Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata.Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit




Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Tehnica mecanica


Index » inginerie » Tehnica mecanica
LUCRARE DE DISERTATIE - INGINERIA SI MANAGEMENTUL FABRICATIEI PRODUSELOR


LUCRARE DE DISERTATIE - INGINERIA SI MANAGEMENTUL FABRICATIEI PRODUSELOR


Universitatea din Pitesti

Facultatea de Mecanica si Tehnologie

Domeniul Inginerie Industriala

Master INGINERIA SI MANAGEMENTUL FABRICATIEI PRODUSELOR

LUCRARE de disertaTie



INTRODUCERE

In aceasta lucrere este prezentata analiza si conceptia unei pompe manual -hidraulice pentru fixare multipla.

Analiza a avut la baza nevoia exprimata de client:

de a debita un volum de ulei de 50 cm3

de a crea o presiune de ulei de 50 bari

Pistonul 1 se centreaza in corpul 2 pe o lungime suficienta. Deplasarea pistonului se face prin surubul 3 care se insurubeaza in piulita 4. Piulita este impiedicata sa se roteasca de stiftul 5 si este fixata pe cilindru prin piulita 6.

Fig. 1 Pompa manual-hidraulica

Metodele ce au stat la baza conceptiei acestui produs sunt unele deosebit de importante:

Analiza functionla a nevoii realizarii produsului (externa) ce serveste la:

- definirea nevoii

- realizarea caietului de sarcini

- elaborarea bazei pentru analiza functionala interna

Analiza functionala tehnica (interna) ce reprezinta un instrument de baza care serveste la analiza unei solutii tehnice in vederea imbunatatirii acesteia.

Capitolul 1

Produsul existent

Rolul si functionarea sistemului:

Aceasta pompa hidraulica manuala are rolul de a transforma energia musculara a operatorului in energia uleiului sub presiune, si poate fi folosita la actionarea unui motor hidraulic pentru fixarea si strangerea unei piese in vederea prelucrarii.

Functionarea acestui sistem este deosebit de simpla: la actionarea manuala a manerelor 11 de catre operator, are loc insurubarea surubului 6 cu cap sferic in piulita 9 si deci deplasarea pistonului 4 care este centrat in corpul pompei 3 pe o lungime suficienta. Etansarea intre piston si corpul pompei se face prin intermediul simeringurilor 5. Pentru a evita rotirea piulitei 9 se utilizeaza un stift cilindric 8, ea fiind fixata in corpul pompei cu ajutorul piulitei 7, si de asemenea la randul sau corpul pompei impotriva rotirii dupa infiletare in placa de fixare 2 este blocat prin intermediul unei piulite speciale 1.

Legatura intre manerele cu bila 11 si surubul 6 este asigurata printr-o piulita 12 prevazuta cu gauri filetate pentru manere si un stift cilindric 10 care solidarizeaza legatura surub-piulita cu manere demontabile.


Fig. 2 Pompa manual-hidraulica - elemente componente


Fig. 3 Pompa manual-hidraulica - elemente componente

Calculul fortelor in sistem:

Forta Q se calculeaza cu formulele:

; ;

Fbrat = 5 10 daN

M =

stiind:

=> ;

; =>

Forta la brat reala necesara se calculeaza astfel:

Calculul curselor in sistem:

Pornind de la ideea ca operatorul nu trebuie sa faca multe manuiri prin rotirea manerelor si deci a surubului 3, astfel incat pistonul 1 sa transmita presiunea si volumul de ulei necesar si impus prin datele temei, cursa "c" va fi:

stiind:

Dimensionarea elementelor componente ale sistemului

Corp pompa manual-hidraulica:

Material: OLC 45

Fig. 4 Corp pompa

Verificarea la compresiune:

R - raza cilindrului interior a corpului pompei;

h- grosimea peretelui corpului pompei;

Piston pompa

Material: Duraluminiu

Verificarea la strivire: ;

Fig. 5 Piston pompa

Piulita

Material: Bronz

Fig. 6 Piulita

Piulita de fixare:

Material: OLC 45

Fig. 7 Piulita de fixare

Stift cilindric: STA S 1599-80

Material: OLC 45

Fig. 8 Stift cilindric

Pentru asambarea transversala:

1) Tensiunea de forfecare:

2) Tensiunea de contact:

a) Intre stift si surub:

b) Intre stift si piulita:

