Elemente generale 14 [304667]

Cuprins

Introducere 13

Elemente generale 14

Transportul, debitarea si depozitarea lemnului 15

Statistica consumului de lemn 16

Masina de despicat lemn 21

Introducere 22

2.2 Solutii constructive existente 14

2.3.Masina de despicat lemn cu actionare manuala solutie propusa 23

2.4.Masina de despicat lemn cu actionare mecanica solutie propusa 27

2.5.Tipuri de pene 33

Mecanismele de transmitere mecanica 40

Transmisiile masinilor 40

Arbori 41

Transmisiile cu curele trapezoidale 43

[anonimizat] 44

Tehnologia de prelucrare a cremalierei 48

Stabilirea costurilor de fabricație și a prețului de vânzare a cremalierei 48

Exploatare si protectia muncii 48

Concluzii. Contribuții. Perspective 77

Bibliografie 83

Anexe 1 -12. [anonimizat] – Decembrie 2010 de la Stația Meteo a Facultății de Inginerie 84

INTRODUCERE

1.1.[anonimizat]. [anonimizat], luând în calcul și varianta că următoarea perioadă de frig va fii și mai grea decât ce a fost așa se definește gospodarul de rând. Iarna îi principalul factor să numim așa care oferă bătăi mari de cap fiecărui gospodar acesta încă din primăvara se pregătește de iarna următoare.

În tabelul de mai jos o să se prezinte valorile calorifice inferioare ale diferitelor tipuri de materiale combustibile:

În gospodăriile țărănești în mod uzual se utilizează încălzirea cu combustibil lemnos și în mod frecvent lungimi de 100cm, 50cm, respectiv 25cm în funcție de furnizor și de centrală aflată în gospodăriile țărănești. Consumul de lemn pentru încălzirea locuinței diferă de la o [anonimizat] 200mp se consuma cca 1.5-2mc/[anonimizat] 6 [anonimizat] 6 luni se consuma cca 9-12mc de lemn.

Dacă mai sus a [anonimizat].

1.2.Transportul, [anonimizat] a lua drept dezmorțirea oaselor și punerea la lucru a mușchilor. Valabil în special pentru cei care merg la cabana/[anonimizat]).

Împreună cu evoluția tehnologiei să introdus și mecanizarea despicării (spargeri) lemnului, de fapt primul concept de utilaj de despicat lemn a avut loc în SUA în anul 1978. Pe scurt ce este despicare: [anonimizat] a fibrelor lemnului urmat de ruperea fibrelor.

Din bibliografie se poate scrie formula despicării lemnului:

In care:

k este coeficient care ține seama unghiului penei (45ș-50ș), starea de ascuțire, specia lemnului, umiditatea lemnului respectiv dimensiunile suportului pe care este așezat lemnul.

p – rezistenșa specifică a despicării(30-90 N/mm2 – luat in funcție de esența lemnului)

L – lungimea lemnului

d – diametrul lemnului.

Transportul se face în mai multe faze:

În primul rând deplasarea din pădure (de la sursa principală de obținere a lemnului) prin diferite mijloace, motorizată cu consum de carburant (Fig.2., Fig.4., Fig.5.) sau motorizată fără consum de carburant (tracțiune animală)-Fig.1. Fig.3., Fig.6.).

Fig.1. Fig.2.

Fig.3. Fig.4.

Fig.5. Fig.6.

După transportul lemnului la domiciliul gospodarului, apare problema debitării și depozitarii acestuia, gospodarul harnic și muncitor se apucă de treabă la debitarea lemnelor, evident și această fază se face în mai multe moduri manual (Fig.7, Fig.8.) sau mecanizat (Fig.9, Fig 10.).

Fig.7. Fig.8.

Fig.9. Fig.10.

Există numeroase concursuri de tăiat lemne chiar și la noi în țară, de exemplu în 2016 a avut loc la Satu Mare concursul de tăiat lemne (http://www.informatiatv.ro/sport/concurs-de-taiat-lemne-satu-mare-2016/).

După transportul și debitarea lemnului nu rămâne altceva decât depozitarea lemnului pentru iarnă, acest lucru necesita un transport de la locul debitării până la locul depozitari, distanță nu foarte mare este vorba de câțiva metri.

Transportul de la locul unde a fost debitat și despicat lemnul la locul depozitarii:

Transportul:

Fig.11. Fig.12.

Depozitarea lemnului

Fig.13. Fig.14.

Aceste procese enumerate mai sus oferă bătăi de cap an de an fiecărui gospodar chiar după trecerea iernii grele deja își pune problema încălziri pentru iarnă ce va fi și reia ciclul de pregătire a lemnelor de foc: transportul din pădure, debitare despicare și depozitare.

1.3.Statistica consumului de lemn

Accesând situl Institutului Național de Statistică, se poate vedea statistic recensământul făcut în anul 1992, 2002 și 2011, acesta este:

Sursa: http://colectaredate.insse.ro/phc/public.do?siteLang=ro

Se poate observa că numărul de gospodarii din anul 1992 până în 2011 a crescut, astfel putem aproxima ca în anul 2017 numărul gospodăriilor a ajuns la 7.500.000. Pregătirea lemnelor pentru iarnă necesita și alte activități pe lângă consumul acestora și anume: tăierea (debitarea) din păduri, pregătirea acestora pentru transport, transportul acestora, prelucrarea după preferințele gospodarului și nu în ultimul rând depozitarea pentru zilele friguroase.

Institutul Național de Statistică într-un comunicat de presă a publicat Volumul de lemn exploatat în anul 2015 respectiv Volumul de lemn exploatat în anul 2014, volumul de lemn exploatat în anul 2016 nefiind publicat încă. Mai jos este prezentat statisticile celor doi ani:

Volumul de lemn exploatat în anul 2014

În anul 2014 operatorii economici atestați în exploatarea forestieră au exploatat lemn în volum de 16972 mii m.c., destinat valorificării corespunzător cererii diferitelor sectoare de consum, cu 1,2% mai mult decât în anul 2013.

-mii metri cubi-

Figura 1. Structura sortimentelor volumului de lemn exploatat, în anul 2014

Din volumul total de lemn exploatat, 42,6% reprezintă specii de rășinoase (molid, brad, duglas, larice, pin), 30,3% fagul, 10,0% diverse specii tari (carpen, salcâm, paltin, mesteacă n, frasin, nuc, castan, cireș), 9,3% stejarul (gorun, stejar roșu, stejar pedunculat, cer, gârniță) și 7,8% diverse specii moi (plop, salcie, tei, anin).

Tabelul 2. Volumul de lemn exploatat, pe sortimente și specii lemnoase, în anul 2014

-mii metri cubi-

Volumul de lemn rotund

În anul 2014, față de anul 2013, s-a înregistrat o creștere cu 0,9% a volumului de lemn rotund datorată în principal creșterii volumului de lemn exploatat (Figura 2).

Figura 2. Evoluția volumului de lemn rotund în perioada 2010 – 2014

Din volumul total de lemn rotund, 42,7% îl reprezintă speciile de rășinoase, 30,9% fagul, 9,8% diverse specii tari, 9,1% stejarul și 7,5% diverse specii moi.

Tabelul 3. Volumul de lemn rotund, pe grupe de specii, în perioada 2010 – 2014

-mii metri cubi-

Valorificarea lemnului rotund

Volumul de lemn rotund a avut în anul 2014 diverse destinații, în funcție de cererea pieței privind produsele din lemn și valoarea de comercializare a acestora.

Tabelul 4. Volumul de lemn rotund, pe destinații și grupe de specii, în anul 2014

-mii metri cubi-

*) date mai mici decât 0,5;

‘-‘ nu este cazul.

În anul 2014 un volum de 8624 mii m.c de lemn rotund a fost utilizat pentru prelucrarea în cherestea și alte produse din lemn obținute prin debitare. Din acest volum 57,5% reprezintǎ speciile de rǎșinoase, 27,8% fag, 6,1% stejar, 4,4 % diverse specii moi și 4,2% diverse specii tari.

Figura 3. Repartizarea pe specii a volumului de lemn rotund destinat prelucrării cherestelei, în anul 2014

A doua valorificare a lemnului rotund sub aspect cantitativ, în volum de 4813 mii m.c., este lemnul de foc pentru încălzirea locuințelor sau prepararea hranei, din care lemnul de fag reprezintă 39,6%, rășinoasele 18,6%, diversele specii tari 17,5%, stejarul 14,1% și diversele specii moi 10,2%.

În anul 2014, s-au livrat 752 mii m.c. lemn pentru construcț ii rurale din care: rășinoase 35,0%, diverse specii tari 25,4%, stejar 15,6%, fag 14,6% și diverse specii moi 9,4%.

Figura 4. Repartizarea pe specii a volumului de lemn rotund pentru încălzirea locuințelor sau prepararea hranei, în anul 2014

Figura 5. Repartizarea pe specii a volumului de lemn rotund pentru construcții rurale, în anul 2014

Industria celulozei și hârtiei a avut repartizat în anul 2014 un volum de 436 mii m.c., din care rășinoase 43,1%, diverse specii moi 23,0%, fag 22,7%, diverse specii tari 7,1% și stejar 4,1%.

Figura 6. Repartizarea pe specii a volumului de lemn rotund pentru celuloză și hârtie, în anul 2014

Altă destinație importantă, sub aspectul cantității și calității lemnului rotund, a fost cea pentru furnir estetic și tehnic utilizat în industrie, în volum de 328 mii m.c., din care fag 41,5%, diverse specii moi 22,5%, rășinoase 20,4%, stejar 9,5 % și diverse specii tari 6,1 %.

Figura 7. Repartizarea pe specii a volumului de lemn rotund pentru furnir, în anul 2014

Unităț ile care produc plăci din așchii și fibre de lemn au primit lemn rotund, în volum de 265 mii m.c., din speciile de rășinoase 52,1%, fag 24,5%, diverse specii moi 10,2%, diverse specii tari 9,4% și stejar 3,8%.

Figura 8. Repartizarea pe specii a volumului de lemn rotund pentru plăci din așchii și fibre de lemn, în anul 2014

Celelalte destinații ale lemnului rotund exploatat în anul 2014 (buștean pentru rezonan ță și claviatură, lemn pentru mină, lemn pentru mangalizare și lemn pentru alte utilizări) reprezintă sub 1,0% din total.

Utilizarea lemnului rotund

Din totalul de 14680 mii mc lemn rotund utilizat în anul 2014, cea mai mare parte a fost vândut la intern, urmat de lemnul procesat de operatorii economici în secțiile proprii, lemnul rotund vândut direct la export și cel utilizat pentru consumul propriu.

Figura 9. Structura volumului de lemn rotund utilizat, în anul 2014

Tabelul 5. Utilizarea volumului de lemn rotund, în anul 2014

Figura 10. Structura principalelor destinații a volumului de lemn rotund, utilizat în anul 2014

Cel mai mare volum de lemn rotund utilizat în anul 2014 a fost cel de bușteni pentru prelucrare în cherestea și alte produse din lemn ob ținute prin debitare (57,1%). Lemnul pentru foc a reprezentat 30,6%, lemnul pentru construcții rurale 4,9%, lemnul pentru celuloză 2,9%, buștenii pentru furnir 2,1%, lemnul pentru plăci 1,8% iar lemnul pentru celelalte destinații 0,6%.

Precizări metodologice

Publicația conține rezultatele cercetării statistice „Volumul de lemn exploatat” efectuată exhaustiv, referitor la anul 2014, pe un număr de 3838 operatori economici.

