![]() | |
![]() |
![]() ![]() |
Politica de confidentialitate |
|
![]() | |
• domnisoara hus • legume • istoria unui galban • metanol • recapitulare • profitul • caract • comentariu liric • radiolocatia • praslea cel voinic si merele da aur | |
![]() |
Aplicatii privind determinarea prin calcul a erorilor de orientare a unei piese dupa doua suprafete cilindrice interioare.
Calculul erorilor de orientare a unei
piese dupa doua suprafete cilindrice interioare si
fata de doua dornuri
de orientare sunt facute pe o piesa reprezentativa (piese de tip: parghii,
biele, eclise, etc.) care a fost
prezentata la capitolul 3 in figura
3.7, aceasta s-a facut cu scopul de a fi
puse in evidenta modificarile valorilor coordonatelor (
;
;
si
) si ale erorilor de orientare a centrelor celor doua suprafete
cilindrice interioare (
si
); s-a luat in considerare variatia diametrelor celor doua
suprafete cilindrice interioare (
si
); distanta dintre axele acestora (
) in urmatoarele ipoteze:
diametrele celor doua suprafete cilindrice interioare au valori diferite;
diametrele celor doua suprafete cilindrice interioare au valori identice.
Semnificatia notatiilor folosite este urmatoarea:
- distanta dintre
axele celor doua suprafete cilindrice interioare si reprezinta dupa caz: Amin
; A ; Amax sau oricare
valoare cuprinsa intre valoarea minima si cea maxima;
- diametrul suprafetei cilindrice interioare
S1Di si reprezinta dupa caz:
D1min ; D1 ; D1max sau oricare valoare cuprinsa intre valoarea minima si cea maxima;
-diametrul suprafetei cilindrice interioare
S2Di si reprezinta dupa caz:
D2min ; D2 ; D2max sau oricare valoare cuprinsa intre valoarea minima si cea maxima;
S1Di - suprafata cilindrica interioara S1Di si reprezinta dupa caz: S1min ; S10 ; S1max sau
oricare valoare cuprinsa intre valoarea minima si cea maxima;
S2Di - suprafata cilindrica interioara S2Di si reprezinta dupa caz: S2min ; S20 ; S2max sau
oricare valoare cuprinsa intre valoarea minima si cea maxima;
- toleranta distantei dintre centrele
celor doua suprafete cilindrice interioare;
- toleranta
diametrului suprafetei cilindrice interioare S2Di ;
Dimensiunile pieselor pot lua valori in urmatoarele intervale:
;
;
.
Pentru
determinarea operativa a valorilor coordonatelor ( ;
;
si
) si ale erorilor de
orientare a centrelor celor doua suprafete cilindrice interioare (
si
), in baza relatiilor
de calcul determinate mai sus, s-a elaborat un program de calcul pentru acestea
(program care va fi prezentat la
capitolul 5).
Valorile calculate in cele doua ipoteze sunt trecute in figurile 4.8 . 4.18 (au fost utilizate schemele si notatiile din figurile 4.3 . 4.7).
Din considerente de vizualizare sugestiva si compararea usoara a graficelor se recomanda la lucrul pe calculator sa se faca o reprezentarea grafica color. S-a ales aceasta reprezentare cu scopul de a putea urmari mai usor dispersia acestor coordonate fata de pozitia de referinta aleasa (pozitia 1) in variantele analizate si a permite o analiza rapida (vizuala) a rezultatelor.
~n continuare sunt prezentate detaliat valorile erorile de orientare a unei piese dupa doua suprafete cilindrice interioare fata de doua dornuri de orientare in urmatoarele ipoteze :
a) Diametrele celor doua suprafete cilindrice interioare au valori diferite.
