cremaliera(3) astfel transformă mişcarea palpatoareicircntr-o mişcare perpendiculară pe aceasta Cremaliera (3) angrenează cu pinionul z5 solidar cu acul indicator (5) de lungime L Pentru domeniul de măsurare se poate introduce roataz6 solidară cu arcul (6) Roata dinţată z6 este prevăzută cu un arc spiral (7) care limitează
jocul de flanc icircn icircntregul sistem Forţa de palpare este realizată prin intermediul arcului(6)
32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului321 Calculul geometric şi cinematic
S = domeniul xe domeniul xi=ΔxeΔxi=dxedxi
S = 1001 = 100 =gt S = 100xe = 1middotφe= Smiddotxi
φe= SL=10028=357 radΦe= SmiddotvdmiddotnL=100middot01middot128=0357 rad
Constructiv
z4=z5=30z4=14 z5=18 z6=10 n=02S=z4middotz5middot2middotLz4middotz5middotz6middotn=30middot30middot2middot2814middot18middot10middot02=900middot2802520=100 S=100
322 Calculul cinetostatic
Se ştie forţa de măsurare are valoarea F =175 [CN]=175[N]M4=F4middotM4=175middot14=245[mmmiddotN]M4=F4middotM4=gtF4=2453=0816[N]M5= F5middotM5=gtF5=14683=0489[N]M7=F5middotM7=0489middot3=0468 [mmmiddotm]
323 Calculul elementului de comparaţie
8
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 315
I Introducere11 Prezentarea generală a clasei de aparate din care face parte aparatul de
proiectat Clasificare12 Domeniul de utilizare a aparatului13 Studiul asimilării icircn ţară Alţi producători
II Memoriu de prezentare21 Caracteristici tehnico-funcţionale generale Destinaţia aparatului22 Studiul de soluţie Variante constructive funcţionale posibile Justificarea
soluţiei alese
III Brevior de calcul31 Schema generală a aparatului Funcţionarea32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului
321 Calculul geometric şi cinematic322 Calculul cinetostatic323 Calculul elementului de comparaţie324 Calculul erorilor geometrice
33 Parametrii constructivi ai aparatului331 Soluţii constructive ale elementelor aparatului332 Calculul de rezistenţă333 Proiectarea elementelor de redare-vizualizare334 Proiectarea formei geometrice a aparatului
IV Elemente privind tehnologia de execuţie41 Alegerea materialului42 Indicarea proceselor tehnologice de execuţie şi montare a principalelor
repere
V Documentaţia desenată
51 Desen de execuţie52 Desen de ansamblu
VI Bibliografie
I INTRODUCERE
3
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 415
Prezentarea generală a clasei de aparate din care face parte aparatul proiectat Clasificare
Totalitatea metodelor şi mijloacelor necesare să asigure respectarea aplicăriicorecte a prescripţiilor şi recomandărilor prevăzute de documentaţia tehnică generală şi
de execuţie a proceselor de elemente constructive ca şi icircn ansamblul lor constituie tehnicverificări şi măsurăriConform definiţiei STAS 4201-68 aparatul de măsurat lungimi este aparatul
realizat pe principii mecanice optice optico-mecanice electrice pneumatice etc caresunt măsurători directe indirecte sau combinate serveşte la transformarea lungimiimăsurate icircntr-o informaţie sau o indicaţie echivalentă exprimată icircn unităţi de lungime
Mijloacele de măsurare a lungimilor cu amplificare mecanicăevidenţiazădeplasarea palpatorului prin deplasarea unui ac indicator icircn dreptul unei scări gradate
Amplificarea şi deplasarea palpatorului se realizează prin intermediul unor
mecanisme de amplificare care pot fi- mecanisme cu bare- mecanisme cu roţi dinţate sau o combinaţie a acestora- mecanisme cu bandă răsucită şi cu bareValoarea diviziunii acestora poate să fie de la 01 microm pacircnă la 10microm Domeniul de
măsurare poate să fie de la plusmn 005 mm pacircnă la plusmn50 mmIcircn vederea efectuării măsurătorilor aceste mijloace de măsurare se poziţionează
corespunzător icircn raport cu măsurandul prin intermediul unor dispozitive prin intermediulunor dispozitive specializate care pot fi de mai multe tipuri de exterior de interior deicircnălţime sau adacircncime de rugozitate pentru filete sau roţi dinţate
Mijloacele de măsurat lungimi realizate pe principiul mecanic de amplificare senumesc aparate mecanice de măsurat lungimi şi cuprind următoarea gamă sortimentală
a mijloace de măsurare cu amplificare cu roţi dinţate- comparatoare cu cadran- şubler cu cadran
b mijloace pentru măsurarea lungimilor cu amplificare mecanică prin intermediulmecanismelor cu bare şi roţi dinţate
- micrometrul- ortotestul
- micrometrul cu bare şi roţi dinţate- pasametrul
c mijloace de măsurare cu amplificare cu mecanisme cu bare- minimetrul
d mijloace cu amplificare cu bandă răsucită- la acest tip de aparate elementul sesizor-traductor primar este o bandă răsucită
stacircnga-dreapta ce asigură atacirct transformarea deplasării liniare icircn mişcare derotaţie cacirct şi amplificarea canalului de intrare12 Domeniul de utilizare a aparatului
4
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 515
Domeniul de utilizare a mijlocului de măsurare a lungimilor de amplificaremecanică poate să fie de la plusmn 005 mm la plusmn50 mm Icircn general cu aceste mijloace demăsurare se efectuează măsurători comparative ale dimensiunilor adică se evidenţiazăvariaţii dimensionale egale sau mai mici cu domeniul de măsurare
Astfel comparatorul cu o treaptă sau două de amplificare are domeniul demăsurare de 5 mm respectiv de 2divide3 mm şi se măsoară abaterea de la dimensiuneanominală
