Industria Textila

Introducere

Industria textilă este cea mai veche ramură a industriei în general. Ea s-a format încâ în secolul al XVIII-lea în Marea Britanie și a pus începutul revolutiei industriale.

În cadrul industriei ușoare ea are cea mai mare importantâ. Folosește în calitate de materie primă fibre vegetale (bumbac, in, cânepă, iută), fibre animale (lână și mătase), precum și fibre chimice (artificiale și sintetice).

În trecut dominau fibrele naturale, dar în a doua jumâtate a secolului XX ele au început treptat să fie înlocuite cu cele chimice, în anul 2000 ponderea lor reducându-se doar de 43%.

Cauza deplasării geografice a ramurii se explică, pe de o parte, prin deplasarea bazei de materie primă, adică a creçterii bumbacului, iar pe de altă parte – prin existența forței de muncă ieftine. Dacâ în China costul fortei de muncă este de 0,6 dolari ora, atunci în Germania 21-22 dolari.

Cât privește productia tesăturilor de bumbac și mixte la un locuitor, apoi pe primele 5 locuri din lume la sfârçitul anilor 90 ai secolului trecut se plasau Taiwanul (37,2 m2), China (19,0 m2), India (17,9 m2), Italia (17,1 m2) çi SUA (14,1 m2).

În China cele mai mari centre ale industriei textile sunt orașele Shanghai, Guangzhou, Beijing, Chengdu și Wuhan unde se prelucreazâ materia primă adusă din Câmpia Chinei de Nord și văile râurilor Wei He, Fen He. Pe teritoriul SUA industria bumbacului este mai dezvoltată în statele atlantice (Virginia, Carolina de Nord, Carolina de Sud) și cele sudice (Georgia, Alabama), centre mai importante fiind oraçele Lawrence, Kannapolis, Birmingham și Atlanta.

În Brazilia industria dată este concentrată în Sao Paulo çi Brazilia, iar în Italia principalele centre se află în nordul țării, evidențiindu-se orașele Milano și Torino.

Întreprinderile, ce fabrică țesături din in, sunt amplasate în regiunile din nordul și nord-vestul Europei, unde se cultivă planta dată, aici evidentiindu-se Rusia (Kostroma, Smolensk), Belarus (Orșa), Marea Britanie (Belfast, Dundee), Franta (Lille) și Belgia. Mai produc tesături din in Statele Baltice, Polonia çi Germania.

Fibrele de cânepă în prezent sunt utilizate mai ales la confectionarea de saci, frânghii, în industrie și mai putin la fabricarea tesăturilor. Producâtorii de bază sunt Rusia, China çi India, urmate de Polonia, Ungaria, România ș.a.

CAPITOLUL 1

1.1. Generalități despre mașini folosite în industria textilă

Este un lucru stiut deja că indutria textilă ca și celelalte industrii este intr-o continuă dezvoltare și are nevoie de noi utilaje și unelte care să o ajute la această continuă expansiune, voi prezenta cateva informatii cu privire la uneltele folosite in productia hainelor, pentru ca o parte din proces depinde de abilitatile si vointa noastra iar cealalta parte, depinde de unelte, fara de care, n-am putea realiza nimiciun articol vestimentar.

Asadar, vom clasifica uneltele in patru categorii:

– unelte pentru masura si desen;

– unelte pentru taiat;

– unelte pentru cusut;

– unelte pentru calcat.

1.1.1. Uneltele pentru masură și desen

Pentru a putea construi tiparele, avem nevoie de masuri. Pentru luarea masurilor vom folosi panglica centimetru. Aceasta este realizata dintr-o tesatura de bumbac impregnata cu o solutie chimica, solutie cu rol protector. Panglica centimetru are o lungime de 150 cm si latime de 2 cm, fiind gradata pe ambele fete. La cele doua capete este prevazuta cu doua placute metalice protectoare de circa un cm(fig. 1.).

Echerul, rigla si florarul, sunt instrumente confectionate din lemn sau material plastic si sunt folosite la trasarea liniilor drepte (rigla), unghiuri drepte (echerul) si pentru linii curbe (florarul). Cunoasteti cu singuranta instrumentele din scoala generala, de la orele de geometrie. Si aici este vorba de aceleasi instrumente, realizate uneori in dimensiune mai mare(fig. 2.).

  Ruleta cu dinti – este vorba de o ruleta normala, zimtata folosita la transpunerea unor linii sau detalii in timpul construirii unui tipar. Exista si o ruleta dubla, care se foloseste pentru trasarea rezervelor egale, atunci cand se croieste. Personal, nu folosesc niciunul din aceste instrumente. La constructia tiparelor eu transpun semnele cu creta iar rezervele egale le calculez din loc in loc masurand aceeasi distanta de la conturul tiparului spre exterior, dupa care unesc punctele cu o linie. Este mai usor cu ruleta dubla, in cazul in care gasiti de cumparat. Este necesar, ca una din rotite sa poata fi scoasa si ajustata in functie de latimea necesara rezervei (1, 2, 4 cm, etc)(fig. 3.).[2]

  Creta de croitorie – este folosita la desenarea conturului tiparelor pe tesatura sau la diverse insemnari in timpul efectuarii probelor. Are forma patrata sau dreptunghiulara si este facuta dintr-un material ce se poate indeparta usor de pe tesatura. Nu pateaza si nu distruge tesatura! Creata sa pastreaza intodeauna intr-un loc uscat(fig. 4.).

  Pantograful – este un instrument ce se foloseste la executarea desenelor in miniatura in vederea determinarii consumului specific. Este un mecanism cu doua capete, la unul din capete este prevazut cu un varf metalic ce urmareste conturul tiparelor in marime naturala, iar celalalt capat, este prevazut cu un creion ce reda pe hartie acceasi incadrare la scara 1/10. Acest instrument se foloseste in productia de serie mare, in fabrici, in industria textila. Nu il veti gasi la croitori sau ateliere, doar daca cineva il doreste in mod special.

1.1.2. Uneltele pentru taiat

 In atelierele de croitorie, atunci cand se realizeaza piese in serie mica sau unicat, dupa incadrarea tiparelor pe material, urmeaza decuparea acestora cu foarfecele de croitorie. Foarfecele este format din doua parti prinse intr-un bolt cu piulita. Fiecare parte este compusa dintr-o ureche si o lamă (fig. 5.).

In croitoria de comanda se utilizeaza foarfece pentru: 

– materiale subtiri; 

– tesaturi mai groase; 

– tesaturi groase si pentru broderie. 

Lungimea foarfecelor variaza intre 100-160mm, la foarfecele pentru materiale subtiri si 120-240 mm la foarfecele pentru materiale groase. Foarfecele pentru materiale subtiri au lamele mai subtiri si urechile egale, iar foarfecele pentru materiale groase au urechile inegale si lamele mai groase.[3]

1.1.3. Unelte pentru cusut

Operatiile de coasere se realizeaza atat manual cu ajutorul acului de cusut, a atei si a degetarului cat si mecanizat cu ajutorul masinilor de cusut.

  Acul de cusut este un instrument format din ureche, corp si varf. Exista o multitudine de ace de forme, grosimi si lungimi diferite, pe care le voi aminti si explica atunci cand este cazul, la o anumita operatie spre exemplu. In momentul in care vom avea nevoie sa realizam o anumita custaura, vom gasi explicat in articol ce fel de ac, ata sa folosim si vom avea si o fotografiede prezentare(fig. 6.).

1.1.4. Uneletele pentru calcat

Operatiile de calcat sunt executate fie cu ajutorul statiilor, preselor de calcat, fie cu ajutorul fierului de calcat (fig. 7.). Aceste operatii cuprind decatarea tesaturii inainte de croit, intinderea sau scaderea unor parti ale pieselor, descalcatul cusaturilor, presarea unor parti mai ingrosate si calcatul final. Pentru aceste operatiuni vom avea nevoie si de masa de calcat care trebuie sa fie destul de lata si solida pentru a putea intinde bine materialele. Alte unelte ajutatoare sunt: calapoadele, pernitele, manecarele. Aceste unelte au forme si dimensiuni diferite, permitand efectuarea operatiilor de calcare in zone mai putin accesibile.

