Organe de mașini

Scopul proiectului de an la disciplina Organe de maşini este să dezvolte abilităţile practice ale studenţilor de proiectare şi sintetizare a cunoştinţelor de mecanică, rezistenţa materialelor, tehnologia materialelor şi reprezentare grafică în decursul anilor I şi II, precum şi modul în care aceştia pot rezolva în mod independent o lucrare de proiectare, pe baza algoritmilor, metodelor specifice şi programelor din domeniu.

Produs tehnic mecanic este un bun fizic, tangibil care poate satisface o dorințe sau o nevoi ale omului privind dezvoltarea de lucru mecanic util. Proiectarea în inginerie este activitatea intelectuală de creaţie prin care se urmăreşte concepţia şi dezvoltarea documentaţiei tehnice de obţinere a produselor noi, cu performanţe ridicate, la costuri scăzute. Prin complexitatea, importanţa şi implicaţiile sale, activitatea de proiectare se poate considera ca fiind în relaţie directă cu diverse domenii fundamentale ale activitătii umane (filozofia, designul artistic, ştiinţele economice).

Proiectarea produsului, pornind de la caietul de sarcini (specificaţiile de produs), începe cu studiul realizărilor în domeniu, definirea problemelor şi concretizarea temei de proiectare, ca fiind o listă de cerinţe cuantificabile, cu precizarea datelor de intrare/ieşire. Pentru aceasta, inginerii proiectanţi, având la bază cunoştinţe stiinţifico-tehnice şi abilităţi practice, urmăresc optimizarea din punct de vedere conceptual, funcţional, constructiv, tehnologic şi economic.

Din punct de vedere constructiv, produsele mecanice se compun din ansamble, subansamble şi elemente constructive (inclusiv organele de maşină), identificabile cu uşurinţă în schema structural-constructivă.

Ansamblele sunt entităţi constructive independente, care respectă structura funcţională a produsului şi au în componenţă subansamble şi elementele constructive cu forme şi poziţii determinate şi de tehnologiile de montaj, de întreţinere şi de exploatare. Pentru un produs complex se pot evidenţia mai multe ansamble, care sunt în interacţiune prin legături permanente fixe atât între ele (legături interne) cât şi cu mediul adiacent (legături externe). Practic, legăturile ansamblelor se materializează, de obicei, prin asamblări demontabile.

Subansamblele sunt structuri independente, care nu întodeauna sunt constituite respectând funcţionalitatea, şi care se evidenţiază printr-un grup compact compus, în configuraţie minimală, din cel puţin două elemente constructive sau din alte subansamble şi elemente constructive, în interacţiune permanentă, formate ţinându-se cont, cu precădere, de tehnologiile de montaj, de întreţinere şi de exploatare.

Formularea temei de proiectare a unui produs tehnic este precedată de documentarea detaliată şi analiza critică a realizărilor mondiale în domeniu, privind cerinţele asupra soluţiilor tehnice posibile şi constrângerile practice existente. În urma acestei analize se întocmeşte lista de cerinţe cu menţionarea clară a performanţelor la nivel calitativ şi/sau cantitativ, indicând valorile unor indicatori specifici. În general, în lista de cerinţe se introduc informaţii privind următoarele caracteristici generale ale produsului: numărul de exemplare; restricţiile geometrice (dimensiunile de gabarit impuse); cinematice (viteze, acceleraţii, direcţii de mişcare); forţe (de greutate, de încărcare, direcţii, frecvenţe de aplicare); energia (puteri, randamente); siguranţa(muncii şi mediului); condiţii de lucru (zgomot, confort, ergonomie); calitatea (fiabilitatea, mentenanţa, standardele ce trebuie respectate); condiţii de montaj, de exploatare şi de întreţinere; economice (costurile maxime admise, posibilităţi de reciclare); fabricaţia (procedee disponibile); mediul de lucru (temperatura, variaţiile de temperatură, altitudinea, tipul atmosferei) etc.

MEMORIUL TEHNIC

1.TEMATICA ŞI SCHEMA STRUCTURAL-CONSTRUCTIVĂ

1.1TEMATICA ŞI SPECIFICAŢII DE PROIECTARE

Tema de proiectare a unui produs este lansată de către un beneficiar şi reprezintă o înşiruire de date, cerinţe şi condiţii tehnice care constituie caracteristicile şi performanţele impuse viitorului produs.

În cazul proiectului de an nr. 1 tema de proiectare, pornind de la necesitatea unor dispozitive de remorcare auto modulare adaptabile pentru diverse situaţii practice presupune concepţia şi dimensionarea unui dispozitiv de remorcare cu funcţia globală de legare şi tractare a miniremorcilor şi rulotelor de autovehiculele de capacitate mică (fig. 1.1).

Dezvoltarea acestui produs este cerută de inexistenţa unor produse similare care, pe de-o parte, să poată fi folosite pentru mai multe tipuri de autovehicule, remorci şi rulote şi pe de altă parte, să includă componente tipizate (şuruburi, bolţuri şaibe) existente la preţuri reduse şi performanţe ridicate. Astfel, se preconizează că noul produs executat în serii mari de producţie poate fi competitiv şi din punct de vedere economic.

Dispozitivul de remorcare ca sistem mecanic demontabil, fără mişcări relative între elemente, are ca parametrii de intrare, forţele de interacţiune din cadrul cuplei sferice de remorcare, şi ca parametrii de ieşire, forţele şi momentele din asamblările dispozitivului cu lonjeroanele şasiului.

Pe lângă funcţia principală de transmitere a sarcinilor de la intrarea I la ieşirea E (fig. 1.1) materializată de cele două asamblări cu lonjeroanele şasiului autovehiculului, pentru noul produs se urmăreşte şi îndeplinirea următoarelor funcţii auxiliare: respectarea prevederilor de interschimbabilitate cerute de standardele din domeniu; respectarea condiţiilor de protecţie a omului şi mediului; diminuarea distrugerilor care ar putea apărea la coliziuni.

Pentru proiectarea de ansamblu a dispozitivului de remorcare (fig. 1.2) se impune personalizarea listei de specificaţii cu următoarele cerinţe principale:

a.Forţele exterioare: FX , FY , FZ [N].

b.Tipul sarcinii: statică sau variabilă.

c.Restricţii dimnesionale x1>0, x2<0, x3 <0; y1 > 0; z1 < 0 sau z1 > 0, z2 > 0 (fig. 1.2).

d.Condiţii de funcţionare: temperatura, caracteristicile mediului în care funcționează.

e.Condiţii constructive: interschimbabilitatea şi modularizarea.

f.Condiţii de ecologie: utilizarea de materiale şi tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecţia vieţii.