13 Studiul asimilării icircn ţară Alţi producători
Icircn ţară astfel de aparte se produc la IMT Bucureşti IME Sinaia Balanţa Sibiu
IOR Bucureşti iar icircn străinătate la Carl-Zeiss Germania Tisa Elveţia Mitutoia Japoniaetc Cea mai importantă icircntreprindere de la noi din ţară este Icircntreprinderea de MecanicăFină din Bucureşti unde sunt proiectate şi construite o serie de mijloace de verificat şimăsurat icircncepacircnd de la cele mai simple şi pacircnă la cele mai complicate Pe lacircngă acesteexistă şi icircntreprinderi specializate icircn construcţia aparatelor de verificat şi măsurat cum ar fi IMF Sinaia Balanţa Sibiu Icircn unele icircntreprinderi şi uzine mari se găsesc ateliere deSDV-uri unde mijloacele de verificat şi măsurat sunt controlate şi verificate periodic
Pe plan internaţional există bineicircnţeles o serie de icircntreprinderi specializate icircnconstrucţia aparatelor de verificat şi măsurat Icircntre acestea există o luptă continuă icircnsensul că fiecare doreşte să realizeze un aparat cacirct mai competitiv pe piaţa de desfacereDintre cele mai semnificative firme ce concurează sunt Tesa din Elveţia Mitutoia dinJaponia Carl-zeiss din Germania Censor Instruments Limited din Anglia
II MEMORIU DE PREZENTARE
5
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 615
21 Caracteristicile tehnico-funcţionale Destinaţie
Aparatele se utilizează la măsurarea prin comparaţie şi sunt comparatore cucadran şi are valoarea diviziunii de 001 mm
Caracteristicele tehnico-funcţionale
- valoarea diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare unor diviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scalei gradate el poate fi cuprinsicircntre 001divide005mm icircn cazul de faţă are valoarea de 001 mm
- forţa de măsurare reprezintă forţa cu care vacircrful de măsurare al aparatului
funcţionează pe suprafaţa presei de contact şi are valoare de F=15 N- domeniul de măsurare reprezintă valorile minime şi maxime ale mărimii ce se poate determina cu ajutorul aparatului şi este cuprins icircntre 0divide3 mm
- cursa de rotaţie a acului indicator este un mm- diametrul cadranului este 0=40 mmFuncţionarea comparatoarelor se bazează pe transformarea mişcării de translaţie
icircn mişcare de rotaţie prin intermediul unor mecanisme amplificatoare cu roţi dinţate
22Studiu de soluţie Variante constructive funcţionale posibile
Comparatoarele se utilizează la măsurări de lungimi prin comparaţie icircn limiteledomeniului de măsurare Valorile diviziunii acestor aparate sunt de două tipuri cu 0 60sau cu 0 42 Comparatoarele se utilizează icircn două variante constructive cu o treaptă deamplificare sau cu două trepte de amplificare
Comparator cu o treaptă de amplificare
1 roata dinţată2 pinion
3 roată pinion4 roată pinion5 arc elicoidal6 arc spiral7 tijă palpatoare8 ac indicator
Sensibilitatea reprezintă proprietatea de a sesiza unele variaţii ale mărimii demăsurare sau intrare şi este determinată pentru comparatorul cu o treaptă de precizie
6
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 715
xi=γ2middotφ2
γ1middotφ2=γ3middotφ3
γe=Lmiddotφ3
xe=Lmiddotγ1middotxiγ3middotγ2
S=xexi=Lmiddotγ1γ2middotγ3=2middotLmiddotz1mmiddotz2middotz3
Comparator cu două trepte de amplificare
1 tijă palpatoare2 roată pinion
3 cremalierăZ4 Z5 Z6 roată pinion7 ac indicator8 arc spiral9 arc elicoidal
Sensibilitatea esteXi=γ2φ2=γ4φ4
γ4rsquoφ4=γ5φ5
γ5φ5=γ6φ6
γ5rsquoφ5=γ6φ6 =gt γ6=φ5γ5γ6=φ4γ4rsquoγ5rsquoγ5γ6=xiγ4rsquoγ5rsquoγ4γ5γ6
φe=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotmxe=Lmiddotφe= z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotm=gtS=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2Lz4middotz5middotz6middotm
Crescacircnd sensibilitatea creşte numărul de diviziuni de unde rezultă creşterea preciziei aparatului
IIIBREVIOR DE CALCUL
7
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 815
31 Schema generală a aparatului Funcţionare
După studiul efectuat asupra variantelor constructive prezentate anterior icircn
continuare se va proiecta aparatulPrincipiul de funcţionare
Mărimea de intrare xi se transmite prin intermediul tijei palpatoare (1) care
angrenează cu pinionul (2) şi cu cremaliera(3) astfel transformă mişcarea palpatoareicircntr-o mişcare perpendiculară pe aceasta Cremaliera (3) angrenează cu pinionul z5 solidar cu acul indicator (5) de lungime L Pentru domeniul de măsurare se poate introduce roataz6 solidară cu arcul (6) Roata dinţată z6 este prevăzută cu un arc spiral (7) care limitează
jocul de flanc icircn icircntregul sistem Forţa de palpare este realizată prin intermediul arcului(6)
32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului321 Calculul geometric şi cinematic
S = domeniul xe domeniul xi=ΔxeΔxi=dxedxi
S = 1001 = 100 =gt S = 100xe = 1middotφe= Smiddotxi
φe= SL=10028=357 radΦe= SmiddotvdmiddotnL=100middot01middot128=0357 rad
Constructiv
z4=z5=30z4=14 z5=18 z6=10 n=02S=z4middotz5middot2middotLz4middotz5middotz6middotn=30middot30middot2middot2814middot18middot10middot02=900middot2802520=100 S=100
322 Calculul cinetostatic
Se ştie forţa de măsurare are valoarea F =175 [CN]=175[N]M4=F4middotM4=175middot14=245[mmmiddotN]M4=F4middotM4=gtF4=2453=0816[N]M5= F5middotM5=gtF5=14683=0489[N]M7=F5middotM7=0489middot3=0468 [mmmiddotm]
