SISTEME DE ACTIONARE - MASINA DE LUCRU, MOTORUL PENTRU ACTIONAREA MASINII DE LUCRU, ORGANUL DE TRANSMISIE

SISTEME DE ACTIONARE

Un sistem de actionare este formata din urmatoarele parti componente (fig.1):

masina de lucru, sau masina care este actionata;

motorul pentru actionarea masinii de lucru;

organul de transmisie care face legatura intre motor si masina de lucru si are rolul de a modifica felul miscarii (translatie, rotatie, miscare continua ori intermitenta), sensul/directia acesteia, viteza, etc.

Fig.1 Schema bloc a unui sistem de actionare.

Masina de lucru primeste de la motor energia necesara pentru a invinge toate fortele ce apar in timpul procesului de lucru, respectiv a fortelor rezistente statice F_s si a fortelor rezistente dinamice F_d.

Fortele rezistente statice sunt constituite din forte utile si din forte de frecare.

Fortele rezistente dinamice apar datorita inertiei pieselor in miscare din intregul sistem de actionare; deci, ele apar numai pe durata variatiilor de viteza (porniri, opriri, franari, accelerari).

In cazul actionarilor cu miscare liniara, motorul poate pune in miscare o masina de lucru daca dezvolta o forta F egala cu suma tuturor fortelor rezistente, statice si dinamice

F = F_s + F_d

Aceasta relatie este cunoscuta sub denumirea de ecuatia fundamentala a miscarii pentru actionarile liniare.

Ecuatia de mai sus poate fi scrisa si sub forma:

F = F_s + ma, deoarece forta dinamica este exprimata prin ecuatia: F_d = ma.

Pentru v = const. (deci in lipsa acceleratiei), F_d = 0 si in acest caz, sistemul functioneaza in regim stabilizat (marimile care-l caracterizeaza nu variaza).

In cazul actionarilor cu miscare de rotatie, care sunt cele mai numeroase, ecuatia miscarii capata o forma specifica, in care fortele se inlocuiesc cu momente:

M = M_s + M_d in care:

M- cuplul motor [Nm],

M_s - cuplul rezistent static [Nm];

M_d - cuplul rezistent dinamic [Nm].

Relatia de mai sus reprezinta ecuatia fundamentala a miscarii pentru actionari cu miscare de rotatie.

BLOCUL CINEMATIC - totalitatea mecanismelor si lanturilor cinematice care asigura transmiterea, transformarea sau reglarea miscarilor principale si secundare impuse blocului de lucru, precum si valoarea marimilor caracteristice.

Elemente:

mecanice;

pneumatice;

hidraulice;

electrice;

mixte

SCHEMA CINEMATICA

Lanturi cinematice

Lanturi principale

Pentru miscari de rotatie

Pentru miscari rectilinii

Lanturi secundare

Pentru miscari continue

Pentru miscari intermitente

Lant cinematic simplu (realizeaza o transmitere si o transformare a unei marimi fizice date) marime de iesire.

Lant cinematic complex

Raport de transfer

Raport de transfer:

dimensional (transmisii surub-piulita)

constant (transmisii prin curele sau roti dintate

reglabil

cu reglarea marimii de iesire

.raportul de variatie

campul de variatie

cu reglarea marimii de iesire si de intrare

. capacitatea de reglare a lantului

Asocierea lanturilor cinematice

La realizarea a doua sau mai multor miscari concomitente (exemplu: pod rulant)

EXEMPLU: miscarile la un pod rulant

Ridicare - coborare carlig

Deplasare carucior dreapta - stanga, transversal

Deplasare pod inainte - inapoi, longitudinal

Conditii de respectat

Functionala: vitezele miscarilor corelate

Tehnologica: calitatea operatiilor de ridicare si transport

Economica: cat mai putine mecanisme folosite

1.   Serie - legarea lanturilor componente se face prin intermediul unui mecanism de comutare, care poate fi cuplaj sau ambreiaj

2. Paralela

Conditionata - lanturile sunt actionate de acelasi mecanism de actionare

Neconditionata - lanturile sunt actionate de mecanisme de actionare diferite.

3. Mixta - urmareste obtinerea unei singure marimi de iesire sau a mai multora

Fig.3 prezinta o schema generala al unui proces mecanic modern. Sistemul mecanic (de transmitere, transformare sau generare a energiei) este alimentat cu un flux de energie (putere) principala (electrica, mecanica - potentiala, cinetica, hidraulica, pneumatica -, chimica sau termica), cedand mai departe un flux de energie (putere) utila catre consumator.

Fig.3. Procesele mecanice si procesarea informatiei desfasurate in sistemele mecatronice

Desi sistemele mecatronice cuprind in general procese mecanice si nemecanice, partea mecanica este in majoritatea cazurilor cea mai importanta.

Deoarece pentru actionarea actuatorilor este nevoie de o energie suplimentara, aceste sisteme se mai numesc si sisteme mecanice active.