1.1.5. In industria de confectii textila, in functie de fazele procesului de productie, mai sunt folosite si unele utilaje cum ar fii:

– utilaje pentru receptia tesaturilor: mesele manuale de control; mesele manual-mecanice de control; rampa de control;

– utilaje pentru spanuit si croit: mesele simple pentru spanuit; agregatul pentru spanuire manual-mecanica; 

– utilajul pentru spanuire mecanica; masini de sectionat spanul (cu cutit vertical sau disc); masina de croit cu banda; masini de stantat (cu brat oscilant cu pod). [1,2]

1.1.6. Utilaje necesare procesului de confectionare

Se folosesc masini de cusut mecanice sau electrice. Masinile de cusut mecanice cos cu ajutorul unui mecanism mecanic, au o roata de transport si o pedală (fig. 8. a), iar cele electrice sunt pervazute cu un motor electric si o pedala (fig. 8. b). In timp ce mașinile electrice sunt alimentate cu energie electrica, masinile mecanice sunt puse in functiune prin apasare ritmata, continua si ordonata a pedalei de catre om. Exista diferente intre cele doua tipuri de masini: o diferenta ar fi felul consumului de energie, una foloseste energia electrica, cealalta energia umana; o alta diferenta este viteza de coasere. Bineinteles ca masinile electrice cos cu viteze foarte mari in raport cu cele mecanice. Calitatea cusaturilor este data in primul rand de experienta croitorului, exceptie facand cazurile in care masina de cusut este de calitate foarte slaba. Trebuie avut in vedere insa faptul ca masinile industriale specializate, vor oferi intodeauna o calitate net superioare fata de masinile electrice casnice sau mecanice, fara a se lua in considerare experienta croitorului. Este vorba doar de calitate si standardul posibil de realizat.

Exista masini de cusut rigide:

– simple (pentru cusut nasturi provizoriu cu doua fire, pentru cusaturi de asamblare);

– speciale (pentru cusaturi paralele, de margine, feston, cheite, ascunse, de cusut nasturi, de brodat).

Masini de cusut  cusaturi elastice:

– simple (pentru cusaturi provizorii, ascunse, de unire, de incheiat ochi la ochi);

– speciale (de asamblare si acoperire a marginilor, plane si de acoperire, de unire ca la cap, pentru butoniere, cheite, bordat);

– de asamblat prin lipire (de asamblat prin lipire cu ultrasunete, prin presare cu ciocanul de lipit).

In industria textila se folosesc masini specializate, masini care executa cu mare precizie si de calitate optima, o anumita operatie. Sunt si masini industriale care fac mai multe operatii. Masinile electrice casnice, avand in vedere dezvoltarea tehnologica pot realiza atat cusaturi rigide, elastice, cusaturi paralele, feston, surfilat chiar si brodat. In functie de tehnologia masinii vom obtine si calitatea cusaturilor.

Astăzi, odata cu dezvoltarea tehnologiilor, in industria textila se folosesc masini de croit cu laser, care asigura o precizie extraordinara cat si protectia marginilor țesăturii împotriva destrămarii.

In ajutorul acestor tehnologii innovative am decis să vin cu o mașină care adună firul textil și care il înfășoară pe o bobină economisind astfel foarte mult timp față de o deșirare clasică manuală (fig. 9.). [5]

1.1.7. Bobinarea, tipuri de bobine

Materii prime și materiale textile. Definire, clasificare, caracteristici și domenii de utilizare.

Obiectivele lucrării:

cunoașterea și însușirea noțiunilor generale despre fibre, fire, țesături, tricoturi și materiale textile neconvenționale;

Prezentarea generală a materiilor prime și materialelor textile

Fibre textile

Fibrele textile sunt materiale macroscopice omogene, cu proprietăți fizico-mecanice, chimice și tehnologice care permit transformarea lor în produse textile. Lungimea fibrei este mult mai mare decât dimensiunea transversală.

Clasificarea fibrelor

După natura polimerului component:

Fibre naturale

vegetale (bumbac, in, cânepă, iută, ramia, sisal, cocos);

animale (lâna, păr de cămilă, păr de capră mohair, mătase);

minerale (azbest).

Fibre chimice

din polimeri naturali sau fibre artificiale (viscoza, cupro, fortizan, polinozice, diacetat, triacetat etc.);

din polimeri sintetici sau fibre sintetice (poliamidice, poliesterice, poliuretanice, polinitrilacrilice, polipropilenice, polietilenice etc.).

În funcție de lungime:

fibre cu lungime finită sau determinată (fibre naturale sau fibre chimice cu lungimea apropiată de cea a fibrelor naturale);

fibre cu lungimea infinită sau nedeterminată care poartă denumirea de filamente (ex. mătasea naturală, filamentele chimice). Practic, lungimea filamentelor este determinată de mărimea formatului pe care se face depozitarea, respectiv mărimea gogoșii în cazul mătăsii naturale.

Fibrele cu lungime determinată cuprind trei categorii:

fibre de lungime mică – fibrele a căror lungime este de până la 60 mm. Exemple: fibrele de bumbac, fibrele chimice tip bumbac, celulele liberiene.

fibre de lungime medie – fibrele a căror lungime este cuprinsă între 60 – 250 mm. Exemple: majoritatea părurilor animale și fibrele chimice tip lână.

fibre de lungime mare – fibrele a căror lungime este mai mare de 250 mm. Exemple: fibrele liberiene tehnice (fuior și câlți), părul de cabaline etc.

Domenii de utilizare a fibrelor:

obținerea firelor;

obținerea produselor textile neconvenționale.

Principalele caracteristici și proprietăți ale fibrelor

Pentru ca o fibră să poată fi considerată fibră textilă,

trebuie să prezinte anumite caracteristici și proprietăți, cum ar fi:

lungime;

finețe;

rezistența la solicitări de tracțiune și rezistență la alte tipuri de solicitări (îndoiri repetate, frecare, încovoiere, etc.);

elasticitate;

stabilitate la acțiunea factorilor de mediu exteriori (căldură, lumină, umiditate și microorganisme);

– stabilitate la acțiunea unor agenți chimici;

afinitate tinctorială;

Fire

Firul textil este un produs (corp solid) care se prezintă sub forma unei înșiruiri de fibre consolidate prin torsionare sau prin alte procedee.

Clasificarea firelor se face după următoarele criterii:

după elementele structurale componente:

fire filate (din fibre scurte);

fire filamentare (din filamente);

fire mixte (cu miez, cu fibre paralele etc.).

după natura materiei prime:

fire de bumbac și tip bumbac;

fire de lână și tip lână;

fire de in, cânepă, iută și tip in cânepă, iută;

fire de mătase și tip mătase;

fire din materiale speciale (de hârtie, celofan, cauciuc,

metalice etc.)

după structură:

fire simple, constituite dintr-un singur component, (fig. 1.10;

fire multiple (fire dublate, fire răsucite, fire cablate). Firele dublate se obțin prin alăturarea a două sau mai multe fire simple. Numărul firelor reunite se notează cu D și se numește dublaj.

Firele răsucite se obțin prin răsucirea firelor dublate și pot fi:

fire răsucite obișnuit (fig. 1.2), care sunt alcătuite din fire simple (în general identice din toate punctele de vedere: materie primă, finețe, torsiune, rezistență, alungire etc.);

fire răsucite de efect care se obțin din firele simple de culori diferite sau cu densități de lungime diferite și care în timpul formării au tensiuni diferite sau sunt debitate cu viteze diferite, astfel încât se dispun asimetric în raport cu axa firului răsucit. Exemple ale unor astfel de fire sunt prezentate în fig.

fire cablate , obținute prin răsucirea a două sau mai multe fire răsucite.

după tehnologia de filare:

fire obținute prin tehnologii clasice de filare;

fire obținute prin tehnologii neconvenționale de filare.