Definiții:

Volumul de lemn exploatat reprezintă lemnul de lucru și lemnul pentru foc recoltat și colectat de pe suprafața parchetelor sau din suprafața afectată de produse accidentale, inclusiv cel aflat în platformele primare.

Volumul de lemn rotund reprezintă volumul de lemn de lucru și lemn pentru foc și pentru mangalizare.

Alte sortimente secundare reprezintă volumul de crăci, resturi de exploatare și consumuri tehnologice.

Bușteni pentru prelucrare în cherestea și în alte produse din lemn obținute prin debitare – reprezintă volumul de bușteni destinat prelucrării în cherestea și în alte sortimente obținute prin debitare.

Bușteni pentru furnire reprezintă volumul de bușteni destinați prelucrării în furnire estetice sau furnire tehnice prin tăiere plană sau derulare.

Bușteni pentru rezonanță și claviatură reprezintă volumul de bușteni destinați prelucrării în cherestea în vederea producerii de instrumente muzicale; lemnul se caracterizează printr-o structură fină care-i conferă calitatea de rezonator.

Lemn pentru celuloză reprezintă volumul de lemn destinat prelucrării în celuloză.

Lemn pentru plăci reprezint ă volumul de lemn destinat prelucrării în plăci din așchii de lemn (PAL) și plăci din fibre de lemn (PFL).

Lemn pentru mină reprezintă volumul de lemn utilizat pentru susținerea lucrărilor miniere în subteran.

Lemn pentru construcții rurale reprezintă volumul de lemn utilizat pentru construcții în special în zonele rurale.

Lemn pentru mangalizare reprezintă volumul de lemn destinat producerii cărbunelui de lemn, prin carbonizare în bocșe.

Lemn pentru alte utilizări reprezintă volumul de lemn utilizat pentru araci, spalieri etc.

Lemn pentru foc reprezintă volumul de lemn destinat arderii pentru încălzire, pregătirea hranei, uscarea sau deshidratarea unor produse etc.

Sursa: http://www.insse.ro/cms/ro/content/volumul-de-lemn-exploatat-anul-2014

Volumul de lemn exploatat în anul 2015

În anul 2015 operatorii economici atestați în exploatarea forestierǎ au raportat un volum de lemn exploatat mai mic cu 1,2% față de anul 2014. În anul 2015 față de anul 2014 s‐a înregistrat o scădere cu 0,1% a volumului de lemn rotund. Buștenii au reprezentat principala destinație a lemnului rotund exploatat.

Tabel 1. Volumul de lemn exploatat, în anul 2015 comparativ cu anul 2014, pe specii lemnoase

Din volumul de lemn rotund 39,3% îl reprezintă speciile de rășinoase și 60,7% speciile de foioase. Dintre speciile de foioase lemnul de fag are ponderea cea mai mare respectiv 33,6% din totalul lemnului rotund.

Principala destinație a lemnului rotund exploatat a fost reprezentată de bușteni, în proporție de 56,4 %, cu 2,0 puncte procentuale mai puțin față de anul 2014, urmată de lemnul pentru foc în proporție de 33,2%, cu 1,5 puncte procentuale mai mult față de anul anterior.

Fig.1. Repartizarea volumului de lemn rotund pe specii lemnoase

În anul 2015 față de anul 2014 s‐a înregistrat o scădere cu 0,1% a volumului de lemn rotund datorată în principal scăderii volumului de lemn exploatat.

Fig.2. Volumul de lemn rotund în anul 2015 comparativ cu anul 2014

Principala destinație a lemnului rotund exploatat a fost reprezentată de bușteni, în proporție de 56,4 %, cu 2,0 puncte procentuale mai puțin față de anul 2014, urmată de lemnul pentru foc în proporție de 33,2%, cu 1,5 puncte procentuale mai mult față de anul anterior.

Destinația lemnului rotund în anul 2015 comparativ cu anul 2014

Sursa: http://www.insse.ro/cms/ro/content/volumul-de-lemn-exploatat-%C3%AEn-anul-2015

În urma acestui studiu publicat de INSSE în ceea ce privește consumul de lemn pe anul 2014 respectiv 2015 și recensământul făcut în 2011, 2002, 1992 unde putem afla numărul de cetățeni, locuințe, gospodarii etc, se poate observa că numărul de gospodarii a crescut de la an la an astfel în 2016-2017 se poate aproxima că numărul de gospodarii a crescut la 7.600.000(prin aproximație), gospodarii unde principala sursă de căldură este lemnul, tot de aici putem observa cifrele care reprezintă consumul de lemn.

Aceste lucruri mă determinat să realizez un concept de utilaj prin acționare manuală și prin acționare mecanică cu moto reductor mai există variante hidraulice dar având în vedere faptul că în perioada celor 4 ani de facultate am avut proiect precum reductorul, am studiat mecanismele, angrenajul roata dințată cremaliera prin urmare în studiul meu am cuprins aceste lucruri realizând un concept mecanic cu moto reductor cu angrenaj roata cremaliera.

3. Masina de despicat lemn

3.1. Introducere

În mod uzual în gospodăriile țărănești se utilizează încălzirea cu combustibil lemnos și în mod frecvent butucii au lungimi de 100 cm, 50 cm, respectiv 25 cm în funcție de furnizor și de centrala gospodăriei.

3.2. Solutii constructive existente

La ora actuală sunt utilizate o varietate mare de utilaje de despicare longitudinală a butucilor care se diferențiază prin:

a) Modul de acționare:

a1) acționare manuală;

a2) acționare mecanică cu motoreductor;

a3) acționare hidraulică.

b) După direcția de lucru:

b1) direcție orizontală;

b2) direcție verticală.

c) După lungimea butucului

c1) pentru butuci lungi;

c2) pentru butuci scurți.

Utilaj cu actionare manuală

În momentul de față există două variante de utilaj cu acționare manuală: cu arc de comprimare (fig.1) sau cu arc de alungire (fig.2).

fig.1 fig.2

În varianta din figura 1 utilajul este prevăzut cu arc de compresiune – arcul fiind așezat între articulația brațului și până de despicare, în comparație cu modelul din figura 2 la care arcul de alungire este în dreapta articulației brațului necesitând o forță mai mică pentru deformarea arcului.

Utilaj pentru despicat butuci cu acționare mecanică

Există o mare varietate de utilaje atât cu acționare mecanică cu ajutorul motoreactoarelor cât și cu acționare hidraulică, ceea ce diferă este faptul că unele modele au direcția de acționare orizontală (Fig.1.), iar altele acționare verticală (Fig.2.), unele sunt pentru despicarea butucilor scurți, altele pentru butuci lungi.

Fig.1 Fig.2

3.3. Masina de despicat lemn cu acționare manuală soluție propusă:

Soluția propusă conține arc de compresiune(10) situat după articulația brațului.

Părțile componete ale utilajului: 1.-pană de despicare;

2.-dispozitiv fixare pană;

3.-placă de presiune;

4.-mâner de acționare;

5.-braț oscilant;

6.-suport;

7.-lagăr și bolț;

8.-bucșă

9.-braț articulat;

10.-tijă cu taler;

11.-arc de compresiune(in interiorul cilindrului(13);

12.-braț de manipulare ;

13.-cilindru pentru arc;

14.-stâlp vertical;

15.-roți;

16.-osie pt. roți;

17.-șasiu;

18.-boc de lemn;

19.-butuc de despicat.

Contribuții personale și Avantajele soluției propuse:

Pana de despicare este schimbabilă și existentă în comerț.

Dispozitivul de fixare al penei permite schimbarea rapidă a penei.

Poziția arcului de comprimare implică o forță de acționare mai mică.

Forma mânerului de acționare este mai ergonomică.

Arcul așezat în interiorul cilindrului asigură o protecție în timpul functionării și în caz de deteriorare accidentală.

Șasiul prevăzut cu roți permite deplasarea ușoară a utilajului în gospodărie.

Modificând dimensiunea arcului de compresiune se pot despica butuci scurti (30 cm lungime) și butuci lungi (100 cm lungime).

Mod de functionare

Funcționarea utilajului este simplă, lemnul destinat despicării (19) este așezat pe bocul de lemn (18) și se acționează maneta (4), în urma acționarii acesteia arcul de compresiune (11) situat în spatele brațului este comprimat, datorită asamblări cu rulment întreg ansamblu se rotește ușor în jurul bucșei fără a pierde din forța de strivire, care este ajutată de dispozitivul de prindere a penei.

Deplasarea întregului ansamblu se realizează pe roți în momentul acționari brațului de manipulare (12), lucru esențial în momentul când în jurul utilajului să făcut o grămadă mare de lemne care nu mai permite acționarea în condiții optime a utilajului. Până de despicare (1) este ușor de schimbat, nu necesită nici o tehnologie de fabricație aplicată de către gospodar se ia din comerț, este standardizata și la preț de cost mic.

3.4. Masină de despicat lemn cu acționare mecanică soluție propusă:

Există o mare varietate de utilaje atât cu acționare mecanică cu ajutorul motoreactoarelor cât și cu acționare hidraulică, ceea ce diferă este faptul că unele modele au direcția de acționare orizontală, iar altele acționare verticală, unele sunt pentru despicarea butucilor scurți, altele pentru butuci lungi.

Utilaj pentru despicat butuci cu acționare mecanică cu motoreactor și direcția de acționare înclinată la 55ș.

Componentele utilajului mecanic

Acționare:

motor electric (19);

transmisie prin curele I (13, 16);

Dispozitiv de despicare:

1.pană de despicare;

2.placă de presiune;

3.dispozitiv fixare pană;

4. arc de alungire pentru retragerea saniei port-pană de despicare;

5. cremaliera;

6. maneta de actionare rolă;

7, 8 tija cu rola de împingere a cremalierei către roata dințată;

9. roata dințată;

10. arbore cu rulmenți;

11. carcasa protectie transmisie cu curele;

12. suport pt. dispozitivul de acționare cremalieră;

14. doi volanți coaxiali cu roată de curea;

15.arc de compresiune pentru scoaterea cremalierei din angrenarea cu roata dințată;

22.brat inclinat.

Elemente de susținere:

batiu (20);

suport motor electric (17, 18);

suport butuc lung (21);

suport butuc scurt (23);

ghidaj lateral pentru butuci lungi (25).

-boc de lemn(24).

Cu cât este mai mare diametrul volantei cu atât forță de despicare se mărește, se poate obține o forță de 10 ori mai mare față de forță calculată.

Calculul utilajului de despicat

Motor electric monofazat 3kWx3000RPM ASI 100L-28-2;

Viteza utilă:

Momentul maxim al motorului:

.

Turația nominală de moment maxim la motor[RPM]:

.

Diametru de divizare fulie motor:

.

Turația la arborele Volant:

=.

Raportul de transmitere între fulia 1 a motorului electric și fulia 2 a arborelui volantei

=6

Prin înlocuire se obține:

=

Diametru de divizare fulie volant:

Prin înlocuire se obține :

Momentul de inerție a maselor țn rotație pentru un cilindru plin se calculează cu următoarea relație:

În care:

m-masa cilindrului;

r-raza maxima a cilindrului.

Momentul de inerție a maselor în rotație pentru un cilindru plin se calculează cu următoarea relație:

În care:

este greutatea specifica a otelului;

=77*.

g-acceleratia gravitationala;

.

L-lungimea cilindrului;

L=100[mm]

-diametrul de divizare a fuliei volantei

Prin înlocuire se obține:

Constanta momentului de inerție al maselor în rotație se calculează cu relația:

În care:

este greutatea specifică a oțelului;

g-accelerația gravitațională.

