Contructia lantului cinematic principal al masinilor unelte

Contructia lantului cinematic principal al masinilor unelte

Lantul cinematic principal al MU este lantul cinematic generator care asigura pe traiectoria sa directoare (sau pe una din componentele acesteia) viteza principala de aschiere - componenta cea mai mare a vitezei de aschiere.

De ex. - lant cinematic al arborelui principal la strung, la arborele port-piatra la masina de rectificat, la masa de la raboteza..etc.

Viteza principala de aschiere poate fi realizata de lantul cinematic principal pe 2 directii

- traiectorie circulara

- traiectorie rectilinie

1. Componenta lantului cinematic principal

Functie de necesitatile date de miscarile pe care le executa subansamblele masinior -unelte avem urmatoarele mecanisme:

a- Avand ca scop realizarea pe traiectorii circulare sau rectilinii, lantul cinematic principal trebuie sa posede la capatul sau un mecanism corespunzator acestor miscari:

- fus-lagar

- ghidaje-sanie

b - Este necesara existent a unui mecanism de reglare pentru obtinerea turatiilor si necesar pentru realizarea optim , reglabil in trepte sau continuu

c - Sunt necesare mecanisme de inversare a sensurilor de rotatie (la directoarea circulara)

d - Sunt necesare mecanisme de pornire-oprire si mecanisme de franare a maselor mari de inertie

e - In cazul miscarii rectilinii sunt necesare mecanisme de transformare a miscarii de rotatie in miscare rectilinie.

Structural putem avea urmatoarele variante de lanturi cinematice principale prezentate in fig.11:

Fig. 11. Variante de lanturi cinematice principale

2.Caracteristica (capacitatea) de reglare a mecanismului de reglare (MR)

Pentru prelucrarea unor materiale se cer viteze de aschiere diferite. Pentru aceasta este necesara stabilirea unui domeniu in care parametrii masinii unelte variaza.

Pentru aceasta putem defini anumite rapoarte de reglare:

- de care e capabila veriga executanta

- gama de reglare a motorului asincron cu mai multe turatii

-gama diametrelor ce se prelucreaza

Se defineste capacitatea de reglare a mecanismului,raportul:

dar:

Rezulta :

Pentru miscari direct rare pe traiectorie liniara:

VI. Mecanisme pentru reglarea discontinua a turatiei la veriga executanta (cutiile de viteza)

1.Teoria seriei de turatii

Mecanismele de reglare discontinua a turatiei cu functii de transfer, transforma o turatie data n intr-o gama de turatii distincte n.n..n realizand q rapoarte de transfer.

Din punct de vedere constructiv , aceste mecanisme se reprezinta prin 2axe(unul conducator si altul condus) c, miscarea transmitindu-se prin angrenaje (roti schimb, ambreiaj, cuplaj cu dinti) sau transmisii cu curele (con in trepte). Pentru exemplificare o cutie cu toate tipurile de mecanisme se poate vedea in fig.12

Fig. 12. Transmiterea miscarii intre doi arbori

a)Serii de turatii, diagrama turatiilor

-fiecare pereche de roti dintate sau de curea realizeaza un raport de transfer:

unde K 1,2.q

Se realizeaza astfel gama de turatii a mecanismului de reglare (a cutiei de viteza)

.

.

.

.

.

Aceste turatii pot fi dispuse in serie aritmetrica avand ratia:

gama de turatie

Aceste turatii sunt:

.

.

.

.

.

Sau pot fi dispuse in serie geometrica cu ratia:

rezultand gama de turatii

In ambele cazuri turatiile pot fi reprezentate in diagrama turatiilor, plecand de la functia:

Fig.13 Diagrama turatiilor V=f (d)

Coeficientul unghiular al fascicolului de drepte:

b. Pierderea relativa de viteza

Fig. 14 Pierderea relativa de viteza

Lipsa turatiei din sirul de turatii impune prelucrarea fie cu turatia fie . De obicei se foloseste turatia . Se lucreaza deci cu o pierdere de viteza de aschiere.

Se defineste pierdere relativa de viteza, raportul:

creste cu cat este mai aproape de

cand

Pentru turatii in serie aritmetica:

Se observa ca pierderea variaza de la o turatie la alta, la turatii mari scad

Fig.15. Diagrama turatiilor in serie aritmetica

Pentru turatii in serie geometrica pierderea relativa max de viteza va fi:

Fig.16 Diagrama turatiilor in serie geometrica

c. Serii geometrice de turatii:

- Mecanismele cu reglare dicontinua a turatiilor lucreaza intotdeauna cu pierdere de productivitate deoarece se lucreaza cu turatii sub turatia economica.

- In cazul turatiilor dispuse in serie geometrica pierderile relative de viteza sunt constante; De aceea in constructia de masini se foloseste seria de turatii geometrica.

- Din expresia

Pentru - este cazul variatoarelor de turatie

Din considerente economice:
deci

Deci

Din punct de vedere al productivitatii se accepta folosirea urmatoarelor valori ale ratiei :

Prin numerele normale se inteleg sirurile de numere in progresie geometrica rotunjite conventional avand una din ratiile

Numerele normale au fost standardizate in majoritatea tarilor. In Romania aceste numere normale sunt stabilite prin STAS-283-75 fiind siruri de numere normale

Stiind

R 40 ratia φ=1,06

R 20 ratia φ=1,12

R 10 ratia φ=1,25

R 5 ratia φ=1,6

d. Probleme ivite in calculul turatiilor

Daca se dau si

de aici

e. Turatiile reale

Turatiile reale ale MU difera de turatiile standardizate din sirurile normale datorita:

alunecare motor sub sarcina (+3%);

dificultati de a realize prin angrenaje rapoarte de transmitere teoretice (-2%+3%).

Toleranta totala admisa in sarcina fata de gol -2%+6%.

3. Mecanisme pentru transmiterea miscarii de rotatie si reglarea ei

a.       Mecanisme cu conuri in trepte

utilizare la primele tipuri de MU si la cele moderne unde nu trebuie sa existe vibratii (Masini de rectificat)

Avantaje: sunt mecanisme simple si usor de intretinut.

Fig. 17 Transmisia prin conuri in trepte

La calculul de proiectare al mecanismului se parcurg etapele:

se determina lungimea curelei care trebuie sa fie constanta pentru toate treptele

- capacitatea de reglare

b.Mecanisme cu roti dintate intermediare

Are in componenta mecanisme cu conuri in trepte si roti dintate intermediare (pentru a mari numarul treptelor de turatie)

Fig.18 Schema mecanismului cu intermediara si pozitia turatiilor indirecte fata de turatiile indirecte (in continuare , cap la cap, suprapus si intercalat)

c.Mecanisme cu roti de schimb

Fig. 19. Cuplarea unei cutii de viteza de tipul cu roti de schimb: A, B, C, D.