Lucrari de Montaj Si Intretinere ale Arborilor Si Osiilor din Cadrul Transmisiilor Mecanice

Lucrări de montaj și întreținere ale arborilor și osiilor din cadrul transmisiilor mecanice

CUPRINS:

Cuprins ……………………………………………………………………………………………………………..pag. 2

Argument …………………………………………………………………………………………………………. pag . 3

Capitolul 1 – Generalități ……………………………………………………………………………………..pag. 5

Capitolul 2. – Montarea (asamblarea) osiilor și arborilor…………………………………………..pag.11

Capitolul 3.- Întreținerea arborilor și osiilor…………………………………………………………….pag.15

Capitolul 4. – Norme privind sănătatea și securitatea muncii și de

prevenire și stingere a incendiilor…………………………………………………………pag. 19

Bibliografie ……………………………………………………………………………………………………… pag.21

ARGUMENT

Mișcarea cea mai frecvent întâlnită în funcționarea sistemelor tehnice este cea de rotație. Ea se realizează prin intermediul organelor de mașini specializate.

Formele constructive ale organelor de mașini cunoscute în prezent sunt rodul gândirii și priceperii unor inventatori, de cele mai multe ori anonimi, și a transformărilor și perfecționărilor ce le-au fost aduse în diverse perioade istorice.

Prototipurile unor organe de mașini au fost cunoscute încă din antichitate. Dintre primele organe de mașini care au funcționat în condiții asemănătoare cu condițiile de funcționare din mașinile actuale pot fi amintite roata, osia și lagărul de la primele care de luptă și transport.

Organele de mașini folosite pentru transmiterea mișcării de rotație sunt organele transmisiilor mecanice.

Transmisiile mecanice sunt mecanisme utilizate pentru transmiterea mișcării de rotație, cu sau fără modificarea turației, cu sau fără modificarea sensului de rotație.

Organele transmisiilor mecanice sunt organe de mașini care au rolul funcțional de a prelua și transmite mișcarea de rotație în cadrul unei transmisii mecanice.

După rolul tehnologic pe care îl îndeplinesc în funcționarea sistemului tehnic considerat, organele mișcării de rotație pot fi:

       de forță (arbori, osii);

       de cuplare (cuplaje);

       de susținere și ghidare (lagăre).

Osiile sunt organe de mașini care susțin alte organe în rotație, în oscilație sau în repaos ale mașinilor, agregatelor sau vehiculelor, fără a transmite momente de răsucire, fiind solicitate în principal la încovoiere. Tensiunile la răsucire provocate de frecările în reazeme sunt neglijabile.

Arborii sunt organe de mașini rotative în jurul axelor geometrice care transmit momente de torsiune. Arborii sunt solicitați în principal la torsiune.

Părțile osiilor și arborilor pe care are loc rezemarea se numesc fusuri. Rezemarea se face prin intermediul lagărelor cu alunecare sau cu rostogolire.

Arborii și osiile au o largă întrebuințare, în toate domeniile economiei. De asemenea, ele cunosc și o mare diversitate constructivă. Aceste aspecte legate de transmiterea mișcării m-au fascinat și au constituit principalele motive pentru care, la susținerea examenului privind competențele profesionale, am ales ca temă de studiu „Lucrări de montaj și întreținere ale arborilor și osiilor din cadrul transmisiilor mecanice”.

La întocmirea proiectului, realizat cu îndrumarea coordonatorului, ing. Cioara Aluna Nicoleta, am folosit cunoștințele acumulate pe parcursul anilor de studiu, atât cele cu caracter tehnic propriu-zis, cât și cele de tehnoredactare și utilizare a calculatorului, precum și informațiile obținute din studiul materialelor bibliografice recomandate de către doamna îndrumător de proiect.

Astfel, am structurat lucrarea într-un număr de patru capitole, denumite după cum urmează:

Capitolul 1. GENERALITĂȚI – definește noțiunile de arbori și osii, insistând asupra părților lor componente, redă clasificarea acestora, rolul lor funcțional și domeniile de utilizare, enumeră materialele utilizate la construcția lor, precum și tehnologiile de fabricare a acestora.

Capitolul 2. MONTAREA ( ASAMBLAREA ) OSIILOR ȘI A ARBORILOR – expune regulile de montaj ale acestor organe de mașini, pe faze de operații ( pregătirea pentru montaj, montajul propriu – zis, verificarea montajului), în funcție de tipul lor construcțiv.

Capitolul 3. ÎNTREȚINEREA OSIILOR ȘI A ARBORILOR – supune atenției câteva noțiuni privind uzura organelor de mașini, în general, tipurile de lucrări de întreținere a acestora, periodicitatea și planificarea lor.

Capitolul 4. NORME PRIVIND SĂNĂTATEA ȘI SECURITATEA MUNCII ȘI DE PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR – enunță câteva dintre regulile privind sănătatea și securitatea în muncă la atelierele de întreținere și reparații, dintre normele privind echipamentul de protecție, precum și cele referitoare la prevenirea și stingerea incendiilor.

În încheierea lucrării am menționat bibliografia consultată pentru realizarea proiectului.

