Transcript prezentare proiect – click pt a deschide

UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA
Facultatea de Mecanică
PROIECT DE LICENŢĂ:
PROIECTAREA UNUI MECANISM CU CAMĂ
Absolvent:
Alexandru IOVIŢA
Îndrumători:
Prof.univ.dr.ing. Simona-Mariana CREŢU
Prof.univ.dr.ing. Dan ILINCIOIU
Sesiunea Iulie
2010
Prin această temă de proiect mi-am propus:
să realizez un scurt istoric al mecanismelor cu came pornind
din perioada lui Leonardo da Vinci şi până astăzi.
să analizez două mecanisme cu came interesante, din
perioada de început.
Mecanisme analizate:
Mecanismul cu camă spaţială al lui Jacques Besson, folosit
pentru scoaterea apei şi ridicarea ei la un nivel superior;
Mecanismul tip ciocan al lui Leonardo da Vinci, folosit
pentru forjare.
Mecanismul cu camă
spaţială al lui Jacques
Besson

S-a realizat:
analiza funcţionarii mecanismului,
modelarea şi simularea cu ajutorului programului GOOGLE SKETCHUP.
•
•
Observatii:
profilul camei spaţiale proiectat- este o portiune din elipsă (obţinută prin
secţionarea unui con cu un plan); intr-o proiectare ulterioara - elicea.
paletele prezintă o construcţie deosebita:
o paleta are o cuplă de clasa a V-a cu rotaţia limitată chiar de contactul cu
elementul de cuplare, utilizate pentru diverse directii de curgere a apei.
•Desenul original nu prezinta suficiente vederi pentru realizarea completă a
mecanismului- a implicat o etapa de proiectare a formei.
•Simularea forţei apei –motor rotativ
•Proiectarea formei galetilor si jgheabului pentru simularea golirii apei din galeti si
a procesului de irigare.
Mecanismul tip ciocan, cu
camă rotativă şi tachet
oscilant, folosit la forjare
Leonardo da Vinci
(1452-1519)

S-au considerat doua variante ale desenului:
Varianta I
- profilul activ al camei - conturul îngroşat .
- tachetul nu atinge cama în momentul ciocnirii cu materialul ce se deformează plastic
şi nici în perioada următoare de oscilaţie a pârghiei.
Varianta II- profilul activ al camei - conturul alb.

