Lucrări de laborator

Familiarizarea studentilor cu principalele notiuni de mecanisme si de

analiza structurala, care se va finaliza cu:

- realizarea schemei structurale a unui mecanism real sau a unei machete.

- efectuarea analizei structurale care are ca scop: stabilirea corecta a numarului de

elemente; stabilirea corecta a numarului de cuple cinematice si a clasei lor ; determinarea

familiei mecanismului ; calculul gradului de mobilitate; descompunerea

mecanismului in grupe structurale de tip Assur ; stabilirea clasei mecanismului.

- realizarea schemei cinematice, a mecanismului analizat, utilizand scarile de reprezentare

grafica.

2.Notiuni teoretice.

Mecanismul este un sistem tehnic care transmite si transforma miscarea

primita de la un element conducator sau motor la un element final, condus sau de

lucru. Acest sistem tehnic este realizat din elemente cinematice legate prin cuple

cinematice, cunoscute si sub denumirea de organe de masini.

Elementul cinematic este un corp, solid si rigid, prin intermediul caruia se

transmit miscarile. In functie de rolul lor, ele pot fi:

- conducatoare, primind miscarea din exteriorul mecanismului prin intermediul unei

cuple fixata la batiu si pot fi cu miscare - de rotatie ( manivele Fig.1.1a, roti dintate

Fig.1.1b, came Fig.1.1c, culise sau ghidaje, Fig.1.1f), oscilatorie ( balansier

Fig.1.1d, culisa, cilindru Fig.1.1e), translatie (culisou, patina sau piatra de culisa

Fig.1.1f, piston);

- intermediare, cu miscare planparalela sau spatiala, numite biele;

- finale sau de lucru, care executa lucrul mecanic util, pentru care a fost conceput

mecanismul si pot avea aceleasi forme si miscari ca si elementele conducatoare;

- batiu sau element fix ,de care se leaga elementul conducator si cel de lucru.

De notat ca, atunci cand miscarea se primeste la un element intermediar,

Fig.1.1e, se realizeaza o grupa conducatoare impreuna cu un alt element.

Elementele cinematice se calsifica in clase sau ranguri in functie de cate

cuple are elementul in structura sa. Clasa sau rangul 1 cand are o singura cupla, etc.

6

Fig.1.1

In schemele structurale, elementele se reprezinta prin segmente sau figuri

geometrice simple si se noteaza prin cifre arabe incepand, de regula, cu elementul

conducator, care se marcheaza cu o sageata si se termina cu elementul fix. In unele

lucrari, elementul fix se noteaza cu zero. Daca lungimile elementelor se reprezinta la

scara, iar unghiurile in marime naturala, se obtine o schema cinematica.

De notat faptul ca, elementul in spatiu poate avea sase miscari: 3 rotatii in

jurul axelor de coordonate carteziene si 3 translatii de-a lungul axelor sistemului de

referinta.

Cupla cinematica este o legatura mobila si directa intre doua elemente.

Daca intr-un nod se gasesc mai multe elemente, cupla poate fi multipla iar numarul

lor devine egal cu numarul elementelor din care se scade o unitate. In cazul in care

intr-un nod se afla doua cuple, inseamna ca intre ele se gaseste un element de

marime zero sau degenerat.

In schemele structurale, cuplele se reprezinta prin figuri geometrice simple

(cercuri, dreptunghiuri, Fig.1.2) si se noteaza cu litere mari incepand, de regula, cu

legatura elementului conducator la batiu.

Cuplele se clasifica in clase, dupa numarul de restrictii impuse de legatura

elementelor, care participa la realizarea ei. Restrictia inseamna pierderea unei

miscari pe care elementele o aveau inainte de legare. Daca se introduce o restrictie,

cupla este de clasa unu, etc. In Fig.1.2, se prezinta principalele cuple cinematice.

7

Fig.1.2

Avand in vedere diversitatea marea de cuple cinematice utilizate, ele se pot

clasifica si dupa alte criterii, cum ar fi:

- forma contactului

? ? ?

-

suprafata - inferioare

punct sau segment de dreapta superioare

8

- caracterul miscarii relative dintre elemente

??

??

?

rotatie si translatie

translatie

rotatie

- directia miscarilor

? ? ?

spatiale

plane

- realizarea contactului

? ? ?

deschise

inchise

De regula, restrictiile dau informatii cu privire la felul sarcinilor care pot fi

transmise prin intermediul cuplelor si care pot fi: forte; momente; forte si momente.

Tinandu-se cont de criteriile de clasificare, pentru cuplele din Fig.1.2, se

prezinta simbolizarile si se fac urmatoarele