Capitolul 1. GENERALITĂȚI

Organele de mașini sunt piese componente ale unei mașini sau ale unui mecanism, care au rol bine determinat, corespunzător scopului pentru care au fost create.

Organele de transmitere a mișcării de rotație sunt în același timp și organe de mașini care servesc la transmiterea de energie, de forțe și de cupluri de la un element la altul.

Organele de mașini care transmit mișcarea de rotație se clasifică în următoarele categorii:

Organe de transmitere a mișcării de rotație simplă propriu-zisă – osii, arbori, fusuri, pivoți, cuplaje;

Organe de susținere – care contribuie indirect la transmiterea mișcării de rotație și au un rol static – lagărele, rulmenții;

Organele de transmitere a mișcării de rotație – curelele de transmisie, lanțurile, roțile pentru curele, roțile de fricțiune, roțile dințate.

1.1.Tipuri, rol funcțional

Osiile și arborii sunt organe de mașini, care au rolul de a transmite mișcarea de rotație simplă și de a susține elementele constructive aflate în mișcare de rotație.

Ele fac legătura cu alte elemente de la care primesc și transmit mișcarea de rotație. Osiile și arborii drepți au axa longitudinală dreaptă.

Osiile sunt organe de mașini cu rolul de susținere a altor organe de mașini, care execută o mișcare de rotație (roți, tamburi, discuri de scripeți, carcase rotative). Deoarece osiile nu transmit momente de torsiune, ele sunt solicitate doar la încovoiere și mai rar la întindere sau compresiune. În funcție de rolul funcțional, osiile se clasifică în:

– osii fixe, care sunt reazeme pentru elementele care se rotesc pe ele (Fig. 1.1., a);

– osii mobile, care se rotesc în reazeme împreună cu elementele fixate pe ele (Fig. 1.1., b).

Fig. 1.1. Clasificarea osiilor a – osii fixe; b – osii mobile

Domeniile de utilizare a osiilor și a arborilor sunt prezentate în tabelul 1.1

Tabelul 1.1

Arborii au ca funcție principală transmiterea mișcării de rotație și, prin urmare, transmit puteri și momente de torsiune.

În funcție de variantele constructive, arborii se reprezintă conform tabelului 1.2.

Tabelul 1.2.

Arborii drepți au rolul de a susține organele de mașini, aflate în mișcare de rotație (roți dințate, roți de curea, rotoare de motoare, cuple). Ei transmit momente de torsiune organelor de mașini cu care sunt legați și, de aceea, sunt solicitați în timpul funcționării la încovoiere și torsiune și, mai rar, la întindere și compresiune. În timpul funcționării, arborii drepți se găsesc în mișcare de rotație.

Arborii cotiți susțin organele de mașini în mișcare de rotație (cuple, roți dințate, rotoare de generatoare electrice). Ei sunt solicitați în timpul funcționării la încovoiere, torsiune și, mai rar, la întindere și compresiune. De asemenea, în lagărele de sprijin se transmit forțe transversale și axiale, primite de la organele de mașini montate pe arbori.

Arborii flexibili formează o grupă specială de arbori, la care axa geometrică are o formă variabilă în timp. Aceștia se folosesc pentru transmiterea momentelor de torsiune între subansamble care își schimbă poziția relativă în timpul funcționării. Sunt confecționați din câteva straturi de sârmă, înfășurate strâns și în sensuri diferite, sensul de înfășurare al ultimului strat fiind invers sensului de rotație al arborelui, pentru a realiza, în timpul transmiterii mișcării, strângerea straturilor interioare de către stratul exterior.

Pentru protecția arborelui împotriva deteriorării și a murdăriei și pentru menținerea unsorii consistente între spire, arborele elastic se introduce într-o manta metalică sau executată din țesătură cauciucată. Arborele flexibil se racordează la elementele între care se transmite mișcarea cu ajutorul armăturilor de capăt.

Arborii transmit momente de torsiune, solicitarea lor caracteristică fiind torsiunea, deși uneori solicitarea la încovoiere poate fi predominantă.

Clasificarea arborilor se face după mai multe criterii, conform tabelului 1.3.

Tabelul 1.3.

1.2. Materiale și tehnologie

Osiile și arbori se execută din materialele prezentate în tabelul următor:

Tabelul 1.4

Alegerea materialelor urmărește satisfacerea condițiilor cerute de rolul funcțional și de siguranța în exploatare. Acest lucru poate fi obținut prin alegerea materialelor, dar și prin soluții constructive și tehnologice optime.

Solicitările la care sunt supuși arborii sunt, de regulă, solicitări variabile și, de aceea, o importanță deosebită se acordă concentratorilor de eforturi unitare, în consecință, prelucrarea mecanică a acestora va fi făcută cât mai atent, întrucât orice zgârietură sau urmă pronunțată, rezultată în urma prelucrărilor mecanice, poate constitui un loc de ruptură.

Pentru construcția arborilor, se recomandă folosirea, atât cât este posibil, a elementelor standardizate.

În continuare, se prezintă măsuri constructive pentru diminuarea concentratorilor de tensiuni, în funcție de tipul concentratorului.

