PRC-T PROIECTAREA CONSTRUCTIVĂ A ELEMENTELOR PRODUSELOR TEHNICE MECANICE

 

PRC-T.1  FUNDAMENTE TEORETICE

 

            CUPRINS

PRC-T.1.1  DEFINIŢII 

PRC-T.1.2  GENERALITŢĂŢI DESPRE PRODUSELE MECANICE

PRC-T.1.2.1  ETAPELE DEZVOLTĂRII PRODUSELOR TEHNICE

PRC-T.1.2.2 SCHEMA BLOC ŞI FUNCŢIILE PRODUSELOR TEHNICE

PRC-T.1.2.3 TIPURILE PRODUSELOR TEHNICE MECANICE

PRC-T.1.2.4 DESCRIEREA STRUCTURAL-CONSTRUCTIVĂ A PRODUSELOR MECANICE

PRC-T.1.2.5 SCHEMA STRUCTURAL-CONSTRUCTIVĂ A UNUI PRODUS TEHNIC MECANIC

PRC-T.1.3 ASPECTE PRIVIND PROIECTAREA PRODUSELOR TEHNICE MECANICE

PRC-T.1.3.1 PROCESUL DE PROIECTARE A PRODSELOR TEHNICE MECANICE

PRC-T.1.3.2 PROIECTAREA  PRINCIPIALĂ ŞI FUNCŢIONALĂ

PRC-T.1.3.3 PROIECTAREA  CONSTRUCTIVĂ

PRC-T.1.3.4 PROIECTAREA ASISTATĂ DE CALCULATOR

PRC-T.1.4 OBIECTIVELE DISCIPLINEI DE ORGANE DE MAŞINI

PRC-T.1.5 EVALUAREA ACTIVITĂŢILOR                  

 

 

PRC-T.1.1 DEFINIŢII

 

Produs tehnic mecanic este  un bun fizic, tangibil care poate satisface dorințe şi/sau nevoi  ale omului privind dezvoltarea de lucru mecanic util.

Proiectarea în inginerie este activitatea intelectuală de creaţie prin care se urmăreşte concepţia şi dezvoltarea documentaţiei tehnice de obţinere a produselor noi, cu performanţe ridicate, la costuri scăzute. Prin complexitatea, importanţa şi implicaţiile sale, activitatea de proiectare se poate considera ca fiind în relaţie directă cu diverse domenii fundamentale ale activităţii umane  (filozofia,  designul artistic, ştiinţele economice).

 

PRC-T.1.2  GENERALITŢĂŢI DESPRE PRODUSELE MECANICE

 

PRC-T.1.2.1 ETAPELE DEZVOLTĂRII PRODUSELOR TEHNICE

 

Fig. PRC-T.1.2.1.1  Etapele dezvoltării unui produs tehnic

De obicei, produsele tehnice materiale (maşini, vehicule, utilaje etc.), în evoluţia şi existenţa lor, parcurg fluxul de viaţă cu fazele menţionate în fig. PRC-T.1.2.1.1

Ideea noului produs, dedusă dintr-o necesitate de  piaţă, cerinţă a consumatorilor şi/sau dintr-o propunere a unei intreprinderi, se concretizează, ca urmare a activităţilor de marketing, într-un plan de produs şi într-un caiet de sarcini, care stau la baza activităţilor de proiectare.

Proiectarea produsului,  pornind de la caietul de sarcini (specificaţiile de produs), începe cu studiul realizărilor în domeniu, definirea problemelor şi concretizarea temei de proiectare, ca fiind o listă de cerinţe cuantificabile, cu precizarea datelor de intrare/ieşire. Pentru aceasta, inginerii proiectanţi, având la bază cunoştinţe stiinţifico-tehnice şi abilităţi practice, urmăresc optimizarea (găsirea celei mai bune soluţii) din punct de vedere conceptual, funcţional, constructiv, tehnologic şi economic.

Fabricaţia unor componente şi achiziţia altora, urmată de montajul şi inspecţia finală, conduce la produsul final, care prin serviciile de desfacere, vânzare şi consultanţă ajunge la client.

