Stand Pentru Inspectia Parametrilor Dimensionali Ai Pieselor de Rotatie

Rezumat

Scopul acestei lucrări de diplomă este de a cerceta în amănunte asupra măsurătorilor în regim dinamic și construirea unuei mașini de măsurat destinată acestui tip de măsurători.

În industria rulmenților sunt foarte folosite aceste tipuri de măsurători, și nu numai, ci oriunde se fabrică repere destinate rotației.

Se pleacă de la descrierea abaterilor și toleranțelor specifice clasei de repere care urmează să fie studiate (role,inele rulmenți) inclusiv specificarea construcției aparatelor de măsură utilizate și a traductoarelor integrate în ele.

În urma analizei făcute a soluțiilor existente de înalta tehnologie și posibilitatea tehnologică avută, se proiectează un stand pentru măsurători în regim dinamic, utilizând software-ul CATIA pentru proiectarea 3D, și pentru simularea mișcarilor mecanice. Folosind acest soft, în vederea reducerii calculelor de rezistență, se face și o analiză cu element finit

( MEF) pentru depistarea punctelor solicitate mai mult și pentru testarea rezistenței standului de măsurare.

Dupa stadiul de proiectare, se începe realizarea practică a standului de măsurare. Se pleacă de la procedee simple de debitare până la suduri complexe.

În urma elaborării standului s-au întampinat diferite probleme care ulterior au fost rezolvate. Este inevitabil ca toate procesele de elaborare practică să meargă din prima.

După construcția standului mecanic s-a pus problema în ceea ce privește comanda și controlul sistemului de antrenare. Comanda și controlul acestuia se face utilizând o placă de dezvoltare cu microcontroller creată de compania Arduino și cu ajutorul unui driver de motoare care să fie compatibil cu motorul în ceea ce privește tensiunea și intensitatea de care este nevoie pentru a fi alimentat.

Se tratează problematica software-ului folosit pentru comanda și control și se iau în calcul mai multe opțiuni cum ar fi: comanda serială din software-ul Arduino, comanda utilizând un program elaborat în LabView sau crearea unei interfețe cu utilizatorul care să nu necesite un computer pentru comandă.

Dupa elaborarea întregului sistem de măsurare se începe partea experimentală, și anume măsurarea unor repere. S-au măsurat repere de tip inel de rulment, rolă de rulment și arbore.Datele au fost prelucrate cu software-ul Excel după care s-a încercat o măsurătoare în regim dinamic.

Scopul de a se crea o realizare practică în ceea ce privește un aparat de măsură în regim dinamic a fost atins.

Abstract

The purpose of this project is to investigate in detail the measurements in dynamic conditions and building a measuring machines designed for this type of measurements.

In bearings industry are widely used in these types of measurements, and not only, but works wherever landmarks for rotation.

It starts from the description of deviations and tolerances class specific benchmarks to be studied (roller bearings rings) including specification of measurement used construction equipment and integrated transducers in them.

After analyzing existing solutions made of high-tech and technological possibility contemplated, designing a stand in dynamic measurement using CATIA software for 3D design and simulation mechanical movement. Using this software to reduce strength calculations, is a finite element analysis

 (MEF) to detect the required points more resistance testing and measuring stand.

After the design stage, start practicing the measuring stand. The rationale is simple debit processes to complex welds.

Following the development of the stand they were encountered various problems which were subsequently resolved. It is inevitable that all processes of development to go in the first practice.

After making mechanical stand the question regarding command and control drive system. Command and control is done using a microcontroller development board created by the company Arduino and motor using a driver that is compatible with the engine in terms of voltage and needed to be fed.

It deals with the issue software used for command and control and taking into account several options such as serial command from Arduino software, custom developed software using LabView or creating a user interface that does not require a computer order.

After developing the entire measurement system start the experiment, namely measurement benchmarks. Were measured markers bearing ring, roller bearing and arbore.Datele were processed by Excel software that spots in dynamic measurement.

The purpose of creating a practical realization in respect of a meter in dynamic has been achieved.