Domenii de utilizare a firelor:

fire pentru țesături (urzeală, bătătură);

fire pentru tricoturi;

fire destinate fabricării aței de cusut;

fire speciale (articole tehnice, pasmanterie etc.)

Principalele caracteristici și proprietăți ale firelor:

Proprietățile produselor textile și modul de comportare a firelor în procesele de prelucrare depind de caracteristicile chimice, fizice și mecanice ale firelor.

O caracteristică fizică determinantă pentru fire (de fapt pentru fibre, fire și pentru orice înșiruire de fibre) este finețea. Finețea reprezintă gradul de subțirime și se exprimă prin indici de numerotare directă sau indirectă.

Indicii de numerotare directă caracterizează gradul de subțirime al firelor prin raportul dintre

Relația de legătură dintre cei doi indici este:

masă și lungime.

Adesea, în practică se folosesc multiplii și submultiplii tex-ului. Cei mai des utilizați sunt: militex (mtex), decitex (dtex) și kilotex (ktex).

Indicii de numerotare indirectă caracterizează gradul de subțirime al firelor prin raportul Torsiunea firelor

Torsiunea este o caracteristică structurală importantă și reprezintă numărul de răsucituri de pe unitatea de lungime (1m). Se caracterizează prin sens și mărime. Sensul torsiunii poate fi S sau Z, iar mărimea se exprimă în răsucituri/m.

Rezistența la tracțiune este proprietatea firelor de a rezista la eforturi axiale. Rezistența la tracțiune este influențată de caracteristicile materiei prime (lungimea, rezistența, finețea fibrelor, coeficientul de frecare al fibrelor etc.) dar și de caracteristicile firului (finețea firului, gradul de torsionare).

Rezistența la tracțiune a firelor se apreciază cu ajutorul următorilor indici și mărimi: forța de rupere, rezistența specifică, tenacitatea și lungimea de rupere.

Alungirea

Sub acțiunea unei forțe de tracțiune suficient de mari, firele se deformează, în sensul măririi dimensiunii pe direcția de acțiune a forței. Fenomenul este cunoscut sub denumirea de alungire. Alungirea se poate aprecia prin alungirea absolută sau alungirea relativă.

Alte proprietăți importante ale firelor sunt: uniformitatea, pilozitatea, higroscopicitatea, rezistența la frecare, rezistența la încovoiere etc.

Țesături

Țesătura (fig.) este produsul textil care se formează prin îmbinarea a două sisteme de fire reciproc perpendiculare (firele de urzeală și cele de bătătură), în așa fel încât fiecare din cele două sisteme să treacă atât pe deasupra cât și pe sub celălalt, într-o anumită ordine, numită legătura țesăturii.

Clasificarea țesăturilor se face în funcție de:

tipul firelor utilizate:

țesături din fire de bumbac și tip bumbac;

țesături din fire de lână și tip lână;

țesături din fire de in, cânepă, iută;

țesături din fire de mătase și tip mătase;

destinație:

țesături de uz curent:

țesături pentru îmbrăcăminte: cămăși, bluze, costume,

fuste, pantaloni etc.;

țesături decorative: perdele, fețe de masă, prosoape,

pleduri, covoare, mochete, pături etc.:

țesături tehnice: filtre, benzi transportoare, chingi, panglici etc.

structură:

țesături simple pentru care se utilizează numai două sisteme de fire (o urzeală, o bătătură);

țesături compuse pentru care se utilizează mai mult de două sisteme de fire.

Principalele proprietăți ale țesăturilor

În general, proprietățile unei țesături pot fi clasificate astfel:

proprietăți fizico-mecanice;

proprietăți psihosenzoriale și de confort;

proprietăți de prezentate sau aspect.

Proprietățile fizico-mecanice:

rezistența la tracțiune;

rezistența la solicitări ciclice de întindere;

rezistența la plesnire;

rezistența la sfâșiere;

rezistența la încovoiere;

rezistența la frecare;

rezistența la glisare a firelor;

Proprietățile psihosenzoriale și de confort ale țesăturilor:

higroscopicitatea;

hidrofilia;

permeabilitatea la apă;

permeabilitatea la aer;

capacitatea de termoizolare;

capacitatea de electrizare;

capacitatea de izolare electrică;

capacitatea de absorție și reverberație a sunetului;

capacitatea de absorție uniformă și selectivă a luminii.

Proprietățile de prezentare ale țesăturilor se referă la:

stabilitatea dimensională la tratamente umido-termice;

drapaj;

șifonabilitate;

capacitatea de menținere a pliului.

Tricoturi

Tricotul este produsul textil constituit dintr-un ansamblu de ochiuri legate elastic între ele, produse prin buclarea unui fir sau a unui sistem de fire (fig. 1.6). Tricoturile se clasifică după

următoarele criterii:

după formă:

tricoturi plane – metraj

în panouri

tricoturi tubulare – metraj

în panouri -tricoturi conturate spațial (ciorapi, băști, mănuși etc.)

după structură:

tricoturi din bătătură;

tricoturi din urzeală.

după materia primă:

din fire de bumbac și tip bumbac;

din fire de lână și tip lână;

din fire de in, cânepă, ramie;

din fire tip mătase.

Domenii de utilizare a tricoturilor

tricoturi pentru articole de lenjerie, îmbrăcăminte exterioară, articole sport, articole decorative, articole medicale, articole tehnice etc.

Principalele proprietăți ale tricoturilor (a se vedea proprietățile țesăturilor):

rezistența la tracțiune;

rezistența la frecare;

rezistența de încovoiere;

rezistența la șifonare;

capacitatea de izolare termică;

extensibilitate, elasticitate, deșirabilitate etc.

5. Materiale textile neconvenționale

Produsele textile neconvenționale sunt considerate cele care se obțin prin alte procedee, decât cele de țesere și tricotare. Ele au la bază un suport textil (fibre, fire, țesături, tricoturi) care este supus unui proces de consolidare, cu sau fără material de consolidare.

Materialele de consolidare se prezintă sub formă de: adezivi sau fire. Adezivii pot fi în stare lichidă sau în stare solidă (termoadezivi sub formă de pulberi, folii, fibre sau fire). Clasificarea materialelor textile neconvenționale se face după următoarele criterii:

după procedeele de consolidare, care pot fi:

procedee mecanice de consolidare;

procedee fizico – chimice cu adezivi;

procedee mixte (mecanice și fizico-chimice cu adezivi).

după aspect:

materiale cu același aspect pe ambele fețe;

materiale cu aspect diferit pe cele două fețe.

după durata de utilizare:

materiale cu durată normală de utilizare, comparabilă cu cea a țesăturilor sau tricoturilor;

materiale cu durată de utilizare sub cea corespunzătoare unor produse similare țesute sau tricotate;

materiale pentru o singură întrebuințare (în special pentru articole igienico – sanitare).

Domenii de utilizare a materialelor textile neconvenționale:

materiale de bază și secundare pentru îmbrăcăminte (inserții, vată pentru matlasat și pentru confecții);

suport pentru piele sintetică, covoare PVC și alți înlocuitori din piele;

articole tehnice (filtre, materiale pentru polizat și lustruit, fono și termoizolații, hidroizolații, geotextile);

articole igienico-sanitare și pentru îmbrăcămintea personalului medical din blocurile operatorii;

materiale pentru ambalaje, prelate;

prosoape și articole de plajă;

materiale fono și termoizolatoare pentru autoturisme, vagoane de cale ferată, nave, avioane;

articole speciale pentru industria aeronautică, veste antiglonț și articole electroizolante.

Principalele caracteristici și proprietăți ale materialelor textile neconvenționale:

masa, grosimea;

-rezistența la tracțiune, rezistența la frecare, rezistența de încovoiere, capacitatea de izolare termică;

Bobinarea este faza tehnologică prin care firele sunt trecutede pe țevi sau sculuri pe bobine.

