UNIVERSITEATE TEHNICA CLUJ-NAPOCAFACULTATEA: CONSTRUCTII DE MASINIDISCIPLINA: STATISTICA

LUCRARI STATISTICA

Student: Beldean Ciprian-MarianAn II, Inginerie Industriala, gr. 1124An universitar: 2011-2012

CONSIDERATII GENERALE

Se consideră o maşină universală de mortezat a cărei lanţ cinematic este prezentat în figura 1.

Mişcarea principală de aşchiere este rectilinie alternativă pe direcţie verticală. Mişcarea alternativă a capului port-sculă 5 se obţine de la electromotorul EM prin intermediul lanţului cinematic principal format din transmisia prin curele având şaibele de diametre D1, D2 , reductorul planetar R, roţile dinţate z4, z5 şi mecanismul cu bare O1AO2CB .Mişcarea de avans a semifabricatului este realizată intermitent la sfârşitul cursei pasive printr-un mecanism patrulater O1MNO3 care prin balansierul O3N, cu ajutorul unui clichet, pune în mişcare de rotaţie roata de clichet z6 fixată pe şurubul conducător E al saniei trasversale .

Forţa rezistentă de aşchiere se consideră că acţionează pe direcţie verticală şi este constantă de-a lungul cursei active de aşchiere.

În vederea acţionării unui dispozitiv de fixare a semifabricatului se foloseşte un mecanism cu camă cu culegător de translaţie.

I. DATE INIŢIALE

Datele iniţiale pentru cele şase variante sunt cuprinse în tabelul 1 la care se mai adaugă următoarele elemente generale :

2.0. Turaţia electromagnetului de antrenare, nm=1440 rot/min.2.1. Raportul de reducere al transmisiei prin curele , Ic= D2/D1=3.2.2. Poziţia centrului de greutate G4 al bielei BC dată de raportul

G4=lCG4/lCB=0,33.2.3. Reacţiunile din cuple se vor determina pentru poziţia

manivelei O2C dată de unghiul =300 .

II. SE CERE

1. Să se facă sinteza mecanismului cu bare articulate.2. Să se determine spaţiile, vitezele şi acceleraţiile capului port-

sculă 5 pentru cel puţin 18 poziţii ale manivelei din care cel puţin 8 poziţii să fie situate în intervalul de aşchiere. Se vor reprezenta grafic aceste mărimi în funcţie de unghiul de rotaţie al elementului 1.

3. Să se determine raportul de transmitere al reductorului planetar R .

4. Să se calculeze elementele geometrice inclusiv gradul de acoperire al angrenajului format din roţile dinţate cilindrice z4 şi z5. Deplasările de profil se vor alege astfel încât să se asigure egalizarea alunecărilor relative .

5. Să se proiecteze mecanismul cu camă cu culegător de translaţie considerând următoarele legi de mişcarela înaintare ( urcare ) : sinus,la înapoiere (coborâre) : sinusşi excentricitatea aceea care dă raza cercului de bază minimă.

Nr.Crt.

Denumirea parametrului Simbolul U. M.Valor

i

1 Lungimea semifabricatului l S m 0,102 Lungimea de trecere l tr m 0,0153 Turaţia elementului 1 N rot/min 80

4Raportul dintre

manivelă şi bielă - 0,30

5 Lungimea manivelei O2A m 0,076 Excentricitatea relativă

k=O2A/O1O2

- 4.5

7 Masa saniei port-sculă 5 m 5 kg 408 Masa bielei 4 m 4 kg 109 Masa culisei rotative 3 m 3 kg 2010 Momentul de inerţie al bielei 4 I G4 daNms2 0,010

11Momentul de inerţie al culisei

rotative în raport cu O2I O2 daNms2 0,03

12Momentul de inerţie redus alpieselor situate între motor

şi manivela 1IrO1 daNms2 0,4

13 Gradul de neregularitate - 0,0214 Forţa rezistentă de aşchiere Fa daN 600

15Numărul de dinţi al roţilor

dinţatez4 - 18z5 - 38

16 Modulul roţilor dinţate z4 şi z5 m mm 4

17Cursa maximă a culegătorului

cameih m 0,08

18 Unghiul de transmitere admisibil a grade 40

19

Unghiurile de

rotaţie alecamei

-de înaintare (urcare)

u grade 80

-de repaus superior r grade 110-de revenire(coborâre)

c grade 135

1. Sinteza mecanismului cu bare articulate

Se dau:1. Raportul bielă manivelă: =0,302. Lungimea manivelei: O2A=0,07 [m]3. Lungimea semifabricatului: ls= 0,10 [m]4. Lungimea de trecere la intrare şi ieşire: l tr=0,015 [m]5. Excentricitatea relativă: k=O2A/O1O2=4,5

Lungimea elementului 1 este:AO1 = O2A - O1O2

Din datele iniţiale avem excentricitatea relativă:

O1O2 = 0.015

m

Din relaţiile anterioare putem calcula lungimea A O1: AO1 = 0.055

m

Cursa sculei aşchietoare este lungimea semifabricatului la care se adaugă de două ori lungimea de trecere. Pentru a calcula lungimea elementului 3 trebuie aflată lungimea O2C care reprezintă jumătate din cursă.Lungimea elementului 3 este:

