http://adf.ly/EylhE

LUCRARE DE SPECIALITATE

PENTRU OBŢINEREA CERTIFICATULUI DE COMPETENŢĂ PROFESIONALĂ

Nivel 3

Elev:

SPECIALITATEA: TEHNICIAN MECATRONIST

Indrumător:

SESIUNEA

TEMA:

ASAMBLĂRI DEMONTABILE UTILIZATE ÎN PNEUMATICĂ

CUPRINS

1. ARGUMENT

2. GENERALITĂŢI

2.1 ASAMBLĂRI FILETATE

2.2 ASAMBLĂRI ELASTICE

3. ASAMBLĂRI DEMONTABILE ÎN PNEUMATICĂ

3.1 RACORDURI, FITINGURI

3.2 MANOMETRE

3.3 ELEMENTE COMPONENTE DE ASAMBLARE

3.4 DISTRIBUITOARE CU SUPAPE

3.5 DISTRIBUITOARE CU SRTAR CILINDRIC

3.6 SUPAPE DE SENS UNIC CU ARC

3.7 SUPAPE REGULATOARE DE PRESUNE

4. NORME DE SĂNĂTATE ŞI SECURITATE A MUNCII ÎN SISTEMELE PNEUMATICE

5. BIBLIOGRAFIE

1. ARGUMENT

Conceptul de “mecatronică” (MECAnica + elecTRONICA) a fost folosit pentru prima dată de către japonezi, la începutul anilor ’70. Primul program de educaţie mecatronică în inginerie a fost elaborat în 1978 la Universitatea Toyohashi din Japonia.

Japonia a fost urmată, la scurt timp, de universităţi de tradiţie din Marea Britanie, Finlanda, Olanda, Germania. La noi în ţară studiul mecatronicii a fost introdus după 1989.

Mecatronica constă în combinarea a trei domenii tehnice mari: mecanic (mecanică fină), electric-electronic şi informatic.

Aceasta are ca obiectiv principal formarea de specialişti de concepţie, fabricaţie, exploatare şi cercetare, în următoarele domenii de activitate:

- echipamente inteligente pentru industria de mecanică fină, instrumentaţie, automatizări, roboţi industriali (concepţie, fabricare şi exploatare), automobile, industria nuclearo-energetică, biologie, medicină, etc;
- aparatură electronică şi optoelectronică de uz industrial şi casnic;
- echipamente informatice şi pentru birotică;

- echipamente pentru cercetare ştiinţifică şi laboratoare.

Echipamentele pneumatice sunt cele care au revoluţionat prelucrările mecanice , datorită faptului că au putut conferi precizie de execuţie, automatizarea masivă a proceselor de producţie, deplasarea precisă a capetelor de lucru , fixarea fermă şi precisă a pieselor, deplasarea precisă şi fermă a meselor maşinilor unelte, deplasarea precisă a grinzilor.

Asamblările demontabile sunt cele mai flosite în domeniul pneumaticii, deoarece prin intermediul lor se realizează montajul echipamentelor cu conectorii, dar şi a elementelor componente ale fiecărui sistem pneumatic în parte , pentru realizarea întregului.

Cele mai utilizate asamblări demontabile utilizate în pneumatică sunt asamblările filetate întâlnite la toţi conectorii şi în cadrul echipamentelor, capacelor, etc. şi asamblările elastice, arcuri elicoidale care servesc la menţinerea unor elemente în anumite poziţii sau la revenirea altora în poziţia iniţială..

CAP. 2. GENERALITĂŢI

Asamblările demontabile permit montarea şi demontarea repetată a îmbinării, fără distrugerea părţilor componente.

Aceste asamblări prezintă dezavantajul autodesfacerii,sub acţiunea şocurilor şi vibraţiilor, cu efect neativ asupra funcţionării mecanismelor şi în special a sistemelor pneumatice şi hidraulice , unde este afecttă grav etanşarea şi presiunea în sistem.

De aceea se fac cercetări pentru eficietizarea soluţiilor împotriva autodesfacerii.

Tipurile de asamblări demontabile care pot fi întâlnite în sistemele tehnice pot fi:

• asamblari filetate (surub - piulita);

• asamblari prin forma (pene, caneluri, profile poligonale);

• asamblari prin frecare (pe con, cu strângere);

• asamblari elastice.

Asamblările demontabile folosite în pneumatică sunt asamblările filetate şi asamblările elastice.

2.1 ASAMBLĂRILE FILETATE

Filetul constituie partea caracteristica cea mai importantă a asamblării filetate, la care trebuie să existe un filet exterior şi unul interior pentru realizarea asamblării.

