Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    1/40

    TEMA PROIECTULUI

    ECHIPAMENTE

    COMPONENTE ALE

    SUBSISTEMULUI DE

    COMAND. BUTOANE I

    LIMITATOARE DE

    CURS, ELEMENTE DEINTERFA I SENZORI.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    2/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    2

    CUPRINS

    ARGUMENT ............................................................................................................................ 3I. ECHIPAMENTELE COMPONENTE ALE SUBSISTEMULUI DE COMAND ....... 5

    I.1 BUTOANE I LIMITATOARE DE CURS.................................................................. 6II. ELEMENTE DE INTERFA ......................................................................................... 9III. SENZORI.......................................................................................................................... 13IV. NTRERUPTOARE, COMUTATOARE ELECTRICE I SESIZOARE DECURS .................................................................................................................................... 25V. DETECTAREA DEFECTELOR PIESELOR SUBSISTEMELOR DE COMAND 26VI. LUCRRI DE INTREINERE A INSTALAIILOR I ECHIPAMENTELOR.... 31VII. ASIGURAREA CALITII N SISTEMELE DE COMAND............................... 34VIII. BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................... 37IX. ANEXE.............................................................................................................................. 38

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    3/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    3

    ARGUMENT

    Mecatronica s-a nscut din eecul proiectrii tradiionale, n care proiectarea se

    desfura n etape succesive: nti se contura structura mecanic i pe aceasta se ataau

    ulterior parile electronice. Volumul produsului cretea nejustificat sau, n cazul

    imposibilitii montrii elementelor nemecanice,

    proiectul era returnat echipei de proiectare mecanic.

    Elementele electrice i electronice au nceput s fie incluse n sistemele mecanice

    din anii 1940. Utilajele din aceast perioad ar putea fi numite prima generaie a mecatronicii.Se consider c primul utilaj complet din punct de vedere al conceptului mecatronic a

    fost maina unealta comandat numeric (CNC) pentru producia elicelor de elicopter,

    construit la Massachusetts institute of Technology din SUA, n 1952.

    Dezvoltarea informaticii la nceputul anilor 1970 a fost marcat de apariia

    microscopului, caracterizat printr-o nalta fiabilitate i o fexibilitate deosebit, oferind n

    acelai timp gabarit i pre sczut; toate acestea au permis nlocuirea elementelor electronice

    analogice i de decizie clasice, sisteme electronice devenind astfel mai complexe dar i nacelai timp i mai uor de utilizat.Aceast etap poate fi numit a doua generaie a

    mecatronicii.

    Mecatronica a nceput s se dezvolte n mod dinamic n anii 80, perioad n care era deja

    proaspt definit, iar conceptul suferea permanent perfecionri. A fost o perioad de

    dezvoltare n direcia obinerii elementelor integrate, menite s asigure pe deplin controlul

    utilajelor, mainilor i sistemelor complexe. Acesta a fost nceputul celei de-a treia generaii a

    mecatronicii, al crui obiect de interes sunt sistemele multifuncionale i cu o construcie

    complex.

    Printre produsele mecanice ntlnite se numr imprimantele, copiatoarele din noua

    generaie, mainile de cusut i de tricotat cu comand numeric, motorul cu ardere intern

    controlat electronic, sistemele antifurt, sistemele antiderapante (ABS) i pernele cu aer din

    tehnica automobilistic, inclusiv protezele de nalt tehnologie. Tot produse mecatronice sunt

    i camerele video miniaturale, CD-playerele i alte micromaini, dar i mainile agricole mari

    i cele stradale din noua generaie, sistemele de gabarit mare i liniile de producie automate.

    Productorii de automobile creeaz tot mai des autovehicule mecatronice dotate cu

    sisteme de execuie complicate, programate i comandate prin calculator.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    4/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    4

    n prezent cel mai complex sistem mecatronic din lume este cel care asigur nchiderea

    i deschiderea canalului de acces ctre podul Rotterdam, elementele sistemului avnd o

    ntindere de peste 300 de metri.

    Utilajele mecatronice sunt asamblri care integreaz elemente componente simple saucomplexe care ndeplinesc diferite funcii, acionnd n baza unor reguli impuse. Principala

    lor sarcin este funcionarea mecanic, deci producerea de lucru mecanic util, iar n esena lor

    exist posibilitatea de a reaciona inteligent, printr-un sistem de senzori la stimulii exteriori

    care acioneaz asupra utilajului lund decizii corespunztoare pentru fiecare situaie.

    Dintre avantajele cele mai importante ale sistemelor de acionare pneumatice, care le

    fac s fie de nenlocuit n multe aplicaii, se menioneaz urmtoarele: utiliznd elementelogice sau convertoare electropneumatice se pot utiliza instalaii cu funcionare n ciclu

    automat,care confer productivitate mare; posibilitatea amplasrii elementelor pneumatice n

    orice poziie simplific proiectarea mainilor i micoreaz gabaritul acestora;forele,

    momentele i vitezele motoarelor pneumatice pot fi reglate uor, utiliznd dispozitive simple;

    transmisiile pneumatice permit porniri, opriri dese i schimbri de sens brute, fr pericol de

    avarie; aerul comprimat este relativ uor de produs i de transportat prin reele, este nepoluant

    i neinflamabil.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    5/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    5

    I. ECHIPAMENTELE COMPONENTE ALE

    SUBSISTEMULUI DE COMAND

    n structura unui sistem de acionare pneumatic (fig.4.3) se pot identifica dou

    subsisteme:

    subsistemul de putere, format din generatorul de energie GE, echipamentele de reglare

    i control a puterii pneumatice ERC i motorul pneumatic MP;

    subsistemul de comand, format din unitatea de comand UC, elementele de intrare EI,

    elementele de interfa I i senzorii S.

    Dac la nivelul subsistemului de putere se transmite un flux energetic important, lanivelul subsistemului de comand se transmite un flux informaional. Acest lucru i pune

    amprenta asupra principiilor care stau la baza proiectrii echipamentelor componente ale

    acestui subsistem. Aici, randamentul nu mai reprezint criteriul principal de apreciere; la un

    asemenea echipament se urmrete n mod deosebitca el s-i realizeze cu precizie funcia i

    sprezinte siguran n funcionare. Semnalele cu care lucreaz aceste echipamente au un

    nivel energetic sczut. Este motivul pentru care elementele constructive ale lor nu sunt

    solicitate, i nconsecin dimensionarea lor n u se face din considerente de rezisten. O alt

    caracteristic a acestor echipamente const n faptul c au o construcie miniaturizat.

    Semnalele cu care lucreaz subsistemul de comand pot fi electrice sau pneumatice.

    n acest paragraf vor fi prezentate att elementele specifice unui subsistem pneumatic de

    comand, ct i cele specifice unui subsistem electric de comand, n concluzie, n continuare

    se vor analiza:

    > butoane i limitatoare de curs;

    > elemente de interfaare;

    > senzori;

    > elemente i blocuri logice;

    > temporizatoare;

    > ntreruptoare i comutatoare electrice;

    > relee de comutaie;

    > relee de timp;

    > presostate.

    Tot aici, dei nu fac parte din subsistemul de comand vor fi prezentate i capetele de

    vidare.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    6/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    6

    I.1BUTOANE I LIMITATOARE DE CURS

    Sunt acionate de o instalaie n micare sau o parte mobil a unui aparat, dac acesta

    ajunge ntr-o anumit poziie (de exemplu captul cursei).n aceast situaie limitatorul poate

    deschide, nchide sau deschide inchide simultan circuite electrice. Sistemul de acionare al

    limitatorului este prevzut cu diferite capete (rol, arc, bra) pentru a asigura utilitatea la

    diferite aplicaii. Gama prezentat a limitatoarelor se poate utiliza n circuite electrice la

    lifturi, macarale, benzi rulante i multe altele. Mai jos v prezentm cursa de acionare a

    limitatoarelor, unde sgeile ne arat direcia micrii, iar datele drumul parcurs de capetele de

    acionare n mm. Schimbarea culorii dungilor semnific cuplarea conexiunii.