323 Calculul elementului de comparaţie
8
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 415
Prezentarea generală a clasei de aparate din care face parte aparatul proiectat Clasificare
Totalitatea metodelor şi mijloacelor necesare să asigure respectarea aplicăriicorecte a prescripţiilor şi recomandărilor prevăzute de documentaţia tehnică generală şi
de execuţie a proceselor de elemente constructive ca şi icircn ansamblul lor constituie tehnicverificări şi măsurăriConform definiţiei STAS 4201-68 aparatul de măsurat lungimi este aparatul
realizat pe principii mecanice optice optico-mecanice electrice pneumatice etc caresunt măsurători directe indirecte sau combinate serveşte la transformarea lungimiimăsurate icircntr-o informaţie sau o indicaţie echivalentă exprimată icircn unităţi de lungime
Mijloacele de măsurare a lungimilor cu amplificare mecanicăevidenţiazădeplasarea palpatorului prin deplasarea unui ac indicator icircn dreptul unei scări gradate
Amplificarea şi deplasarea palpatorului se realizează prin intermediul unor
mecanisme de amplificare care pot fi- mecanisme cu bare- mecanisme cu roţi dinţate sau o combinaţie a acestora- mecanisme cu bandă răsucită şi cu bareValoarea diviziunii acestora poate să fie de la 01 microm pacircnă la 10microm Domeniul de
măsurare poate să fie de la plusmn 005 mm pacircnă la plusmn50 mmIcircn vederea efectuării măsurătorilor aceste mijloace de măsurare se poziţionează
corespunzător icircn raport cu măsurandul prin intermediul unor dispozitive prin intermediulunor dispozitive specializate care pot fi de mai multe tipuri de exterior de interior deicircnălţime sau adacircncime de rugozitate pentru filete sau roţi dinţate
Mijloacele de măsurat lungimi realizate pe principiul mecanic de amplificare senumesc aparate mecanice de măsurat lungimi şi cuprind următoarea gamă sortimentală
a mijloace de măsurare cu amplificare cu roţi dinţate- comparatoare cu cadran- şubler cu cadran
b mijloace pentru măsurarea lungimilor cu amplificare mecanică prin intermediulmecanismelor cu bare şi roţi dinţate
- micrometrul- ortotestul
- micrometrul cu bare şi roţi dinţate- pasametrul
c mijloace de măsurare cu amplificare cu mecanisme cu bare- minimetrul
d mijloace cu amplificare cu bandă răsucită- la acest tip de aparate elementul sesizor-traductor primar este o bandă răsucită
stacircnga-dreapta ce asigură atacirct transformarea deplasării liniare icircn mişcare derotaţie cacirct şi amplificarea canalului de intrare12 Domeniul de utilizare a aparatului
4
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 515
Domeniul de utilizare a mijlocului de măsurare a lungimilor de amplificaremecanică poate să fie de la plusmn 005 mm la plusmn50 mm Icircn general cu aceste mijloace demăsurare se efectuează măsurători comparative ale dimensiunilor adică se evidenţiazăvariaţii dimensionale egale sau mai mici cu domeniul de măsurare
Astfel comparatorul cu o treaptă sau două de amplificare are domeniul demăsurare de 5 mm respectiv de 2divide3 mm şi se măsoară abaterea de la dimensiuneanominală
13 Studiul asimilării icircn ţară Alţi producători
Icircn ţară astfel de aparte se produc la IMT Bucureşti IME Sinaia Balanţa Sibiu
IOR Bucureşti iar icircn străinătate la Carl-Zeiss Germania Tisa Elveţia Mitutoia Japoniaetc Cea mai importantă icircntreprindere de la noi din ţară este Icircntreprinderea de MecanicăFină din Bucureşti unde sunt proiectate şi construite o serie de mijloace de verificat şimăsurat icircncepacircnd de la cele mai simple şi pacircnă la cele mai complicate Pe lacircngă acesteexistă şi icircntreprinderi specializate icircn construcţia aparatelor de verificat şi măsurat cum ar fi IMF Sinaia Balanţa Sibiu Icircn unele icircntreprinderi şi uzine mari se găsesc ateliere deSDV-uri unde mijloacele de verificat şi măsurat sunt controlate şi verificate periodic
Pe plan internaţional există bineicircnţeles o serie de icircntreprinderi specializate icircnconstrucţia aparatelor de verificat şi măsurat Icircntre acestea există o luptă continuă icircnsensul că fiecare doreşte să realizeze un aparat cacirct mai competitiv pe piaţa de desfacereDintre cele mai semnificative firme ce concurează sunt Tesa din Elveţia Mitutoia dinJaponia Carl-zeiss din Germania Censor Instruments Limited din Anglia
II MEMORIU DE PREZENTARE
5
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 615
21 Caracteristicile tehnico-funcţionale Destinaţie
Aparatele se utilizează la măsurarea prin comparaţie şi sunt comparatore cucadran şi are valoarea diviziunii de 001 mm
Caracteristicele tehnico-funcţionale
- valoarea diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare unor diviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scalei gradate el poate fi cuprinsicircntre 001divide005mm icircn cazul de faţă are valoarea de 001 mm
- forţa de măsurare reprezintă forţa cu care vacircrful de măsurare al aparatului
funcţionează pe suprafaţa presei de contact şi are valoare de F=15 N- domeniul de măsurare reprezintă valorile minime şi maxime ale mărimii ce se poate determina cu ajutorul aparatului şi este cuprins icircntre 0divide3 mm
