Upload
dorin-marian
View
242
Download
0
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.