1. Dupa forma si rolul functional filetele pot fi:

a) de fixare, respectiv de strângere de obicei filetul triunghiular;

b) de strângere si etansare, pentru tevi (filetul triunghiular fara joc la vârfuri,

filetul conic);

c) de miscare (filetul dreptunghiular, trapezoidal în forma de ferastrau, rotund;

2. Dupa sensul de înfasurare:

a) spre dreapta;

b) spre stânga (pentru reglarea coincidentei sensulului strângerii piulitei si cel al rotatiei unui arbore spre a nu se slabi în timpul exploatarii, filetul de la buteliile de aragaz, etc.);

3. Dupa numarul de începuturi:

a) cu un singur început;

b) cu mai multe începuturi (la suruburile de miscare pentru îmbunatirea

randamentului);

4. Dupa forma lui :

a) triunghiular cu unghiul la vârf 600 (filete metrice) sau de 550 (la suruburile în toli – Whitworrh) (fig.3.3.a);

b) patrat sau dreptunghiular (fig.3.3.b)

c) trapezoidal (fig. 3.3.c)

d) fierastrau (fig. 3.3.d)

e) rotund(fig.3.3.e)

Caracteristicile geometrice ale filetului (fig. 3.4)

Elementele geometrice ale unui filet sunt standardizate (STAS 3872)

- profilul

- unghiul la vârf α

- pasul p

- numarul de inceputuri i

- diametrul exterior d; D

- diametrul interior d1;D1

- diametrul mediu d2; D2

- înaltimea profilului primitiv (generator) pentru filetul metric H=0,8660p)

- întltimea efectiva H1

- unghiul de înfasurare β (înclinarea elicei)

- sensul de înfasurare (dreapta, stânga)

Se observa ca desfasurând spira, unghiul flancurilor β are marimea β1, β2 sau β

dupa cum este determinat de diametrul interior d1, mediu d2 sau exterior d (fig.3.5)

În calcule, unghiul β se considera totdeauna în raport cu diametrul mediu d2.

Interschimbabilitatea este asigurata atunci când, pentru suruburile de aceleasi fel si de aceeasi marime, sunt respectate dimensiunile date prin standarde pentru: d, d1, d2, p si α

Dimensiunile diametrelor surubului d1, d2, d respectiv D1, D2, D difera între ele (pentru acelasi diametru) numai prin valoarea tolerantei, având aceeasi cota nominala.

2.2.ASAMBLĂRILE ELASTICE

Arcurile sunt organe de maşini care realizează o legătură elastică între anumite piese sau subansamble ale unei maşini. Prin forma lor şi prin caracteristicile mecanice deosebite ale materialelor din care se confecţionează, arcurile au capacitatea de a se deforma sub acţiunea unei forţe exterioare, preluând lucrul mecanic al acesteia şi înmagazinându-l sub formă de energie de deformaţie. La dispariţia sarcinii exterioare, energia înmagazinată este restituită sistemului mecanic din care face parte arcul.

Clasificarea arcurilor se face după o serie de criterii, prezentate în continuare.

§ După forma constructivă, se deosebesc: arcuri elicoidale, arcuri bară de torsiune, arcuri spirale plane, arcuri în foi, arcuri inelare, arcuri disc şi arcuri bloc.

§ După modul de acţionare a sarcinii exterioare, clasificarea se face în: arcuri de compresiune, arcuri de tracţiune, arcuri de torsiune şi arcuri de încovoiere.

§ După solicitarea principală a materialului, se deosebesc arcuri solicitate la torsiune, la încovoiere şi la tracţiune-compresiune.

§ După natura materialului din care este executat arcul, se deosebesc arcuri metalice şi arcuri nemetalice.

§ După variaţia rigidităţii, arcurile pot fi cu rigiditate constantă sau cu rigiditate variabilă (progresivă sau regresivă).

§ După forma secţiunii arcului, se deosebesc arcuri cu secţiune circulară, inelară, dreptunghiulară, profilată sau compusă.

Domeniile de folosire ale arcurilor sunt variate, cele mai importante fiind:

§ amortizarea şocurilor şi vibraţiilor (la suspensiile autovehiculelor, cuplaje elastice, fundaţia utilajelor etc.);

§ acumularea de energie (la ceasuri cu arc, arcurile supapelor etc.), care apoi poate fi restituită treptat sau brusc;

§ exercitarea unei forţe permanente, elastice (la cuplajele de siguranţă prin fricţiune, ambreiaje prin fricţiune etc.);

§ reglarea sau limitarea forţelor (la prese, robinete de reglare etc.);

§ măsurarea forţelor şi momentelor, prin utilizarea dependenţei dintre sarcina exterioară şi deformaţia arcului (la cântare, chei dinamometrice, standuri de încercare etc.);

§ modificarea frecvenţei proprii a unor sisteme mecanice.