    Aceste elemente sunt specifice sistemelor de acionare pneumatice, la care subsistemul

    de comand lucreaz cu semnale pneumatice.

    Un asemenea sistem, omogen din punct de vedere energetic, prezint o serie de avantaje:

    supapei alturi de fora arcului acioneaz i fora dezvoltat de presiunea de intrare pe

    siguran n funcionare, fiabilitate ridicat n condiii grele de lucru, posibilitatea minimizrii

    sistemului prin eliminarea elementelor de interfa, posibilitatea de a lucra n condiii de

    mediu dificile (n prezena vibraiilor, a prafului i mai ales a umiditii, care fac dificilfolosirea componentelor electronice, evitndu-se folosirea componentelor protejate adecvat,

    mult mai scumpe dect cele uzuale).

    Butoanele i limitatoarele de curs sunt, n fapt, distribuitoare de mici dimensiuni (3/2),

    cu poziie preferenial, comandate manual, n cazul butoanelor, sau mecanic, n cazul

    limitatoarelor de curs.

    Butoanele au rolul de a genera un semnal pneumatic necesar de regul iniializrii unuisistem de acionare automat sau ntreruperii evoluiei sistemului respectiv.

    n schimb, limitatoarele de curs au rolul de a confirma prezena unui obiect ntr-un

    anumit punct al spaiului de lucru, fie de a confirma trecerea unui element mobil printr-un

    anumit punct al spaiului de lucru.

    Din punct de vedere constructiv aceste echipamente nu difer de cele folosite n mod

    uzual n subsistemul de putere. i aici, se pot ntlni att construcii cu sertar cilindric cu

    micare de translaie, ct i construcii cu supape. n acest caz ns, datorit faptului c aceste

    echipamente lucreaz cu semnale pneumatice, de presiune mic, ele au dimensiuni reduse. n

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    7/40

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    8/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    8

    Arcul 14 este astfel pretensionat nct supapa 2 s rmn pe scaunul su 3; asupra suprafaa

    inelar Ss. Prin acionarea rolei 12 se realizeaz deplasarea supapei 7 de pe scaunul

    su i alimentarea cu presiune a camerei C.

    Sub efectul presiunii ansamblul mobil format din membrana 5, tija 4 i supapa plan

    13 coboar; se nchide mai nti legtura dintre orificiile ( 2 ) i ( 3 ) dup care, prin

    deplasarea supapei principale 2 de pe scaunul su, se stabilete legtura orificiului de presiune

    ( 1 ) cu cel de consumator ( 2 ) .

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    9/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    9

    II. ELEMENTE DE INTERFA

    n cazul n care subsistemul de comand lucreaz cu semnale electrice interfaa ntre

    subsistemul de putere i cel de comand se realizeaz prin utilizarea unor echipamente de'

    reglare i control a puterii pneumatice comandate electric (exemplul cel mai elocvent l

    reprezint electrovalvele)

    Dac subsistemul de comand lucreaz cu semnale pneumatice, de cele mai multe ori,

    elementele de interfa nu mai sunt necesare.

    Totui, nu de puine ori, la nivelul acestui subsistem prelucrarea informaiei se face cu

    ajutorul unor elemente logice pneumatice, ce au specific faptul c lucreaz cu semnale

    pneumatice (semnale de joas presiune). n aceste situaii semnalele de ieire din subsistemul

    de comand nu pot realiza comanda echipamentelor de reglare i control din subsistemul de

    putere. Se impune utilizarea unor echipamente care s amplifice aceste semnale, n fapt a unor

    interfee "joas - nalt presiune".

    Principial exist dou metode pentru realizarea acestor interfee, care constau n:

    folosirea unor suprafee mai mari de acionare; utilizarea unor semipuni de comand.

    Prima metod se poate aplica n cazul echipamentelor de reglare i control uzuale

    comandate pneumatic. Metoda presupune nlocuirea uneia din camerele de comand cu alta

    de dimensiuni mai mari. n figura 4.126 a este artat cum se poate aplica aceast metod n

    cazul distribuitorului prezentat n figura 4.85. Se observ c aici comanda se realizeaz prin

    intermediul ansamblului format de membrana gofrat 8 i tija 9. Dac n primul caz fora deacionare era Fa =S s x2 acum aceast for are expresia Fa = Sm x2, unde Ss i Sm

    reprezint seciunea sertarului 2 i respectiv seciunea activ a membranei 8. Factorul de

    amplificare a forei de acionare este deci k a =S m / S s = (Dm / d s ) 2 , unde Dm i ds sunt

    diametrul membrane i respectiv diametrul sertarului.

    Este evident c prin folosirea acestei metode nu se pot obine amplificri prea mari, n

    condiiile n care nu se accept o cretere semnificativ a gabaritului echipamentului. n

    consecin, metoda nu permite operarea cu presiuni de comand foarte mici. Mult mai

    frecvent folosit, datorit amplificrilor mari pe care le permite, este cea de-a doua metod.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    10/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    10

    Metoda, prezentat principial n figura 4.126 b, presupune utilizarea unei "semipuni

    de comand", de cele mai multe ori de tip B. O semipunte de comand este n fapt un circuit

    pneumatic format din dou rezistene nseriate, aici rezistena fix i rezistena Re, variabil,

    dependent de poziia membranei m n raport cu duza d. Presiunea din camera C este

    dependent de presiunea de alimentare Pa1, rezistena de intrare R, i rezistena de ieire Re.Cum n acest caz presiunea P a 1 i rezistena R, sunt constante, rezult c presiunea din

    camera C depinde numai de valoarea rezistenei de ieire Re, deci de poziia centrului rigid al

    membranei n raport cu duza d

    Fig. 4.126

    De cele mai multe ori presiunea de comand Pc este mai mare dect o valoare limit

    Pclim = ( dd / Dm)2 Pax, situaie n care rezistena de ieire devine infinit (centrul rigid al

    membranei obtureaz duza d ) . n acest caz presiunea n camera C devine egal cu presiunea

    Pai. Semipuntea are acum o funcionare discret- n absena semnalului de comand Pc

    presiunea P de la ieire este apropiat de presiuneaatmosferic;

    - atunci cnd exist Pc (mai mare dect Pclim) presiunea P este egal cu presiunea de

    alimentare Pal.

    Factorul de amplificare are expresia ku = (Dm / dd)2. Cum uzual cele dou diametre au

    valorile: Dm = 20 ... 80 mm i dd = 0,5 ... 1 mm se pot obine factori de amplificare foarte

    mari.

    Un exemplu de echipament la care este aplicat aceast metod este cel din figura

    4.127. De altfel, echipamentul este cunoscut sub denumirea de "amplificator de presiune".

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    11/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    11

    Echipamentul este n fapt un distribuitor pneumatic3/2, normal atmosfer, cu poziie

    preferenial obinut cu ajutorul presiunii de alimentare, cu comand pneumatic; pentru

    asigurarea presiunii necesare acionrii se folosete semipuntea de comand descris mai sus.

    n realitate denumirea de amplificator este improprie. Ea se datoreaz faptului c raportul

    ntre presiunea de intrare Pa (la orificiul ( 1 )) i cea de comand Pc, numit raport deamplificare, este supraunitar ka = Pa/ Pc 1200... 1800.

    n acest caz alimentarea semipunii se face la presiunea Pa1 = Pa (este vorba dec i

    despre o alimentare intern). Distribuitorul principal controleaz circuitele interne de curgere

    prin intermediul unui ansamblu mobil format din membranele 2 i 3, tija 7, supapele 8 i 8' i

    piesa de capt 15, n care se afl montat rezistena fix 14 a semipunii.

    n timpul funcionrii, n funcie de rezultanta forelor care acioneaz asupra ansamblului

    mobil, acesta poate ocupa dou poziii stabile dup cum condiia:

    F ] >F 2 + F3 (4.10)

    este sau nu ndeplinit. n inegalitatea de mai sus s-au neglijat forele elastice ale celor dou

    membrane. Componentele F 1 , F2 i F3 sunt fore de presiune i au expresiile:

    F1 = PaS m3inf , F2 = PaS m3sup i respectiv F3 = PC3 Sm2Sup.

