Proiectarea unui dispozitiv de îndepărtare a mantalei [622928]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCA
FACULTATEA CONSTRUCȚII DE MAȘINI
SPECIALIZAREA : INGINERIE ECONOMICA INDUSTRIAL Ă

Proiectarea unui dispozitiv de îndepărtare a mantalei

Coordonator științific Absolvent,
Ș.l.dr.ing Crăciun Ștefan Stoica Mirela – Ancuța

Anexa 3
UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA CONSTRUCTII DE MASINI
Departamentul: …………………………………………..

Aprobat,
SEF DEPARTAMENT

LUCRARE DE DIPLOMA

Absolvent: [anonimizat]:
Promotia:
Tema propusa:
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Tema a fost propusa de: a) facultate;
b) societate comercial a;
c) institut de cercetare -proiectare.
d) alte situatii
Scurta descriere a stadiului actual al temei (cca 50…60 cuvinte)
______________________________________________________________________________
_________ _____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Originalitatea temei: a) la prima abordare;
b) îmbunatatirea solutiei existente;
c) a m ai fost data la examenul de diploma;
d) brevet de inventie;
e) alte situatii, care ? ____________________________________________
Oportunitatea rezolvarii temei (cca 20…30 cuvinte)
________________________________________________________ ______________________
______________________________________________________________________________
Data primirii temei:
Locul de documentare:

Conducator s tiintific: ___________________________________________________________
__________________________ ____________________________________________________
Consultanti:
Data sustinerii lucrarii:

Nota: Absolvent: [anonimizat], Absolvent: [anonimizat] 4
UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA CONSTRUCTII DE MASINI
Departamentul: …………………………………………..

FISA DE APRECIERE
a lucrarii de diploma

Absolvent: [anonimizat]:
Promotia:
Tema abordata:
___________________________________________________ ___________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
Concordanta între continutul lucrarii si titlu: a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e) Foarte Slaba;

Corectitudinea solutiilor: a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e) Foart e Slaba;

Corectitudinea utilizarii bibliografiei: a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e) Foarte Slaba;

Ritmicitatea în elaborarea lucrarii: a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e) Foarte Slaba ;

Nivelul stiintific al lucrarii: a) Înalt; b) Mediu; c) Slab;

Calitatea docume ntatiei întocmite: a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e) Foarte Slaba;

Executie practica/sau dezvoltare software: a) Da; b) Nu.
Originalitatea solutiilor propuse (scurta descriere)
________________ ______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________

Utilizarea tehnicii de calcul, la: a) redactare; b) proiec tare; c) alte situatii_____________________
Aplicabilitatea lucrarii în: a) societati comerciale; b) universitati/institute de cercetare; c) nu are aplicabilitate
imediata; d )alte situatii ________________________________________ _____________

Contributia absolventului în ansamblul lucrarii este de: a) 0 – 25 %; b) 25 – 50%; c) 50 – 75%; d) 75 -100%.

Decizia conducatorului stiintific care a analizat lucrarea, este de: a) Acceptare; b) Refacere; c) Respi ngere.

Conducator stiintific: Absolvent:

Data: Data:

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

CUPRINS

INTRODUCERE

CAPITOLUL I ASPECTE GENERALE ÎN CONTEXTUL TEMEI
1.1 Abordarea generală privind cablurile și conductoarele electrice
1.2 Simbolizarea conductoarelor și cablu rilor electrice
1.3 Clasificarea cablurilor electrice
1.4 Clasificarea uneltel or pentru îndepărtarea izolației

CAPITOLUL II CONTRIBUȚII LA TEMA PROIECTULUI
2.1. Calcule de dimensionare pentru dispozitivul proiectat
2.1.1 Alegerea profilului filetului
2.1.2 A legerea materialului șurubului
2.1.3 Dimensionarea
2.1.4 Verificarea tijei șurubului
2.1.5 Verificarea spirelor șurubului
2.1.6 Proiectarea elementului de acționare

2.2 Procesul tehnologic al unui component
2.2.1 Abordarea generală privind arborii
2.2.2 Intinerar tehnologic
2.2.3 Calculul adaosului de prelucrare
2.2.4 Calcule tehnologice pentru operația de strunjire
2.2.5 Calcule tehnologice pentru operația de rectificare

2.3 Schema cinematică
2.4 Descrierea dispozitivului propus și modul de utilizare

CONCLUZII
BIBLIOGRAFIE
ANEXE

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

6
INTRODUCERE

Motivul alege rii acestei teme derivă din dorința de documentare în legatură cu acest subiect
și de a -mi îmbunătăți cunoștințele asupra acestei activități
Obiectivul general al acestei lucrări este găsirea unei soluții de îmbunătățire procesului de
dezizolare al cablur ilor cu ajutorul dispozitivului de îndepărtare a mantalei.
Obiectivele specifice se referă la documentarea despre cabluri, clasificarea și simbolizarea
lor, clasificarea sculelor pentru dezizolare și la concepția și proiectarea dispozitivului propus.

