Tema de proiect [310341]

Tema de proiect

Să se proiecteze un dorn cu fălci în forme de lamele acționat pneumatic.

fig. 1.

fig. 2.

1.Memoriu Tehnic

În lexiconul tehnic român dispozitivul este definit astfel: „Dispozitivul reprezintă un component auxiliaral unui sistem tehnic, o [anonimizat], [anonimizat] o mobilitate limitată și care rămân în serviciu în repaus relativ”. O definiție care exprimă aceeași esență este dată în dicționarul de termeni tehnici, “Dispozitiv – [anonimizat]-[anonimizat] a se mișca unele față de celelalte în serviciu (în care caz ar forma un mecanism), care, într-[anonimizat] o anumită funcțiune”.

Din cele două definiții rezultă caracteristicile de bază ale unui dispozitiv:

– este un grup de elemente (organe de mașini), [anonimizat]-un fel determinat și care formează o unitate;

– elementele care-l [anonimizat];

– îndeplinește o [anonimizat], în care este inclus.

[anonimizat]-l ocupă, funcțiile de orientare și fixare a semifabricatelor, [anonimizat], asamblare, control, etc…

[anonimizat], dispozitivele sunt incluse în două locuri:

[anonimizat] a [anonimizat]-unealtă având rolul de orientare și fixare a [anonimizat].

Dispozitivul prezentat în acest proiect este un mecanism de centrare și de centrare. [anonimizat], spre exterior (dornuri extensibile), spre interior (mandrine) sau în ambele sensuri (mandrine universale). [anonimizat], [anonimizat], mai tehnologice și mai ieftine. [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat]. Deplasarea pe direcție radială a fălcilor și plunjerelor se realizează cu; șuruburi simple manipulate individual ([anonimizat]), [anonimizat], [anonimizat].

Semifabricatul 1 – fig. 2. – este centrat și fixat cu ajutorul fălcilor 2, [anonimizat] 8, fixată cu piulița 6 și contrapiulița 5 pe tija 9, care face legătura cu sistemul de acționare. Lamelele 2 sunt deplasate radial și ghidate de pana multiplă 4. [anonimizat] a asamblului tijă 9 – lamele 2. Concomitent cu forțele de fixare radiale F [anonimizat] o [anonimizat]unătățind funcționalitatea mecanismului.

Mecanismele cu lamele prezintă avantujul unei precizii ridicate de centrare (până la 5 μm) în cadrul unor toleranțe mai largi ale dimensiunilor bazelor de centrare, permit centrarea pieselor mai lungi și cu pereți subțiri, accesul pentru prelucrarea ambelor suprafețe frontale, mecanizarea acționării, fiabilitate sporită datorită unor presiuni de contact relativ reduse, posibilitatea realizării unor forțe mari de fixare etc. Dezavantajul esențial este complexitatea ridicată a tehnologiei de execuție, în special a operațiilor legate de realizarea ajustajelor lamele-corp, rectificările interioare etc. O explicație recentă, binecunoscută, a acestor mecanisme de centrare se poate vedea la mandrinele universale cu lamele, fără cheie, pentru prinderea burghielor pe mașinile de găurit.

În continuare vom prezenta câteva variante constructive.

2. Memoriu Justificativ de Calcul

Dispozitivul prezentat în acest proiect este un dispozitiv de orientare și fixare a semifabricatului, și este utilizat pe un strung SNA 500 x 1500 P, prezentată în figura 2.1., executând strunjire de finisare.

fig. – 2.1.

Strungul SNA 500 x 1500 P pe care se va face prelucrarea bucșei confecționat din material OLC 20. Operația de prelucrare este strunjire de finisare. Caracteristicile principale ale mașina-unealtă: puterea , turația minimă , și turația maximă

fig. – 2.2.

În continuare vom prezenta desenul de execuție a semifabricatului ( bucșa ) care va fi prelucrat cu ajutorul dispozitivului de orientare și fixare.

2.1. Determinarea și calculul forței de așchiere

Forța rezultantă de așchiere FR ce apare în cazul procesului de strunjire, se poate descompune după direcțiile unui sistem tridimensional, având originea într-un punct considerat pe muchia de așchiere a sculei și axele orientate după direcția mișcării de așchiere, a mișcării de avans, și respectiv direcția normală la suprafața generată. Componentele forței FR orientate după aceste direcții sunt:

– Componenta principală FP reprezintă forța necesară învingerii rezistenței de așchiere întâmpinată de sculă pe direcția mișcării de așchiere. Această componentă constituie forța cu care adaosul de material apasă pe fața de degajare a sculei, determinând astfel momentul rezistent la axul principal al strungului.

