7/25/2019 Prin Dere

1/21

129

IV. Dispozitive de apucare

1. Consideraii generale

Dispozitivul periferic al robotului depinde de aplicaia acestuia:

- manipulare, montaj;

-

sudur;

- vopsire;

- control;

- vopsire.

Manipularea i montajul presupun apucarea (prehensiunea) transportul i desprinderea

obiectului de lucru (OL), utiliznd un dispozitiv periferic de interaciune cu OL ce se numete

dispozitiv de apucare (DA).

La celelalte aplicaii dispozitivul periferic este integrat procesului i depinde de aplicaie.

Mai departe se va considera, n primul rnd, ca aplicaie manipularea OL. Formele OL

pot fi:

-

cilindric;

- prismatic;

- forme complexe cum ar fi: carcase, cutii, etc.

Dispozitivele de apucare pot fi de diferite construcii i principii de lucru:

-

mini mecanice (MM);- dispozitive magnetice;

-

dispozitive cu vacuum;

- dispozitive adaptive la forma OL;

2. Mini mecanice

2.1. Consideraii generale

Dintre dispozitivele de apucare cele mai importante pentru operaiile de manipulare imontaj sunt minile mecanice (MM) care sunt prevazute cu dou sau trei degete, n general

rigide.

In fig. IV.1 este reprezentat sistemul celor dou degete ale unei MM. Degetele 2 i 2

sunt prevazute cu bacurile prismatice 3 si 3. Unghiul prismei bacurilor u = 1200. Unghiul

decalcul: = (180 120)/2 = 300

Utilizarea bacurilor prismatice permite manipularea de OL cilindrice de diferite diametre.

Astfel OL din fig. IV.1,b are un diametru D > D

.

0, D0fiind diametrul nominal (fa de care se

admit variaii de diametre n functionare). Adaptarea MM se faceprin prinderea OL cu degetele

nclinate cu un unghi fa de starea nominal (fig. IV.1,a).

7/25/2019 Prin Dere

2/21

130

a b

Fig. IV.1

Mecanismul cu degete transform momentul M taplicat articulaiei O a degetului n for

de strngere Q aplicat OL. Calculul dependenei Q (M t

Constructiv, degetele pot fi construite din dou pri (fig. IV.2) pentru a putea adapta

MM la mai multe diametre nominale. Degetul este format din dou pri: corpul 2 i port-bacul

4 , asamblate cu uruburile 3. Reglajul diametrului nominal D

) va fi fcut mai jos.

0

Utilizarea bacului profilat dup forma piesei (fig. IV.3), dei d presiuni mici de

interactiune cu OL, este limitat datorit inadaptrii la variaia dimensiunilor OL.

al piesei 7 se face prin deplasarea

relativ a port-bacului. Bacul prismatic 6 este asamblat de port-bac prin uruburile 8.

Fig. IV.3

Fig. IV.2

7/25/2019 Prin Dere

3/21

131

Rezolvarea manipularii OL prismatice se poate face n dou moduri:

-

prin folosirea degetelor oscilante i mecanism paralelogram, port-bacul captnd o

micare plan-paralel;

- cu ajutorul MM cu bacuri cu micare de translaie rectilinie.

Sistemul MM cu degete oscilante i mecanism paralelogram (fig. IV.4) are pe lng

degetul motor 3 i o bar 2 (element pasiv) cu care se realizeaz paralelogramul. Micarea port-

bacului 4 i a bacului plan 5 este plan-paralel, putnd, astfel, manipula OL 6 de form

prismatic. Acest tip de MM au

dezavantajele unui gabarit transversal G

mare i o scdere a rigidii prin numarul

mai mare de elemente i de articulaii.

MM cu bacuri cu micare detranslaie rectilinie (fig. IV.5) sunt

performante, au, ns un pret de cost

ridicat datorit construciei complexe.

Varianta din figura 5 are acionare

pneumatic cu cilindrul 9. Tija

pistonului 10 este solidar cu cremaliera

Fig. IV.4 dubl (pentru a aciona dou degete).