Concentratorul trecere de secțiune (salturile de diametre):

rază de racordare, în cazul când diferența între trepte este mică ;

două raze de racordare diferite sau racordare de formă eliptică, în cazul arborilor foarte solicitați;

teșirea capătului treptei de diametru mare, pentru treceri mici de secțiune;

teșirea capătului treptei de diametru mare, combinată cu racordare la treapta de diametru mic, pentru treceri de secțiune mari;

rază de racordare, combinată cu canal de descărcare pe treapta de diametru mare;

rază de racordare, combinată cu executarea unei găuri pe treapta de diametru mare;

canale de trecere, executate la capătul treptei de diametru mic;

degajare interioară, executată în treapta de diametru mare;

canale de trecere, combinate cu degajare interioară; soluția asigură creșterea rezistenței la oboseală, accesul pietrei de rectificat pe toată lungimea tronsonului de diametru mic și un sprijin axial corect al organelor montate pe arbore;

rază de racordare, care necesită măsuri speciale: teșirea piesei susținute; întrebuințarea de piese suplimentare.

Concentratorul canal de pană sau caneluri:

canalele de pană se recomandă să se execute cu capetele rotunjite, fiind preferate canalele executate cu freze disc;

se preferă arborii canelați cu ieșirea canelurilor racordată, la care diametrul exterior al porțiunii canelate este egal cu diametrul arborelui.

 Concentratorul presiune de capăt, din zonele de contact arbore –organe susținute:

îngroșarea porțiunii de calare;

teșirea sau rotunjirea muchiilor butucului;

subțierea marginilor butucului;

executarea canalelor de descărcare în arbore sau în butuc.

Din punct de vedere tehnologic, arborii se prelucrează, de regulă, prin strunjire. Rectificarea se aplică în zonele de sprijin ale arborelui sau în locurile în care pe el se montează alte elemente. Semifabricatul folosit este un laminat. În cazul arborilor și al osiilor de dimensiuni foarte mari, aceștia pot fi sudați și apoi supuși prelucrărilor prin așchiere.

De regulă, alegerea formei adecvate este însoțită și de aplicarea unor tratamente termice, termochimice și mecanice, având rol de îmbunătățire a caracteristicilor.

Oțelurile aliate sunt folosite numai în situația în care acest lucru este justificat economic și funcțional.

Deși sunt mai puțin rezistenți, uneori se adoptă soluția construirii arborilor din fontă, deoarece aceștia sunt mai puțin sensibili la concentratori de tensiune și amortizează mai bine vibrațiile, fiind folosiți în construcția motoarelor cu ardere internă.

Din punctul de vedere al construcției, există două categorii de arbori: cu secțiune plină sau cu secțiune inelară. Datorită execuției mai ușoare, se preferă arborii cu secțiune plină.

1.3. Părțile componente ale arborilor

În figura 1.2. sunt prezentate părțile componente ale arborilor și anume:

Fusurile;

Zonele de calare;

Tronsoanele intermediare ( numite manetoane la arborii cotiți ).

Fig. 1.2 . Părțile componente ale arborilor

a – arbore drept; b – arbore cotit

1 – fusuri; 2 – zone de calare; 3 – tronsoane de calare (manetoane)

Fusurile sunt părțile arborilor ( osiilor ) folosite pentru sprijinirea acestora, pentru lagăre.

În funcție de solicitarea – predominantă – la care sunt supuse, fusurile pot fi:

radiale – unde direcția forței este perpendiculară pe axa fusului;

axiale ( pivoți ) – unde direcția forței este aceeași cu axa fusului;

combinate – unde forțele sunt perpendiculare pe axa fusului, dar acționează și paralel cu direcția axei..

Ele se pot executa în următoarele forme (fig. 1.3):

cilindrice ( cele mai folosite );

conice;

sferice.

Fig. 1.3. Forme de fusuri

Caracteristicile fusurilor sunt, de regulă, aceleași ca și ale arborilor și ale osiilor cărora le aparțin.

Pentru a îmbunătăți caracteristicile mecanice și de rezistență ale fusurilor, acestora li se aplică tratamente termice sau termochimice.

0 altă soluție de îmbunătățire a calităților mecanice ale fusului este introducerea presată sau forțată pe arbore a unei bucșe, având caracteristicile cerute. Duritatea suprafeței fusului trebuie să fie de 2 până la 4 ori mai mare decât a cuzinetului.

Suprafața fusului se prelucrează cu atenție, atât din punct de vedere geometric, cât și dimensional, și trebuie să asigure o bună aderență a lubrifiantului.

Pentru creșterea rezistenței față de presiunea de contact la uzură și aderență a lubrifiantului, fusurile de alunecare se acoperă cu o peliculă de material plastic. Materialul folosit, o poliamidă, are avantajul că poate fi înlocuit cu ușurință, ceea ce face să crească timpul de utilizare a fusului.

Porțiunile ( zonele )de calare sunt reprezentate de tronsoanele pe care se montează piesele susținute de arbore, care pot fi: roți dințate, roți de curea, roți de lanț, semi cuplaje, etc. Aceste porțiuni se pot executa cilindrice și mai rar conice; forma conică este preferată în cazul

montărilor și demontărilor repetate sau atunci când se impune o centrare mai precisă a roții pe

arbore.