Pentru piesa avuta in studiu (figura 3.7 prezentata la subcapitolul 3.2.3); in aceasta ipoteza consideram urmatoarele valori:
(mm)
dc2max=D2min = 108,85 (mm)
Relatia 4.15, avand in vedere jocul existent intre suprafata cilindrica interioara S2Di si dornul de centrare dc2, devine:
(4.133)
in care:
D1min=83,9 (mm)
D2max=109,20 (mm)
TA=0,3 (mm)
TA este toleranta distantei (A) dintre centrele suprafetelor S1Di si S2Di ;
Sustituind, rezulta:
dc1max=83,425 (mm)
}inand cont de toleranta de executie a celor doua dornuri de centrare dc1 si dc2 si treapta de precizie 5 din SR EN 20286 -1 rezulta:
(mm)
(mm)
Consideram, in aceasta ipoteza valori diferite
pentru diametrul dornului de centrare al suprafetei S1Di:
dc1 = |
|
|
|
|
(mm) |
~n baza relatiilor de calcul a valorilor
coordonatelor (
si
-
pozitiile 1 si 2) si ale erorilor de
orientare a centrelor celor doua suprafete
cilindrice interioare (
si
) si
introducad, in programul de calcul, valorile parametrilor de intrare pentru
pozitiile extreme de orientare a pieselor (pozitii definite si analizate la
subcapitolul 4.2.2 unde s-a precizat ca
piesa poate ocupa pentru acelasi parametru de intrare doua pozitii simetrice fata
de axa centrelor celor doua suprafete cilindrice interioare - pozitia 1
respectiv pozitia 2); au rezultat valorile din figura 4.8 in baza carora
au fost construite graficele din figurile 4.9; 4.10; 4.11; 4.12; 4.13 si 4.14.
Fig.4.8. Imaginea ferestrei de lucru a calculatorului cu determinarea valorilor coordonatelor si ale
erorilor de orientare.
~n figurile 4.9 . 4.14 sunt prezentate
graficele pentru fiecare din coordonatele
si
(trasand graficele pentru cele doua pozitii
simetrice pe care le poate ocupa piesa la acelasi parametru de intrare) si pentru erorile de orientare ale centrelor
celor doua suprafete cilindrice interioare (
si
) cu precizarea ca s-a dorit sa fie pusa in
evidenta valoarea acestora fata de pozitia
de referinta (pozitia 1 care are valoarea egala cu 0).
Fig.4.9.
Reprezentarea grafica a coordonatelor si
Fig.4.
10. Reprezentarea grafica a
coordonatei si
Din
figurile 4.8; 4.9 si 4.10 rezulta ca valorile maxime ale coordonatelor respectiv
si
respectiv
pentru pozitiile omoloage au tendinta de descrestere
odata cu cresterea diametrului dornului de centrare pentru suprafata S1Di,
iar pentru suprafata S2Di valorile acestora sunt neglijabile in
limita preciziei utilizate uzual in costructia de masini; valorile mai mari se
obtin in cazul pieselor executate la diametrul interior catre valoarea maxima.
Fig.4. 11. Reprezentarea grafica a coordonatei (poz.1 si 2)
Fig.4.
12. Reprezentarea grafica a
coordonatei (poz. 1 si 2)
Din
figurile 4.8; 4.11 si 4.12 rezulta ca valorile maxime ale coordonatelor respectiv
pentru pozitiile
omoloage au tendinta de descrestere nesemnificativa odata cu cresterea diametrului dornului de centrare al suprafetei
S1Di, iar catre valorile maxime ale acestuia (dc1max)
acestea devin practic neglijabile .
Fig.
4.13. Reprezentarea grafica a erorii de
orientare a centrului suprafetei S1Di-
Fig.4.
14. Reprezentarea grafica a erorii de
orientare a centrului suprafetei S2Di-
Din figurile 4.8; 4.13 si 4.14 rezulta
ca valorile maxime ale erorilor de orientare a centrelor celor doua suprafete
cilindrice interioare respectiv
pentru pozitiile
omoloage au tendinta de descrestere
odata cu cresterea valorilor dornului de centrare pentru suprafata S1Di,
iar pentru suprafata S2Di acestea raman constante.
~n figura 4.15 sunt reprezentate, in plan, pozitiile extreme pe care le pot ocupa centrele celor doua suprafete cilindrice interioare; pozitii care au fost reprezentate (la scara marita) in baza valorilor coordonatelor celor doua centre (valori prezentate in figura 4.8).
Fig. 4.15. Reprezentarea grafica, in plan, a pozitiilor pe care le pot ocupa centrele celor doua suprafete
cilindrice interioare la orientarea fata de doua dornuri de orientare.
