PROIECTAREA SISTEMELOR MECATRONICE

Transcript

1 ROIECTAREA SISTEMELOR MECATRONICE Mecc Mectroc Electroc Softwre rof. dr. g. Vler DOLGA,

2 Cprs Fbltte s proectre Icerttd s mod de evlre Coefcet de sgrt Coefcet de sgrt s fbltte Desg for s sgm rof. dr. g. Vler DOLGA

3 Itrodcere Mlt tmp l bz proectǎr sstemelor tehce stt crter de bzǎ t pe obţere e drbltǎţ cât m rdcte; Deterorǎr îtâmplǎtore redce îsǎ drt de fcţore sstemelor; Echpmetele modere st mlt m complee; Mlt m frecvet pot sǎ prǎ defectǎr letore le elemetelor compoete s ssteml totl; Elemete s ssteme pret detce d pctl de vedere l mterll, forme, tehologlor, codţ de fcţore preztǎ drbltǎţ dferte; Defectele tere le mterlelor tlzte (chr î codţle celeş şrje), cltte sprfeţelor, mǎrme bterlor dmesole etc. o reprtţe letore chr l proces tehologc detc; Fbltte compoetelor ş sstemelor este fecttǎ prtre lţ fctor ş de prelcrre mlǎ ş operţle de smblre; Scǎdere completǎţ peselor, proceselor de smblre ş tlzre or câmpr de tolerţe decvte fletezǎ de semee poztv fbltte. O proectre decvtǎ mpe o fbltte rdctǎ. rof. dr. g. Vler DOLGA 3

4 Alz certtdlor Icerttde - compoetǎ trlǎ petr tote sstemele d lme îcojrǎtore; Î domel epermetl - epres fce referre l vrţ e mǎrm petr mǎsrǎr repette celş prmetr î codţ detce de lcr; Se pote tcp cǎ vlore mǎsrtǎ se îcdrezǎ îtr- tervl: Vlore mede - e mǎrm letore este deftǎ ( este mǎrl de mǎsrǎtor r mǎsrǎtore ): este vlore corespzǎtore d rof. dr. g. Vler DOLGA 4

5 Srse potetle de eror Î mlte plcţ este prctc relz mǎr specfct de mǎsrǎtor ş clcl vlore mede ş devţ stdrd; O sgrǎ vlore mǎsrtǎ se echvlezǎ c vlore mede; Icerttde - trebe estmtǎ pe bz srselor poteţle de eror eror de chzţe A. eror de crteţe st eror costte (sstemtce) ş se pot elm; eror de clbrre strmetelor de mǎsrre elmble pr clbrre propre pe bzǎ de stdrde corespzǎtore; eror de mǎsrre dtorte sezorl elmble pr clbrre sezorl ş rdcre crcterstc; eror de codţore semll elmble pr clbrre sezorl c crctele de codţore coectte; eror de stlre sezorl elmble pr strre persoll ş epereţǎ; eror de rjre spţlǎ sezorl; eror temporle elmble pr cotroll medl; eror dtorte tempertr elmble pr clbrre ş mǎsrǎr l ceeş tempertrǎ. rof. dr. g. Vler DOLGA 5

6 Srse potetle de eror B. eror de precze st eror letore (se estmezǎ c o certtde) eror de ctre strmetelor de mǎsrre eror dtorte modfcǎrlor î codţle de epermet C. tehc de mǎsrre medocre eror de opertor formţle obţte se elmǎ D. eror grosole - formţle obţte se elmǎ eror de prelcrre dtelor crteţe clcll vlorlor d mǎsrǎtor crteţe modell de mǎsrre stlt Mltple srse de eror de mǎsrre mp defre e certtd globle: m de: m este certdde vlor mǎsrte, este mǎrl srselor poteţle de erore d mǎsrǎtor; este certtde estmtǎ mǎsrǎtor proved de l srs. rof. dr. g. Vler DOLGA 6

