Lucrarea reprezinta o viziune stiintifica, unitara, generala, cuprinzatoare si echidistanta a principalelor probleme pe care le ridica sistemele mecanice, mobile, seriale, paralele si mixte. Se face o prezentare generala, urmata de studiul geometro-cinematic separat, al structurilor seriale, paralele si mixte. Se continua cu o introducere in dinamica acestor sisteme. Structura sistemelor paralele este vizualizata pe scurt. La sistemele seriale si mixte se studiaza atat cinematica directa cat si cea indirecta, in vreme ce la sistemele paralele se urmareste numai cinematica indirecta (aceasta fiind mult mai utila). Prezentarea metodelor de baza este strans legata de calculul matricial, care este introdus pas cu pas pentru usurarea intelegerii fiecarei secvente. Cartea este structurata in mai multe capitole, care au ca baza cursurile predate masteranzilor de la disciplinele mecatronica, roboti industriali, manipulatori, sudare automatizata, etc. Lucrarea se adreseaza insa in egala masura tuturor specialistilor, si viitorilor specialisti (studenti) care lucreaza in aceste domenii, sau au tangente cu aceste frumoase discipline: mecatronica, robotica, automatizarea proceselor. Ea poate fi un instrument pretios si pentru proiectantii (designerii) acestor sisteme, pentru cei care construiesc, achizitioneaza, utilizeaza, sau intretin sisteme mecanice mobile seriale, paralele, sau mixte. Practic lucrarea este structurata in trei parti principale, mecatronica sistemelor seriale, mecatronica sistemelor paralele si mecatronica sistemelor mixte. Mecatronica sistemelor seriale este urmarita initial spatial prin metode matriciale, iar apoi plan. Mecatronica sistemelor paralele este studiata spatial si in anumite plane particulare. Mecatronica sistemelor mixte beneficiaza de mecanisme mixte plane, astfel incat tot studiul urmarit se desfasoara in plan.

Cap 01 STRUCTURA MECANISMELOR Cap 02 CINETOSTATICA DIADEI RRT Cap 03 DETERMINAREA (APROXIMATIVA A) REACTIUNII DINTRE CILINDRU SI PISTON LA MECANISMELE MOTOARELOR CU ARDERE INTERNA Cap 04 CINEMATICA MECANISMELOR MOTOARELOR CU ARDERE INTERNA Cap 05 DETERMINAREA RANDAMENTULUI MECANISMULUI MOTOR Cap 06 DETERMINAREA EXPERIMENTALA A MOMENTELOR DE INERTIE Cap 07 DETERMINAREA RAZEI DE CURBURA A UNUI PUNCT DE PE BIELA Cap 08 CINETOSTATICA DIADEI RRR Cap 09 DISTRIBUTIA FORTELOR LA MECANISMUL PATRULATER ARTICULAT Cap 10 DETERMINAREA REACTIUNII DIN CUPLA MOTOARE LA MECANISMUL 4R Cap 11 ECHILIBRAREA STATICA TOTALA A MECANISMULUI 4R Cap 12 DETERMINAREA MOMENTULUI DE INERTIE MECANIC REDUS LA MANIVELA, LA MEC. 4R Cap 13 MECANISMUL CARE ARE IN COMPONENTA O CULISA OSCILANTA Cap 14 MECANISMUL IN CRUCE Cap 15 MECANISMUL UNEI PRESE Cap 16 UN MECANISM DE TIP CRUCE DE MALTA (Geneva driver) Cap 17 DETERMINAREA EXPERIMENTALA A VALORII CRITICE A UNGHIULUI DE PRESIUNE PENTRU MECANISMELE CU CAMA Cap 18 DETERMINAREA EXPERIMENTALA A PARAMETRILOR DE POZITIE PENTRU MECANISMELE CU CAMA SI TACHET Cap 19 ANGRENAJE Cap 20 STUDIUL CINEMATIC AL MECANISMELOR CU ROTI DINTATE Cap 21 DETERMINAREA RANDAMENTULUI MECANIC AL UNUI PLANETAR SIMPLU Cap 22 SINTEZA GEOMETRO-CINEMATICA A MECANISMELOR PLANETARE Cap 23 ECHILIBRARI STATICE SI DINAMICE Cap 24 DETERMINAREA MOMENTELOR DE INERTIE MASICE (MECANICE) Cap 25 DETERMINAREA MOMENTULUI DE INERTIE MASIC AL VOLANTULUI (Jv) Cap 26 ANALIZA CINEMATICA A MECANISMULUI ARTICULATIEI UNIVERSALE SIMPLE Cap 27 INFLUENTA ABATERILOR DE PLANEITATE A FURCILOR INTERMEDIARE LA MECANISMUL ARTICULATIEI UNIVERSALE DUBLE