Fig. IV.5

Pentru exemplificare este descris acionarea degetui inferior 5. Cremaliera angreneaz cu

7/25/2019 Prin Dere

4/21

132

sectorul dinat 2 solidar cu roata dinat 3, care angreneaz cu cremaliera 4 cuplat cu degetul 5.

Degetul are micare rectilinie n ghidajul 6. Bacul 7 fixat pe deget strnge OL 8.

2.2 Calculul parametrilor funcionali

2.2.1 Calculul unghiului de nclinare al degetului la variaia diametrului fa de cel

nominal.

In fig. IV.6 este reprezentat schematic un deget al MM n dou stri: n fig. IV.6,a este

prins OL cu diametrul nominal D0iar n fig. IV.6,b un OL cu D > D0

.

a b

Fig. IV.6

Parametrii constructivi ai MM sunt:

- braul de prghie al degetului l3

- excentricitatea articulaiei degetului e

;

2

Pentru starea nominal unghiul = 0. Din fig. 6,a se pot calcula:

;

=

=

cos2

D

cos

OCOB 0

p0

p0 ;

20

2p0 ecos2

DeOBa

== (IV.1)

Din fig. IV.6,b se poate calcula:

acos2

Da

cos

COaBO

p

p =

== (IV.2)

Se elimina a ntre relaiile (IV.1) si (IV.2):

220 e

cos2

VDe

cos2

DD+

=+

= (IV.3)

In relaia (IV.3) a fost notat variaia de diametru fa de cel nominal: 0DDVD = .

Din proiecia conturului OO1AOp

pe direcie vertical se obine:

23 esinlcos = (IV.4)

7/25/2019 Prin Dere

5/21

133

Eliminnd ntre relaiile (IV.3) si (IV.4) se poate scrie:

232 esinlcosecos2

VD=

+

sau:

3

22

3 lesincose

cos2VD

l1 =

+

(IV.5)

Ecuaia (IV.5) permite calculul unghiului funcie de VD. Redm mai jos dou metode

de calcul.

Metoda unghiului intermediar

Se introduce unghiul intermediar calculabil funcie de VD:

+

= 23

e

cos2

VD

l

1arctg (IV.6)

Dupa unele transformri ecuaia (IV.5) devine:

( ) = cosl

esin

3

2

Deci:

= cos

l

earcsin

3

2 (IV.7)

Relaiile (IV.6) si (IV.7) permit calculul unghiului funcie de VD.

Metoda parametrului t = tg(/2)

Inlocuind:2

2

2 t1

t1cos;

t1

t2sin

+

=+

= n ecuaia (IV.5) i notnd:

232 eC;lB;ecos2

VDA ==

+

= (IV.8)

se obtine ecuaia de gr.II n t:

( ) 0ACBt2tCA 2 =+++

cu soluiile:

CA

CBABt

222

2,1 ++

= (IV.9)

Se calculeaz, apoi, valorile lui : ( )2,12,1 tarctg2= i se alege soluia din primul cadran.

7/25/2019 Prin Dere

6/21

134

In cazul variaiilor mici de diametruse poate face un calcul aproximativ al unghiului .

Daca n relaia (IV.5) se consider: ]rad[sin1cos ,

se poate scrie:

cosl2

VD]rad[

3

(IV.10)

Dac gama de diametre ale OL are o variaie simetric fa de D0

:

min00maxmax DDDDVD ==

atunci valorile extreme ale lui sunt simetrice:

=

cosl2

VD

3

maxminmax (IV.11)

2.2.2. Deducerea erorii de prindere

O dat cu modificarea diametrului piesei se modific i poziia centrului Opal OL pe axa

MM. Pentru diametrul nominal poziia lui Op

este dat de:

30 lX = (IV.12)

Pentru un diametru diferit D > D0 (fig. IV.6,b) X > X0. Se proiecteaz conturul OO1AOp pe

axa X si Y a MM:

+= sincoslX 3

=+ cossinle 32

Eliminnd pe ntre relaiile de mai sus:

+=

+

=cos

sinl

e1

lcos

sinelX 3

2

323 (IV.13)

Eroarea de prindere pentru un diametru oarecare este dat de relaia:

0p XX= (IV.14)

Pentru ntreg domeniul de variaie a diametrului Dmin < D < Dmax se calculeaz valorile