- cursa de rotaţie a acului indicator este un mm- diametrul cadranului este 0=40 mmFuncţionarea comparatoarelor se bazează pe transformarea mişcării de translaţie
icircn mişcare de rotaţie prin intermediul unor mecanisme amplificatoare cu roţi dinţate
22Studiu de soluţie Variante constructive funcţionale posibile
Comparatoarele se utilizează la măsurări de lungimi prin comparaţie icircn limiteledomeniului de măsurare Valorile diviziunii acestor aparate sunt de două tipuri cu 0 60sau cu 0 42 Comparatoarele se utilizează icircn două variante constructive cu o treaptă deamplificare sau cu două trepte de amplificare
Comparator cu o treaptă de amplificare
1 roata dinţată2 pinion
3 roată pinion4 roată pinion5 arc elicoidal6 arc spiral7 tijă palpatoare8 ac indicator
Sensibilitatea reprezintă proprietatea de a sesiza unele variaţii ale mărimii demăsurare sau intrare şi este determinată pentru comparatorul cu o treaptă de precizie
6
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 715
xi=γ2middotφ2
γ1middotφ2=γ3middotφ3
γe=Lmiddotφ3
xe=Lmiddotγ1middotxiγ3middotγ2
S=xexi=Lmiddotγ1γ2middotγ3=2middotLmiddotz1mmiddotz2middotz3
Comparator cu două trepte de amplificare
1 tijă palpatoare2 roată pinion
3 cremalierăZ4 Z5 Z6 roată pinion7 ac indicator8 arc spiral9 arc elicoidal
Sensibilitatea esteXi=γ2φ2=γ4φ4
γ4rsquoφ4=γ5φ5
γ5φ5=γ6φ6
γ5rsquoφ5=γ6φ6 =gt γ6=φ5γ5γ6=φ4γ4rsquoγ5rsquoγ5γ6=xiγ4rsquoγ5rsquoγ4γ5γ6
φe=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotmxe=Lmiddotφe= z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotm=gtS=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2Lz4middotz5middotz6middotm
Crescacircnd sensibilitatea creşte numărul de diviziuni de unde rezultă creşterea preciziei aparatului
IIIBREVIOR DE CALCUL
7
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 815
31 Schema generală a aparatului Funcţionare
După studiul efectuat asupra variantelor constructive prezentate anterior icircn
continuare se va proiecta aparatulPrincipiul de funcţionare
Mărimea de intrare xi se transmite prin intermediul tijei palpatoare (1) care
angrenează cu pinionul (2) şi cu cremaliera(3) astfel transformă mişcarea palpatoareicircntr-o mişcare perpendiculară pe aceasta Cremaliera (3) angrenează cu pinionul z5 solidar cu acul indicator (5) de lungime L Pentru domeniul de măsurare se poate introduce roataz6 solidară cu arcul (6) Roata dinţată z6 este prevăzută cu un arc spiral (7) care limitează
jocul de flanc icircn icircntregul sistem Forţa de palpare este realizată prin intermediul arcului(6)
32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului321 Calculul geometric şi cinematic
S = domeniul xe domeniul xi=ΔxeΔxi=dxedxi
S = 1001 = 100 =gt S = 100xe = 1middotφe= Smiddotxi
φe= SL=10028=357 radΦe= SmiddotvdmiddotnL=100middot01middot128=0357 rad
Constructiv
z4=z5=30z4=14 z5=18 z6=10 n=02S=z4middotz5middot2middotLz4middotz5middotz6middotn=30middot30middot2middot2814middot18middot10middot02=900middot2802520=100 S=100
322 Calculul cinetostatic
Se ştie forţa de măsurare are valoarea F =175 [CN]=175[N]M4=F4middotM4=175middot14=245[mmmiddotN]M4=F4middotM4=gtF4=2453=0816[N]M5= F5middotM5=gtF5=14683=0489[N]M7=F5middotM7=0489middot3=0468 [mmmiddotm]
323 Calculul elementului de comparaţie
8
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 515
Domeniul de utilizare a mijlocului de măsurare a lungimilor de amplificaremecanică poate să fie de la plusmn 005 mm la plusmn50 mm Icircn general cu aceste mijloace demăsurare se efectuează măsurători comparative ale dimensiunilor adică se evidenţiazăvariaţii dimensionale egale sau mai mici cu domeniul de măsurare
Astfel comparatorul cu o treaptă sau două de amplificare are domeniul demăsurare de 5 mm respectiv de 2divide3 mm şi se măsoară abaterea de la dimensiuneanominală
13 Studiul asimilării icircn ţară Alţi producători
Icircn ţară astfel de aparte se produc la IMT Bucureşti IME Sinaia Balanţa Sibiu
IOR Bucureşti iar icircn străinătate la Carl-Zeiss Germania Tisa Elveţia Mitutoia Japoniaetc Cea mai importantă icircntreprindere de la noi din ţară este Icircntreprinderea de MecanicăFină din Bucureşti unde sunt proiectate şi construite o serie de mijloace de verificat şimăsurat icircncepacircnd de la cele mai simple şi pacircnă la cele mai complicate Pe lacircngă acesteexistă şi icircntreprinderi specializate icircn construcţia aparatelor de verificat şi măsurat cum ar fi IMF Sinaia Balanţa Sibiu Icircn unele icircntreprinderi şi uzine mari se găsesc ateliere deSDV-uri unde mijloacele de verificat şi măsurat sunt controlate şi verificate periodic
Pe plan internaţional există bineicircnţeles o serie de icircntreprinderi specializate icircnconstrucţia aparatelor de verificat şi măsurat Icircntre acestea există o luptă continuă icircnsensul că fiecare doreşte să realizeze un aparat cacirct mai competitiv pe piaţa de desfacereDintre cele mai semnificative firme ce concurează sunt Tesa din Elveţia Mitutoia dinJaponia Carl-zeiss din Germania Censor Instruments Limited din Anglia
II MEMORIU DE PREZENTARE
5
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 615
21 Caracteristicile tehnico-funcţionale Destinaţie
Aparatele se utilizează la măsurarea prin comparaţie şi sunt comparatore cucadran şi are valoarea diviziunii de 001 mm
Caracteristicele tehnico-funcţionale