Pentru asambarea longitudinala:

1) Tensiunea de forfecare:

2) Tensiunea de contact:

Surub cu cap sferic:

Material: OLC 45

Imbunatatit la 30-45 HRC

Fig. 9 Surub cu cap sferic

dimensionarea surubului: ;

d = M16 - diametru nominal

p = 2 mm - pas

d2 = D2 = 15,00 mm - diametru mediu

D4 = 16,50 mm - diametru exterior

d3 = 13,50 mm - diametru interior

D1 = 14,00 mm - diametru interior

Verificarea la tractiune: ;

Verificarea la strivire:

;

; ; ;

Verificarea la incovoiere: ;

;

mm; ;

Verificarea la forfecare:

.

Maner cu bila M10: STAS 9078-81

Material: OL60

Fig. 10 Maner cu bila

Verificarea la incovoiere: MPa;

Fbrat = 5 10 daN

M =

;

Piulita cu manere demontabile M16 : STAS 9078-81

Material: OLC 45

Tratat termic la 30-45 HRC

Fig. 11 Piulita cu manere demontabile

Piulita speciala: STAS 9078-81

Material: OLC 45

Fig. 12 Piulita speciala

Placa de fixare

Material: Fc250

Fig. 13 Placa de fixare

Capitolul 2

Definirea nevoii

Analizand produsul " Pompa hidraulica manuala pentru fixare multipla " se constata ca nevoia principala este de a debita un anumit volum de ulei intr-un anumit timp si la o anumita presiune.

Pompa manual-hidraulica pentru fixare multipla este compusa din: manerele cu bila 11 care la actionarea manuala de catre operator, are loc insurubarea surubului 6 in piulita 9 si deci deplasarea pistonului 4 care este centrat in corpul 3 pe o lungime suficienta. Pentru a evita rotirea piulitei 9 se utilizeaza un stift cilindric 8 , ea fiind fixata in cilindru (corp pompa) cu ajutorul piulitei 1. Aceasta intra in ansamblul unui dispozitiv de fixare, iar dispozitivul in sistemul unei masini unelte.

Fig. 14 Pompa manual-hidraulica - sectiune

Exprimarea nevoii:

Aceasta pompa manual-hidraulica face parte dintr-un sistem de fixare utilizat in dispozitivele de fabricare pentru fixarea pieselor la prelucrarea pe masini unelte. Sistemul se integreaza intr-un dispozitiv, iar dispozitivul se integreaza in sisitemul masina unealta.

Pentru a stabili nevoia pentru pompa manual-hidraulica trebuie sa se raspunda la cele 3 intrebari:

- cui indeplineste serviciul; => muncitorului (utilizatorului)

- pe ce, pe cine actioneaza; => prin intermediul unui motor hidraulic pe piesa de prelucrat (fixat);

- pentru ce face acest lucru, in ce scop; => pentru a fixa (a mentine in echilibru) piesa de prelucrat in pozitia de lucru pentru a putea fi prelucrata.

Nevoia se poate formula astfel: sistemul pompa manual-hidraulica permite utilizatorului sa debiteze un anumit volum de ulei la o anumita presiune in scopul actionarii unui motor hidraulic pentru a fixa piesa de prelucrat.

Validarea nevoii:

- carui sistem apartine sistemul de fixare? Acesta apartine unui dispozitiv, iar dispozitivul unuei masini unelte.

- in ce scop exista aceasta nevoie? Pentru a fixa piesele care trebuie prelucrate; pentru ca piesa sa ramana in echilibru in dispozitiv.

- ce poate face sa dispara aceasta nevoie? Daca nu mai trebuie prelucrate piesele; sau daca se folosesc alte principii de fixare pentru ca piesa sa ramana in echilibru in dispozitiv. Pentru moment piesele trebuie prelucrate avand in vedere ca la semifabricate nu se pot obtine preciziile necesare. Pastrarea echilibrului se poate face in acest caz prin aplicarea unei forte. Fixarea cu elemente mecanice

va ramane in continuare o varianta de utilizat. Cresterile volumelor de productie poate duce la utilizarea unor sisteme automate de fixare si deci la disoparitia sistemului actionat manual. In acest caz sistemul devine inutil.