    Cum membranele 2 i 3 audimensiuni egale suprafeele lor active sunt egale, deci

    S m 3 j n f = S m 2 s u p .

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    12/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    12

    Datorit prezenei tijei, cele dou suprafee active ale membranei 3 sunt diferite

    Sm3inf >Sm3sup.

    Trebuie fcut observaia c n figura 4.127 b ansamblul mobil este reprezentat ntr-o

    poziie intermediar.

    n absena presiunii de comand Pc n camera C3, presiunea Pa este apropiat de

    presiunea atmosferic. n aceast situaie condiia (4.10) este satisfcut, iar ansamblul mobil

    se afl deplasat (n sus), cu supapa 8' n contact cu scaunul su, scaun prelucrat n corpul 16 a

    amplificatorului. n acest caz orificiul de intrare (1) este obturat, iar orificiul de consumator

    (2) este pus n legtur cu orificiul de atmosfer (3).

    Atunci cnd exist presiunea de comand Pc (mai mare dect Pclim) centrul rigid 12 al

    membranei 1 se afl n contact cu duza 13, iar presiunea din camera C3 devine egal cu

    presiunea de alimentare Pa. Condiia (4.10) nu mai este ndeplinit i n consecin ansamblul

    mobil se deplaseaz n jos pn ce supapa superioar 8 vine n contact cu scaunul su. n acest

    fel se stabilete legtura ntre orificiul de presiune (1) i cel de consumator (2). n figura 4.127

    c este prezentat simbolul echipamentului.

    De cele mai multe ori acest echipament este folosit ca element de interfa ntre

    subsistemul de comand fluidic i echipamentele clasice de reglare i control. O asemenea

    utilizare este prezentat n figura 4.128 a.

    n acest caz presiunea de alimentare aamplificatorului Paa este mai mic dect presiunea

    de alimentare Pa a distribuitorului principal DP. Exist i posibilitatea utilizrii

    amplificatorului pentru alimentarea direct a unui motorpneumatic (fig.4.128 b).

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    13/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    13

    III. SENZORI

    Senzorii sunt elemente care transform o mrime mecanic ntr-un semnal electric sau

    pneumatic. Rolul lor este de a furniza unitii de comand informaii pe baza crora aceastapoate s realizeze un ciclu automat de funcionare. Este esenial ca informaia transmis s fie

    corect, motiv pentru care alegerea tipului de senzor folosit trebuie fcut cu discernmnt.

    Senzorii cei mai folosii n sistemele de automatizare digitale sunt cei care sesizeaz micrile

    ansamblurilor mobile din sistem (de exemplu faptul c sarcina antrenat de un cilindru a ajuns

    la cap de curs) sau prezena unui obiect ntr-un anumit punct al spaiului de lucru.

    n cazul servosistemelor pneumatice (cap.5) se folosesc deopotriv i alte tipuri de

    senzori (de deplasare, de vitez, de acceleraie, de for etc).

    n continuare vor fi analizai numai senzorii specifici sistemelor de automatizare digitale.

    Problema sesizrii micrii unui obiect sau a prezenei acestuia n spaiul de lucru poate fi

    rezolvat i cu ajutorul unor limitatoare de curs (paragraful 4.7.2).

    Senzorii prezentai n cele ce urmeaz reprezint o alt posibilitate de rezolvare a

    problemei. Exist dou familii de asemenea senzori, i anume:

    senzori de proximitate;

    senzori de interceptare.

    Senzorii de proximitate sunt prevzuicu o parte sensibil care emite un semnal; atunci

    cnd semnalul ntlnete n calea sa un obstacol (fig.4.129 a) acesta este perturbat. Senzorul

    sesizeaz acest lucru i modific n consecin mrimea de ieire xe. Exist i senzori, din

    aceast categorie, care sesizeaz prezena unui obiect ce se deplaseaz dup o direcie

    perpendicular pe axa de propagare a semnalului (fig.4.129 b).

    Senzorii de interceptare sunt constituii din dou pri, un emitor E i un receptor R.

    Dac ntre emitor i receptor nu exist un obstacol (fig.4.130 a) semnalul emis de emitorul

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    14/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    14

    E este receptat de receptorul R, i n consecin la ieirea senzorului se obine un semnal xe

    adecvat. Dac ntre emitor i receptor exist un obstacol (fig.4.130 b) semnalul xe se

    modific.

    Dup natura semnalului cu care lucreaz senzorul exist: senzori pneumatici, electronici,optici, magnetici, cu ultrasunete etc.

    Muli dintre aceti senzori au o funcionare analogic. Folosirea lor curent ns este de

    tip digital. Pentru aceasta senzorului i se asociaz un element de prag care permite obinerea

    la ieirea sa a unui semnal digital.

    Senzori de proximitate

    Exist o mare varietate de asemenea senzori, care se difereniaz prin modul de

    funcionare, domeniul de operabilitate, legea de variaie a semnalului de ieire n funcie de

    distana la care se afl obstacolul (caracteristica senzorului), n sistemele omogene din punct

    de vedere energetic se folosesc senzori pneumatici. Aceti senzori, cunoscui i sub denumirea

    de senzori cu jet de aer, sunt capabili s sesizeze cu uurin obiecte confecionate din cele

    mai diverse materiale; pot fi totodat sesizate obiecte transparente. n plus, nu sunt impuserestriciiprivind forma suprafeei obiectului.

    Senzorii electronici tind s fie utilizai pe scar tot mai larg, fiind preferai n situaiile n

    care unitatea de comand a sistemului este electronic. Senzorii optici sunt favorizai n

    principal datorit faptului c au o foarte bun accesibilitate datorat posibilitii de a transmite

    semnale prin fibre optice, n figura 4.131 este prezentat un senzor de proximitate pneumatic.

    La acest senzor att timp ct obiectul 5 nu se afl n contact cu tija 2 supapa conic se afl pe

    scaunul su datorit aciunii arcului 4 i a forei dezvoltate de presiunea de alimentare Pa pe

    suprafaa supapei; n aceast situaie semnalul pneumatic de ieire xe va avea o presiune egal

    cu presiunea Pa. Dac obiectul atinge tija senzorului supapa se deplaseaz n raport cu scaunul

    i se genereaz ntre supap i scaun o seciune de curgere, prin care camera senzorului este

    pus n legtur cu atmosfera. n consecin presiunea din camer i o dat cu ea i presiunea

    de la ieirea senzorului scad, pentru o anumit deplasare a supapei devenind apropiate de

    presiunea atmosferic.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    15/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    15

    n figura 4.132 a este prezentat principial un senzor pneumatic fr contact mecanic. n

    fapt acest senzor este o semipunte de comand de tip B", la care rezistena de ieire este de

    tip duz - clapet", clapeta fiind materializat chiar de obiectul a crui prezen trebuie

    sesizat.