- valoarea diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare unor diviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scalei gradate el poate fi cuprinsicircntre 001divide005mm icircn cazul de faţă are valoarea de 001 mm
- forţa de măsurare reprezintă forţa cu care vacircrful de măsurare al aparatului
funcţionează pe suprafaţa presei de contact şi are valoare de F=15 N- domeniul de măsurare reprezintă valorile minime şi maxime ale mărimii ce se poate determina cu ajutorul aparatului şi este cuprins icircntre 0divide3 mm
- cursa de rotaţie a acului indicator este un mm- diametrul cadranului este 0=40 mmFuncţionarea comparatoarelor se bazează pe transformarea mişcării de translaţie
icircn mişcare de rotaţie prin intermediul unor mecanisme amplificatoare cu roţi dinţate
22Studiu de soluţie Variante constructive funcţionale posibile
Comparatoarele se utilizează la măsurări de lungimi prin comparaţie icircn limiteledomeniului de măsurare Valorile diviziunii acestor aparate sunt de două tipuri cu 0 60sau cu 0 42 Comparatoarele se utilizează icircn două variante constructive cu o treaptă deamplificare sau cu două trepte de amplificare
Comparator cu o treaptă de amplificare
1 roata dinţată2 pinion
3 roată pinion4 roată pinion5 arc elicoidal6 arc spiral7 tijă palpatoare8 ac indicator
Sensibilitatea reprezintă proprietatea de a sesiza unele variaţii ale mărimii demăsurare sau intrare şi este determinată pentru comparatorul cu o treaptă de precizie
6
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 715
xi=γ2middotφ2
γ1middotφ2=γ3middotφ3
γe=Lmiddotφ3
xe=Lmiddotγ1middotxiγ3middotγ2
S=xexi=Lmiddotγ1γ2middotγ3=2middotLmiddotz1mmiddotz2middotz3
Comparator cu două trepte de amplificare
1 tijă palpatoare2 roată pinion
3 cremalierăZ4 Z5 Z6 roată pinion7 ac indicator8 arc spiral9 arc elicoidal
Sensibilitatea esteXi=γ2φ2=γ4φ4
γ4rsquoφ4=γ5φ5
γ5φ5=γ6φ6
γ5rsquoφ5=γ6φ6 =gt γ6=φ5γ5γ6=φ4γ4rsquoγ5rsquoγ5γ6=xiγ4rsquoγ5rsquoγ4γ5γ6
φe=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotmxe=Lmiddotφe= z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotm=gtS=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2Lz4middotz5middotz6middotm
Crescacircnd sensibilitatea creşte numărul de diviziuni de unde rezultă creşterea preciziei aparatului
IIIBREVIOR DE CALCUL
7
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 815
31 Schema generală a aparatului Funcţionare
După studiul efectuat asupra variantelor constructive prezentate anterior icircn
continuare se va proiecta aparatulPrincipiul de funcţionare
Mărimea de intrare xi se transmite prin intermediul tijei palpatoare (1) care
angrenează cu pinionul (2) şi cu cremaliera(3) astfel transformă mişcarea palpatoareicircntr-o mişcare perpendiculară pe aceasta Cremaliera (3) angrenează cu pinionul z5 solidar cu acul indicator (5) de lungime L Pentru domeniul de măsurare se poate introduce roataz6 solidară cu arcul (6) Roata dinţată z6 este prevăzută cu un arc spiral (7) care limitează
jocul de flanc icircn icircntregul sistem Forţa de palpare este realizată prin intermediul arcului(6)
32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului321 Calculul geometric şi cinematic
S = domeniul xe domeniul xi=ΔxeΔxi=dxedxi
S = 1001 = 100 =gt S = 100xe = 1middotφe= Smiddotxi
φe= SL=10028=357 radΦe= SmiddotvdmiddotnL=100middot01middot128=0357 rad
Constructiv
z4=z5=30z4=14 z5=18 z6=10 n=02S=z4middotz5middot2middotLz4middotz5middotz6middotn=30middot30middot2middot2814middot18middot10middot02=900middot2802520=100 S=100
322 Calculul cinetostatic
Se ştie forţa de măsurare are valoarea F =175 [CN]=175[N]M4=F4middotM4=175middot14=245[mmmiddotN]M4=F4middotM4=gtF4=2453=0816[N]M5= F5middotM5=gtF5=14683=0489[N]M7=F5middotM7=0489middot3=0468 [mmmiddotm]
323 Calculul elementului de comparaţie
8
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 615
21 Caracteristicile tehnico-funcţionale Destinaţie
Aparatele se utilizează la măsurarea prin comparaţie şi sunt comparatore cucadran şi are valoarea diviziunii de 001 mm
Caracteristicele tehnico-funcţionale
- valoarea diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare unor diviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scalei gradate el poate fi cuprinsicircntre 001divide005mm icircn cazul de faţă are valoarea de 001 mm
- forţa de măsurare reprezintă forţa cu care vacircrful de măsurare al aparatului
funcţionează pe suprafaţa presei de contact şi are valoare de F=15 N- domeniul de măsurare reprezintă valorile minime şi maxime ale mărimii ce se poate determina cu ajutorul aparatului şi este cuprins icircntre 0divide3 mm
- cursa de rotaţie a acului indicator este un mm- diametrul cadranului este 0=40 mmFuncţionarea comparatoarelor se bazează pe transformarea mişcării de translaţie
icircn mişcare de rotaţie prin intermediul unor mecanisme amplificatoare cu roţi dinţate
22Studiu de soluţie Variante constructive funcţionale posibile
Comparatoarele se utilizează la măsurări de lungimi prin comparaţie icircn limiteledomeniului de măsurare Valorile diviziunii acestor aparate sunt de două tipuri cu 0 60sau cu 0 42 Comparatoarele se utilizează icircn două variante constructive cu o treaptă deamplificare sau cu două trepte de amplificare
Comparator cu o treaptă de amplificare
1 roata dinţată2 pinion
