Analiza cinematică a cutiei de viteze a unui strung normal

Tema proiectului

Sa se realizeze analiza cinematica a cutiei de viteze a unui strung normal, pornind de la urmatoarele date initiale:

nmin =30 [rot/min]

nmax =1500 [rot/min]

n0 =1440 [rot/min]

z =18 [trepte]

Etapa1. Determinarea ratiei φ a sirului de turatii si stabilirea turatiilor normalizate

Sistemul de actionare a unei masini unelte este constituit din motorul electric si ansamblul lanturilor cinematice (de lucru, auxiliare si de comanda) care formeaza structura cinematica.

Din categoria lantutilor cinematice de lucru fac parte lantul cinematic principal si unul sau mai multe lanturi cinematice de avans.

Lantul cinematic principal asigura realizarea vitezei principale pe o traiectorie circulara, in cazul miscarii principale de rotatie, respectiv pe otraiectorie rectilinie daca miscarea principal este rectilinie alternative.

Viteza miscarii principale trebuie sa fie egala cu viteza optima de aschiere, variabila in intervalul [vmin, vmax].

Ca urmare in structura lantului cinematic principal va trebui sa existe un mecanism de reglare care sa asigure realizarea gamei de reglare a vitezelor , respectiv a gamei de reglare a turatiilor .

Realizarea gamei de reglare a vitezelor este posibila fie prin reglare continua cu ajutorul variatorilor mecanici, fie prin reglare discontinua, in trepte, cu ajutorul cutiilor de viteze si a lirelor cu roti de schimb sau prin actionarea lantului cinematic principal cu un electromotor cu turatii multiple.

In cazul reglarii in trepte a turatiilor s-a constatat ca reglarea masinii unelte este optima daca cele z trepte de turatii la elemental final, respectiv n1, n2 ….nz , formeaza o progresie geometrica cu ratia φ, lucru care asigura o pierdere relativa maxima de productivitate pe toate treptele sirului.

In cazul reglarii masinii unelte, valoarile ratiei φ au fost normalizate, 1< φ ≤ 2, conditia φ >1 rezultand din faptul ca sirul de turatii n1 , n2……nz trebuie sa fie crescator, iar conditia φ ≤ 2 rezulta din limitarea pierderii relative maxime de productivitate

In plus s-a inpus ca in sirul de turatii sa existe termeni in raportul 1:10 si in raportul 1:2 de unde rezulta φ = =

Valorile m si k s-au stabilit astfel incat pierderea relativa maxima de productivitate sa fie ,rezultand sirul de ratii φ normalizate utilizate la reglarea in trepte ale masinilor unelte, acesta fiind dat in tab.1.1.

Tab.1.1

Pentru :

φ = 1,06

n1 = 1 - sirul fundamental (de baza) al turatiilor

(n1= 1, n2= 1,06 ……n40= 9,5 ).

Pentru alte valori ale ratiei φ sirul de turatii rezulta utilizand asa numitele siruri derivate din sirul de baza. Acestea se obtin din sirul R40 sarind peste un numar de termeni egal cu valoarea exponentului din relatia de legatura intre ratia respectiva si ratia de baza φ =1,06.

nz= n1 → φ = = = 1,25

φ = 1,25 → R40/4

Rn= = = 50

φ = 1,25 = (1,06)4 =

Sirul de turatii teoretice rezultat se da in tabelul 1.2.

Tab.1.2

Nr. crt. Turatia [UM] Nr. crt. Turatia [UM]

n1 30

[rot/min] n10 236

[rot/min]

n2 37,5 n11 300

n3 47,5 n12 375

n4 60 n13 475

n5 75 n14 600

n6 95 n15 750

n7 118 n16 950

n8 150 n17 1180

n9 190 n18 1500

Etapa2. Stabilirea numarului de grupe cinematice, a rapoartelor de transmitere din fiecare grupa si a numarului de variante structurale posibile.

Cutiile de viteze sunt mecanisme de reglare in trepte a turatiilor formate din blocuri baladoare de roti dintate si cuplaje.