Mecanisme și organe de mașini

Tema de proiect

Se dă un mecanism ce face parte din ansamblul unei maşini unelte având schema cinematică prezentată mai jos împreună cu datele iniţiale: l =13, n=27

Reprezentarea grafică a mecanismului.

l2=1,65*l1

l3=2,35*l1

l4=l2

l5=0,5*l1

Rezultatele obţinute vor fi trecute într-un tabel de forma următoare:

Nr.

Crt. Nume şi prenume L1

[cm] L2

[cm] L3

[cm] L4

[cm] n

[rot/min]

13 27

1. GENERALITĂŢI

Mecanismele sunt părţi componente ale maşinilor servind la transmiterea mişcării sau la transformarea ei în altă mişcare necesară. Legătura între maşina energetică şi maşina de lucruse poate face direct sau prin mecanisme denumite transmisii (mecanice, hidraulice, pneumatice, electrice etc.). Atât maşinile cât şi mecanismele sunt constituite din părţi elementare cu funcţii distincte denumite organe de maşini (şuruburi, roţi, arbori etc.), ce pot fi studiate, proiectate şi executate independent.

Organele de maşini se împart în:

- organe de maşină de uz general (şuruburi, arbori etc.);

- organe de maşină speciale (valţuri de laminoare, cuţite de foarfeci, rotoare de turbine etc.).

Elementul cinematic este un corp material component al mecanismului care atunci cândeste mobil, are rolul de a permite transmiterea mişcării şi a forţei.

Acestea pot fi:

- mobile - arbore cotit, tachet, roata dinţată;

- fixe sau presupuse fixe, care se numesc elemente de baza.

Prin rang se înţelege numărul legăturilor pe care un element cinematic le formează cu elementele vecine.

În funcţie de valoarea rangului (j) avem elemente cinematice simple j<=; j=l pentru elemente unare; j=2 pentru elemente binare; elemente cinematice j>3 elementele ternale j.3, elemente polinare.

Cupla cinematica - reprezintă legătura mobilă directa dintre două elemente cinematice, făcută cu scopul limitării libertăţii de mişcare relative dintre acestea şi transmiterii mişcării de la un element la altul. Legătura se poate se poate realiza continuu sau periodic pe o suprafaţă , linie sau punct.

Clasificare :

1) Din punct de vedere geometric:

- inferioare - reversibile din punct de vedere geometric şi cinematic deoarece suprafeţele în contact fiind geometric identice, caracteristica mişcării relative a elementelor nu se modifică indiferent care dintre ele este fix sau mobil.

- superioare - la care contactul dintre elemente se face pe o linie sau un punct, aceste cuple nu sunt reversibile din punct de vedere cinematic întrucât caracterul mişcării relative a elementelor se modifică după cum unul sau altul este considerat fix.

2) Din punct de vedere cinematic

- plane - care permit elementelor în contact mişcări într-un singur plan sau sunt în plane paralele

- spaţial - care permit elementelor în contact mişcări spaţiale

3) Din punct de vedere constructiv sau tehnic

- închise - la care contactul între două elemente se realizează între două elemente printr-o ghidare permanentă

- deschise - la care contactul dintre două elemente se asigură printr-o forţă care poate fi greutatea sau un arc.

Lanţul cinematic reprezintă un ansamblu de elemente mobile legate între ele prin cuple cinematice de diferite clase. Toate elementele lanţuluifiind mobile, folosirea lui în tehnică este posibilă numai după ce i s-a fixat unul din elemente.

Gradul de libertate al unui lanţ cinematic reprezintă numărul de parametrii independenţi care determină complet poziţia sa.

L=(6-f)n-(5-f)C -(4-f)C -C -(2-f)C -(1-f)C

unde n reprezintă numărul de elemente şi f - familia

Familia este egală cu numărul de legături comune la care sunt supuse elementele unui lanţ.

Gradul de mobilitate este gradul de libertate intern al lanţului concept în ipoteza ca sistemul de referinţă este solidar cu unul din elementele sale.

Se calculează după formula:

M=(6-f)(n-1)-(5-f)C -(4-f)C -(3-f)C -(2-f)C -(1-f)C

Cunoaşterea gradului de libertate este importanta deoarece el reprezintă numărul de cuple motoare necesare pentru ca mişcarea mecanismului sa fie una determinată.

Mecanismele cu utilizarea cea mai largă fac parte din familia 3. În această familie se încadrează mecanismele plane şi mecanismele sferice.

Grupa structurală reprezintă un lanţ cinematic care face parte dintr-un mecanism având următoarele proprietăţi:

- are un număr de cuple conducătoare egal cu gradul sau de libertate

- are un număr de cuple exterioare cu ajutorul cărora se leagă un mecanism

- nu se poate descompune în grupe structural mai simple