    Constructiv senzorul este format din dou duze calibrate, de diametre cuprinse ntre

    0,5 ... 1 mm. ntotdeauna duza corespunztoare rezistenei Ri are diametrulmai mic dect cea

    corespunztoare rezistenei Re.

    Att timp ct obiectul a crui prezen trebuie sesizat se afl la o distan mai mare

    dect xlim (fig.4.132 b) semnalul de ieire xe este egal cu presiunea atmosferic Po.

    Pentru x < xlim semnalul de ieire ncepe s se modifice, dup legea prezentat n figura

    4.132 b. Expresia lui xlim este: xlim d e /4; pentru cazul n care se adopt de 1 mm se

    obine xlim 0,25 mm.

    Practic, prezena obiectului va fi confirmat cu certitudine dac el se afl fa de duza de

    ieire la o distan mai mic dect x0. Pentru cazul considerat x0 0,1 mm. Sensibilitatea

    senzorului, definit ca S = dxe /dx, este ridicat, ceea ce permite sesizarea cu uurin a unor

    deplasri de ordinul micronilor. n aceste condiii senzorul poate fi folosit cu succes cainstrument de msur. Aceast utilizare este favorizat de forma caracteristicii (fig.4.132 b),

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    16/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    16

    care este liniar pe cea mai mare parte a sa.

    Pentru a sesiza obstacole la distane mari se pot folosi alte tipuri de senzori fluidici.

    Un asemenea senzor este prezentat principial n figura 4.133. El poate sesiza prezena unui

    obiect situat la o distan de 10 ... 15 mm. Senzorul este format dintr-o camer inelar externC, prin care se face alimentarea lui la presiunea Pa i dintr-un alezaj cilindric central Ac din

    care se recepioneaz semnalul xe de ieire.

    La alimentarea senzorului, n absena obstacolului, ianatere un jet inelar n interiorul

    cruia se obine o depresiune. n aceste condiii semnalul de ieire este o presiune mai mic

    dect presiunea atmosferic. Prezena unui obiect la distana x de senzor perturb jetul i

    deviaz o parte din acesta ctre alezajul central. n aceast situaie presiunea la ieire crete,valoarea ei fiind dependent de distana x existent ntre senzor i obiect. n figura 4.133 a

    este prezentat simbolul acestui senzor.

    Senzorii electronici folosii n mod uzual pot fi clasificai dup principiul care st la baza

    funcionrii lor. Caracteristicile i performanele acestor senzori variaz de la un tip la altul.

    Se disting trei tipuri de asemenea senzori:

    cu cureni Foucault;

    capacitivi;

    electromagnetic

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    17/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    17

    Figura 4.134 reprezint un circuit de detecie al unui senzor de proximitate cu cureni

    Foucault. Bobina circuitului oscilant este utilizat ca element sensibil de detecie. n absena

    corpului metalic n apropierea elementului sensibil circuitul se afl n starea normal de

    oscilaie. Atunci cnd un corp metalic se afl n cmpul magnetic al bobinei sunt generaicureni Foucault n interiorul corpului metalic. n consecin rezistena bobinei crete,

    oscilaiile nceteaz, ceea ce furnizeaz un semnal la ieirea circuitului de detecie.

    n figura 4.135 este prezentat simbolul unui detector de acest tip. Circuitul electronic

    asociat senzorilor capacitivi este practic analog celui prezentat n figura 4.134. n cazul

    curenilor Foucault seutilizeaz un cmp magnetic de cteva zeci de kHz generat de bobin,

    n timp ce n cazul detectoarelor capacitive circuitul oscilant de nalt frecven, de cteva

    sute de kHz pn laciva MHz, este conectat la electrozii de detecie pornind de la care estegenerat un camp electric.

    Dac un obiect se apropie de acest cmp suprafaa obiectului i cea a electrozilor se

    polarizeaz i genereaz o variaie de capacitate care se repercuteaz asupra amplitudinii

    oscilaiilor. Simbolul unui detector de proximitate capacitiv este prezentat n figura 4.136.

    Obiectele detectabile pot fi metalice sau dielectrice. Dimensiunile geometrice ale electrozilor

    determin sensibilitatea senzorului i n consecin este dificil miniaturizareaacestorsenzori.

    O aplicaie industrial frecvent a acestui tip de senzor este detectarea apropierii etajelor n

    cazul ascensoarelor.

    Senzorii electromagnetici nu pot detecta dect corpuri magnetice; adeseori sunt utilizai

    pentru aceasta magnei permaneni. Ei se bazeaz pe efectul Hall, sau efectul magnetostrictiv,

    sau pur i simplu pe efectul magnetic care este folosit n special n cazul releelor magnetice

    (relee "Reed"). Aa cum se vede n figura 4.137 punctul de contact al releului este introdusntr-un tub de sticl coninnd un gaz inert. Marea particularitate a acestui senzor de

    proximitate este aceea c el nu necesit surs de energie, putnd fi activat de un magnet.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    18/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    18

    Simbolul lui esteprezentat n figura 4.138.

    Aplicaiile acestor senzori sunt foarte diversificate. O asemenea aplicaie esteprezentat

    n figura 4.139. n acest caz releul servete la reglarea cursei active a ansamblului mobil al

    unui motor liniar. n momentul n care pistonul 4 , n care se afl ncorporat un magnetpermanent 3, ajunge n dreptul releului 1 contactul acestuia 2 se nchide i se comand

    revenirea ansamblului mobil. De obicei pe cmaa motorului semonteaz dou relee de acest

    tip, poziia acestora putnd fi reglat mecanic, i prin aceasta reglndu-se n fapt cursa de

    ucru a ansamblului mobil.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    19/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    19

    Senzori de interceptare:Aceti senzori sesizeaz prezena unor obiecte care se interpun ntre cele dou pri ale

    senzorului: emitor i receptor.

    n aplicaiile practice se pot ntlni adesea senzori pneumatici, acustici, optici sau foto -

    electrici.

    Principial, un senzor cu jet de aer (fig.4.140) este format dintr-un tub emitor i unul

    receptor. Primul este conectat n permanen la sursa de presiune, n timp ce cel de -al doilea

    capteaz o parte din jetul de aer. La cei mai muli dintre aceti senzori jetul de aer este

    turbulent, deoarece condiiile necesare realizrii unei curgeri laminare (presiune mic de

    alimentare, raport l/d mare) sunt dificil de obinut.

    Ct timp ntre emitor i receptor nu exist un obiect strin (fig.4.140 a) la orificiul de

    ieire al senzorului exist semnal. Dac ntre emitor i receptor se interpune un obiect

    (fig.4.140 b) semnalul receptat dispare. Dezavantajul principal al acestui tip de senzor const

    n faptul c este sensibil la praf i particule strine existente n mediul n care lucreaz

    senzorul.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    20/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    20

    Este motivul pentru care au fost concepui i realizai senzori cu contrajet, al cror principiu

    de funcionare este prezentat n figura 4.141.

    n cazul acestui senzor exist dou duze, una alimentat la presiunea Pa1 i cealalt

    alimentat prinintermediul unei rezistene fixe R la presiunea Pa2. Semnalul de ieire xe este

    preluat din duza receptoare.

    n cazul n care ntre cele dou duze nu exist un obiect strin, jetul emitor, care este la

    o presiune mai nalt, blocheaz jetul receptor, producnd o situaie similar cu cea a unui

    senzor de tipul celui prezentat n figura 4.132, atunci cnd n apropierea duzei de ieire se afl

    un obiect strin. n aceast situaie semnalul de ieire xe este caracterizat de o presiune nalt

    (apropiat de presiunea P a2 ). Atunci cnd ntre cele dou duze exist un obiect, jetul

    receptor se descarc liber n atmosfer. n aceste condiii se realizeaz o cdere mare de

    presiune pe rezistena R, i n consecin semnalul de ieire xe va avea o presiune mult redus.