Zonele de calare au următoarele caracteristici:

se execută cilindrice sau conice;

diametrele de montaj se aleg din seria standardizată;

pentru mărirea rezistenței la oboseală, în dreptul locașelor de fixare se iau măsuri de micșorare a concentratorilor de tensiuni ( mărirea diametrului, modificarea formei butucului, canale racordate pentru pene și caneluri ).

Capitolul 2. MONTAREA ( ASAMBLAREA ) OSIILOR ȘI A ARBORILOR

2.1. Asamblarea osiilor

Osiile se fixează prin presare, pene sau șuruburi și transmit lagărelor în care sunt fixate forțele transversale primite de la organele de mașini pe care le susțin.

2.2. Asamblarea arborilor

2.2.1. Asamblarea arborilor drepți

Pentru montarea arborilor drepți, trebuie parcurse următoarele etape:

– pregătirea arborilor și a cuzineților pentru montaj;

– montarea propriu-zisă;

– verificarea operației de montare.

1. Pregătirea pentru montaj. Operația constă în verificarea fusurilor, a părților de calare, a canalelor de pene, a canelurilor și a altor prelucrări ale arborilor. Suprafețele verificate trebuie să fie netede, fără zgârieturi sau urme de lovituri și necorodate.

Prin ajustare fină, folosind o pânză abrazivă, sunt îndepărtate bavurile, zgârieturile și petele de rugină.

Operația nu este recomandată arborilor care au fost supuși unor tratamente de suprafață, nici celor cu acoperiri care prezintă pericolul de a fi îndepărtate.

Trebuie acordată o deosebită atenție axei de simetrie a arborelui, mai ales în situația în care pe acesta sunt fixate roți dințate, deoarece deformațiile pronunțate pot provoca o lipsă de paralelism între axele ce susțin roțile ce angrenează. Lipsa de paralelism a axelor roților aflate în angrenare conduce la neuniformitatea presiunii pe flancurile dinților.

2. Montarea arborilor. Osiile fixe se montează cu ajustaj cu strângere, prin presare în locașul de susținere. Pentru aceasta, se folosește un dorn, asupra căruia se aplică lovituri de ciocan. Montarea se mai poate face prin presare, folosind dispozitive speciale.

După realizarea montajului, este necesară asigurarea asamblării prin folosirea știfturilor, cuielor spintecate sau a plăcuțelor de fixare.

Pentru osiile care au mișcare de rotație în cuzineți, montajul se face cu joc, dar este necesară asigurarea împotriva deplasării axiale. În acest scop, fie se folosesc inele elastice sau inele de reglare, fie osiile sunt executate cu umeri.

Înainte de montarea arborilor, se fac următoarele verificări:

– se controlează coaxialitatea lagărelor;

– se verifică arborii, din punct de vedere dimensional;

– se verifică rectiliniaritatea arborilor și defectele de prelucrare;

– se controlează suprafețele fusurilor și ale pivoților;

– se controlează duritatea fusurilor.

Operația de montaj începe cu ajustarea cuzineților după fusurile arborilor. Pentru aceasta, fusurile se șterg cu o cârpă moale și se acoperă cu un strat subțire de vopsea. Se așează arborele în lagăre cu toate fusurile deodată, se montează capacele lagărelor la locurile lor și se rotește ușor arborele, pentru ca vopseaua de pe fusuri să lase urme pe cuzinet. Apoi se demontează capacele lagărelor, se scoate arborele și se ajustează cuzinetul, îndepărtându-se urmele de vopsea.

Operația se repetă, până când se consideră că suprafața petelor de vopsea corespunde recomandărilor tehnologice din desenul de asamblare. În final, se fixează capacele lagărelor și se asigură șuruburile de fixare împotriva autodeșurubării.

3. Verificarea montajului arborilor. Această operație se face odată cu efectuarea probelor de funcționare a mașinii. Un indicator al bunei funcționări a acestui tip de ansamblu este temperatura de lucru, care nu trebuie să depășească 65 °C.

2.2.2. Asamblarea arborilor cotiți

Asamblarea arborilor cotiți cuprinde aceleași faze ca și la arborii drepți, și anume:

– pregătirea operației de montare;

– montarea propriu-zisă;

– verificarea operației de montare.

1. Pregătirea pentru montaj. În această etapă, se verifică aspectul fizic al fusurilor, care trebuie să fie lipsite de urme de lovituri și coroziune. Canalele de ungere trebuie să fie în perfectă stare.

Precizia de execuție se determină folosind micrometre, comparatoare și dispozitive special concepute în acest scop.

Cuzineții se verifică din punctul de vedere al stării suprafețelor, din punct de vedere dimensional, dar și din cel al aderării fusurilor la suprafața cuzineților. Suprafața de aderare trebuie să aibă o repartiție uniformă și să reprezinte aproximativ 70% din suprafața cuzinetului.

Verificarea se face cu vopsea, în mod asemănător celei aplicate arborilor drepți.

2. Montarea arborilor constă în așezarea și ajustarea arborilor cotiți în lagăre. Ajustarea fiecărui lagăr se face individual, asemănător arborilor drepți.