Prin înlocuire:

Roata dințată – cremalieră

Modul, m[mm]:

m=4mm;

Numarul de dinti z:

z=20;

Diametrul de divizare a roți dințate :

Unde:

m este modulul roți dințate;

z- numărul de dinți.

Înlocuim:

Diametrele cilindrilor de pe arborele volantei :

Se ia după diametrul de divizarea a roți dințate, și dimensiunea fuliei de divizare 1:

;

;

.

Lungimea cilindrilor de pe arborele volantei :

Momentele de inerție al maselor în rotație pentru cilindrii arborelui volantei se calculează după formula următoare:

Unde:

K este constanta momentului de inerție al maselor in rotație;

– lungimea cilindrilor de pe arborele volantei;

– diametrele cilindrilor de pe arborele volantei.

Prin înlocuire se obține:

=0.0032 [kg*;

=0.0095[kg*;

=24.38[kg*.

Momentul de inerție total al maselor în rotație al cilindrilor de pe arborele volantei :

Reația de calcul a momentului total de inerție este:

=2*++

Unde:

este momentele de inerție al maselor in rotație pentru cilindrul 1;

– momentele de inerție al maselor in rotație pentru cilindrul 2;

– momentele de inerție al maselor in rotație pentru cilindrul 3.

Prin înlocuire:

=2*+0.0095+24.38=24.3958=24.40[kg*.

Timpul de demaraj al motorului -măsurat experimental.

Turația la arborele 1 se calculează cu relatia:

Unde:

este turația motorului;

min- minute.

Prin înlocuire se obține:

Turația la arborele 2 se calculează cu relația:

Unde:

este turatia arborelui 2;

min- minute.

Prin înlocuire se obține:

.

Viteza unghiulara la arborele 2 se calculeaza cu urmatoarea relatie[rad/sec]:

Unde:

este turatia arborelui 2.

Prin inlocuire:

Acceleratia unghiulara de demaraj la arborele 2 [rad/]:

Se calculeara astfel:

Unde:

este viteza unghiulara la arborele 2;

– timpul de demaraj al motorului.

Prin inlocuire:

Randamentul transmisiei: ƞ=0.9

Momentul de demaraj necesar arborelui 2, .

Se calculeaza dupa urmatoarea relatie:

*

Unde:

– momentul de inertie total al maselor in rotatie al cilindrilor de pe arborele volantei;

– acceleratia unghiulara de demaraj la arborele 2.

Prin inlocuire:

=24.40*0.28=6.74N*m.

Momentul efectiv motor la arborele 2

Relatia de calcul a momentului efectiv este:

[Nm]

Unde:

este momentul maxim motor;

-raportul de transmitere;

Ƞ-randamentul transmisiei.

Prin inlocuire obtinem:

=10.10*6*0.9=54.54Nm

>-conditie indeplinita(motorul a fost ales corect, are suficienta putere sa demareze si sa porneasca arborele volantei).

Timpul de aruncare a cremalierei,

Viteza cremalierei, =0.2m/s

Acceleratia cremalierei, :

Se calcueaza cu urmatoarea relatie:

[m/s]

Unde:

este viteza cremalierei;

– timpul de aruncare a cremalierei.

Prin inlocuire:

Dimensiunile cremalierei Lxlxh:

L=1100mm; l=45mm; h=45mm.

Masa cremalierei

Se determina cu relatia:

Unde:

L este lungimea cremalierei;

l-latimea cremalierei;

h-inaltimea cremalierei;

g-acceleratia gravitationala;

γ-greutatea specifica a otelului.

Prin inlocuire se obtine:

Forta de inertie a cremalierei

Se calculeaza astfel:

[daN]

Unde:

este masa cremalierei;

– acceleratia cremalierei.

Prin inlocuire:

=17.50*0.4=7=0.7daN

Acceleratia unghiulara de azvarlire

Se calculeaza cu relatia:

Unde:

este viteza unghiulara la arborele 2;

– timpul de aruncare a cremalierei.

Prin inlocuire se obtine:

Momentul necesar de azvarlire la arborele 2 datorat maselor inertiale in rotatie la arborele 2.

Se calculeaza cu relatia:

Unde:

este momentul total de inertie;

– acceleratia unghiulara de azvarlire.

Prin inlocuire:

=40.5=4.05Nm

Momentul total de azvarlire

Unde:

este momentul necesar de azvarlire la arborele 2 datorat maselor inertiale in rotatie la arborele 2;

-momentul efectiv motor la arborele 2.

Prin inlocuire se obtine:

=54.54+4.05=58.59N*m

Forta totala de aruncare a cremalierei

Se calculeaza cu urmatoarea relatie:

Unde:

este momentul total de azvarlire;

-diametru de divizare roata;

-forta de inertie cremaliera.

Prin inlocuire se obtine:

=2.17=0.00217Tf(tone forta)

Contribuții personale și Avantajele soluției propuse:

Pana de despicare este schimbabilă și existentă în comerț.

Dispozitivul de fixare al penei permite schimbarea rapidă a penei.

Forma mânerului de actionare este mai ergonomică.

Masa înclinată permite o așezare mai sigură a butucului pe masă față de varianta cu acționare verticală.

Masa înclinată asigură o construcție mai compactă decât la soluția cu acționare orizontală.

Utilizarea angrenajului pinion – cremaleră față de angrenajul ax dințat – cremalieră (soluțiile existente) permite prelucrarea mai simplă și mai ieftină a roții dințate decât a axului dințat în cazul înlocuirii acestuia la uzare.

Alinierea motorului electric si a volantului pe verticală asigura diminuarea volumului utilajului.

Modul de actionare a cremalierei asigura siguranta exploatarii.

Utilajul permite prelucrarea atât a butucilor de lemn lungi cu lungime de 100 cm, cât și a celor scurți cu lungimea de 25cm.

Modul de functionare

Motorul electric (19) antrenează volantele (14) așezate pe un arbore (10) cu roata dințată (9) care este așezat într-o casetă cu rulment. Arborele împreună cu roata dințată angrenează cremaliera (5) în momentul acționării manetei (6), maneta apasă pârghia (8) care cuprinde o rolă (7) situată în contact cu cremaliera (5).

În momentul apăsări manetei se comprimă un arc (14) situat sub cremaliera, perpendicular pe cremaliera (sau vertical) care ajuta la scoaterea din angrenaj a cremalierei la terminarea cursei active. Cremaliera se deplasează pe o distanță relativ mică către suportul de susținere a butucului, tot în această mișcare se realizează întinderea arcului care este situat sub cremaliera paralelă (sau orizontală) cu aceasta. După ridicarea manetei (6), cremaliera iese din angrenaj ajutat de arcul vertical (14) iar arcul orizontal (4) trage dispozitivul de despicat în punctul de reluare a ciclului de lucru, ciclul de lucru se reia în momentul acționării manetei (6).

Durata ciclului este de 3 secunde (pe o lungime de 0.5m). Cu cât este mai mare diametrul volantei cu atât forță de despicare se mărește, se poate obține o forță de 10 ori mai mare față de forță calculată.

Caracteristici tehnice:

Servomotorul asincron monofazat este o mașină de inducție cu două înfășurări: o înfășurare de comandă și o înfășurare de excitație. Cele două înfășurări sunt așezate la un unghi de 90° una față de cealaltă pentru a crea un câmp magnetic învârtitor. Rezistența rotorului este foarte mare pentru a realiza autofrânarea motorului la anularea tensiunii de pe înfășurarea de comandă. Datorită rezistenței rotorice mari, randamentul motorului este scăzut și motorul se folosește în acționări electrice de puteri mici și foarte mici. Utilizate pe scară largă în multe locuri.

Caracteristici tehnice:

Tensiune: 230V

Putere: 3 kW[4CP]

Viteza: 2850 rpm

Diametru Fulie la exterior: 100 mm

Diametru Fulie interior: 31 mm

Diametru Ax: 2,4 cm.

Cablu alimentare: 1 m.

Buton pornit/oprit, 1.5m

3.5. Tipuri de pene existente

Sunt dispozitive cu muchii ascuțite care în cadrul utilajului de despicat lemne poate fi fix montat la capătul cursei pistonului sau cremaliere care taie butucul de lemn de-a lungul fibrei fie mobil montat pe piston sau cremaliera care împreună cu pistonul sau cremaliera realizează despicarea.

Avantajul penei mobile este faptul că se elimină cursa moartă ceea ce duce la creșterea productivității iar avantajul penelor multiple prin folosirea acestea crește productivitatea dar că orice altceva are și dezavantaj, solicitările mari necesare prin utilizarea penelor multiple duce la dezavantajul acestea.

Pana fixa

Pana mobila

Pe lângă aceste pene prezentate mai sus, există și pene care se folosesc strict pentru a despica lemnul de lungime mare și grosime mare, fiind comercializate de diverși producători.

Materialele utilizate pentru aceste pene de despicat care sunt de construcție simplă sunt: oțel (Fig.1. A), magneziu (Fig.1. B), aluminiu (Fig.1. C). Materiale folosite de diverși producători: Profix (a), Husqvarna (b), AlphaMetal (c).

a). Pana din Otel. b) Pana din Magneziu

Pana din Aluminiu

Fig.1.

Pe baza acestor tipuri de pene prezentate mai sus, cele simple existente în comerț am hotărât să realizez un concept de utilaj care să permită realizarea despicării lemnului la diferite dimensiuni în funcție de nevoile gospodarului, prin urmare în funcție de dimensiunile penei să proiectat un dispozitiv de prindere a penei care permite acționarea cu ușurință și în siguranță a acesteia realizând despicarea lemnului.

4. Mecanismele de transmitere mecanica

4.1. Elemente generale privind transmisiile mecanice

Transmisiile mecanice fac parte din categoria transmișilor, împreună cu alte tipuri de transmisii: transmisiile pneumatice, hidraulice, electrice etc. Sunt folosite ca transmisii autonome sau împreună cu alte tipuri de transmisii.

Aceste transmisii mecanice sunt componente/părți componente ale sistemelor mecanice mobile, care efectuează adaptarea caracteristicilor mecanice ale mașinii motoare la parametrii (caracteristicile) mașinii de lucru. Această sarcină presupune rezolvarea a cel puțin două probleme: transformarea cinematică și transferul de energie.

Transformarea cinematică presupune schimbarea parametrilor mișcării, viteze și accelerații sau prin modificarea schimbarea naturii mișcării de rotație în mișcare de translație/mișcare elicoidală.

Transferul de energie reprezintă transferul dintre arborele motor și cel condus, măsură eficienței de transfer este dată de randamentul mecanic al transmisiei, obținut drept raport dintre lucrul mecanic sau puterea rezistentelor utile respectiv lucrul mecanic motor pe un ciclu energetic.

Ceea ce este important în utilizarea transmisiilor mecanice poate fi demonstrat dacă se analizează cazul unei transmisii acționate cu un motor electric. Pentru a obține parametrii de funcționare cerută de mașină de lucru, se poate modifica caracteristică de funcționare a acestuia, modificare prin reglarea directă a motorului poate duce la situația în care motorul funcționează înafara regimului de lucru, în situația prezentată anterior motorul funcționează la un randament redus, fiind neeconomica.

Prin folosirea si utilizarea transmisiilor mecanice se poate realiza reducerea gabaritelor și greutății sistemelor de acționare și respectiv se mărește durata de funcționare a mașinilor și instalaților.