Teoria Mecanismelor, curs si aplicatii pentru studenti, a ajuns la cea de a doua editie. Cartea prezinta structura, geometria, cinematica, cinetostatica, si dinamica diverselor mecanisme plane, cu analiza si sinteza, cu prezentarea distributiei de forte si viteze, cu determinarea puterilor si a randamentelor, dar si a variatiei dinamice a vitezelor si acceleratiilor (se prezinta noi ecuatii de miscare a masinii). Desi marea majoritate a mecanismelor expuse sunt plane sau cu functionare in plane paralele, sunt introduse si unele notiuni de miscare spatiala (exemplu, cupla universala). Momentele de inertie mecanice (masice) sunt obtinute analitic si experimental. Se prezinta o metoda originala de determinare a momentului de inertie al volantului. Randamentele originale sunt studiate si la came si roti dintate, inclusiv la mecanismele cu roti dintate cu axe mobile. Sunt amintite si metodele de echilibrare statica si dinamica.

Bazele analizei sistemelor cu memorie rigida, indrumar de laborator, a fost conceputa ca o colectie de lucrari de laborator de baza, in domeniul mecanismelor cu came si de distributie, acoperind analiza, sinteza, geometria, cinematica, cinetostatica, dinamica, fortele, vitezele, puterile, si randamentele cuplei cama-tachet, pentru patru modele (module) principale: cu tachet translant plat, cu tachet translant cu rola, cu tachet rotativ cu rola, si in fine cu tachet rotativ plat. La toate modelele se utilizeaza cama de baza, rotativa.

Dezvoltarea si diversificarea autovehiculelor rutiere si a vehiculelor, mai ales cea a automobilelor, impreuna cu motoarele termice, in special cele cu ardere interna (fiind mai compacte, mai robuste, mai independente, mai fiabile, mai puternice, mai dinamice, etc...), a fortat si dezvoltarea intr-un ritm mai alert a dispozitivelor, mecanismelor, si ansamblurilor componente. Cele mai studiate fiind trenurile de putere si cel al transmisiei. Problema randamentului foarte scazut, a noxelor mari si a consumului foarte mare de putere si de combustibil, a fost mult ameliorata si reglementata in ultimii 20-30 ani, prin dezvoltarea si introducerea unor mecanisme motoare si de distributie moderne, care pe langa randamente mai ridicate (ce aduc imediat o mare economie de combustibili) realizeaza si o functionare optima, fara zgomote, fara vibratii, cu noxe mult diminuate, in conditiile in care turatia motorului maxima posibila a crescut de la 5000-6000 la circa 30000 rot/min]. Astazi toate motoarele cu ardere interna (dar si cele cu ardere externa care mai sunt utilizate) functioneaza in general la standarde ridicate, cu consumuri mici de combustibili, cu nivele scazute de vibratii si zgomote, cu emisii de noxe extrem de reduse, comform reglementarilor actuale care sunt si ele din ce in ce mai pretentioase. Rezervele de petrol si cele energetice actuale ale omenirii sunt limitate. Pana la implementarea de noi surse energetice (care sa preia controlul real in locul combustibililor fosilici) o sursa alternativa reala de energie si de combustibili este chiar scaderea consumului de combustibil al unui autovehicul," fie ca vom arde petrol, gaze si derivati petrolieri, fie ca vom implementa intr-o prima faza biocombustibilii (lucru ce s-a si realizat in unele tari, cum ar fi Brazilia, USA, Germania, etc), iar mai tarziu si hidrogenul (extras din apa). Aspectul cel mai grav al acestui fapt (care pare sa fi trecut neobservat de marile guverne ale lumii comtemporane) este ca poluarea si consumul datorate arderilor suplimentare de petrol, produse petroliere si gaze, in centrale energetice mondiale, au crescut foarte mult si foarte brusc, datorita consumului sporit de energie electrica obtinuta in mare parte tot din arderea combustibililor clasici, aflati pe cale de disparitie (rezervele de petrol ale Terrei s-ar putea epuiza efectiv in urmatorii 40-50 ani daca continuam tot asa, deoarece deocamdata energiile noi implementate, regenerabile si sustenabile abia daca realizeaza 2-3% nesemnificative dealtfel din productia globala energetica, circa 40% fiind totusi realizate din noii biocombustibili, din biomasa, din energia nucleara obtinuta prin fisiune si din hidrocentrale). Deocamdata energia eoliana, cea solara, cea obtinuta din maree, din valurile marilor si oceanelor, din izvoarele termice (gheizare), pe cale chimica, sau prin diverse alte cai, abia atinge acum circa 1-3% din productia mondiala de energie (inclusiv cea electrica). Generalizand brusc si automobilele electrice (desi nu suntem inca pregatiti real pentru acest lucru), vom da o noua lovitura rezervelor de petrol si gaze. Cine v-a putea casa rapid un parc auto de un miliard de autovehicule pentru a-l inlocui in totalitate cu unul electrificat? Cu ce bani, cand eforturile sporite ale guvernelor tuturor tarilor, abia reusesc sa retraga din circulatie anual circa 1-2% din parcul de autovehicule care depasesc 20-30 ani de cand sunt in circulatie? Dealtfel, incep deja sa apara si combustibilii de tip bemzina sau motorina obtinuti sintetic, inclusiv prin extragerea carbonului din aerul atmosferic, combustibilii obtinuti prin curatarea aerului inconjurator adaugandu-se astfel celor produsi din alge, plante, uleiuri vegetale, alcooli, etc. Hidrogenul se va putea in viitor disocia direct din apa, chiar pe vehicul, nemaifiind necesara stocarea hidrogenului.

