Caiet de laborator organe de mașini

PROBLEMELE GENERALE ALE ORGANELOR DE MAŞINI

1.1.NOTIUNI GENERALE

Numim maşini sistemele tehnice alcătuite din corpuri solide având mişcări relative determinate. Ele servesc la transformarea unor forme ale energiei în lucru mecanic util sau în alte forme de energie.

Maşinile au în structura lor unul sau mai multe mecanisme care realizează transmiterea şi transformarea mişcării.

În construcţia maşinilor (şi deci şi a mecanismelor acestora) se utilizează, părţi componente şi structuri care prin funcţionalitatea lor se regăsesc la toate maşinile şi chiar de mai multe ori în aceeaşi maşină. Acestea au primit denumirea de organe de maşini.

Organele de maşini pot fi :

- simple, ca piese separate (ex : nituri, pene, şuruburi, arcuri, etc);

- compuse (ex : lagăre, rulmenţi, cuplaje, robineţi, distribuitoare).

Unele organe de maşini permit mişcarea relativă a elementelor care vin în contact, iar altele împiedică o astfel de posibilitate.

Există organe de maşini care pot fi supuse unor procese de montare şi demontare repetate, nedistructive. Altele, după asamblare, nu pot fi dezasamblate decât prin distrugerea unuia sau unora din constituenţi.

Realizarea unei maşini reprezintă un proces complex prin care, plecând de la un cumul de cunoştinţe şi realizări anterioare şi de la o necesitate obiectivă (de regulă), trecând prin diferite etape, se ajunge la produsul final.

După fundamentarea necesităţii de realizare a noii maşinii se trece la faza de proiectare. Procesul de proiectare este cel care influenţează decisiv calitatea viitorului produs.

Pornind de la parametrii doriţi a fi realizaţi de către maşină se trece la alegerea mijloacelor şi a parametrilor interni ai maşinii.

Maşina este privită şi tratată ca un ansamblu de mai multe sisteme şi instalaţii :

- mecanismul sau mecanismele maşinii;

- sistemul electric;

- sistemul (instalaţia) hidraulică;

- sistemul pneumatic;

- sistemul de măsură;

- sistemul informaţional, etc.

Maşina apare astfel ca un sistem complex, care interacţionează cu mediul în vederea realizării unor acţiuni dorite, şi la care între componentele ansamblului sisteme există interdependenţe precise, controlabile.

Sistemul informaţional primeşte date de la senzori, le converteşte în semnale utile, le analizează şi le reprezintă. Urmează apoi decizii ale operatorului sau ale unui calculator programat în acest scop, decizii materializate în semnale electrice care comandă prin intermediul schemei electronice, instalaţia electrică. Aceasta, fie direct, fie prin intermediul unei instalaţii hidraulice sau pneumatice acţionează asupra mecanismului maşinii.

Corelarea funcţionării tuturor schemelor sistemelor componente apare astfel ca o necesitate strictă pe care proiectantul trebuie să o realizeze. Stabilirea schemelor cinematice ale maşinii se realizează având în vedere:

- obiectivele propuse ;

- parametrii care urmează a fi realizaţi;

- realizările asemănătoare în domeniu pe plan mondial;

- simplitatea constructivă (ca mod de creştere a siguranţei în exploatare);

- posibilităţi tehnologice ale executantului;

- condiţiile concrete din exploatare.

După stabilirea parametrilor dimensionali şi cinematici ai mecanismelor maşinii, previzionând mărimile organelor de maşini care vor materializa mecanismul, se trece la determinarea forţelor, a reacţiunilor care apar. Pe baza acestor mărimi calculate se realizează calcule organologice de alegere şi/sau verificări a organelor de maşini constituente. Evident, procesul cunoaşte întoarceri, reluări, reevaluări, variante multiple din care se alege cea considerată optimă.

De aceea proiectarea asistată de calculator, prin pachete de programe specializate, reprezintă un sprijin important în activitatea de proiectare.

După realizarea prototipului, acesta este atestat şi se iau decizii privind optimizările necesare.

Se proiectează apoi tehnologia de execuţie şi asamblare a produsului. Se stabilesc modurile de verificare a calităţii produsului atât în execuţie cât şi în final.

Se proiectează apoi unitatea care va realiza produsul, maşina.

Bine înţeles că tot acest proces poate fi mai simplu sau mai complicat în funcţie de complexitatea produsului, de cerinţele ce i se impun şi de numărul de produse care urmează a fi realizate.

În proiectare se au în vedere:

- materiale disponibile pentru execuţie ;

- tehnologiile curente;

- aspectele legale impuse prin :

- standardizări

- norme specifice (sanitari, PSI, PM)

- de proprietate intelectuală, etc.