    Domeniul de detecie poate fi mrit considerabil prin utilizarea senzorilor acustici.

    Principial un asemenea senzor, prezentat n figura 4.142, este format dintr-un emitor acustic

    E, care produce o und sonor n domeniul ultrasonic (n jur de 50 kHz) i un receptor

    pneumatic R, cu jet laminar, ncazul acestui senzor, atunci cnd ntre emitor i receptor nu

    exist un obiect, unda sonorperturb jetul laminar, determinnd n acest fel scderea

    semnalului pneumatic de ieire x.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    21/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    21

    Atunci cnd ntre emitor i receptor exist un obiect strin unda sonor este deviat i

    nu mai poate ajunge n zona jetului, acesta nu mai este perturbat i n consecin la ieirea

    senzorului se obine semnal pneumatic. Senzorii optici folosesc dispozitive optice i

    electronicepentru detecia obiectelor. Un senzor de acest tip este format dintr-un emitor delumin culungime de und definit i un receptor.

    n emitor se afl sursa care emite lumin roie sau infraroie i care, co nform legilor

    opticii, se poate propaga n linie dreapt, poate fi deviat, focalizat, ntrerupt, reflectat sau

    direcionat. Lumina este captat de receptor, unde se verific dac semnalul este corect.

    Verificarea se face prin filtrare optic i prin demodularea semnalului electric rezultat.

    Ca emitor se folosete un LED (Leigh Emitting Diode) care realizeaz de fapt

    transformarea unui curent (de ordinul miliamperilor) ntr-un semnal luminos care poate fi uor

    modulat n frecven i/sau amplitudine pentru a elimina influena luminii externe.

    Receptorul poate fi un fototranzistor cu siliciu sau o fotodiod cu siliciu. Senzorii optici cu

    lumin n spectrul rou (spectrul vizibil) pot fi uor poziionai n raport cu obiectele ce

    trebuie s fie detectate. Totodat, datorit atenurii reduse a luminii roii se pot folosi cu bune

    rezultate cablurile realizate din fibre optice pentru transmiterea semnalelor optice.

    Spectrul infrarou, care nu este vizibil, este indicat n aplicaiile u nde trebuie acoperite

    distane mari de propagare. n plus, lumina infraroie este mai puin susceptibil la

    interferenecu lumina natural sau artificial.

    n figura 4.143 este prezentat simbolul unui senzor optic. Sunt ntlnite mai multe

    variante de senzori optici:

    - senzori cu fascicul de lumin - figura 4.144 a;

    - senzori retro-reflexivi - figura 4.144 b;

    - senzori de difuzie-figura 4.144 c. n cazul senzorilor cu fascicul de lumin emitorul i

    receptorul sunt montai n carcase diferite.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    22/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    22

    Emitorul emite un fascicul convergent de lumin i este montat astfel nct raza de

    lumin s fie orientat direct spre receptor. Dac traiectoria luminii nu este ntrerupt de

    prezena obiectului ce urmeaz a fi detectat, receptorul va primi n permanen semnal

    luminos.

    Acest tip de senzor poate detecta obiecte confecionate din orice fel de material; probleme pot

    s apar ns atunci cnd materialul obiectului ce trebuie detectat este transparent.

    Avantajele utilizrii unui asemenea senzor sunt:

    -pot fi detectate obiecte de dimensiuni mici aflate la distan mare (pn la 100 mm);

    -poate fi utilizat n medii periculoase;

    -pot fi detectate obiecte lefuite precum i obiecte translucide.

    Ca dezavantaje se pot aminti:

    - cele dou module - emitorul i receptorul - necesit conexiuni electrice separate;

    - nu pot detecta obiecte complet transparente;

    - dac se defecteaz emitorul receptorul va evalua "prezen obiect"; din acest motiv n

    anumite aplicaii trebuie luate msuri suplimentare de siguran.

    La senzorii retro-reflexivi emitorul i receptorul sunt montate n aceeai carcas.Emitorulgenereaz un semnal luminos care este reflectat de o oglind reflectorizant ctre

    receptor. Un corp ce se interpune n calea fasciculului luminos va fi detectat. Sursa de lumin

    este i n acestcaz convergent. Un asemenea senzor sesizeaz mai uor un corp confecionat

    dintr-un material transparent deoarece raza de lumin l parcurge de dou ori i se atenueaz

    mai mult. i n acestcaz defectarea emitorului face ca receptorul s considere obiectul de

    detectat prezent.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    23/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    23

    Senzorii de difuzie sunt utilizai n aplicaiile unde trebuie detectate corpuri cu

    suprafaa lucioas sau deschise la culoare. i n acest caz emitorul i receptorul se gsesc

    montate n aceiai carcas. Diferena fa de senzorul precedent const n faptul c aici

    emitorul genereaz un fascicul luminos divergent, caracterizat de un unghi mare de

    deschidere. Obiectul a crui poziie trebuie detectat reflect un procent din lumina emis,activnd astfel receptorul.

    Distana de comutare depinde de capacitatea de reflectare a obiectului. Suprafaa

    obiectului, densitatea materialului din care este confecionat, forma i culoarea obiect ului,

    precum iunghiul de inciden determin intensitatea fasciculului reflectat. Cu un asemenea

    tip de sensorpot fi sesizate obiecte aflate la distane mai mici (pn la 50 mm).

    Avantajele acestor senzori sunt:

    - nu necesit un element reflectorizant suplimentar;

    - obiectele detectate pot fi reflectorizante, lefuite, transparente, translucide, cu condiia ca

    suprafaa i orientarea lor s determine reflexia unei cantiti suficient de mare de lumin;

    - permit detectarea frontal, adic a corpurilor ce vin din fa spre receptor.

    Senzorii foto-electrici sunt dispozitive constituite n esen dintr-o surs luminoas

    (emitor) i dintr-un receptor fotosensibil. Sunt folosii pentru a sesiza micri liniare

    (fig.4.145) sau unghiulare (fig.4.146).

    Astfel, atunci cnd se instaleaz un emitor i un receptor de o parte i de alta a unei

    benzi de alimentare, dispozitivul detecteaz trecerea obiectelor i furnizeaz un semnal ctre

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    24/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    24

    blocul de procesare a semnalelor. Celulele fotoelectrice sunt robuste, fiabile i puin

    costisitoare; n plus, ele nu au contact mecanic cu obiectele a cror prezen o detecteaz.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    25/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    25

    IV. NTRERUPTOARE, COMUTATOARE

    ELECTRICE I SESIZOARE DE CURS

    De cele mai multe ori energia folosit n subsistemul de comand al unui sistem de

    acionare pneumatic este energia electric. Nu de puine ori n asemenea situaii n structura

    sistemului de acionare sunt ntlnite o serie de echipamente specifice, cum sunt:

    ntreruptoare, comutatoare, sesizoare de curs, relee de comutaie, relee de timp, relee de

    presiune, numrtoare etc. ntreruptoarele au rolul funcional de a nchide sau deschide un

    circuit electric.

    Ele pot fi comandate manual (cazul butoanelor), mecanic (cazul sesizoarelor de curs)

    sau magnetic (prin intermediul unor electromagnei). Funcie de poziia iniial a contactelor

    ntreruptoarele pot fi normal nchise (NI - fig.4.157 a) sau normal deschise (ND - fig.4.157

    b).

    Se poate observa c un contact ND mpiedic trecerea curentului electric, n timp ce

    un contact NI permite trecerea curentului electric. ntreruptoarele pot avea un singur contact

    (monocontact - fg.4.157) N sau ND, sau mai multe contacte (multicontact - fig.158) ND

    i/sau N, n diferite combinaii, n cazul ntreruptoarelormulticontact bornele sunt notate cu

    dou cifre:

    -prima cifr reprezint numrul de ordine al contactului;

    - a doua cifr corespunde notrii ntreruptorului NI sau ND (fig.4.157).