Această lucrare este structurată de două capitole numite „Abordarea generală în contextul
temei”, respectiv „Contribuții la tema de proiect”
În primul capitol s -a prezentat partea teoretică privind cablurile și conductoarele electrice,
simbolizarea și clas ificarea acestora.
În ultimul subcapitol s -a vorbit despre uneltele care pot fi folosite în procesul de dezizolare
a cablurilor electrice, precum și o clasificare a acestora.
La ultimul capitol, cel de contribuții s -a efectuat o serie de calcule pentru transmisia cu
șurub a dispozitivului de îndepărtare a mantalei. S -a început cu etapele de calcul preliminare ,
unde s -a ales un filet metric. S -a ales materialul pentru șurub din care a rezultat rezistențele
admisibile pentru acel material, tensiunile admi sibile, respectiv coeficientul de frecare.
S-a continuat cu câteva calcule de dimensionare și implicit pe baza calculelor, a reieșit un
diametrul nominal de 10 mm și celelalte dimensiuni aferente, momentul de înșurubare T,
verficarea tijei și spirelor șur ubului la solicitări compuse, proiectarea elementului de acționare.
În ultimul subcapitol s -a făcut prezentarea procesului tehnologic a unui component din
dispozit ivul de îndepărtare a mantalei , un intine rar tehnologic și calculele pentru adaosul de
prelucrare, pentru operația de strunjire, respectiv pentru operația de rectificare.
S-a prezentat schema cinematică a mecanismului
S-a efectuat prezentarea dispozitivului de îmde părtare a mantalei propus și modul de
utilizare a acestuia.

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

7
SUMMARY
The reason for choosing this theme stems from the desire to document this subject and
improve my knowledge of this activity
The overall objective of this paper is to find a solution to improve the cab le stripping
process by means of the sheath removal device.
The specific objectives refer to cable documentation, their classification and symbolization,
the classification of stripping tools and the design and design of the proposed device.
This paper i s structured by two chapters called "The General Approach in the Context of
the Topic", "Contributions to the Project Theme"
The first chapter presented the theoretical part on electric cables and conductors, their
symbolization and classification.
In the last subchapter we talked about the tools that can be used in the process of stripping
electrical wires, as well as a classification of them.
In the last chapter, the contributions were made a series of calculations for the screw
transmission of the casing removal device. It began with the preliminary computation steps where
a metric thread was chosen. Screw material has been chosen from which the tolerances for the
material, the admissible stresses and the coefficient of friction have been obtained.
Several dimensioning calculations were carried out and, based on the calculations, a nominal
diameter of 10 mm and other related dimensions, screwing torque T, verification of the rod and
spindles of the screw at compound stress, design o f the actuator.
In the last subchapter there was presented the technological process of a component of the casing
removal device, a technological reengineer and the calculations for the processing addition, for
the turning operation, respectively for the r ectification operation.
The kinematic scheme of the mechanism was presented and t he presentation of the proposed
mantle removal device and how to use it has been performed.

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

8
CAPITOLUL I ASPECTE GENERALE ÎN CONTEXTUL TEMEI

1.1. Abordarea generală privind cablur ile și conductoarele electrice
Conductorul electric – este un corp metalic , cu lungimea mult mai mare decat diametrul ,
prevazut cu un invelis exterior izolator si care constitue o cale de curent intr -un circuit electric.
Cablul electric este un mănunch i de fire conductoare, izolat sau neizolat, folosit pentru a
transmite energie electrică la distanță sau semnale de telefonie fixă. Există și cabluri electrice ce
sunt alcătuite din conductori izolați unul față celălalt cuprinși de o manta comună. De asemenea
în telecomunicații și televiziune se întrebuințează cabluri speciale pentru transmiterea de
informații sau semnale TV, deci cabluri așa -zise „neenergetice”.
În general, în afară de materiale conductoare, structura cablului electric (izolat) poate
cuprinde și materiale electroizolante, materiale de impregnare sau materiale de protecție
După modul de utilizare cablurile pot fi:
 urbane
 interurbane
 de intercomunicație
 speciale;
După modul de instalare :
 subterane (în săpătură)
 în canalizație, de fațadă
 aeriene
 subfluviale, submarine
După fabricație și în depozite, cablurile sunt supuse unor probe elec trice și mecanice: proba
de scurtcircuit și atingere între conductoare, proba de continuitate, proba de atingere cu mantaua,
proba de izolament, proba de străpungere, proba de presiune, proba de uniformitate a cămășii,
proba de dilatare a cămășii cablului.

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

9
Cel mai folosit material conductor este cuprul, datorită rezistivității reduse și proprietăților
mecanice. Un alt material folosit este aluminiul, care este mai ieftin, însă are proprietăți mecanice
mai proaste decât cuprul (supus unei presiuni de contact se deformează în timp) și are ~63% din
conductivitatea electrică a cuprului.
Izolația care învelește firele este realizată, de regulă, din plastic. Ea învelește atât firele
individuale, cât și cablul întreg ca ansamblu. Conductorii electrici sunt confecți onați în general
din cupru, uneori și din aluminiu sau diverse aliaje metalice.
Pentru a obține o ecranare electromagnetică sau și o altă formă de protecție mecanică,
cablurile pot dispune și de alte straturi din diferite materiale.
Cablurile electrice sunt alcătuite în interior din sârme sau fire individuale, denumite
conductori. Acestea au diferite culori, după care se identifică funcția și locul de conectare. Însă
aceste culori nu corespund mereu întru totul, în special când este vorba despre construc ții vechi .
1.2 Simbolizarea conductoarelor si cablurilor electrice.

Se face cu 4 grupe de litere si 2 grupe de cifre astfel:
Prima grupă de litere – reprezintă materialul din care este conductorul
– A dacă conductorul este din alumi niu
– fără literă dacă conductorul este din cupru
A doua grupă de litere – reprezintă domeniul de utilizare :
– F instalații electrice fixe
– M instalații electrice mobile
– C cabluri de energie de joasă tensiune și medie tensiune
– CS cabluri de semnalizare
– CC cabluri de comandă și control
– T cabluri de telecomunicații
A treia grup ă de litere reprezintă materialele izolatoare folosite și mantalele de protecție

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

10
– Y izolație PVC
– C izolație cauciuc
– H izolație hârtie
– T împletitură t extilă
– E ecran de protecție
– B sau Ab armatură din bandă de oțel
– P manta din plumb
– S manta PVC îngroșată
A patra grupă de litere reprezintă regimul de execuție
– U execuție ușoară
– M execuție medie
– G execuție grea
– I greu combustibil
– ff construcție foarte flexibilă
Prima g rupă de cifre – reprezintă numărul de conductoare din cablu
A doua grupa de cifre – reprezintă secțiunea conductoarelor în mm2 .

