Laborator – Proiectarea dispozitivelor

Din punct de vedere istoric, compartimentul a luat naştere în anul 1953, în jurul disciplinei Proiectarea dispozitivelor şi ştanţelor, ca disciplină de specialitate obligatorie pentru pregătirea inginerilor tehnologi în specializarea Construcţii de maşini, fiind prevăzută în semestrul 8 (anul IV) cu ore de curs şi proiect. Pentru prima dată cursul a fost predat de regretatul prof. univ. dr. ing. Victor Bauşic. Aceasta a fost apoi preluată de prof. univ. dr. ing. Alexandru Rener, care a pus şi bazele Laboratorului de dispozitive. Din anul 1966 disciplina, sub denumirea de Proiectarea şi construcţia dispozitivelor, a fost preluată de prof. univ. dr. ing. Nicolae Gojineţchi. Din anul universitar 1972-1973, disciplina a căpătat denumirea de Proiectarea dispozitivelor, iar din anul 2000, odată cu introducerea creditelor transferabile, s-a divizat în două părţi: Proiectarea dispozitivelor 1 şi Proiectarea dispozitivelor 2. Din anul 1970, datorită dezvoltării învăţământului tehnic superior din domeniul Tehnologiei construcţiei de maşini, s-au diversificat specializările, a crescut numărul studenţilor, precum şi ponderea orelor afectate disciplinelor din domeniul dispozitivelor. Astfel, erau prevăzute, săptămânal, 3 ore de curs + 2 ore de laborator, în semestrul 8, şi 3 ore de curs + 2 ore de proiect, în semestrul 9, fiind predate, la ingineri zi şi seral, de un singur cadru didactic.

Ulterior, cursul a fost predat, la ingineri seral, de şef de lucr. dr. ing. Silvia Druţu, prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel şi conf. univ. dr. ing. Nicolae Seghedin.

Ca urmare a creşterii numărului de studenţi, de secţii/specializări, a formelor de învăţămînt, precum şi a promovării în grade didactice superioare, prof. dr. ing. Nicolae Gojineţchi i s-au alăturat şef de lucr. dr. ing. Silvia Druţu (1967), prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel (1970), şef de lucr. ing. Alexandru Mitrofan (1981) şi conf. univ. dr. ing. Nicolae Seghedin (1990). D-na şef de lucr. dr. ing. Silvia Druţu a activat, în cadrul compartimentului, până în (1993), iar dl. şef de lucr. ing. Alexandru Mitrofan ─ până în anul 1995.

Datorită creşterii numărului de studenţi la ingineri zi înTehnologia construcţiei de maşini, cursul “ Proiectarea dispozitivelor”, între anii 1980 ─ 1996, se predă pe două serii (la seria B cursul a fost predat de prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel).

De asemenea, s-au introdus discipline noi, şi anume:

• Construcţia şi exploatarea dispozitivelor , la secţiile de subingineri în Tehnologia prelucrării la rece , respectiv Tehnologia construcţiei de maşini, zi şi seral, cu ore de curs, laborator şi proiect (la Iaşi ─ 1972 şi Bîrlad ─ 1976); cursurile de la Iaşi au fost predate de şef de lucr. dr. ing. Silvia Druţu, iar cursul de la Bîrlad a fost predat de prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel (1976 ─ 1987) şi şef de lucr. ing. Alexandru Mitrofan;
• Sinteza creativă şi proiectarea dispozitivelor la secţia Creaţia tehnică în construcţia de maşini (1994 ─ 1996), predat de prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel;
• Dispozitive tehnologice de lucru , la secţia Tehnologii de mecanică fină, colegiu (din 1997), predat de conf. univ. dr. ing. Nicolae Seghedin;
• Dispozitive , la secţia Inginerie economică în domeniul mecanic (1999 ─), predat de conf. univ. dr. ing. Nicolae Seghedin;
• Dispozitive pentru prelucrări neconvenţionale , la secţia Tehnologii şi echipamente neconvenţionale (1999 ─ 2003), predat de prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel (1999 ─ 2000) şi conf. univ. dr. ing. Nicolae Seghedin (2000 ─ 2003).