Clasificarea transmisiilor mecanice:

Criterul functional

Prin frecare

Transmisii cu frictiune

Transmisii cu curele

Prin angrenare

Transmisii cu roti dntate

Transmisii cu lanturi si curele dintate

Criteriul de tansmitere

Raport constant

Transmisii reductor

Transmisii multiplicator

Raport variabil

Transmisii reglabile

În trepte-cutii de viteze

Fără trepte-variatoare

Transmisii ciclice

Criterii de alegere si domeniile de utilizare a diferitelor tipuri de transmisii

Efectuarea transferului de energie de la mașină motoare la mașina de lucru se poate realiza utilizând mai multe tipuri de transmisii mecanice. Din această cauză se impune efectuare unei analize în urma căreia să poată fi aleasa varianta rațională din punct de vedere tehnico-economică. Factorii care trebuie luați în considerare în analiza sunt: randamentul, gabaritul, greutatea, durabilitatea, costul, tipul fabricației, condițiile tehnologice de fabricație și de montaj, condițiile de exploatare etc. Problema alegerii a unui anumit tip de transmisie se complică dacă se iau în considerare și alte tipuri de transmisii, cum sunt cele hidraulice, pneumatice sau electrice.

Alegerea unei transmisii corespunzătoare scopului propus, este utilă să se țină seama de următoarele recomandări:

La rapoarte de transmitere constante și distanțe relativ reduse între axe este rațională alegerea reductoarelor cu roți dințate.

Pentru rapoarte de transmitere constante și distanțe mari între axe (până la 12m) se pot utiliza transmisiile cu curele sau transmisia electrică cu motoare individuale pentru realizarea fiecărei mișcări.

Pentru rapoartele de transmitere variabile, transmisiile mecanice au o mare răspândire sub forma cutiilor de viteze sau a variatoarelor de turație. Transmisiile mecanice sunt preferate în acest caz în special pentru:

Posibilitatea transmiterii constante a puterii, cu creșterea momentului la arborele condus, pe măsură scăderii turației.

Rapoartele de transmitere de precizie mare și foarte mare.

În situația reglării automate a turației, sunt utilizate variatoarele de turație, care au un concurent serios în transmisia electrică, care se utilizează că înlocuitor când variația turației se execută la moment constant sau la o creștere mai mică a acestuia concomitent cu reducerea turației.

Transmisiile mecanice prezintă o serie de caracteristici care le recomandă sau nu pentru diferite domenii de utilizare.

Reductoarele si cutiile de viteze:

Prezintă ca avantaje:

Raport de transmtere constant.

Siguranta mare in functionare.

Durabilitate mare.

Capacitate foarte mare de incarcare.

Intretinere relativ simpla si fara cost mare.

Gabarit redus si randament mare.

Ca dezavantaje se pot mentiona:

Cost ridicat.

Zgomot in functionare.

Transmit socuri.

Produc vibratii in timpul functionarii.

Reductoarele cu angrenaje cilindrice,

Utilizate la transmiterea fluxului energetic intre arbori paraleli, pot fi una sau mai multe trepte. Vitezele periferice la care sunt utilizate sunt pana la 200 m/s, iar turatiile de pana la 100.000 rot/min

Pentru a reduce zgomotul, la aceste tipuri de reductoare se utilizează rotile cu dinți înclinați sau dinți în „V”, iar pentru puteri reduse se folosesc materialele plastice.

Reductoarele cu angrenaje conice

Sunt folosite la transmiterea fluxului energetic între arbori concurenți, raportul de transmitere la treapta conică este 6 valoare maximă, în ceea ce privește dantura curba tot 6 valoarea maximă iar aproximativ 3 la dantura dreaptă.

Pentru rapoarte de transmitere mai mari în cazul în care avem nevoie de așa ceva se vor folosi angrenaje conice și cilindrice. Pentru a reduce gabaritul reductoarelor cu angrenaje conice se vor folosii dinți cu dantura durificată și roti cu dinți curbi.

Reductoare cu angrenaje elicoidale și hipoide

Utilizate în cazul transmiteri fluxului energetic între arbori cu axe încrucișate, respectiv acestea sunt mai silențioase dar randamentul acestora este mai scăzut în comparație cu angrenajele cu arbori paraleli și/sau concurenți. Raportul de transmitere este până la 5, cu încărcări reduse.

Reductoare cu angrenaje melcate

Folosite la arbori cu axe încrucișate, cu puteri până la 200kW, uzual puterea transmisă prin angrenajul melcat este până la sau maxim 50kW. Din simplu fapt că randamentul scade cu creșterea raportului de transmitere (0.97…0.45) acesta este limitat la 80 pentru transmisiile de putere și aproximativ 1000 la transmisiile cinematice.

Că avantaj a angrenajelor melcate este posibilitatea autofrânării, respectiv dezavantaj: randament scăzut, necesită materiale deficitare, scule și dispozitive scumpe și complexe, precizia de prelucrare atât la prelucrarea angrenajului cât și a carcasei reductorului.

Cutiile de viteze

Se folosesc în cadrul transmisiilor cu raport variabil, aceștia permit o gamă mai largă de turații în comparație cu variatoarele de turație. În cazul cutiilor de viteze schimbarea turației are loc în trepte nici de cum continuu că în cazul variatoarelor.

Prezintă o siguranță mare în exploatare, duritate mare iar raportul de transmitere pentru fiecare treaptă în parte fiind riguros constant. Că dezavantaj se poate numi faptul că au o complexitate constructivă iar turația variază în trepte.

Transmisiile prin roți de fricțiune

Utilizate atât la transmiterea fluxului energetic între arbori cu axele paralele cât și între arbori cu axe încrucișate și concurente, în mod frecvent permit realizarea de rapoarte de transmitere de până la 6 iar în mod deosebit, excepțional până la 10-15, având puteri de până la 150kW.

Au o funcționare liniștită și amortizează vibratile, construcție simplă, ieftin și nu necesită precizie înălța la prelucrare respectiv montaj, principalul dezavantaj constă în faptul raportul de transmitere nu este constant datorită faptului că este prezentă alunecarea, alt dezavantaj gabarit mare, durabilitate redusă și încărcări mari pe arbori și în lagăre.

Variatoarele prin fricțiune

Permit modificarea continuă a raportului de transmitere în anumite limite, din acest motiv, se poate asigura o exploatare economică a mașinilor, permițând funcționarea lor la turația optimă. Petru a reduce gabaritul acestora se folosesc roti durificate care funcționează în baie de ulei cu scopul creșterii durabilități transmisiei acest lucru duce la creșterea costului și a zgomotului acest lucru poate fi numit și dezavantaj al variatoarelor prin fricțiune.

Transmisiile prin curele

Aceste transmisii permit transmiterea fluxului energetic și cinematic între arbori cu axe paralele sau încrucișate, situate la distanțe mari (aprox. 15m), în această situație nu se poate folosi alte tipuri transmisii. Puterile ce se transmit sunt 50-100 kW, în cazul puterilor mari și gabaritul acestora este mare. În comparație cu transmisia roților dințate, transmisia cu curele se instalează de regulă la treaptă mai rapidă care nu este așa mult solicitată, transmisiile prin curea permit modificarea vitezei unghiulare, cu ajutorul roților de schimb sau roților etajate.

Avantaje: cost redus, funcționare liniștită, nu necesită precizie pentru execuție respectiv pentru montaj.

Principalele dezavantaje: gabarit mare, durabilitate scăzută (1000-5000 h de funcționare), creșterea sarcinilor pe arbori, nu pot fi utilizate în lanțuri cinematice divizoare datorită alunecării.

Cele mai răspândite transmisii cu curea sunt cele trapezoidale, curelele late sunt utilizate mai puțin, numai in cazul transmisiilor rapide de puteri mici, curelele rotunde sunt folosite mai rar la dispozitivele de uz casnic iar curelele dințate sunt în permanență dezvoltare datorită caracteristicilor de funcționare superioară, acestea devenind un serios concurent pentru transmisiile cu lanț.

4.2. Transmisiile cu curele trapezoidale

Elemente introductive. Clasificarea transmisiilor prin curele

Transmisiile prin curele ocupă un loc în categoriile de transmisii flexibile, alături de transmisiile prin lanț și de transmisiile prin cabluri, sunt utilizate la transmiterea mișcării de rotație între doi sau mai mulți arbori, cu distanța mare între ele, fiind caracterizate prin simplitate constructivă, montare și demontare ușoară, raport de transmitere variabil sau constant. Tot transmisiile prin curele transmit fluxul de putere de la roata motoare (principală) la roata condusă prin curele, pot fi mai multe roți conduse.

Pentru a realiza frecarea de aderență curelele se vor monta cu o pretensionare (întinzător). În construcția de mașini în ultimul timp sunt folosite curelele trapezoidale. Utilizarea curelelor late să redus mult în ultima vreme, se trece la construcția din mase plastice a acestora, pentru puteri mici, la aparate de uz casnic se folosesc curelele rotunde.

Avantajele transmisiilor prin curele: funcționare liniștită, fără zgomot, fără vibrații, evitarea suprasarcinilor prin alunecări, precizie scăzută în execuție și montaj, rol de element de siguranță în cazul suprasarcinilor.

Dezavantaje: nu transmit raport constant, solicitări suplimentare în lagăre datorită pretensionării, durabilitate scăzută, randament scăzut, gabarit mare, capacitate de încărcare limitată.

Clasificarea transmisiilor prin curele

Se poate realiza pe bază mai multor criterii:

După poziția relativă a arborilor:

Transmisii cu arbori paraleli:

Cu ramuri deschise;

Cu ramuri încrucișate (Fig.1.b.).

Transmisii cu arbori încrucișați în spațiu:

Cu ramuri semi încrucișate;

Cu ramuri deschise ghidate spațial.

După profilul transversal al curelei:

Transmisii cu curea rotundă;

Transmisii cu curea lată;

Transmisii cu curea trapezoidală:

Normală;

Dublu trapezoidală;

Trapezoidala dințata;

În secțiune;

În lungime.

Fig.1.

După modul de pretensionare:

Scurtarea curelei;

Deplasarea unui arbore;

Greutatea proprie;

Role de întindere (Fig.1. d);

Dispozitive manuale;

Dispozitive automate.

După raportul de transmitere:

Raport constant;

Raport variabil în trepte;

Raport variabil continuu.

După numărul roților conduse:

Cu roata condusă (Fig.1.c.);

Cu mai multe roți conduse (Fig.1.a)

Elemente generale privind curelele de transmisie

Materialele folosite pentru executarea curelelor trebuie să satisfacă câteva condiții:

Rezistență mare la sarcini variabile și la uzare (pentru a crește durabilitatea);

Coeficient mare de frecare;

Modul de elasticitate la întindere mare (pentru a reduce deformațiile și alunecările elastice);

Modul de elasticitate la încovoiere scăzut;

Rigiditate transversală;

Deformații plastice mici;

Densitate mică;

Materialele să nu fie deficitare (fără pierderi)

Cost redus de fabricație

Materialele variază în funcție de tipul de curea, mărimea fluxului de putere de transmis, gabarit, viteza, domenii de utilizare. Prin urmare se utilizează următoarele materiale:

Pielea

Țesăturile din bumbac

Țesăturile din bumbac gumate

Țesăturile din lana

Țesăturile din în

Țesăturile din mătase

Materialele plastice sub formă de șnur

Folii

Cablu

Materialele metalice (benzi din oțel)

Domenii de utilizare a transisiilor prin curele

Transmisiile prin curele trapezoidale

Se folosesc atunci când trebuie să se transmită puteri mai mari decât cele transmise prin curelele late realizate din materiale naturale. Există transmisii în variantele cu curele trapezoidale simple, duble, multiple, folosite exclusiv în transmisii cu ramuri deschise și semiincrucisate, pentru transmisiile încrucișate se impune o distanță minimă între axe care se calculează cu formula:

Curelele trapezoidale sunt folosite pentru transmiterea puterilor până la 600 (1200) kW pentru viteze periferice cuprinse între 30-60 m/s la temperaturi de 70ș-80șC, randamentul fiind cuprins între ƞ=0.92…0.96 și rapoartele de transmitere i=1…8.