În pneumatică, cel mai des utilizate sunt arcurile elicoidale, care intră în componenţa multor echipamente.

Arcurile elicoidale se obţin din sârme sau bare de diverse profile, înfăşurate pe o suprafaţă directoare.

Arcurile elicoidale se clasifică după o serie de criterii, prezentate în continuare.

§ După forma secţiunii spirei, arcurile elicoidale pot fi cu secţiune rotundă, cu secţiune pătrată sau dreptunghiulară, cu secţiune profilată;

§ După forma suprafeţei directoare, arcurile elicoidale se împart în arcuri cilindrice, arcuri conice, arcuri dublu conice, paraboloidale, hiperboloidale, prismatice etc.

§ După modul de acţionare a sarcinii, se deosebesc arcuri elicoidale de compresiune, de tracţiune şi de torsiune.

Standardele reglementează, pentru arcuri elicoidale, clasificarea, terminologia şi reprezentarea în desenul tehnic.

Arcuri elicoidale cilindrice de compresiune

În figurile de mai jos sunt prezentate câteva soluţii de arcuri elicoidale de compresiune şi elementele geometrice ale arcurilor cilindrice elicoidale de compresiune cu secţiunea spirei rotundă şi dreptunghiulară .

Terminologia utilizată pentru arcurile elicoidale cilindrice de compresiune cu secţiunea spirei rotundă (aplicabilă şi la secţiune dreptunghiulară a spirei) este:

§ d - diametrul spirei;

§ D_i - diametrul interior de înfăşurare;

§ D_m - diametrul mediu de înfăşurare;

§ D - diametrul exterior de înfăşurare;

§ t - pasul spirei;

§ H₀ - lungimea arcului în stare liberă;

§ a₀ - unghiul de înclinare al spirei în stare liberă.

Cap. 3. ASAMBLĂRI DEMONTABILE ÎN PNEUMATICĂ

3.1. RACORDURI , FITINGURI

Importanta fiting-urilor in domeniul pneumatic este evidenta in cazul in care, spre exemplu, o intrerupere a circuitului datorata unei cuple sau robinet poate cauza defectarea unui utilaj / echipament.

Pornind de la aceasta, societatea noastra a ales, dupa testarea produselor mai multor producatori, sa promoveze conectorii pneumatici / cuplele pneumatice cu cea mai buna fiabilitate.

Din gama conectorilor si cuplelor pneumatice fac parte:

cuple rapide metalice
cuple rapide simple
cuple rapide cu filet
cuple rapide cu O-ring
regulatoare
intrerupatoare
dispozitive de evacuare aer (filtre reducere zgomot)

Cuple rapide

Regulator

Cuplă cu O ring

Dispozitiv de evacuare a aerului

Cuplele rapide cu filet asigura racordarea diferitelor echipamente pneumatice la reteaua de aer comprimat, fiind montate pe cilindrii pneumatici si pe valvele si electrovalvele pneumatice, pentru conectarea la tubul de aer, precum si pe grupurile de preparare (filtrele regulatoare). In anumite situatii acestea pot fi inlocuite cu regulatoare, care se monteaza direct pe cilindrul pneumatic.

3.2.MANOMETRE

Toate formele costructive de manometre se conectează în sistem prin racord filetat, la care se ataşează sisteme de etanşare eficiente.

3.3.ELEMENTE COMPONENTE DE ASAMBLARE

Cilindri în tandem , reprezintă un ansamblu (tandem) compus din doi cilindri dublă acţiune într-o singură unitate cu scopul amplificării forţei exercitate de cilindru (până la dublu). Acest cilindru este folosit acolo unde este nevoie de putere mărită şi gabarit diametral relative redus impus de condiţiile de instalare.

Cilindru dublu

Distribuitor 3/2 normal închis cu supapă disc, comandat pneumatic

3.4.DISTRIBUITOARE CU SUPAPE

Distribuitoare cu supape. Sunt acele distribuitoare la care conexiunile interne se realizează cu ajutorul unor elemente de etanșare de tip supapă. Comanda este de obicei mecanică, cu ajutorul unui plunjer.