7/25/2019 Prin Dere

7/21

135

corespunzatoare pentru : min si max

cu una din cele doua metode de calcul descrise la

paragraful anterior. Se determin poziiile de prindere corespunzatoare:

max

max23max

min

min23min

cos

sinelX;

cos

sinelX

+

=

+= (IV.15)

Eroarea de prindere pe ntreaga gam de diametre va fi:

minmaxtotp XX = (IV.16)

Pentru cazul variaiilor mici de diametru, lund: ]rad[sin1cos relaia (IV.13) devine:

]rad[elX 23 + ,

i eroarea curent de de prindere:

]rad[e2p (IV.15)

Eroarea total:

( )

=cosl

VDee2

3

max2max2totp

(IV.16)

Analiznd relaia (IV.16) se constat c, din punct de vedere constructiv, eroarea de prindere este

proportional cu:3

2

l

e. Eroarea de prindere poate fi scazut prin reducerea excentricitii

articulaiei degetului 2e , pn la limita evitrii contactului corpului degetelor. Creterea braului

de prghie 3l e limitat de creterea gabaritului axial al MM.

2.2.3. Calculul dependenei dintre momentul din articulaia degetului i fora de

strngere

Mecanismul MM realizeaz la nivelul articulaiei O1a degetului momentul M (fig. IV.6).

Fora de strngere Q trece prin centrul Opal OL pentru orice diametru. Aceasta deoarece Q este

rezultanta a dou fore normale de interaciune cu bacul prismatic i forele normale sunt

concurente n Op

. Din echilibrul de momente al degetului se poate scrie (fig. IV.6,b):

XM

OOMQ

p

==

7/25/2019 Prin Dere

8/21

136

Inlocuind pe X din (IV.13):

( )=3l

MQ (IV.17)

A fost introdus funcia:

( )+

=

sinl

e1

cos

3

2

(IV.18)

Funcia de mai sus introduce neliniaritatea la transformarea: QM . Valorile sale sunt relativ

reduse pentru game de diametre de pn n 10% din diametrul nominal.

2.2.4. Calculul forei de strngerenecesare

Calculul forei de strngere necesare ar trebui fcut din mai multe tendine pe care le

poate avea OL faa de bacuri:

- tendina de alunecare de-a lungul bacurilor;

- tendina de desfacere a bacurilor la o for sau/i moment transversale. Referitor la

acest din urm mod de calcul se poate consulta [4].

In aceast prezentare este cuprins calculul la tendina de alunecare de-a lungulbacurilor. Se presupune ca OL este dispus astfel nct greutatea s G apare de -a lungul bacurilor

(fig. IV.7,a). Interaciunea dintre OL i bacuri se face prin forele N1si N2i forele de frecare

Ff1si Ff2

. Forta G este preluat de forele de frecare, adic:

( )2f1f FF2G += (IV.19)

Pentru a evita alunecarea:

( )212f1f NNFF ++

Prin introducerea unui coeficient de siguran la alunecare kal > 1 (practic kal

>1,5):

( ) ( )212f1fal NNFFk +=+ (IV.20)

Din relaiile (IV.19) si (IV.20) se obine:

=+

2

GkNN al21 (IV.21)

Forele normale N1si N2

nu sunt egale dect atunci cnd = 0. Pentru cazul general dependena

dintre aceste fore se obine dac se scrie echilibrul degetului n sensul axe MM (fig. IV.7,b):

2sinNsinN 211 = (IV.22)

Dependena dintre Q i forele N se obine scriind echilibrul unei jumati de piesa n sens

7/25/2019 Prin Dere

9/21

137

perpendicular pe axa MM:

2211 cosNcosNQ += (IV.23)

Din sistemul ecuaiilor (21) si (22) se deduce:

21

1al2

21

2al1

sinsin

sin

2

GkN;

sinsin

sin

2

GkN

+

=

+

= (IV.24)

Din (IV.23) si (IV.24) se obine:

( )

21

21al

sinsin

sin

2

GkQ

++

= (IV.25)

Se fac nlocuirile (fig. IV.7,b):

+== 21 ; n relaia

(IV.25) rezultnd:

=cos2

cosGkQ al (IV.26)

Calculul se face n cazul defavorabil:

pentru piesa cea mai grea (Gmax), care

corespunde diametrului maxim

manipulat Dmax la care nclinareadegetului este max

, adic:

max

maxalnec

cos2

cosGkQ

= (IV.27)

Fig. IV.7

2.3. Mini mecanice cu mecanisme uzuale

Cel mai folosit tip de motor de acionare al MM este cilindrul: pentru roboii cu acionare

electric i pneumatic- cilindrul pneumativ; pentru roboii cu acionare hidraulic- cilindrul

hidraulic.