7 Iflet certtd Dcǎ vlore mǎsrtǎ este tlztǎ petr compere or o vlor estmre certtd vlor rezltte pe bz e metode decvte; Vlore se determ stfel: de l ecţ de compere; dezvoltre î sere Tylor c promţ de ordl îtâ f f 0 de: - este mǎrl de vlor mǎsrte tlzte î compere o vlor; este certtde vlor mǎsrte de ordl. rof. dr. g. Vler DOLGA 7

8 rof. dr. g. Vler DOLGA 8 Eempl de clcl_ Mǎsrre pter dspte îtr- resstor se relzez pr tre metode: Se mǎsorǎ cretl pr rezstorl R: Se mǎsorǎ cǎdere de tese pe rezstorl R: Se mǎsorǎ tât cretl cât ş tese pe resstor: Cre este certtde fecre dtre metode? R I R U U I 4 4 R I R I I R I R I + + ) 4 R U R I R U R U R U + + b) I U I I U I I U + + c)

9 rof. dr. g. Vler DOLGA 9 Eempl de clcl_ Rgdtte rc se defeşte c ş rportl dtre forţ geerlztǎ plctǎ ş deformţ rcl pe drecţ forţe (C- costt de coverse tt de msr): L F C K Δ Epermetl - se plc gretǎţ de vlor coscte ş se mǎsor deformţle obţte: certtde coster grett (forte) certtde coster deformtlor L F L F K L F C L C L K F K Δ Δ Δ + Δ Δ +

10 Devt fctol stdrd Coefcetl fctol l vrte μ Bzele sttstce le certtd epermetle γ vlore μ _ msrt μ + Nvel de îcredere 90 % 95 % 99 % 99.7 % * 99.9 % % % % * - lmt s sgm rof. dr. g. Vler DOLGA 0

11 rof. dr. g. Vler DOLGA Relt de compere petr costere certtrd C ρ y y μ μ μ μ μ j j j j j j j j y ρ ρ de ρ j st coefceţ de corelţe dtre vlorle & j (0 ρ j, ρ )

12 Relţe fcţolǎ (costtǎ) (vrblǎ) Relt de clcl Vlore Devţ Coefcetl fcţol mede (μ) fcţolǎ stdrd () l vrţe γ μ 0 0 μ + 3 ± y y y μ + μ μ μ γ μ γ μ + γ μ γ μ γ 3 3 μ 3 γ μ 3 γ γ γ μ ± μ y + y μ ± μ μ μ y μ μ γ + γ μ μ γ + γ y μ μ y y y y y + y μ ± μ γ + rof. dr. g. Vler DOLGA y γ y γ + γ y

13 Coefcet de sgrt Î Rom tcǎ - proecttl de podr / pţ tlz o verfcre drbltǎţ costrcţe petr evtre defecţlor; oţe de cofcet de sgrţǎ. Coefcetl de sgrţǎ petr sstemele strctrle props de hlo d Bzţ (mort î 0 BC): cpctte N src rezstet dmsbl solctre Î domel erospţl ms mml coefcet reds; Îdomel proectlelor mltre - coefcet de sgrţǎ tr - prodsl este de fcţore cǎ; Avoele de lptǎ - coefcet de sgrţǎ de. - dr echpjl este dott c ssteme de rcre ş prşte r ssteml este spectt ş meţt perodc î mod rgros; Î domel voelor de trsport - coefcet de.5 - cotrol perodc etrem de precs. rof. dr. g. Vler DOLGA 3

14 Vrte le coefcetl de sgrt Robert L. Norto - teor coefcet de sgrţǎ rdct; Coefcetl de sgrţǎ globl este o combţe or coefceţ de sgrţǎ cre î cosderre propretǎţ de mterl, crteţe modell geresc ş vell probbl medl de lcr; petr mterle elstce lâd-se î cosderre lmt de crgere: N ( ) elstc m N, N, N 3 petr mterle frgle lâd-se î cosderre rezsteţ lmtǎ l rpere: N frgl [ m ( N, N )] N, de vlorle N, N, N 3 t cot de: prmetr de mterl, crtete modell, medl de lcr. 3 rof. dr. g. Vler DOLGA 4