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

11
1.3 Clasificarea cablurilor electrice
1. Conductorul din cupru FY – este un conductor rigid izolat, de uz general care se
folosește cu precădere în instalații electrice fixe montate pe/în tencuială, în tuburi de protecție, la
circui tele de semnalizare și control.
F – miez de cablu aplicat cu petrol / înveliș de metal / cablu de oțel plat
Y – PVC / fire plate fine

Fig. 1.1 Conductorul din cupru FY

2. Cablul de energie ACYAbY – face parte din categoria cablurilor electrice de energie
armate care conține un conductor din aluminiu unifilar din clasa de flexibilitate 1 sau
multi filar din clasa de flexibilitate 2, în conformitate cu SR EN 60228. Izolația este din PVC
tip DIV 10, iar mantaua exterioară din PVC tip DMV 17 în variantele de culori negru sau gri.
Este responsabilă de proprietățile ignifuge ale cablului.

A – cablu de e xterior / design național aprobat / tip național
C – ecran din fire de cupru împletite / ecran din fire de cupru filate
Y – PVC
b – armătura

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

12
3. Cablu ACYY – este un cablu de energie cu conductor de aluminiu sau de cupru, cu
izolaț ie și manta din PVC pentru r ețelele electrice de suprafa ță.
Se folose ște în instal ații electrice fixe, î n rețele electrice de curent continuu și alternativ,
în stații de energie electric ă, în instalatii electrice in dustriale.
Nu trebuie instalat î n medii corozive care pot ataca man taua de PVC a cablului.

Fig. 1.2 Cablu ACYY

A – tip național / cablu de exterior / design național aprobat
C – ecran din fire de cupru împletite / ecran din fire de cupru filate
Y – PVC / fire plate fine

4. Cablurile CYY din categoria F, uș or de recunoscut dup ă mantaua gri, prezint ă
propriet ăți ignifuge foarte bune. Ca descriere fizic ă, CYY au î n componen ță un conductor
de cupru unifilar cu cla sa de flexibilitate 1 sau multifilar cu clasa de fle xibilitate 2, cu
izolaț ie de PVC .

Vin î n var iante în care incorporează de la 1 la peste 5 conductoare, ce respectă un
cod al culorilor:1 conductor ( galben -verde sau albastru), 2 conductoare (negru, galben –
verde), 3 conductoare ( galben -verde, albastru, maro), 4 conductoare ( albastru, maro,
negru, gri/ ga lben-verde , negru, gri), 5 conductoare (galben -verde, albastru, maro, negru,
gri/ albastru, maro, negru, gri, negru).

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

13

Fig. 1.3 Cablu CYY

C – ecran din fire de cupru î mpletite / ecran din fire de cupru filate
Y – fire plate fine / PVC

5. Cablul CSYY -F este un cablu armat de semnalizare cu condu ctor de cupru flexibil clasa
5,conform SR EN 60228, izolație și manta interioare / exterioară de PVC. Cablul se
utilizează î n ins talații electrice fixe, pozate î n încăperi interioare, în canale, în aer liber,
în pământ, în apă (cu excepț ia apelor contamina te care atacă mantaua de PVC).

C – ecran din fire de cupru î mpletite / ecran din fire de cupru filate
S – cablu de semnal
Y – fire plate fine / PVC

6. MCCG este un cod al cablurilor electrice flexibile cu conductor de cupru multifilar
flexibil clasa 5 , conform SR EN 60228, care conț in un strat separator de folie
poliesterică . Izolația ș i mantaua cablului sunt din amestec de cauciu c obiș nuit.

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

14
Fig. 1.4 Cablu MCCG

M – cablu cu izolație din plastic
C – ecran din fire de cupru î mpletite / ecran din fire de cupru filate
G – izolate sau cu teacă din materiale RUBBER

Acest tip de cablu electric se folosește î n special la utilaje deoarece are manta
rezistentă la uzură, frecare.

7. Cablul MYYM este un cablu flexibil cu conductor de c upru flexibil clasa 5, conform
SR EN 60 228, manta și izolație din PVC.
Este folosit pentru instalații electrice semi -industriale, cablurile fiind supuse la solicitări
mecanice medii.

Fig. 1.5 Cablu MYYM

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

15

M – cablu cu izola ție din plastic / conductor de cablu izolat
Y – fire plate fine / PVC

Acest tip de cablu este cel mai des întalnit în instalaț iile electrice casnice la alimentarea
corpurilor de iluminat , alimentar ea aparatelor electrocasnice etc

8. Cablul TYIR este alcă tuit din mai m ulte conductoar e aluminiu, torsadate, cu izolație
PVC.
În interiorul mantalei, există 3 tipuri de conductori: un conductor din oțel -aluminiu,
conductoare de fază pentru reț elele electric e trifazate, conductoare de fază pentru re țelele
de iluminat public.