Mecanismele MM vor trebui s transforme micarea rectilinie a pistonului cilindrului n

rotaia degetului. MM avnd 2 degete se vor folosi 2 mecanisme dispuse simetric fa de axa

MM, pornind de la acelai cilindru.

Din punct de vedere cinetostatic, pentru aprecierea eficienei, se utilizeaz funcia forei

7/25/2019 Prin Dere

10/21

138

de strngere:

Fc

QH= ,

Fc fiind fora dezvoltat de cilindru. Intereseaz, deasemenea i o variaie ct mai redus a

valorilor lui H pentru o gam de dimensiuni (diametre) ale OL: D .Un alt parametru ce se va calcula este cursa pistonuluipentru o gam de dimensiuni.

Pentru aceiai gam de dimensiuni se va determina i eroarea de prindere.

Mecanismele cele mai utilizate pentru MM cu dou degete sunt:

-

cu mecanism biel-manivel;

- cu mecanism cu cam;

- cu mecanism derivat din cel cu culis oscilant.

-

2.3.1. Mini mecanice cu mecanism biel-manivel

Acest tip de MM asigur valori mari pentru H dar o variaie relativ mare pe domeniu. Se

utilizeaz pentru OL grele cu o variaie mic a dimensiunilor OL. Pentru calculul cinetostatic

(fig. IV.8) se face, iniial, echilibrul elementului 1:

= cosN2Fc

Multiplicarea cu 2 s-a fcut innd cont i de mecanismul simetric (nereprezentat).

Fig. IV.8

Momentul Mt de la nivelul articulaiei O a degetului este dat de fora N din biela 2:

( )+= sin2LNMt

Se elimin N ntre relaiile de mai sus, rezultnd:

( )+

=cos

sin

2

FMt c

Funcia forei de strngere H se scrie considernd i dependena (IV.17); se obine:

( ) ( )+

==

cos

sin

L2

F

F

QH

3

c

c

(IV.28)

7/25/2019 Prin Dere

11/21

139

Pentru calculul cursei i a celorlali parametri se presupun cunoscute:

- diametrul nominal 0D ;

- variaia diametrului OL: D , presupus simetric fa de 0D , adic:

2

DDD 0max

+= ;

2

DDD 0min

= ;

- elementele geometrice ale mecanismului: 21321 ;;;; eeLLL i unghiul 0

corespunztor strii nominale.

Unghiul 0 se calculeaz din proiecia pe OY a mecanismului pentru starea sa nominal:

022011 sinLesinLe +=+ ,

de unde se obine:

+=

2

01210

L

sinLeearcsin

Pentru calculul pe ntregul domeniu de lucru trebuie determinate valorile curente a

diferiilor parametri, care se nscriu ntr-un tabel:

Nr D VD ( ) H s

1 D 2/Dmaxmax

min

min

H 0

... ... ... ... ... ... ... ... ...

n+1 D 00 0 00

0 0

H s0

... ... ... ... ... ... ... ... ...

2n+1 D 2/Dminmin max max H st

Valorile curente ale diferiilor parametri se pot calcula funcie de un contor i =

1...2.

n+1:

n2

1iDDVD max

=

Valorile unghiului se calculeaz funcie de VD cf. indicaiilor din & IV.2.2.1.

Funcia ( ) - cu relaia (IV.18).

Unghiul curent :

+= 0

7/25/2019 Prin Dere

12/21

140

Valoarea curent pentru se obine din proiecia strii curente a mecanismului pe axa OY:

+=

1

212

L

sinLeearcsin

Se verific limitarea valorii maxime 0max 80 deoarece exist riscul instabilitii mecanismului.

