Laborator L4 - MECANISME CU CRUCE DE MALTA [PDF]

Zitiervorschau

Mecanisme – Îndrumar de laborator

Lucrarea # 4

MECANISME CU CRUCE DE MALTA 1. Scopul lucrării Cunoaşterea mecanismelor cu cruce de Malta şi determinarea principalelor caracteristici ale acestora.

2. Consideraţii teoretice Mişcarea intermitentă de rotaţie se poate realiza cu ajutorul unui mecanism format dintr-o manivelă prevazută cu un stift şi cu un disc cu canale (fig. 4.1). În cazul în care raza discului este infinită se obţine un mecanism cu mişcare intermitentă de translaţie (fig. 4.2).

fig. 4.1

Laborator # 4

fig. 4.2

27

Mecanisme – Îndrumar de laborator

Pentru buna funcţionare a mecanismelor de acest fel este necesar ca intrarea şi ieşirea stiftului din canalele discului să se facă pe direcţia acestora (evitarea şocurilor). Pentru aceasta, este necesară divizarea precisă a discului şi de asemenea, blocarea acestuia în timpul în care ştiftul nu se află în canal. Blocarea stiftului se poate realiza cu ajutorul unor elemente exterioare (role de indexare) sau cu un cilindru decupat, montat pe axul manivelei, caz în care discul capată forma unei cruci (fig. 4.3), de unde şi denumirea mecanismului.

fig. 4.4

Fig. 4.3

O caracteristică importantă a acestor mecanisme este raportul dintre timpul de miscare (tm) şi timpul de staţionare (ts), al crucii, la o rotaţie completă a manivelei. Clasificarea mecanismelor cu cruce de Malta poate fi făcută: •

dupa poziţia manivelei faţă de cruce: mecanisme cu angrenare exterioară (fig. 4.3) şi mecanisme cu angrenare interioară (fig. 4.4);

•

dupa numărul de canale ale discului: mecanisme cu discuri cu trei (Fig. 4.5.a), patru (fig. 4.3), cinci (fig. 4.5.b) sau mai multe canale;

•

după numărul ştifturilor antrenoare – cu unul (fig. 4.6.a), doua (fig. 4.6.b) sau mai multe ştifturi.

La mecanismele care au un singur ştift de antrenare crucea face o rotaţie în timpul în care, manivela efectuează un număr de rotaţii egal cu numarul canalelor.

fig. 4.5 28

Laborator # 4

Mecanisme – Îndrumar de laborator

Dacă există mai multe ştifturi de antrenare numărul rotaţilor pe care trebuie să le efectueze manivela pentru o rotaţie a crucii, este mai mic. Cu astfel de mecanisme este posibilă realizarea de timpi de staţionare diferiţi ai crucii.

fig. 4.6 Pentru micşorarea timpului de staţionare al crucii se folosesc mecanisme cu cruce de Malta cu accelerator, la care viteza unghiulară a manivelei nu mai este constantă (mişcarea acesteia este accelerată în timpul în care stiftul de antrenare se găseste în canal). În figurile 4.7, 4.8 şi 4.9 sunt prezentate trei mecanisme cu cruce de Malta şi accelerator.

fig. 4.7

fig. 4.8

fig. 4.9

3. Modul de lucru Pentru mecanimele cu cruce de Malta cu angrenare exterioara (fig. 4.3) şi angrenare interioara (fig. 4.4) se vor reprezenta schemele cinematice şi se vor determina rapoartele dintre timpii de mişcare şi cei de staţionare ai crucilor (ţinând cont de modul în care trebuie sa se realizeze intrarea şi ieşirea ştifturilor din canal), considerând viteza unghiulară a manivelei constantă. Relaţiile se vor generaliza pentru cazul în care crucea are “n” canale. Se vor determina dependentele dintre unghiurile de rotire ale crucilor şi cele ale manivelelor, prin derivarea cărora se vor obţine expresiile vitezelor şi acceleraţilor unghiulare ale crucilor, care se vor reprezenta grafic. Laborator # 4

29

Mecanisme – Îndrumar de laborator

Pentru mecanismele cu cruce de Malta şi accelerator se vor reprezenta schemele cinematice şi se vor determina gradul de mobilitate şi clasa. În continuare se va determina raportul dintre timpul de miscare şi timpul de staţionare al crucii în funcţie de elementele constante (lungimi) ale mecanismelor. Pentru mecanismul cu cruce de Malta şi accelerator cu culisa antrenantă, a cărui schema cinematică de principiu este aratată în fig. 4.10 dependenţa dintre unghiul de rotire al crucii şi unghiul de rotire al elementului conducator este: ϕ5 = arctg

R1R3 sin ϕ1 A35 R − 2 A13 R1 cos ϕ1 + A213 − R3 ( R1 cos ϕ1 − A13 ) 2 1

,

(1)

unde: A13=O1O3; A35=O3O5; R1=O1A; R3=O3B; În cadrul lucrării se vor determina expresiile unghiului de rotire al crucii mecanismului cu culisa antrenoare şi vitezele acceleraţilor unghiulare ale celor două mecanisme.

fig. 4.10

4. Rezultate Rezultatele se vor trece într-un referat conform modelului anexat.

30

Laborator # 4

Mecanisme – Îndrumar de laborator

Student: ............................... Anul ...... Grupa .... Data ..... Lucrarea nr. 4 MECANISME CU CRUCE DE MALTA Scopul lucrării: Denumirea, schema cinematică, mecanismul echivalent

Schema structurala

Clasele cuplelor cinematice

Unghiul, viteza şi acceleraţia unghiulară a crucii

* Se vor determina influenţa numărului de canale ale crucii asupra raportului dintre timpul de mişcare şi timpul de staţionare al crucii; * se vor compara valorile raportului, respective pentru angrenarea exterioară şi interioară; * pentru mecanismele cu accelerator cu culisă se vor determina elementele constant (A, R) asupra raportului respective.

Laborator # 4

31

Mecanisme – Îndrumar de laborator

32

Laborator # 4