Scopul bobinării:

– obținerea unor formate cu lungimi mari de fir care să asigureo funcționare neîntreruptă, îndelungată a mașinilor ceprelucrează ulterior aceste fire (mașini de dublat, răsucit,urzitoare, mașini de canetet).

– eliminarea, prin folosirea curățitoarelor de fir, a defectelorfirelor (scame, nopeuri prea mari, porțiuni îngroșate);

– eliminarea, prin tensionarea firelor în timpul bobinării aporțiunilor slabe de fir;

– obținerea bobinelor moi cu densitate mică de înfășurare, destinate vopsirii sau albirii;

-parafinarea firelor când acestea sunt destinate tricotării.

Firele utilizate în tehnologiile de tricotare din bătătură se prezintă sub formă de bobine tronconice, cu o capacitate de 1÷1,5 kg, cu bobinare în cruce.

Capitolul 2

Stadiul actual în tehnologia țesăturilor

2.1.1. Date generale

Astăzi, odata cu dezvoltarea tehnologiilor, in industria textila se folosesc masini de croit cu laser, care asigura o precizie extraordinara cat si protectia marginilor țesăturii împotriva destrămarii.

Bobinarea aste operația tehnologică prin care firele de pe formatele primite din filaturi (țevi sau suluri) sunt trecute pe formate mari, care asigură îmbunătățirea capacității de prelucrare și un randament sporit mașinilor de tricotat.

In cazul în care firele (chimice, da obicei) sunt livrate de filaturi pe formate adecvate tricotării, operația de bobinare nu nai este necesară pregătirea firelor limitandu-se la o climatizare a firelor, înaintea prelucrării lor pe mașinile da tricotat.

Sopul operației de bobinare este obținerea unor bobine mari cu o densitate optimă de înfășurare a firelor, bobine pe care firul depus să fie în prealabil controlat și curățat de noduri, porțiuni slabe și îngroșate, incluziuni de corpuri străine și să fie supus parafinării, uleierii sau emulsionări pentru mărirea capacității de prelucrate prin tricotare.

Infășurarea firului pe bobină este rezultatul a două mișcării

mișcarea de rotație a bobinei în jurul axei sale

mișcarea de deplasare (translație) a conducătorului de fir de-a lungul generatoarei bobinei.[6,8]

Ca rezultatltat al celor două mișcări, firul se depune pe format sub formă de elice cu pasul "h" și unghiul de înfășurare "ά ".

-2.2.2 din punct de vedere al gradului de automatizare

-2.2.3 utilaje destinate bobinarii

-2.2.4 clasificare in functie de gabarit(mari mici etc)

Capitolul 3

3.1.1Obiective

În componența multor dintre construcțiile mecanice din mediul industrial actual se regăsește tot felul de utilaje sau unelte capabile sa facă munca mai usoară celor care lucrează în mediul respectiv.

Precizia de mișcare și capacitatea de miscare contează cel mai mult în alegerea și proiectarea unui utilaj nou, de aceea am venit cu această ideea pusă în practică sperand ca interesul în rândul producătorilor de astfel de ansamble să fie mare.

Nivelul ridicat de producție în domeniul textil a acestora a determinat diversificarea materialelor, dimensiunilor și modelelor pe tipuri întrebuințare, dar și o nouă gamă de tehnologii.

Astfel la momentul actual cele mai cunoscute sunt mașinile de cusut cu laser de mare precizie.

In ajutorul acestor tehnologii innovative am decis să vin cu o mașină care adună firul textil și care il înfășoară pe o bobină economisind astfel foarte mult timp față de o deșirare clasică manuală.

Acest mic ansamblu gandit de mine sper să vină în ajutorul firmelor dar și muncitorilor care îsi desfășoară activitatea în interiorul firmelor de profil și sper să aducă randamentul dorit.

Am gandit fiecare componentă gandindu-mă la toate detaliile, care sper că vine cu un plus de valoare atat materială cat și una practică.

Utilajul pe care l-am proiectat este o deșiratoare electrică, menită să aducă multe schimbări în ceea ce privesc timpii de lucru și ușurința de manevrare a acesteia.

Astfel am ales să vorbesc despre utilizarea acesteia ca și viitoare componentă în multitudinea de utilaje din industria textilă și avantajele folosirii unuii astfel de utilaj.

Materia primă pentru tricotare este adaseori livrată de filaturi sub o formă necorespunzătoare folosirii directe la mașinile de tricotat, fapt care conduce la introducerea operației de bobinare în proceasul tehnologic de realizare a produsului respectiv.

Pentru a indeplini obiectivul principal trebuie indeplinite urmatoarele obiective secundare:

-proiectarea componentelor de ansamblu al dispozitovului.

-determinarea parametrilor de functionare.

3.1.2. Proiectarea componentelor de ansamblu al dispozitovului și determinarea parametrilor de funcționare.

Principalele componente pentru constituirea ansamblului de care am avut nevoie au fost:

Desen de execuție:

Desen de executie:

Capitolul 4

4.1.1. Etapele activității de proiectare

Indiferent de mijloacele folosite, procesul de proiectare este un proces în general iterativ și care constă în mai multe faze. Aceste faze pot avea o amploare mai mare sau mai mică, în funcție de tipul de proiect.

Principalele etape de proiectare sunt prezentare în figura 10 [6,10,11]. Tema de proiectare se stabilește de beneficiar în acord cu proiectantul în cadrul unor discuții comune. Ea trebuie să fie clară, fară ambiguități în formulare, să evidențieze principalele caracteristici ale produsului final.Analiza corectă a temei de proiectare și a principalelor caracteristici tehnico-economice impuse prin temă, are un rol esențial în stabilirea funcțiilor principale și auxiliare. Aceste funcții determină ulterior complexitatea proiectului.

Documentarea joacă un rol esențial în reducerea volumului de lucru prin utilizarea unor soluții deja existente sau folosite de alți proiectanti sau producători care s-au ocupat de probleme asemănătoare. Acceptarea unor soluții pentru subansamble sau elemente de mașini care au fost deja testate reduce mult timpul de finalizare al lucrărilor și conferă o oarecare siguranță în realizarea variantei finale. Aceste aspecte fac ca proiectantul să poată acorda mai mult timp elementelor de noutate specifice proiectului. Posibilitățile actuale de documentare (baze de date full-text, internet etc.), fac ca această etapă să se poată face suficient de repede și cu rezultate foarte bune. Ignorarea acestei etape duce de multe ori la prestarea unor activități care nu sunt necesare, care au fost realizate de alții cu rezultate foarte bune.

Stabilirea variantei optime este o etapă decisivă în activitatea de proiectare. Cu informațiile obținute după realizarea unei documentații riguroase și prin considerarea funcțiilor principale și auxiliare pe care trebuie sa le îndeplinească produsul proiectat se elaborează o schiță de principiu a ansamblului, cu mijloacele disponibile (clasic sau pe calculator).[7]

Pe baza acestor schițe și a informațiilor din documentare, se stabilește o structură de bază care să ofere posibilitatea realizării tuturor funcțiilor cerute. La această structură se realizează o evaluare estimativă pentru a putea aprecia încadrarea în posibilitățile finaciare și materiale impuse.

După această etapă, în funcție de concluziile de la etapa precedentă, se elaborează mai multe variante de structură generală. Prin folosirea unor metode specifice de comparație a variantelor elaborate, se alege varianta considerată optimă din punct de vedere funcțional și financiar.

La acestă variantă se elaborează schițele funcționale, calculele preliminarii și schițele de ansamblu necesare demarării etapei urmatoare, care este cea mai laborioasă etapă.