Funcia H se determin cu relaia (IV.28).

Pentru calculul deplasrii curente s a pistonului fa de poziia corespunztoare lui Dmax

se

proiecteaz mecanismul n aceast stare i n starea curent, rezultnd:

( ) ( )+= coscosLcoscosLs min2maxmin1

Cursa teoretic a pistonului va fi:

( ) ( )maxmin2maxmin1 coscosLcoscosLst += (IV.29)

Cursa real se obine adugnd cca 10 mm pentru a asigura obinerea capetelor:

10stS +=

Dac se impune posibilitatea intrrii transversale a MM fa de OL se adaug o valoare

suplimentar care nu este calculat aici.

Calculul forei de stngeredezvoltate de MM se poate face numai dup dimensionarea

cilindrului pneumatic:

- Se calculeaz greutatea celui mai mare OL:

gLpD4

G max2

maxmax

=

Cu maxLp a fost notat lungimea OL de diametru maxim. Dac se menine pentru toat gama de

diametre un raport:

D

Lpk

L= ,

atunci greutatea OL maxim rezult din:

gDk4

G 3

maxmax L=

- Fora de strngere necesar Qnec

- Se calculeaz fora necesar ce trebuie dezvoltat de cilindru:

rezult aplicnd (IV.27).

H

QFc necnec

=

- Apreciind un randamentc

se poate dimensiona cilindrul:

pFc4Dc

necc

= ,

7/25/2019 Prin Dere

13/21

141

cu p s-a notat presiunea de lucru.

- Se adopta valoarea normalizat a diametrului cilindrului:

( ) cefc DD

- Se calculeaz fora efectiv dezvoltat de cilindru:

( ) ( ) = pD4

F 2

efcefc

- Valorile curente ale forei de strngere sunt date de relaia:

( )efcFHQ =

Se poate trasa caracteristicaMM, adic dependena Q (D). n fig. IV.9 este reprezentat

caracteristica unei MM cu mecanism biel-manivel. Caracteristica este puternic variabil cu

variaia diametrului OL. Teoretic (curba 2), caracteristica are asimptot ( Q la D = D* ),

diametrul D* corespunde valorii = 900

n cazul practic al unui domeniu de lucru

. Chiar dac s-ar lucra la aceast valoare a lui

caracteristica real e limitat (curba 1) datorit deformaiilor diferitelor elemente ale MM (n

principal deformaiile la ncovoiere ale degetelor).

Dmin ...Dmaxse observ variaia sensibil a forei

de strngere: Qmax ...Qmin

. Pentru aprecierea

gradului de variaie a forei de strngere pedomeniul de lucru se poate calcula variaia sa

relativ:

[ ] %QQ

QQ200%

minmax

minmaxQ

+

=

Fig. IV.9

Dac valoarea lui Q este inacceptabil aplicaiei se poate aciona, fie reducnd gama de

dimensiuni D , fie prin reducnd valorea lui 0 .

2.3.2. Mini mecanice cu mecanism cu cam

MM cu mecanism cu cam cu micare rectilinie au o caracteristic cu o variaie redus a

forei de strngere pe domeniul de lucru, comparativ cu cele ce au mecanism biel -manivel.

Sunt construite, n general, cu profilul camei rectiliniu cu unghiuri de nclinare , uzual, de 300...

600

n fig.IV.10 sunt redate schematic cteva aplicaii ale mecanismului cu cam cu micare

. Exist construcii cu profil variabil dac se urmresc obinerea anumitor particulariti:

MM autocentrante, MM cu for de strngere constant, MM cu profile diferite pentru strngere

i deschidere, etc.

7/25/2019 Prin Dere

14/21

142

rectilinie la realizarea MM.

La MM din fig. IV.10, atachetul 5 terminat cu rola 3 ia contact cu cama 3 solidar cu

pistonul 1 al cilindrului pneumatic. Pentru meninerea nchis a cuplei rol-cam n ambele

sensuri de micare se introduce arcul de traciune 4. Cama are profil rectiliniu. Degetul 6 al MM,

solidar cu tachetul 5 formeaz o prghie de ordinul I articulat n O, realizeaz strngerea OL.Fora de interaciune cam-rol este notat cu N.

