Cinetostatica Mecanismelor

Introducere

Potrivit unei abordari specifice ingineriei sistemelor, disciplina MECANISME are ca obiect de

studiu masina sau sistemul mecanic.

Conceptul de masina poate fi definit în diverse moduri. Astfel, masina ar putea fi considerata ca

fiind o creatie umana, cu o evolutie în timp, în scopul atingerii unor obiective prestabilite.

Clasificarea masinilor se poate face din punct de vedere functional, astfel:

A. masini energetice;

B. masini de lucru.

Masinile energetice pot fi la rândul lor:

A. masini motrice, care transforma energia în energie mecanica (motoarele cu combustie

interna, turbinele cu vapori, motoarele electrice etc.);

B. masinile generatoare, transforma energia mecanica într-o alta forma de energie (

compresoare, pompe etc.).

Masinile de lucru pot fi si ele împartite din punct de vedere functional astfel:

-masini unelte;

-masini de ridicat;

-roboti;

-masini de excavat;

-masini de transportat etc.

Definitia completa a sistemului mecanic este urmatoarea:

Un ansamblu de componente (rigide, deformabile, solide, fluide, lichide, gazoase) legate

între ele prin cuple cinematice în scopul realizarii de miscari relative determinate între ele

si în scopul transmiterii de forte determinate.

Disciplina MECANISME se ocupa deci, cu studierea ansamblelor de elemente ce alcatuiesc

mecanismele, din punct de vedere structural, geometric, cinematic, cinetostatic si dinamic, precum si cu

studierea proceselor mecanice care au loc în timpul functionarii acestora.

Mecanismele sunt sisteme tehnice alcatuite din elemente cinematice legate între ele prin cuple

cinematice care realizeaza transmiterea sau transformarea miscarii atunci când se imprima miscari

determinate unui element cinematic sau mai multor elemente cinematice, numite elemente

conducatoare si se realizeaza miscari determinate pentru toate celelalte elemente cinematice, numite

elemente conduse.

Miscarea elementelor mecanismelor se caracterizeaza prin periodicitate.

În cadrul acestei discipline vor fi studiate doua aspecte fundamentale:

1. Analiza - prin care se determina parametrii functionali ai unui mecanism, atunci când se cunosc

parametrii constructivi ai acestuia.

2. Sinteza - prin care se determina parametrii constructivi ai unui mecanism, atunci când se impun

anumite caracteristici functionale.

CAPITOLUL I

STRUCTURA SI CONFIGURATIA MECANISMELOR

A determina structura unui mecanism înseamna a identificara si defini elementele cinematice,

cuplele cinematice, a determinara lanturile cinematice, a stabili schemele cinematice, ecua tiile

structurale si a clasificara mecanismele.

A preciza configura tia unui mecanism presupune determinarea în orice moment a pozitiilor

elementelor cinematice si implicit a oricaror puncte aflate pe acestea.

1.1. Elementul cinematic

Elementul cinematic este un corp, de obicei rigid, prin intermediul caruia se transmit

miscarea si fortele, atunci când se afla în interactiune cu alte corpuri materiale.

Elementul cinematic este cea mai mica componenta a unui lant cinematic, nemaiputând fi

descompus în parti componente cu miscari relative între ele.

Clasificarea elementelor cinematice

-elemente rigide (biele, manivele, came, roti dintate etc.), sunt considerate

nedeformabile în timpul functionarii mecanismului. Uneori însa deformarile

nu mai pot fi neglijate, deoarece afecteaza considerabil functionarea

mecanismului;

-elemente flexibile (curele, lanturi, fire etc);

-elemente fluide (lichidele);

Dupa natura

fizica:

-elemente de natura electrica.

-elemente cinematice simple (monare si binare) - legate prin una sau doua

cuple cinematice de alte elemente cinematice (fig.1a si 1b);

Dupa numarul

legaturilor cu

alte elemente

(rangul

elementelor):

-elemente cinematice compuse sau polinare (ternare, polinare) mobile, sunt

legate prin mai mult de doua cuple cinematice de alte elemente, se

simbolizeaza prin poligoane ce au în vârfuri cuple cinematice (fig. 1. c )