Proiectul tehnic cuprinde două părți:

o parte scrisă în care sunt prezentate toate calculele organologice și de rezistență efectuate etapă cu etapă, parametrii funcționali, recomandări tehnologice, instrucțiuni de utilizare, condiții de lucru, instrucțiuni de întreținere și reparații, condiții de depozitare, condiții de asamblare, modul de reciclare și altele;

o parte desenată care cuprinde desenele de ansamblu, desenele subansamblelor, desenele de execuție, specificațiile tehnice pentru piese și subansamble tipizate, desene și schițe pentru asamblare și altele;

Simularea funcționării produsului final este posibilă în cazul proiectării cu ajutorul calculatorului folosind programe specializate de proiectare. Acest privilegiu permite eliminarea eventualelor erori în conceperea ansamblului și permite obținerea unor date importante fară a fi necesară realizarea prototipului. În urma concluziilor desprinse de la această etapă se poate interveni începând chiar de la modificarea structurii de bază.

Realizarea și încercarea prototipului este etapa care cuprinde și tehnologia de realizare și încercare a prototipului. În acest scop sunt proiectate standuri de probă prevăzute cu aparatura necesară și metodologia de testare. Observațiile și concluziile desprinse în urma încercărilor pot determina schimbări în structura de bază sau în reluarea calculelor și corecturi ale desenelor de ansamblu și execuție.

Proiectarea tehnologiei de fabricație este obiectul de lucru al inginerilor tehnologi.

În funcție de tipul producției (serie mică, mijlocie sau mare) se aleg procedeele de prelucrare pentru fiecare reper în parte și în corelație cu acestea se elaborează tehnologia de fabricație.

Realizarea și încercarea seriei 0 presupune finalizarea tehnologiei de fabricație, finalizarea proiectării sculelor dispozitivelor și verificatoarelor necesare în fabricație. Se definitivează soluțiile specifice de organizare și optimizare a producției. Se fac încercări și monitorizări în exploatare. Pe baza acestora se fac ultimile precizări și recomandări de exploatare și întreținere.

Contactul cu piața reprezintă adevărata apreciere și evaluare a muncii de proiectare concepțională și tehnologică. Totodată piața stabilește ierarhia și gradul de competitivitate în raport cu alți producători.

Reciclarea produsului, este o specificație obligatorie în documentația tehnică, contribuie la respectarea legislației privind protecția mediului înconjurător și evitarea contaminării solului si a apelor cu substante toxice sau poluante deoarece contravine legii statului si UE.[8]

Un proiectant trebuie să respecte câteva principii de bază atunci când alege una dintre variantele posibile de realizare:

Principiul fiabilității – constă în îndeplinirea de către produsul finit a funcțiilor impuse prin tema de proiectare la un anumit nivel de calitate, un tip dat. Acest lucru se realizează prin considerarea tuturor factorilor care influențează obținerea parametrilor funcționali impuși prin tema de proiectare, efectuarea calculelor de rezistență mecanică, la deformații, uzare, temperatură etc.

Principiul economic – prin respectarea lui se urmărește minimizarea costurilor de realizare și exploatare. Pentru respectarea lui trebuie să se acorde atenție deosebită materialelor folosite, gabaritului, randamentului etc.

Principiul tehnologic – respectarea lui impune considerare a mijloacelor și posibilităților tehnologice de realizare a produsului proiectat.

Principiul considerării elementelor tipizate – presupune respectarea standardelor în vigoare și utilizării elementelor și subansamblelor tipizate. Respectarea acestui principiu conduce la reducerea semnificativă a timpului și resurselor financiare necesare atât la proiectarea cât și la realizarea produsului.

Principiul ergonomic – respectarea lui conduce la considerarearelației om-mașină pentru asigurarea siguranței în exploatare și a condițiilor normale de lucru.

Principiul estetic – impune încadrarea produsului în ambient și ameliorarea aspectului mediului în care se încadrează.

Principiul ecologic – a devenit imperativ în ultima perioadă și respectarea lui presupune cunoașterea legislației referitoare la protecția mediului înconjurător.[9]

4.1.2 Tema și schema de proiectare

S-a proiectat o transmisie mecanică destinată angrenării a unor bobine ce infășoară material textil, format dintr-un motor electric, o transmisie prin curele trapezoidale, cei doi tamburi, cadrul metallic cea asigură stabilitatea angrenajului în timpul funcționării.

Schema de pricipiu este dată in figura de mai jos:

Unde:

1.-transmisie prin curea trapezoidală (asigurată de un motor electric si 2 roți);

2.-cadru metalic;

3.-bobine pentru înfășurarea materialului textil.

4.1.3.Calculul rezistenței la transmisia prin curele

Transmisiile prin curele sunt transmisii mecanice, care realizează transmiterea mișcării de rotație și a sarcinii, de la o roată motoare la una sau mai multe roți conduse, prin intermediul unui element flexibil, fără sfârșit, numit curea.

Transmiterea mișcării se poate realiza cu alunecare (la transmisiile prin curele late sau trapezoidale) sau fără alunecare (la transmisiile prin curele dințate).

Transmiterea sarcinii se realizează prin intermediul frecării care ia naștere între suprafețele în contact ale curelei și roților de curea (în cazul transmisiilor cu alunecare) sau prin contactul direct dintre dinții curelei și cei ai roții (în cazul transmisiilor fără alunecare).

O transmisie prin curele se compune din roțile de curea – conducătoare 1 și condusă 2 – elementul de legătură (cureaua) 3 (fig.19), sistemul de întindere și apărători de protecție.

Forța necesară de apăsare a curelei pe roțile de curea se realizează la montaj, prin întinderea (deformarea elastică) curelei.

Comparativ cu celelalte transmisii mecanice, transmisiile prin curele cu alunecare prezintă o serie de avantaje: se montează și se întrețin ușor; funcționează fără zgomot; amortizează șocurile și vibrațiile; necesită precizie de execuție și montaj relativ reduse; costurile de fabricație sunt reduse; transmit sarcina la distanțe relativ mari între arbori; permit antrenarea simultană a mai multor arbori; funcționează la viteze mari; asigură protecția împotriva suprasarcinilor.

Dintre dezavantajele acestor transmisii se pot menționa: capacitate de încărcare limitată; dimensiuni de gabarit mari, comparativ cu transmisiile prin roți dințate; forțe de pretensionare mari, care solicită arborii și reazemele; raport de transmitere variabil, ca urmare a alunecării curelei pe roți; sensibilitate mărită la căldură și umiditate; durabilitate limitată; necesitatea utilizării unor dispozitive de întindere a curelei.

Unele dintre dezavantajele transmisiilor cu alunecare sunt anulate de transmisiile prin curele dințate. Astfel: mișcarea se transmite sincron, vitezele unghiulare ale roților fiind constante și ridicate; randamentul mecanic este mai ridicat; pretensionare mai mică la montaj, deci o solicitare redusă a arborilor și lagărelor.

Principalele dezavantaje ale transmisiilor prin curele dințate sunt legate atât de tehnologia de execuție, mai pretențioasă, atât a roților de curea dințate cât și a curelelor, cât și de costurile montajului.

Clasificarea curelelor se face în funcție de forma secțiunii curelei (fig.20), iar clasificarea transmisiilor prin curele se face în funcție de poziția relativă a axelor arborilor, a numărului de arbori antrenați (conduși) și a raportului de transmitere realizat.

După forma secțiunii, curelele pot fi: late (netede – fig. 20, a, politriunghiulare – fig. 20, b, dințate – fig. 20, c), trapezoidale (fig. 20, d), rotunde (fig. 20, e).

Transmisiile prin curele late pot transmite puteri până la P = 2000 kW, la viteze periferice v < 12 m/s și rapoarte de transmitere i < 6 (maxim 10). Utilizarea curelelor moderne, de tip compound, a dus la ridicarea performanțelor acestora, domeniul lor de utilizare fiind: P < 5000 kW; v < 100 m/s; i < 10 (maxim 20).

Transmisiile prin curele late politriunghiulare (Poly-V) transmit puteri P < 2500 kW, la viteze periferice v < 50 m/s.