3 roată pinion4 roată pinion5 arc elicoidal6 arc spiral7 tijă palpatoare8 ac indicator
Sensibilitatea reprezintă proprietatea de a sesiza unele variaţii ale mărimii demăsurare sau intrare şi este determinată pentru comparatorul cu o treaptă de precizie
6
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 715
xi=γ2middotφ2
γ1middotφ2=γ3middotφ3
γe=Lmiddotφ3
xe=Lmiddotγ1middotxiγ3middotγ2
S=xexi=Lmiddotγ1γ2middotγ3=2middotLmiddotz1mmiddotz2middotz3
Comparator cu două trepte de amplificare
1 tijă palpatoare2 roată pinion
3 cremalierăZ4 Z5 Z6 roată pinion7 ac indicator8 arc spiral9 arc elicoidal
Sensibilitatea esteXi=γ2φ2=γ4φ4
γ4rsquoφ4=γ5φ5
γ5φ5=γ6φ6
γ5rsquoφ5=γ6φ6 =gt γ6=φ5γ5γ6=φ4γ4rsquoγ5rsquoγ5γ6=xiγ4rsquoγ5rsquoγ4γ5γ6
φe=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotmxe=Lmiddotφe= z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotm=gtS=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2Lz4middotz5middotz6middotm
Crescacircnd sensibilitatea creşte numărul de diviziuni de unde rezultă creşterea preciziei aparatului
IIIBREVIOR DE CALCUL
7
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 815
31 Schema generală a aparatului Funcţionare
După studiul efectuat asupra variantelor constructive prezentate anterior icircn
continuare se va proiecta aparatulPrincipiul de funcţionare
Mărimea de intrare xi se transmite prin intermediul tijei palpatoare (1) care
angrenează cu pinionul (2) şi cu cremaliera(3) astfel transformă mişcarea palpatoareicircntr-o mişcare perpendiculară pe aceasta Cremaliera (3) angrenează cu pinionul z5 solidar cu acul indicator (5) de lungime L Pentru domeniul de măsurare se poate introduce roataz6 solidară cu arcul (6) Roata dinţată z6 este prevăzută cu un arc spiral (7) care limitează
jocul de flanc icircn icircntregul sistem Forţa de palpare este realizată prin intermediul arcului(6)
32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului321 Calculul geometric şi cinematic
S = domeniul xe domeniul xi=ΔxeΔxi=dxedxi
S = 1001 = 100 =gt S = 100xe = 1middotφe= Smiddotxi
φe= SL=10028=357 radΦe= SmiddotvdmiddotnL=100middot01middot128=0357 rad
Constructiv
z4=z5=30z4=14 z5=18 z6=10 n=02S=z4middotz5middot2middotLz4middotz5middotz6middotn=30middot30middot2middot2814middot18middot10middot02=900middot2802520=100 S=100
322 Calculul cinetostatic
Se ştie forţa de măsurare are valoarea F =175 [CN]=175[N]M4=F4middotM4=175middot14=245[mmmiddotN]M4=F4middotM4=gtF4=2453=0816[N]M5= F5middotM5=gtF5=14683=0489[N]M7=F5middotM7=0489middot3=0468 [mmmiddotm]
323 Calculul elementului de comparaţie
8
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 715
xi=γ2middotφ2
γ1middotφ2=γ3middotφ3
γe=Lmiddotφ3
xe=Lmiddotγ1middotxiγ3middotγ2
S=xexi=Lmiddotγ1γ2middotγ3=2middotLmiddotz1mmiddotz2middotz3
Comparator cu două trepte de amplificare
1 tijă palpatoare2 roată pinion
3 cremalierăZ4 Z5 Z6 roată pinion7 ac indicator8 arc spiral9 arc elicoidal
Sensibilitatea esteXi=γ2φ2=γ4φ4
γ4rsquoφ4=γ5φ5
γ5φ5=γ6φ6
γ5rsquoφ5=γ6φ6 =gt γ6=φ5γ5γ6=φ4γ4rsquoγ5rsquoγ5γ6=xiγ4rsquoγ5rsquoγ4γ5γ6
φe=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotmxe=Lmiddotφe= z4rsquomiddotz5rsquomiddot2middotLmiddotxiz4middotz5z6middotm=gtS=z4rsquomiddotz5rsquomiddot2Lz4middotz5middotz6middotm
Crescacircnd sensibilitatea creşte numărul de diviziuni de unde rezultă creşterea preciziei aparatului
IIIBREVIOR DE CALCUL
7
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 815
31 Schema generală a aparatului Funcţionare
După studiul efectuat asupra variantelor constructive prezentate anterior icircn
continuare se va proiecta aparatulPrincipiul de funcţionare
Mărimea de intrare xi se transmite prin intermediul tijei palpatoare (1) care
angrenează cu pinionul (2) şi cu cremaliera(3) astfel transformă mişcarea palpatoareicircntr-o mişcare perpendiculară pe aceasta Cremaliera (3) angrenează cu pinionul z5 solidar cu acul indicator (5) de lungime L Pentru domeniul de măsurare se poate introduce roataz6 solidară cu arcul (6) Roata dinţată z6 este prevăzută cu un arc spiral (7) care limitează
jocul de flanc icircn icircntregul sistem Forţa de palpare este realizată prin intermediul arcului(6)
32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului321 Calculul geometric şi cinematic
S = domeniul xe domeniul xi=ΔxeΔxi=dxedxi
S = 1001 = 100 =gt S = 100xe = 1middotφe= Smiddotxi
φe= SL=10028=357 radΦe= SmiddotvdmiddotnL=100middot01middot128=0357 rad
Constructiv
z4=z5=30z4=14 z5=18 z6=10 n=02S=z4middotz5middot2middotLz4middotz5middotz6middotn=30middot30middot2middot2814middot18middot10middot02=900middot2802520=100 S=100
322 Calculul cinetostatic
Se ştie forţa de măsurare are valoarea F =175 [CN]=175[N]M4=F4middotM4=175middot14=245[mmmiddotN]M4=F4middotM4=gtF4=2453=0816[N]M5= F5middotM5=gtF5=14683=0489[N]M7=F5middotM7=0489middot3=0468 [mmmiddotm]
323 Calculul elementului de comparaţie
8
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 815
31 Schema generală a aparatului Funcţionare
După studiul efectuat asupra variantelor constructive prezentate anterior icircn
continuare se va proiecta aparatulPrincipiul de funcţionare
Mărimea de intrare xi se transmite prin intermediul tijei palpatoare (1) care