Fazele de utilizare (exploatare) şi de întreţinere au importanţă deosebită pentru proiectantul şi producătorul produsului, în funcţie de feed-back-ul  şi viteza de răspuns a firmei la cerinţele clientului, prin serviciile de proiectare şi fabricare, lungindu-se viaţa acestuia.

Odată cu scoaterea din uz a produsului, începe ultima etapă prin care se urmăreşte utilizarea ulterioară a elementelor acestuia cu funcţii identice sau ulterioare (reutilizare, revalorificare) sau reutilizarea materialelor după desasamblare precum şi valorificarea eficientă a deşeurilor.

 

PRC-T.1.2.2 SCHEMA BLOC ŞI FUNCŢIILE PRODUSELOR TEHNICE

 

 

Fig. PRC-T.1.2.2.1 Schema bloc a unui produs tehnic

Produsele  tehnice, în general, presupun conversia calitativă şi cantitativă a energiei, materialelor şi/sau a informaţiilor de intrare în mărimi similare corespunzătoare la ieşire (fig. PRC-T.1.2.1.2).

          Pentru un produs tehnic (material), descrierea calitativă a scopului acestuia, ca relaţie (legătură) între parametrii de intrare şi cei de ieşire, se realizează prin funcţia scop globală. Prin divizarea funcţiei globale în secvenţe independente se obţin funcţii scop parţiale . Atât funcţia globală, precum şi cele parţiale, de obicei, se exprimă descriptiv transformarea energiei, transmiterea materialelor  etc.

          Mărimile energetice (forţe, viteze, putere), de material (masă, greutate, volum, debit) şi/sau de informaţie (semnale) se  transmit şi se transformă în produsul tehnic prin fluxuri.  Funcţiile care fac legătura între parametrii (energetici, de material sau de informaţie) de ieşire şi de intrare ai unui produs tehnic sunt funcţii principale, cu exprimări matematice care descriu determinist corelaţiile dintre parametrii fizici specifici.

          Prin divizarea produsului tehnic în subsisteme independente din punct de vedere funcţional, funcţiile principale se împart în funcţii parţiale  asociate acestora.

În plus, pentru anumite produse pot exista subsisteme şi fluxuri însoţitoare, participante indirect la îndeplinirea funcţiilor principale, cărora li se asociază funcţii auxiliare.

 

PRC-T.1.2.3 TIPURILE PRODUSELOR TEHNICE MECANICE

 

Produsele tehnice mecanice ca sisteme din mai multe corpuri materiale solide aflate în interacţiune sunt realizate în configuraţii diverse

 

Tab. PRC-T.1.2.3.1 Clasificarea produselor tehnice mecanice

Criteriul

Tipul produsului tehnic

Descriere

Existenţa mişcării relative între corpurile componente

Structuri mecanice

Produsele tehnice compuse din mai multe corpuri materiale (piese, elemente) în interacţiune FĂRĂ mişcări relative care au ca funcţie principală transmiterea de sarcini mecanice (forţe şi/sau momente) sunt numite structuri mecanice (şasiuri, caroserii, dispozitive de remorcare etc.)

Maşini

Produsele tehnice compuse din mai multe corpuri materiale (piese, elemente) în interacţiune CU mişcări relative determinate care au ca funcţie principală transmiterea şi transformarea diferitelor forme de energie sunt numite maşini (utilaje tehnologice, vehicule etc.)

Existenţa fluxurilor de informaţie electronice

Mecanic

Produsele tehnice care sunt compuse numai din corpuri materiale (piese, elemente) în interacţiune şi caracterizate de  fluxuri fizice de forţe, de viteze şi de putere sunt numite produse mecanice (cutii de viteze neautomate, punţi motoare etc.)

Mecatronic

Produsele  tehnice mecanice caracterizate de fluxuri energetice (de forţe, de viteze şi de putere), însoţite de fluxuri de informaţie importante pentru reglare, indicare şi/sau comandă şi devin produse mecatronice (maşina de spălat automată, autovehiculele moderne, roboţi etc.)

 

 

Tab. PRC-T.1.2.3.2 Clasificarea produselor tehnice mecanice tip maşină

Criteriul

Tipul maşinii

Descriere

Scopul pentru care se foloseşte energia mecanică de la ieşire

Motoare

Maşinile care transformă diferite forme de energie (mecanică, electrică, termică) în energie mecanică cu scopul de a genera lucrul mecanic util (de propulsie sau de procesare tehnologică) sunt numite maşini motoare (motoare electrice, motoare termice etc.) 

De lucru

Maşinile care transformă diferite forme de energie (mecanică, electrică, termică) în energie mecanică folosită cu scopul modificării formei, stării, proprietăţilor şi/sau poziţiilor materialelor sau obiectelor de procesat sunt numite maşini de lucru (maşini unelte, roboţi etc.)

Posibilitatea de deplasare

Statice

Maşinile care au şasiul (batiul) fixat la fundaţie sunt numite maşini statice (maşini unelte, utilaje tehnologice etc.)

Mobile (vehicule)

Maşinile care au posibilitatea de deplasare, prin rulare (cu ajutorul roţilor sau şenilelor) sau prin alunecare (de tip sanie) cu scopul transportului (de bunuri  sau persoane) sau pentru efectuarea de lucrări industriale, agricole şi servicii  (automobile, tractoare, robocare etc.)

 

Tab. PRC-T.1.2.3.3 Clasificarea produselor tehnice mecanice tip vehicul

Criteriul

Tipul vehiculului

Descriere

Calea de rulare

Rutiere

Vehicule ce se deplaseză pe drumuri publice   (automobilele, autoturismele, autocamioanele etc.)

Feroviare

Vehicule ce se deplaseză pe şine (locomotive)

Navale

Vehicule ce se deplaseză pe apă sau în aer (nave fluviale, avioane etc.).

Propulsia

Propulsate din exterior

Vehicule care sunt antrenate de motoare statice fixate la fundaţie (vehicule antrenate prin cablu)

Autovehicule

Vehiculele care se deplasează prin autopropulsare (automobilele, tractoarele etc.)

 

PRC-T.1.2.4 DESCRIEREA STRUCTURAL-CONSTRUCTIVĂ A PRODUSELOR MECANICE

 

Din punct de vedere constructiv, produsele mecanice se compun din ansamble, subansamble şi elemente constructive (inclusiv  organele de maşină), identificabile cu uşurinţă în schema structural-constructivă.

Ansamblele sunt entităţi constructive independente, care respectă structura funcţională a produsului şi au în componenţă subansamble şi elementele constructive cu forme şi poziţii determinate şi de tehnologiile de montaj, de întreţinere şi de exploatare. Pentru un produs complex se pot evidenţia mai multe ansamble în interacţiune, prin legături permanente fixe, între ele (legături interne) şi, uneori, cu mediul adiacent (legături externe) care, de obicei, se materializează prin asamblări demontabile.

Subansamblele sunt structuri independente, care nu întodeauna sunt constituite respectând funcţionalitatea, şi care se evidenţiază printr-un grup compact compus, în configuraţie minimală, din cel puţin două elemente constructive sau din alte subansamble şi elemente constructive, în interacţiune permanentă, formate ţinându-se cont, cu precădere, de tehnologiile de montaj, de întreţinere şi de exploatare.

Elementele constructive (organele de maşini) ca păţi componente nedivizabile ale unui produs mecanic tehnic, ansamblu şi/sau subansamblu, sunt entităţi distincte în interacţiune directă fixă, permanentă (nedemontabilă sau demontabilă), sau în interacţiune mobilă directă (fără ungere) sau indirectă (cu ungere). Tipurile acestor legături, din punct de vedere constructiv şi în funcţie de necesităţile funcţionale, sunt diverse şi sunt tratate în detaliu în cadrul disciplinei de Organe de maşini.   

         

Tab. PRC-T.1.2.4.1 Clasificarea elementelor şi subansamblelor (organelor) constructive ale produselor mecanice

Criteriul

Tipul elementelor şi subansamblelor

Descriere

Importanţa în cadrul fluxurilor energetice

Principale (vitale)

Sunt poziţionate pe fluxurile energetice principale

Auxiliare

Sunt poziţionate pe fluxurile energetice auxiliare

Tipul funcţiilor parţiale sau auxiliare

De transmitere

Funcţie parţială transmitere a sarcinilor (forţelor şi/sau momentelor); sunt poziţionate pe fluxurile energetice principale

De rezemare

Funcţii auxiliare, pentru sprijinirea unidirecţională, bidirecţională sau tridirecţională a altor elemente constructive sau sbansamble

De  legătură

Funcţi parţială de legătură, pentru realizarea asamblărilor de fixare, de obicei, demontabile

De protecţie

Funcţie auxiliară de protecţie a omului şi mediului

Domeniul de utilizare

Specifice

Elementele constructive sau subansamblele dintr-un produs mecanic sunt specifice când sunt proiectate şi realizate numai pentru un produs

Specializate

Elementele constructive (elemente de asamblare, de cuple cinematice, curele, lanţuri etc.) sau subansamblele (reductoare de turaţie, transmisii şurub-piuliţă, variatoare de turaţie, rulmenţi, cuzineţii, ghidaje etc.) dintr-un produs mecanic sunt  specializate când sunt proiectate şi produse de firme specializate consacrate, pentru funcţii generale distincte aplicabile la mai multe produse. Pentru acestea cu timpul s-au dezvoltat algoritmi de proiectare consacraţi şi tehnologii avansate de execuţie şi de montaj, asigurându-se astfel optimul din punct de vedere funcţional, constructiv, tehnologic şi economic

 

PRC-T.1.2.5 SCHEMA STRUCTURAL-CONSTRUCTIVĂ A UNUI PRODUS TEHNIC MECANIC

 

Pentru analiza şi, mai ales, pentru sinteza structurii constructive a unui produs mecanic se întocmeşte schema structural-constructivă care este o reprezentare grafică bazată pe simboluri asocoate ansambleor, subansamblelor şi elementelor constructive în care se evidenţiază toate legăturile interioare între acestea şi legăturile exterioare cu entităţile constructive adiacente.

Spre deosebire de schema structural-funcţională, în schema structural-constructivă se pot identifica, în plus, cuplele pasive, sistemele de lăgăruire, legăturile fixe etc. Reprezentările din schema structural-constructivă trebuie să permită evidenţierea cu uşurinţă a fluxurilor de mişcare şi, mai ales, cele de forţe (principale şi auxiliare) interioare.

 

 

Divizarea structurilor produselor mecanice

Pornind de la faptul că un subansamblu  presupune existenţa a cel puţin două elemente constructive sau la rândul lui poate fi compus şi din alte subansamble specifice sau specializate, divizarea ansamblelor complexe în subansamble şi, mai departe, a acestora în alte subansamble şi elemente constructive, presupune, în funcţie de cazurile concrete, multiple nivele de subdivizare  (fig. PRC-T.1.2.5.1).

În figura PRC-T.1.2.5.1,a se prezintă, la general, o schema structural constructivă a  unui produs cu intrarea I şi ieşirea E care conţine ansamblul A1, subansamblele S1 şi S2 şi elementele 1 şi 2; ansamblul A1 conţine subansamblele S3, S4  şi elementele 3 şi 4 (fig. PRC-T.1.2.5.1,b); subansamblul S1 conţine subansamblele S1.1, S1.2, S1.3 şi elementele 3, 4 (fig. PRC-T.1.2.5.1,c); subansamblul S1.1 din componenţa subansamblului S1 conţine elementele 7,8…11 (fig. PRC-T.1.2.5.1,d).  În subcap. PRC-P.1 se prezintă un exemplu concret.

a

b

c

d

Fig. PRC-T.1.2.5.1 Scheme structural costructive: a – de produs; b – a ansamblului A1; c – a subansablui S1; d – a subansablui S1.1

 

PRC-T.1.3 ASPECTE PRIVIND PROIECTAREA PRODUSELOR TEHNICE MECANICE

 

PRC-T.1.3.1 PROCESUL DE PROIECTARE A PRODSELOR TEHNICE MECANICE

 

Formularea temei de proiectare a unui produs tehnic este precedată de documentarea detaliată şi analiza critică a realizărilor mondiale în domeniu, privind cerinţele  asupra soluţiilor tehnice posibile şi constrângerile practice existente.   În urma acestei analize se întocmeşte lista de cerinţe cu menţionarea clară a performanţelor la nivel calitativ şi/sau cantitativ, indicând valorile unor indicatori specifici. În general, în lista de cerinţe se introduc informaţii privind următoarele caracteristici generale ale produsului: numărul de exemplare; restricţiile geometrice (dimensiunile de gabarit impuse); cinematice (viteze, acceleraţii, direcţii de mişcare); forţe (de greutate, de încărcare, direcţii, frecvenţe de aplicare); energia (puteri, randamente); siguranţa (muncii şi mediului); condiţii de lucru (zgomot, confort, ergonomie); calitatea (fiabilitatea, mentenanţa, standardele ce trebuie respectate); condiţii de montaj, de exploatare şi de întreţinere; economice (costurile maxime admise, posibilităţi de reciclare);  fabricaţia (procedee disponibile);  mediul de lucru (temperatura, variaţiile de temperatură, altitudinea, tipul atmosferei) etc.

Obiectivele generale urmărite la proiectarea produselor materiale tehnice pot fi: îndeplinirea funcţiilor principale şi auxiliare; fiabilitate şi siguranţa în funcţionare; ergonomicitate mărită; asigură securitatea omului şi a mediului; execuţie simplă şi montare uşoară; asigură întreţinere eficientă; minimizare costuri; posibilităţi de reciclare etc.  Soluţia finală adoptată la proiectare va fi determinată de obiectivele generale şi restricţiile impuse, care se obţin ca o consecinţă a cerinţelor şi condiţiilor din lista de cerinţe, ca document care stă la baza dezvoltării de produs.

Proiectarea propriu-zisă are la bază proceduri algoritmizate care,  pornind de la funcţiile şi obiectivele impuse, caută soluţii principiale (proiectarea principială), funcţionale (proiectarea funcţională) şi constructive (proiectarea constructivă).    

 

FPR-T.1.3.2 PROIECTAREA  PRINCIPIALĂ ŞI FUNCŢIONALĂ

 

În schema din fig. PRC-T.1.3.2.1,a se prezintă etapele parcurse  la proiectarea principială a unui produs. Pornind de la lista de cerinţe, se întocmeşte structura funcţiilor, ca reprezentând ansamblul funcţiilor principale şi parţiale în forma lor explicită. Implementarea în practică a funcţiilor parţiale prin soluţii concrete se face prin intermediul unuia sau mai multor efecte fizico-tehnice posibile. Prin combinarea diverselor efecte fizico-tehnice posibile se obţin mai multe variante de soluţionare, care în urma procesului de evaluare tehnico-economică se ruduc la soluţia de principiu sintetizatabilă într-o schemă bloc principială.

Pornind de la schema bloc principială, se poate extinde structura funcţiilor cu alte subfuncţii de nivel inferior şi, având la bază efecte fizico-tehnice asociate, se dezvoltă scheme structural-funcţionale (fig. PRC-T.1.3.2.1,b). Pe de altă parte, se pot întocmi şi alte scheme structural-funcţionale având la bază şi alte efecte fizico-tehnice (ex. transmiterea puterii prin formă). Selectarea schemei structural-funcţionale optime pentru anumite condiţii date se face, de asemenea, prin evaluare tehnico-economică.

a

b

Fig. PRC-T.1.3.2.1 Etapele proiectării: a – principială; b – funcţională

         

PRC-T.1.3.3 PROIECTAREA  CONSTRUCTIVĂ

Tab. PRC-T.1.3.3.1 Proiectarea constructivă de ansamblu

 

 

 

 

 

 

 

Elementele constructive specifice, în principal, se proiectează conform algoritmului din fig. PRC-T.1.3.3.1,a, iar pentru elementele constructive şi/sau subansamblele specializate se impune adoptarea, alegerea şi verificarea urmând algoritmul din fig. PRC-T.1.3.3.1,b.

      Procesul de proiectare a unui element specific, de obicei, începe cu proiectarea formei, care presupune definirea unei geometrii iniţiale  corelată cu procesele tehnologice ale materialului, de manufacturare şi de asamblare. Adoptarea materialului şi a caracteristicilor de rezistenţă şi durabilitate este o operaţie complexă care, implică cunoştinţe despre tehnologiile de obţinere şi prelucrare a materialelor, precum şi tratamentelor termice aplicate acestora.

       Forma finală a unui element constructiv se obţine pornind de formele geometrice funcţionale  (impuse de condiţii de funcţionare) completate de forme geometrice constructive impuse din alte condiţii: de rezistenţă, de montaj, de durabilitate, de siguranţă, de estetică etc.

    Determinarea dimensiunilor  unui element constructiv se face cu relaţiile de dimensionare (uneori, predimensionare), corelate cu modelul de calcul, în care se evidenţiază parametri geometrici, constructivi, încărcările, diagramele de eforturi,  secţiuni şi suprafeţe critice unde există posibilitatea de scoatere din uz sau cedare.

        Realizarea la proiectare  a interschimbabilităţii elementelor constructive, implică adoptarea de forme şi dimensiuni standardizate sau tipizate.

        În cazul alegerii unui element sau subansamblu specific, etapele de proiectare  sunt diferite din fig.   prin faptul că proiectarea formei şi dimensională sunt, cu precădere, impuse de producător.  În cataloagele  produselor, firmele producătoare, de obicei, pe lângă date legate de caracteristici şi performanţe, introduc şi informaţii privind modelul de calcul, relaţiile de dimensionare şi/sau verificare, recomandări pentru montaj, precum şi despre regimurile de exploatare şi modalităţile de întreţinere.

a

b

Fig. PRC-T.1.3.3.1 Etapele proiectării constructive de ansamblu: a – a elementelor şi legăturilor specifice; b – a elementelor şi legăturilor specializate

Obs.

a.     Deoarece majoritatea elementelor constructive ale sistemelor mecanice sunt în interacţiune reciprocă, formând legături directe mobile (cuple cinematice) sau fixe demontabile, pentru determinarea parametrilor dimensionali ai suprafeţelor elementelor constructive în contact se impune parcurgerea algoritmului general din fig. PRC-T.1.3.3.1,a. Formele suprafeţelor elementelor mobile în contact se stabilesc, de asemenea, pornind de la condiţiile funcţionale impuse, precum şi de la posibilităţile tehnologice disponibile. Formele suprafeţelor elementelor constructive care participă la legături fixe se stabilesc, de regulă,  în funcţie de tipul asamblării. Modelele de calcul şi relaţiile de dimensionare şi de verificare a elementelor specializate au un pronunţat caracter de specificitate, dependent de tipul materializării legăturii directe mobile (angrenaje, transmisii prin fricţiune, lagăre etc.) sau fixe (filetate, arbore-butuc, sudate etc.). Pe de altă parte, în cazul când pentru legăturile dintre elemente constructive specifice există subansamble sau elemente constructive sau subansamble specializate (rulmenţi, cuzineţi, ghidaje cu rostogolire, elemente de asamblare etc.), la proiectare se pune problema alegerii, dimensionării şi verificării acestora pornind de la caracteristicile şi performanţele funcţionale, conform algoritmului din fig. PRC-T.1.3.3.1,b.

b.     În toate fazele proiectării unui produs, ansamblu, subansamblu, element constructiv sau a unei legături dintre acestea, evaluările economice prin identificarea cheltuielilor şi studiile de analiza valorii pentru eficientizare sunt de importanţă deosebită în atingerea costului ţintă. În general, la evaluarea tehnico-economică se pot identifica următoarele costuri: de material (individual, general), de fabricaţie (individuale, generale, speciale), de administrare, de desfacere şi pentru alte activităţi (cercetare, asigurări, licenţe etc.).

c.      Produsele tehnice în construcţie modulară au structura divizată în mai multe module (blocuri) care au elementele şi subansamblele cu forme care permit şi alte combinări şi, eventual, prin adăugiri de alte elemente conduc la noi structuri funcţionale cu funcţii parţiale diferite.

         

Tab. PRC-T.1.3.3.1 Proiectarea constructivă de detaliu

Proiectarea de detaliu este partea complementară a procesului de proiectare constructivă de ansamblu, în care se definitivează forma constructivă şi tehnologică a elementelor componente prin specificaţii legate de material, tratamentele termice, forma tehnologică, dimensiunile şi abaterile acestora, calitatea suprafeţelor etc.

          Etapele principale ale procesului de proiectare constructivă de detaliu se prezintă în fig. PRC-T.1.3.3.2. Rezultatele parcurgerii acestui algoritm se materializează prin documentaţia tehnică a produsului, în special, a desenelor de execuţie, de montaj, lista de repere etc. Proiectarea formei tehnologice a unui element implică mici modificări ale formei elementului constructiv, cerute de procesele tehnologice de realizare a acestuia, fără a se influenţa zonele critice definite la proiectarea constructivă.

          În vederea fabricării produsului, pornind de la documentaţia tehnică, se impune proiectarea tehnologică, conform algoritmului general din fig. PRC-T.1.3.3.3 care conduce la documentaţia tehnologică de prelucrare şi de montaj. Pentru întocmirea planelor de operaţii sau a fişelor tehnologice, inginerul tehnolog  trebuie să cunoască utilajele şi instalaţiile de prelucrare, manipulare şi transfer disponibile. În plus, pentru realizarea unui produs sunt necesare scule, dispozitive şi dispozitive specifice, pentru care sunt necesare documentaţii specifice.

Fig. PRC-T.1.3.3.2 Etapele proiectării de detaliu

Fig. PRC-T.1.3.3.3 Etapele proiectării tehnologice

 

FPR-T.1.3.4 PROIECTAREA ASISTATĂ DE CALCULATOR

 

 

Fig. PRC-T.1.3.4.1 Structura sistemelor de inginerie asistată de calculator

Progresele explozive din tehnologie şi informatizare, din ultima perioadă de timp, includ utilizarea pe scară largă a calculatorului, de unde şi apariţia unor domenii specifice consacrate (fig. PRC-T.1.3.4.1): CAD (Computer Aided Design) – Priectarea Asistată de calculator (PAC), CAE (Computer Aided Engineering) – Ingineria Asistată de Calculator (IAC), CAM (Computer Aided Manufacturing) – Fabricaţia Asistată de Calculculator (FAC).  Aceste domenii au ca element central comun modelarea solidului, care pe lângă modelarea geometrică presupune şi modelarea proprietăţilor fizice.

Pentru modelarea solidului, ca etapă primară în activitatea de proiectare, s-au remarcat următoarele pachete de programe: AutoCAD, ProEngineering, Euclid şi, în  ultima perioadă de timp, CATIA. Pentru proiectarea funcţională a produselor s-au dezvoltat soft-uri performante care cu un nivel ridicat de idealizare a formei geometrice (cu entităţi de tip punct, linie şi simboluri) permit determinarea, optimizarea şi simularea şi unor parametri funcţionali (reprezentativ este pachetul de programe ADAMS). Pentru proiectarea constructivă se utilizează, pe de-o parte, pachetele CAE de calcul clasic (de ex. pachetul MDESIGN) care au rolul de a sprijini configurarea unei forme primare a elementului constructiv şi, pe de altă parte, pachetele de analiză cu elemete finite care implică modelarea şi simularea proceselor fizice care permit optimizarea formei şi dimensională ţinând cont de constrângerile geometrice şi fizice (de material) impuse. Pentru aceste activităţi s-au consacrat următoarele pachete program performante de analiză cu elemente finite (FEA – Finite Element Analysis): MSC/NASTRAN, ALGOR, ANSYS, CATIA,COSMOS etc.

 

FPR-T.1.4 OBIECTIVELE DISCIPLINEI DE ORGANE DE MAŞINI

Obiectivul principal

 

Cunoaşterea şi înţelegerea structurilor, modelelor de calcul şi algoritmilor de proiectare a elementelor şi subansamblelor specializate precum şi a legăturilor dintre acestea având la bază corelarea optimă a cunoştinţelor dobandite la disciplinele  Desen tehnic, Mecanica, Mecanisme şi Rezistenta materialelor, Termotehnică.

 

Obiective specifice

Dezvoltarea cunoştinţelor de identificare şi modelare a elementelor şi subansamblelor specializate din structurile vehiculelor.

Dezvoltarea abilităţilor de utilizare a pachetelor software de calcul (MDESIGN) a elementelor maşinilor.

Dezvoltarea abilităţilor de proiectare a produselor mecanice.

 

FPR-T.1.5 EVALUAREA ACTIVITĂŢILOR                  

 

50 % Proiect, 10% laborator, 40% curs