Cureaua trapezoidală are un element de rezistență 1 (rețea, șnur, sau cablu) situat în zona fâșiei neutre cuprins într-o masă de cauciuc vulcanizat care se găsește atât deasupra curelei cât și dedesubtul componentei de rezistență. Cauciucul 3 de deasupra elementului de rezistență alcătuiește stratul de întindere și are duritate între 60-70HSh, cauciucul 2 de sub elementul de rezistență alcătuiește stratul de compresiune și are duritate între 70-80HSh, este protejată de un înveliș rezistent la uzare, format din unul sau două straturi de pânză cauciucată de mare elasticitate, cureaua trapezoidală este caracterizată de dimensiuni principale și de dimensiuni auxiliare, prezentat în figură de mai jos (fig.1.).

Fig.1.

Principalele dimensiuni sunt:

Lățimea primitivă ;

Înălțimea trapezului (h);

Unghiul la vârful trapezului (ɑ);

Lungimea primitivă a curele.

Dimensiunile auxiliare:

Lățimea bazei (a)

Distanță de la fâșia neutră la baza mare (b)

Clasificarea curelelor trapezoidale

Se poate face pe mai multe criterii:

După formă:

Curele trapezoidale;

Curele hexagonale;

Curele multiple (dințate în secțiune);

Curele dințate în lungime.

După raportul a/h:

Curele clasice: a/h=1.6;

Curele înguste: a/h=1.2

Curele late de variator: a/h=2.5…4.0.

Dupa tipodimensiuni:

Curele clasice cu sapte profile (STAS 1164):

Y, Z, A, B, C, D, E.

Curele inguste cu cinci profile (STAS 7192):

SPZ, SPA, SPB, 16X15, SPC.

Curelele trapezoidale duble a căror profil sunt nestandardizate notate cu DA, DB, DC se mai numesc și curele hexagonale, și sunt utilizate în cazul transmisiilor cu mai mulți consumatori dispuși de o parte și de alta a curelei, au o flexibilitate mai redusă și de aceea nu se recomandă la viteze mari datorită faptului că, crește pierderea la înfășurarea pe roți.

Există curele trapezoidale multiple cu profil nestandardizat notat cu: MY, MZ, MĂ, numărul de dinți variază de la 2 la 20 (în secțiune), această variantă poate înlocui fără probleme transmisia multiplă cu curele trapezoidala cu avantajul de a elimina diferențele de lungime dintre cele z curele care funcționează în paralel.;

Calculul transmisiei cu curele

Date de bază:

Puterea motorului electric: Pe= 3[kW](luat pe baza experimentala);

Turația motorului electric: =2850 [rot/min];

Turația la ieșire: =475 [rot/min].

Formule de calcul:

Relația de calcul a raportul de transmitere este:

=

In care: este raportu de transmitere a curelei =6(Standardizat);

=raportul total de transmitere.

Inlocuire : ==6

=475

-Tipul curelei: Z

-Diamentrul primitiv al roții mici:

=100 (Se alege in funcție de putere si turație).

-Diametrul primitiv al roții mari:

=*=6*100=600

-Diametrul primitiv mediu al roțiilor de curea:

===350

-Diametrul primitiv al rolei de întindere:

=1,25×=1,25×100=125

-Distanța dintre axe:

Preliminata:

0,7(+)≤ A ≤2(+)

490≤ A ≤1400

A=945 (ales constructiv)

Definitiva:

Pentru ≥ 110̊

A≈p+

A≈1165

unde:

p=0,25×-0,393()=596

q=0,125×=31250

-Lungimea primitivă a curelei:

2*A+π+

2*945+3,14*350+

3168

=3170

-Unghiul dintre ramurile curelei:

γ=57*

γ=24,46

-Unghiul de la înfășurare la roata mică de curea:

=180̊ -γ=155,54

-Unghiul de la înfășurare la roata mare de curea:

=180̊+γ=204,46

-Viteza periferică a curelei:

v=

v=14,915

-Coeficient de functionare:

=1,2

-Coeficient de lungime:

=0,90

-Coeficient de înfășurare:

=0,99

-Puterea nominală transmisă de o curea:

=3[kW]

-Numarul de curele:

Preliminar:

===1.35

Definitiv:

Z==1.06

-Coeficientul numarului de curele:

=0,95

-Numarul de roți ale transmisiei:

x=2

-Frecvența încovoierilor curelei:

f=1000*x*=9,41

-Forța periferică transmisă:

F=1000*=201,14

-Forta de întindere a curelei:

=1,75*F=352

-Cotele de modificare a disanței dintre axe:

x≥0,03×

x≥95,1 =>x=100

y≥0,015×

y≥47,55=>y=48

4.3. Arbori

Arborii sunt organe de mașinii cu mișcare de rotație, pe care se montează alte organe de mașini (roti dințate, roți de curea, roți de lanț etc), cu scopul transmiterii unor momente de torsiune. (definiția arborilor).

În general arborii sunt solicitați la torsiune, încovoiere și forfecare.

Părțile componente ale unui arbore sunt prezentate în figură următoare:

Corpul arborelui

Zonele de calare(pe acesta se monteaza organele de sustinere)

Zonele de reazem

Clasificarea arborilor:

după forma axei geometrice:

drepți

cotiți

flexibili

după destinație:

de transmisie

principali ai mașinilor unelte

după poziția în spațiu a axei geometrice:

orizontali

verticali

înclinați

după forma secțiunii:

cu secțiune plină

cu secțiune tubulară

după forma suprafeței exterioare:

netezi

canelați

după secțiunea arborelui în lungul axei:

cu secțiune constantă

cu secțiune variabilă (în trepte)

după felul rezemării:

static determinat

static nedeterminat

după rigiditate:

rigizi

elastici

după condițiile de funcționare:

rotitori

oscilanți:

Materialele pentru arbori

Se aleg în urma calculelor de rezistență și de rigiditate, impuse de condițiile de funcționare și modul de rezemare, se execută în majoritatea cazurilor sau de obicei din oțel carbon, oțel aliat (se folosesc la solicitări mari, turații mari, restricții ale gabaritului și în cazul în care pinionul este corp comun cu roata) iar în cazul dimensiunilor mari din fontă..

Pentru arbori drepți se recomandă următoarele categorii de oteluri:

Oteluri de uz general pentru construcții pentru arbori care nu necesită TȚ (OL42, OL50, OL60, STAS 500/2-80).

Oteluri carbon de calitate (OLC10, OLC15, OLC45, OLC60, STAS 880-80).

Oteluri aliate cu Cr, Cr-Ni sau Cr-Mo (13 CrNi 30, 28 TiMnCr 12, 40Cr10, 41CrNi12 STAS 791-80.

Pentru otelurile carbon de calitate și otelurilor aliate acestora li se vor aplica TȚ corespunzătoare pentr a obține durități mari elasticitate mai bună. Pentru arborii mașinilor puternic solicitați (mașinile de extracție spre exemplu) se indica utilizarea otelurilor aliate care cuprind mai mulți componenți: 28 TiMnCr 12, 31 CrMnSi 10, doar cu condiția ca TȚ se aplică corespunzător.

Pentru ușurința montajului și a transportului, lungimea arborilor este în mod obișnuit de:

5m, pentru arbori de transmisie cu diametrul până la 45mm.

6m, pentru arbori de transmisie cu diametrul până la 55mm.

7m, pentru arbori de transmisie cu diametrul peste 55mm.

Diametrul arborilor de transmisie variază după cum urmează:

Din 5 în 5 mm pentru arbori cu diametre între 25 și 60mm.

Din 10 în 10 mm pentru arbori cu diametre între 60 și 140mm.

Din 15 în 15 mm pentru arbori cu diametre între 140 și 500mm.

Formule de determinare a diametrului arborilor avem:

Pentru arborii din otel carbon

[mm]

Pentru arborii din otel aliat

[mm]

Unde:

d-diametrul arborelui [cm]

P-puterea de transmis [CP]

n-turatia arborelui [rot/min]

Ca semifabricate:

pentru diametre d<150mm – bare laminate

pentru diametre d>150mm –bare laminate cu forjare sau matritare ulterioara.

Pentru arbori cu gabarit mare si forma complexa(complicata) se recomanda:

fonta cu grafit nodular(stas 6071-75)

fonta maleabila(stas 569-79)-pentru dimensiunii mari si forma complexa

Dimensionarea arborelui

Dimensionarea arborelui se determina cu relatia:

In care:

-d este diametrul arborelui;

-P –puterea motorului [CP];

-n- turatia la arborele volant.

Inlocuire:

=>=> d=45[mm]

4.4. Transmisiile cu roata dintata cremaliera

Calculul cremalierei

Modulul, m[mm]:

m=4mm.

Raza de racordare de referinta, :

=0.38mm.

Unghiu de inclinare, [ș]:

=.

Jocul de referinta, :

=mm;

=0.25mm.

Înaltimea capului de referinta, [mm]:

= *m=1*m=4mm;

=1mm.

Înaltimea piciorului de referinta, :

=( +) *m =1.25*m=1.25*4=5mm.

Înaltimea dintelui de referinta, [mm]:

=2.25*m=2.25*4=9.

Pasul de referinta, [mm]:

= π*m=12.566mm;

Grosimea dintelui, [mm]:

==6.283mm.

Largimea golului pe dreapta de referinta, [mm]:

==6.283mm.

5. Tehnologia de prelucrare a cremalierei

Introducere (Memoriu Tehnic)

Mecanismul pinion-cremalieră (fig23) este un angrenaj, un mecanism cu roți dințate care servește la transmiterea directă și forțată a mișcării de rotație de la un arbore conducător la un arbore condus.

Roțile dințate sunt organe de mașini care au la periferia lor dinții dispuși în mod regulat pe suprafețele teoretice numite suprafețe de rostogolire. Procesul continuu de contact între dinții roților conjugate ai unui angrenaj în vederea asigurării mișcării neîntrerupte a celor două roți dințate se numește angrenare.

Angrenajele pot transmite mișcarea de rotație în ambele sensuri, fapt posibil prin utilizarea dinților cu flancuri simetrice.

Angrenajele formează o categorie de organe de mașini forțe des utilizate în cele mai diverse construcții de mașini și utilaje ca urmare a avantajelor lor:

raport de transmitere constant;

durabilitate și siguranță în funcționare;

dimensiuni și gabarit redus;

posibilitatea de a transmite puteri într-un domeniu larg de viteze și rapoarte de transmisie;

randament ridicat (ajungând la 0,995).

Dezavantajele angrenării sunt:

necesitatea unei precizii înalte de execuție și montaj;

funcționarea cu zgomot la viteze ridicate;

limitarea la o serie de rapoarte de transmisie deoarece numărul de dinți trebuie să fie un număr întreg.