    Comutatorul este n fapt un ntreruptor cu dou contacte, unul NI iar cellalt ND la care

    bornele 1 i 3 au fost puse n comun i notate cu cifra 1 (fg.4.159). La rndul su sesizorul de

    curs este un comutator comandate mecanic. Comanda se realizeaz de ctre o cam montat

    pe ansamblul mobil al motorului; atunci cnd cama vine n contact cu rola sesizorului

    (fig.4.159b) aceasta apas asupra tijei acestuia i nchide sau deschide un contact electric.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    26/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    26

    V. DETECTAREA DEFECTELOR PIESELOR

    SUBSISTEMELOR DE COMAND

    Fiabilitatea reprezint aptitudinea unui material, piese sau sistem tehnic de a nu se

    defecta n cursul utilizrii sale. Defectarea pierderea aptitudinii unei componente a unui

    sistem tehnic de a-i ndeplini funcia cerut n condiii date.

    Defectrile pot fi de mai multe feluri:

    defectare brusc defectare care nu ar putea fi prevzut n urma unei verificri anterioarea caracteristicilor, deoarece modificrile acestora decurg foarte rapid;

    defectare catastrofal defectare care este n acelai timp brusc i total; defectare dependent defectarea unui element cauzat de defectarea altui element, de

    care acesta este legat din punct de vedere funcional;

    defectare de deriv defectare care este n acelai timp progresiv i parial; defectare independent defectarea unui element care apare fr a fi cauzat sau fr a fi

    cauza altor defecte cu care interacioneaz n cadrul aceluiai sistem;

    defectare parial defectarea rezultat din modificarea valorii reale a unuia sau maimultor parametrii, dincolo de limitele date de criter iile de defectare, fr a conduce la

    dispariia total a funciei cerute;

    defectare primar defectarea unui dispozitiv care atrage dup sine alte defectri; defectare progresiv defectare care ar putea fi prevzut n urma verificrii anterioare a

    caracteristicilor, deoarece modificrile acestora decurg lent( fiind legate de uzura pieselo,

    mbtrnirea materialelor i dereglare) i sunt declarate atunci cnd parametrii

    dispozitivului ating valori critice, necorespunztoare;

    defectarea secundar defectarea unui dispozitiv provocat de defectarea altui dispozitiv; defectare total defectarea rezultat din modificarea valorii reale a unui sau mai multor

    parametrii, dincolo de limitele date de criteriile de defectare, avnd ca efect dispariia

    total a funciei cerute.

    Prin defect se nelege: neconformitate cu clauzele unei specificaii

    ( rezultatul unei defectri constante) sau mperfeciune fizic la nivelul unei componente a

    unui sistem tehnic, care poate antrena o funcionare incorect( permanentsau intermitent) a

    acestuia.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    27/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    27

    Defecte inerentereziduu din defecte care nu apar n perioada timpurie de via.

    Cauza defectrii aciunea care provoac sau intensific un mecanism de defectare.

    n procesul de exploatare, unele sisteme tehnice i pierd / nrutesc parametrii funcionali,

    i pierd parial / total capacitatea funcional, din urmtoarele cauze:

    ruperea pieselor, fenomenelor de oboseal, scderea rezistenei mecanice; modificri dimensionale, ale formei, ale paralelismului, ale conexiunilor; schimbarea lanurilor cinematice a pieselor, datorit uzurii stratului superficial; deformarea pieselor i nepenirea articulaiilor n micare, sub aciunea sarcinilor de vrf; ruperea sau deteriorarea pieselor datorit agenilor corozivi i mbtrnirii materialelor.

    Cauzele defectrii pot fi grupate n:

    defecte funcionale uzurile;

    abateri de la tehnologiile de elaborare a materialelor; abateri de la tehnologiile de fabricaie; aciunea agenilor externi; exploatare necorespunztoarea sistemelor tehnice;

    A). DEFECTE FUNCIONALE - UZURI:Tribologia este tiina proceselor de frecare, de

    lubrefiere i de uzare, avnd ca probleme prioritare: calitatea, randamentul, durabilitatea i

    fiabilitatea sistemelor tehnice.

    Prin uzur se nelege procesde oboseal care se traduce prin creterea ratei de defectare, cu

    vrsta;Uzura este un fernomen tribologic cu influien hotrtoare asupra strilor limit i a

    durabilitii, a fiabilitii de exploatare a sistemelor tehnice i a componentelor acestora.

    Uzura fizic este un fenomen progresiv, complex,distructiv, de natur fizico chimic care

    are efect direct asupra uzurii.

    n raport cu fenomenele i procesele ce se desfoar n timpul frecrilor suprafeelor n

    contact, cu formele de interaciune ale suprafeelor i cu legile care guverneaz procesul de

    uzare, ce apare att la frecarea uscat ct i la aceea n prezena lubrefiantului, aceasta poate

    fi:

    uzura de adeziune ( de aderen); uzura de abraziune; uzura de oboseal; uzura de impact; alte tipuri de uzurisuprasolicitrile, imprimarea sferic;

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    28/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    28

    A1). Uzura de adeziune ( de aderen) este rezultatul aciunii forelor de frecare care apar la

    deplasarea relativ a dou suprafee una fa de alta precum i a punilor de legtur care se

    creaz ntre piesele conjugate. Aici influiena particulelor abrazive i a fenomenelor

    electrochimice este minim: n funcie de natura frecrii uzura de aderen poate fi provocatatt de frecarea de rostogolire ct i de aceea de alunecare.

    Este caracterizat de un contact intim ntre suprafeele n frecare, ceea ce face s se produc o

    interaciune molecular uzura mecanic molecular.

    O consecin a uzurii de aderen( adeziune, contact) este griparea ce apare la sarcini mari n

    lipsa lubrefiantului sau la strpungerea peliculei de lubrefiant n urma unei nclziri locale, pn

    la temperatura de topire a unuia dintre materialele cuplei cinematice.

    A 2) Uzura de abraziune este rezultatul aciunii particulelor abrasive pe suprafaa pieselor cu

    care vin n contact, i se manifest sub form de microachii, sub form de deformri plastice i

    detari de microparticule metalice.

    Rezistena la uzura abraziv a pieselor depinde de:

    proprietile fizico chimice ale materialelor pieselor; presiunea specific, spaiul de alunecare parcurs n timpul frecrii;

    Caracterul uzurii nu se schimb indiferent dac particulele abrasive privin din afar, sau sunt

    coninute n unul din corpurile n frecare.

    Acest tip de uzur se manifest prin:

    deformaii plastice locale; zgrieturi, microachierea suprafeelor de contact;

    Uzura abraziv este funcie de:

    spaiul de frecare; presiunea de contact dintre suprafeele conjugate, aflate n contact i frecare; abrazivitatea materialului folosit;

    i invers proporional cu rezistena la uzur a materialelor folosite, nefiind influienat de viteza

    de frecare, cnd aceasta nu produce modificri structurale n straturile superficiale

    .

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    29/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    29

    A 3) Uzura de coroziuneeste rezultatul reaciilor chimice i constituie deteriorarea suprafee lor

    de frecare, deci pierdere de material, de greutate, urmare aciunii simultane sau succesive a

    factorilor agresivi chimici din componena mediului de lucru i / sau solicitrilor mecanice.

    Mecanismul uzurii de coroziune presupune corelarea efectelor de coroziune:

    chimice; electrochimice, mecanochimice;

    De fapt uzura prin coroziune se produce nlturarea produilor corozivi, care iau natere pe

    suprafeele de frecare, n repaos sau n micare.