În anul 1975, ca urmare a dezvoltării Catedrei şi a mutării acesteia pe Splai Bahlui, a luat fiinţă şi s-a structuratCompartimentul de dispozitive. Din anul 2000, Compartimentul este condus de prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel, care a reluat şi predarea cursului “Proiectarea dispozitivelor” la secţia/specializarea Tehnologia construcţiilor de maşini. Modul de organizare a Compartimentului, atmosfera academică de lucru şi de colaborare, precum şi calităţile personale ale fiecărui membru în parte, au făcut posibilă obţinerea unor rezultate remarcabile pe linie didactică şi ştiinţifică, cunoscute şi recunoscute în mediile tehnice şi ştiinţifice din ţara noastră şi străinătate.

Începând cu anul 1992, respectiv 1996, prof. univ. dr. ing. Nicolae Gojineţchi şi prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel conduc doctorate în domeniul Inginerie industrială. Un număr de 31 doctoranzi şi-au desfăşurat şi îşi desfăşoară activitatea ştiinţifică în cadrul acestei subunităţi; 4 dintre ei şi-au susţinut deja teza, iar restul se află în diferite stadii de pregătire.

Ca urmare a experienţei şi a rezultatelor obţinute pe linie didactică, ştiinţifică şi tehnică, cadrele didactice din cadrul compartimentului au fost solicitate să onoreze şi alte discipline conexe, universitare şi postuniversitare. Compartimentul a oferit baza materială şi organizatorică pentru susţinerea următoarelor discipline:

• · Proiectarea şi construcţia dispozitivelor;
• · Proiectarea dispozitivelor;
• · Sinteza creativă şi proiectarea dispozitivelor;
• · Construcţia şi exploatarea dispozitivelor;
• · Dispozitive;
• · Dispozitive tehnologice de lucru;
• · Dispozitive pentru prelucrări neconvenţionale;
• · Asigurarea calităţii prin concepţie şi proiectare;
• · Tehnici de analiză, concepţie şi evaluare a produselor;
• · Tehnici de analiză, concepţie şi evaluare a sistemelor tehnice;
• · Praxiologii specifice proceselor creative;
• · Elemente de praxiologie aplicate echipamentelor tehnologice;
• · Sinteza sistemelor de comandă şi acţionare a maşinilor prelucrătoare;
• · Aparate tehnico-medicale.

Disciplinele sus-menţionate au fost incluse în planurile de învăţământ pentru o serie de forme şi specializări de pregătire universitară şi postuniversitară, cum ar fi ingineri zi şi seral (Iaşi), subingineri zi şi seral (Iaşi, Bîrlad), colegiu tehnic (Iaşi), cursuri postuniversitare (Iaşi).

Compartimentul de dispozitive este o subunitate a catedrei Maşini-unelte şi scule ce integrează resurseleumane, materiale şi organizatorice necesare desfăşurării unor activităţi specifice: didactice, ştiinţifice, proiectare şi execuţie de prototipuri de dispozitive şi alte echipamente (maşini, standuri, aparatură, instalaţii) destinate întreţinerii şi dezvoltării laboratoarelor proprii, efectuării cercetărilor ştiinţifice proprii sau ale beneficiarilor contractelor de cercetare-proiectare şi microproducţie.

Deşi subordonat catedrei din punct de vedere didactic, compartimentul dispune de o largă autonomie în ceea ce priveşte conţinutul activităţilor sus-menţionate, precum şi în ceea ce priveşte recrutarea şi perfecţionarea personalului didactic şi ajutător, fapt care a conferit acestei subunităţi integrate o mare libertate de gândire şi de acţiune, de tip academic, ce a condus la rezultate notabile, consemnate de aproape jumătate de secol de existenţă.

Actualmente (anul universitar 2002 ─ 2003), compartimentul susţine următoarele discipline în domeniul dispozitivelor:

• „Proiectarea dispozitivelor 1, 2”, la specializarea Tehnologiei construcţiilor de maşini, ingineri, cursuri de zi, disciplină de specialitate, impusă, titular prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel, prevăzută cu 2 ore de curs (C) + 2 ore de laborator (L) şi 3 credite, în semestrul 8, şi cu 3 ore de curs (C) + 2 ore de proiect (P) şi 6 credite, în semestrul 9;
• „Dispozitive”, la specializarea Inginerie economică în domeniul mecanic, ingineri, cursuri de zi, disciplină de specialitate, impusă, titular conf. univ. dr. ing. Nicolae Seghedin, prevăzută cu 2C + 1L + 1P şi 4 credite, în semestrul 8;
• „Dispozitive tehnologice de lucru”, la specializarea Tehnologii de mecanică fină, subingineri, cursuri de zi, disciplină tehnică generală, opţională, titular conf. univ. dr. ing. Nicolae Seghedin, prevăzută cu 2C + 2L şi 4 credite, în semestrul 5.