O metodă de montaj al acestor arbori este cea a încălzirii prin frecare. Diametrele lagărelor pot fi cu 0,1 mm până la 0,15 mm mai mici decât diametrele fusurilor. Se așează arborele în lagăr și apoi, după strângerea piulițelor, se rotește arborele, folosind un dispozitiv special, după ce în lagăr a fost turnat ulei din abundență.

Din cauza presiunii mari de contact și a frecării, lagărele încep să scoată fum. Se întrerupe rotirea și se lasă să se răcească lagărul. Procedeul se repetă, până când lagărele nu se mai încălzesc și arborele se poate roti ușor cu mâna.

Se demontează apoi lagărul, se curăță lagărele, se spală piesele cu petrol lampant și se execută montarea finală, după uscarea pieselor.

Se ține seama ca la montaj să existe un joc, care să permită ungerea corespunzătoare, conform prescripțiilor din documentația tehnică.

3. Verificarea montajului arborelui se realizează odată cu proba de funcționare a mașinii, ținându-se seama de faptul că arborele nu trebuie să se încălzească peste 60-70 °C și nici să aibă o bătaie radială.

2.2.3. Asamblarea arborilor din mai multe bucăți

2.2.3.1. Asamblarea arborilor cap la cap

Majoritatea ansamblurilor din mașini și utilaje se realizează prin montarea mai multor unități, având arbori de intrare și de ieșire. De aceea, este necesară utilizarea cuplajelor, care au rol de transmitere a momentelor de torsiune între doi arbori coaxiali. Din punctul de vedere al erorilor de coaxialitate, permise la montaj, cuplajele se împart în:

– cuplaje care nu permit erori de coaxialitate (cuplaje fixe, cu flanșe, cu bolțuri);

– cuplaje care permit mici neconcordanțe de coaxialitate (1-5°) la montare (cuplaje cu dinți, cuplaje cardanice, cuplaje elastice).

De obicei, arborii drepți se asamblează folosind cuplaje rigide. Pentru transmiterea unor cupluri mici sau pentru dimensiunile mici ale arborilor, se folosesc cuplaje cilindrice cu știfturi sau cu pană (Fig. 2.1.).

Fig. 2.1. Îmbinarea arborilor prin cuplaje rigide:

a – cuplaj cilindric cu știft; b – cuplaj cilindric cu pană

1,2- arbori; 3 – manșon; 4 – știft

Pentru montare, cele două părți ale arborelui se fixează în prelungire, cu ajutorul unor prisme, având înălțime reglabilă. Cuplajul se fixează în manșon, în sens radial, cu un șurub, de unul din tronsoane. Celălalt tronson se poate deplasa în direcția axială, pentru a compensa dilatațiile termice apărute în timpul funcționării. Pentru montaj, se pot folosi ciocane cu cap moale, iar în situația în care ajustajul este aderent la diametrul de centrare al canelurilor, manșonul va fi încălzit în ulei fierbinte, înainte de montaj.

Arborii drepți care transmit cupluri mijlocii fără șocuri se asamblează prin presare cu con (Fig. 2.2.).

Fig. 2.2. Arbori drepți asamblați cu con Fig. 2.3. Cuplaje cu flanșe

Corpul cuplajului este format din două bucăți construite din fontă, strângerea realizându-se cu inele de oțel. Strângerea este corespunzătoare dacă loviturile de ciocan aplicate pe inelele de strângere au aceeași rezistență cu a materialului.

Dacă fusurile arborilor și alezajul cuplajului sunt prevăzute cu canale de pană, ele pot fi folosite și pentru transmiterea cuplurilor mari.

Pentru transmiterea momentelor mari, asamblarea se face folosind cuplaje cu flanșe (Fig. 2.3.), la care centrarea se face cu bordură de centrare sau cu inele de centrare. După centrare, ansamblul se fixează cu șuruburi, asigurându-se împotriva deșurubării.

2.2.3.2. Asamblarea arborilor cotiți

Din cauza forțelor mari care apar în timpul funcționării arborilor cotiți, asamblarea lor se face prin strângere.

Fig. 2.4.

Asamblarea

arborilor cotiți

Controlul final al arborilor cotiți asamblați se face cu un dispozitiv special, prevăzut cu comparatoare, pentru înregistrarea abaterilor de la coaxialitate ale arborelui față de manetoane și abaterilor de la perpendicularitate ale brațelor arborelui cotit.

Capitolul 3. ÎNTREȚINEREA OSIILOR ȘI A ARBORILOR

Pentru asigurarea exploatării organelor de mașini în condiții de siguranță, este necesar să se execute o serie de lucrări de prevenire și înlăturare a defecțiunilor tehnice. Acestea sunt lucrările de întreținere și lucrările de reparații curente.

Lucrările de întreținere se execută periodic la termenele prevăzute în normative, iar lucrările de reparații curente se execută atunci când apare necesitatea lor.

Lucrările de întreținere au un caracter de prevenire a uzurilor anormale și a defecțiunilor tehnice ce pot interveni în timpul exploatării organelor de mașini, respectiv a arborilor și a osiilor.