– Componenta de avans Ff este forța necesară învingerii rezistenței de așchiere întâmpinată de sculă pe direcția mișcării de avans, rezistență ce se opune pătrunderii sculei în adaosul de prelucrare. Această componentă va solicita cu precădere elementele mecanismului de avans al mașinii-unelte.

– Componenta pasivă (de respingere) Fr reprezintă forța necesară învingerii rezistenței de așchiere pe direcția normală la suprafața generată, tendința ei fiind de a respinge tăișul sculei din stratul de material ce urmează a fi așchiat, constituind astfel o importantă sursă de abateri dimensionale.

Componentele FP, Ff, Fr, sunt utilizate atât pentru calculele de dimensionare a sculelor așchietoare și a principalelor elemente ale dispozitivelor de fixare a sculelor și pieselor, cât și pentru dimensionarea mecanismelor și acționării mașinii-unelte.

– și sunt factori de corecție ținând cont de condițiile așchierii.

– – coef. ce ține cont de proprietățile mecanice ale materialului piesei;

– – coef. ce ține seama de influența unghiului de atac principal;

– ;

– – coeficient ținând seama de influența razei de rotunjire;

– ;

– – coeficient în legătură cu influența unghiului de degajare;

– ;

– – coeficient corelat cu uzura sculei;

– ;

– – coeficient ales ce ține cont de material și condiții de prelucrare;

– – adâncimea nominală de așchiere;

– – avansul ales în funcție de tipul de operației;

– – exponent;

– – exponent;

– – duritatea piesei;

– – coeficient ales în funcție de duritatea piesei.

2.2. Condiții de stabilitate, ecuații de echilibru, forțe de frecare.

Semifabricatul rezemat frontal să nu se rotească datorită momentului .

unde:

– – coeficient de corecție;

– – coeficient de frecare pe direcție tangențială.

– – forța de străngere;

– – coeficient de frecare pe direcție axială;

– – coeficient de frecare pe suprafața frontală de reazem;

– – numărul fălcilor.

– – momentul de frecare pe reazemul frontal.

2.3. Verificare la stabilitate (echilibru).

2.4. Calculul, forței de străngere.

– – forța de acționare.

– – unghiul de frecare dintre piesă și bucșă;

– – unghiul de frecare dintre pană și corp;

– – unghiul de înclinare a fațetelor penei, pentru condiția de autofrânare.

2.5. Calculul sau alegerea elementelor principale ale motoarelor pneumatice cu piston și cu membrană.

unde:

– – aria suprafeței utile a pistonului, exprimat în – ;

– – presiunea aerului comprimat, având valoare – ;

– – diametrul pistonului, exprimat în – .

unde:

– – forța reală (utilă) dezvoltată la sfârșitul cursei.

– – coeficient ce ține seama de pierderile de lucru mecanic prin deformarea membranei și prin frecarea tijei pe garniturile de etanșare.

pentru

Diametrul de încastrare al membranei, exprimat în mm, pentru membrane cilindrice – O-ring.

Diametrul tijei, exprimat în mm.

– Valorile lui D și d se rotunjesc la valorile standardizate, la 63 de mm respectiv la 16 mm.

2.6. Verificarea ariei suprafeței utile.

2.7. Considerații economice privind exploatarea dispozitivului.

Utilizarea dispozitivelor de prelucrare, precum și la asamblare, control etc; prezintă o serie de avantaje (timpul costă bani):

– duc la creșterea productivității muncii prin aceea că timpii consumați cu orientarea și fixarea semifabricatelor sunt mici, ca urmare a faptului că orientarea corectă a semifabricatului față de o sculă reglată la cotă se realizează prin simpla așezare a acestuia în contact cu elementele de orientare din dispozitiv, iar fixarea semifabricatului se face cu elemente care necesită timpi mici pentru manevrare, se elimină în acest caz timpii necesar poziționării după trasaj, sau controlului poziției semifabricatului, precum și reglarea sculei la cote pentru fiecare semifabricat.

– permit obținerea cerută a preciziei de prelucrare impuse piesei, ca urmare a faptului că se lucrează cu scule reglate la cotă și toate semifabricatele au aceeași poziție față de sculă, întrucât sunt orientate pe elementele de orientare ale dispozitivului.