Informaţiile detaliate şi personalizate, asupra activităţilor didactice şi ştiinţifice pot fi găsite în “Opera Omnia”, ale cadrelor didactice sus-menţionate.

Domenii de competenţă:

• · Dispozitive (echipamente) tehnologice pentru construcţia de maşini (concepere, proiectare, construcţie şi exploatare, cercetare, analiză, sinteză, atestări, consulting);
• · Echipamente de prehensiune (prindere) pentru roboţi industriali;
• · Echipamente şi tehnologii neconvenţionale (eroziune electrochimică-abrazivă, acţionări hidraulice şi pneumatice);
• · Echipamente medicale.

Direcţii de cercetare:

• · Capacitatea de prindere (orientare-poziţionare şi strângere) a dispozitivelor (precizie de orientare-poziţionare şi strângere, rigiditate, fenomene specifice etc.);
• · Metodologii/algoritmi de sinteză şi proiectare a dispozitivelor tehnologice, de elaborare a schemelor de orientare-poziţionare şi strângere a pieselor, de proiectare a reazemelor etc.;
• · Tipizarea, modularizarea, flexibilizarea dispozitivelor;
• · Metode, tehnici de creaţie şi de decizie în domeniul dispozitivelor tehnologice;
• · Proiectare asistată de calculator şi elaborare baze de date privind dispozitivele, elementele şi subansamblurile specifice acestora;
• · Echipamente de prehensiune pentru roboţi industriali;
• · Echipamente şi tehnologii pentru prelucrări neconvenţionale (eroziune electrochimică-abrazivă, acţionări şi prelucrări la presiuni înalte etc.).

Evoluţia bazei materiale

În perioada anilor 1953 ─ 1962, compartimentul nu dispunea de un spaţiu propriu.

În anii 1962 ─ 1970, compartimentul de dispozitive avea un laborator didactic de cca. 22 mp, cu un număr de 6 standuri, fiind situat la etajul 2 al corpului A al Universităţii Tehnice (situat, actualmente, pe Bulevardul Carol nr. 11), pe care se efectuau exclusiv lucrări de laborator.

În perioada 1970 ─ 1974, Compartimentul dispunea de un laborator de cca 30 mp, cu 10 standuri de laborator şi de cercetare, precum şi de un spaţiu de cca 20 mp pentru proiectare, situate la parterul corpului A.

În anul 1974, compartimentul se mută în actuala hală a Catedrei Maşini-unelte şi Scule, ocupând un spaţiu de cca 98 mp, din care cca 50 mp este ocupat de laborator cu un număr de 34 standuri pentru activitatea didactică şi de cercetare, o colecţie de dispozitive şi elemente şi subansambluri de dispozitive, iar restul de 48 mp este ocupat de atelierul de prototipuri şi de cercetare. Atelierul este dotat cu 7 maşini-unelte (2 strunguri, 2 maşini de găurit, 1 maşină de frezat, 1 maşină de rabotat, 1 polizor), precum şi cu standurile construite pentru activitatea de cercetare ştiinţifică a cadrelor didactice, studenţilor şi doctoranzilor, cu echipamente corespunzătoare.

În perioada în care a fost titularul cursului „Construcţia şi exploatarea dispozitivelor” (1976─1987), la secţia Tehnologia Construcţiilor de Maşini subingineri uzinali Bîrlad, prof. univ. dr. ing. Nicolae Gherghel a organizat şi dotat, prin eforturi proprii,un laborator la această disciplină, în spaţiul alocat desfăşurării activităţilor didactice ale secţiei menţionate, în incinta fostei Întreprinderi de Rulmenţi Bîrlad (actualmente Rulmenţi SA Bîrlad).