Arborii și osiile sunt supuse unor solicitări complexe datorită funcționării în condiții fizico-chimice variabile:

variații ale eforturilor;

variații ale temperaturilor;

șocuri și vibrații.

Ca urmare, caracteristicile dimensionale, de formă și de suprafață ale organelor de mașini suferă modificări ce constituie fenomenul de uzare. Produsul procesului de uzare, respectiv materialul desprins și deteriorarea suprafețelor, reprezintă uzura.

Uzurile se împart în trei categorii:

de rodaj – perioada de adaptare a suprafețelor (porțiunea I – fig. 3.1.);

stabilă – uzură aproape constantă (porțiunea II –fig. 3.1.);

distructivă – uzura devine critică pentru funcționarea elementelor (porțiunea III – fig. 3.1.).

Fig. 3.1. Diagrama uzurilor

Uzura stabilă (normală) este rezultatul frecării, căldurii, fenomenelor chimice și electrochimice, depinde de calitatea materialelor, calitatea prelucrărilor, respectarea prescripțiilor de exploatare și întreținere.

Limita uzurii normale este atinsă când randamentul mecanismului din care fac parte arborii (osiile) scade sub valoarea rentabilității. Funcționarea peste uzura normală duce la uzura distructivă și de avarie.

Uzura distructivă reprezintă o exagerare a uzurii normale datorită disfuncționalităților mecanismului, nerespectării prescripțiilor de exploatare și întreținerii defectuoase.

În principiu, lucrările de întreținere a arborilor și osiilor necesită aceleași scule și dispozitive de verificat ca și la lucrările de montare – demontare.

Pentru prevenirea defecțiunilor tehnice și refacerea periodică a capacității de lucru a mașinilor și mecanismelor ce au în componență arbori și osii se execută o serie de lucrări periodice, cu caracter preventiv sau corectiv, de complexitate diferită. Întreținerile tehnice se caracterizează prin tipologie, periodicitate și planificare.

Se aplică următoarele tipuri de întrețineri:

controlul și întreținerea zilnică;

revizia tehnică de gradul I;

revizia tehnică de gradul II;

revizia tehnică sezonieră.

Periodicitatea lucrărilor de întreținere se exprimă și este stabilită prin normative în funcție de condițiile de lucru și de tipul întreținerii.

Planificarea întreținerilor este executorie, întrucât întreținerile au caracter preponderent preventiv, prin care se stabilesc necesitățile de reparare.

După o funcționare îndelungată, în cazul arborilor, apar o serie de defecțiuni, ca: încovoierea și torsionarea, uzarea fusurilor – prin ovalitate și conicitate, uzarea canalului de pană, uzarea canalului bucșei arborelui primar – în cazul arborilor cotiți, etc.

Încovoierea și torsionarea se controlează pe o placă de control, arborele așezându-se pe două prisme (pentru a putea fi rotit), iar cu ceasul comparator plasat la fus se verifică încovoierea; aceeași verificare se execută pentru torsionare.

Determinarea ovalității și conicității fusurilor se face cu micrometrul, cu această ocazie stabilindu-se și treapta de reparație în funcție de fusul cel mai uzat.

Încovoierea și răsucirea se înlătură prin îndreptarea arborelui la rece, cu o presă hidraulică, arborele fiind sprijinit pe două prisme. La arborii din fontă, îndreptarea se face numai când săgeata are valoare mică.

Ovalitatea și conicitatea fusurilor, cauzată de acțiunea forțelor centrifuge, frecarea cu suprafețele cuzineților lagărelor, impurități în uleiul de ungere sau linie de arbore înclinată, se remediază prin rectificarea fusurilor pe mașina de rectificat. În timpul rectificării, o instalație specială stropește fusurile cu jet continuu de soluție cu 5% sodă caustică.

Rectificarea finală este de finisare, iar lustruirea se face cu un disc cu pânză îmbibată cu pastă de rodat sau cu pânză abrazivă foarte fină.

Orificiile de ungere, acolo unde este cazul, se teșesc la margine, canalele se spală și se suflă cu aer comprimat. Se trece la verificarea rectificării: măsurarea fusurilor, neadmițându-se abateri peste limitele normale la concentricitate, conicitate și ovalitate, bătăi radiale ale fusurilor, rugozitatea, duritatea.

În final, se face echilibrarea statică și dinamică a arborelui.

Întreținerea osiilor și arborilor este, în general, foarte simplă; ea se confundă, de cele mai multe ori, cu întreținerea organelor de mașini fixate pe ele.

Deoarece arborii și osiile se rotesc cu fusurile fixate în lagăre de alunecare sau de rostogolire (rulmenți), întreținerea lor rezidă, în principal, din întreținerea lagărelor respective.

Astfel, principalul scop al întreținerii lor este combaterea uzurii. Uzura pieselor reprezintă un fenomen complex distructiv, care are ca efect modificarea treptată a dimensiunilor în timpul exploatării, ca urmare a frecării suprafețelor de contact.