În construcția modernă de mașini și aparate, transmisia cu roți dințate constituie mecanismul cel mai important și cel mai utilizat. Astfel, construcția unui automobil, ca și aceea a unui strung cuprinde zeci de roți dințate.În schemele cinematice ale unor mașini-unelte complexe se afla sute de roți dințate. Executate îngrijit și montate corect, pot garanta siguranță în funcționare la viteze și puteri reduse în cazul aparatelor ceasornic, la puteri de zeci de MW în cazul mașinilor grele, și la viteze periferice, ridicate până la 100-150 m/s în cazul mașinilor rapide.

Gama dimensiunilor roților dințate este determinată de stadiul general al construcției de mașini. Astfel, domeniul de utilizare al angrenajelor este vast.

Constructie:

Acest angrenaj este compus dintr-o roata dintata cilindrica si o bara sau rigla danturata, numita cremaliera.

Principiul de functionare:

De obicei cremaliera este fixa si roata dintata se rostogoleste rectiliniu.

Sistemul este un caz particular al angrenajelor cilindrice, la care una dintre roti are o raza infinit de mare.

Cand roata dintata va avea o miscare de rotatie, cremaliera va capata o miscare de translatie in lungul ei.

Uneori, roata dintata se inlocuieste cu un melc (surub), rezultand mecanismul melc – cremaliera.

Materiale:

Cremaliera – otel forjat de sectiune dreptunghiulara.

Roata dintata (vezi transmisii cu roti dintate).

Utilizari:

in cazul masinilor unelte

(In fig 23 este prezentat un mecanism pinion cremaliera folosit la masina de rabotat.)

constructia sistemelor de directie,

constructia aparatelor de laborator (microscoape).

cricuri

masini tipografice

Conditii de montaj (fig 24)

-dreapta primitiva AA’ a cremalierei sa fie tangenta la cercul primitiv de raza R al rotii dintate cu care angreneaza ;

-sa se respecte distanta dintre axa rotii dintate si cremaliera in timpul deplasarii;

-sa se asigure paralelismul dintre axa rotii dintate si axa dintilor cremalierei.

Studiul și analiza desenului piesei, a tehnologicității acesteia și completarea desenului cu elemente eronate lipsă.

Din desen rezultă că piesa reprezentată este o cremalieră folosit în cadrul unui utilaj de despicat lemne.

Piesă trebuie prelucrată prin următoarele procedee: frezare, danturare, rectificare si burghiere. Piesa este de formă prismatică, de dimensiunile 1110x45x45 mm, iar materialul folosit este OLC52. (STAS 880-77)

Piesa de prelucrat din tema de proiect prezintă următoarele caracteristici:

precizia piesei : este dată de toleranțele generale pentru dimensiuni liniare și unghiulare care sunt prevazute în standardul ISO 2768-mk. Piesa conține abateri de la paralelism a suprafețelor prelucrate de 0,01 mm pentru suprafața frontală F și suprafata de bază B.

complexitatea piesei :

Piesa are un grad de complexitate scăzut. Piesa de debitează dintr-o piesă prismatică având un adaos de prelucrare de 5mm, astfel dimensiunea piesei fiind de 1105x50x50(Lxlxh).

După debitare se frezează suprafețele la cotele finale, respectiv 1100x45x45mm.

Pe suprafața A este prevăzută o gaură de ø15 străpunsă, gaura având cotele de poziționare: 25mm de la suprafața D și 20mm de la suprafața F.

Pe suprafața B este prevăzută pe o lungime de 914mm dantura cremalierei cu modulul 4mm, înălțimea dintelui de 9mm și pasul de 12.566mm, pasul va fi respectat și îndeplinit pe MU prin deplasarea longitudinală a mesei prin deplasarea mesei cu valoarea de 12,566mm după prelucrarea fiecărui dinte în parte, începutul danturii începe la 43mm față de suprafața C a piesei, tot pe suprafața B se găsește o gaură realizată prin burghiere de diametru ø20 pe o adâncime de 15mm, poziționarea găurii: 110mm de la suprafața D si 22.5mm de la suprafața F

Prelucrarea danturii se face fie cu freză deget fie cu freză disc modul.

După prelucrarea cremalierei înainte de a aplica rectificarea danturii se aplică un tratament termic de imbunătățire urmând ca dupa acest tratament să se aplice rectificarea flancurilor.

În finalul procesului se aplică:CTC.

tehnologitatea piesei: cel mai important factor al pieselor care se prelucrează mecanic, este forma geometrică a acestora. Pentru aceasta se impune:

1. Adoptarea de forme simple, plane sau de revoluție, ușor de prelucrat și de măsurat

piesa are formă prismatică =condiție îndeplinită.

2. Limitarea sau eliminarea prelucrărilor prin așchiere, pentru reducerea pierderilor de material, reducerea consumului de manoperă , a energiei și a numărului de S.D.V.-uri necesare:

piesa are un adaos mic de prelucrare.

3. Forma pieselor trebuie sa fie conrespunzătoare condițiilor specifice procedeului de prelucrare adoptat, iar procedeul de prelucrare să poată fi înlocuit la nevoie cu altul

atât frezările cât și celelalte procedee ce trebuie executate se pot executa pe orice mașină-unealtă cu caracter universal

4. Forma pieselor să asigure o fixare sigură și comodă și stabilitate în timpul prelucrării

având formă prismatică piesa este usor de fixat pe masa mașinii-unelte și are stabilitate ridicată

5. Se recomandă ca suprafețele ce urmează a fi prelucrate să fie paralele cu suprafața care să fie de așezare sau crearea unor suprafețe ajutătoare care să faciliteze fixarea semifabricatului pentru fabricare

după debitare piesa se va prelucra pe toate suprafețele.

6. Asigurarea posibilităților de strângere suficientă a piesei pe mașină sau în dispozitivul de prelucrare, cu posibilitatea preluării raționale a forțelor de fixare, pentru evitarea deformațiilor ce pot modifica geometria piesei după desfacerea acesteia

piesa este plin prin urmare permite strângerea suficientă fără deformarea piesei.

7. Forma piesei se recomandă a fi proiectată astfel încât să fie posibilă executarea mai multor faze sau operații dintr-o singură fixare a piesei , ceea ce conduce la o bună precizie de poziționare relativă a suprafețelor și la economie de manoperă;

din aceeași prindere putem executa frezărea a două suprafețe.

8. Construcția piesei trebuie să ofere posibilitatea evitării executării modificării bazelor tehnologice în procesul de prelucrare

se folosește ca și bază tehnologică și de așezare aceeași suprafață.

9. Reducerea suprafețelor de prelucrat prin prevederea de adâncituri lamate sau bosaje

nu este cazul pentru piesa din proiect.

10. Prelucrarea să se realizeze cu scule standardizate sau normalizate , cele speciale fiind costisitoare

prelucrarea se poate face cu freze cilindro-frontale precum și cu burghie .

11. Sculelor trebuie să li se permită accesul în zonele de prelucrat

piesa nu este complexă astfel încât să nu permită accesul sculelor.

12. În situația în care se vor executa alezaje în corpuri cu suprfețe înclinate sau curbe se vor adopta soluții constructive care să permită burghiului să acționeze perpendicular pe suprafața piesei de prelucrat

piesa nu prevede alezaje.

13. Evitarea centrărilor multiple, respectiv a supracentrărilor deoarece acestea măresc nejustificat costurile de fabricație

nu există probleme de supracentrare sau centrări multiple

14. Înlocuirea suprafețelor curbe de prelucrat cu suprafețe plane

nu avem suprafețe curbe de prelucrat

Cunoașterea caracteristicilor materialului din care se execută piesa este necesară pentru a se putea aplica regimul de așchiere corespunzător precum și sculele așchietoare corespunzătoare prelucrărilor necesare.

Materialul folosit va fi S355JR echivalent cu OL 52 STAS 500/2-80

Unde:

Rm – rezistența la rupere, reprezintă raportul dintre sarcina maximă Fmax suportată de către epruvetă și aria A0 a secțiunii transversale inițiale a epruvetei ;

Rp0.2 – limita de curgere convențională sau tehnică, reprezintă efortul unitar corespunzător secțiunii inițiale a epruvetei, pentru care la lungimea specifică remanentă plastică ɛp, atinge valoare prescrisă de 0,2 % care se menționeayă ca indice al efortului unitar;

A5 – lungimea specifică la rupere standardizată

KCU 300/2 – reyiliența Charpy pe epruvetă cu crestătură în U, reprezintă raportul dintre lucrul mecanic necesar ruperii dintr-o singură lovitură a unei epruvete crestate în U și aria secțiunii transversale inițiale a epruvetei date în dreptul crestăturii

Z – gâtuirea specifică la la rupere standradizată

HB – duritate Brinell, reprezintă raportul dintre sarcina de încercare aplicată F și aria urmei sferice lăsată de bilă, cu diametrul D, pe piesa de încercat

KV – duritate Vickers, reprezintă raportul dintre sarcina de încercare aplicată F și aria suprafeței laterale a urmei produse, aceasta fiind o piramidă dreaptă cu baza pătrată cu diagonala d și cu un unghi la vârf de 136˚ ca și penetratorul.

Întocmirea itinerariului tehnologic de prelucrare a piesei in trei variante

Varianta I- serie mijlocie:

Debitare 1105x50x50

Frezarea suprafețelor plane

Frezarea danturii

Burghiere ø15+Burghiere ø20

T.T.

Rectificare

C.T.C.

Varianta II-serie mică:

Debitare 1105x50x50

Frezarea 1100x50x50

Burghiere ø15

Frezarea 1100x45x45

Frezarea danturii

Burghiere ø20

T.T.

Rectificare

C.T.C.

Varianta III-unicat:

Debitare 1105x50x50

Frezarea suprafețelor plane 1100x50x50

Frezarea suprafețelor plane 1100x45x45

Burghiere ø15+Burghiere ø20

Frezarea danturii

T.T.

Rectificare

C.T.C.

În urma analizării celor trei variante de itinerar se observă varianta optimă de itinerar care este varianta I, datorita numarului de operatii necesare prelucrarii care este mai mic decat la celelalte variante ceea ce conduce la timp de lucru mai mic in comparatie cu variantele II si III.

Itinerarul tehnologic pentru varianta optimă

Lista abrevierilor din tabel:

F.A.-fierăstrău alternative.

P.F.-pânză fierăstrău.

M.F.U.-mașină de frezat universal.

F.F.-freză frontală.

M.G.-mașină de găurit.

M.D.-mașină de danturat.

F.D.-freză deget.

F.D.M.-freză disc modul.

M.R.-mașină de rectificat.

D.A.-disc abraziv.

Calculul/Alegerea adaosurilor de prelucrare aferente celor trei operații

Pentru determinarea adaosurilor de prelucrare se utilizează două metode: metoda expermiental-statistică și metoda analitică de calcul.

Metoda experimental-statistică este bazată pe datele obținute ca urmare a generalizării experienței atelierelor de prelucrare mecanică, adaosurile de prelucrare stabilindu-se pe baza standardelor, normativelor sau tabelelor de adaosuri. Utilizarea tabelelor de adaosuri ajută la proiectarea proceselor tehnologice, dar nu prezintă garanția că adaosurile stabilite în acest mod sunt minime pentru condițiile de prelucrare, deoarece adaosurile sunt determinate fără a ține seama de succesiunea concretă a operațiilor sau fazelor de prelucrare mecanică a fiecărei suprafețe, de schemele de bazare și fixare a semifabricatului pentru diferitele operații de prelucrare mecanică și de erorile de prelucrare anterioare. Această metodă permite stabilirea rapidă a adaosurilor de prelucrare.