Primele mecanisme de distributie apar odata cu motoarele in patru timpi pentru automobile. Mecanismele de distributie utilizate la motoarele termice cu ardere interna in patru timpi (Otto, Diesel) au reprezentat in ultimii 150 de ani o adevarata revolutie in transporturi, incepand cu autovehiculele rutiere. Aceste mecanisme au permis dezvoltarea rapida a motoarelor cu ardere interna si diversificarea lor. Alaturi de motoarele respective mecanismele de distributie au facut istorie, si poate ca mai au inca un cuvant de spus Prima economie de combustibil ce se poate realiza, o reprezinta cea obtinuta printr-un redesign modern al acestor mecanisme, sintetizate dinamic in vederea unei functionari optime la randamente cat mai ridicate. Acest obiectiv a stat permanent la baza conceperii acestui curs.

Lucrarea reprezinta un studiu amplu realizat in domeniile mecanic, tehnic, ingineresc, industrial, al constructiilor de masini, al designului ingineresc, al mecanismelor, al motoarelor termice, al transmisiilor mecanice, si in cel al roboticii si mecatronicii. Sunt prezentate mai multe teme de mare actualitate din domeniile tehnice (tehnico-stiintifice) amintite, tratate amanuntit din punct de vedere fizico-matematic. Problematica abordata extrem de larga si complexa a pus multe intrebari fizico-matematice, care au fost rezolvate prin metode originale inovative atat pentru domeniile tehnice mai sus amintite cat si pentru domeniile conexe ale informaticii, matematicii, ingineriei si fizicii. Sunt prezentate si foarte multe aspecte tehnice noi. Consultanta in ingineria mecanica este un manual util pentru studentii, inginerii, masteranzii, si doctorii in pregatire, din domeniile amintite initial. Trebuie specificat faptul ca autorul manualului a fost instruit de, si alaturi de, mari profesori din domeniile tehnice amintite, cum ar fi: Nicolae Manolescu, Christian Pelecudi, Radu Bogdan, s.a.

Cartea prezinta sistemele planetare mecanice cunoscute, dar si altele mai rare; istoric, structura, geometrie, cinematica, iar dinamic se determina randamentul mecanismelor de tip planetar. Formula exacta de determinare a randamentului la planetare este prezentata in premiera, pana acum circuland diferite variante aproximative, cea mai raspandita fiind cea a scolii rusesti de mecanisme. Importanta determinarii exacte a randamentului real al mecanismelor planetare deriva din faptul ca ele pot fi utilizate in aviatie, la autovehicule, in robotica, aplicatii medicale si militare, etc, fiind uneori extrem de important sa avem randamente ridicate in functionare; vezi cazul cutiilor automate de viteze, din aeronautica, sau din domeniul auto.