În acest laborator, au fost elaborate şi implementate 13 lucrări de laborator specifice construcţiei şi exploatării dispozitivelor, care abordează următoarea problematică:

• · cunoaşterea unor elemente şi mecanisme specifice dispozitivelor, cum sunt: vârfuri de centrare; reazeme radiale fixe; mecanisme de centrare-strângere extensibile cu fălci şi cu bucşe elastice secţionate; mecanisme de divizare; bucşe de ghidare a sculelor aşchietoare;
• · cunoaşterea şi controlul (verificarea) preciziei de centrare a unor dispozitive universale cu largă utilizare, cum sunt: vârfurile de centrare rotative; mandrinele universale cu fălci şi cu membrane elastice cu fălci;
• · reglarea unor dispozitive în vederea prinderii semifabricatelor, cum sunt dispozitivele cu reazeme radiale fixe pentru prinderea semifabricatelor inelare la prelucrările pe maşini moderne de rectificat fără vârfuri şi mandrinele universale reglabile cu membrane elastice cu fălci;
• · determinarea, pe cale teoretică şi experimentală, a capacităţii de strângere a unor dispozitive cu largă utilizare, cum sunt: mandrinele universale cu fălci şi cele cu bucşe elastice secţionate;
• · determinarea experimentală a rigidităţii mandrinelor cu bucşe elastice secţionate;
• · analiza structurală, a construcţiei, funcţionării şi preciziei dispozitivelor;
• · elaborarea soluţiilor de prindere a semifabricatelor în vederea prelucrării, controlului şi asamblării.

Conţinutul lucrărilor acopereau problematica generală a construcţiei şi exploatării dispozitivelor, cu referiri speciale la dispozitivele cu largă utilizare în întreprinderile unde îşi desfăşurau activitatea, în cea mai mare parte, studenţii cărora le erau destinate cursurile respective (fosta Întreprindere de Rulmenţi Bîrlad şi fosta Întreprindere de Elemente Pneumatice şi Aparate de Măsură Bîrlad).

Pentru montarea lucrărilor menţionate, au fost concepute, proiectate şi executate, de către studenţi, cu sprijinul I.R. Bîrlad şi I.E.P.A.M. Bîrlad, sub îndrumarea titularului, 8 standuri de laborator ce prezintă multe elemente originale. De asemenea, s-a alcătuit o bogată colecţie de dispozitive tipice (platouri; mandrine şi dornuri diferite; portcuţite; capete multiax; dispozitive cu reazeme radiale fixe; dispozitive divizoare) şi de elemente tipice de dispozitive (reazeme plane; prisme diferite; vârfuri diferite; elemente specifice dispozitivelor cu reazeme radiale fixe şi mandrinelor cu fălci; bucşe elastice secţionate; suporţi mijloace de control). În acelaşi scop, s-au realizat planşe sugestive.

După suspendarea cursurilor respective, baza materială a acestui laborator a fost transferată şi se regăseşte, în cea mai mare parte, în actualul laborator din sediul Catedrei.

În perspectivă, în cadrul noii clădiri a Catedrei, compartimentul va ocupa un spaţiu total de 465 mp, cu laboratoare didactice, de cercetare, proiectare şi producţie de prototipuri, precum şi spaţii pentru cadrele didactice. Proiectul compartimentului a fost astfel conceput încât să se păstreze actualul caracter polifuncţional al spaţiilor şi dotărilor, în vederea utilizării eficiente a acestora (învăţământ, cercetare, proiectare, producţie de prototipuri etc.), precum şi dezvoltarea unor structuri mai complexe de discipline şi de activităţi de cercetare, potrivit noilor tendinţe de dezvoltare pe plan naţional şi mondial.

Dotări (maşini, instalaţii, standuri, echipamente)

De la înfiinţare, în cadrul compartimentului au fost achiziţionate (transfer, investiţii, donaţii) un număr de 7 maşini-unelte (2 strunguri, 2 maşini de găurit, 1 maşină de frezat, 1 maşină de rabotat cu cuţit mobil, 1 polizor) şi au fost concepute şi realizate peste 80 de standuri şi echipamente necesare activităţilor didactice (laborator) şi de cercetare ştiinţifică, unele din acestea având o durată de existenţă limitată de atingerea obiectivelor de cercetare. Compartimentul mai dispune de reţele proprii de aer comprimat şi de curent continuu, pentru realizarea de cercetări specifice.