Fig. 1.6 Cablu TYIR

T – împletit textile
Y – fire plate fine / PVC
R – fire fine standard

1.4 Clasificarea uneltelor pentru îndepărtarea izolației

În cadrul procesului de dezizolare a cablurilor, izolația este îndepărtată cu ajutorul u nor
scule ajutătoare precum în schema de mai jos:

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

16

Schema 1.1 Clasificarea sculelor pentru îndepărtarea izolației la cablurile de curent electric

Mai jos sunt prezentate cateva modele de scule pentru îndepărtarea izolaț iei existente pe
piața mondială

1. Cutit de dezizolat cablu JOKARI
 Datorită sistemului inteligent de schimbare a brațarelor, această sculă
poate fi folosită în domeniul Ø 4 – 28mm
 Lamă întarită cu nitrură de titan pentru performanțe deosebite
și durată lungă de utilizare
 cuțit de rezervă – inclus în corpul sculei

Scule pentru
îndepărtarea izolației
la cablurile de curent
electricCuțite
Clești
Dezizolatori
multifuncționali
Dispozitive

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

17
 No.16 – Domeniul: Ø 4 -16 mm
 No.27 – Domeniul: Ø 8 -28 mm
 No.28H – Domeniul: Ø 8 -28 mm
 No.28G – Domeniul: Ø 8 -28 mm – cuțit cu lamă dreaptă

Fig. 1.7 Cuțit de dezizolat Jokari

2. Cuțit de dezizolat cablu WEICON

 Pentru toate t ipurile uzuale de cabluri cu diametru între 35 – 50 mm
 Tip de cablu: Conductori litați sau solizi cu izolație din PVC
 Lamă interioară: Ajustabilă, poate fi înlocuită

Fig. 1.8 Cuțit de dezizolat Weicon

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

18
3. Clește dezizolare Soft Griff
 clește ergonomic automat de deziz olat pentru conductoare masive
și flexibile între 0.2 – 6 mm²
 cu tă ietoare laterale pentru con ductoarele de până la 2.5 mm²
 limitator reglab il a lungimii de la 6 – 18 mm
 mâner aderent

Fig. 1.9 Clește dezizolare
4. Clește dezizolare Special
 cleste ergonomic automat de dezizolat de la 0.5 pana la 6 mm² cu
taietoare laterale pentru cablu de cupru de pana la Ø 2,8 mm
 limitator reglabil a lungimii pana la 18 mm

Fig. 1.10 Clește dezizolare

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

19
5. Dezizolator multifuncțional

 Lama interioară poate fi reglată în funcție de grosimea izolației
 îndepărtarea izolației exterioare la cablurile de date
 dezizolarea conductorilor și a cablurilor lițate cum ar fi cele pent ru linii telefonice
 dezizolare precisă cu opritor de lungime integrat (3,5 – 14 mm)
 cutter integrat ușor accesibil pentru maxim Ø 8 mm

Fig. 1 .11 Dezizolator multifunctional
6. Dispozitiv pentru îndepartarea mantalei + izolației XLPE

 Pentr u cabluri cu secțiuni între 35 -630
mm²

 Această sculă știe 2 operații:
– manta exterioară, taie inclusiv și ecranul din
banda de aluminiu aderentă la manta
– izolația XLPE/PVC de peste fire

 Tipuri de cabluri la care poate fi
folosita:
-cabluri de medie tensiune cu izolație PVC, PE si
XLPE, cu ecran din fire de Cu sau banda de
aluminiu, de exemplu CYEAbY, ACYEAbY, A2XSEY, NA2XSY, ARE4H5EX,
ARG7H5EXY, etc

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

20
CAPITOLUL II CONTRIBUȚII LA TEMA PROIECTULUI

2.1. Calcule de diminensionare a dispozitivului proiectat
În acest capitol am decis să proiectez un dispozitiv de îndepărtare a izolației și voi prezenta
etapele de calcul pentru transmisia cu șurub.

2.1.1 Alegerea profilului filetului
Profilul nominal pentru filetul metric este dat în figura de mai jos1, iar o selecție a
dimensiunilor acestuia în tabelul alipit figurii

Fig.2.1 Profilul nominal al filetului metric și dimensiunile acestuia

1 Extra s din STAS 6564 si STAS 8164

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

21

Am ales un șurub cu filet metric cu diametrul nominal de 10 mm, pasul de 1,5 și
dimens iunile nominale aferente
2.1.2 Alegerea materialului șurubului
Pentru șurubul de mișcare am ales un oțel, S235 iar în funcție de acesta se stabilește
presiunea de contact admisibilă ρ𝑎, coeficientul de frecare µ și rezistențele la tracțiune σ𝑎𝑡, la
încovoiere σ𝑎𝑖, la torsiune τ𝑎𝑡, respectiv la forfecare τ𝑎𝑓.
Presiunea de contact admisibilă ρ𝑎= 7….13 Mpa
Coeficientul de frecare µ=0,10…0,11
Rezistența la tracțiune σ𝑎𝑡=σ𝑎𝑐= 42 Mpa
Rezistența la încovoiere σ𝑎𝑖= 46 … 50 MPa
Rezistența la torsiune τ𝑎𝑡= 25 … 27 MPa
Rezistența la forfecare τ𝑎𝑓= 34 Mpa
Tabel 2.1 Oțeluri de construcții, oțeluri carbon de calitate și oțeluri aliate – rezistențe admisibile2