angrenează cu pinionul (2) şi cu cremaliera(3) astfel transformă mişcarea palpatoareicircntr-o mişcare perpendiculară pe aceasta Cremaliera (3) angrenează cu pinionul z5 solidar cu acul indicator (5) de lungime L Pentru domeniul de măsurare se poate introduce roataz6 solidară cu arcul (6) Roata dinţată z6 este prevăzută cu un arc spiral (7) care limitează
jocul de flanc icircn icircntregul sistem Forţa de palpare este realizată prin intermediul arcului(6)
32 Determinarea parametrilor schemei cinematice a aparatului321 Calculul geometric şi cinematic
S = domeniul xe domeniul xi=ΔxeΔxi=dxedxi
S = 1001 = 100 =gt S = 100xe = 1middotφe= Smiddotxi
φe= SL=10028=357 radΦe= SmiddotvdmiddotnL=100middot01middot128=0357 rad
Constructiv
z4=z5=30z4=14 z5=18 z6=10 n=02S=z4middotz5middot2middotLz4middotz5middotz6middotn=30middot30middot2middot2814middot18middot10middot02=900middot2802520=100 S=100
322 Calculul cinetostatic
Se ştie forţa de măsurare are valoarea F =175 [CN]=175[N]M4=F4middotM4=175middot14=245[mmmiddotN]M4=F4middotM4=gtF4=2453=0816[N]M5= F5middotM5=gtF5=14683=0489[N]M7=F5middotM7=0489middot3=0468 [mmmiddotm]
323 Calculul elementului de comparaţie
8
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 915
Elementul de comparaţie este arcul spiral caracterizat prin acumularea de energieicircntr-un gabarit mic Arcurile spirale plane sunt solicitate la icircncovoiere icircn secţiuneatransversală a barelor iar efectul lor practic se traduce printr-un moment de torsiuneMaterialul folosit este alamă cu 37 Zn
Caracteristicile arcului suntE=10000 [daNmm2]G=3700 [daNmm2]Ђr=28[daNmm2]Γa=24divide28[daNmm2]
Momentul de torsiune al arcului de valoare Mt=1468 Acest moment de torsiune
solicită arcul la icircncovoiere prin momentul icircncovoierii Mt=Mi
Efortul unitar de icircncovoiere icircn secţiunea arcului este
Γi=MtW=MeW=6middotMtbmiddoth2
Valoarea lui b se allege constructiv rezultă B=1mml=φemiddotEmiddotbmiddoth312middotMt
l-lungimea arcului desfăşuratl=375middot10000middot1(01877)312middot1468=13368 [mm] lungimea arcului desfăşurat la care se mai adaugă şi partea de prindere are
valoarea de 15 mm Momentul de torsiune al arcului dat de relaţieMt= Fmiddotγ2=175middot6=105[mmmiddotN]
Acest moment de torsiune solicită arcul la icircncovoiere prin momentul deicircncovoiere Mi
324 Calculul erorilor geometriceCalculul angrenajului
Calculul geometric al angrenajelor articulate exterior realizate cu scule tipcremaliră
Date iniţiale- numărul de dinţi z6=10 z5=18- unghiul de icircnclinare al dintelui β6=0 β5=0
- modulul n=02- modulul frontal şi normal mf =mn=02- profilul de referinţă standardizat αn=200 h0=61 şi c=05
trmiddotαt=tgαncmiddotnmiddotβ=036=gtαt=200
Deplasările specifice de profil x6=0 x7=0 x8=0
Parametrii de bază ai angrenajului
Distanţa dintre axe a angrenajului aa= m(z1+z2)2=02middot(10+12)2=28
9
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1015
Unghiul de antrenare αw
Cosαw=amiddotcosαtaw=28middotcos20028=gt αw=200
Distanţele dintre axe (aw=a)aw=acosαw)=21
Diametrul de divizare de
d6=mmiddotz6=02middot10=2d5=mmiddotz5=02middot18=36
Icircnălţimiema dinţilor hh=aw-mmiddote-05(df6-df5)
h=21middot02middot05-05(136+296) =gt h=054Scurtarea dinţilor diametrelor de cap da
da6=df6+2middoth=136middot2middot054=146da5=df5+2middoth=239middot2middot054=319
Diametrele de bază db
db6=d6middotcosαt=190db7=d7middotcosαt=342
Calculul angrenajelor cu cremalieraSe va folosi angrenajul cilindric cu roţi drepte fără deplasare de profil ha
=1c=025 r=038
- unghiul de presiune (de referinţă) α0=20o
- pasul de referinţă p0=πmiddotm=314middot02=062- icircnălţimea capului de referinţă hr =ha
middotm=1middot02=02- icircnălţimea piciorului de referinţă haf =haj
middotm=15middot02=03- icircnălţimea dintelui h0=h0a+h0f =02+03=05- raza de racordare de referinţă la piciorul dintelui l0f =l0f
middotm=04middot02=08
- ax de referinţă la picior l0=l0middotm=05middot02=01- roata dinţată (2) are diametrul 12mm- raportul de transmisie icircntre cele două cremaliere este 1Alegem poziţia iniţială a cremalierei b=2 mmPasul cremalierei p=mmiddotπ=02middot314=062Lungimea de deplasare a cremalierei este di=2 mme=R-h0-di-b=6middot05middot2-2=15 mm
Calculul arcului elicoidal
10
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1115
Arcurile elicoidale se execută din bare din diferite secţiuni icircnfăşurate icircn formă deelice pe o suprafaţă directoare Ele au o largă utilizare icircn toate domeniile construcţiei deaparate dar se folosesc cu precădere atunci cacircnd se cere un efect relativ constant al forţeila o cursă mai mare şi icircn toate cazurile unde există spaţiul necesar icircn direcţia forţei de
tracţiune la compresiune Arcul este confecţionat din Cu Zn 8 cu următoarelecaracteristici
E=117105[Nmm2]
σi=600divide1000[Nmm2] =gt σi=700[Nmm2]
Indicele arcului I=Dnomdi=4divide16S-a ales i=10
d=0073 [mm] k=1+161=d+1610=gtk=116k-coeficient de forma
d=0073 [mm] si se alege d=08[mm]
Diametrul mediu al spireiDm=di=0810=8[mm]
Diametrul exterior al spirei DD=Dm+d=808=64[mm]
Diametrul interior al spireiCursa f=Fk=175116=1508
Numarul spirelor activen=kd4f8Dn
3F=743=gtn=7(spire)
Numarul total de spiren1=n+nr nr =15 pentru n=7
n1=7+15=85Hr =nid=8516=136[mm]Pasul spirelor 02+Dn4lttltDn23tgt15d+23522lttlt535=gtt=3[mm]
Inaltimea arcului in stare libera H0[mm]H0=nt+d=73+08=218[mm]