Motivatie:
este un mecanism deosebit de apreciat al maestrului Leonardo da Vinci:
“forţa necesară pentru ridicarea şi pendularea barosului a limitat munca altor talentaţi fierari, astfel că invenţia
unui baros automat a fost o invenţie strălucită în acele timpuri; acest concept s-a dovedit atât de folositor
încât este folosit în maşini şi astăzi“.
http://www.ridgeway-village.org.uk/birley_hay.htm
APLICATII: -unele
prese actuale (cama cu lant)
-aparatele de imprimat bilete de tren (teza de doctorat actuala la Univ. din Bucuresti,
indrumator prof. Antonescu Paun)
Se proiecteaza varianta I a mecanismului.
Analiza structurala
Analiza cinematica
-Pozitii
Metoda diagramelor cinematice asistata de calculator (AUTOCAD):
1.
2.
Principiul inversarii miscarii
Metoda directa
Obtinerea functiei de transmitere prin interpolare
-Viteze (reduse, absolute)
-Acceleratii
Analiza cinetostatica
- stabilirea fortei tehnologice necesara pentru deformarea plastica prin soc a unei
placute din aliaj de aluminiu
- reactiuni
- moment de echilibrare
Verificarea unghiului de presiune pe conturul camei
Analiza cinematica
ANALIZA CINEMATICĂ A MECANISMULUI
Se determină:
-deplasările,
-vitezele si acceleraţiile tachetului în funcţie de:
1. unghiul de rotaţie al camei (reduse)
2. timp (absolute).
Date cunoscute:
-structura
-geometria mecanismului (inclusiv profilul camei)
-cinematica elementului conducător ( n=55 rot/min)– cama.
Metodele folosite pentru calcul pot fi analitice sau grafo-analitice:
1) metoda planului vitezelor şi acceleraţiilor;
2) metoda mecanismului înlocuitor;
3) metoda diagramelor cinematice;
4) metode analitice exacte
5) metode analitice aproximative (metode numerice).
CALCULUL LA ÎNCOVOIERE PRIN ŞOC A UNEI PLĂCUŢE DEFORMATE
Plăcuţă dintr-un aliaj cu Al, de dimensiunile 100x20x1
Se aşeză placuta simplu rezemată pe masa unui şeping
Se reglează masa maşinii unelte, la distanţa de 62 mm faţă de capul port
sculă al acesteia
Se lasă să cadă un ciocan cu masa de 0,7 kg de la 62 mm peste plăcuţă.
- săgeata dinamică, teoretic: fd =7,1 mm; experimental fd=7,2 mm.
Se va reface experimentul cu aceeaşi plăcuţă solicitată la încovoiere dinamică prin
şoc, obţinută prin coborârea pârghiei sub acţiunea unor greutăţi.
Pârghia este ridicată la cota superioară prin intermediul unei came identice cu cea
proiectată de Da Vinci, după care pârghia nu mai ia contact cu cama, coborând rapid
sub acţiunea greutăţilor proprii şi a greutăţii unui ciocan amplasat la capătul pârghiei.
Se va calcula masa ciocanului necesară a
fi plasată pe pârghie, astfel încât masa
echivalentă să fie egală cu masa de 711 g,
utilizată la experimentele pentru
deformarea prin şoc a plăcuţei de
analizat; m ciocan =670g.
analiză dimensională
calculul cinetostatic pentru tachet si
pentru cama,
pentru poziţia cea mai nefavorabilă,
stabilindu-se puterea necesară la motor.
Modelarea şi simularea mecanismului în 3D
Programul GOOGLE SCHETCH UP.
REALIZĂRI EXPERIMENTALE
Se preconizează realizarea experimentală a
mecanismului cu elementele , sistemele mecanice şi
aparatele, prelucrate şi procurate.
Cama – prelucrată în două variante:
pe maşină cu comandă numerică, din duraluminiu
pe maşina de frezat, cu dispozitiv pentru trasarea
spiralei lui Arhimede, şi a arcelor de cerc, din oţel .
Proiectarea camei, ca şi a tachetului am realizat-o cu
programul SOLIDWORKS 2007, şi o modelare şi
simulare a funcţionării mecanismului cu programul
GOOGLE SCHETCH UP
Pârghia
-prelucrată din oţel pentru
ghidaje, manual, pe o
maşină cu comandă
numerică
-realizare practică –
absolvent Panduru D.
- montată pe un ax fixat de
bază.
Desenarea am realizat-o în programul
SolidWorks 2007.
Potenţiometru unghiular tip CP5 - se va monta cu
axul fixat de axul de rotaţie al pârghiei şi carcasa
potenţiometrului fixată de pârghie, prin
intermediul unei lamele metalice; firele acestuia
vor fi legate la 2 intrări ale unui sistem electronic
de achiziţie a datelor analogice.
Electromotor de curent continuu, cu reductor, de
la un mecanism care acţionează ştergatoarele
de parbriz; tensiunea de alimentare a motorului
U=12 V, n=55rot/min, I=3,5 A.
Transformator alimentat la reţea de 220 V curent
alternativ; la ieşire asigură 12 V; se foloseşte
acest transformator deoarece motorul disponibil
are tensiunea de alimentare 12 V.
Punte redresoare din 4
diode; se foloseşte
deoarece motorul este de
curent continuu, şi
transformatorul nu are
incorporată punte pentru
redresarea curentului; se
leagă în serie cu
transformatorul, şi trebuie
să asigure trecerea
curentului de 3,5 A.
Flanşă din plexiglas,
cu 12 pastile metalice
cu =30 mm,
repartizate uniform pe
circumferinţa unui
cerc cu raza de 100
mm; se montează pe
axul motorului, pentru
a indica turaţia
acestuia.
Senzor de viteză DG10, cu
diametrul =30 mm, fixat în
bază, la o distanţă de 100
mm de axul motorului, în
dreptul pastilelor metalice din
flanşa de plexiglas; tensiunea
de alimentare U=8,2V; poziţia
senzorului faţă de flanşa de
plexiglas este reglabilă prin
intermediul unei cuple şurubpiuliţă şi trebuie să se
păstreze în plaja de valori 510 mm, pentru a se închide
câmpul magnetic şi a se
înregistra corect semnalul la
un cititor de impulsuri.
Cititor de impulsuri, alimentat la 24 V prin
2 borne (11, 12).