15 R.L. NORTON - coefcet N I Coefcet de sgrţǎ N rmetr de mterl (test) N Acrteţe modell N 3 Med de lcr.3 Complet crcterzt Cofrmt îcercǎr pr Acelş c ş î codţle de îcercre Apromţ be Apromţ be Cotrolt, tempertr medl mbt 3 Apromţ corecte Apromţ corecte Modfcǎr moderte > 5 Apromţ brte Apromţ brte Modfcǎr mjore rof. dr. g. Vler DOLGA 5

16 Joseph. Vsodc coefcet de sgrt recomd coefcet de sgrţǎ mml - coştere cmltv ş epereţ petr mterle elstce ş lmt de crgere Coefcet de sgrţǎ Coştere src Coştere solctǎr Cştere prmetrlor de mterl Coştere medl..5 recs recs Forte be Cotrolbl.5.0 Be Be Forte be Costt.0.5 Be Be Med Norml Med Med M pţ testte Norml Med Med Netestte Norml rof. dr. g. Vler DOLGA 6

17 Coefcetl de sgrţǎ c : Fbltte l solctǎr sttce c de: S este este mǎrme lmtǎ crcterstc de rezsteţǎ mterll secţ cocret solctte, zrǎ lmtǎ, tempertrǎ lmtǎ, vbrţe (mpltde, vtezǎ, ccelerţe), prese cstcǎ lmtǎ etc., forţ omlǎ s tese dmsblǎ; este mǎrme efectvǎ corespzǎtore, clcltǎ, determtǎ etc. S rmetr teror crcter de mrme sttstc S rof. dr. g. Vler DOLGA 7

18 Crcterl sttstc clcll coefcetl de sgrt S Coefcetl de sgrţǎ se mpe sǎ fe sprtr; Mǎrme sprfeţe hşrte dcǎ posbltte c tesle efectve sǎ fe m mr decât cele lmtǎ ş mplct coefcet de sgrţǎ sbtr S rof. dr. g. Vler DOLGA 8

19 c F γ S c + γ Coefcetl de sgrt s fbltte Coefcetl de sgrt td cot de fbltte: de: c - coefcetl de sgrţǎ med bzt pe vlor med s vlor scotte ; este mǎrl devţe stdrd petr sgr vell dort; γ este coefcetl de vrţe vlor tes (estmtv); γ S este coefcetl de vrţe tes dmsble (pblct s estmt) Fbltte 50 % 95 % 99 % % 99.9 % % % % Rt defectǎrlor 50 % 5 % % 0.3 % rof. dr. g. Vler DOLGA 9

20 Fbltte clcll lgrelor c rlmet Cercetǎrle spr lotrlor de rlmeţ - solctǎr l oboselǎ; Defectele se pot îcdr îtr-o dstrbţe Webll; Src rdlǎ de clcl petr rlmetl c ble (src de legere rlmetl d ctlog): F r F ( L / L ) r r [ l( / R) ].438 F 0 este src de clcl pe rlmet; L 0 drt de vţǎ rlmetl mpsǎ pr proect [mte]; d vtez de rotţe î fcţore rlmetl [rot/m]; L r drt omlǎ de vţǎ rlmetl (d ctlog) [mte]; d vtez omlǎ de rotţe rlmetl (d ctlog) [rot/m]; R fbltte mpsǎ (0.90 R.00) rof. dr. g. Vler DOLGA 0

21 S S c cotct K K S y Kt Kr S c C C 3 C C 4 Fbltte clcll rotlor dtte (AGMA) S c rezsteţ dmsblǎ (corecttǎ) l îcovoere mterll ; S cotct rezsteţ dmsblǎ (corecttǎ) l cotct mterll ; S y rezsteţ dmsblǎ l crgere mterll ; S c rezsteţ dmsblǎ l cotct mterll ; K, C fctor de corecţe drte de vţǎ K, C fctor de corecţe drtǎţ ; K 3, C 3 fctor de corecţe tempertr ; K 4, C 4 fctor de corecţe fbltǎţ : ( R) ; K4 C lg R ( R) ; K4 C lg R rof. dr. g. Vler DOLGA