Metoda analitică de calcul se bazează pe analiza factorilor care determină mărimea adaosului și stabilirea elementelor componente ale acestuia pentru condițiile concrete de prelucrare. Această metodă permite reducerea consumului de material și micșorarea volumului de muncă al prelucrărilor mecanice la proiectarea unor procese tehnologice noi, precum și la analiza celor existente. Calculul analitic al adaosurilor de prelucrare permite determinarea unor dimensiuni intermediare optime la toate operațiile succesive de prelucrare și asigură un număr minim de operații și faze de prelucrare, necesare obținerii calității precise a piesei prelucrate.

Calculul adausului pentru operația de debitare pe fierastrău cu bandă.

=> din tabelul 4.11

Pentru debitare pe F.A. treapta 14 de precizie

D= G (grosimea sf-ului)

=

=1100+2*0,65

=1101.3mmm

B=2mm=> B-lațimea pânzei

=+B

=1100+2*0,65+2

=+ Ti-1=0.65+0.2=0.85

Calculul adaosului de prelucrare pentru operatia de frezare cu freza cilindrica la 45x45mm.

operația precedentă fiind debitarea

= 0.1mm

= 0.1mm

= 0.5mm

=0.2mm

4.3.Calculul adaosului de prelucrare pentru operația de frezare plană la 1100x45mm

operația initială: laminare la cald (procedeul de obținere a semifabricatului)

= 0.125mm

= 0.15mm

= 0.52 mm

=0.2mm

4.4.Calculul adaosului de prelucrare pentru operația de găurire la Ø15mm

operația precedentă: frezare laterală

conform STAS-ului pentru cote libere =>

Ø14.94mm

Calculul adaosurilor de prelucrare se vor finaliza cu câte un tabel centralizator care să cuprindă valorile alese reprezentativ pentru variantele de prelucrare.

DEBITARE

DEGROȘARE

GĂURIRE

Calculul regimurilor de așchiere pentru prelucrarea suprafețelor exterioare

DEBITARE (45×45)

Material: P=> (OL52)

Scula așchietoare

Bandă 1300 x 13 x 2 mm

Fierăstrău cu bandă pentru metale 90 mm PPK-90U

Specificații model

Date tehnice

Diametru max. de tăiere (90°) 90 mm, (45°) 40 mm

Dimensiuni de tăiere (lxh) (90°) 85 x 85 mm; (45°) 38 x 38 mm

Dimensiune pânză 1300 x 13 x 0,6 mm

Unghi de taiere 90°, 45°

Viteza de tăiere 20-29-50 m/min

Putere motor electric 0,4 kW

Tensiune 230 V

Greutate 37 kg

FREZARE LATERALĂ 45×45:

Material: P: (OL52)

Scula așchietoare și plăcuța:

Freza cilindro-frontala

Placuta

Parametrii de aschiere:

FREZARE PLANĂ 1100×45

Material: P; (OL52)

Scula așchietoare și plăcuța:

Freza cilindro-frontală

Plăcuța

Parametrii de așchiere

GĂURIRE Ø15

Material: P; (OL52)

Scula așchietoare

Burghiu

Parametrii de așchiere:

Normarea tehnică pentru toate fazele celor trei operații

La proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare mecanică se urmărește realizarea unor consumuri minime de timp, atât pentru fiecare operație în parte cât și pentru întreg procesul tehnologic. Ca unitate de măsură pentru munca depusă la realizarea unei piese servește norma de muncă. Norma de muncă se poate determina ca normă de timp sau normă de producție.

Norma de timp , reprezintă timpul necesar executării unei lucrări sau operații de către unul sau mai mulți muncitori, în anumite condiții tehnio-organizatorice.

Norma de producție , reprezintă cantitatea de produse executate în unitatea de timp de unul sau mai mulți muncitori în anumite condiții tehnico-organizatorice.

Între norma de timp și norma de producție există relația:

Timpul de bază se calculează cu relația:

unde:

avansul

turația

numărul de treceri

Timpul de pregătire-încheiere reprezintă timpul în cursul căruia un executant, înainte de începerea unei lucrări (lot de produse) creează condițiile efectuării acesteia și, dupa terminarea ei, aduce locul de muncă la starea inițială. Acest timp se referă la primirea schițelor, sculelor, desenelor, lotului de produse, la examinarea inițială a documentației.

Timpul de pregătire-încheiere conform este:

unde: 16 [min] este pregătirea curentă

3 [min] – montarea dispozitivelor de prindere

1 [min] – deplasarea și fixarea mașinii unelte pe poziție

Timpul ajutător este timpul în cursul căruia nu se produce nici o modificare cantitativă sau calitativă a obiectului muncii, însă un executant trebuie să asigure mânuirile necesare.

Anumiți timpi consumați o singură dată la o singură fază, se referă și la fazele următoare, aceștia se vor lua o singură dată.

timpul necesar la prinderea și desprinderea piesei în universal, acesta fiind acționat manual cu masa piesei până la 12 kg

timpul ajutător pentru comanda mașinii, montarea și demontarea sculelor

timpul ajutător pentru complexe de mânuiri legate de fază

timpul ajutător pentru măsurători de control

Timpul de deservire a locului de muncă Tdl este timpul în cursul căruia un executant asigură, pe întreaga perioadă a schimbului de muncă, îngrijirea, aprovizionarea și organizarea locului său de muncă.

Unde:

tdt – timpul de deservire tehnică

tdo – timpul de deservire organizatorică

Timpul de odihnă și necesități fiziologice este timpul din durata zilei de muncă în cursul căruia procesul de muncă este intrerupt, în scopul menținerii capacității de muncă și al satisfacerii necesităților fiziologice și de igienă personală a executantului.

Acest timp se determină ca procent din timpul operativ care este dat de relația:

(Tabelele 12.1-12.39 Vlase vol2)

Unde:

ta1-timpul necesar pentru prinderea și desprinderea pieselor de pe masa mașinii unelte

ta2-timpul pentru comanda mașinii

ta3-timpul pentru măsurători la luarea așchiei de probă

ta4-timpul pentru curățirea dispozitivelor de așchii, la mașinile de frezat

ta5-timpul pentru măsurători de control la prelucrarea pe mașinile de frezat

Timpul de deservire a locului de muncă

unde:

timpul de deservire tehnică

timpul de deservire organizatorică

(Formule calcul Vlase vol.2 pag. 29)

Norme de protectia muncii. Tehnica securității muncii la prelucrarea prin așchiere.

Legea nr. 5/1965 stabilește cui îi revine răspunderea pentru realizarea măsurilor de protecția muncii. În articolul 8 se arata ca obligația îi revine, potrivit atribuțiilor de serviciu cei ce organizează, controlează și conduc procesul de munca după cum urmează:

la locul de munca: șefii secțiilor, sectoarelor, atelierelor, precum și șefii brigăzilor și echipelor;

la nivelul întreprinderilor și organizaților economice de stat, conducătorul unității;

Obligația și răspunderea pentru realizarea deplină a măsurilor de protecție a muncii, de asemenea și toate celelalte persoane cărora le revin atribuții de organizare, conducere și control în procesul de muncă. Nerespectarea și încălcarea normelor și măsurilor de protecție a muncii sunt abateri grave și se împart în trei categorii: abateri disciplinare, contravenții și infracțiuni.

Principalele surse de pericol, ce pot apărea la prelucrarea prin așchiere dacă nu sunt luate măsuri corespunzătoare sunt legate de: așchiile care se degaja în cursul desfășurării procesului, parți din sculele așchietoare ce ar putea fi expulzate în cazul distrugerii sculei, fixarea necorespunzătoare a semifabricatelor și sculelor în dispozitive, precum și curentul electric. Acțiunea așchiilor se manifesta prin tăieturi și arsuri a căror gravitate e determinată în mare măsura de forma și temperatura acestora.

Cele mai periculoase sunt așchiile continue sub formă de banda, ce se degaja în mod dezordonat în zona de așchiere. De asemenea sunt periculoase așchiile scurte degajate cu viteză mare (în special la frezarea rapidă și rectificare. Prevenirea accidentelor datorate așchiilor se poate realiza printr-o geometrie corespunzătoare a sculelor, prin alegerea corespunzătoare a regimului de lucru și prin măsuri de protecție a operatorului împotriva acțiunii acestora.

Fixarea sigură a piesei sau a sculei în dispozitivul de lucru trebuie să fie o preocupare permanenta, atât a proiectantului de echipament tehnologic cât și a persoanelor care răspund de modul în care se respectă prescripțiile tehnologice. O importanță deosebită o au în această privința asigurarea stabilității dinamice a procesului de așchiere și în general reducerea tuturor surselor de vibrație. În principiu procesele de așchiere instabile nu sunt admise din punctul de vedere al protecției muncii.

Ruperea sculelor și expulzarea unor bucăți din acestea sunt consecințe ale unui regim de lucru necorespunzătoare sau de execuție defectuoasă a sculelor. La rectificare de exemplu, pentru prevenirea accidentelor deosebit de grave ce pot apărea la spargerea discului abraziv, acestea trebuie verificate atent înainte de montare pe mașina, închiderea lui în carcase potrivit normelor în vigoare și utilizarea de regimuri de lucru nepericuloase.

În general prevenirea accidentelor în sectoarele de prelucrări prin așchiere trebuie să aibă la baza respectarea tuturor normelor de protecție a muncii cuprinse în normativele departamentale și în instrucțiunile proprii ale întreprinderilor.

Tehnologii de control pentru cele trei operatii

Lista de SDV-uri

6. STABILIREA COSTURILOR DE FABRICAȚIE ȘI A PREȚULUI DE VÂNZARE

Cheltuieli cu materiale și materii prime, :

unde:

Cheltuieli cu salarii, :

unde:

Cota de asigurări sociale, C.A.S.:

Asigurările de sănătate + asigurări accidente și boli profesionale + concedii medicale, A.S.:

Contribuția la fondul de somaj, C.F.S.:

Cheltuieli cu muncă vie, :

Cheltuieli directe, :

Cheltuieli comune ale secției, :

Costul de secție, :

Cheltuieli generale ale intreprinderii, :

Cost de uzină, :

Profitul, P:

Prețul de producție, :

Prețul de livrare al piesei, :

7.ASPECTE, CARACTERISTICI DE PROTECȚIA MUNCII(Necompletat trebe modificat este doar exemplu)

Exploatarea în condiții optime a mașinii-unelte depinde in mare măsură de soluțiile adoptate prin construcție în scopul prevenirii avariilor produse prin manevre greșite și datorate neatentiei sau insuficientei pregătiri a operatorului, prin suprasolicitări accidentale, prin uzura prematură și excesivă a unor organe etc.

Prevenirea distrugerilor unor elemente ale mașinii-unelte și a uzurii lor excesive se realizează prin dispozitive de protecție și siguranță și prin respsctarea măsuriilor de întreținere menite să păstreze timp cât mai îndelungat caracteristiciile tehnico-economice ale utilajului.

Suprasolicitarea organelor componente, în special a celor de transmitere a mișcării, constituie principala sursă de avarii.Pentru evitarea suprasolicitării, mașiniile-unelte vor fi utilizate numai potrivit scopului pentru care au fost construite.