În practică uzarea poate fi provocată în prezența lubrifiantului de următoarele tipuri de frecare:

frecarea la limită (onctuoasă prin aderență sau semiuscată);

frecarea semifluidă ( mixtă), elasto-hidrodinamică (HHD);

frecarea fluidă (hidrodinamică, gazodinamică, magneto-hidrodinamică).

Frecarea la limită este caracterizată prin interpunerea unuia sau mai multor straturi subțiri moleculare de lubrifiant, care, de regulă, împiedică contactul direct. În acest caz, stratul de lubrifiant, format pe suprafața în frecare, este legat de acesta prin puternice forțe de adeziune moleculară ( de unde și numele de frecare prin aderență).

Fig. 3.2. Frecarea la limită

Frecarea la limită are importanță practică deoarece reduce considerabil uzarea suprafețelor în contact, reprezentând un fel de barieră împotriva uzurii. De aceea, în aceste condiții, se recomandă folosirea unor aditivi de onctuozitate și presiune extremă, folosirea unor lubrifianți solizi (grafit, bisulfură de molibden ) sau acoperirea cu un strat depus chimic (oxid sau sulfură metalică ). Frecarea la limită se întâlnește la asamblările care funcționează la temperaturi ridicate.

Frecarea semifluidă (mixtă ) apare la limita frecării fluide, atunci când suprafețele conjugate prezintă un anumit grad de rugozitate. În acest caz, deși pelicula de lubrifiant are o grosime corespunzătoare, este întreruptă temporar, datorită vârfurilor proeminente ale microasperităților, apărând contactul direct dintre suprafețe.

Frecarea semifluidă nu poate fi evitată în regimurile tranzitorii ale mașinilor ( pornire-oprire ), când pelicula de lubrifiant nu s-a format sau viteza scade mult, schimbându-se eventual și sensul mișcării. În acest regim de frecare pot apărea simultan trei situații: contactul direct al vârfurilor mai proeminente ale asperităților celor două suprafețe, regimul onctuos și regimul de lubrifiere fluidă.

Se deduce că regimul de frecare semifluidă nu este un regim de funcționare normal, ci unul tranzitoriu, a cărui durată trebuie să fie cât mai redusă.

Frecarea fluidă în regim hidrodinamic și hidrostatic, prin prezența lubrifiantului asigură o separare teoretic perfectă a suprafețelor de contact, printr-o peliculă continuă și portantă de lubrifiant a cărui grosime minimă este mai mare decât suma înălțimilor maximale ale microasperităților suprafețelor. Dacă grosimea peliculei hm = 10…100 mm, sau chiar mai mult, lubrifierea se numește cu film gros, iar când grosimea peliculei este hm = 1…10 mm, lubrifierea este cu film subțire de lubrifiant.

Fig. 3.3. Frecarea fluidă

 În cazul frecării fluide hidrodinamice, realizarea filmului de lubrifiant se datorește mișcării relative a suprafețelor și se întâlnește des la lagărele cu alunecare.

În cazul frecării fluide hidrostatice, pelicula portantă se creează prin introducerea lubrifiantului sub presiune, în funcție de mărimea presiunii medii din lagăr, obținându-se și o bună rotire, stabilitate corespunzătoare, precum și posibilități de reglaj.

Factorii care determină micșorarea uzurii sunt:

• starea de ungere;

• natura lubrifiantului;

• cuplul de materiale fus-cuzinet;

• aspectul microasperităților suprafețelor în contact.

Îmbunătățirea calităților de ungere, precum și a proprietăților fizico-chimice, se face prin adăugarea în uleiuri a unor mici cantități de aditivi, conform recomandărilor din tabelul 3.1.

Tabelul 3.1.

În tabelul 3.2. sunt prezentate diferite tipuri de lubrifianți, care sunt recomandați în scopul micșorării uzurii.

Tabelul 3.2.

Capitolul 4. NORME PRIVIND SĂNĂTATEA ȘI SECURITATEA MUNCII ȘI DE PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR

4.1. Norme de sănătatea și securitatea muncii în atelierele de montaj și întreținere

În atelierele de montaj și întreținere, se iaun o serie de măsuri, în scopul protecției împotriva accidentărilor și pentru evitarea deteriorării organelor de mașini.

Printre aceste măsuri, putem enumera:

– temperatura în interiorul atelierului trebuie să fie optimă pentru desfășurarea activității, având în vedere faptul că temperatura ridicată micșorează atenția și percepția, iar cea scăzută micșorează mobilitatea lucrătorilor;

– măsuri de mecanizare și automatizare, în special a operațiilor grele și cu risc crescut de accidente;

– curățarea aerului de gaze, praf, aburi, prin ventilație;

– atelierele de reparații și întreținere trebuie să fie bine iluminate, atît ziua, cât și noaptea;

– protejarea personalului care lucrează în instalațiile electrice împotriva electrocutării și legarea aparatelor și instalațiilor la pământ;

– verificarea înainte de utilizare a instalațiilor de ridicat ( cabluri, lanțuri, scripeți );

– ancorarea mașinilor și a instalațiilor în timpul transportului;

– evitarea stațiponării muncitorilor în zona de acțiune a macaralelor;

– mecanismele de ridicat șin transportat să fie manevrate numai de către personal calificat, instruit și autorizat în acest scop;

– respectarea regulilor prestabilite pentru personalul care manevrează substanțele necesare spălării pieselor (mănuși, măști de gaze, interzicerea folosirii flăcării deschise, depărtarea de locurile de sudare);

– verificarea stării utilajelor și dispozitivelor folosite;

– îndepărtarea așchiilor de pe mașini;

– respectarea regulilor de depozitare a pieselor.