Nevoia poate fi validata. Solutia aleasa pentru a o indeplini poate fi discutabila. Aceasta a rezultat in urma unor alegeri de conceptie. Mai pot fi si alte principii utilizate pentru a pastra piesa in echilibru, cum ar fi: rezemarea in dispozitiv. De asemenea, nevoia a fixa piesa se poate realiza si in alte moduri decat aplicarea unei forte (asupra unui volum de ulei pentru a crea la final tot o forta amplificata la piesa), cum ar fi: folosirea greutatii piesei; a fluxului magnetic; a vacuumului, etc. S-a ales ca forta sa fie realizata aplicand cu mana un moment.

Este evident ca sunt multe alte modalitati de a realiza forta asupra piesei. Sistemul la care s-a ajuns a rezultat in urma unor alegeri succesive. Aceste alegeri s-au concretizat intr-o solutie, cea exixtenta.

Capitolul 3

Functiile sistemului dupa FAST

Diagrama FAST

Analiza sistemului existent se face folosind diagrama FAST. Pentru a realiza diagrama FAST corespunzatoare sistemului existent se pleaca de la functia de baza, cea care corespunde nevoii si anume: a debita ulei. Punand intrebarea pentru ce?. Se gaseste nevoia (spre stanga) pentru a actiona un motor hidraulic f2.

Pentru a gasi functia spre dreapta, legat de f1 se pune intrebarea cum?. Raspunsul este: prin a presa uleiul cu pistonul. Astfel rezulta functia f3 spre dreapta. In acelasi timp are loc deplasarea unui volum de ulei si astfel rezulta functia f4 in jos. Punand in contiunuare intrebarea cum? se face presarea uleiului cu pistonul; raspunsul este: prin a dezvolta o forta pe piston. Astfel rezulta urmatoarea functie spre dreapta f5.

Punand intrebarea cand? rezulta ca aplicarea fortei este insotita de realizarea unei curse liniare rezultand functia f6. De asemenea rezulta ca forta aplicata se conserva, sistemul fiind ireversibil la transmiterea miscarii. Astfel rezulta functia f7.

In sistemul existent, forta este realizata prin aplicarea unui moment cu ambele maini ale muncitorului. A dezvolta un moment corespunde functiei f8, si o data cu dezvoltarea momentului se dezvolta si o cursa unghiulara (o rotatie) f9 si de asemenea datorita actionarii cu ambele maini are loc si o solidarizare (echilibrare) a sistemului f10.

Dezvoltarea acestui moment prin intermediul muncitorului se poate face printr-un consum de energie (calorii), deci se utilizeaza un lucru mecanic f11.

Elementul de mediu la dreapta este reprezentat de mainile muncitorului prin care se aplica si se realizeaza momentul si cursa unghiulara necesara.

Functia de solidarizare cu corpul dispozitivului rezulta din conditia de simultaneitate cu aplicarea unei forte. Pentru aplicarea unei forte simultan, trebuie ca sistemul sa fie solidarizat de corpul dispozitivului.

Functiile sistemului sunt:

f1 - a debita ulei;

f2 - a actiona un motor hidraulic;

f3 - a presa uleiul cu pistonul;

f4 - a deplasa un volum de ulei;

f5 - a dezvolta o forta pe piston;

f6 - a dezvolta o anumita cursa;

f7 - a conserva forta;

f8 - a dezvolta un moment;

f9 - a dezvolta o cursa unghiulara;

f10 - a solidariza sistemul;

f11 - a utiliza lucru mecanic (energie);

Fig. 15 Diagrama FAST

Parametrii de caracterizare a functiilor

Functiile din zona nevoii legate de: a debita un anumit volum de ulei f1, a realiza o anumita presiune de ulei f2.

Celelalte sunt functii tehnice pe care trebuie sa le realizeze produsul pentru satisfacerea functiilor legate de nevoie. Parametri de caracterizare a functiilor, corespunzatori sistemului existent sunt prezentati in tabelul de mai jos. In prima parte sunt prezentati cei legati de nevoie, iar in a doua cei legati de sistem.

Tabelul. 1 Parametrii de caracterizare a functiilor

Functia

Parametri, marimile lor

Control

f1 -a debita un anumit volum de ulei

Volum: V =50 cm3/min

Test (Masurare)

f2 - a actiona un motor hidraulic

Marimea cursei

Test (Masurare)

f3 - a presa uleiul cu pistonul

Diametr piston 44

Calcul

f4 - a deplasa un volum de ulei.