22 DESIGN FOR SIX SIGMA / Itrodcere Cltte sstemelor îţelese c prodse, procese, servc scop petr proectţ ş beefcr; Sttstc - dome de bzǎ petr lz cltǎţ; Desg For S Sgm (DFSS) Dpǎ ptercǎ schmb de formţe refertore l cltte dspre socette jpoezǎ spre ce mercǎ; Domel TQM, Metod Tgch, Mgemet ş plfcre etc; Geerl Electrc - dpǎ 990, rportâd î prodsele sle respectǎ DFSS ş slvâd pe cestǎ cle bloe $; Frm Motorol se îscre pe ceeş trectore. S Sgm (sgm - de l lter grecescǎ cre repreztǎ devţ stdrd î sttstcǎ) - o metodologe de creştere cpbltǎţ ş de redce defectele î orce proces. rof. dr. g. Vler DOLGA

23 Utte sttstc Coceptl fdmetl petr sttstcǎ - tte sttstcǎ; Utte sttstcǎ - form dvdlǎ de mfestre obectvǎ feomeelor ş proceselor spse sttstc; Fecre tte sttstcǎ - crcterstc ctttve ş clttve; Totltte tǎţlor - prtr-o proprette comǎ - pot f cosderte o colectvtte sttstcǎ; Cercetre e colectvtǎţ - se eprm pr vrble letore - vrţ e crcterstc îtâmplǎtore ce rezltǎ d cercetre colectvtǎţ respectve; Acestǎ vrţe este psǎ î evdeţǎ de ser sttstcǎ de reprtţe (reprtţ vrble letore). X :,,,..., f ( ) X :, [, ] ( ) b ϕ Form dscret de: repreztǎ vrtele respectve; f( ) repreztǎ probbltǎtle respectve f ( (fct de probbltte); φ() este ) ( X ) destte de probbltte î pctl rof. dr. g. Vler DOLGA 3

24 rof. dr. g. Vler DOLGA 4 Utte sttstc < 0 ) ( ) ( ) ( 0 d X F ϕ Fct de reprtte vrble letore cote: ) ( π m e f Reprtţe ormlǎ (Gss) - destte de probbltte: de: m ş st prmetr reprtţe (med ş respectv dspers), e.788, π dt e F m t ) ( π

25 Crb de reprtte orml Crb de reprtţe ormlǎ - este ecesrǎ determre pctelor de etreme ş de flee le fcţe; e prcpl clsc l lze mtemtce se pote determ: Mml fcţe - î pctl μ s re vlore f m ctele de flee se gǎsesc l bscs f() μ ± π f() 0 rof. dr. g. Vler DOLGA 5

26 Eempl de reprezetre O vrblǎ rmǎrtǎ î procesl de mǎsrre preztǎ o vrţe ître 3 [U.M.] ş 88 [U.M.] c o frecveţǎ reprezettǎ î tbel. Se cere sǎ se determe med vrble respectve, dspers ş sǎ se reprezte crb destǎţ de probbltte. D observţ mpltd vrţe [U.M.] R Itervll [U.M.] Frecveţ m m 89 3 se pot dmte 7 tervle egle de mǎrme: h Frecveţ reltvǎ f ( ) Totl rof. dr. g. Vler DOLGA 6

27 Eempl μ 55 Med: [U.M.] 0 Dspers:. Reprezetre grfc reprtte frecvetelor 0,35 0,3 0,5 0, 0,5 0, 0, rof. dr. g. Vler DOLGA 7

28 Eempl rof. dr. g. Vler DOLGA 8

29 Destte de probbltte Crb destǎţ de probbltte se loclzezǎ pr med μ ş re form determtǎ de dspers ; f() 0 rof. dr. g. Vler DOLGA 9

30 roport de observt tervl cetrt 68.7 % % % % % % rof. dr. g. Vler DOLGA 30