4.2. Echipamentul individual de protecție

Echipamentul individual de protecție reprezintă mijloacele cu care este dotat fiecare participant în procesul de muncă și constituie un element foarte important în protejarea personalului împotriva factorilor de risc.

Echipamentul se acordă obligatoriu și gratuit tuturor salariaților, precum și altor categorii participante la procesul muncii, în conformitate cu Normativul – cadru de acordare și utilizare a echipamentului individual de protecție, elaborat de Ministerul Muncii, Solidarității Sociale și Familiei și aprobat prin Ordinul nr. 225 / 1995. Pe baza acestuia, angajatorul este obligat să întocmească lista internă de dotare cu echipament individual de protecție adecvat executării sarcinilor de muncă în condiții de securitate.

Alegerea echipamentului individual de protecție se face în funcție de riscuri, alegându-se tipul, aplicându-se anumite standarde și folosind anumite marcaje.

Prevenirea accidentelor de muncă și a bolilor profesionale se face prin introducerea pe piață și prin utilizarea doar a acelor echipamente individuale de protecție care mențin sănătatea și care asigură securitatea utilizatorilor, fără a aduce atingere sănătății sau securității altor persoane, animale domestice ori bunuri, atunci când sunt întreținute adecvat și utilizate conform scopului prevăzut.

Utilizarea echipamentului individual de protecție este permisă dacă:

este conform reglementărilor tehnice aplicabile;

este corespunzător riscurilor pe care le previne, fără a induce el însuși un risc suplimentar;

răspunde condițiilor existente la locul de muncă;

ține seama de cerințele ergonomice și de sănătate ale angajatului;

este adaptat conformației purtătorului.

În cazul dereglării sau degradării normale a acestuia, respectiv a pierderii calității de protecție, se acordă obligatoriu un nou echipament.

Degradarea sau pierderea lui, înainte de termenul de utilizare prevăzut, din vina purtătorului, atrage răspunderea acestuia pentru prejudiciul cauzat, potrivit legii.

4.3. Norme privind prevenirea și stingerea incendiilor în atelierele de reparații și întreținere

Dintre măsurile care se iau în vederea prevenirii și stingerii incendiilor, menționăm următoarele:

În încăperi cu pericol de incendii și explozii sunt interzise: fumatul, intrarea cu foc deschis, cu piese sau materiale incandescente, producerea de scântei, lovirea a două scule feroase și folosirea echipamentului de lucru din materiale sintetice;

Este interzis accesul în atelierele cu pericol de explozie a tuturor persoanelor străine;

Este interzis fumatul în halele de întreținere și reparații. În acest scop se vor amenaja locuri speciale pentru fumat;

Este interzisă păstrarea rezervoarelor, a bidoanelor cu combustibili lichizi, carbid, cu uleiuri, a vaselor cu acizi, vopsele, diluanți, etc., în interiorul halelor sau atelierelor cu excepția locurilor anume prevăzute prin proiectul de construcție.

BIBLIOGRAFIE:

Aurel Ciocîrlea – Vasilescu, Mariana Constantin – Sisteme de transmitere a mișcării, Manual pentru clasa a XI-a, ruta directă, clasa a XII-a, ruta progresivă, Ministerul Educației, Cercetării și Turismului, Editura CD PRESS, 2007

Marian Pavelescu, Simona Pavelescu – Modulul II, Identificarea organelor de mașini și a solicitărilor, Calificarea profesională: lucrător în mecanica de motoare, Manual pentru Școala de Arte și Meserii, clasa a X-a, Editura Didactică și Pedagogică, 2006

Marian Pavelescu, Simona Pavelescu, Alina Melnic, Lucian Toderaș – Modulul III, Tehnologii în mecanica motoarelor, Calificarea profesională: lucrător în mecanica de motoare, Manual pentru Școala de Arte și Meserii, clasa a X-a, Editura Didactică și Pedagogică, 2006

Vasile Mărginean, Ion Morar, Dumitru Teodorescu – Utilajul și tehnologia meseriei construcții de mașini, Manual pentru clasele a IX-a și a X-a, licee industriale și școli profesionale, anul I și II, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1997

Gh. Frățilă, Mariana Frățilă, S.Samoilă – AUTOMOBILE, cunoaștere, întreținere și reparare, Editura Didactică și Pedagogică, București, 2008

http: //es.scribd.com / doc / curs-sisteme-de-transmitere-a-mișcării

http: // www.robotics.ucv.ro / flexform / aplicatii / OSII-ȘI-ARBORI

http: // ro.scribd.com / doc / cap 3

http: // prezi.com // copy-of-osii-si-arbori

http: //yumpu.com / ro / document/ view / curs-sisteme-de-transmitere-a-mișcării-m1-modulul5/15