Valorile marimilor: volum = 50 cm3 si presiunesa de ulei: p = 50 bari

Test

f5 - a dezvolta o forta pe piston

Marimea fortei dezvoltate de sistem: 355,768 daN.

Calcul

f6 - a dezvolta o anumita cursa

Marime cursa = 32,883 mm

Calcul

f7 - a conserva forta

Unghi filet < 30

Calcul,

Norme

f8 - a dezvolta un moment

M = 400 daNm

Calcul

f9 - a dezvolta o cursa unghiulara

Nr. rotatii n = 16.5 rot/min

Calcul



f10 - a solidariza sistemul

Momentul de strangere la suruburile de fixare

Calcul

f11 - a utiliza lucru mecanic

Valoare rezultata din calcul 2000kcal

Experimental

3.3. Discutii asupra solutiilor de realizare a functiilor

Sistemul raspunde nevoii f2 - a actiona un motor hidraulic situata in afara sistemului.

Cerintele legate de debitarea uleiului sunt realizate printr-un cilindru cu piston actionat de un mecanism surub-piulita. Acesta ar putea realiza cerintele legate de debitarea uleiului, crearea presiunii necesare, conservarea fortei si dezvoltarea unei curse a motorului hidraulic prin deplasarea pistonului, care duce in consecinta la fixarea piesei in dispozitiv.

Capitolul 4

Functiile sistemului dupa metoda elementelor de mediu

Elementele de mediu sunt elementele exterioare pompei manual-hidraulice si au influenta asupra acesteia in mediul in care aceasta exista in utilizare sau in afara acesteia. Unele sunt in aval iar altele in amonte fata de produs.

Stabilirea fazelor de existenta ale produsului

Fazele de viata ale sistemului sunt:

- depozitare

- transport

- utilizare - montaj / instalare

- actionare la strangere

- lucru (piesa e stransa, forta e conservata)

actionare la desfacere

Stabilirea functiilor

Elementele de mediu sunt cele care au tangenta cu produsul intr-o situatie data.

Fiecare mediu este caracterizat de un numar de elemente materiale sau/si imateriale numite interactiuni.

Elementele de mediu pentru un produs se stabilesc pentru fiecare faza de existenta a acestuia, ajungandu-se astfel la o cunoastere larga a mediului fizic inconjurator in care evolueaza sistemul.

a. Faza de utilizare - montaj / instalare (Fig. 16)

Elementele de mediu corespunzatoare acestei faze sunt: masa dispozitivului de frezat, motorul hidraulic si mana operatorului.

In figura 16, relatia 1 este de "a permite utilizatorului sa solidarizeze sistemul cu masa dispozitivului de frezat", iar relatia 2 este de "a permite utilizatorului sa actioneze motorul hidraulic".

Functiile care rezulta sunt urmatoarele: F1 Permite utilizatorului sa solidarizeze sistemul cu masa dispozitivului de frezat, si respectiv F2 permite utilizatorului sa actioneze un motor hidraulic.

Fig. 16 Faza de utilizare - montaj / instalare

b. Faza de utilizare - actionare la strangere (Fig. 17)

In aceasta faza elementele de mediu sunt: mana utilizatorului, uleiul, masa dispozitivului de frezat, motorul hidraulic.

Fig. 17 Faza de utilizare - actionare la strangere

In cadrul fazei de utilizare actionare la strangere, relatia 3 permite utilizatorului sa debiteze ulei cu mana, sistemul utilizand lucru mecanic - energie musculara. Relatia 4 permite actionarea motorului hidraulic prin dezvoltarea unei anumite curse si a unei anumite forte, in timp ce relatia 5 permite solidarizarea sistemului cu masa dispozitivului.

c. Faza de utilizare - lucru

In aceasta faza sistemul pompa manual-hidraulica creaza numai constrangeri cu elementele de mediu (Fig. 18). Elementele de mediu sunt: vibratii, aschii, lichid de racire. Functiile corespunzatoare acestora fiind:

- F6, a conserva forta in prezenta vibratiilor

- F7, a rezista la actiunea lichidului de racire

- F8, a rezista la actiunea aschiilor

Fig. 18 Faza de utilizare - lucru

d. Faza de utilizare - actionare la desfacere (Fig. 19)

Fig. 19 Faza de utilizare - actionare la desfacere

Ca si in cazul actionarii la strangere, elementele de mediu pentru aceasta faza sunt: mana (utilizatorul), masa dispozitivului de frezat, motorul hidraulic si uleiul. Functiile corespunzatoare sunt aceleasi ca sin in faza de strangere, dar aici actioneaza in sens invers.

e. Faza de transport (Fig. 20)

Fig. 20 Faza de transport

In cadrul fazei de transport, elementele de mediu au ca element central ambalajul, iar sistemul pompa manual-hidraulica devine element de mediu al acestuia.