~n figura 4.16 s-au reprezentat, la aceeasi scara marita prin suprapunere, pozitiile extreme pe care le pot lua centrele celor doua suprafete cilindrice interioare S1di fiind pusa in evidenta pozitia de orientare a suprafetei respective fata de o pozitie de referinta (pozitia 1) la modificarea diametrului dornului de centrare dc1.
Fig. 4.16. Compararea pozitiilor pe care le poate ocupa centrul suprafetei cilindrice interioare S1 fata de o
pozitie de referinta (pozitia 1) la orientarea fata de doua dornuri de orientare.
Din figurile 4.8 .4.16 rezulta ca valorile erorilor de orientare a centrelor celor doua suprafete cilindrice interioare pentru pozitiile omoloage au tendinta de descrestere odata cu cresterea diametrului dornului de centrare dc1, iar pentru suprafata S2Di valorile acestora sunt practic neglijabile.
Influenta tolerantelor de executie ale
dornurilor de centrare dc1 si dc2 asupra valorilor
coordonatelor (
si
-
pozitiile 1 si 2) si ale erorilor de orientare a centrelor celor doua suprafete cilindrice interioare (
si
)
este redata in figura 4.17 .
Fig.4.17. Imaginea ferestrei de lucru a calculatorului cu determinarea valorilor coordonatelor si ale
erorilor de orientare in functie de tolerantele de executie .
Din figura 4.17 rezulta ca valorile
coordonatelor
si
si ale erorile de orientare ale centrelor celor doua suprafete cilindrice
interioare (
si
)
pentru pozitiile omoloage au tendinta de descrestere nesemnificativa (in
limita preciziei utilizate uzual in costructia de masini) odata cu cresterea dimetrelor donurilor de
centrare dc1 si dc2 in limita campului de tolerante
ales; valorile mai mari se obtin in cazul pieselor executate la diametrul interior catre valoarea maxima.
Din analiza rezultatelor prezentate mai sus se pot trage urmatoarele concluzii
Valorile maxime ale coordonatelor ;
;
si
pentru pozitiile
omoloage au tendinta de descrestere odata cu cresterea diametrelor dornurilor
de orientare; valorile mai mari se obtin in cazul pieselor executate la
diametrul interior catre valoarea maxima;
Valorile maxime ale erorilor de orientare a centrelor
celor doua suprafete cilindrice interioare si
pentru
pozitiile omoloage au tendinta de descrestere odata cu cresterea diametrului
dornului de orientare pentru suprafata S1Di, iar pentru suprafata S2Di
aceste valori raman practic constante;
Este recomandabil ca executia principalelor elemente componente ale unui dispozitiv de alimentare folosite la orientarea pieselor sa se faca a pe cat posibil catre mijlocul campului de toleranta al reperului respectiv.
b) Diametrele celor doua suprafete cilindrice interioare au valori identice.
Pentru piesa propusa spre studiu (figura 3.7), in aceasta ipoteza, consideram urmatoarele valori:
,
(mm)
S-a considerat, asa cum s-a aratat mai sus, ca:
dc2max=D2min=83,9 (mm)
(4.134)
Substituind, rezulta:
dc1max = 83,475 (mm)
}inand cont de tolerantele de executie a le celor doua dornuri de centrare si treapta 5 de precizie din SR EN 20286-1 rezulta:
dc1 = 83,475 (mm)
dc2
= 83,9 (mm)
Consideram, in aceasta ipoteza valori diferite pentru diametrul dornului de centrare al suprafetei S1Di:
dc1 = |
|
|
|
|
(mm) |
~n baza relatiilor de calcul a valorilor
coordonatelor (
si
-
pozitiile 1 si 2) si ale erorilor de
orientare a centrelor celor doua suprafete
cilindrice interioare (
si
) si
introducad, in programul de calcul, valorile parametrilor de intrare pentru
pozitiile extreme de orientare a pieselor; au rezultat valorile din figura 4.18
Fig.4.18. Imaginea ferestrei de lucru a calculatorului cu determinarea valorilor coordonatelor si a erorilor de orientare
Din analiza valorilor prezentate in figura 4.18 se pot trage urmatoarele concluzii:
valorile
maxime ale coordonatelor respectiv
pentru pozitiile omoloage au
tendinta de descrestere odata cu cresterea diametrului dornului de centrare dc1 pentru
suprafata S1Di, iar pentru suprafata S2Di valorile acestora sunt neglijabile; valorile mai
mari se obtin in cazul pieselor executate la diametrul interior catre valoarea maxima;
valorile maxime ale coordonatelor respectiv
pentru pozitiile omoloage tendinta de descrestere nesemnificativa pentru suprafata S1Di o data cu
cresterea valorilor diametrului dornului de centrare dc1 ; iar
pentru suprafata S2Di valorile acestora raman constante; valorile
mai mari se obtin in cazul pieselor executate la diametrul exterior catre valoarea maxima;
valorile maxime ale erorilor de orientare a centrelor celor doua suprafete cilindrice exterioare respectiv
pentru pozitiile
omoloage au tendinta de descrestere pentru suprafata S1Di o data
cu cresterea valorilor diametrului dornului de centrare dc1 ; iar
pentru suprafata S2Di valorile acestora raman constante; valorile
mai mari se obtin in cazul pieselor executate la diametrul exterior catre valoarea maxima.
