Mecanism de Rototranslație a unui Robot Industrial

TEMA DE PROIECT

Sa se proiecteze un mecanism de rototranslaţie pentru deplasarea pe verticala a suportului dispozitivului apretensiune a unui robot industrial conform schiţei de mai jos :

Componentele mecanismului :

1 – şurub de mişcare

2 – piuliţa

3 – suportul dispozitivului

4 – dispozitiv de frânare

5 – carcasa

A – cap de arbore

B – asamblare

P – asamblare cu pana paralela

Ca varianta constructiva se va proiecta un mecanism cu şurub cu bile care va funcţiona împreuna cu dispozitivul de frânare – blocare 4.

Şurubul va avea posibilitatea de asamblare cu un cuplaj prin intermediul unui cap de arbore A. Dispozitivul de frânare – blocare 4 va fi montat pe şurubprin intermediul asamblarii B.

Şurubul se va sprijini pe corpul 5 prin intermediul unor rulmenţi.

Date de intrare :

- Forţa F = 28,8 kN

- Cursa H = 455 mm

- A

- B

Proiectul va cuprinde :

- prima parte scrisa formata din memoriul de calcul justificativ care va cuprinde formule, schiţe, justificarile soluţiilor alese

- a doua parte, partea grafica, formata din : desen de ansamblu al mecanismului, desen de execuţie al şurubului de mişcare şi desenul de execuţie al piuliţe.

Data Semnatura

Fişa de lucru

Nr. Crt Data Conţinut Etapa Realizat Semnatura prof.

1.

19.10.2009

Primire tema

100%

2.

2.11.2009 Alegerea materialelor . Predimensionarea şurubului . Alegerea tipului şi marimii filetului de mişcare . Determinarea numarului de spire. Verificarea spirei filetului, verificarea condiţiei de autofrânare . Calculul numarului de spire în contact. Verificarea preliminara a tijei şurubului şi trasarea diagramei de eforturi pentru piesele principale .

3.

16.11.2009 Proiectarea completa a şurubului .Verificarea la solicitari compuse ale şurubului proiectarea piuliţei. Desen de ansamblu preliminar.

4. 23.11.2009 Proiectarea sistemului de frînare blocare . Alegerea rulmenţilor . Desen de ansamblu avansat.

5.

07.12.2009 Proiectarea tuturor elementelor sistemului . Desen de ansamblu definitiv. Desen de execuţie preliminare .

6.

21.12.2009 Calculul randamentului sistemului . Desen definitive . Fişa tehnologica pentru şurub şi piuliţa.

7.

11.01.2010 Predare şi susţinere proiect

2.1. Alegerea materialelor

Condiţiile care trebuie îndeplinite de catre materialele cuplei şurub – piuliţa rezulta automat din lista cerinţelor şi dorinţelor precizata ( tipul producţiei : masa , serie , unicat etc.).

Necesitatea asigurarii rezistenţei la uzare şi a unui coeficient de frecare redus presupun utilizarea unui cuplu de materiale cu bune proprietaţi antifricţiune.

Întrucât solicitarile corpului şurubului sunt relativ mari – materialul acestuia este de regula oţelul . Proprietaţile antifricţiune ale cuplului de materiale vor fi asigurate în principal ,

de catre materialul piuliţei.

Şurubul se poate executa din urmatoarele oţeluri :

Fara tratament termic :

-OL 42, OL 50, OL 60 – STAS 500/2-80 ( oţel laminat de uz general );

-OLC 35, OLC 45, OLC 55, OLC 60 ( normalizat ) – STAS 880-80 ( oţel laminat de calitate )

-OLT 45, OLT 55 – STAS 8183-80 ( oţel laminat pentru ţevi )

Cu tratament termic – tratamentul termic îmbunataţeşte caracteristicile mecanicii, conduce la creşterea rezistenţei la uzare, dar evident ca mareşte preţul fabricaţiei.

-OLC 45 , OLC 60 – STAS 880-80 , îmbunataţire ;

-OLC 35 , OLC 45 , OLC 55 , OLC 60 – STAS 880-80 , calitate cu flacara sau prin inducţie ;

-35Mn16 ( calit şi revenit la 550-650 HB ) , 65Mn10 , 34MoCr11 ( calit şi revenit la 320-415 HB ) STAS 791-88

-20Mn10 – STAS 11513-80 , îmbunataţit ;

-40Cr10 , 41MoCr11 – STAS 791-88 , îmbunataţite , calite prin inducţie sau cu flacara , nitrurate ;

-OLC 15 STAS 880-80 ; 18MoCrNi13 – STAS 791-88 , cementate şi calite .

Observaţii :

1) În principiu tratamentul termic este necesar la transmisiile şurub-piuliţa foarte încarcat şi acţionate de un numar mare de ori , pentru a micşora uzura .

2) Dupa tratamentele de cementare – calire sau calire prin inducţie sau cu flacara , este necesara rectificare , ceea ce sporeşte semnificativ preţul lucrarii .

3) Întrucât dimensiunile cuplei sunt determinate totodata şi de catre materialul piuliţei , material cu caracteristici mecanice mai reduse , utilizarea oţelurilor aliate se justifica , în principal , pri posibilitatea aplicarii tratamentelor termici de durificare şi / sau prin agresivitatea mediului de lucru ( mediu corosiv , abraziv ) .

Piuliţa se poate executa din :

-fonte : Fc100 STAS 568-82 , fonta cenuşie cu grafit lamelar turnata în piese , FcA1 STAS 6707-79 fonta rezistenta la uzare în condiţii de frecare cu ungere turnaa în piese , FcX200 STAS 8541-86 fonta turnata în piese pentru maşini unelte , Fmp500 STAS 569-79 fonta maleabila turnata în piese , Fgn450-5 , Fgn500-7 STAS 6071-82 fonta cu grafit nodular turnata în piese.

-aliaje pe baza de cupru ( bronzul) : CuSn14 , CuSn42n4Pb17 STAS 197 / 2-83 aliaje CuSn turnate în piese.

-aliaje pe baza de Cupru şi zinc ( alame ) : CuZn40PbSnT , CuZn40Mn2AlT STAS 199/2-86 aliaje Cupru zinc turnate in piese.

-aliaje pe baza de aluminiu : AlSiCu5 STAS 201/2-80 aliaje de aluminiu turnate în piese.

Pentru proiectarea mecanismului se vor alege ca materiale OLC 45 , oţel carbon de calitate 45% conţinutul carbonului , pentru şurub şi pentru piuliţa se va alege un aliaj pe baza de cupru , bronzul CuSn14 .

2.2. Predimensionarea filetului.

2.2.1. Alegerea tipului filetului.

Deoarece forţa F este de 28.8 kN , se va alege un filet de tip ferastrau , care are o buna rezistenţa si rigiditate , randamentul este apropiat de cel al filetului patrat , permite eliminarea jocului axial , poate transmite sarcini mari , variabile , într-un singur sens .

2.2.2. Predimensionarea filetului.

Dimensiunile filetului trebuie sa corespunda simultan urmatoarelor cerinţe :

-rezistenţa corpului şurubului la solicitare compusa . Din diagramele de eforturi rezulta ca şurubul este solicitat la compresiune ( sau tracţiune ) şi rasucire .

-rezistenşa spirelor la strivire ( uzare )

-rezistenţa spirelor la solicitarea compusa de încovoiere şi forfecare

-daca şurubul este solicitat la compresiune, sa nu flambeze;

-sa asigure condiţia de autofrânare.