Functiile in cazul acestei faze sunt: F12 - a rezista la actiunea altor produse aflate in contact fizic sau la distanta; F13 - a proteja sistemul de umiditate, praf; F14 - a proteja sistemul de deteriorare prin lovire, cadere; F15 - a fi adaptat la mijlocul de transport.

f. Faza de depozitare (Fig. 21)

Functiile in cazul acestei faze de viata a sistemului sunt:

- F16 a rezista la actiunea altor produse aflate in contact fizic sau la distanta;

- F17 a rezista la umiditate, la praf;

- F18 a permite asezarea sistemului in echilibru;

- F19 a fi adaptat la depozitarea in raft.

Fig. 21 Faza de depozitare

Capitolul 5

Stabilirea parametrilor functiilor

Tabelul. 2 Parametrii de caracterizare a functiilor

Functia

Parametri

Nivele

Flexibilitate

Control

F1, a debita ulei

Cantitatea de ulei ce trebuie transmisa

Presiunea de ulei

Timpul de debitare a uleiului

v = 50 cm3

p = 50 bari

timp de debitare maxim 30s

f0

f0

f0

Masurare

Masurare

Masurare

F2, a actiona motor hidraulic

Marimea cursei

c = 33mm

f1

Masurare

F3, a presa uleiul cu pistonul

Diametru piston

D = 44 mm

f1

Masurare

F4, a deplasa volum de ulei

Volum de ulei

v = 50 cm3

f0

Masurare

F5, a dezvolta o forta pe piston

Forta dezvoltata

F = 256 daN

f0

Calcul

F6, a dezvolta o anumita cursa

Marimea cursei

c = 33mm

f1

Masurare

F7, a conserva forta

Unghi filet

α < 30

f0

Masurare

F8, a dezvolta un moment cu mana

Moment minim

M = 400 daNmm

f0

Masurare

F9, a dezvolta o cursa unghiulara

Numar de rotatii

n = 16,5 rotatii

f1

Masurare

F10, a solidariza sistemul

Momentul de strangere

F = 130 Nm

f0

Calcul

F11, a utiliza lucru mecanic (energie musculara)

Numar de calorii

n = 2000 kcal

f1

Experimental

Capitolul 6

Ierarhizarea functiilor

Ierarhizarea functiilor consta in ordonarea lor functie de importanta stabilita prin ponderare. Pentru aceasta trebuie stabilita deci ponderea fiecarei functii din sistem.

Ponderea functiiolr inseamna stabilirea importantei care se atribuie fiecarei functii din totalul functiilor produsului. Ponderea astfel stabilita ofera indicatii pentru conceptor, pentru conducerea studiului. Astfel, functia cea mai importanta este studiata cu prioritate, iar timpul acordat este proportional cu importanta sa, cu ponderea atribuita.

Ponderea relativa a functiilor se face pe o matrice in care se gasesc toate functiile. Aceasta matrice permite stabilirea greutatii functiilor in procente (%). Acest procentaj este reprezentativ pentru importanta functiei.

Ponderile relative ale functiilor sistemului sunt prezentate in tabelul 3.

Functiile sistemului, in ordinea importantei lor sunt urmatoarele:

F1, a debita ulei;

F2, a actiona un motor hidraulic;

F3, a presa uleiul cu pistonul;

F4, a deplasa volum de ulei

F7, a conserva forta;

F10, a solidariza sistemul;

F5, a dezvolta o forta pe piston;

F6, a dezvolta o anumita cursa;

F11, a utiliza lucru mecanic;

F8, a dezvolta un moment;

F9, a dezvolta o cursa unghiulara.

Tabelul. 3 Parametrii de caracterizare a functiilor

f1

f2

f3

f4

f5

f6

f7

f8

f9

f10

f11

Total

f1

f2



f3

f4

f5

f6

f7

f8

f9

f10

f11

Total

Capitolul 7

Caietul de sarcini functional

7.1. Aspecte generale

Caietul de sarcini functional este realizat, in principal, cu datele rezultate in urma analizei functionale externe. Acesta reprezinta o referinta fata de care se judeca orice solutie care se adopta pentru produs.