4.4 . Concluzii generale privind orientarea unei piese dupa doua
suprafete cilindrice interioare fata de doua dornuri de orientare.
La aplicatiile facute pe piesa reprezentativa (figura 3.7) si in baza rezultatelor obtinute mai sus, pentru fiecare din cele doua ipoteze rezulta urmatoarele aspecte:
a) Diametrele celor doua suprafete cilindrice interioare au valori diferite.
Analizand valorile obtinute, pentru
aplicatia facuta (figura 4.8, tabelul 4.1) si reprezentarile grafice (figurile
4.9; 4.10; 4.11; 4.12; 4.13; 4.14; 4.15; 4.16 si 4.17), pentru coordonatele ( ;
;
si
)
respectiv erorile de orientare a centrelor celor doua suprafete cilindrice
interioare (
si
) la orientarea pieselor dupa doua suprafete cilindrice
interioare fata de doua dornuri de
centrare pentru pozitiile analizate
(poz. 2 . 5) raportate la pozitia de
referinta (poz.1) la cresterea
diametrului dornului de centrare rezulta:
Tabelul 4.1. Repartitia valorilor coordonatelor ;
;
si
si ale erorilor de orientare
respectiv
la
orientarea fata de doua dornuri de centrare (extras din figura 4.8).
Marimea |
Diametrul dornului de orientare (dc1/dc2) |
Valorile extreme (calculate) fata de pozitia de referinta (pozitia 1). |
Valoarea (calculata) maxima |
Tendinta de modificare a valorii maxime |
|
(mm) |
(mm) |
(mm) |
crestere / descrestere |
||
|
|
|
|
|
descrestere |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
descrestere nesemnificativa |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
descrestere nesemnificativa |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
descrestere |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
descrestere |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Concluzii:
Din studiul efectuat se apreciaza ca:
Valoarea maxima a coordonatei are tendinta de descrestere
semnificativa;
Valoarea maxima a coordonatei are tendinta
de descrestere nesemnificativa;
Valoarea maxima a coordonatei are tendinta de descrestere nesemnificativa;
Valoarea maxima a coordonatei are tendinta de descrestere semnificativa;
Valoarea maxima a erorii de orientare are tendinta de descrestere semnificativa;
Valoarea maxima a erorii de orientare este identica si ramane
b) Diametrele celor doua suprafete cilindrice interioare au valori identice.
Analizand valorile obtinute, pentru
aplicatia facuta (figura 4.18, tabelul 4.2) pentru coordonatele ( ;
;
si
)
respectiv erorile de orientare a centrelor celor doua suprafete cilindrice
interioare (
si
)
la orientarea pieselor dupa doua suprafete cilindrice interioare fata de doua dornuri de centrare pentru pozitiile analizate (poz. 2 . 5) raportate la pozitia de referinta (poz.1) la cresterea diametrului dornului de centrare rezulta:
Tabelul 4.2. Repartitia valorilor
coordonatelor ;
;
si
si ale erorilor de orientare
respectiv
la orientarea fata de doua dornuri de
centrare (extras din figura 4.18).