Dintre standurile şi echipamente concepute şi construite în cadrul compartimentului şi cele achiziţionate, utilizate pentru lucrările de laborator cu studenţii, cât şi pentru cercetările ştiinţifice ale cadrelor didactice, studenţilor, masteranzilor şi doctoranzilor, menţionăm:

• · Stand pentru studiul mecanismelor de strângere cu excentrici.
• · Stand pentru studiul mecanismelor de centrare şi strângere cu fălci (bacuri) şi pană multiplă.
• · Stand pentru studiul mecanismelor de centrare şi strângere cu bucşe elastice secţionate.
• · Stand pentru studiul mecanismelor de centrare şi strângere cu bucşe elastice netede şi hidroplast.
• · Stand pentru studiul mecanismelor de centrare şi strângere cu membrane cu fălci.
• · Stand pentru determinarea randamentului motoarelor pneumatice cu piston (cilindrilor pneumatici) utilizate(ţi) în acţionarea dispozitivelor.
• · Stand pentru studiul motoarelor pneumatice cu membrană (camerelor pneumatice) utilizate în acţionarea dispozitivelor.
• · Stand pentru studiul acţionării electromagnetice a dispozitivelor.
• · Stand pentru studiul dispozitivelor specializate cu divizare circulară şi acţionare pneumatică.
• · Stand pentru studiul (analiza constructiv-funcţională, evaluarea performanţelor, stabilirea domeniilor raţionale de utilizare şi a căilor de perfecţionare) dispozitivelor “autocentrante” cu fălci.
• · Stand pentru studiul (analiza constructiv-funcţională, determinarea pe cale teoretică şi experimentală a capacităţii de strîngere) menghinelor acţionate cu motoare pneumatice cu membrană.
• · Stand pentru studiul (analiza constructiv-funcţională) motoarelor pneumatice rotative cu piston (cilindrilor pneumatici rotativi) cu dublu efect, utilizate(ţi) în acţionarea dispozitivelor.
• · Stand pentru studiul (analiza constructiv-funcţională) şi sinteza dispozitivelor modulare pentru o operaţie (fază) tehnologică dată.
• · Stand pentru studiul (analiza constructiv-funcţională) dispozi­tivelor “de prelucrare”, cu lanţuri cinematice.
• · Stand pentru măsurarea deformaţiilor/ abaterilor de strângere ale pieselor inelare.
• · Stand pentru studiul (analiza constructiv-funcţională, controlul preciziei de centrare) mandrinelor universale cu fălci (bacuri) şi disc turnant cu canal în spirală Arhimede.
• · Stand pentru studiul dinamic (măsurarea tensometrică a forţelor de strângere) la găurirea flanşelor prinse în mandrine cu fălci şi pană multiplă, cu mecanism de divizare şi acţionare pneumatică.
• · Stand pentru studiul (încercarea) dornurilor cu pene (lamele) şi conuri.
• · Stand pentru studiul/ încercarea (determinarea capacităţii de strângere şi preciziei de centrare-strângere) mecanismelor de centrare şi strângere cu bucşe elastice secţionate, cu acţionare pneumatică, de tip mandrină.
• · Stand pentru studiul/ cercetarea (analiza constructiv-funcţională, determinarea pe cale teoretică şi experimentală a corelaţiei dintre cursele şi forţele de strângere şi cele de acţionare) mecanismelor de centrare şi strângere cu bucşe elastice cu nervuri (gofrate), de tip dorn.

• 

• 

• · Stand pentru studiul mecanismelor de centrare-strângere cu inele elastice (arcuri-disc).
• · Stand pentru studiul dinamic (măsurarea forţelor de strângere a pieselor) al dispozitivelor cu reazeme radiale fixe (suporţi, “papuci”) pentru prinderea semifabricatelor inelare, rotative în timpul prelucrării, pe maşini moderne de rectificat fără vârfuri (centre).
• · Stand pentru studiul (analiza structurală, determinarea pe cale teoretică şi experimentală a capacităţii de strângere) menghinelor cu acţionare mecanohidrulică.

• 

• 

• · Stand pentru studiul acţionării electromecanice a dispozitivelor.
• · Stand pentru studiul abaterilor de străngere a pieselor prinse în serie.
• · Stand pentru studiul comportării dinamice a dispozitivelor multiple.
• · Stand pentru studiul pompelor de înaltă presiune etc.

Echipamente

Compartimentul dispune de următoarele echipamente principale:

• · calculatoare Celeron 2.4, Pentium II 133 MHz, Pentium II 250 MHz, Pentium III 866 MHz;
• · imprimante Lexmark E320 şi Canon BJC 240;
• · scanner A4 Genius;
• · retroproiector portabil 3M;
• · punte tensometrică cu 6 canale;
• · osciloscop universal E 0102 0-10 MHz;
• · sursă stabilizată de tensiune;
• · sursă aer comprimat 4 Barr;
• · sursă neîntreruptibilă;
• · accelerometru PCB Piezotronics;