In denumirea caietului de sarcini functional, cuvantul "functional" este folosit pentru a sublinia faptul ca acesta contine o descriere a produsului sub forma functiilor pe care acesta trebuie sa le indeplineasca.

7.2. Specificatii generale

In exploatarea unei masini-unelte privind fixarea unei piese in dispozitiv, pentru usurarea muncii operatorului, actionarea poate fi facuta in mai multe variante. Cea propusa in acest caz este de fixare a piesei de prelucrat cu ajutorul unei pompe manual-hidraulice ce actioneaza la randul sau un motor hidraulic cu ajutorul caruia se obtine fixarea piesei pentru prelucrare.

7.3. Specificatii pentru produs

Societatea noastra comercializeaza accesorii hidraulice, pneumatice si mecanice, si doreste sa puna pe piata o pompa manual-hidraulica cu fixare multipla, simpla si usor de inteles de catre muncitorii departamentului de fabricatie, usor de folosit si montat, si totodata cu un cost redus de mentenanta preventiva.

Societatea a prevazut ca aceasta pompa poate fi comercializata pe piata in numar de 7000 bucati pe an, pe o perioada de 5 ani, daca aceasta ar putea fi obtinuta la un pret de 350 RON.

In prezent nu sunt produse concurente pe piata.

7.4. Cerinte generale pentru produs

Societatea noastra doreste ca furnizorii interesati sa prezinte in faza consultarilor initiale urmatoarele elemente:

o justificare din punct de vedere ergonomic a solutiei propuse;

o descriere a materialelor folosite;

o prezentare a nivelelor realizate pentru functiile cerute;

propuneri de comercializare a produsului.

Pentru propunerea retinuta se va prezenta in mod obligatoriu un prototip.

7.5. Elementele de mediu pentru produs

Produsul " pompa manual-hidraulica pentru fixare multipla" trebuie sa poate fi montat cu usurinta pe masa masinii unelte, fara a necesita unelte speciale, si sa poata fi operational minim 5 ani.

Produsul trebuie sa fie proiectat astfel incat sa reziste la: umiditate, praf, particule de span, socuri, forte variabile. Totodata acesta trebuie sa conserve energia inmagazinata.

Limitele in ceea ce priveste energia utilizata sun date de urmatoarele:

respectarea normelor de securitate;

necesitatea functionarii sigure si precise a produsului, chiar dupa o stationare mai indelungata a acestuia;

alte aspecte vor fi stabilie dupa consultari.

7.6. Functiile produsului

Functiile produsului, criteriile de apreciere a acestora si constrangerile lor sunt prezentate in tabelul 4.



Tab. 4 Functiile produsului

Functii

Criterii de apreciere

Constrangeri

A debita ulei

- cantitatea de ulei ce trebuie transmisa: V = 0.05 l

- presiunea realizara: p = 50 bari

- timp ≈ 30 sec.

- asigurarea limitarii presiunii la 50 bari

A presa uleiul cu pistonul

- pistonul trebuie sa aiba o forma si dimensiune corespunzatoare, astfel incat sa transmita volumul de ulei impus

- trebuie aleasa o dimensiune cat mai corespunzatoare din punct de vedere al raportului lungime / diametru.

A dezvolta o forta pe piston

- utilizarea unui sistem surub - piulita ar fi preferabil fata de alte sisteme

A conserva forta

- utilizarea unui sistem surub - piulita ar fi preferabil fata de alte sisteme

- asigurarea conservarii fortei create pe parcursul unei perioade utile.

A realiza o anumita cursa

- cursa optima, din prisma raportului l / d astfel incat operatorul sa nu oboseasca , se de asemenea timpul de realizare a ei sa fie cat mai scurt.

Constrangeri

- aspect estetic;

- coerenta cu imaginea de marca a societatii;

- usurinta de a fi inteles de catre toti utilizatorii;

- testare pe 10 utilizatori;

- durabilitatea in functionare sa fie de cel putin 12 luni

- riscurile ranirii trebuie evitate in totalitate;

- se accepta procente de 3% de a jena la utilizare, dar fara a produce rani;

- garantia produsului sa nu fie mai mare de 24 luni.