Marimea |
Diametrul dornului de orientare (dc1 / dc2) |
Valorile extreme (calculate) fata de pozitia de referinta (pozitia 1). |
Valoarea (calculata) maxima |
Tendinta de modificare a valorii maxime |
|
(mm) |
(mm) |
(mm) |
crestere / descrestere |
||
|
83,9 |
|
|
|
descrestere |
|
|
|
|
||
|
83,9 |
|
|
|
descrestere nesemnificativa |
|
|
|
|
||
|
83,9 |
|
|
|
descrestere nesemnificativa |
|
|
|
|
||
|
83,9 |
|
|
|
descrestere nesemnificativa |
|
|
|
|
||
|
83,9 |
|
|
|
descrestere |
|
|
|
|
||
|
83,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Concluzii:
Pe baza calculelor prezentate rezulta ca:
Din analiza rezultatelor prezentate in acest capitol se pot trage urmatoarele concluzii generale
Valorile
maxime ale coordonatelor ;
;
si
pentru pozitiile
omoloage la cresterea diametrelor dornurilor de centrare au tendinta de descrestere
pentru fiecare caz analizat (ipotezele a si b); valorile mai mari se obtin in
cazul pieselor executate la diametrul interior catre valoarea maxima;
Valorilor erorilor de orientare a centrelor
celor doua suprafete cilindrice interioare si
pentru pozitiile
omoloage la cresterea diametrelor dornurilor de centrare au tendinta de descrestere
odata cu cresterea acestora;
Pentru valori ale diametrelor celor doua dornuri de centrare (rezultate prin calcul) situate catre limitele superioare si o toleranta de executie a celor doua dornuri in treapta de precizie 5 SR EN 20286-1 se obtin rezultate acceptate in practica in ceeace priveste valoarea erorilor de orientare a pieselor si permite utilizarea eficienta a robotilor industriali dotati cu dispozitive de preluare a pieselor avand o constructie simpla; nu este necesara in aceasta situatie dotarea robotilor cu dispozitive de apucare (dispozitive de complianta) care sa usureze preluarea pieselor orientate necorespunzator, fapt care ar conduce la costuri suplimentare; de asemenea pot fi realizate dispozitive simple pentru asamblarea;
Relatiile
stabilite pentru calculul valorilor coordonatelor ;
;
si
respectiv a
valorilor erorilor de orientare a centrelor celor doua suprafete cilindrice
interioare
si
la orientarea unei
piese dupa doua suprafete cilindrice interioare fata de doua dornuri de
centrare permit realizarea unor
programe speciale de calcul a valorilor acestor parametrii care sa faca
posibila o rezolvare rapida si precisa in scopul optimizarii solutiilor
constructive ale dispozitivelor de alimentare cu piese, asa dupa cum se va
prezenta in capitolele 5 si 6;
Utilizarea acestor rezultate permite obtinerea de economii insemnate la manopera de proiectare a dispozitivelor din cadrul sistemelor de alimentare cu piese si reducerea pretului de executie al acestora prin adoptarea unor solutii constructive adecvate;
Utilizand rezultatele teoretice si practice obtinute s-a putut stabili solutia constructiva optima pentru un dispozitiv de alimentare cu piese pentru subansamblul "Zala interioara" din componenta lanturilor folosite in industria petroliera si totodata realizarea unor familii de masini automate de asamblat zale interioare la SC INDEPENDEN}A Sibiu; aplicatii care vor fi dezvoltate la capitolul 6;
Cunoasterea valorilor maxime ale erorilor de orientare a centrelor celor doua suprafete cilindrice interioare face posibila adoptarea de solutii constructive adecvate pentru piesele conjugate care participa la procesul de asamblare (tesirea sau rotunjirea muchiilor suprafetelor de asamblare, etc);
Utilizarea rezultatelor privind determinarea erorilor de orientare servesc la alegerea solutiilor optime pentru realizarea dispozitivelor de alimentare cu piese din cadrul sistemelor automate de asamblare si poate constitui punctul de plecare la stabilirea solutiilor pentru elementele de orientare si apucare ale robotilor in cazul sistemelor de asamblare robotizate.
|