2 Haragâș. S, Buiga. O, Pop. D – “Transmisii cu șuruburi, calcul și proiectar e”, 2013

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

22
Tabel 2.2 Tensiuni admisibile și coeficienți de frecare3

2.1.3 Dimensionarea
Determinarea forței axiale maxime admisibile ce poate fi preluată de tija șurubului pentru
a evita deformațiile permanente:
𝐹𝑚𝑎𝑥 =𝜋∗𝑑12
4∗𝜎𝑎𝑡=2313 ,08 𝑁 (2.1)
unde,
𝜎𝑎𝑡− rezistența la tracțiune
Momentul de înșurubare 𝑇1 se calculează cu relația,
𝑇1=1
2∗𝐹∗d2∗tan(𝛽2+𝜑′) 𝑁∗𝑚𝑚 (2.2)
unde: 𝛽2 – ungh iul de înclinare al elicei pe cilindrul cu diametrul mediu d2
𝜑′ – unghiul de frecare aparent
𝛽2 =arctan (Pℎ
𝜋∗d2)=0,05 (2.3)
pentru un filet cu n începuturi.
Pℎ=𝑛∗𝑃=1∗1,5=1,5 (2.4)
unde: n – numărul de începuturi.
𝜑′=arctan (𝜇
𝑐𝑜𝑠𝛼1)=0,1973 (2.5)
unde: 𝜇− coeficient de frecare pentru cuplul de materiale ales

3 Haragâș. S, Buiga. O, Pop. D – “Transmisii cu șuruburi, calcul și proiectar e”, 2013

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

23
𝛼1− unghiul de înclinare al flancului activ al filetului (la filet metric 𝛼1=30°)

𝑇1=1
2∗𝐹∗d2∗tan(𝛽2+𝜑′)=2609 ,73 𝑁∗𝑚𝑚
Momentul 𝑇2 se calculează cu relația,
𝑇2=1
3∗𝜇∗𝐹∗𝐷=1156 ,54 𝑁∗𝑚𝑚 (2.6)
unde: D – diametrul de contact
Momentul total reprezintă suma ambelor momente de înșurubare și se calculează:
𝑇=𝑇1+𝑇2=3766 ,27 𝑁∗𝑚𝑚 (2.7)
2.1.4 Verificarea tijei șurubului
Verificarea la solicitări compuse se face c u criteriul von Mises:
σ𝑒𝑐ℎ=√𝜎𝑐2+3∗𝜏𝑡2≤𝜎𝑎𝑐 (2.8)
unde: 𝜎𝑎𝑐− rezistența admisibilă la compresiune pentru materialul șurubului
𝜎𝑐=4∗𝐹
𝜋∗𝑑12=42 (2.9)
𝜏𝑡=16∗𝑇′
𝜋∗𝑑13=11,31 (2.10)
𝑇′=0,5∗𝑇1=1304 ,86 (2.11)
σ𝑒𝑐ℎ=√𝜎𝑐2+3∗𝜏𝑡2=46,34≤𝜎𝑎𝑐
2.1.5 Ve rificarea spirelor șurubului
Pentru că dimensionarea filetului s -a făcut la presiune de contact, spirele șurubului se
verifică la încovoiere și la forfecare,
σ𝑖=6∗𝐹∗(𝐻1
2+𝑎𝑐)
𝑧∗𝜋∗𝑑1∗ℎ2=141 ,61≤σ𝑎𝑖 (2.12)

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

24
Înălțimea utilă a filetului 𝐻1=0,5∗𝑃=0,75 (2.13)
Grosimea h a spirei pe cilindru de încastrare: ℎ=0,634 ∗𝑃=0,4755 (2.14)
τ𝑓=𝐹
𝑧∗𝜋∗𝑑1∗ℎ=17,95≤τ𝑎𝑓 (2.15)
2.1.6 Proiectarea elementului de acționare
Forța de manipulare necesară (considerând că dispozitivul este acționat de un singur
operator):
𝐹𝑚=𝑇
𝐿𝑚=34,23 𝑁 (2.16)
Lungimea mâner ului:
𝐿𝑚=𝐿𝑐+𝑙0=110 𝑚𝑚 (2.17)
unde: 𝑙0− lungimea suplimentară pentru prinderea cu mâna a manivelei ( 𝑙0=50 𝑚𝑚 )
Modelul 3D al dispozitivului este prezentat în figura de mai jos.

Fig.2.2 Dispozitiv de îndepărtare a mantalei (model 3d)

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

25

2.2 Procesul tehnologic al rolelor
În continuare este prezentat procesul tehnologic al unei role de la dispozitivul de îndep ărtat
mantaua și o să încep cu un in tinerar tehnologic, calculele adaosului de prelucrare și pe urmă
calculele pentru operația d e strunjire, respectiv rectificare.
2.2.1 Intinerar tehnologic
Tabel 2.3 Intinerar tehnologic
NR.
OP. DENUMIRE
OPERAȚIE SCHIȚA OPERAȚIEI MAȘINA
UNEALTĂ S.D.V