7.7. Apelarea la variante

Variantele functionale pe care furnizorul le gaseste interesante pot fi acceptate pentru discutii. Daca furnizorul gaseste util un contact cu serviciul tehnic al societatii noastre, poate sa-l contacteze.

Societatea doreste sa primeasca propuneri de solutii care asigura functii suplimentare pentru produs legate de modul de a crea si consrva forta necesara debitarii volumului de ulei, cat si de a asigura posibilitatea de limitare a acestei forte create astfel incat pompa si deci in final dispozitivul masinii unelte sa nu se deterioreze.

Pot fi precizate momente legate de etapele de dezvoltare a produsului in care in mod obligatoriu este necesara consultarea.

Capitolul 8

Analiza functionala tehnica a sistemului

Diagrama bloc pentru intregul sistem, fara elementele de mediu este prezentata in figura 22.

Fig. 22 Diagrama bloc a sistemului pompa manual-hidraulica

Contactele ce apar intre elementele sistemului, cat si tipul lor sun prezentate in tabelul 5.

Tabelul 5 Contactele dintre elementele sistemului

Contactul nr.

Tipul cantactului

Elementele in contact

Grade de libertate preluate

C1

plan

Piulita speciala - placa de fixare

C2

cupla elicoidala

placa de fixare - cilindru (corp pompa)

C3

cupla elicoidala

piulita speciala - cilindru (corp pompa)

C4

cilindric

cilindru (corp pompa) - piston

C5

plan

cilindru (corp pompa) - garnitura

C6

plan

piston - garnitura

C7

cilindric

cilindru (corp pompa) - stift

C8

cilindric

stift - piulita de bronz

C9

cilindric / plan

cilindru (corp pompa) - piulita de bronz

C10

cupla elicoidala / plan

cilindru (corp pompa) - piulita

C11

plan

piulita de bronz - piulita

C12

cupla elicoidala

piulita de bronz - surub cu cap sferic

C13

cilindric

surub cu cap sferic - bolt

C14

punct pe sfera

surub cu cap sferic - piston

C15

cilindric

bolt - piulita cu manere

C16

cupla elicoidala

piulia cu manere - manere

Sistemul pompa manual-hidraulica poate fi impartit in urmatoarele subsisteme:

primul sistem: cilindru-piston, alcatuit din elementele 3, 4, 5;

al doilea sistem: surub-piulita, cuprinzand elementele: 6, 7, 9, 8;

al treilea sistem: de fixare (solidarizare) cu elementele: 1, 2;

al patrulea sistem: de actionare, cu elementele: 10, 11, 12.

Primul sistem este compus din trei elemente: cilindrul 3, pistonul 4 si garniturile 5. Acesa are ca elemente de mediu: placa de fixare 2, piulita speciala 1, piulita 9, piulita 7, stiftul 8, surubul cu cap sferic 6.

Diagrama bloc pentru primul sistem este prezentata in fig. 23. Tot pe aceasta sunt trasate si fluxurile. Forta transmisa de surubul 6 determina un flux care se inchide prin placa de fixare 2.

Fig. 23 Diagrama bloc pentru sistemul cilindru-piston

Relatiile de calcul a fluxului :

forta axiala la surub (corpul 6), care a fost determinata anterior, avand valoarea Q = 760 daN

M - momentu manual, ds - diametrul surubului, rf - raza de frecare.

Aceasta forta este transformata in presiune de ulei, la valoarea de 50 bari (impusa), si se transmite, sub forma de tensiuni prin corpul cilindrului 3 la placa de fixare 2.

Contactele ce apar intre elementele acestui sistem sunt urmatoarele:

C4 - suprafata cilindrica - preia 5 grade de libertate pistonului 4, permitand acestuia doar translatia in lungul axei cilindrului.

C5 - suprafata plana - preia 4 grade de libertate garniturii 5, permitand acesteia numai translatia in lungul axei cilindrului si rotatia in jurul acesteia.

C6 - suprafata plana - preia garniturilor 5 inca un grad de libertate, translatia relativa in lungul axei pistonului.

Sistemul al doilea cuprinde elementele: surubul cu cap sferic 6, piulita 7, piulita de bronz 9, stiftul 8. Diagrama bloc a acestui sistem este data in fig. 24, impreuna cu fluxurile ce strabat sistemul.

Fig. 24 Diagrama bloc pentru sistemul surub - piulita

Fluxul ce apare in acest caz este dat de momentul sub care este actionat surubul 6, si se transmite prin piulita 9, boltul 8, si mai departe prin corpul 3.