Pentru buna funcionare a mecanismelor cu cam se impune verificarea pe tot domeniul

de lucru a unghiului de presiune p, adic limitarea sa superioar la cca 450...600

depinznd de

tipul contactului (de alunecare sau de rostogolire) . Reamintim aici definirea unghiului de

presiune ca fiind msurat ntre normala la profilul camei i viteza tachetului (normala la tachet n

punctul de contact).

Fig. IV.10

Acest tip de MM are avantajele: simplitate, robustee i o caracteristic cu valori

favorabile ale funciei forei de strngere. Dezavantajul principal este gabaritul axial mare.

MM din fig. IV.10, bare prghia de ordinul IIceeace va conduce la valori ale funcieiforei de strngere mai reduse. Aceast MM are un gabarit axial redus fiind deosebit de

7/25/2019 Prin Dere

15/21

143

compact. Cupla cinematic cam-tachet este de tip nchis, aici nemai fiind necesar un arc.

Unghiul de presiune are tendina spre valori mai ridicate.

n fig. 10, c este reprezentat o MMcu unghiul = 900. Se obine, i n acest caz, un

gabarit axial redus, ns valorile forei de strngere sunt cele mai reduse. Un alt dezavantaj este

dat de reducerea forei Fc

MM din fig. 10,d [10] este o soluie autocentrantcare are 3 puncte de contact (3 suprafee -

n spaiu) prin introducerea unui al treilea punct de pe tija 4 solidar cu cama. Autocentrarea

(meninerea centrului de prindere O

dezvoltate de cilindru pentruc presiunea de alimentare se aplic pe oarie micorat de diametrul tijei.

p

n fig. IV.11 este prezentat o MM la care profilul camei are dou poriuni rectilinii

) pentru toat gama de dimensiuni se realizeaz prin sinteza

corespunztoare a profilului camei n planul su oxy. Aceast MM are un gabarit axial redus.

Urmrindu-se, n primul rnd, autocentrarea apar unele dezavantaje legate de neuniformitatea

forei de contact de pe cele trei pucte, ct i unghiul variabil dintre puncte la variaii mari dediametre.

p1 i p2 1cu nclinri diferite > 2 .

Poriunea p1 servete strngerii OL, iar

poriunea p2

Pentru calculul cinetoststic (fig.

IV.12) se face echilibrul elementului 1

(piston+cam):

deschiderii i nchiderii fr

sarcin. Se pot obine, astfel, deschideri

mari fr creterea gabaritului axial alMM.

Fig. IV.11 ( )+= cosNsinN2F 2121c ,

unde 21N este fora de interaciune normal dintre elementul 2 i elementul 1.

Momentul tM ce acioneaz asupra elementului 2 (tachet-deget) este dat de forele 12N i

12N (n figur s-a notat cu t-t direcia vitezei tachetului). Se neglijeaz limea canalului cuplei

i se poate scrie:

)p12p122t sinNcosNLM =

innd cont de: 2112 NN = , pe baza celor dou relaii de mai sus se obine:

+

=

cossin

sincos

2

LFM

pp2ct

unghiul de presiune p se determin cu relaia: =p .

7/25/2019 Prin Dere

16/21

144

Fig. IV.12

Dac se noteaz cu 0 nclinarea tachetului pentru starea nominal a mecanismului

(pentru D = D0 ), expresia valorii curente a ungiului este:

+= 0 (IV.30)

Deci, relaia unghiului de presiune este:

= 0p (IV.31)

Considernd dependena (IV.17) se obine funcia forei de strngere:

( )+

=

cossin

sincos

L2

LFH

pp

3

2c (IV.32)

Pentru determinarea deplasrii curente a pistonului s, n fig. IV.13 este schiat

mecanismul n cele dou poziii corespunztoare,

pentru Dmax

max0max +=

i pentru D, pentru care nclinarea

tachetului are valorile: i valoarea

curent dat de (IV.30).

Se noteaz OA = a i se proiecteaz conturul OA

Fig. IV.13

BAO

pe axele OX i OZ obinnd relaiile:

0cosLcosascosL 2max2 =+

0sinLsinasinL 2max2 =

7/25/2019 Prin Dere

17/21

145

Dup ce se elimin a ntre relaiile de mai sus se obine expresia lui s:

( )[ ]+= ctgsinsincoscoss maxmax (IV.33)

Pentru calculul cursei st se inlocuiete cu min , adic:

( )[ ]+= ctgsinsincoscosst minmaxmaxmin (IV.34)

Caracteristica are o variaie relativ redus

pe domeniu. n fig. IV.14 este redat

caracteristica pentru un exemplu de calcul, la

care: D0= 100 mm; D = 10 mm;= 400; L2=

40 mm; L3 = 100 mm; e2 = 40 mm; = 120

mm70Dc=

.

Diametrul cilindrului pneumatic

i presiunea de alimentare p = 5 bar.

Fig. IV.14

2.3.3. Mini mecanice cu mecanism derivat din cel cu culis oscilant

Se utilizeaz mecanismul nlocuitor prin cupl

superioar (fig. IV.15,b) a mecanismului cu culis

oscilant (fig. IV.15,a).

n fig. IV.16 sunt prezentate dou variante de MM cu

astfel de mecanism diferind prin ordinul prghiei-

deget. Varianta din fig. IV.16,a are valori ale Fig.

IV.15 funciei forei de strngere mai bune, n

schimb, are dezavantajul strngerii cu fora F

obinut pe aria redus a pistonului.

c

MM cu mecanism derivat din cel cu culis oscilant au caracteristici comparabile cu cele

cu mecanism cu cam, neoferind flexibilitatea la proiectare ce o au cele din urm prin

modificarea profilului camei.

Pentru calculul cinetostatic se face, n primul rnd echilibrul elementului 1, din care

rezult:

( )+= cossinN2F 21c

7/25/2019 Prin Dere

18/21

146

Fig. IV.16

Dac se neglijeaz limea canalului culisei n raport cu celelalte dimensiuni, se poate scrie

relaia momentului ce lucreaz n articulaia degetului:

AONM 12t =

n relaia de mai sus segmentul AO se calculeaz din triunghiul ABO:

=

=

=

sin

ee

sin

e

sin

BOAO 12

Pe baza relaiilor de mai sus i innd cont c: 2112 NN = se obine:

( )( )+

=

cossinsin2

eeFM 12ct

Funcia forei de strgere se deduce considernd i dependena (IV.17):( )( )+

=

cossinsinL2

eeFH

3

12c (IV.35)

Ungiul curent se calculeaz din:

+= 0 , (IV.36)

0 corespunznd strii nominale.

Pe baza elementelor geometrice din fig. IV.17 se poate calcula deplasarea curent a

pistonului fa de starea corespunztoare diametrului maxim, pentru care:max0max

+= :

( )= tgtges max (IV.37)

7/25/2019 Prin Dere

19/21

147

Fig. IV.17

Cursa pistonului se calculeaz pentru diametrele extreme, adic:

( )minmax tgtgest = , (IV.38)

cu:min0min

+= .

2. 3.4 Exemple de construcii de mini mecanice

n fig. IV.18 este prezentat o MM cu mecanism biel-manivel, utilizate la OL cilindrice

mari. Aici degetul este format din cte dou poriuni 6 exterioare corpului MM care sunt

asamblate prin brar elastic de bolul antrenat de degetul central 7 (dispus n interiorul

corpului) ce este articulat de biela 8 a mecanismului.

n fig. IV.19 este redat un acelai tip de MM pentru OL cu diametre medii, dar la care

degetul 6 este format dintr-o singur pies.

n fig. IV.20 este redat o vedere izometric a unei MM de acest tip.

7/25/2019 Prin Dere

20/21

148

Fig. IV.18: 1- obiectul de lucru(OL); 2-bac; 3, 5, 14 uruburi de asamblare;4-port-

bac;6- deget extern;7- deget intern;8-biel;9-glisier;10- tirant cilindru;11- tij piston;12-

bol biel; 13- corp mn mecanic.

7/25/2019 Prin Dere

21/21

Fig. IV.19

Fig. IV.20