Transmisiile prin curele late dințate pot transmite puteri până la P = 400 kW, la viteze periferice v < 80 m/s și rapoarte de transmitere i < 8 (maxim 10).

Transmisiile prin curele trapezoidale pot transmite puteri până la P = 1200 kW, la viteze periferice v < 50m/s, atunci când distanța dintre axe A < 3 m, iar raportul de transmitere maxim i < 8 (maxim 10).

Pentru aceste curele, în tabelul 4. 1 sunt prezentate, în funcție de diverși parametri (economici, funcționali etc.), câteva performanțe ale transmisiilor echipate cu aceste curele.

4.1. Performanțe ale transmisiilor prin curele

Clasificarea transmisiilor prin curele, în funcție de criteriile mai înainte prezentate, este dată în tabelul 4.2.

Calculul de rezistență al transmisiilor prin curele se desfășoară urmărind următoarele etape:

Stabilirea sarcinilor care încarcă ramurile curelei, ale căror valori influențează atât rezistența curelei cât și cinematica transmisiei și randamentul acesteia.

Stabilirea tensiunilor din ramurile curelei care, chiar dacă nu conduc la un calcul clasic de determinare a unei tensiuni maxime și compararea acesteia cu o tensiune admisibilă, dau o imagine atât asupra zonelor în care tensiunile sunt maxime cât și a factorilor care determină mărimea acestor tensiuni.

Calculul propriu-zis, care constă în stabilirea dimensiunilor necesare ale secțiunii curelei (la curelele late) sau la determinarea numărului necesar de curele, pentru transmiterea sarcinii impuse în tema de proiectare (la curelele trapezoidale).[10]

La transmisiile prin curele cu alunecare, sarcina se transmite, între roata conducătoare și cea condusă, prin intermediul forțelor de frecare, care apar între curea și roțile respective. Existența forțelor de frecare implică o apăsare relativă între curea și roți, care este asigurată de tensionarea inițială a curelei, cu o forță F0, constantă pe întreaga lungime a curelei (fig. 12, a).

În timpul funcționării, la roata condusă apare momentul de torsiune rezistent Mt2, pentru învingerea căruia trebuie să se aplice, la roata conducătoare, momentul motor Mt1. Apariția celor două momente are ca efect modificarea valorilor sarcinilor în cele două ramuri ale curelei, în sensul creșterii forței în ramura motoare, la valoarea F1 și micșorarea corespunzătoare a sarcinii în ramura pasivă, la valoarea F2 (fig. 12. b). În această situație, este evidentă relația:

Din condiția de echilibru a momentelor la nivelul roții conducătoare, se obține:

și definind forța utilă ca fiind dată de din relația se obține relația: Fu=

Din relațiile (2.1.) și (2.3.), rezultă relațiile de calcul pentru forțele din ramurile curelei, din condiția transmiterii momentului de torsiune, ca fiind:

și o primă concluzie: pentru o funcționare corespunzătoare a transmisiei, este necesar să fie

îndeplinită condiția F2 > 0, respectiv F0 > , stabilindu-se, astfel, o primă relație pentru forța de întindere inițială F0, necesară transmiterii forței utile Fu.

În ipoteza că întinderea inițială nu se schimbă în timp și cureaua este foarte subțire și absolut flexibilă, legătura între forțele din ramura activă F1 și cea pasivă F2 poate fi stabilită aplicând formula lui Euler din teoria firelor, obținându-se

F1 = F2 eμβ1 (2.5.)

în care: μ este coeficientul de frecare dintre curea și roata conducătoare a transmisiei; β1 – unghiul de înfășurare a curelei pe roata mică.

La înfășurarea curelei pe roată, la mișcarea de rotație, apare și forța centrifugă dFc (fig. 4.), care creează în ramurile curelei forțele Fc și provoacă întinderea suplimentară a curelei. Forța centrifugă dFc tinde să îndepărteze cureaua de pe roată (roți), dar creează în curea forțele Fc, egale (v. fig. 13.); această forță se „închide” la nivelul curelei, fără a fi transmisă arborilor.Din echilibrul forțelor prezentate în fig.4.,rezultă

Forța centrifugă dFc, care acționează asupra elementului de curea cu aria secțiunii Ac și lungimea da, se calculează ținând seama de masa elementului de curea dm și de accelerația normală a acesteia an, cu relația

în care: p este masa specifică a materialului curelei; v – viteza curelei.

Din relațiile (2.7.) și (2.8.), rezultă relația de calcul a forței Fc care încarcă suplimentar cureaua

Din relația (2.11.), rezultă dependența dintre forța de pretensionare F0 și forța utilă Fu, respectiv forța Fc. Creșterea forței utile Fu, care conduce la o creștere a capacității portante a transmisiei, impune creșterea forței de pretensionare. De asemenea, valoarea forței de pretensionare este influențată de forța centrifugă Fc; cu cât viteza periferică a curelei este mai mare, deci și Fc este mai mare, cu atât este necesară o forță de pretensionare mai mare, pentru a transmite forța utilă impusă.

Trebuie precizat, însă, că mărimea forței de pretensionare este limitată (F0 = Acσ0t), pentru diversele tipuri de curele, atât de aria secțiunii Ac cât și de tensiunea admisibilă la tracțiune la pretensionare σ0t, care este impusă de firmele constructoare, în funcție de tipul și construcția curelei. Din această cauză, capacitatea de încărcare a transmisiilor prin curele este limitată.

Coeficientul de frecare utilizat în relațiile de calcul prezentate corespunde transmisiei prin curele late (fig. 14, a). La transmisiile prin curele trapezoidale (fig. 5, b), datorită formei

trapezoidale a secțiunii curelei, apare efectul de pană, care conduce la creșterea frecării, după cum urmează

reprezintă coeficientul redus de frecare dintre cureaua trapezoidală și roata de curea.

Pentru a se evita înțepenirea curelei în canalul roții, la valori mici ale unghiului a, acestuia i se atribuie valori α ≥ 340. Pentru α = 400 – valoare standardizată pentru curelele trapezoidale – se obține un coeficient redus de frecare m’ » 3|m. Prin urmare, în cazul transmisiei prin curele trapezoidale, aderența curelei este de trei ori mai mare comparativ cu transmisia prin curele late.[12]

Datorit ă aderenței mari a curelei cu roata de curea, transmisiile prin curele trapezoidale funcționează corespunzător la unghiuri de înfășurare β ≥ 1100, în unele cazuri admițându-se chiar β = 80°…100°, față de unghiuri de înfășurare β > 1500, acceptate la curelele late.

În transmisiile prin curele dințate nu este necesară o întindere inițială însemnată. Totuși, pentru obținerea unei lungimi geometrice constante – atât în repaus cât și în funcționare – se recomandă, pentru viteze v ≤ 20m/s, în ipoteza neglijării forțelor centrifuge,

reprezintă coeficientul redus de frecare dintre cureaua trapezoidală și roata de curea.

F0=0.5 Fu (2.13)

Dacă se ține seama și de forțele centrifuge, se poate alege o valoare a sarcinii de pretensionare

F0=Fu (2.14)

Sarcinile (forțele) care apar în transmisia prin curele determină o încărcare a arborilor pe care se montează transmisia.

Sarcina de pretensionare F0, realizează, la funcționarea în gol, o încărcare a arborilor cu forța

Fa=2F0cosγ (2.15)

La funcționarea sub sarcină (fig. 15, b), forța de încărcare a arborelui se determină cu relația

La curelele dințate, sarcinile (forțele) care acționează asupra arborilor și reazemelor transmisiei sunt direcționate pe linia centrelor roților transmisiei și au valorile date de relația

R = (1…1,2)Fu.

%

Fig. 15.