– necesită o calificare mai scăzută a muncitorilor decât la prelucrarea fără dispozitive, deoarece activitățile desfășurate de muncitori la prelucrarea cu dispozitive sunt mult mai simple, constând în simpla așezare a semifabricatului pe elementele de orientare și strângerea acestuia prin manevrarea unui singur mecanism de fixare.

– reduc efortul fizic al muncitorilor și îmbunătățesc condițiile de muncă ale acestora, mai ales în cazul acționărilor mecanice, caz în care muncitorul nu mai consumă energie pentru realizarea lucrului mecanic necesar strângerii.

– îmbunătățesc esențial condițiile de protecția muncii, prin eliminarea riscului de desprindere a semifabricatului de pe mașina-unealtă la prelucrare.

Aceste avantaje sunt realizate integral de dispozitivele speciale și în mai mică măsură de cele specializate și mai ales de cele universale.

Utilizarea unui dispozitiv de prelucrare, asamblare sau control, precum și gradul de complexitate al acestuia sunt determinate de seria de fabricație a semifabricatelor de prelucrat și respectiv a pieselor de asamblat sau controlat. Cu cât această serie de fabricație este mai mare cu atât se pot utiliza dispozitive mai complexe cu grad mai ridicat de mecanizare, întrucât costul lor se amortizează pe un număr mare de piese și utilizarea lor devine economică. Oportunitatea utilizării unui dispozitiv, precum și gradul de complexitate al acestuia se stabilește în urma unui calcul economic ținând seamă de seria de fabricație și de alți factori.

3. Protecția muncii și a mediului.

3.1. Protecția muncii pentru dispozitive de prindere, blocare și siguranță.

Dispozitivele de prindere trebuie să asigure o fixare rigidă a pieselor.

În cazul folosirii dispozitelor de fixare pneumatice, hidraulice, electromagnetice și combinate, acestea se vor prevedea cu mecanisme care să împiedice desfacerea accidentală a dispozitivului și blocaje care să prevină aruncarea piesei când se produce desfacerea sau când se întrerupe alimentarea cu aer, lichid sau curent electric. În cazul întreruperii alimentării dispozitivului, se va opri automat mașina

Mașinile unelte cu comandă numerică și cu schimbarea automată a sculei, care sunt dotate cu magazie de scule, trebuie prevăzute cu dispozitive corespunzătoare care să asigure respectarea următoarelor condiții:

– schimbarea automată a sculei numai când arborele principal se află în poziție corectă și nu se rotește.

– în timpul schimbării automate a sculei, zona în care se desfășoară această operație trebuie să fie prevăzută cu elemente de protecție care să nu admită accesul muncitorului în zona respectivă.

La mașinile care nu sunt prevăzute cu dispozitive de mutare a curelei în mers, această operație se va face numai după oprirea completră a mașinii.

Mașinile unelte trebuie să fie prevăzute cu dispopzitive de siguranță care să prevină pornirea accidentală a arborilor principali, a consolelor, capetelor, păpușilor, traverselor și a altor subansamble mobile.

Subansamblele mașinilor unelte care se deplasează mecanizat trebuie să fie prevăzute cu dispozitive de siguranță care să nu permită depășirea cursei acestora dincolo de limitele stabilite prin documentația tehnică.

Mânerele, pârghiile sistemelor de prindere a dispozitivelor trebuie amplasate astfel încât manevrarea acestora să nu fie periclitată de mișcarea sculei, așchiile proiectate și lichidul de răcire-ungere.

Pe conductele hidraulice sau pneumatice trebuie să fie montate manometre pentru a se putea urmări presiunea. Pe manometru se va indica, cu semn distinctiv, presiunea maximă admisă.

3.2. Protecția mediului.

Poluarea și protecția mediului sunt considerate la ora actuală probleme de mare importanță, cu care se confruntă umanitatea în general. Transformările care au loc la nivel global în ceea ce privește mediul înconjurător impun găsirea unor soluții fundamentate teoretic și conceptual, pentru menținerea echilibrului ecologic al planetei.

Revoluția tehnico-științifică desfășurată concomitent cu explozia demografică, a dus inevitabil la creșterea necesităților de materii prime, energie, alimente, apă etc. Acest fapt a accentuat conflictul dintre om și natură, a dus în foarte multe cazuri la apariția unor dezechilibre în natură ca urmări deosebit de grave asupra mediului în care trăim.