Momentul este determinat cu formula :

M =

Pentru a face fata solicitarilor, stiftul 8 a fost verificat si dimensionat astfel:

Tensiunea de forfecare:

Tensiunea de contact:

Al treilea sistem, care are rolul de fixare si solidarizare cuprinde elementele: placa de fixare 2, piulita speciala 1. Diagrama bloc corespunzatoare acestuia este prezentata in fig. 25.

Fig. 25 Diagrama bloc a sistemului de fixare

Fluxul din cadrul diagramei bloc a sistemului de fixare este dat de momentul de torsiune ce apare in sistem la actionarea piulitei cu manere. Acest flux se inchide prin masa dispozitivului de frezat.

Deoarece valoarea acestui moment este neglijabila intre elementele subsistemului in cauza, acestea vor fi dimensionate constructiv, fara a fi necasara verificare a lor la actiunea acestui moment.

Fluxul inchis, reprezentat punctat, este creat de piulita speciala 1, care trebuie sa blocheze corpul 3 in placa de fixare 2.

Diagrama bloc al celui de al patrulea sistem, cel de actionare, cuprinzand elementele: piulita cu manere 12, manerele 11 si boltul 10, este prezentata in figura 26.

Elementele de mediu ale acestui sistem sunt: mana operatorului sisurubul cu cap sferic.

In acest caz, fluxul creat la aplicarea momentului M de catre operator este transmis prin manerele 11, piulita 12 si boltul 10 la surubul cu cap sferic 6.

Momentul aplicat este dat de relatia:

M =

Corespunzator acestui moment, boltul 10 a fost dimensionat si verificat astfel:

Tensiunea de forfecare:

Tensiunea de contact:

Intre stift si surub:

Intre stift si piulita:

Fig. 26 Diagrama bloc a sistemului de actionare

Capitolul 9

Cautarea altor solutii pentru unele dintre functiile sistemului

Caularea unei solutii pornind de la functiile stabilite in urma analizei functionale a nevoii se poate face folosind arborele functional al principiilor si deciziilor. Metoda se poate aplica pentru fiecare functie care trebuie realizata.

In cazul sistemului pompa manual - hidraulica, functia F1: a debita ulei - se stabilesc principiile posibile pentru realizarea acesteia, fig. 27.

Principiul care poate fi folosit este de a utiliza o pompa de ulei. Legat de acesta sunt prezentate mai multe solutii, care la randul lor determina noi principii, ai iarasi alte solutii. Cautarea poate astfel continua.

Fig. 27 Principii posibile pentru realizarea functiei: a debita ulei

Alegerile trebuiesc facute plecand de la nevoie. In mod justificat se retin principiile aplicabile pentru satisfacerea nevoii. Eliminarea unui principiu trebuie bine justificata, altfel existand posibilitatea sa fie pierduta solutia cea mai buna. De exempul: actionarea pompei cu un motor cu ardere interna nu este de dorit, deoarece acesta este prea voluminos, este zgomotos, si in plus creaza probleme de evacuare a gazelor. Pentru principiile retinute se cauta solutiile aplicabile. Dupa judecarea acestora se resping cele care nu pot fi folosite. Intr-un final pot fi retinute mai multe solutii care pot fi aplicate, dintre care trebuie aleasa cea mai una. Plecand de la nevoie, riscul pierderii solutiei cea mai buna este exclus.

In fig. 28, sunt prezentate variante de principii si solutii legate de realizarea functiei F5: a dezvolta o forta pe piston.

Fig. 28 Principii posibile pentru realizarea functiei: a dezvolta o forta pe piston

Bibliografie.

1. Ungureanu I., Analiza functionala, Editura Universitatea Pitesti, 2007

2. Nanu A., Tehnologia materialelor, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1982.

3. Tache V., Ungureanu I., Stroe C., Proiectarea dispozitivelor pentru masini-unelte, Editura tehnica, Bucuresti, 1995.

4. Tache V., s.a., Indrumar de proiectare a dispozitivelor, Institutul Politehnic, Bucuresti, 1980.

5. Ungureanu I., Marinescu I., Constructia si exploatarea dispozitivelor, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti, 1982.

6. Mocanu D.R., Rezistenta materialelor,Editura Tehnica,1980







Politica de confidentialitate





Copyright © 2023 - Toate drepturile rezervate