In 1680 Dutch physicist Christian Huygens designs first internal combustion engine. In 1807 Francois Isaac Rivaz Swiss invented an internal combustion engine using liquid fuel mixture of hydrogen and oxygen. Rivaz designed the car for new driver was but a big failure, and engine or so past the dead line, not having an immediate application. In 1824 the English engineer Samuel Brown adapted a steam engine causing it to run on gasoline. In 1858 Belgian engineer Jean Joseph Etienne Lenoir home, invents and patents two years later, the first practical internal combustion engine real electric spark ignition, gas (extracted coal), which is a two-stroke engine that work . In 1863 all Belgian Lenoir is one that adapts to a carburetor engine or causing it to run gas oil (or gasoline). In 1862 French engineer Alphonse Beau de Rochas, patents for the first time the internal combustion engine four-stroke (but not the building). German engineering is merit Eugen Langen and Nikolaus August Otto to build (do physically, practically theoretical model of Frenchman Rochas), the first internal combustion engine four-stroke, in 1866, with electric ignition, carburetion and distribution in a form Advanced. Ten years later (in 1876), Nikolaus August Otto engine or its patents. In the same year (1876), Sir Dougald Clerk, set up two-stroke engine of Belgian Lenoir, (bringing it to the form known today). In 1885 Gottlieb Daimler arrange an internal combustion engine four-stroke single cylinder with a vertically oriented and improved carburetor. A year later compatriot Karl Benz brings some improvements in four-stroke gasoline engine. Both Daimler and Benz worked new engines for their new cars (so famous). In 1889 Daimler improves combustion engine four-stroke, building a V-twin engine, and bringing the classic shape distribution today, with mushroom-shaped valves. In 1890, Wilhelm Maybach, built the first four-cylinder four-stroke internal combustion. In 1892, German engineer Rudolf Christian Karl Diesel invented the compression ignition engine, and fuel injection, diesel engine briefly.

Cartea aduce cateva contributii importante in studiul angrenajelor cu roti dintate. Se prezinta o metoda noua de evitare a interferentei dintilor in angrenare, numarul minim de dinti al rotii 1 conducatoare fiind impus de raportul de transmitere al angrenajului cat si de unghiul de angrenare normal pe cercul de divizare, alpha 0. Se prezinta fortele din angrenare, distributia de forte, puterile si modul de determinare a randamentului angrenajelor, atat la mecanismele cu axe fixe cat si la cele cu axe mobile.

Lucrarea reprezinta o viziune stiintifica, unitara, generala, cuprinzatoare si echidistanta a principalelor probleme pe care le ridica sistemele mecanice, mobile, seriale si paralele. Se face o prezentare generala, urmata de studiul geometro-cinematic separat al structurilor seriale si paralele. Se continua cu o introducere in dinamica acestor sisteme. Structura sistemelor paralele este vizualizata pe scurt. La sistemele seriale se studiaza atat cinematica directa cat si cea indirecta, in vreme ce la sistemele paralele se urmareste numai cinematica indirecta (aceasta fiind mult mai utila). Prezentarea metodelor de baza este strans legata de calculul matricial, care este introdus pas cu pas pentru usurarea intelegerii fiecarei secvente. Cartea este structurata in 14 capitole, care au avut ca baza de pornire cele 14 cursuri fundamentale pregatite pentru masteranzii de la disciplinele mecatronica, roboti industriali, manipulatori, sudare automatizata, etc. Lucrarea se adreseaza in egala masura tuturor specialistilor, si viitorilor specialisti (studenti) care lucreaza in aceste domenii, sau au tangente cu aceste frumoase discipline: mecatronica, robotica, automatizarea proceselor. Ea poate fi un instrument pretios si pentru proiectantii (designerii) acestor sisteme, pentru cei care construiesc, achizitioneaza, utilizeaza, sau intretin sisteme mecanice mobile seriale sau paralele. Autorii doresc sa multumeasca pe aceasta cale colegilor lor si tuturor celor care au contribuit direct sau indirect la aparitia acestei lucrari. Un gand pios ne aduce aminte de inaintasii nostrii, cu care am invatat, ne-am pregatit si format profesional, cu care am avut cinstea, dar si norocul de a lucra la Universitatea Politehnica din Bucuresti (chiar multi ani de zile), langa care am stat la frumoasele seminarii de robotica, din cadrul catedrei de Teoria Mecanismelor si a Robotilor, impreuna cu care am participat la Simpozioane, Conferinte si Congrese Nationale si Internationale, dar care acum nu mai sunt printre noi, si anume Profesorii Universitari, doctori docenti, ingineri: Acad. Nicolae MANOLESCU, Vicepresedinte IFToMM Christian PELECUDI, Ambasador Radu BOGDAN... Un gand de adanca multumire ni se indreapta si catre cei care ne-au sprijinit pas cu pas intreaga noastra activitate stiintifica, didactica si de cercetare, Profesorii Universitari Dr. Ingineri: Paun ANTONESCU, Adriana COMANESCU, Barbu GRECU, Victor MOISE, Leonard BUDA, Mihai DRANGA. Cu stima si respect, autorii.