Se poate afirma cu certitudine că, dezvoltarea industrială nerațională, urbanizarea excesivă, explozia demografică, distrugerea masivă a pădurilor, constituie permanent un potențial de presiune cu efecte negative asupra mediului.

Sub aspectul evoluției istorice, managmentul mediului înconjurător la nivelul întreprinderii s-a impus rapid în ultimii 10-15 ani, condiționat de legislația de mediu din ce în ce mai restrictivă, de faptul că performanțele ecologice au devenit criteriu de concurență pe piață, dar și de faptul că potențialul poluant al platformelor industriale a stat în centrul atenției organizațiilor ecologiste și mai ales a mass-mediei.

Normele de protecție a mediului, din ce în ce mai pretențioase, sunt stabilite de către instituții guvernamentale. Tot aceste instituții asigură și cadrul colectiv de aplicare. Cele două poziții, ale unității poluatoare și ale instituțiilor și organizațiilor guvernamentale penalizatoare se pare la prima vedere că sunt ireconciliabile. În realitate însă s-au dezvoltat forme de colaborare în interesul calității mediului, dar și în interesul industriei naționale. Asemenea forme de colaborare se pot întălni în cazul sistemelor de monitoring comune, obținerii de subvenții pentru realizarea de investiții cu finalitate ecologică.

Fiecare întreprindere, în funcție de profilul, mărimea segmentului de piață pe care îl ocupă, specificul proceselor tehnologice și de calitatea managementului propriu trebuie să-și dezvolte structuri manageriale cu profil de protecție a mediului.

Managementul minimal de protecție a mediului se adresează intreprinderilor ce se găsesc în stadiul inițial de organizare a activității de protecție a mediului. Etapele principale pentru reducerea cantității de deșeuri sunt:

– inventarierea deșeurilor proprii;

– organizarea gestiunii deșeurilor: depozitate, reciclare, tratare, neutralizare, comercializare;

– reducerea cantităților de deșeuri prin perfecționarea ethnologiei, managementului total al calității produselor, reciclare produselor și a deșeurilor etc;

– analiza ciclului de viață economică a produselor și identificarea etapelor generatoare de deșeuri.

Pentru început, în fiecare întreprindere trebuie să se facă o inventariere a tuturor poluanților și să se studieze efectele poluanților emiși asupra mediului înconjurător. Este necesar să se pună la punct ansamblul de norme și standarde de calitate a factorilor de mediu, a regurilor de gestionare a substanțelor poluante, să se ia la cunoștință reglementările internaționale privind protecția mediului.

Bibliografie

Cândea V. ș. a. . . . . . Clasificarea și simbolizarea aliajelor feroase și neferoase, Editura U.T.PRESS Cluj-Napoca, 2010.

Păunescu D. . . . . . . . . Proiectarea dispozitivelor, Editura Alma Mater Cluj-Napoca, 2002.

Păunescu D. ș. a. . . . . Ecologia sistemelor de fabricație, Editura Alma Mater Cluj-Napoca, 2004.

Simionescu C. ș. a. . . . Album de dispozitive pentru prelucrări mecanice, Editura Sapilus, Brăila 1994.

Tache V. ș. a. . . . . . . . Construcția și exploatarea dispozitivelor, Editura Didactică și Pedagogică, București 1982.

Vasii-Roșculeț S. ș. a. Proiectarea dispozitivelor , Editura Didactică și Pedagogică, București 1982.

Ministerul Industriei Construcțiilor de Mașini ș. a. Normativ de protecție a muncii pentru industria de utilaj greu, construcții de mașini și electrotehnica., Editat de Oficiul de informare documentară – ICIE- București 1987.

Cuprins

pag.

Tema de proiect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.Memoriu Tehnic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

2.Memoriu Justificativ de Calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2.1. Determinarea și calculul forței de așchiere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.2. Condiții de stabilitate, ecuații de echilibru, forțe de frecare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

2.3. Verificare la stabilitate (echilibru). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

2.4. Calculul, forței de străngere. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

2.5. Calculul sau alegerea elementelor principale ale motoarelor pneumatice cu piston și cu membrană . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

2.6. Verificarea ariei suprafeței utile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2.7. Considerații economice privind exploatarea dispozitivului. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3. Protecția muncii și a mediului. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

3.1. Protecția muncii pentru dispozitive de prindere, blocare și siguranță . . . . . . . . . . . . . . .13

3.2. Protecția mediului. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Bibliografie .