Observație: În contrast cu roțile de curea tradiționale, roțile pentru curele dințate au dantură pentru angrenare, permițând transmiterea puterii în regim sincron, cu precizie unghiulară. Deci, pentru toate roțile de curea, conformitatea dintre pasul curelei și pasul roții este extrem de importantă. Primul dinte care intră în angrenare trebuie să se așeze perfect în locașul roții și trebuie să rămână acolo până va ie și din angrenare. Pentru aceasta, pasul curelei netensionate trebuie să corespundă exact cu cel al roții.

La contactul dintre cureaua sincronă și roata de curea, fiecare dinte este expus obligatoriu la încărcare. Distribuția încărcării dintelui și tensiunile din curea variază în timpul contactului și distribuția depinde, printre altele, de proprietățile elastice (constanta elastică a dintelui și constanta elastică a firului de rezistență al curelei) și de frecare ale curelei. Cel mai încărcat dinte limitează transmiterea sarcinii. Așadar, în proiectarea curelelor sincrone este foarte importantă cunoașterea distribuției încărcării dinților. Pentru a putea fi evidențiată distribuția încărcării, se folosește un model elastic și unele ipoteze simplificatoare.

Deci, calculul sarcinilor din ramurile transmisiilor prin curele dințate este mai greu de realizat, apelându-se pentru aceasta la „recomandările” de montaj și funcționare ale firmelor constructoare.[13]

Metodologia de proiectare a transmisiilor prin curele

Calculul acestui angrenaj format din două roti(una conducatoare si una condusă) și o curea trapezoidală având două axe paralele și ramuri deschise, aplicând relațiile matemetice enunțate mai sus pentru a obtine parametrii optimi de funcționare este după cum urmează:

Diametrul primitiv Dp1 al rotii conducatoare a fost ales din STAS 1162-84 acesta avand valoare Dp1 = 100 [mm].

Se determina initial diametrul primitiv preliminar, Dp2 ‘ cu relatia:

unde ic =1.2 [mm] reprezinta raportul de transmitere al transmisiei prin curele.

Adopt Dp2= 125 [mm]

Unghiul preliminar dintre ramurile curelei, γ’

Se calculeaza valoarea preliminara a unghiului, γ’ dintre ramurile curelei folosind relatia:

Unde A’ reprezinta distanta preliminara intre axele rotilor pentru curele.

Lungimea preliminara a curelei L’p

Unde γ’se introduce in radiani.

Lungimea preliminara a curelei calculata, L’p, se rotunjeste la valoarea standardizata L’p cea mai apropiata

Adopt L’p = 1000 [mm]

Unghiurile de infasurare ale curelei pe roti β1 si β2

Dacă cureaua ar fi una inextensibiliă, vitezele periferice ale rotilor ar fi egale intre ele si egale cu viteza unui punct oarecare de pe curea.Deoarece viteza unui punct de pe partea infasurata nu este constanta, rezultă ca are loc o alunecare locală elasticăa curelei pe roti.

Coeficientul de alunecare elastica a curelei, ε, are expresia:

unde ν1 si ν2 reprezinta vitezele periferice ale unui punct de pe ramura conducatoare, respectiv condusa a curelei.

Raportul de transmitere este :

în care n1 si n2 reprezintă turațiile roții conducătoare, respectiv conduse.

Daca în relație se inlocuiesc n1 si n2 cu :

si se ține seama de relatie rezultă :

Calculul transmisiei prin curele trapezoiale:

Puterea de calcul la arborele conducator Pe =4[kW]

Turatia rotii de curea conducatoare ne=1425[rot/min]

Raportul de transmitere ic=1.2

Tipul curelei SPA

Diametrul primitiv al rotii conducatoare =100[mm]

Viteza periferica a curelei

Diametrul primitiv al rotii conduse Dp2=125[mm]

Distanta preliminara dintre axele rotilor

Unghiul preliminar dintre ramurile curelei =0.0832

Lungimea primitiva a curelei Lp=1000[mm]

Diametrul primitiv mediu

Distanta reală intre axele rotilor

Unghiul dintre ramurile curelei

14. Unghiul de infasurare al curelei pe roata conducatoar

15.Forța utilă din curele

16.Tensiunea de tractiune

Capitolul 5

Proiectarea CAM unei deșiratoare electrice

5.1.1. DATE GENERALE

NX este, un soft complet integrat CAD/CAM/CAE, de ultimă generație, produs de compania SIEMENS. Funcțiile CAD se adresează proiectării 3D a produselor, funcțiiile CAM se adresează programării mașinilor unelte cu comandă numerică, pe baza modelului 3D în modulul CAD. Funcțiile CAE furnizează instrumente pentru simularea comportării produsului virtual în diverse condiții de mediu si de funcționare. Toate aceste module sunt integrate in aceeasi interfata, nu avem nevoie de alte aplicatii sau module exterioare pentru definitivarea ciclului de viata al produsului. Un alt mare avantaj este pastrarea unitatii datelor, orice modificare a acestora se va reflecta imediat la toate nivelurile proiectului. De exemplu, daca facem o modificare in modelul 3D, aceasta se va regasi imediat si in modulul CAM, rezultand noi traiectorii pentru masina de prelucrat, sau in modulul de simulare, unde vom avea o analiza corespunzatoare noului produs, fara a fi nevoie de interventia utilizatorului. Este incurajata si ingineria concurenta, astfel, imediat dupa etapa de modelare, specialists CAM sau CAE pot incepe simultan propriile activitati, orice modificare a modelului de baza ducand imediat la actualizarea acestora.

NX 7.5 beneficiază de o interfață usor de utilizat, realizata în cooperare cu o companie de design. Desi simplu de folosit, aceasta interfață permite folosirea unor funcții avansate, atunci cand este nevoie, prin modularizare si personalizare. Pe langă personalizarea obisnuita a barelor de instrumente, NX poate fi adaptat cerintelor utilizatorilor si prin folosirea rolurilor, lucru pe care il vom discuta ulterior.

De asemenea, NX poate coopera cu alte programe de proiectare, el putand deschide si salva fisiere create in alte sisteme CAD, precum si fisiere de transfer neutre (iges, step, parasolid, dxf/dwg etc.). De asemenea legaturile cu aceste fisiere pot ramane asociative, daca fisierele importate se vor fi modificat in softurile native, NX va observa acest lucru si isi va actualiza propriile fisiere importate.[15]

ALGORITMUL OPERAȚIILOR PENTRU REPREZENTAREA ANSAMBLULUI

Se pornește de la modelul 2D și se parcurg următoarele operații pentru fiecare subansamblu:

Comandă care in NX se regăsește sub denumirea de SKETCH unde se dimensionează și se trasează vederile sau secțiunile modelului 3D.(fig. 7.)

Pentru a ne ajuta sa obținem rezultatul dorit ne folosim de constrangeri dimensionale și/sau geometrice fapt care ne va ajuta ulterior sa modelăm mai usor si să modificăm desenul de execuție (fig. 8. ) .

Aceleasi comenzi le folosesc și pentru celelalte subcomponente al angrenajulul pentru ca mai apoi se ajunge la modelul 3D, unde se folosesc următoarele comenzi pentru a face trecerea de la desenul de execuție la cel tridimensional:

EXTRUDE

REVOLVE

FILL PATERN

CHAMFER

După ce am terminat și modelul 3D am ansamblat toate subcomponentele în modul ASSEMBLY unde ca și în etapa anterioară m-am folosit de constrangeri geometrice și dimensionale(fig. 13.)

5.1.2 Principii în stabilirea succesiunii operațiilor și fazelor premergătoare proiectării TCM

Ca un criteriu de apreciere a valabilității și oportunității aplicării unui anumit proces tehnologic îl constituie și modul în care s-a făcut stabilirea succesiunii operațiilor și fazelor, acestea fiind indiciul logic al gândirii tehnologului.

Se pot recomanda următoarele:

Recomandarea ca în limita posibilului, în timpul procesului bazele tehnologice (mai ales baza de așezare) să fie schimbate cât mai rar (ideal ar fi să nu se schimbe).