1

DEBITARE

FERĂSTRĂ U
CIRCULAR

F.C 200
PÂNZĂ DE
FERĂSTRĂU

MENGHINĂ

RULETĂ

2

FREZARE
FRONTALĂ

MAȘINĂ DE
FREZAT

FREZĂ
CILINDRO –
FRONTALĂ

ȘUBLER

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

26

3

STRUNJIRE DE
DEGROȘARE Ș I
FINISARE
CAPĂT 1

STRUNG
SNA 500
CUȚITE CU
PLĂCUȚE DI N
CARBURI
METALICE
PENTRU
DEGROȘARE ȘI
FINISARE

PIESA SE
PRINDE ÎN
UNIVERSAL ȘI
VÂRFUL
PĂPUȘII
MOBILE

ȘUBLER

4

STRUNJIRE DE
DEGROȘARE Ș I
FINISARE
CAPĂT 1

STRUNG
CNC
CUȚITE CU
PLĂCUȚE DIN
CARBURI
METALICE
PENTRU
DEGROȘARE ȘI
FINISARE

PIESA SE
PRINDE ÎN
UNIVERSAL ȘI
VÂRFUL
PĂPUȘII
MOBILE

ȘUBLER

5
CTC
INTERMEDIAR

6
TRATAMENT
TERMIC

7

RECTIFICARE
ROTUNDĂ ITG

MAȘINĂ DE
RECTIFICAT
ROTUND

CEZ 312 M

DISC ABRAZIV

MENGHINĂ

MICROMETRU

RUGO ZIMETRU
8 SPĂLARE ȘI
DEGRESARE

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

27

9

CONTROL
FINAL MASĂ DE
CONTROL

ȘUBLER

MICROMETRU

COMPARATOR

RUGOZIMETRU
10 CONSERVARE
ȘI AMBALARE

2.2.2 Calculul adaosului de prelucrare
Pentru tronsonul cu diametrul cel mai mare
 Curbarea spe cifică
∆𝒄=𝟎,𝟓 (2.18)
 Curbarea locală
𝛒𝐥=𝟐∗∆𝐜∗𝐥𝐜=𝟐∗𝟎,𝟓∗𝟓𝟐=𝟓𝟐 𝛍𝐦 (2.19)
𝐥𝐜=𝟏𝟎𝟒 −𝟓𝟐=𝟓𝟐 (2.20)
unde,
𝑙𝑐− distanța în mm de la secțiunea de prelucrat până la cel mai aropiat capăt;
 Curbarea totală
𝛒𝐦𝐚𝐱 =∆𝐜∗𝐥=𝟎,𝟓∗𝟏𝟎𝟒 =𝟓𝟎 𝛍𝐦 (2.21)
unde,
l – lungimea totală a arborelui [mm] .

 Eroarea de centrare
ρcentr = 0,25 [mm] (2.22)
 Abaterea spația lă rezultată
ρ = ρc= 52 (2.23)

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

28

 Abaterile spațiale permanente după diferite operații de prelucrare:
ρ = k* ρsf [mm] , ρsf= ρ (2.24)
unde,
K – coeficient car e indică gradul de micșorare a abaterilor;
ks.degr = 0.06, k s.finis = 0.025, k rectif de degrosare = 0.06
ρs.degr = 0.06 * 52 = 3,12 mm
ρs.finis = 0.025 * 52 = 1,3 mm
ρrectific. = 0.03 * 52 = 1,56 mm
Tabel 2.4 Calcule adaosuri de prelucrare
T
µm IT
𝑹𝒛
µm S
µm ρ
µm 𝜺
µm 2*𝑨𝒑 𝒎𝒊𝒏
µm 2*𝑨𝒑 𝒏𝒐𝒎
µm 𝒅𝒎𝒂𝒙
mm 𝒅𝒏𝒐𝒎
mm 𝒅𝒎𝒊𝒏
mm
Semifabricat 2200 16 200 300 52 – – – 24 24 22.2
Strunjire de
degroșare 350 12 63 60 3,12 90 1104 1106.2 21.106 22 20.756
Strunjire de
finisare 220 10,5 26 30 1,3 45 426,108 426.458 20.426 21 20.206
Rectificare
de degroșare 87 8,5 10 20 1,56 – 202,037 202.257 20.202 20 20.115

 Adaosul de prelucrare
Ap i min = 2 * (R zi-1 +Si-1) + 2* √р𝒊−𝟏𝟐+𝜺𝒊𝟐 [µm] (2.25)
unde,
2 A p i min – adaos ul de prelucrare minim considerat pe o parte la faza respectivă;
Rzi-1 – înălțimea neregularităților de suprafață rezultate la faza precedentă;

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

29
Si-1 – adâncimea stratului superficial defect rezultat la aza precedentă;
р𝒊−𝟏 – abaterile spațiale ale supraf eței de prelucrat rămase după efectuarea fazei
precedente;
𝜺𝒊 – eroarea de așezare la faza de prelucrare considerată.

Ap i min s. degrosare = 2 * (200+300 ) + 2* √𝟓𝟐𝟐+𝟎𝟐= 1104 [µm]
Ap i min s. finisare = 2 * (63+60 ) + 2* √(𝟑,𝟏𝟐)𝟐+𝟗𝟎𝟐= 426,108 [µm]
Ap i min rect. degrosare = 2 * (26+30 ) + 2* √(𝟏,𝟑)𝟐+𝟒𝟓𝟐= 202,037 [µm]

 Adaosul de prelucrare nominal
2Ap i nom = 2 A p i min + T i-1 [µm] (2.26)
2Ap i nom s. degroșare =1104 + 2,2 = 1106.2 [µm]
2Ap i nom s.finisare = 426.108 + 0.35 = 426.458 [µm]
2Ap i nom r. degroșare = 202.037 + 0.22 = 202.257 [µm]

 Dimensiunile maxime
di-1 max = d i max + 2 A p i nom [mm] (2.27)
di-1 max s. degr = 20 + 1.1062 = 22 .1062 [mm]
di-1 max s. finis = 20 + 0.4264 = 21 .4264 [mm]
di-1 max r. degr. = 20 + 0.2022 = 21 .2022 [mm]

 Dimensiuni nominale

di-1 nom s . degr. = 22 [mm]
di-1 nom s. finis . = 21 [mm]
di-1 nom r. degr. = 20 [mm]

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

30
 Dimensiuni minime

di min = d i max – Ti [mm] (2.28)
d min semifab = 24 – 2.2 = 22.2 [mm]
d min s. degr. = 21.106 – 0.35 = 20.756 [mm]
d min s. finis. = 20.426 – 0.22 = 20.206 [mm]
d min r. degr. = 20.202 –0.087 = 20.115 [mm]