    Producerea acestei uzuri are dou faze:

    formarea produilor dereacie, pe cale chimic, electrochimic sau mecanochimic;

    nlturarea acestui produs de pe suprafeele n frecare, prin mijlocirea lubefiantului;

    Coroziunea chimiceste aciunea chimic continu a mediului ambiant asupra suprafeelor componente ale utilajelor tehnice.

    Coroziunea electrochimicpresupune pa lng reaciile chimice i un transfer de sarcini electrice,

    la suprafaa de separare dintre metal i mediul coroziv.

    Forme de manifestare:

    oxidarea coroziunea electrochimic datorit aciunii combinate a oxigenului i apei latemperatura normal,

    coroziunea n mediu lubrefiant de natur electrochimic, apare n prezena n lubrefiant aunor cantiti mici de ap, care n contact cu suprafaa formeaz microcelule electrice.

    Coroziunea mecanochimicnumit i tribochimic, arat modificrile suferite de suprafaa de

    lucru, dup natura solicitrilor fiind:

    coroziunea de tensionare apare urmare transformrilor suferite de suprafa, adicdistrugerea stratului protector, cu intensicarea efectului coroziv,

    coroziunea de oboseal urmare solicitrilor periodice, fenomenul de oboseal esteactivat de prezena unui mediu ambiant, prin aciunea combinat a factorilor mecanici i

    cimici, are loc creterea uzurii i scderea accentuat a rezistenei la oboseal;

    coroziunea tribochimic este consecin a solicitrilor de frecare; solicitrile mecanicenu declaneaz reacii chimice, dar provoac n prealabil, modificri n starea suprafeei,

    sau structurii interne, degajri mari de energie termic, acumulare de potenial

    electrostatic toate fac posibile sau accelereaz reaciile chimice ale materialelor

    suprafeei de frecare cu mediul respectiv.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    30/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    30

    A 4). Uzura de obosealeste rezultatul solicitrilor ciclice a suprafeelor n contact, urmat de

    deformaii plastice n reea atomic din stratul superficiale, de fisuri, ciupituri, exfolieri.

    Factorii care influieneaz uzura de oboseal sunt:

    structura materialelor pieselor conjugate n frecare, temperatura suprafeelor de lucru, tipul solocitrii, frecvena solicitrilor variabile; dimensiunile pieselor;n general aceste uzuri apar sub form de desprinderi de particule materiale, lsnd urme

    caracteristice fiecrui tip.

    Tipurile uzurii de oboseal:

    pitting-uleste o form a uzurii de oboseal a suprafeelor cu contacte punctiforme i serecunosc sub forma caracteristic de cratere, ciupituri diferite de cele de adeziune care sunt

    provocate prin smulgere.

    exfoliereaeste caracterizat de desprinderea de mici particule metalice sau de oxizi carese produc cnd este depit rezistena la forfecare, n zonele de contact cu frecri

    concentrate.

    cavitaia este definit ca un proces de distrugere a suprafeei i deplasarea de material subform de mici particule, produs n mediu lichid sau gazos ce este n contact cu metalul, dar

    fr prezena celei de a doua suprafee de frecare, fiind numit i eroziune de cavitaie sau

    coroziune de cavitaie.

    A5). Uzur de impact este datorat loviturilor locale repetate i apare cnd mpreun cu

    alunecarea sau rostogolirea are loc un impact compus: componente normale i componente

    tangeniale.

    A6) Alte tipuri de uzur:

    Suprasolicitrile provoac solicitri ale agregatelor i organelor de maini putnd depilimitele de rezisten.

    Imprimarea sferic( brinellarea)este specific lagrelor cu bile, supuse unor sarcini mari,unde apare deformarea cilor de rulare n perioadele ndelungi de repaos.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    31/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    31

    VI. LUCRRI DE INTREINERE A

    INSTALAIILOR I ECHIPAMENTELOR

    Metode de organizare i executare a reparrii n sistemul preventiv planificat :

    Sistemul de ntreinere i reparare preventiv planificat se poate efectua cu ajutorul a dou

    metode:

    A.Metoda standard const n faptul c fiecare utilaj sau instalaie intr n reparaie la

    intervale de timp dinainte stabilite, fiecare din acestea n parte. Felul, volumul i coninutul

    reparaiilor care vor fi efectuate au un caracter standard, potrivit unei documentaii tehnice,indiferent de starea de funcionare a utilajului n momentul intrrii n reparaie.

    B. Metoda dup revizieconst n faptul c volumul i coninutul reparaiilor se determin

    n urma unei revizii tehnice. Pentru stabilirea felul reparaiilor ce vor fi executate se ntocmete

    mai nti ciclul de reparaii al fiecrei categorii de utilaje n parte.

    1.ntreinerea i supravegherea zilnic se execut de ctre persoanele care lucreaz pe

    utilajele din seciile de producie, sau de ctre persoane specializate n executarea acestor

    operaii. n cadrul activitii de ntreinere i supraveghere zilnic se urmrete nlturarea

    micilor defeciuni ale utilajului, fr a se face nlocui de piese. n afara interveniilor tehnice

    cuprinse n sistemul preventiv-planificat, n cadrul ntreprinderilor se mai execut i alte tipuri

    de intervenii tehnice cum sunt:

    Reparaiile accidentale( Ra) sunt interveniile care se efectuiaz la intervale de timp

    nedeterminate, fiind impuse de scoaterile neprevzute din funciune a acestora datorit unor

    cderi accidentale.

    Cauzele accidentelor pot fi:

    oboseala materialelor care provoac schimbarea structurii materialelor i deci acaracteristicilor mecanice( rezisten, elasticitate);

    ntreinere necorespunztoare; reparaiile necorespunztoare; reparaiile neexecutate la timp; reparaiile executate necorespunztor; exploatarea neglijent;

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    32/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    32

    Reparaiile de renovare: se efectuiaz la utilajele care au trecut prin mai multe reparaii

    capitale i au un grad ridicat de uzur fizic. Cu ocazia acestor reparaii, se recomand i

    efectuarea unor lucrri de modernizare a utilajului.

    Reparaiile de avarii : se execut de fiecare dat cnd utilajele se defecteaz ca urmare a

    proastei utilizri sau ntreineri sau din cauza unor calamiti naturale: cutremure, incendii,

    inundaii.

    2. Revizia tehnic cuprinde operaiile ce se execut naintea unei reparaii curente sau

    capitale, n scopul determinrii strii tehnice a mainii, utilajului sau instalaiei i a principalelor

    operaii ce urmeaz a se efectua cu ocazia primei reparaii planificate, pentru a se asigura ncontinuare funcionarea normal a acestuia.

    Pe lng determinrile strii tehnice, n cadrul reviziei tehnice, se pot executa i unele operaii

    de reglare i consolidare a unor piese, asigurndu-se funcionarea normal a mainii pn la prima

    reparaie planificat. Totodat se verific instalaia de comand, sistemul de ungere i de rcire,

    precizia de funcionare.

    3. ntreinere planificat. Reparaiile curente i reparaia capital

    Reparaia curent(Rc) reprezint ansamblul de msuri luate pentru nlocuirea unor piese

    componente sau subansambluri uzate ale mainilor, utilajelor sau instalaiilor n vederea

    meninerii caracteristicilor funcionale ale acestora.