Distribuitor 3/2 cu supapă sferică

3.5. DISTRIBUITOARE 5/3 CU SERTAR CILINDRIC (COMANDĂ PNEUMATICĂ ŞI REVENIRE CU ARC)

Comanda acestui distribuitor este realizată de către piloţii (elementele de tip piston) montate la capetele sertarului. La alimentarea racordului de pilotare 12 sertarul este deplasat spre stânga realizându-se legătura între racordurile 1 şi 2 respectiv 4 şi 5. Pentru comutarea poziţiei distribuitorului este necesară ventilarea racordului 12 şi alimentarea racordului 14. Datorită faptului că distribuitorul nu revine în poziţia iniţială după dispariţia comenzii.

3.6. SUPAPA DE SENS UNIC CU ARC

Conform figurii de mai jos, dacă apare o curgere de fluid de la stânga la dreapta, forţa de presiune împinge elementul mobil (talerul), arcul se comprimă, iar agentul de lucru trece prin spaţiul dintre elementul mobil, arc şi corpul supapei. La o curgere inversă, forţa de presiune, se însumează cu forţa din arc şi se opun deschiderii supapei, deci agentul de lucru nu poate traversa supapa.

Supapă de sens unic cu arc

3.7. SUPAPE REGULATOARE DE PRESIUNE.

Supapele regulatoare de presiune permit reglarea presiunii într-un circuit pneumatic în aval la valoarea dorită (în domeniul de lucru al aparatului) şi menţin constantă această valoare. La creşterea presiunii în aval ca urmare a scăderii consumului, membrana elastică se deformează deplasându-se în sus împreună cu plunjerul, reducând astfel secţiunea de intrare a aerului, respectiv debitul de aer prin supapă şi implicit se reduce presiunea în aval.

Regulator de presiune

Cap. 4. NORME DE SĂNĂTATE ŞI SECURITATE A MUNCII

ÎN SISTEMELE PNEUMATICE

§ Norme specifice de securitate a muncii pentru activitatea de producere a aerului comprimat cuprind masuri de prevenire a accidentelor de munca si imbolnavirilor profesionale, specifice acestei activitati.

§ Scopul prezentelor norme specifice este eliminarea sau diminuarea factorilor de risc existenti in sistemul de munca (executant-sarcina de munca-mijloace de productie-mediu de munca).

§ Vârsta persoanelor admise la exploatarea instalaţiilor pentru producerea aerului comprimat va fi de minim 18 ani.

§ La instalaţiile de producere a aerului comprimat se vor afişa, la loc vizibil, instrucţiuni specifice de securitate a muncii privind exploatarea acestora.

§ Operatorul care lucrează la instalaţiile de producere a aerului comprimat va avea echipamentul de lucru, încălţămintea şi mâinile curate, fără urme de ulei sau grăsime.

§ Atunci când agregatul de comprimare are un singur filtru de aer este interzis curăţarea acestuia în timpul funcţionării.

§ Inainte de punerea in functiune a agregatului de comprimare se va verifica de catre operator intreaga instalatie, inc1usiv legarea la nulul de protectie si la priza de pamant,comform prevederilor standardelor in vigoare, dupa care se va deschide robinetul cu ventil pentru alimentarea cu apa de racire a instalatiei.

§ Debitul apei de racire va fi reglat astfel incat temperatura normala a apei,dupa racirea instalatiei, sa nu depaseasca temperatura indicata in Cartea tehnica a utilajului.

§ Se interzice pornirea agregatului de comprimare fara ca apa de racire sa circule in instalatie.

§ Pornirea si oprirea agrgatului de comprimare trebuie sa se faca conform instructiunilor prevazute in Cartea tehnica a utilazului.

§ 0peratorul nu va permite functionarea agregatului daca temperatura aerului comprimat va depasi 60°C, la iesirea din racitoarele finale.

§ Temperatura apei de racire la evacuarea din racitoarele intermediare,precum si din camasile de racire, nu trebuie sa depaseasca valorile prescrise in Cartea tehnica a utilajului.

§ Se interzice utilizarea agregatelor de comprimare a aerului daca apa de rae ire nu are parametri in conformitate cu eei indieati in Cartea tehnica a utilajului.

§ Înainte de oprirea agregatului de comprimare se va proceda la purjarea impuritatilor si a condensului din racitoarele intermediare si finale, oalele de condens, recipiente tampon, precum si a celorlalte puncte de purjare ale separatoarelor pe o distanta de 50 m de statia de compresare in toate directiile.

Agregatul de comprimare a aerului trebuie sa fie oprit in mod obligatoriu in urmatoarele cazuri:

a )spargerea unei conducte;

b )vibratii datorate cuplajelor defecte ale organelor in miscare si fixarii incorecte a conductelor;

c )cresterea presiunii de refulare peste limita maxima prescrisa;

d)scaderea presiunii de separatie sub limita prescrisa.