 Pentru lungime

Piesa se debitează dintr -o bară de diametrul stablit pe un fierăstrău circular.
Suprafețele frontale se prelucrează apoi prin frezare
Treapta de pr ecizie IT = 14
Rz i-1+Si-1 = 200 [µm] = 0.2 [mm] (2.29)
ρ i-1 = 0.01 * D sf = 0.01 * 104 = 1.04 [mm] (2.30)

 Adaosul minim pentru frezarea simultană a fețelor frontale

2Ap i min = 2*(R zi-1 + S i-1) + 2* ρ i-1 [mm] (2.31)
2Ap i min = 2 * 0.2 + 2 * 1.04 = 2.48 [mm]

Toleranța la lungimea de deb itare în treapta 14 de precizie : T= 870
Abaterile la lungimea de debitare vor fi ± T/2 : ±𝟖𝟕𝟎
𝟐= ±𝟒𝟑𝟓 (2.32)

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

31
 Adaosul nominal pentru frezarea simultană a fețelor frontale:
2Ap i nom = 2 A p i min + | A i | [mm] , (2.33)
unde A i – abaterea mini mă.
2Ap i nom = 2.48 + 0.1 = 2.58 [mm] ,

 Lungimea nominală pentru debitare va fi:
Lnom = lpiesă + 2 A p i nom [mm] (2.34)
Lnom = 104 + 2.58 = 106.58 [mm]
La debitare se va respecta cota Lnom ± A i [mm]

 Adaosul de prelucrare nominal real va fi:
2Ap i nom real = L nom – lpiesă [mm] (2.35)
2Ap i nom real = 106.58 – 104 = 2.58 [mm]

 Pentru fiecare suprafață frontală adaosul va fi:
Ap i nom real = (L nom – lpiesă ) /2 [mm] (2.36)
Ap i nom real = (106.58 – 104) /2 = 1.29 [mm]

2.2.3 Calcule tehnologice pentru operația de strunjire

Selectarea materialului de prelucrat
Din grupele de materiale de prelucrat am ales un oțel.
Selectarea condițiilor de prelucrare
Am ales așchiere continuă, viteză de așchiere mare și strângerea piesei foarte bună
Selectarea plăcuței amovibile
Pentru operația de strunjire am ales o plăcuță amovibilă de tipul SNMG120416 –
M5 TP1501

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

32
Selectarea corpului cuțitului
Pentru suportul portsculă am ales PSBNL2525M12 pornind de la datele inițiale ale
semifabricatului

 Calculul turației pentru degroșare și finisare
Numărul de treceri(ap): 1
Adâncimea de așchiere (ap): 4,0 mm
Avans/rot: 0,60 mm/rot
Viteza de așchiere: 226 m/min
Tronsonul ∅𝟐𝟎
n = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽
𝝅 𝑫=𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗𝟐𝟐𝟔
𝝅∗𝟐𝟎=𝟑𝟓𝟗𝟖 ,𝟕𝟐 rot/min (2.37)

Tronsonul ∅𝟔
n = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽
𝝅 𝑫=𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗𝟐𝟐𝟔
𝝅∗𝟔=𝟏𝟏𝟗𝟗𝟓 ,𝟕𝟓 rot/min

Tronsonul ∅𝟓
n = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑽
𝝅 𝑫=𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗𝟐𝟐𝟔
𝝅∗𝟔=𝟏𝟏𝟗𝟗𝟓 ,𝟕𝟓 rot/min

2.2.4 Calcule tehnologice pentru operația de rectificare

1. Alegerea discului abraziv
Diametrul Discului Ds : 600 mm
Lățimea di scului Bd : 100 mm + avans longitudinal
Durabilitatea T : 12

2. După desen de alege tipul rectificării
Cu avans longitudinal: 𝑓𝑡=𝛽∗𝐵𝑑=0,5∗100 =50 (2.38)

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

33
Tronsonul ∅𝟐𝟎 și lungimea de 15 mm
fp = 0,009
ft = 0,5 * 15 = 7,5 (2.39)
Tronsonul ∅𝟔 și lungimea de 26 mm
fp = 0,010
ft = 0,5 * 26 = 13
Tronsonul ∅𝟓 și lungimea de 1 mm
fp = 0,012
ft = 0,5 * 1 = 0,5
3. Viteza de așchiere – 30 m/s
Turația discului : ns = 𝟏𝟎𝟎𝟎 × 𝐕𝐚
𝛑 ×𝐃𝐬 = 𝟏𝟎𝟎𝟎 × 𝟑𝟎
𝝅 ×𝟔𝟎𝟎=𝟏𝟓,𝟗𝟐 [rot/min].