Sageata arcului de blocare f b
11
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1215
f b=H0-H b=218-51=167[mm]
Unghiul de inclinare α0α0lt10o
α0=arctg tπDn=572o=gtα0=10o
Lungimea semifabricatului ls=πDnnicosα0=21502[mm]
33 Proiectarea elementelor de redare vizualizare
Elementele de redare vizualizare au rolul de a prezenta informaţia sub formăinteligibilă pentru observatorul uman
Elementele de redare vizualizare se pot prezenta sun formă de scară gradată şi acindicator Icircn funcţie de principiul de acţionare pot fi mecanice optice electromecanice
Dispozitivul de citire poate fi icircnglobat icircn aceeaşi carcasă cu elemente de măsurat sau poate forma un bloc separat cu elemente de măsurareTotalitatea reperelor icircnscrise duc o anumită curbă icircn concordanţă cu mărimile de
măsurat reprezintă scara care se găseşte aşezată pe o baza cadran După forma cadranelor pot fi plane cilindrice conice fixe şi mobile Ca indice se poate utiliza ac indicatorreper spot luminos sau spot de electroni Scara gradată se realizează icircn funcţie despecificul şi construcţia aparatului Ca materiale folosite pentru cadran amintimaluminiu alamă bronz sticlă oţel mase plastice
Sistemul de redare vizualizare se compune din acul indicator şi scară gradatăScara gradată are următoarele caracteristici- nr de reperen=xixd=1001=100
- lungimea scării gradateLs=2πR=231433=208[mm]
- distanta dintre doua diviziuni d=Lsn=208100=208[mm]
- grosimea reperului δ=d10=10410=0104[mm]
- distanta de citire D=500[mm]
- lungimea reperului mare LM=D90=555[mm]
- lungimea reperului mijlociu Lm=D125=4[mm]
12
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1315
- lungimea reperului mic L0=D200=25[mm]Ls=φR=23410=234 mm
Numărul de repere care se pot forma
n=Lsd=2411=218=gtn=22
Valorile diviziunii reprezintă valoarea mărimii măsurate corespunzătoare uneidiviziuni acest indice se icircnscrie pe cadranul scării gradate şi are valoarea de 001 mm
Precizia citire scara aparatului poate ajunge la frac14 din valoarea diviziunii icircn condiţiide laborator la frac12 icircn condiţii de atelier Limitele de măsurare reprezintă valorile minime şi
maxime ale mărimii care se pot determina cu ajutorul aparatului Pentru scara icircn arc decare lungimea scării va fi egală cu lungimea arcului de cerc pe care se dispunediviziunile
Scara aparatului
Proiectarea formei geometrice a aparatului
Proiectarea formei exterioare a aparatului este importantă pentru faptul că aceastatrebuie să aibă un design plăcut şi o formă foarte bine determinată Prin proiectareaformei exterioare a aparatului se icircnţelege de fapt proiectarea carcasei aparatului
Carcasa aparatului se proiectează ţinacircnd cont de faptul că elementele componenteale aparatului trebuie să ocupe poziţii bine determinate deoarece este un aparat de
precizieIcircn proiectul de faţă carcasa nu este calculată ci se adaptează conform
mecanismului de acţionare al acesteia
13
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1415
IV ELEMENTE PRIVIND TEHNOLOGIA DE EXECUŢIE
41 Alegerea materialului şi a semifabricatului
Desfăşurarea procesului de producţie trebuie să urmărească operaţiile precise şirecomandate icircn documentaţia tehnică a produselor Astfel mijloacele de măsurat şi
verificat sunt elemente indispensabile procesului de producţie Icircn alegerea materialelor pentru aparatele de măsură şi control un rol important icircl ocupă nevoia de a cunoaşte la cevor fi folosite materialele i icircn ce condiţii1- tija cremalierei are diametrul О 10mm materialul fiind oţel de uz general OL372- bucşa acului indicator are ca semifabricat sacircrmă rotundă de uz general cu diametrulO 4 STAS 5678-803- acul indicator se obţine din ştanţarea unei table de aluminiu 23 Mg de grosimea 01mm STAS 4380-804- bila palpatorului este bilă de rulment cu diametrul O 2 din Rul 3 STAS 11250-805- arcul elicoidal are ca semifabricat sacircrmă trefilată la diametrul dorit alamă cu un
procentaj de 37 Zn6- roţile dinţate se execută din aliaj Cu Zn 40 Pb
42 Indicarea proceselor tehnologice de realizare şi montare a principalelor repere
Cadranul se execută prin ştanţare fină din facircşii de tablă prin operaţia de decuparecifrele şi diviziunile sunt dispuse prin metoda stenografică Acele indicatoare sunt
executate prin tăiere fină sunt montate pe ax prin stracircngere Carcasa de protecţie seobţine prin operaţii de decupare şi ambutisare din facircşii de tablă sau prin turnare de
precizie Tija palpatoare se obţine prin strunjire pe un strung de mecanică fină sau prin broşare găurire interioară şi retezare Palpatorul se execută prin strunjire tratamenttermic şi rectificare
14
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15
5112018 Mecanica fina - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullmecanica-fina 1515
VI Bibliografie
1 L Huidor I Bodog ndash icircndrumător de proiectare a aparatelor de mecanică fină2 D Pourje ndash Aparate şi sisteme mecaniceTipografia Timişoara 1989
3 T Demian ndash Elemente constructive de mecanică finăEditura Bucureşti 1981
4 T Demian ndash Bazele proiectării aparatelor de mecanică fină5 T Demian ndash Aplicaţii pentru elementele constructive de mecanică fină6 CNicu ndash Aparate şi sisteme de măsurare icircn construcţia de maşini
Editura Bucureşti 1980
15