Prezenta carte isi propune sa rezolve problemele principale de dinamica, ce apar la mecanismele de distributie ale automobilelor si autovehiculelor rutiere. Sunt modulate si luate in calcul mai multe tipuri de mecanisme de distributie cu cama si tachet. Se porneste cu mecanismul clasic de distributie, avand cama rotativa si tachetul de translatie plat (cu talpa), construit clasic cu un unghi de 90 grade sexazecimale] intre talpa si axa de translatie a tachetului. Se continua cu mecanismul de distributie care are cama rotativa si tachetul de translatie cu rola. Urmatorul modul prezentat pastreaza cama rotativa si tachetul cu rola, dar acesta din urma nu mai translateaza ci se roteste, rotatia fiind sub forma unui balans. Ultimul modul de distributie studiat in cadrul cartii are tot cama de rotatie si tachetul de rotatie (balansier) plat (cu talpa). La fiecare modul se prezinta pe scurt, geometria sa, cinematica, cinematica de precizie, cinetostatica (fortele care actioneaza in cupla mecanismului de distributie considerat), si dinamica mecanismului respectiv, care cuprinde doua aspecte principale, randamentul mecanismului, si cinematica sa dinamica (cinematica reala a mecanismului de distributie, influentata de toti parametrii functionali, inclusiv de fortele de inertie). The first chapter presents a brief history of the emergence and development of the internal combustion engines, because they have developed the distribution mechanisms. The second chapter presents some dynamic models used to study the mechanisms of distribution. Chapter 3 presents the actual dynamics of distribution mechanisms, exemplified by the traditional mechanism with rotary cam and follower (flat, with translant movement). Chapter 4 makes the dynamic analysis for traditional distribution system. Chapter 5, dealing with dynamic study of the mechanism with rotary cam and translant follower with roller. Chapter 6, dealing with F dynamic module, who is still as well with a roller follower, but which has a rotating movement. Chapter 7 (the last) presents more focused, module H, which representing the rotary cam with flat rotating follower. The book is written in Romanian.

Structurile seriale cele mai utilizate, contin in marea lor majoritate o componenta de baza, 3R, din care doua rotatii se situeaza intr-un plan, astfel incat se poate trece de la studiul spatial la cel plan, usurandu-se astfel mult modalitatile de calcul. Pentru lantul cinematic reprezentand cele doua rotatii plane, se urmareste, structura, geometria, cinematica directa si inversa, trecerea de la miscarea plana la cea spatiala, echilibrarea statica totala, cinetostatica lantului echilibrat, dinamica lantului echilibrat, cinematica dinamica directa si inversa.

Aceasta carte a fost alcatuita si tiparita cu binecuvantarea Parintelui Nicolae Marinescu, Preot Arhimandrit la Schitul Sitaru (sau Schitul Sf. Nicolae), de catre fiul sau duhovnicesc, robul Domnului, Dr. Florian Ion Petrescu. Nu e vrednic cel ce are suflet mic in casa mare. Vrednic e cel ce ridica suflet mare-n casa mica. (Versuri de Vasile Militaru)