    Reparaia curent cuprinde lucrrile ce se execut periodic, n mod planificat, n scopul

    nlturrii uzurii materiale sau a unor deteriorri locale prin repararea, recondiionarea sau

    nlocuirea unor piese componente sau chiar nlocuirea parial a unor subansambluri uzate.

    n funcie de mrimea intervalului de timp de funcionare ntre reparaii, importana lucrrilor

    ce se execut i volumul pieselor i subansamblurilor reparate, recondiionate sau nlocuite,

    reparaiile curente se mpart n:

    reparaii curente de gradul I (RC1); reparaii curente de gradul II ( RC2);

    Reparaia capital ( RK) reprezint gama de lucrri ce se execut n mod planificat dup

    expirarea ciclului de funcionare prevzut n normativ, n scopul meninerii parametrilor

    nominali i prentmpinrii ieirii mainii sau utilajului din funciune nainte de termen.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    33/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    33

    METODE UTILIZATE LA STABILIREA LIMITELOR DE UZURA

    Metodele pentru stabilirea limitelor de uzura sunt:

    Teoretice Statistico-matematice ExperimentaleMetodele de determinare a uzurii pieselor se clasifica, in raport cu conditiile experimentale

    de efectuare a masuratorilor (mod de efectuare, scop, mijloace de masurare) in doua

    categorii.

    Metode discontinui-care implica demontarea pieselor; Metode continui-de masurare a uzurilor fara demontarea pieselor.Din prima grupa fac parte: micrimetrarea, metoda amprentelor, cantarirea si

    profilografierea. Toate aceste metode- mai putin metoda cntariri permit determinarea

    directa a uyurii pieselor , metoda cntaririi asigura determinarea cantitatii de material

    pierdut prin uzare, pe o pies, i deci permikt determinarea global a uzurii.

    Metodele continui de masurare a uzurii : metoda indicilor functionali, metoda

    determinarii uzurii dupa coninutul de fier din ulei, metoda izotopilor radioactivi, sunt

    indirecte i permit aprecierea calitativ a stadiului de uyare a ansamblu lui, agregatelor

    sau a cuplelor cinematice. Uneori se utilizeaza i cea relativ metodele analizeimetolografice sau chimice a pieselor uzate.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    34/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    34

    VII. ASIGURAREA CALITII N SISTEMELE

    DE COMANDAsigurarea calitatii rerezinta ansamblul activitatilor preventive prin care se urmareste

    in mod sistematic sa se asigure corectitudinea si eficacitatea planificarii, organizarii,

    coordonarii, antrenarii si tinerii sub control in scopul de a garanta obtinerea rezultatelor la

    nivelul calitativ dorit.

    SISTEM DE MANAGEMENT AL CALITATII- sistem de management prin care se

    orienteaza si se controleaza o organizatie in ceea ce priveste calitatea.Calitatea totalasatisfacerea continua a cerintelor clientilor in conditiile unor costuri minime.

    Asigurarea calitatii reprezinta realizarea unor obiective externe si interne, astfel:

    Obiectivele interne, reprezinta activitatile desfasurate in scopul de a da incredereclientilor ca sistemul calitatii furnizorului permite obtinerea calitatii cerute.

    Obiectivele externe reprezinta activitatile desfasurate pentru a da incredere conduceriifirmei ca va fi obtinuta calitatea ceruta.

    Controlul calitatii este determinat de:

    Supravegherea calitatii reprezinta monitorizarea si verificarea continua a starii uneientitati, in scopul asigurarii ca cerintele specificate sunt satisfacute.

    Evaluarea calitatii reprezinta examinarea sistematica, efectuata pentru a determina ince masura o entitate este capabila sa satisfaca cerintele specificate.

    Inspectia calitatii reprezinta activitatile prin care se masoara, examineaza, incearcauna sau mai multe caracteristici ale unei entitati si se compara rezultatul cu cerintele

    specificate,in scopul determinarii conformitatii acestor caracteristici.

    Verificarea calitatii reprezinta confirmarea conformitatii cu cerintele specificate,prin examinarea si aducerea de probe tangibile.

    AUDITUL CALITATII reprezinta un process sistematic, independent si documentat de

    evaluare obiectiva a dovezilor de audit pentru a determina in ce masura sunt indeplinite

    criteriile de audit prestabilite.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    35/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    35

    In managementul calitatii, termenul de audit in sensul de examinare a calitatii

    produselor,serviciilor,proceselor unei firme sau a sistemului de management al calitatii.

    Auditurile calitatii reprezinta examinari sistematice ale activitatilor si rezultatelor acestora,

    referitoare la calitate, fiind planificate si programate in functie de natura si importanta

    activitatilor.

    Auditurile calitatii sunt examinari independente, in sensul ca trebuie conduse de personae care

    nu au responsabilitati directe in domeniile auditate.

    Auditurile calitatii se realizeaza in raport cu criteriile de audit prestabilite, pentru a stabili in

    ce masura sunt respectate criteriile de audit.

    Criteriile de audit sunt: procedurile aplicabile, cerintele specificate in standarde si specificatii

    tehnice,politica firmai in domeniul calitatii.

    AUDITOR IN DOMENIUL CALITII este persoana care are competenta necesara pentru a

    efectua audituri ale calitii; el trebuie sa fie autoriyat pentru efectuarea unui anum it tip de

    audit.

    SCOPUL AUDITULUI CALITII este de a evalua actiunile corective necesare pentru

    eliminarea neconformitailor i posibilitaile de mbunatatire a sistemului de management al

    calitii firmei, a produselor si serviciilor , si a proceselor.

    Auditurile calitii evalueaz: produsele, serviciile, procesele sau sistemele calitii unei

    firme.

    Planul de audit si raportul de audit sunt documente de calitate obligatorii in procesul de

    desfurare al unui audit si sunt elaborate de catre compartimentul de asigurare calitaii.

    Auditul calitaii produsului se efectuesz pentru evaluarea conformitatii caracteristicilor de

    calitate a unui produs finit sau semifinit cu cerintele clientului sau cu cerinele specificate in

    documentele de referin.

    Auditul calitii procesului se efectueaza pentru evaluarea comformitii unui proces (de

    proiectare , productie, administrativ,etc) cu cerinele clientului sau cu cerinele specificate in

    documentele de referin.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    36/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    36

    Metode de obinere a doveyilor de audit:

    1. Interviuri cu persoanele implicate in domeniul auditat2. Examinarea documentelor referitoare la calitatea produselor sau proceselor3. Observarea directa a activitilorAuditurile sistemelor calitaii se efectueaz pentru:

    Determinarea conformitailor elementelor sistemului calitii cu cerinelespecificate in documentele de referinta

    Determinarea eficacitii sistemului calitii privind realizarea obiectivelor stabilitein domeniul calitii

    Imbunatirea sistemului calitii firmei audiate Satisfacerea unor cerinte reglementare Inregistrarea /certificarea sistemului calitii firmei audiate

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    37/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    37

    VIII. BIBLIOGRAFIE

    1. Acionri hidraulice i pneumatice Editura Universitar, 2005 ;

    2. Internet;

    3. Mecatronic Manual pentru clasa a XI-a. Editura Delta 2004;

    4. Elemente de mecatronic Editura EduSoft, 2006;

    5. Maini,aparate,acionri i automatizri-Nstase Bichir,Dan Mihoc,Corneliu

    Boan,Sabina Hilahi;

    6. Elemente de comand i control pentru acionri i sisteme de reglare

    automat-Doinia Ghinea,Sabina Hilahi;

    7. Colecia revistelor FIS, Festo Ag & Co, Esslingen;

    8. Martin Williams, Graham spencer, David Hoey - Fit for TPM - Revista Mecatronica nr.

    1/2003.

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    38/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    38

    IX. ANEXE

    Limitatoare de cursa:

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    39/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.

    39

  • 7/30/2019 Echipamente componente ale subsistemului de comanda. Butoane

    40/40

    Echipamente componente ale subsistemului de comand. Butoane i limitatoare de curs, elemente de interfa i senzori.