De asemenea se recomandă ca numărul de așezări și poziții ale piesei să fie cât mai mic. Realizarea acestei recomandări duce la eliminarea unor erori de prelucrare, reducându-se și timpii auxiliari.

2) În cadrul primelor operații se recomandă prelucrarea acelor suprafețe ale piesei care la operațiile ulterioare vor constitui însăși noi baze tehnologice (sau de măsurare).

3) Succesiunea tehnologică trebuie astfel aleasă încât prelucrările mecanice să nu ducă la slăbirea rigidității piesei, anticipând sau eliminând cât mai mult posibil erorile de prelucrare.

4) Cu deosebire, la piesele mari, se recomandă ca printre primele suprafețe ale piesei ce se prelucrează să fie acelea care permit punerea în evidență a defectelor ascunse (defecte de turnare, ale semifabricatului etc.) pentru depistarea și oprirea eventuală (din timp) a uzinării piesei.

5) Întotdeauna prelucrările de finisare să fie precedate de prelucrări de degroșare și chiar de semifinisare. Semifinisarea este necesară în cazul unor suprafețe foarte precise și când adaosul de prelucrare este mare. Se menționează rolul degroșării privitor la înlăturarea stratului foarte dur al semifabricatului precum și protecția sculei, cu influență directă asupra preciziei impuse, (se simte direct la prelucrările costisitoare –referitor la sculele profilate).

6) Prioritatea operațiilor și fazelor în cadrul succesiuni tehnologice va fi inversă în raport cu precizia impusă. Astfel cu cât precizia unei suprafețe este mai mare, cu atât este mai bine ca să se prelucreze mai la urmă. Se urmărește ca în timpul transportului interoperațional

suprafețele să nu se deterioreze.

De aceea se recomandă ca abia le sfârșitul procesului tehnologic să se prelucreze, de exemplu, filetele. Se subînțelege astfel, că toate rectificările sau prelucrările de netezire se vor lăsa la urmă.

7) Întrucât în timpul prelucrărilor, mai ales în cazul lucrului cu regimuri intensive de așchiere apar în piesă tensiuni interne, se recomandă ca prelucrările de degroșare și finisare să fie despărțite de alte operați prin procedee în urma cărora se elimină aceste tensiuni. Dacă nu pot fi eliminate pe cale naturală, se vor prevede operații speciale de detensionare.

8) În cazul prelucrărilor suprafețelor simetrice (de revoluție) mai întâi trebuie asigurat diametrul și apoi lungimea acestora.

9) Alegerea succesiunii operațiilor și fazelor unui proces tehnologic trebuie în așa fel făcută încât mărimile curselor sculelor să fie minime.

10) În cazul mașinilor –unelte care au mai multe axe principale (gen strunguri automate multiax sau agregate) se recomandă să se realizeze o încărcare cât mai uniformă (din punct de vedere al forțelor de așchiere) a axelor. Acest lucru derivă din necesitatea exploatării raționale

a utilajului și la reducerea duratei de timp a ciclului (la valori minime).

În mod ideal s-ar putea realiza acestea, dacă secțiunea așchiei ar fi constantă, reflectându-se asupra uzurii (normale) a mașinii unelte.

11) Tot în cazul mașinilor –unelte (gen automate) unde în decursul unei operații se realizează atât degroșări cât și finisări, se recomandă ca prelucrările de aceeași natură (degroșare sau finisare) să se efectueze la aceleași posturi fixe. Orientarea, bazarea și fixarea să nu se modifice între ele.

12) Se recomandă a se acorda o atenție deosebită măririi rigidității semifabricatului în timpul prelucrării, mai ales la piesele lungi și de diametru mic (zvelte). În acest caz se prescrie utilizarea de portscule de susținere (cu role sau fără).

Totodată se preconizează reducerea săgeții în timpul prelucrării prin metoda divizării în faze: degroșare și finisare (chiar în mai multe treceri –inclusiv semifabricatele).

13) În vederea reducerii lungimii curselor, în cazul prelucrării pieselor în trepte, se preferă a se așchia mai întâi treapta cu diametru cel mai mic.

14) Prelucrarea suprafețelor frontale sau a unor umeri cu condiții deosebite de perpendicularitate trebuie făcută numai cu utilizarea avansului transversal.

15) Burghierea găurilor adânci se efectuează în unele cazuri la mai multe poziții de prelucrare în vederea protejării burghielor. Adâncimea maximă a primei burghieri nu se recomandă a fi mai mare de 4D (3D), celei de a doua 2,5D (2D) și celei de a treia 2D (1D); D fiind diametrul găurii. Protejarea în acest caz constă într-o asigurare mai bună a răcirii sculelor.

16) Burghierea găurilor sub 15 mm trebuie făcută după o centruire prealabilă cuun burghiu cu diametrul mai mare decât al găurii (cu scopul de a fi rigid). Se preferă un unghi la vârf de 900. În acest caz este nevoie de bucșe de ghidare. Se urmărește în principal, a nu se deplasa pe cât posibil, axa alezajului. De aceea, totodată, nu se permite utilizarea drept gaură de centruire, urma burghiului rămasă de la prelucrarea precedentă.

17) Găurile în trepte se vor prelucra cu mai multe scule. Pentru a câștiga timp și o productivitate sporită, urmărind și protejarea sculelor, se începe cu diametru mai mare. Astfel se asigură o răcire mai bună a sculelor (inclusiv o durabilitate sporită).

18) La prelucrarea cu scule profilate, în vederea eliminării unor abateri de formă inadmisibile, la sfârșitul cursei lor (de regulă pe direcția transversală), se vor menține fix câteva rotați în plus.

19) În vederea ameliorării efectelor vibrațiilor la prelucrările cu avansuri transversale (cuțite profilate sau neprofilate) se recomandă ca reglarea sculei și poziționarea acestuia să fie făcută cu fața de degajare în jos (evacuând astfel și mai ușor așchiile).

20) Tot în scopul ameliorării efectelor vibratorii, se recomandă lucrul simultan cu suporți opuși, pentru anularea eforturilor.

21) În cazul utilizării semifabricatelor din bară, în vederea creșterii productivității prin micșorarea cursei cuțitului de retezat se recomandă ca lățimea cuțitului profilat sau cursa cuțitului de strunjit longitudinal fie cursa burghiului, să fie prelungite cu lățimea cuțitului de retezat.

22) Ca recomandare generală se precizează că tehnologul trebuie să se preocupe permanent de utilizarea tuturor posibilităților tehnologice ale utilajelor, elementelor de control activ, etc.

23) Este necesară o stabilire logică a fazelor (ca succesiune în cadrul operațiilor) în vederea îndeplinirii unor condiții de bază:

-sculele să nu se încurce între ele;

-așchiile să poată fi ușor evacuate;

-prelucrările să fie posibile în vederea obținerii calității prescrise

Se mai pot adăuga și alte principii, urmărindu-se scopul propus, dar acestea apar mai ales în urma studierii fie cărei prelucrări în parte.

Concluzia principală ce se desprinde este că respectarea anterioarelor principii nu conduc la un unic proces tehnologic, dimpotrivă creează baze de evitare ale unor greșeli inerente oricărui început. Ele nu trebuiesc luate ca “rețetă”, ci analizate și adoptate concret de la caz la caz.

Capitolul 6

Calculul tehnico-economic

6.1.1 Cheltuieli inițiale

1. S-au confencționate primele subansamble avand următoarele costuri-C1:

ax strunjit x 2(180 Ron);

suport(talpa si pilon de sutinere/suport superior) îndoire și sudură(550 Ron);

conuri x 2(150 Ron);

vopsit (100 Ron)

2. S-au achiziționat următoarele material-C2:

Motor (600 Ron)

Curea (60 Ron)

Fulii x 2 (80 Ron)

Altele (200 Ron)

Cheltuieli totale:

Ct=(C1+C2)+(C1+C2)x30%

Ct=2330 + 699

Ct=3029