Apariția unor forțe sau momente superioare celor admise duce la distrugerea elementului cel mai slab al lanțului cinematic sau, în cazul cel mai favorabil, la decuplarea, prin intervenția releului termic, a motorului electric de acționare.Cele mai simple elemente de siguranță sunt știfturile și penele de forfecare care se distrug la apariția unor solicitări periculoase, protejând astfel organele mai importante ale mașinii-unelte.În ceea ce privește comenzile incompatibile, pentru ezitarea completă a posibilității apariției lor este necesar să se interzină încă de la proiectarea sistemelor de comandă și de deservire ale mașinii-unelte.

Deosebit de periculoase prin caracterul lor imprevizibil și necontrolabil sunt comenzile false cauzate de defectiuni ale sistemului de comandă.Ghidajele se pot distruge accidental, prin lovire de corpuri dure sau sub acțiunea așchiilor, a granulelor abrazive și a prafului.Lovirea ghidajelor poate fi evitată prin dotarea mașinii cu dispozitive de ridicare proprii.Lagărele se protejază prin elemente de etanșare, prin care se împiedică pătrunderea așchiilor și se evită scurgerea lubrifiantului. Diminuarea uzurii organelor în mișcare ale mașinii-unelte se obține prin asigurarea unei ungeri corespunzătoare.

O problemă deosebită o constituie protecția mașinii-unelte, în special a celor de mare precizie, față de vibrațiile transmise din surse exterioare. Montarea mașinilor pe tampoane amortizoare sau, la mașinile ușoare, pe covoare de cauciuc asigură în bună măsură izolarea lor împotriva vibrațiilor.

Protecția muncitorului de la mașina-unealtă este reglementată prin legi și normative.Mașinile-unelte moderne de înaltă productivitate produc cantități mari de așchii care sunt aruncate,datorită vitezelor ridicate de așchiere, în afara spațiului de lucru. Dispozitivele de protecție utilizate pentru a se elimina pericolul de accidentare a muncitorului prin așchiile desprinse, trebuie să asigure condiții de deplină securitate, dar să nu împiedice buna supraveghere a zonei de lucru.

La mașinile-unelte automate sau semiautomate de mare productivitate spațiul de lucru poate fi complet închis prin apărători de protecție de construcție fixă, rabatabilă sau glisantă, prevăzute cu geamuri incasabile.Muncitorul de la mașina-unealtă universală are datoria de apurta ochelari pentru proecția ochilor împotriva așchiilor și a granulelor abrazive și de a folosi ecranele de protecție.O deosebită atenție se cere acordată evitării accidentelor produse prin desprinderea pieselor. Sistemele de strângere trebuie să asigure, cu eforturi normale, o bună fixare a pieselor și a altor elemente în mișcare.

Pericolul de accidentare prin electrocutare se evită asigurând protecția prin legarea la pământ a mașinii-unelte, precum și prin protecția împotriva atingerii acciddentale a elementelor circuitelor electrice.

În cadrul preocupărilor de protejare a operatorului uman, un loc important îl ocupă acela care vizează reducerea efortului fizic și a gradului de concentrare a muncitorului în timpul lucrului. În cea mai mare parte a lor, aspectele privind reducerea gradului de solicitare a muncitorului se soluționează prin construcția mașinii-unelte. Poziția operatorului trebuie să fie cât mai puțin obositoare, manetele, pârghiile, butoanele de comandă să fie astfel amplasate încât să poată fi manevrate cu ușurință și fără a necesita deplasarea din poziția din care zona de lucru poate fi urmărită.

În cadrul producției de serie mare, îndelungata repetare a mișcărilor, comenzilor etc. conduce la apariția rapidă a oboselii, la scăderea atenției, la formarea unor automatisme.Deși schimbarea periodică a locului de muncă poate reduce aceste efecte, se recomandă ca în eforturile să se îndrepte către automatizarea parțială sau totală a mașinilor.Măsuri de automatizare pot fi luate și la unele operații care solicită operatorul la eforturi intelectuale.

Alte măsuri specifice pot fi luate pe baza unor studii ergonomice și de pshiologia muncii, studii tot mai puternic implementate în industria constructoare de mașini.

Exploatare întreținere șurubului cu bile

O caracteristică care se urmărește în studiul eficienței funcționări unui sistem, respectiv măsura în care lucrul mecanic motor este folosit pentru compensarea lucrului mecanic util este randamentul mecanic mediu, definit ca și grad de folosință. Studiul sistemului sub aspectul randamentului deduce că acestea au în componență elemente cu randamente parțiale ridicate si anume reductorul planetar și transmisia șurub piuliță cu elemente intermediare

Astfel randamentul șurubului cu bile este ridicat și depinde de unghiul de înclinare al elicei având = 0,010,02 pentru șuruburile cu bile și 0,10,3pentru șuruburile trapez.

Analizând critic sinteza realizărilor pe plan mondial, privind construcția sistemelor de roto-translație se remarcă o mare diversitate corespunzătoare diverselor destinații și o tendință evidentă spre sisteme integrate de roto-translație. Sistemele integrate au lanțuri cinematice extrem de scurte și de simple, realizate prin cuplarea directă la un anumit tip de motor electric care are înglobat în rotor, piulița șurubului cu bile, precum și sistemul de traductori. Prin aceasta se poate obține o dinamică foarte bună, momente de inerție reduse, fiind fără transmisii intermediare, rezultând în același timp un randament foarte ridicat într-o paletă largă de utilități.

La ungerea șuruburilor conductoare cu elemente intermediare se are în vedere faptul că randamentul acestor șuruburi este ridicat, iar cantitatea de căldură rezultă prin frecare este în general mică, în cazul încărcării normale.

În general se recomandă folosirea uleiurilor minerale și unsorilor obișnuite, utilizate pentru ungerea rulmenților sau ghidajelor și anume UM170LiCa2. Unsorile cu sodă ca și cele cu litiu nu asigură în prezența apei o protecție suficient de bună contra coroziunii, mai ales dacă nu conțin aditivi speciali.

La alegerea unguentului se ține seama de mărimea sarcinii, frecvența de inversare și de condițiile de mediu vibrații, umiditate.

În general în construcția sistemelor de roto-translație, se constată o reducere a părții mecanice și o creștere a celei informaționale, concretizată prin înlocuirea cu sisteme electronice, prin care se asigură performanțe superioare.

S-a ajuns în această direcție la introducerea motoarelor liniare pe pernă magnetică care pot să asigure poziționarea precisă și în cazul vitezelor mari de lucru datorită noilor realizări în domeniu în privința creșterii rigidității magnetice. O realizare care poate fi considerată materializarea cuplei de roto-translație, este sistemul de mișcare liniară cu piuliță glisantă pe coloană fixă obținută cu role cu apăsare si rotație excentrică reglabilă pe coloană.

Cele mai recente realizări sunt și sistemele combinate de roto-translație echipate cu șuruburi mixte cu bile și role pentru fiecare sens de mișcare.

8.CONCLUZII. CONTRIBUȚII. PERSPECTIVE

Concluzii

În această lucrare a fost prezentată, pe baza materialului avut la dispoziție, studiul și proiectarea unui dispozitiv de despicat longitudinal lemne pentru incalzirea gospodariilor din Romania.

Dispozitivul proiectat permite despicarea lemnelor debitate la doua lungimi respectiv 100 cm si 50 cm prin schimbarea mesei superioare cu un ghidaj care permite sustinerea lemnului in timpul procesului de despicare. Dispozitivul este dotat cu pana existenta in comert pentru a usura schimbarea penei in momentul uzari și asigură posibilitatea de ascutire a penei foarte rapida si cu usurinta.

Contribuții: (NECOMPLETAT)

-descrierea utilajului;

-sinteza dispozitivelor existente;

-prezentarea sistemelor de acționare și de comandă a dispozitivelor………….

-proiectarea dispozitivelor ………. în varianta pneumatică

-proiectarea dispozitivelor de ……….în varianta electrică cu acționare electromecanică prin mecanism-șurub-piuliță;

-soluția de acționare pentru dispozitiv de ……….. cu acțiune unilaterală, bilaterală și monolaterală

Perspective.

Extinderea dispozitivului de despicat lemne cu comanda computerizata pentru alte tipuri de lemne, de forme diferite și greutăți mari ale butucilor de lemn.

Bibliografie

[1] Lobontiu M. –(1998), Bazele elaborarii proceselor tehnologice de prelucrare prin aschiere, UNBM;

[2]. Picoș C. ș.a. –(1974), Calculul adaosului de prelucrare și a regimurilor de așchiere, Ed. Tehnica București;

[3] Picoș C. –(1979), Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, Vol. 1, Ed. Tehnica București;

[4] Picoș C. –(1982), Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere, Vol. 2, Ed. Tehnica București;

[5] Vlase A. –(1985), Regimuri de aschiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, Vol 1 și 2, Ed. Tehnica, Bucuresti;

[6] Pag web ale producatorilor de scule aschietoare: Sandvik, ISCAR, Walter;

[7] Dăscălescu A.-(2006), Indrumator pentru lucrari de laborator la mecanisme – vol ii – dinamica mecanismelor,mecanisme cu came si cu roti dintate. Ed RisoPrint;

[8] Barbu V. –(2015), Studiu privind masinile gospodaresti pentru despicat lemn, Pdf;

[9]https://www.google.ro/search?q=curele+trapezoidale&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiIicSc3-LUAhWjB5oKHUdVBC4Q_AUIBigB&biw=1366&bih=662#tbm=isch&q=curele+trapezoidale+calculul+transmisiilor&imgdii=_lEUm6hWyGuL9M:&imgrc=2CKe2PWrFrGk4M:

[10] Cotetiu R. –(1999), Organe de masini, Vol I, Ed. ISOt, Baia Mare;

[11] Cotetiu R. –(2002), Organe de masini, Vol II, Ed. RisoPrint, Cluj-Napoca, 2002;

[12] Schaeffler-(2014), Technical pocket Guide,Sturtz, Germany;

[13]https://www.google.ro/search?q=transportul+lemnului&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjDn6L0iu3UAhWFJJoKHehrD8gQ_AUIBigB&biw=1366&bih=662#tbm=isch&q=taierea+lemnulu&imgdii=qCvNQtN_WRTuAM:&imgrc=42lEU5pe92jLDM:

[14] Albu, A., ș.a., -(1983), Expolatarea mașinilor unelte, Editura Didactică și Pedagogică București;

[15] Butnar, L., – (2003), Tehnologii de forfecare si stantare. Editura Risoprint, Cluj Napoca;

[16] Cheșa , I., ș.a.,-(1989), Mărci și produse din oțel, Editura București;

[17] Cotetiu , A.,-(1999), Mecanica Fluidelor. Editura ISO, Baia Mare;

[18] Morar, L., Ciortea, M., -(1998), Sisteme integrate de prelucrare, Editura Dacia, Cluj;

[19] Nasui, V., -(2002), Principiile Masinilor-Unelte. Editura Risoprint, Cluj Napoca;

[20] Picoș, C., ș.a., -(1992), Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere 1,2, Editura Universitas, Chișinău;

[21] Pop, C-tin., Morar L., (1999), Mașini și instalații în sisteme robotizate, Editura Dacia, Cluj;

[22] Secară, Gh., -(1979), Proiectarea sculelor așchietoare, Editura Didactică și Pedagogică București;

[23] Vaida, A., ș.a.,- (1980), Proiectarea mașinilor unelte, Editura Didactică și Pedagogică București;

[24] https://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_electric#Motorul_sincron_monofazat;

[25]http://www.insse.ro/cms/ro/content/seria-silvicultura-volumul-de-lemn-exploatat-%C3%AEn-anul-2015

[26] http://www.insse.ro/cms/ro/content/volumul-de-lemn-exploatat-anul-2014