Din datele iniţiale:

O2C = 0.065 m AC= 0.135 m

Lungimea elementului 4 :

Cunoscând raportul dintre manivelă şi bielă:

Lungimea bielei:

BC = 0.216 m

Mecanismul are:numarul de elemente: n=5;numarul de cuple cinematice: Ck=7 (2 de translatie si 5 de totatie)

  Vx Vy Vz ωx ωy ωz

1 - - - - - +

2 + + - - - +

3 + + - - - +

4 + + - - - +

5 - + - - - -

Mecanismul este de familia 3 => m=3M=3n-2C5-C4=1 => M=1

2. Sa se determine spatiile, vitezele si acceleratiile capului

port – scula 5 pentru cel putin 18 pozitii ale manivelei din

care cel putin 8 pozitii sa fie situate in intervalul de

aschiere. Se vor reprezenta grafic aceste marimi in

functie de unghiul de rotatie al elementului 1.

=> 2 cicluri independente

Ciclul independent :

unde

functia de transmitere de ordin 0 sub forma implicita:

Calculul derivatelor partiale:

Functiile de transmitere de ordinul I si II pentru elementul 3:

unde: se obtine din ecuatia:

Ciclul independent :

l l l3 4 5 0

Calculul derivatelor partiale:

Functiile de transmitere de ordinul I si II pentru elementul 5:

Viteza , avansul , respectiv acceleratia ale saniei port-scula 5 se determina cu expresiile:

= [rad/sec]

φ1 φ3 sB R3' R3" ω3 ε3 vB aB0 192.83 0.1527 1.0000 -0.2278 8.3776 -15.9904 0.0855 3.042230 221.09 0.1627 0.8868 -0.1935 7.4294 -13.5828 0.2440 2.082660 246.38 0.1809 0.8064 -0.1076 6.7559 -7.5500 0.3517 1.415990 270 0.2050 0.7779 0 6.5166 0 0.4236 0.8750120 293.62 0.2330 0.8064 0.1076 6.7559 7.5500 0.4530 -0.0624150 318.91 0.2607 0.8868 0.1935 7.4294 13.5828 0.3908 -2.1646

180 347.17 0.2795 1.0000 0.2278 8.3776 15.9904 0.1564 -5.3919210 378.91 0.2770 1.1132 0.1935 9.3258 13.5828 -0.2525 -7.0776240 413.62 0.2478 1.1936 0.1076 9.9993 7.5500 -0.6197 -3.7683270 450 0.2050 1.2221 0 10.2386 0 -0.6655 2.1601300 486.38 0.1707 1.1936 -0.1076 9.9993 -7.5500 -0.4269 4.7311330 521.09 0.1540 1.1132 -0.1935 9.3258 -13.5828 -0.1404 4.1907360 552.83 0.1527 1.0000 -0.2278 8.3776 -15.9904 0.0855 3.0422

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30

0.32

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

φ1

sB

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

φ1

vB

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

φ1

aB

3. Determinarea raportului de transmitere al reductorului planetar R

Se dau :1. Turaţia electromotorului de antrenare: nm =1385 rot/min.2. Raportul de reducere al transmisiei prin curele :iC = D2/ D1=3.3. Turaţia elementului 1: n1 =80 rot/min.4. Numărul de dinţi ai roţilor dinţate: z4 =18, z5 =38.

Z5 Z2

Z1

Z3

ωieşire

Z4

D1

ωirtrare

E.M.

R

iTOT=

iTOT=

iTOT=ic*iR*i4,5

i4,5=

nm=ni

ic*iR*i4,5=

iR=

4.Calculul elementelor geometrice ale angrenajului format din rotile dintate clindrice drepte

Deplasările de profil se vor alege astfel încât să se egalizeze alunecările relative.z4 =18, z5 =38, modulul roţilor : 4[mm]

Deci, vom avea:X4=0,67X5=0,82

Unghiul de angrenare:

- unghiul normal al profilului de referinta=

1. Distanta axiala:

2. Coeficientul de variatie a distantei axiale:

3. Scurtarea specifica a inaltimii dintelui:

4. Inaltimea dintelui:

5. Diametrul cercurilor de divizare:

6. Diametrul cercurilor de baza:

7. Diametrul cercurilor de rostogolire:

8. Diametrul cercurilor de cap:

9. Diametrul cercurilor de picior:

10. Arcele dintilor pe cercurile de divizare:

11. Corzi constanta:

12. Inaltimile la coarda constanta:

13. Gradul de acoperire:

≥1,2

14. Lungimile peste dinti:

5. Proiectarea mecanismului cu camă cu culegator de translaţie, considerând urmatoarele legi:

la înaintare (urcare): sinusla înapoiere (coborare): sinus

Faza de urcare – sinus;Ecuatiile in acest caz se vor scrie astfel:

Faza de coborare – sinus;Ecuatiile in acest caz se vor scrie astfel: