miercuri, 26 septembrie 2012

Repararea chiulasei

Repararea chiulasei 

După demontare se face la curatirea ei in alcaline la cald sau cu produse dizolvante. Urmeaza modul vizual pentru depistarea defectiunilor care pot fi: stirbituri, fisuri, ciupituri sau sufluri pe suprafetele laterale, suprafetele interioare ale ghidajelor si locasurile lor, uzura scaunelor de supape, deteriorarea orificiilor filetate. Cu ajutorul riglei calibrate se determina deformarea suprafetei de contact cu blocul motor, a suprafetelor de montaj a colectorului de admisie si evacuare si capacului culbutorilor, de asemenea se afla si starea si volumul camerei de ardere, prin umplere cu ulei, uzura filetelor pentru locasurile bujiilor, starea suprafetei de contact a injectorului.

marți, 25 septembrie 2012

Repararea cilindrilor

Repararea cilindrilor. Forma geometrica interioara a cilindrilor se modifica fie datorita cauzelor termodinamice in timpul functionarii motorului (conicitate si ovalitate), fie unor agenti chimici sau abraziunii impuritatilor. Uzura este accentuata in partea superioara a cilindrului formand un prag.

Constatarea se poate face vizual si prin masurarea cu ceasul comparator pe cadran. Se admite, in general, o conicitate si ovalitate maxima de 0,150 mm. Remedierea consta in alezarea si honuirea cilindrilor. Camasile de cilindru se dezincrusteaza in solutii alcaline la temperatura de 80 grade Celsius, dupa ce, se curata, in prealabil, de calamina.

Blocul motor cu cilindrii nedemontabili se fixeaza direct sau pe masa masinii de alezat, iar camasile de cilindru cu ajutorul unor dispozitive. Masina de alezat este verticala si poate lucra cu unul sau doua cutite.

Se prelucreaza mai intai, cel mai uzat, pentru a obtine treapta de reparatie la care vor fi alezati si ceilalti cilindrii se spala si se supun controlului care impune: lipsa de pete sau rizuri, conicitate si ovalitate la limitele admise.

Se procedeaza apoi, la sortarea si marcarea camasilor de cilindri, pe grupe de comparatie. Camasile de cilindru se monteaza in blocul motor, prin presare cu dispozitive speciale, dupa ce s-au asezat inelele de etansare in canelele respective (se ung cu emulsie de sapun sau ulei) si s-au concentrat in locasurile lor.

Blocurile motor cu cilindrii nedemontabili se pot camasui si realeza la cota nominala. Cilindrii sunt alezati la 2-3 sau chiar sase cote de reparatie. 

Repararea blocului motor

Repararea blocului motor. Dupa demontare, blocul se curata si se spala intr-un solvent, canalele de ungere se desfunda (dupa scoaterea dopurilor) si se sufla cu aer comprimat, apoi se supune unui control pentru depistarea defectiunilor. Acestea pot fi:

Deformarea sau corodarea suprafetei de asamblare a blocului cu chiulasa. Planeitatea se verifica cu o rigla de control (prin fanta de lumina) si introducerea unei lame calibrate intre rigla si suprafata blocului, se admite abaterea maxima 0,1 mm pe toata lungimea. Verificarea se poate face si cu ceasul comparator cu suport sau cu placa de control (pata de vopsea sa fie de minimum 80% din suprafata), totodata, se verifica suprafetele de prelucrare daca nu au coroziuni, zgarieturi, bavuri, uzuri. Defectiunile mici se inlatura prin slefuire cu o piatra abraziva de granulatie foarte fina. Deformatiile si coroziunile accentuate se rectifica pe masini de rectificat plan; se poate indeparta un strat de maximum 0,25 mm:

Fisuri, crapaturi sau spargeri de diferite forme si marimi pe suprafetele laterale. Depistarea se face prin proba hidraulica pe stand special, la presiunea de 4 bari.

Repararea se poate realiza prin mai multe procedee cand fisurile nu depasesc lungimea de 15-20 cm:
- sudarea oxiacetilenica cu bare de fonta FC 20 cu diametrul de 8 mm, dupa preincalzirea blocului la 600°C, apoi racirea lenta in cuptor.
- sudarea electrica (la rece) discontinua, cu curent continuu de I=120-130 A si tensiunea U= 20-25 V, cu electrozi monel sau bimetalici din cupru cu otel si invelis de calcar.
- acoperirea cu rasini epoxidice. Operatia consta in: curatirea locului, limitarea extinderii fisurii prin stifturi filetate la capete, iesirea fisurii, degradarea cu solvent, uscarea, preincalzirea la 70-80 grade Celsius, umplerea cu un material ternar format din rasina epoxidica (dibutilfalat si material de adaos), apoi uscarea timp de 4-6 h la 150°C si prelucrarea de finisare.
- etansarea cu solutii usor fuzibile (pentru fisuri mici). Solutia, formata din particule fine de metal si liant, se toarna in instalatia de racire, se porneste motorul la turatie mica, timp in care se depun particulele, se opreste motorul dupa ce nu mai supureaza pe la fisuri, timp de o jumatate de ora: se pune din nou motorul in functiune, iar dupa cinci minute se inlocuieste solutia cu apa de racire.
- etansarea fisurilor mici de suprafata prelucrate, cu solutii metalice speciale sau cu apa de sticla.
- metalizarea cu zinc topit (pulverizat cu aer la 6 bari);.
- teserea cu stifturi filetate din cupru, pe toata lungimea fisurii.
- sparturile se pot suda oxiacetilenic sau electric, se pot repara si prin peticire. Peticul, din tabla de otel (OL 34) de grosime 2-4 mm, se aplica cu suruburi filetate, sub el montandu-se o garnitura de panza imbibata cu miniu de plumb.
Dupa reparare, se face din nou proba hidraulica, pe stand, la presiunea de 4 bari.

Uzura gaurilor filetate pentru prezoane sau suruburi se inlatura prin refiletare la cota de reparatie sau montarea de bucse speciale (filetate la exterior, iar interiorul la cota normala).
Prezoanele rupte in bloc se extrag prin diverse metode: defiletare cu ajutorul unor dornuri conice sau zimtate, extractoare, piulite sudate etc.
Locasurile cuzinetilor pentru lagarele paliere uzate sau deformate se remediaza prin alezare la treapta de reparatie, pe masina de alezat orizontala. Cand uzurile sunt prea mari locasurile lagarelor se incarca prin sudare electrica, se monteaza capace noi si se alezeaza la cota nominala.

Lagarele arborelui cu came prin uzare, vor avea o conicitate si ovalitate fata de fusurile arborelui. Remedierea consta in demontarea si montarea altora corespunzatoare cotei de reparatie.

Locasurile tachetilor care se uzeaza se alezeaza la cota de reparatie sau se preseaza bucse, iar alezarea se face la cota nominala. La cele amovibile procedeul este asemanator.





luni, 24 septembrie 2012

Sisteme de transmitere a miscarii in cazul robotilor

Dispozitivele de transmitere a miscarii asigura transmiterea miscarii de la sistemul de actionare la elementele mobile din structura mecanica a robotului putand avea uneori si rol de elemente componente ale acestei structuri. Sunt elemente care determina cresterea masei in miscare si introduc jocuri, frecari, elasticitate in articulatii, ceea ce poate mari incertitudinea pozitionarii elementului terminal, sporind riscul aparitiei vibratiilor.

Restrictiile privind realizarea unei transmisii sunt determinate de:
- caracterisiticile actionarii (cupluri, forte, viteze).
- exigentele impuse obiectului in miscare, prin limitele marimilor cinematice (in miscare de rotatie si de translatie).
- puterea mecanica transmisa elementului actionat.
- o buna rigiditate a structurii si o inertie cat mai mica a maselor in miscare de translatie sau rotatie, de maniera reducerii deformatiilor elastice, statice (efectul greutatii) si dinamice (vibratii), de limitare a fortelor si cuplurilor necesare in faza de accelerare, maximizarea vitezelor critice si a pulsatiilor de rezonanta a elementelor elastice cat mai departe de zona vitezelor de lucru.
- frecari cat mai mici in cuplele cinematice.
- eliminarea jocurilor sau compensarea acestora.
- asigurarea cel putin a unei echilibrari statice partiale, care sa permita reducerea cuplurilor si fortelor de accelerare si efectul greutatii asupra preciziei de pozitionare si evitarea miscarilor necontrolate la actionare defectuoasa.

Diversele restrictii sunt contradictorii: cresterea capacitatii de accelerare solicita mase inertiale reduse, deci elemente usoare si prin urmare deformabile, in comparatie cu cresterea pulsatiilor de rezonanta si reducerea deformatiilor elastice, care solicita elemente rigide de sectiune transversala si masa mari. Prestrangerile si predeformarile utilizate pentru eliminarea jocurilor au ca efect cresterea frecarilor, ceea ce constituie inca o contradictie intre frecari reduse si absenta jocurilor. Mecanismele de transmitere a miscarii transfera masele inertiale ale unor elemente in raport cu altele. Dezavantajul principal al mecanismelor de transmitere este acela ca inrautatesc comportamentul dinamic al ansamblului prin greutatea proprie, introduc jocuri interne si frecari.

Din punct de vedere constructiv mecanismele de transmitere folosite in constructia manipulatoarelor si robotilor pot fi:
- transmisii prin angrenaje cu axa fixa (reductoare cilindrice sau conice), sau cu axa mobila (reductoare armonice), care transforma parametrii miscarii de rotatie.
- transmisii surub-piulita, care transforma miscarea de rotatie in miscare de translatie, fiind adesea utilizate pentru realizarea cuplelor de translatie si echilibrarea statica a corpurilor in rotatie (transmisiile trebuie montate in articulatii in maniera de a permite miscari relative ale diferitelor elemente unele in raport cu altele, dar au o mare sensibilitate la deformatii si vibratii).
- transmisii prin curele, cabluri si lanturi realizate cu roti si pinioane cu axe paralele, care transforma parametrii miscarii, utilizate de regula la actionarea articulatiilor, in scopul echilibrarii statice prin plasarea actionarilor spre baza si atunci cand elementele mecanismului de transmisie sunt departate intre ele.
- transmisii prin parghii articulate sub forma de paralelogram care asigura o buna rigiditate, elementele paralelogramului sunt componente ale structurii mecanice, iar solicitarile sunt de tractiune-compresiune.
- transmisii cu cilindri hidraulici si pneumatici.

O clasa de transmisii foarte mult utilizata in prezent in constructia robotilor datorita avantajelor introduse, o reprezinta reductoarele armonice.
Principalele avantaje ale reductoarelor armonice, semnificative la nivelul servosistemelor din cuplele cinematice ale robotilor, care au nevoie de o buna precizie, pot fi sintetizate prin:
- precizie de pozitionare inferioara unei deplasari unghiulare de 1 minut si repetabilitate de cateva secunde.
- capacitate mare de transmitere a cuplului, datorita multiplelor angrenari ale danturii (transfera acelasi cuplu ca reductoarele de doua ori mai mari si de trei ori mai grele).
- joc natural nul, datorita unei prestrangeri naturale in angrenare.
- raport mare de transmisie pentru o singura treapta (50:1, 320:1).
- randament bun (~0,85), uzura minima si deci o durata mare de viata.
- structura compacta.



Componentele de transmisie in sistemul mecatronic

Dispozitivele de transmisie sunt indispensabile in aplicatiile mecatronice. Un dispozitiv de transmisie lucreaza ca o unitate integrata cu celelalte componente, in particular cu actuatorul, unitatea de comanda electronica, si sarcina sistemului. De aceea proiectarea sau selectarea transmisiei trebuie sa implice o tratare integrata a tuturor componentelor ce interactioneaza.
Probabil cel mai cunoscut dispozitiv de transmisie este cutia de viteze. In forma ei cea mai simplista, o cutie de viteze este constituita din 2 roti dintate, care au acelasi pas al dintilor si au diametrul rotilor diferit. Cele doua roti sunt angrenate intr-o singura pozitie. Acest dispozitiv schimba viteza de rotatie cu o rata specifica (rata de transmisie) dictata de catre diametrele celor doua roti dintate. In particular prin scaderea vitezei de rotatie (in care caz, diametrul rotii de iesire este mai mare decat al celei de intrare), cuplul de iesire poate fi crescut. Rate de transmisie mai mari pot fi realizate prin angrenarea a mai mult decat o pereche de roti dintate. Transmisiile prin angrenaje sunt utilizate intr-o varietate de aplicatii incluzand industria auto, robotica. Proiectarile angrenajelor se intind de la angrenajele dintate conventionale la angrenajele armonice.
Angrenajele dintate au cateva dezavantaje. In particular, ele manifesta un joc (“backlash”) deoarece latimea dintilor este mai mica dacat spatiul dintre dintii angrenajului. Un foarte mic joc este necesar pentru o angrenare corespunzatoare. Altfel va apare blocajul. Din pacate, acest joc este o neliniaritate, care poate cauza o operare zgomotoasa si neregulata cu intervale scurte de transmitere a unui cuplu nul. Poate conduce la uzura rapida si chiar instabilitate. Gradul de “backlash” poate fi redus prin utilizarea unor profile (forme) corespunzatoare pentru dintele angrenajului. “Backlash” poate fi eliminat prin cateva metode. Un control sofisticat cu reactie poate fi utilizat pentru a reduce efectele jocului angrenajului.

Transmisiile prin angrenaje conventionale, precum cele utilizate in automobilele cu cutii de viteze standard, contin cateva trepte de angrenare. Rata de transmisie poate fi schimbata prin eliberarea rotii conducatoare (pinion) de la roata condusa a unei trepte de angrenare, si angrenand-o cu o alta roata dintata cu in numar diferit de dinti (diametru diferit) al altei trepte de angrenare, in timp ce sursa de putere (intrare) este deconectata prin intermediul unui ambreiaj. O astfel de cutie de viteze furnizeza doar cateva rate de transmisie, fixate. Avantajele unei cutii de viteze standard includ relativa simplitate a proiectarii si usurinta cu care poate fi adaptata pentru a opera intr-un domeniu rezonabil de larg al ratelor de transmisie. Exista multe dezavantaje: deoarece rata de transmisie este furnizata de o treapta de angrenare separata, dimensiunea, greutatea si complexitatea (si costurile, uzura, si nefiabilitatea asociate) transmisiei creste direct proportional cu numarul de rate de transmisie furnizate. De asemenea, deoarece sursa conducatoare trebuie sa fie deconectata de catre un ambreiaj pe durata schimbarii rotilor dintate (angrenajelor), tranzitiile de viteza nu sunt in general line, si operarea este zgomotoasa. Exista de asemenea disipare de putere in timpul comutarii treptelor de transmisie, si uzura si defectele pot fi cauzate de operatori fara experienta. Aceste neajunsuri pot fi reduse sau eliminate daca transmisia este capabila sa varieze rata de transmisie continuu in loc de o maniera in trepte. In plus, viteza de iesire si cuplul corespunzator pot fi potrivite la cerintele sarcinii in mod continuu pentru o putere de intrare fixata. Aceasta are ca rezultat o operare mai eficienta si lina, si alte multe avantaje conexe.

Un angrenaj surub-piulita (cu bile) este o componenta de transmisie, care converteste miscarea de rotatie intr-o miscare rectilinie. O unitate surub-piulita este utilizata in numeroase aplicatii incluzand mesele de pozitionare, masinileunelte, sistemele de tip pod rulant, manipulatoare, etc. Figura de mai jos prezinta o astfel de unitate. Surubul este rotit de catre un motor, si ca rezultat ansamblul piulita se misca de-a lungul axului surubului. Blocul suport, care este atasat la piulita, furnizeaza suportul pentru dispozitivul care trebuie miscat utilizand angrenajul surub-piulita. Gaurile care sunt realizate pe blocul suport pot fi utilizate in acest scop. Deoarece poate exista joc (“backlash”) intre surub si piulita ca rezultat al interstitiului ansamblului si/sau uzurii, o gaura de fixare este prevazuta in piulita pentru a aplica o preincarcare prin cateva modalitati de fixare. Rulmentii finali suporta sarcina in miscare. In mod tipic sunt rulmenti cu bile care pot suporta si incarcari axiale.




Componentele mecanice ale unui sistem mecatronic

Domeniul mecatronicii se ocupa cu integrarea mecanicii cu electronica, automatica, tehnologia informatiei. Intr-un produs mecatronic, mecanica joaca un rol vital, ce poate include suport structural, mobilitate, transmiterea miscarii, manipulare. Sistemul mecanic trebuie sa fie proiectat (integrat cu partea electronica si de control) pentru a satisface carecterisitici dorite precum greutate mica, rezistenta mare, viteza mare, vibratii si zgomot redus, durata de utilizare mare, putine parti in miscare, fiabilitate ridicata, pret de cost scazut, intretinere rara si cu costuri reduse. In mod clar, aceste cerinte pot fi in conflict unele cu altele si este nevoie de o optimizare a proiectarii.

Chiar si intr-un sistem electromecanic integrat, exista motive bune de a face distinctie intre componentele mecanice si cele electronice sau componenetele tip calculator (hardware sau software). Un motiv este legat de conversia energiei (sau puterii). Tipurile de energie care sunt implicate vor diferi in aceste tipuri variate de componente. Nivelul de energie (sau putere) poate diferi in mare masura la fel. De exemplu, circuitele electronice digitale si hardware-ul de calculator in mod tipic utilizeaza nivele scazute de putere si tensiune. Dispozitivele analogice precum amplificatoarele operationale sau sursele de putere pot functiona la tensiuni inalte si puteri mari. Motoarele si celelalte actuatoare (de exmplu, motoarele de c.a. si actuatoarele hidraulice in particular) pot primi nivele inalte de putere electrica si genera similar nivele inalte de putere mecanica. Conversia analog-digitala si conversia digital-analogica implica nivele relativ scazute de putere. Dar, amplificatoarele de putere ale motoarelor electrice, pompele si compresoarele sistemelor hidraulice si pneumatice in mod tipic lucreaza cu nivele mult mai inalte de putere. Rezulta ca nivelul de putere necesar pentru o sarcina si natura conversiei de energie care este implicata pot separa componentele mecanice de celelalte intr-un sistem mecatronic.

Un alt motiv care separa o componenta mecanica de componentele electronice si de control/calcul (hardware/software) este largimea de banda (viteza, constante de timp, etc.). In mod tipic, componentele mecanice au constante de timp mai mici decat componentele electronice. Prin urmare, vitezele lor de operare vor diferi si, mai mult, si largimea de banda (continut de frecventa util) a semnalelor asociate va diferi. De exemplu, procesele de productie pot avea constante de timp de ordinul minutelor iar robotii si masinile unelte au constante de timp de ordinul ms. Constantele de timp ale circuitelor electrice analogice pot fi chiar mai mici (de ordinul μs). Calculatoarele sau dispozitivele de control programabile pot in mod corespunzator sa genereze comenzi digitale in domeniul kHz (pe scara de timp, de ordinul ms). Daca e nevoie de viteze mai mari, trebuie utilizate procesoare mai rapide, algoritmi de calcul eficienti, si calculatoare cu cicluri de operare mai scurte. Pentru a realiza un control digital si alte actiuni digitale la viteze mult mai mari (frecvente de ordinul MHz, durata ciclului de ordinul μs) trebuie utilizate solutii harware (nu software) cu electronica digitala si analogica dedicata.

Este clar din prezentarea anterioara ca, chiar si pentru un sistem mecatronic proiectat utilizand abordarea integrata in raport cu componentele si functiunile sale, va fi necesar a se face o distinctie intre componentele sale mecanice si componentele nemecanice.

Componentele mecanice obisnuite ale unui sistem mecatronic pot fi clasificate in cateva grupuri dupa utilitatile lor, precum:
- componente structurale (proprietati de rezistenta si de material/suprafata).
- componente de fixare (rezistenta).
- componente de separare dinamica (transmisibilitate).
- componente de transmisie (conversia miscarii).
- actuatoare mecanice (cuplu/forta generata).
- controlere mecanice (distribuirea energiei controlat).

Pentru fiecare categorie este indicat in paranteze atributul sau proprietatea principala care este caracteristica functiei acelei categorii.

Componentele structurale au ca functie principala sa furnizeze suport structural. In acest context, rezistenta mecanica si proprietatile de suprafata/material (de exemplu, duritate, uzura, frecare) ale componentei sunt cruciale.

Componenta poate fi rigida sau flexibila si stationara sau in miscare. Exemple de componente structurale: rulmenti, arcuri/resorturi, axe, osii, arbori, stalpi, bare, grinzi, traverse, flanse etc.

Componentele de fixare sunt in legatura directa cu componentele structurale. Scopul acestora este de a imbina/fixa doua componente mecanice. Si aici, principala proprietate ca importanta este rezistenta mecanica. Exemple sunt: bridele, clemele, bolturile, buloanele, suruburile, pivotii, piulitele, mansoane, mufe, bucsi, inchizatoare, elemente de blocare/fixare, sigurante, chei, zavoare, pana de fixare, splint, nituri, opritoare. Sudarea si lipirea sunt procese de fixare si intra in aceeasi categorie.

Componentele de separare dinamica realizeaza ca sarcina principala izolarea/separarea sistemului de un alt sistem (sau mediu) cu privire la miscare si forte. Acestea implica “filtrarea” miscarilor si fortelor/cuplurilor. Prin urmare transmisibilitatea miscarii si transmisibilitatea fortelor sunt caracterisiticile cheie in aceste componente. Arcurile, amortizoarele, elementele inertiale pot forma elementul izolator. Elementele anti-soc si vibratii pentru masini, blocurile inertiale, si sistemele de suspensie ale autovehiculelor sunt exemple de componente de separare dinamica.

Componentele de transmisie pot fi asociate cu componentele de separare, in principiu, dar functiile lor sunt complet diferite. Scopul principal al componentei de transmisie este conversia miscarii (in amplitudine si forma). In proces forta/cuplul de intrare este de asemenea convertit in amplitudine si forma. De fapt in unele aplicatii modificarea fortei/cuplului poate fi cerinta primara a componentei de transmisie. Exemple de componente de transmisie sunt: angrenajele, rotile dintate, cuplajele armonice, sistemul surub-piulita, cremaliere si pinioane, came si elemente conduse, lanturi si roti, curele si roti de transmisie, tamburi, scripeti, troliu, diferentiale, legaturi cinematice, cuplaje elastice, transmisii fluidice.

Actuatoarele mecanice sunt utilizate pentru a genera forte (si cupluri) pentru aplicatii diverse. Actuatoarele obisnuite sunt electromagnetice (ca tip, de exemplu motoarele electrice) si nu pur si simplu mecanice. Deoarece fortele magnetice sunt forte “mecanice” care genereaza cupluri mecanice, motoarele electrice pot fi considerate ca dispozitive electromecanice. Alte tipuri de actuatoare care utilizeaza fluide pentru generarea efortului cerut pot fi considerate ca fiind in categoria actuatoarelor mecanice. Exemple sunt: pistoanele si cilindrii hidraulici, motoarele hidraulice, echivalentul lor pneumatic, si unitatile de putere termica (motoarele primare) precum turbinele cu abur. De un interes particular in sistemele mecatronice sunt actuatoarele electromecanice si actuatoarele hidraulice si pneumatice.

Controlerele mecanice au ca sarcina modificarea raspunsului dinamic al sistemului mecatronic (miscare si forta/cuplu) intr-o maniera dorita. Pur si simplu controlerele mecanice realizeaza aceasta sarcina prin distribuirea controlata a energiei. Acestea nu sunt atat de comune precum controlerele electronice/electrice si controlerele hidraulice/pneumatice. De fapt servovalvele hidraulice/pneumatice pot fi tratate in aceasta categorie de controlere pur mecanice. Mai mult, controlerele mecanice sunt in legatura apropiata cu componentele de transmisie si actuatoarele mecanice. Exemple de controlere mecanice sunt ambreiajele si franele.

In selectarea unei componente mecanice pentru o aplicatie mecatronica, trebuie avute in vedere multe aspecte ingineresti. De prima insemnatate sunt capacitatea si performantele componentei in raport cu cerintele proiectarii (sau specificatiile) sistemului. De exemplu, miscarea si specificatiile de cuplu, flexibilitatea si limitele de abatere, caractersiticile de rezistenta incluzand comportarea la solicitari mecanice, limite si moduri de defectiune/avarii si durata de viata, proprietatile de suprafata si de material (de exemplu frecarea, tip material: nemagnetic, necoroziv), domeniu de operare, si durata de proiectare vor fi importante. Alti factori precum dimensiunea, forma, costul, si diponibilitatea comerciala pot fi destul de cruciale.

Clasificarile mentionate ale componentelor mecanice sunt:

Componentele structurale - rulmenti, arcuri/resorturi, axe, osii, arbori, stalpi, bare, grinzi, traverse, flanse.
Componentele de fixare - bridele, clemele, bolturile, buloanele, suruburile, pivotii, piulitele, mansoane, mufe, bucsi, inchizatoare, elemente de blocare/fixare, sigurante, chei, zavoare, pana de fixare, splint, nituri, opritoare.
Componentele de separare - arcurile, amortizoarele, elementele inertiale, elementele anti-soc si vibratii pentru masini, blocurile inertiale, si sistemele de suspensie.
Componentele de transmisie - angrenajele, rotile dintate, cuplajele armonice, sistemul surubpiulita, cremaliere si pinioane, came si elemente conduse, lanturi si roti, curele si roti de transmisie, tamburi, scripeti, troliu, diferentiale, legaturi cinematice, cuplaje elastice, transmisii fluidice.
Actuatoare mecanice - pistoanele si cilindrii hidraulici, motoarele hidraulice, echivalentul lor pneumatic.
Controlere mecanice - ambreiajele, franele, servovalvele hidraulice/pneumatice.



duminică, 23 septembrie 2012

Razele rotilor de autovehicul

Diametrul jentii, al pneului si raza nominala se pot calcula, tinand cont de notatiile, pe baza datelor furnizate de standardele in vigoare, sau pe baza notatiilor de pe pneu, dupa cum urmeaza:

d=D-2xH,  D=d+2xH, rn=D/2.

Raza rotilor cu pneuri se modifica functie de fortele si momentele care actioneaza asupra lor si de conditiile concrete de exploatare.
Pneurile utilizate in constructia autovehiculelor sunt caracterizate de capacitate de deformare mare in directie radiala, longitudinala si transversala.
Razele roţii de autovehicul sunt: raza nominala rn, raza libera ro, raza statica rs, raza dinamica rd, raza de rulare rr. 

Raza nominala rn a unui pneu se calculeaza cu relatia de mai sus pornind de la simbolizarea pneului.

Raza libera ro a unei roti este raza cercului exterior al benzii de rulare a pneului umflat la presiune nominala, masurata fara nici o incarcare, in stare de repaus. Aceasta raza depinde numai de presiunea aerului din interiorul pneului. Pentru calcule aproximative se poate considera ro=rn.

Raza statica rs a unei roti este distanta dintre centrul rotii si suprafata de sprijin, cand roata este incarcata cu sarcina nominala (greutatea static repartizata pe roata GR). Aceasta raza depinde de presiunea aerului din pneu si de greutatea repartizata pe roata.

Raza dinamica rd a unei roti este distanta dintre centrul rotii si suprafata de sprijin in timpul miscarii autovehiculului incarcat cu sarcina nominala. In timpul rularii, distanta dintre centrul rotii si calea de rulare se modifica sub influenta regimului de miscare prin fortele centrifuge care provoaca o crestere a diametrului exterior al pneului, precum si de momentul de antrenare sau franare aplicat rotii, care determina o reducere a diametrului exterior. Dintre cele doua tendinte contradictorii ultima este predominanta, astfel raza dinamica rezulta cu valori mai mici decat raza statica (rd
Raza de rulare rr este raza unei roti conventionale, nedeformabile, care ruleaza fara alunecare sau patinare si are aceiasi viteza unghiulara si viteza de translatie cu roata reala.

Daca se noteaza cu S deplasarea centrului rotii la o rotatie completa, atunci raza de rulare rr se calculeaza cu relatia:

rr=S/2x π

Raza de rulare se poate obtine si cand se cunoaste viteza cu care se deplaseaza centrul rotii v si viteza unghiulara a rotii wR cu relatia:

rr=V/wR

Marimea razei de rulare este influentata de o multitudine de factori care au actiune aleatoare in timpul exploatarii autovehiculului cum sunt momentele de antrenare si franare aplicate rotii si deformarea tangentiala.

In lipsa datelor experimentale, pentru calcule obisnuite se utilizeaza notiunea de raza de lucru r, care se poate exprima in functie de raza libera ro, sau raza nominala rn si de coeficientul de deformare l:

r= lro  = l x rn

Coeficientul de deformare l depinde de presiunea aerului din interiorul pneului si are urmatoarele valori:
- l=0.930-0.935, pentru pneurile de joasa presiune.
- l=0.945-0.950, pentru pneurile de inalta presiune.

Daca r este raza de lucru si wR este viteza unghiulara a rotii, atunci viteza de deplasare a autovehiculului poate fi aproximata cu relatia:

Va = r x wR

Pentru calcule uzuale raza de lucru r determinata cu relatia de mai sus poate fi utilizata in locul razei de rulare rr , sau a razei dinamice rd.

Clasificarea si simbolizarea pneurilor

In general, dimensiunile pneurilor se exprima in inci (1 inch = 25,4 mm) sau milimetri si ele se refera la dimensiunile principale:
- D - diametrul exterior (nominal).
- d - diametrul interior al pneului sau diametrul exterior al jantei.
- H - inaltimea exterioara a sectiunii transversale.
- B - latimea exterioara a sectiunii transversale (balonajul).

Simbolul pneului reprezinta modul de exprimare a marimii acestuia format din doua numere. Atunci cand cele doua numere sunt separate printr-o liniuta orizontala sau prin litere, primul numar indica latimea nominala a sectiunii B (balonajul in inci, sau mm), iar al doilea, diametrul nominal al jentii (diametrul interior al talonului) d, in inci. Cand cele doua numere sunt separate prin semnul X, primul numar indica diametrul exterior D in inci, iar al doilea latimea sectiunii B in inci.

Notarea pneurilor de autocamioane, autobuze si remorci auto se face prin indicarea simbolului, a numarului de pliuri echivalente PR, a simbolului HD pentru pneurile in constructie ranforsata si eventual numarul standardului sau normei interne de fabricatie. De exemplu, cu 9.00-20 14 PR este simbolizata o anvelopa cu latimea nominala a sectiunii balonajul B=9 inci si diametrul nominal al jentii d=20 inci, care are o rezistenta egala cu un pneu a carui carcasa are 14 straturi de panza de cord conventionale.

In cazul anvelopelor pentru autoturisme si autoutilitare usoare literele care despart cele doua cifre din simbolizarea pneului ofera diferite informatii privind constructia si destinatia acestuia. Simbolul SR se foloseste pentru pneuri de viteza in constructie radiala, HR pentru pneuri de viteza foarte mare in constructie radiala, M+S pentru pneuri cu profil al benzii de rulare pentru zapada si noroi.




Tipuri constructive de roti si pneuri

Pneul este format din: carcasa, cordonul de protectie, talonul intarit cu sarme de otel, banda de rulare si peretele lateral.

Carcasa care constituie scheletul pneului, preia in timpul exploatarii cele mai mari eforturi. Ea este alcatuita dintr-un numar de straturi de tesaturi speciale (pliuri) numite straturi de cord. Materialul din care este confectionat cordul poate fi: bumbac, fibre de sticla, fibre poliamidice, fire metalice. Firele de cord sunt imbracate intr-un amestec de cauciuc. Grosimea unui strat este de 1-1.5 mm, iar diametrul firelor este de 0.6-0.8 mm. Aprecierea rezistentei diferitelor pneuri se face cu ajutorul pliurilor echivalente (Ply Rating-P.R.) care reprezinta numarul conventional de straturi de retea de cord. Carcasa are un numar cu sot de straturi de cord cauciucat, fiecare strat de cord avand firele orientate in sens opus stratului urmator. Pentru a asigura elasticitatea pneului, proprietatile de rezistenta si de amortizare, in conditiile unor deformatii repetate, firele stratului de cord se asează sub un anumit unghi in raport cu planul median al pneului. In functie de acest unghi exista doua tipuri constructive de pneuri, si anume:
- pneuri cu carcasa in constructie diagonala la care unghiul de dispunere al firelor de cord este a=38 grade-45 grade. Aceste pneuri au avantajul unei stabilitati axiale buna, al unui coeficient de rezistenta la rulare acceptabil, dar au dezavantajul unei rigiditati laterale mari.
- pneuri cu carcasa in constructie radiala la care unghiul de dispunere al firelor de cord este a=90 grade. Prin marirea unghiului "a" se obtine o elasticitate radiala mare si un coeficient de rezistenta la rulare redus la viteze mici de deplasare.

Datorita unei durabilitati si economicitati mai ridicate, pneurile radiale au o utilizare mai larga in comparatie cu cele diagonale. Micsorarea unghiului "a" are ca urmare scaderea coeficientului de rezistenta la rulare pentru viteze mari, stabilitate laterala buna si o reducere a elasticitatii radiale, fapt care face ca astfel de anvelope sa fie folosite la automobilele sport (a=30 grade-55 grade) si la automobile de curse (a=26 grade).

Cordonul de protectie sau brekerul face legatura intre banda de rulare si carcasa, preluand o parte din socurile care se transmit in timpul rularii pneului. Materialul pentru breker trebuie sa aiba proprietati dinamice superioare in faza vulcanizata, sa se incalzească cat mai putin, sa fie rezistent la temperaturi de 100 grade Celsius-120 grade Celsius si sa aiba o buna conductivitate termica. El este alcatuit dintr-un strat de cauciuc sau panza cauciucata si este prezent la toate pneurile radiale si la o parte din pneurile diagonale.

Taloanele constituie partea rigida a pneului si fac posibila montarea rezistenta si etansa a acestuia pe janta. In interiorul talonului se gaseste o insertie metalica, izolata cu amestec de cauciuc, care ii asigura rigiditatea necesara.
Peretii laterali sau flancurile protejeaza carcasa si, de obicei, formeaza un tot unitar cu banda de rulare.

Banda de rulare constituie stratul gros de cauciuc care se aseaza la periferia pneului, protejand carcasa si camera impotriva deteriorarilor si uzurii, transmite efortul de tractiune si franare si mareste aderenta cu drumul. Pentru a asigura o aderenta corespunzatoare, si pentru a reduce uzura si zgomotul in timpul rularii, banda de rulare este prevazuta cu o serie de proeminente, nervuri si canale de diferite forme care formeaza profilul sau desenul benzii. Grosimea benzii de rulare variaza intre 7-17 mm in cazul pneurilor pentru autoturisme si 14-32 mm pentru cele de autocamioane si autobuze.

Din punct de vedere al desenului benzii de rulare pneurile se clasifica in: pneuri cu profil de strada si pneuri cu profil special M+S (zapada si noroi). Pneurile cu profil de strada sunt destinate rularii pe drumuri cu suprafata dura (asfalt, beton, etc.), iar cele cu profil M+S sunt utilizate pe drumuri desfundate sau acoperite cu zapada. Forma desenului benzii de rulare are o importanta deosebita pentru comportarea pneului in exploatare. Ea trebuie sa fie un asa fel conceputa, incat sa asigure o aderenta cat mai buna pe directie longitudinala si laterala (transversala) atat prin frecarea cu calea de rulare, cat si prin utilizarea maxima a rezistentei la forfecare a acesteia. De asemenea profilul benzii de rulare trebuie sa asigure o cat mai rapida eliminare a apei dintre anvelopa si calea de rulare la deplasarea pe drumuri acoperite cu strat de apa, astfel incat sa contribuie la cresterea vitezei la care apare fenomenul de acvaplanare.

Pe drumuri acoperite cu gheata, pentru marirea securitatii circulatiei se introduc in banda de rulare, tinte metalice dure. Eficacitate anvelopei depinde de inaltimea tintelor masurata la exteriorul benzii de rulare (1.0-1,5 mm) si de densitatea lor in pata de contact.

Pneurile fara camera difera de cele cu camera printr-un strat de etansare cu grosimea de 1.5-3.0 mm vulcanizat la interiorul anvelopei. In timpul functionarii, stratul de etansare este supus la compresiune, ceea ce permite ca un corp strain patruns in acesta sa fie inconjurat de materialul stratului de etansare si sa se produca autoetansarea. La defecte mai mari, aerul iese treptat din pneu micsorandu-se astfel posibilitatea aparitiei unor explozii, care sa produca accidente.

Camera de aer, are diametrul exterior mai mic decat diametrul interior al pneului, ceea ce face ca prin umflare sa se intinda pana se lipeste de acesta. Grosimea peretilor camerelor de aer este cuprinsa intre 1.5 si 3 mm. Camera de aer se confectioneaza dintr-un cauciuc elastic, rezistent la caldura si etans. Dezavantajul principal al utilizarii pneurilor cu camera il constituie posibilitatea de aparitie a exploziei, in cazul in care aceasta se deterioreaza, defectul tinde sa se mareasca, iar pierderea de presiune se face foarte rapid. Pentru protejarea camerei de aer impotriva frecarii de janta se poate folosi o banda de janta, care este un manson de cauciuc.

In cazul autovehiculelor cu destinatie speciala se utilizeaza si pneuri cu profil lat, care prezinta urmatoarele avantaje: reduce rezistenta la rulare pe cai deformabile, au elasticitate mai mare, asigura o capacitate de trecere mai buna pe drumuri desfundate prin marirea coeficientului de aderenta.




sâmbătă, 22 septembrie 2012

Constructia rotilor autovehiculelor

Rolul rotilor echipate cu pneuri este de a prelua greutatea totala a autovehiculului, de a amortiza o parte din oscilatiile verticale si de a stabili contactul cu calea de rulare. Dimensiunile rotilor si proprietatile fizico-mecanice ale anvelopelor folosite la echiparea autovehiculelor influenteaza in mod direct si esential dinamicitatea, economicitatea si capacitatea de trecere ale acestora.

Rotile de autovehicul trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte:
- sa asigure o aderenta cat mai buna.
- sa prezinte siguranta in exploatare.
- sa asigure o confortabilitate si economicitate bune.

Aderenta buna cu calea de rulare, pentru diferite regimuri de exploatare, permite transmiterea fortelor tangentiale de tractiune si de franare si a fortelor laterale contribuind la imbunatatirea dinamicitatii, calitatilor de franare, stabilitatii si maniabilitatii. Siguranta in exploatare este satisfacuta daca rotile au o rezistenta corespunzatoare si o etanseitate buna. Confortabilitatea este data de capacitatea partii elastice a rotii (pneul) de a amortiza oscilatiile si de a reduce zgomotul care se produce la rulare. Economicitatea este conditionata in principal de cantitatea de energie consumata la deformarea pneului (rezistenta la rulare), de capacitatea de incarcare, de durabilitatea si pretul acestuia.

In general discul rotii se executa prin presare din tabla de otel, dar in unele cazuri se folosesc si butuci cu spite turnate sau trase, pentru obtinerea unei rigiditati corespunzatoare la o greutate cat mai mica. Imbinarea discului cu janta se face prin sudura, pentru discul din tabla, prin imbinare mecanica pentru spitele trase, iar in cazul rotilor cu jante turnate din aliaje usoare, discul si janta formeaza corp comun. Ansamblul disc-janta se monteaza pe butucul rotii cu suruburi sau cu prezoane.

Configuratia si profilul jantelor se adopta in functie de particularitatile constructive ale autovehiculelor si de solicitarile la care sunt supuse rotile acestora.

In functie de solutiile constructive adoptate exista doua variante de jenti:
- jante nedemontabile - utilizate la rotile autoturismelor, autoutilitarelor usoare, de directie ale tractoarelor 4x2 si la rotile motoare ale tractoarelor de putere mica.
- jante demontabile cu profil cilindric sau putin conic utilizate la rotile autocamioanelor, autobuzelor, autoutilitarelor grele si la rotile motoare ale tractoarelor de putere medie si mare.

Jantele nedemontabile cu profil adanc, au urechi inalte profilate din umarul jantei, care asigura pneului o puternica stabilitate laterala. La aceste constructii marginile pneurilor folosite sunt elastice si flexibile, fiind permisa montarea lor direct pe janta profilata.

In cazul jantelor demontabile, cu profil putin conic, conicitatea de 5-15 grade creeaza posibilitatea unei centrari mai bune a pneului. Montarea pneului se face prin simpla impingere pe bordura fixa a jantei si prin fixarea bordurii demontabile cu inelul flexibil de inchidere, care se introduce in canal. Aceasta constructie permite montarea si demontarea usoara a pneurilor si asigura preluarea fortelor axiale. In cazul vehiculelor la care pentru puntea spate se folosesc roti jumelate (duble), profilul discului rotii este conceput astfel incat sa permita montarea ambelor roti pe butuc, simetric fata de planul de strangere si sprijin.

In cazul jantelor destinate pneurilor fara camera de aer trebuie acordata o atentie deosebita suprafetelor de etansare care nu trebuie sa prezinte neregularitati sau bombari locale.

Pneul sau ansamblul format din camera de aer si anvelopa, care se monteaza pe janta. Pneurile fara camera de aer se folosesc la rotile de autoturisme, cu tendinta de utilizare a acestora si la autovehicule grele.

Pentru a asigura functionarea normala a autovehiculului, pneurilor li se impun urmatoarele cerinte principale:
- sa amortizeze socurile.
- sa aiba o buna aderenta la calea de rulare.
- sa prezinte siguranta si rezistenta la deplasarea cu viteza mare.
- sa preia sarcinile repartizate pe roata.
- sa contribuie la asigurarea confortului calatorilor.

Atributele sistemelor inteligente

Intr-o ordine nepreferentiala vom lista acele atribute sau dimensiuni esentiale ale sisteme­lor inteligente.

Adaptare si instruire. Capacitatea de adaptare la conditii variabile este absolut necesara. Ea nu implica in mod obligatoriu abilitatea de a invata (de instruire), dar cu cat gradul de variabilitate a conditiilor este mai mare, instruirea devine o conditie necesara. Trebuie mentionat ca instruirea nu apare ca o etapa sau ca un nivel al inteligentei, ci ca o modalitate de crestere a inteligentei ca rezultat al unei experiente. Prin instruire memoria pe termen scurt este transpusa in memorie pe termen lung si permite modificarea comportamentului sistemului pe baza a ceea ce s-a memorat. Instruirea este deci un mecanism de stocare de cunostinte despre lumea exterioara si de insusire a unui mod de comportare. Totodata, instruirea asociata cu adaptarea este un proces de generalizare, deoarece procesul de instruire sta la baza oricarui sistem multidecizional de prelucrare a cunostintelor care se construieste pornind de la modele abstracte, generale. Generalizarea devine un atribut al adaptarii, care permite atingerea dezideratului esential al controlului inteligent si anume acela de crestere a functionalitatii fara a creste complexitatea func­tiilor de calcul.

Autonomie si inteligenta. Un sistem este considerat autonom atunci cand are capacitatea de a actiona corect in medii incomplet definite fara interventie externa pe o perioada mare de timp. Exista mai multe grade de autonomie, pe care le-am putea asocia cu functiile de reglare incluse in controlul inteligent: un sistem de reglare cu parametri fixati are gradul minim de autonomie, sistemele adaptive de reglare au un grad superior de autonomie. In masura in care un sistem are un grad mai mare de autonomie, se accepta ca are si un nivel mai ridicat de inteligenta. Pentru diferentierea gradelor de inteligenta se pot adopta si alte criterii cum sunt: puterea de calcul a sistemului, gradul de complexitate al algoritmilor utilizati pentru achizitia, procesarea si evaluarea datelor obtinute din me­diul inconjurator, capacitatea de stocare in memorie a datelor. In majoritatea sistemelor artificiale, cresterea nivelului de inteligenta reflectata prin putere de calcul si capacitate de memorare se face pe seama cresterii complexitatii structurilor hardware si deci poate deveni un obstacol in aplicarea fie printr-un cost prea ridicat, fie prin imposibilitatea de prelucrare in timp real a informatiei memorate.

Pentru mai multa specificitate, se poate incerca definirea unui “vector de inteligen­ta” asemanator coeficientului de inteligenta folosit in testarea capacitatii umane. Parame­trii componenti ai acestui vector de inteligenta ar putea fi: puterea de calcul, numarul de procesoare, comunicatia interprocesor, dimensiunea memoriei, viteza de adresare, modul de reprezentare al cunostintelor de tip harti, simboluri, perechi valori-atribute, variabile de stare, modul de operare cu cunostinte cum sunt procedurile intrebare-raspuns, cautarea in liste, organizarea cozilor de asteptare, capacitatea functionala de evaluare si de decizie, gama dinamica si rezolutia senzorilor aferenti, modul de prelucrare a datelor furnizate de senzori - transformarea semnalelor in simboluri, refacerea semnalelor inecate de zgomot, estimare recursiva, capacitatea de predictie a evolutiei parametrilor, capacitatea de eva­luare a costurilor si a gradului de risc, capacitatea de invatare data de posibilitatea de recunoastere de obiecte si simboluri, de asimilare a rezultatelor experimentale sau furni­zate de un instructor.

Stabilirea unui anumit grad de inteligenta se reflecta si in celelalte atribute ale sistemului inteligent, in special in ce priveste capacitatea de adaptare si autonomia. Intrucat inteligenta este o proprietate interna a sistemului si nu un mod de comportare, gradul de inteligenta nu poate fi intotdeauna apreciat dupa comportamentul sistemului, ci prin teste active in conditii alese stiintific. Un mod de a evidentia acest grad este acela de a examina modul de comportare al sistemului atunci cand apar modificari in modul de reprezentare simbolica a informatiilor, prin care se poate releva masura in care sistemul “intelege” semnificatia simbolurilor pe care le utilizeaza si stabili diferenta dintre o autonomie a priori si una ad hoc, cea din urma fiind specifica doar situatiilor in care sistemul poate opera cu orice grupare semantica a simbolurilor.

Structurare si ierarhizare. Fiind o structura complexa, un sistem inteligent trebuie sa aiba o arhitectura functionala corespunzatoare, de obicei structurata pe module si organizata pe niveluri diferite de abstractizare (rezolutie, granularitate) sau cel putin sa aiba o forma de ordonare partiala care sa asigure ierarhizarea. Ierarhizarea se refera fie la functii si obiective, fie la gradul de rezolutie si poate conduce, dar nu obligatoriu, la ierarhizari si in arhitectura hardware.

Vom preciza ca prin rezolutia unui sistem de control intelegem dimensiunea zonei de indistinctibilitate pentru reprezentarea unui obiectiv, model, plan, sau lege de reglare. Rezolutia determina dimensiunea puterii de calcul. Cu cat rezolutia unui sistem de control este mai ridicata, cu atat gradul de complexitate al acestuia creste. Spatiul total de interes trebuie considerat, cel putin in faza initiala, de rezolutie joasa, si apoi din acest spatiu trebuie alese subseturi de interes pentru o rezolutie mai inalta. Prin aceasta abordare se evita o compexitate excesiva si totodata se structureaza o modalitate de operare bazata pe descompunerea in taskuri multinivel. Un sistem cu mai multe niveluri de rezolutie (numit si sistem cu reprezentare multirezolutionala) va apela la procedura de generalizare prin care se grupeaza mai multe subseturi de interes si se substituie cu entitati cu grad sporit de abstractizare. De aceea, de mai multe ori nivelurile de rezolutie se mai numesc in literatura de specialitate si niveluri de abstractizare sau niveluri de generalizare.

Existenta mai multor nivele de abstractizare sugereaza si o structurare ierarhica si in acest sens s-ar putea utiliza chiar o masura bazata pe entropia gradului de complexitate al fiecarui nivel. O astfel de abordare poate evidentia minimum trei niveluri ierarhice, structurate la randul lor dupa caz pe mai multe subniveluri functionale. Primul nivel ierarhic (inferior) este nivelul de organizare, modelat ca o masina Boltzmann folosita pentru rationament abstract, planificarea taskurilor si elaborarea deciziilor. Al doilea nivel este nivelul de coordonare compus de regula din retele Petri ce permit schimbul de comenzi si interfatarea cu nivelul de organizare. Nivelul superior este cel de executie, continand blocuri hardware specializate in achizitia datelor, prelucrarea acestora si furnizarea comenzilor adecvate catre proces.

Definitia sistemului inteligent. Tinand seama de toate aceste considerente, vom formula in continuare o definitie “de lucru” pentru un sistem (de control) inteligent.

Un sistem de control inteligent este un sistem cu grad inalt de adaptabilitate la schimbari neanticipate, astfel incat instruirea in timpul functionarii apare ca esentiala. Sistemul trebuie sa aiba un grad inalt de autonomie in corelatie cu necesitatea operarii in conditii de mediu slab structurat si cu grad pronuntat de incertitudine. Pentru rezolvarea acestor probleme complexe sistemul trebuie sa aiba o structura complexa, ingloband arhitecturi multifunctionale sau ierarhizate.

Control inteligent si control conventional

Termenul de control conventional sau traditional este folosit in cele ce urmeaza pentru a defini teoriile si procedurile dezvoltate in ultimele decenii de conducere a sistemelor dinamice a caror comportare este descrisa prin ecuatii diferentiale sau cu diferente. De mentionat insa faptul ca acest cadru matematic nu este intotdeauna acoperitor, si este suficient sa amintim conducerea discreta a proceselor de fabricatie sau sistemele de comunicatie, in care nu poate fi evitata teoria automatelor finite, teoria cozilor, s.a.

Foarte multi specialisti din afara domeniului stiintei sistemelor si calculatoarelor considera “controlul inteligent” ca fiind o forma particulara a inteligentei artificiale bazate pe multimi fuzzy sau pe retele neurale. E adevarat ca aceste metode fac parte din arsenalul controlului inteligent si ca perceptia de care aminteam este intarita de numeroase articole aparute in ultima perioada pe aceste doua directii, dar controlul inteligent nu se rezuma doar la atat. Mai mult, conform unor caracteristici ale controlului inteligent nu orice controler fuzzy sau neural este in mod obligatoriu si inteligent, iar pe de alta parte anumite probleme care nu pot fi formulate si studiate in cadrul matematic al ecuatiilor diferentiale si cu diferente necesita o serie de metodologii de rezolvare acceptate unanim ca fiind de control inteligent. Este cazul de asemenea sa mentionam ca in multe situatii un sistem de control inteligent foloseste la “nivelul inferior” tehnici de control conventional si deci acesta este inclus astfel in aria controlului inteligent, fiind supus unor imbunatatiri care sa duca la rezolvarea unor probleme complexe.

Este deci de inteles ca termenul “control” in sintagma “control inteligent” are un inteles mai larg dacat in sintagma “control conventional”. Mai intai, procesele conduse pot fi descrise nu numai prin modele cu ecuatii diferentiale sau cu diferente ci si prin modele de sisteme cu evenimente discrete sau prin modele hibride care includ ambele tipuri de reprezentari. Acest fapt a condus la teorii de conducere hibrida care studiaza procese dinamice continue prin tehnica automatelor finite si a masinilor secventiale de stare. Si obiectivele controlului inteligent sunt in mod corespunzator mai generale. Astfel, un sistem de pilotare inteligenta a vehiculelor include un sistem de control conventional al directiei si poate fi de altfel descompus intr-o serie de taskuri de control conventional (sesizare distanta, sesizare viteza, accelerare/decelerare, s.a.) care impreuna sa duca la controlul inteligent al deplasarii pe o anumita traiectorie. Pentru a ajunge la asemenea performante controlerul inteligent trebuie sa faca fata la o serie de situatii cu incertitudini (incomplet definite) carora un controler clasic, chiar adaptiv, nu le-ar face fata. Atingerea obiectivelor chiar in conditii de incertitudine partiala duce la necesitatea asocierii in cadrul controlului inteligent a procedurilor de diagnoza, reconfigurare dinamica, adapta­re, instruire. Putem deci afirma cu certitudine ca aria controlului inteligent este interdisci­plinara, combinand metode si proceduri din teoria sistemelor, stiinta calculatoarelor, inte­ligenta artificiala, comunicatii pentru satisfacerea obiectivelor.

Totusi, metodele imprumutate din domeniile susmentionate nu pot fi folosite decat rareori ca atare, in majoritatea cazurilor ele trebuie ajustate, imbunatatite sau asociate cu noi metode dezvoltate in mod special. In special in cadrul cercetarii de dezvoltare in controlul inteligent unele concepte teoretice importante cum sunt stabilitatea, accesibilita­tea sau controlabilitatea capata noi valente, in conexiune cu probleme de calcul predicativ sau de lanturi Markov.

O alta diferenta intre controlul inteligent si cel conventional consta in separarea dintre dispozitivul de automatizare (pe care il vom numi cel mai frecvent controler, pentru a sugera specificitatea in raport cu alte denumiri consacrate cum sunt regulator sau compensator) si sistemul sau procesul controlat. In controlul conventional sistemul condus era numit “instalatie tehnologica”, sau “parte fixa” deoarece parametrii sai erau considerati cunoscuti si fara posibilitate de schimbare, sau cu schimbari perfect definite in timp. In controlul inteligent, separarea intre partea de conducere si cea condusa nu mai este asa evidenta, de multe ori legile de control sunt rezultatul unei autoinstruiri care implica si partea condusa din sistem.

vineri, 21 septembrie 2012

Domeniile de aplicare ale Mecatronicii

Domeniile de aplicare ale Mecatronicii sunt numeroase, si cuprind pe acelea care implica sistemele mixte si in
particular sistemele electromecanice. Aceste aplicatii pot implica:
- modificari si imbunatatiri la proiectarile conventionale, prin utilizarea unei abordari mecatroniste.
- dezvoltari si implementari de sisteme mecatronice inovative si originale.

Aplicatiile vor implica senzori, actionari, control, prelucrari de semnale, interconectari si interfatari de componente, comunicatii, in general utilizand “unelte” ale mecanicii, electronicii, calculatoarelor si automaticii.
- transporturile reprezinta un domeniu larg in care mecatronica are numeroase aplicatii.
- in transporturile terestre in particular, automobilele, trenurile, si sistemele automate de transport utilizeaza
dispozitive mecatronice.
- ele includ sistemele “airbag”, sistemul antiblocare la franare (ABS), sistemele de control a directiei, sistemele de suspensii active, si diferite dispozitive pentru monitorizare, atentionari, si controlul sistemelor inteligente de autostrada.
- in transporturile aeriene, proiectarea avioanelor moderne cu materiale, structuri, electronica si control avansate, beneficiaza de abordarea integrata si concurenta a Mecatronicii pentru a dezvolta simulatoare de zbor, sisteme de control a zborurilor, sisteme de navigatie, mecanisme de aterizare, sisteme de realizare a confortului calatorilor, etc.
- domeniul productiei de bunuri de consum este un alt domeniu larg care utilizeaza sisteme si tehnologii
mecatroniste.
- robotii industriali (pentru sudura, vopsire, asamblare, inspectii, etc.), vehiculele ghidate automat (AGV-uri),
masinile-unelte cu comanda numerica, centrele de productie, sistemele de realizare rapida a prototipurilor, si
micromasinile sunt exemple de aplicatii mecatronice.
- in aplicatiile medicale, au fost dezvoltate si utilizate tehnologiile robotice pentru examinari, operatii, reabilitari, distributia de medicamente.
- tehnologiile mecatronicii au fost aplicate pentru dispozitive de transport a pacientilor, diverse dispozitive de
diagnostic si scanere, paturi si echipamente de recuperare.
- in domeniul birourilor moderne, sistemele de completare automata a formularelor, masinile de copiere
multifunctionale (copiere, scanare, imprimare, fax etc.), distribuitoarele de mancare si bauturi, salile de intalniri si prezentari multimedia, sistemele de control al climatului incorporeaza tehnologiile mecatronicii.
- in aplicatiile casnice, sistemele de securitate si robotii, aspiratoarele, masinile de spalat rufe sau vase, usile
automate ale garajelor, centrele de distractii utilizeaza dispozitive mecatronice si tehnologiile mecatronicii.
- in industria calculatoarelor, hard-discurile (HDD), dispozitivele de ejectare, acces si citire/scriere a flopydiscului, si alte componente electromecanice pot fi considerate produse ale Mecatronicii.
- acestea au si un impact suplimentar deoarece calculatoarele digitale sunt integrate intr-o varietate de dispozitive si aplicatii.
- in aplicatiile constructiilor civile, macaralele, excavatoarele, si celelalte masini pentru constructii, inlaturarea
pamantului, realizarea de amestecuri, s.a., isi vor imbunatati performantele lor prin adoptarea unei abordari de proiectare mecatroniste.
- in aplicatiile spatiale, robotii mobili precum Rover-ul NASA de explorare a planetei Marte, robotii statiei
spatiale, si vehiculele spatiale sunt in mod fundamental sisteme mecatronice.
- de remarcat ca nu exista sfarsit pentru tipurile de dispozitive si aplicatiile care pot incorpora Mecatronica.
- granitele traditionale dintre disciplinele ingineresti vor deveni in mare masura vagi, si domeniul Mecatronicii va creste si va evolua catre emergenta disciplinelor.



Fotograma aeriana

Fotogramele aeriene au doua utilizari primare: intocmirea hartilor si fotointerpretarea. Pentru editarea de harti cu ajutorul fotogramelor se folosesc numeroase instrumente fotogrametrice. Una din functiile multor din aceste instrumente este sa elimine distorsiunea (caracterul variabil al scarii) rezultat al inclinarii axiale.
Cea mai importanta caracteristica a fotogramelor aeriene este ca ele pot fi vazute stereoscopic, sau in trei dimensiuni. Aceasta caracteristica este adevarata chiar daca ele sunt alb-negru, color, infrarosii, sau de orice alt tip si chiar daca sunt utilizate de catre fotointerpretor sau fotogrametrist.
Cand o arie este fotografiata din doua pozitii, cele doua fotograme rezultate nu sunt identice geometric. Cu toate acestea, creierul transforma cele doua imagini distincte intr-o imagine mentala 3D a suprafetei neregulate a terenului. Efectul stereoscopic da posibilitatea ca prin fotointerpretare sa fie extrase de pe fotograme multe tipuri de informaţii utile.

Specialistii din agricultura folosesc fotogramele pentru distributia si estimarea recoltelor, pentru controlul daunatorilor/parazitilor, pentru urmarirea folosirii terenului, a schimbarilor caracteristicilor urbane, dezvoltarii industriale si pentru cartografierea solurilor.
In hidrologie si geomorfologie, fotogramele aeriene se folosesc in studii privind controlul inundatiilor, poluarea apelor si modificarile liniei tarmului.
Folosind fotograme aeriene, geologii pot identifica tipurile de roci, pot determina structurile geologice si pot obtine informatii ajutatoare in detectarea depozitelor minerale si petroliere.
In silvicultura, fotogramele sunt intens utilizate pentru identificarea speciilor si reprezentarea distributiei acestora, pentru reprezentarea rezervelor forestiere si pentru controlul daunatorilor.
Cu ajutorul fotogramelor aeriene inginerii constructori culeg datele necesare construirii de autostrazi, diguri si conducte, pentru detectarea variatiilor de panta si pentru localizarea depozitelor de materiale de constructii (cum ar fi pietrisul si nisipul).

Tehnici de obţinere si prelucrare a fotogramelor 

Semnalizarea punctelor de reper (Premarcajul) 

Realizarea unei aerotriangulatii de buna calitate necesita realizarea premarcajelor inaintea zborului. Pentru premarcarea punctelor de control la sol sunt necesare urmatoarele date initiale:
- aria de aerofotografiere.
- pozitionarea punctelor de control la sol pe suprafata de aerofotografiere (trebuie urmarit ca aceste puncte sa nu aiba in jur obstacole care sa impiedice identificarea acestora in procesul de aerotriangulatie).
- imagine satelitara pentru a avea o situatie cat mai actuala asupra terenului unde se vor amplasa aceste premarcaje.

Tehnici de obtinere si prelucrare a fotogramelor

- controlul de la sol este facut de 4 receptoare de tip Trimble 4000 (avand ambele frecvente L1/L2). Receptoarele recunosc standardele geodezice si au fost calibrate.
- controlul de la sol se va baza pe puncte naturale bine definite, stabilite anterior.
- fiecare punct de control de la sol este coordonat folosind cel putin doua puncte nationale de triangulatie. Controlul de la sol este facut imediat dupa achizitionarea fotografiilor.

Frecventa duala a receptoarelor GPS este folosita pentru pozitionare in zbor la un interval de 0,5 secunde in timpul misiunii de fotografiere. Coordonatele colectate sunt pentru scara 1:15000 pentru a micsora numarul punctelor de control de la sol necesare procesului aerian de triangulatie.
Rezultat: fotogramele in format digital.
Aerotriangulatia
Pentru realizarea aerotriangulatiei se folosesc tehnici digitale care sa asigure precizia si acuratetea datelor prelucrate. 

Raportul de triangulatie aeriana include printre altele urmatoarele:
- proiectia punctelor de control de la sol si a celor de triangulatie.
- listele cu coordonate si procesul de determinare.
- parametrii de orientare pentru fiecare imagine.
- deviatiile standard si alte documentatii ale triangulatiei.
- pentru orientarea interioara si exterioara a fotogramelor si compensarea aerotriangulatiei se foloseste programul uSMART 8.52.1 care functioneaza in mediul Microstation v8.1 furnizat de firma Bentley Systems, Inc. 



Definirea controlului inteligent

Termenul de control inteligent apare din ce in ce mai frecvent in literatura de specialitate, nu numai de limba engleza, reliefand totodata aspecte caracteristice ce il diferentiaza de ceea ce s-ar putea defini drept “control conventional” in acceptiunea deja consacrata a cuvantului control. In limba romana termenul “control” a fost multa vreme evitat, fiind inlocuit, dupa caz, cu termenii “conducere” si respectiv “reglare”. Insasi aceasta dualitate semantica sugera faptul ca termenul tehnic de “control” este ceva mai complex si ca s-ar putea incerca utilizarea sa ca atare, cu o explicare convingatoare a tuturor atributelor. De aceea, in lucrarea de fata termenul “control” apare asociat cu atributul “inteligent”, sintagma “control inteligent” avand deja un inteles consacrat si fiind din ce in ce mai adecvata unor tehnici performante de conducere a proceselor.

Problema definirii exacte a controlului inteligent este inca o problema in actualitate. In mai 1993, Comitetul Tehnic pentru Control Inteligent al IEEE Control Systems Society a format un grup de lucru menit sa stabileasca ce atribute pot fi inglobate in aria controlului inteligent, ce caracteristici si ce rol au sistemele de control inteligent, cum pot fi recunoscute astfel de sisteme si cum se deosebesc de sistemele de control conventional si totodata sa identifice acele probleme pentru solutionarea carora doar tehnicile de control inteligent dau rezultate. Se estima de pe atunci ca o definitie unica nu va fi posibila, dat fiind multiplele fatete ale controlului inteligent, asa ca mai multe puncte de vedere exprimate de specialisti au fost analizate si dezbatute pentru a se putea extrage trasaturile esentiale.

Stadiul actual al instalatiilor de monitorizare

Realizarea unui sistem clasic de urmarire, control si achizitie de date (SCADA), centralizat, in domeniul sistemelor electrice, presupune aducerea separata a fiecarei marimi la unitatea de prelucrare a datelor, ceea ce implica folosirea unui numar mare de traductoare, precum si a zeci de kilometri de cabluri si de conductoare electrice.

Dupa anii 1980, odata cu fabricarea primelor aparate digitale inteligente (IED - Intelligent Electronic Device) care indeplinesc multiple functii, s-a nascut o noua perspectiva pentru sistemele distribuite. Aparitia acestor aparate a determinat practic sfarsitul vietii traductoarelor de marimi electrice cu iesire in semnal unificat.
Aparatele digitale inteligente se monteaza separat pe fiecare punct de masura (celula) si pe langa functia de masurare a mai multor marimi electrice (curenti, tensiuni, puteri active si reactive, frecventa, factor de putere), au si rolul de a transmite aceste marimi prin intermediul postului serial direct la calculator. Acestea sunt cele mai simple aparate digitale inteligente folosite in sisteme SCADA. Producatorii de IED au perfectionat insa aceste aparate, adaugand permanent functii suplimentare cum ar fi:
- dotarea cu memorie, astfel incat exista acum posibilitatea memorarii marimilor la anumite intervale de timp (se creeaza astfel, local, jurnale de marimi care permit construirea de curbe de evolutie in timp a marimilor masurate).
- inregistrarea unor evenimente cum ar fi depasirea unor limite inferioare sau superioare programate (in acest caz se inregistreaza data si valoarea marimii).
- echiparea IED cu intrari si iesiri digitale care permit achizitionarea locala a pozitiei unor echipamente (intreruptoare, separatoare, vane, robinete etc.) si controlul acestora.
- echiparea IED cu intrari analogice care permit achizitionarea locala a marimilor neelectrice (temperatura, presiune, turatie etc.).
- dotarea cu multiple posturi de comunicatie (RS 232, RS 485, Ethernet) care permit comunicarea simultana cu mai multi utilizatori.
- implementarea de functii logice si matematice pentru prelucrarea locala a diferitelor marimi sau comenzi.
- adaugarea de functii de inregistrare a evolutiei marimilor electrice in caz de defecte, cum ar fi scurtcircuitele.
- functii de monitorizare a calitatii energiei electrice.
- analiza armonica a curentilor si a tensiunilor.

Traductoarele clasice pentru marimile electrice cu iesire in semnal unificat sunt astfel inlocuite de catre aceste aparate digitale, care pe langa functia de traductor indeplinesc si alte functii, cum ar fi prelucrarea datelor pentru a fi transmise direct la calculator.
In comparatie cu sistemele centralizate, sistemele distribuite echipate cu IED prezinta unele avantaje:
- economie de cabluri, cleme, manopera etc.
- renuntarea la traductoarele clasice de marimi electrice cu iesire in semnal unificat.
- fiabilitate net superioara (defectarea unui IED afecteaza informatiile doar a unui punct de masura, pe cand defectarea unei unitati terminale de date conduce la pierderea unui volum de informatii mult mai mare).
- usurinta proiectarii si a configurarii sistemului.

Monitorizarea parametrilor de functionare a instalatiilor industriale necesita achizitionarea unui numar vast de parametri electrici si neelectrici, parametri care pot fi monitorizati cu ajutorul unor softuri puternice. Atat pe plan mondial cat si in tara noastra firme de prestigiu au realizat sisteme de monitorizare cu performante deosebite sau componente pentru sisteme SCADA, cum ar fi: ABB , National Instruments, Motorola, Siemens, Power Measurement Ltd, iar lista poate continua.



joi, 20 septembrie 2012

Importanta sistemelor de monitorizare

Dezvoltarea sistemelor de monitorizare reprezinta un subiect de mare importanta atat pe plan intern cat si international. Odata cu aparitia si perfectionarea sistemelor de monitorizare au fost inlaturate barierele dintre operator si sistemul de comanda, dintre lumea calculatoarelor si cea a automatelor programabile, dintre tehnologie si instalatia de automatizare. In viitor, se urmareste realizarea unui sistem de monitorizare prin integrarea completa a tuturor aparatelor intr-o solutie unica de automatizare.
Dezvoltarea electronicii si a informaticii a influentat puternic dezvoltarea masurarilor in sensul cresterii continue a numarului parametrilor masurati si a calitatii masurarilor si odata cu acestea, aparitia de noi echipamente, avand functii noi si complexe, realizate sub forma modulara, usor de instalat si de pus in functiune.
In acelasi timp, dezvoltarea calculatoarelor personale, progresul spectaculos in ceea ce priveste viteza de operare ca si capacitatea de stocare, asociate cu sisteme de operare si software din ce in ce mai performante, cu posibilitati de prelucrare numerica ridicate, constituie un suport important pentru realizarea de sisteme de monitorizare tot mai performante.
In paralel, s-au dezvoltat circuite specializate, asociate microprocesoarelor, ce permit realizarea de sisteme de masurare si prelucrare numerica complexa a semnalelor, pentru lucrul in timp real. Avantajele acestor aparate constau atat in usurinta si flexibilitatea in prelucrarea diferitelor semnale cat si in posibilitatea de dezvoltare a unor sisteme de monitorizare eficiente si complexe, necesare azi in domeniul industrial.
In domeniul echipamentelor, incorporarea prin constructie a unei inteligente proprii, confera acestora posibilitatea de a se monitoriza si autoevalua, putand lua decizii in sensul optimizarii functionarii sau al protectiei la avarii, aparand notiunea de echipamente inteligente.

Un sistem de monitorizare reprezinta un sistem complex ce realizeaza o serie de functii:
- achiziaioneaza informatii din procesul supravegheat.
- transmite datele culese din proces catre nivelul central.
- prelucreaza informaaiile la nivelul central si prezinta aceste informatii operatorului uman prin intermediul unei interfete grafice, in timp real.
- memoreaza succesiunea evenimentelor, in timp, ceea ce permite o analiza post-avarie.
- prelucreaza statistic evenimentele aparute in proces.

Pentru siguranta informatiilor vehiculate, necesara atat pentru supraveghere, reglaj si comanda, cat si pentru efectuarea calculelor se impune transmiterea si prelucrarea datelor cu respectarea anumitor conditii. In acest sens, rezolutii de timp satisfacatoare pentru memorarea evenimentelor, protocoale sigure pentru schimbul de informatie si coduri de eroare care sa asigure protectia la transmiterea informatiilor prin linii de comunicatii, verificarea informatiilor receptionate, sunt numai cateva dintre cerinte.

Evolutia in domeniul microelectronicii a permis realizarea unor dispozitive si aparate cu utilizare generala in domeniul prelucrarii informatiei si al transmisiei datelor, a caror introducere in tehnica monitorizarii prezinta urmatoarele avantaje:
- posibilitati universale de prelucrare a marimilor de proces. Utilizarea structurilor hard si soft este practic nelimitata, fiind posibila adaptarea optima la obiectul protejat fara modificari constructive ale aparaturii ci numai din program.
- capacitatea de prelucrare a unui volum mare de date in timp real. Acest avantaj permite supravegherea marimilor electrice - tensiuni si curenti - la intervale discrete de timp de aproximativ 1ms.
- capacitatea de memorare a unui volum mare de date. Aceasta calitate permite o extindere a functiilor de monitorizare prin preluarea marimilor de intrare intr-o „fereastra de timp” in momentul aparitiei defectului, inclusiv prin inregistrarea fenomenelor tranzitorii.
- posibilitatea modernizarii procesului de productie. Construcaia modulara a sistemelor de monitorizare constituite din elemente universal utilizabile (convertoare A/D, cuploare optice, procesoare aritmetice, circuite de memorare, unitati centrale) asigura posibilitati concrete de crestere a productivitatii la producatorul de sisteme de monitorizare.

Programele software realizate permit prelucrarea complexa a informatiilor despre proces si realizarea unor studii ample ce evidentiaza directiile de evolutie in timp ale parametrilor functionali caracteristici echipamentelor supravegheate. In acelasi timp, programele care gestioneaza comunicatiile intregului sistem de monitorizare trebuie sa asigure anumite facilitati, cum ar fi:
- comanda la distanta a sistemelor de achizitie printr-un protocol in care serverul va avea rolul de „master”.
- semnalizarea aparitiei unei defectiuni in sistemele de achizitie.
- transferul la cerere a datelor stocate, intr-un anumit interval de timp, in vederea includerii acestora in baza de date unitara.
- receptionare, de la terminale, a semnalelor de alarma generate in cazul aparitiei unei depasiri a valorilor parametrilor monitorizati sau aparitiei unei stari de avarie.
- lansarea unui semnal de alarma pentru a se asigura interventia rapida, in teritoriu, a personalului specializat.
- controlul periodic de la distanta a valorilor parametrilor, setarea nivelelor de alarma si avarie.
- alarmarea personalului ce asigura supravegherea server-ului in momentul aparitiei in sistem a unei incercari de violare a codului de protectie, de catre utilizatori neautorizati, etc.

In plus, se mai pot adauga avantajele oferite de realizarea unei baze de date, ce permite diagnosticarea obiectivelor supravegheate de catre expertii in domeniu.


miercuri, 19 septembrie 2012

Inregistrarea imaginilor la locul accidentului

In cazul accidentelor mai grave si cu victime, de obicei, care se lasa si cu procese in instanta, este bine sa se cunoasca si sa se verifice daca probele de la locul accidentului si fotografiile sunt luate cum trebuie de catre anchetatori pentru a se evita ulterior, unele incercari de musamalizare a cazului.

Foarte important:
- conservarea imaginilor cu starea de fapt de la locul accidentului.
- cat mai curand posibil dupa producerea lui.

Modul cel mai simplu si mai ieftin de a retine informatiile este fotografierea. Fotografierea dupa ce s-a marcat tot ce este important.
Investigatorul trebuie sa intocmeasca seturi distincte cu fotografii referiroare la:
- scena accidentului, inainte ca vehiculele sau persoanele implicate sa fie mutate.
- probele de la locul accidentului (pe drum si in afara acestuia).
- exteriorul celui mai putin avariat vehicul.
- exteriorul celui mai avariat vehicul.
- interiorul celui mai avariat vehicul.
- interiorul celui mai putin avariat vehicul.
- obiecte asociate accidentului.

Scopul principal al fotografierii scenei accidentului este fixarea in ansamblu a locului si a imprejurimilor acestuia. Se executa fotografii panoramice care sa arate starea de fapt dupa producerea accidentului privind pozitiile finale ale vehiculelor, victimelor, ale tuturor obiectelor lucrurilor si urmelor asa cum sunt ele dispuse unele fata de altele.

Fotografiile trebuie sa cuprinda:
- pozitia finala a vehiculelor.
- pozitia finala a victimelor.
- urme ale accidentului situate pe carosabil.
- urme ale accidentului situate in afara carosabilului.
- mijloace de semnalizare rutiera.
- vederea ce a avut-o conducatorul autovehiculului cand s-a apropiat de punctul primului contact ori de locul unde vehiculul a parasit drumul.

Locul pentru fotografiere ales astfel:
- incat ulterior sa se poata stabili distanta de la care s-a executat fotografia si sa fie pozitia de unde se vad cel mai bine si cele mai multe probe materiale.
- este bine sa se faca repetat pe masura apropierii de locul coliziunii pe directia de deplasare a fiecarui vehicul implicat.
- toate fotografiile sa cuprinda obiecte cu dimensiuni cunoscute, eventual benzi decimetrice:
- daca se utilizeaza programe de fotogrametrie, dispuse oblic.
- daca nu avem acces la fotogrametrie: dispus perpendicular pe axa obiectivului.

Pentru urme, detalii cu fotografii de prim-plan ale suprafetei carosabilului.
- fotografiile de prim-plan astfel executate incat sa indice clar unde se afla pe carosabil imaginile respective si unde este localizata aria fotografiata.
- urmele de anvelope, denivelarile carosabilului de tip fagase, gaurile alungite din carosabil trebuie fotografiate pe directie longitudinala si transversala, daca este posibil.
- daca lungimea acestora nu permite ca ele sa fie reprezentate intr-o singura fotografie - un lant de fotografii.
- la inceputul urmelor trebuie sa se cuprinda o zona de pe suprafata carosabilului anterioara unde nu sunt urme.
- fiecare element care constituie proba materiala trebuie fotografiat de cel putin doua ori, de preferat din directii diferite.
- ori de cate ori este posibil, fotografia sa contina si cate un obiect fix de referinta cu dimensiuni cunoscute.

Se face pentru a ajuta la reconstituirea accidentului, la evaluarea costurilor pentru reparare ori in ambele scopuri. In cazul reconstituirii, avariile servesc:
- la stabilirea directiei de actionare a fortei principale de impact la angajamentul maxim, a modului in care vehiculul a lovit un alt vehicul ori un obiect fix.
- daca vehiculul a participat la mai multe coliziuni in timpul accidentului.
- ce suprafete avariate ale vehiculului au venit in contact cu carosabilul etc.
- cat mai multe fotografii - unele urme si indicii se distrug ulterior, altele pot fi observate ulterior doar pe fotografii.
- cu cat avarii mai putine, cu atat mai probabila o reparatie rapida.

Pentru documentare corecta se fac minim 4 fotografii. Ori de cate ori este posibil vedere de sus.

Fotografii centrate pe care se pot face masuratori.
- vederile principale.
- axa obiectivului perpendicular pe planul fotografiat.
- obiect cu dimensiuni cunoscute in imagine.

Fotografii centrate pe avarii.
- in primul rand acestea.
- foto cu detalii: urme de contact, becuri de la lanterne sau faruri, etc.

Cand fotografia centrata nu poate reda starea generala si configuratia avariei totale a vehiculului trebuie sa se faca fotografii oblice. E bine sa se faca si centrate si oblice.

Vederile generale ale vehiculului nu arata detalii importante:
- urme de frecare si zgariere.
- avariile lampilor.
- imprimarea formelor unui vehicul pe altul.
- avariile pneurilor.
- sursele de vatamare a pietonilor.

Dispunerea spatiala a corpului victimei, dimensiunile corpului, rani principale, obiecte apartinand victimei, hainele victimei, orice altceva ce poate fi important.

Masuratori si inregistrari la locul accidentului. Consemnarea unor date despre vehicule la locul accidentului. Audierea persoanelor implicate in accident si a martorilor. 



Diagnosticarea partiala a mecanismului biela-manivela si de distributie a gazelor

Intretinerea mecanismului biela-manivela se face prin operatii de control si verificare functionala, ca:

Verificarea pornirii usoare a motorului.

Verificarea functionarii corecte la diverse turatii, fara a prezenta batai. Cele suspecte se depisteaza fie auditiv, fie cu ajutorul stetoscopului astfel:
- bataile in partea superioara a blocului motor denota uzarea pistoanelor si camasilor de cilindri, care conduc la scaderea compresiei si la consum exagerat de ulei.
- batai ascutite infundate in zona superioara a blocului motor, la pornirea motorului, care se atenueaza dupa ce motorul se incalzeste, indica uzarea segmentilor.
- bataile in zona de mijloc a blocului motor indica uzarea hoiturilor de piston si bucselor de biela, acestea se manifesta ca un sunet metalic ascutit la accelerari si decelerari bruste sau la mersul in gol, la relanti dispare bataia, daca se intrerupe aprinderea la cilindrul in cauza, dar nu dispar bataile de piston, daca exista.
- bataile (accentuate la rece, dar atenuate la cald) in zona inferioara a motorului presupun uzarea lagarelor, se observa prin scaderea presiunii uleiului de ungere. Totodata, se pot depista torsionari si incovoieri ale bielei prin zgomote in partea inferioara, dar si in partea superioara a motorului. Consecintele acestor defecte: ovalizarea neuniforma a cilindrilor pe lungimea lor (conicitate), uzarea segmentilor pe muchii si deci si a pistoanelor, uzarea rapida si neuniforma a fusurilor manetoane de la arborele cotit, micsorarea presiunii de ulei.

Controlul fumului de evacuare, zilnic, vizual sau cu aparataj (fumetru pentru motoare Diesel): fumul albastru indica consum de ulei, cel negru - consum exagerat de combustibil, iar cel albicios - avans prea mare sau prea mic la aprindere, respectiv la injectie pentru motoarele Diesel. Verificarea cu aparatura se face la 50.000 km.

Controlul presiunii in cilindri, la 50.000 km, se face cu ajutorul compresometrului sau compresografului.

Compresometrul este un manometru special, racordat la un furtun prevazut la capat cu un con de cauciuc si o supapa pentru a se putea adapta in locul bujiei sau injectorului.

Cornpresograful este un aparat, avand forma unui pistol, prevazut cu un racord cu con de cauciuc (ce se monteaza la cilindrul respectiv) si un sistem de parghii care antreneaza un ac ce inregistreaza variatia presiunii pe o diagrama special. 

Operatia de control a compresiei consta in: 
- incalzirea motorului.
- oprirea motorului si demontarea bujiilor (respectiv injectoarelor).
- racordarea conului de cauciuc al aparatului in orificiul cilindrului numarul unu al motorului.
- actionarea motorului cu demarorul, pana la deplasarea maxima a acului indicator (clapeta de acceleratie deschisa).
- descarcarea compresometrului, apasand supapa.
- racordarea la cilindrii urmatori, continuand operatia asemanator (la compresograf se deplaseaza diagrama in alta pozitie pentru inregistrarea curbelor caracteristice compresiei cilindrilor respectivi).

Interpretarea rezultatelor: la motoarele cu aprindere prin scanteie, compresia este buna la 10-12 bar, admisibila la 8-10 bar, iar sub 8 bar se impune repararea grupului cilindru-piston-segmenti.

La motoarele cu aprindere prin compresie, presiunea trebuie sa fie peste 27 bar, considerata ca buna, admisibila la 23-27 bar, iar sub 23 bar necesita repararea mecanismului motor.

Determinarea starii tehnice a grupului cilindru-piston-segmenti fara demontarea motorului. Aceasta, prin metodele:
- masurarea cantitatii de gaze arse scapate in carterul inferior (baia de ulei) cu un contor de gaze special adaptat la depasirea unei anumite cantitati, se indica repararea grupului.
- utilizarea indicatorului de stare tehnica, care masoara procentual scaparile de aer comprimat introdus in cilindru la presiunea de 45•104 N/m2 (4,5 bar) dand astfel indicatii asupra gradului de uzare datorita neetanseitatii grupului cilindru-piston-segmenti, supapelor sau garniturilor de chiulasa. Masurarea se face la sfarsitul cursei de compresie in doua puncte: in PMI si la 30 mm de la suprafata blocului.

Aprecierile sunt astfel concretizate: la pierderi de pana la 15% se recomanda reparatia curenta, cu inlocuirea segmentilor, garniturii de chiulasa si slefuirea suprafetelor fixarilor. Iar la peste 15% pentru autoturisme si peste 20% la autocamioane, se executa reparatia capitala, prin alezarea cilindrilor.

De asemenea, se pot face aprecieri de stare buna sau satisfacatoare a motorului. Urmarirea depresiunii din colectorul de admisie, motorul functionand la o turatie ceva mai mare de relanti, cu ajutorul unui vacuumetru, un comutator de intrerupere a aprinderii partiale si un turometru. Se determina astfel neetanseitatile in colectorul de admisie, supape, bujii, garnitura de chiulasa.



marți, 18 septembrie 2012

Marcarea urmelor aflate la locul accidentului

- corpul fiecarei victime (doar mijlocul corpului, cu exceptia cazurilor speciale - cadavrul este in bucati, cand se marcheaza fiecare parte).
- gropi mici, rigole, santulete sau zone cu suprafata discontinua (L sau dech<1 br="br" m="m">- zgarieturi, urme de razuire, urme de anvelopa (de frecare) pe carosabil de dimensiuni mai mici de un metru (Atentie exceptii).
- urme de lovire, de frecare, zgarieturi, razuiri pe parapetele de protectie, grilaje, stalpi, bariere, copaci etc.
- pete, stropi sau balti de sange, ulei, lichid de racire ş.a. dech<1 br="br" m.="m.">- santuri, despicaturi in carosabil rezultate in urma coliziunii.
- suprafete mici pe carosabilul cu depuneri materiale desprinse de pe caroserii ori cazute din vehicul ş.a.
- parti de dimensiuni mici desprinse de la autovehicule (roti, baterie de acumulator fragmente de ornamente, oglinzi retrovizoare s.a.).
- obiecte care au apartinut victimelor ori pasagerilor. Pentru toate acestea se marcheaza centrul virtual al urmei.

Cu un singur semn amplasat in doua puncte in cazul unor urme mai lungi ori a unor obiecte cu diametrul echivalent mai mare de 1 m, cum ar fi: - vehicule aflate la scena accidentului (se marcheaza doua colturi, neavariate, cate unul la fiecare capat al vehiculului.

Cand vehiculul se afla la capatul urmelor de franare se marcheaza pozitiile a doua roti de pe aceiasi parte):
- urme drepte de anvelope (se marcheaza ambele capete ale fiecarei urme).
- urme curbe de anvelope mai lungi de un metru dar mai scurte de 2,5 m.(se marcheaza ambele capete).
- santulete drepte mai lungi de un metru.
- dare de lichid (se marcheaza ambele capete).
- sectoare de parapet bariera, gard zgariate ori lovite.
- excavatii generate la impact (chiar daca sunt scurte).

Cu un singur semn amplasat in trei ori mai multe locatii in cazul unor urme care pentru a fi percepute corect necesita mai multe puncte, fie pentru a descrie forma lor, fie pentru a reda dispunerea lor pe suprafata de rulare. Astfel de probe sunt:
- urme de anvelope mai lungi de 3 m, urme de derapare in mod special.
- urme frante sau discontinue (urme de franare, de razuire, santulete etc.).
Se definesc prin:
- puncte de inceput si de capat la fiecare din segmentele componente si prin puncte corespunzatoare eventualelor neregularitati.
- zone mari acoperite cu materiale desprinse de la caroseriile autovehiculelor (noroi sau praf), cu materiale cazute din bena, cioburi de sticla, ş.a.

Astfel de probe pot fi pozitionate cu trei pana la sase puncte dispuse pe perimetru si un punct central care este indicat sa corespunda punctului unde grosimea stratului este maxima.


Defectiuni ale supapelor si remedierea lor

Griparea sau blocarea supapei provoaca functionarea neregulata a motorului si chiar oprirea lui la turatii reduse, scaderea puterii, rateuri in corectorul de admisie sau evacuare (dupa felul supapei gripate). Depistarea anomaliei se face prin demontarea bujiilor sau injectoarelor (motoare cu aprindere prin compresie) si se roteste arborele cotit cu demarorul, după suieratul ce se aude in colectorul de admisie sau evacuare se determina felul supapei blocate. Defectiunea poate fi determinata si cu ajutorul compresometrului sau al semnalizatorului acustic.

Cauzele griparii sunt: joc prea mic intre supapa si ghidul ei, joc termic necorespunzator, depuneri de calamina pe tija supapei si pe ghidaj (ca urmare a uleiului necorespunzator sau pierderi de compresie).

Remedierea consta in refacerea jocurilor normale la supape pe parcursul drumului sau in atelier.

Arderea sau deformarea talerului supapei este cauzata de jocul termic prea mic al supapei, jocul prea mare in ghidul ei, ceea ce face ca suprapunerea pe scaun sa nu mai fie corespunzatoare si talerul supapei sa se deformeze si chiar sa se arda. Remedierea consta in refacerea jocurilor normale, iar ghidurile supapelor uzate se inlocuiesc.

Ruperea supapei este un defect deosebit de grav pentru ca pot produce avarii prin spargerea chiulasei blocului motor si chiar incovoierea bielei si a arborelui cotit. Este o defectiune mai rar intalnita si poate fi provocata de arderea supapei, cand motorul functioneaza timp indelungat cu jocul termic prea mic, sau de oboseala materialului, de coroziunea sau prelucrarea necorespunzatoare.

Remedierea se face inca din faza cand se impun verificarea si reglarea jocului termic, care, daca n-a fost refacut la timp, duce la arderea supapei.

Defectiunea se depisteaza prin zgomote si rateuri puternice si se executa in atelier. Daca s-a ajuns la ruperea ei, motorul trebuie oprit imediat pentru ca poate provoca avarii si atunci remedierea devine laborioasa si costisitoare.

Deformarea si ruperea arcului supapei se produce, in general, din cauza materialului sau tratamentului termic necorespunzator, dar si datorita functionarii prea indelungate, ceea ce-i micsoreaza elasticitatea, iar motorul manifesta intreruperi, arcul se mai poate rupe si din cauza lovirii la montaj sau a coroziunii. Ruperea arcului poate duce la caderea supapei in cilindru si spargerea pistonului. De aceea, motorul trebuie oprit imediat pentru a nu se produce avarii grave.

Inlaturarea defectiunii se face prin introducerea unei saibe intre cele două bucati de arc rupt. Apoi se inlocuieste arcul in atelier, fara demontarea chiulasei, mentinand supapa pe loc cu dispozitivul special cu cioc, introdus in locul bujiei.

Cand supapa are doua arcuri, chiar daca se rupe unul din ele, celalalt mentine supapa, dar se impune inlocuirea ulterioara a celui defect.



Functionarea neregulata a motorului

Functionarea neregulata, uneori cu zgomot, a motorului este, indeosebi, urmarea uzurii inegale a camelor de la arborele cu came. Chiar daca reglajele sunt corecte, motorul functioneaza neregulat datorita uzurii camelor. Acestea pot fi controlate numai prin demontarea culbutorilor si asezarea unui ceas comparator cu palpatorul pe fiecare tija impingatoare, masurand cursa la fiecare in parte in timp ce se roteste arborele cotit cu manivela. Cand diferentele dintre citirile maxime ce corespund varfurilor camelor de acelasi fel (admisie sau evacuare) sunt mai mari de 0,8-1 mm, uzura lor este accentuata si se impune inlocuirea arborelui cu came sau rectificarea lui.

Functionarea neregulata, cu rateuri in carburator sau colectorul de evacuare are loc cand jocul termic dintre supape a fost reglat la o valoare prea mica, supapele nu se inchid si apar scapari de gaze si flacari cu rateuri in carburator (pentru supapele de admisie) sau la esapament (pentru cele de evacuare). Ca urmare, talerele supapelor se ard, iar scaunele de supapa se pot fisura.

Cand la relanti, motorul functioneaza neregulat, supapele nu etanseaza chiar daca jocul termic a fost reglat.

Remedierea consta, in primul caz, in reglarea jocului dintre culbutor si supapa, iar daca urmarile sunt mai grave (supapele arse sau scaunele fisurate) se inlocuiesc, rodandu-le pentru etansare (inchiderea perfecta).

Daca neetansarea supapelor este cauza functionarii neregulate a motorului, atunci se demonteaza ansamblul chiulasei si se face rodarea lor cu pasta, pana se reface etanseitatea.

Zgomotele la comanda distributiei - culbutori sau tacheti uzati

Zgomotele la comanda distributiei sunt datorate uzurii danturii rotilor dintate sau a lantului de distributie. Depistarea se face cu ajutorul stetoscopului (dispozitiv auditiv) in zona anterioara a motorului.

Pinioanele uzate se inlocuiesc, iar in cazul cand au dinti rupti (roata din textolit de pe arborele cu came) se inlocuieste intreg angrenajul distributiei, la inlocuirea numai a pinionului defect, zgomotul se mentine.

Uzarea lantului de distributie duce la alungirea lui si poate sari peste unul sau doi dinti de pe pinioane (deci modifica fazele de distributie, provocand mersul neregulat al motorului, sau poate sari de pe rotile dintate si motorul se opreste). Remedierea consta in inlocuirea lantului si pinioanelor distributiei.

Curelele dintate se inlocuiesc la 40.000-50.000 km. In caz contrar se pot rupe producand avarii ale motorului (spargerea pistoanelor, chiulasei si chiar ruperea bielelor si arborelui cotit).

Bataile culbutorilor sau tachetilor au o intensitate redusa, ritmica, dar de frecventa inalta (ascutita) si sunt provocate de jocurile termice prea mari, motorul functioneaza neregulat, cand jocurile sunt reglate inegal, sau la uzarea suprafetelor frontale ale culbutorilor si supapelor. Depistarea se face cu stetoscopul in partea superioara a motorului sau prin simpla ascultare cu urechea.

Remedierea consta in reglarea jocului dintre culbutori si supape. Cand sunt uzuri ale unora dintre suprafetele de contact, acestea se rectifica cu piatra abraziva sau masini de rectificat, mentinand profilul initial (mai ales la capul culbutorului).

Tachetii uzati si alezajele lor marite provoaca jocuri anormale si deci batai. Cauzele pot fi: ungere necorespunzatoare, imobilizarea tachetilor care nu se mai rotesc.

Depistarea zgomotelor se poate face in zona de mijloc a motorului prin ascultare cu stetoscopul.

Se remediaza prin inlocuirea tachetilor defecti, alezandu-se locasurile (eventual bucsandu-le), iar cele amovibile se inlocuiesc.

Tachetii hidraulici gripati provoaca functionarea neregulata a motorului. Se demonteaza si se deblocheaza cu solventi.