4. Viteza și turația piesei

Tronsonul ∅𝟐𝟎
Vp = 𝟎,𝟐 × 𝑫𝒑𝟎,𝟑
𝑻𝟎,𝟓× 𝜷 × 𝑺𝒑=𝟎,𝟐∗𝟐𝟎𝟎,𝟑
𝟏𝟐𝟎,𝟓∗𝟎,𝟓∗𝟎,𝟎𝟎𝟗=𝟎,𝟒𝟗
𝟎,𝟎𝟏𝟓=𝟑𝟐,𝟔𝟔 (2.40)
np = 𝟏𝟎𝟎𝟎 × 𝑽𝒑
𝝅 ×𝑫𝒑=𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗𝟑𝟐,𝟔𝟔
𝝅∗𝟐𝟎=𝟓𝟐𝟎 ,𝟎𝟔 (2.41)
Tronso nul ∅𝟔
Vp = 𝟎,𝟐 × 𝑫𝒑𝟎,𝟑
𝑻𝟎,𝟓× 𝜷 × 𝑺𝒑=𝟎,𝟐∗𝟔𝟎,𝟑
𝟏𝟐𝟎,𝟓∗𝟎,𝟓∗𝟎,𝟎𝟏𝟎=𝟎,𝟑𝟒
𝟎,𝟎𝟏𝟕=𝟐𝟎
np = 𝟏𝟎𝟎𝟎 × 𝑽𝒑
𝝅 ×𝑫𝒑=𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗𝟐𝟎
𝝅∗𝟔=𝟏𝟎𝟔𝟏 ,𝟓𝟕
Tronsonul ∅𝟓
Vp = 𝟎,𝟐 × 𝑫𝒑𝟎,𝟑
𝑻𝟎,𝟓× 𝜷 × 𝑺𝒑=𝟎,𝟐∗𝟓𝟎,𝟑
𝟏𝟐𝟎,𝟓∗𝟎,𝟓∗𝟎,𝟎𝟏𝟐=𝟎,𝟑𝟐
𝟎,𝟎𝟐=𝟏𝟔
np = 𝟏𝟎𝟎𝟎 × 𝑽𝒑
𝝅 ×𝑫𝒑=𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗𝟏𝟔
𝝅∗𝟓=𝟏𝟎𝟏𝟗 ,𝟏𝟎

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

34
2.3 Schema cinematic ă

Schema cine matic ă 3D a dispoziti vului de îndepărt are a mantalei propus este prezentată
în figura de mai jos :

Fig 2. 3 Schema cinematică a dispozitivului propus

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

35
2.3 Descrierea d ispozitivului proiectat și a modul de utilizare

Dispozitivul proiectat are ca și păr ti componente un corp, o tijă filetată, un cuțit de tăiere,
un suport pentru acest cuțit , două role, știfturi, bolțuri, inele de siguranță și o manivelă pentru
ghidaj.
Dispozititvul este proiectat să taie izolația exterioară a cablurilor pe lungimea acestuia ,
cablul sprijinându -se pe role ca și în figura de mai jos.

Fig. 2.4 Dispozitivul tăind pe lungime

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

36
Însă dispozi tivul este proiectat să taie și pe diametrul cablului după cum se vede în figura
de jos :

Fig. 2.5 Dispozitivul tăind pe diametrul cablului

Corpul dispozitivului este sudat și el este alcătuit din două piese care pot fi obținute din
semifabrica te laminate
Tija filetată împreună cu suportul pe care este fixat cuțitul execută o mișcare de roto –
translație.

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

37
Șurubul de mișcare este acționat de la butucul cu mânere și rezemat axial în suportul
cuțitului p rin intermediul unor știfturi. La cursa în gol, șurubul acționează asupra acestor
știfturi, ridicând supor tul cuțitului.
Rolele pe care o să fie poziționat cablul execută o mișcare de rotație, prima fiind pentru
sprijin și a doua pentru sprijin și ghidaj, fiind acționată cu ajutorul unei mani vele care ajută
la tragerea cablului prin corpul dispozitivului.

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

38
CONCLUZII

O primă concluzie este îndeplinirea obiectivul ui general al acestei lucrări și anume este
găsirea unei soluții de îmbunătățire a procesului de dezizolare al cablur ilor cu ajutorul
dispozitivului de îndepărtare a mantalei.
O altă concluzie este î ndeplinirea obiectiv elor specifice ale acestei lucrări , care se referă
la documentarea despre cabluri, clasificarea și simbolizarea lor, clasificarea sculelor pentru
dezizolare și la concepția și proiectarea dispozitivului propus.
S-a efectuat o serie de calcule pentru transmisia cu șurub a dispozitivului de îndepărtare
a mantalei. S -a început cu etapele de calcul preliminare , unde s -a ales un filet metric. S -a ales
materialul pentru șurub din care a rezultat rezistențele admisibile pentru acel material,
tensiunile admi sibile, respectiv coeficientul de frecare.
S-a continuat cu câteva calcule de dimensionare și implicit pe baza calculelor, a reieșit
un diametrul nominal de 10 mm și celelalte dimensiuni aferente, unghiul de înclinare al elicei,
unghiul de frec are aparent , momentul de înșurubare T.
S-a făcut verficarea tijei și spirelor șur ubului la solicitări compuse și proiectarea
elementului de acționare.
În ultimul subcapitol s -a făcut prezentarea procesului tehnologic a unui component din
dispozitivul de îndepărtare a mantalei, care conține un intine rar tehnologic și calculele pentru
adaosul de prelucrare, pentru operația de strunjire, respectiv pentru operația de rectificare.
S-a prezentat schema cinematică a mecanismului
S-a efectuat o prezentare a dispozitivul de îndepărtar e a mantalei propus și modul de
utlizare a acestuia.

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

39
BIBLIOGRAFIE

https://ro.wikipedia.org/wiki/Cablu_electric

http://roelectricianulautorizat.blogspot.com/2014/12/cabluri -electrice.html

https://www.hornbac h.ro/cms/ro/ro/proiecte/constructii_interioare/instalatii_electrice/cabluri_
si_fire_electrice/cabluri_si_fire_electrice.html

https://www.thonauer.com/ro/compania/profilul -companiei/

http://gerkonelectro.ro/cellpack/scule -pregatire -cabluri -mt/dispozitiv -pt-indepartarea –
izolatiei -de-polietilena?&request=modules/videogallery/videogalleryvideos&videoid=33

Haragâș. S, Buiga. O, Pop. D – “Transmisii cu șuruburi, calcul și proiectar e”, 2013

Bistrița 2019 Lucrare de diplom ă

40
ANEXE