Cuprins

Rezumat 1

Abstract 2

Cuprins 3

Lista simbolurilor folosite 5

1. Introducere 6

1.1Generalități privind abatreile geometrice 6

1.2Studiu privind abaterile geometrice ale pieselor de rotaȚie 10

1.3 Toleranțele și ajustajele montajelor cu rulemnți 17

1.4 Sisteme de control dimensional folosite în industrie 22

2. Analiza soluților existente și justificarea temei alese 26

2.1Justificarea temei alese 26

2.2 Analiza soluțiilor existente 29

3. Proiectarea standului de măsurare 31

3.1 Considerente generale 31

3.2 Placa superioară 34

3.3 Placa inferioară 38

3.3 Tije de susținere 39

3.4 Montajul cu rulmenți 43

3.4 Casetele de susținere 46

3.4 Suportul motorului 47

3.5 Motorul de curent continuu 49

3.6 Analiza cu element finit și memoriu de calcul 51

Cap. 4 Realizarea practică a standului 56

4.1 Considerente generale 56

4.2 Realizarea cadrului principal 59

4.3 Realizarea sistemului de prindere al motorului 71

4.3 Vopsirea și montarea pieselor 73

Lista simbolurilor folosite

Mt – moment de torsiune

L – lungimea curelei

A – distanta dintre axe

D1 – diametrul fuliei mici

D2 – diametrul fuliei mari

d – diametru tija filetata

Pw – pas

Aw – amplitudine

AF- abaterea de forma

σat – limita de rupere a materialului

A – suprafata adiacenta

n – turatie

dmax – diametru maxim

dmin – diametru minim

as – abaterea superioara

ai – abaterea inferioara

Tri – toleranta diametru interior

Tre – toleranta diametru exterior

B – latime rulment

h – grosime saiba/piulita

Ai – linia de zerio

g- accelerația gravitațională

ρ- densitatea materialului

P- perimetrul sistemului de prindere

b – lățimea sistemului de prindere

F- reprezintă forța de acțiune

G- greutatea ansamblului

Vt- reprezintă volumul total

I – reprezintă momentul de inerție

1. Introducere

1.1Generalități privind abatreile geometrice

Calitatea este direct influențată de o serie majoră de mărimi cum ar fi: parametri geometrici, liniari și unghiulari, etc. Aceste aspecte sunt privite cu o mare seriozitate în industria construcților de mașini datorită faptului că influențează produsele înca din stagiul de proiectare până la stagiul tehnologic de fabricare , chiar și după procedeul tehnologic până la măsurare

Precizia de prelucrare și de asamblare a organelor de mașini este determinată de următorii factori:

precizia dimensională ( se extrage conform unor norme bine prescrise în STAS)

precizia geometrică (se prescrie prin toleranțe geometrice conform standardelor în vigoare)

Fiecărei piese îi sunt proprii anumite suprafețe care urmează să ajungă în contact prin asamblare. Aceste piese sunt caracterizate de o anumită rugozitate sau netezime.

Pentru a cunoaște precizia dimensională a unei piese avem nevoie de o serie de noțiuni:

dimensiune – un număr care exprimă în unitatea de măsură aleasă valoarea numerică a unei lungimi; dimensiunea înscrisă pe desen se numește cotă

dimensiune efectivă – este dimensiunea unui element sau a unei piese obținută prin măsurare cu un mijloc de măsurare care are precizia corespunzătoare;

dimensiune limită – sunt acele dimensiuni extreme admise pentru care dimensiunea efectivă trebuie să se încadreze între dimensiunile limită suprafeței (max.) și dimensiunii limită inferioară (min.);

dimensiune maximă – este cea mai mare dimensiune limită

dimensiune minimă – este cea mai mică dimensiune limită;

dimensiune nominală – este dimensiunea față de care se definesc dimensiunile limită:

Având în vedere noțiuniile descrise anterior putem face diferite clasificări.Înainte de a face o clasificare a acestor dimensiuni trebuiesc știute tipurile de repere pe care se aplică aceste dimensiuni,cote, etc. Se definesc două mari categorii de piese după prelucrare și anume:

piese de tip arbore

piese de tip alezaj

Datorită faptului că nu sunt destul de bine definite piesele în urma acestei clasificări se poate vorbi despre o clasificare din punctul de vedere al numărului de piese dintr-un tip de joc. Pentru asta se crează o clasificare pentru limitarea numărului de ajustaje și anume:

sistem alezaj unitar

sistem arbore unitar

Această clasificare este facută pentru a defini numărul de sisteme tip arbore sau siteme tip alezaj sunt prezente în cadrul unui ansamblu.

În sistemul alezaj unitar, toleranța alezajului rămâne fixă, ca poziție, față de linia zero(abaterea fundamentală rămâne constantă).Toleranța alezajului unitar este așezată deasupra liniei zero(Ai = 0).

Fig. 1.0 Sistem tip alezaj unitar[1]

În sistemul arbore unitar, toleranța arborelui rămâne fixă, ca poziție, față de linia zero (abaterea fundamentală rămâne constantă).Toleranța arborelui unitar este așezată sub liniei zero(as = 0).

Fig. 1.1 Sistem tip arbore unitar[1]

Dacă am reusit să definim sistemele, trebuie să intrăm în detaliu și să începem a defini ce este exact un arbore și ce este un alezaj.

Alezajul este acea piesă caracterizată prin dimensiunea sa interioară, are o dimensiune cuprinzătoare. În cazul dimensiunii de tip alezaj nu contează forma profilului, poate să fie cilindrică, sau orice altă formă simplă sau complexă.

Arborele este o dimnesiune caracterizată de dimensiunea ei, cuprinsă a unei piese.La fel ca și în cazul alezajului, forma arborelui nu contează ea variind de la caz la caz.

Convențional, mărimile referitoare la alezaje se notează cu litere mari, iar cele referitoare la arbori cu litere mici, în care:

D, L – dimensiuni de tip alezaj

D, l – dimensiuni de tip arbore

Fig.1.2 Reprezentarea cilindrică a celor două dimensiuni în secțiune plană[2]

Fig. 1.3 Reprezentare prin secțiune transversală a celor două dimensiuni[3]

Pentru a intra mult mai în detaliu cu privire la dimensiunile de tip arbore și de tip alezaj, se face o clasificare mai fină. Această caracterizare este definită pentru a putea fi utilizată în cadrul proceselor de proiectare și tehnologice până la procedeele de măsurare finală. Știind tipuri de dimnesiuni, tot timpul ele nu pot fi exacte și vor fi caracterizate de abateri.

Abaterile reprezintă diferența algebrică dintre dimensiunea nominală și limitele în care se încadrează. Există trei tipuri de abateri și anume:

abateri inferioare

abateri efective

abateri superioare

Ca și urmare a acestor clasificări putem spune că o dimensiune este utilizabilă sau este în cote dacă abaterile ei efective sunt cuprinse între abaterile limită admise. Aceste dimnesiuni pot fi influențate de procedeeele tehnologice, pot fi interpretate greșit datorită erorilor de măsurare(umane, de mașină, temperatură,etc.) sau pot fi cauzate de diferite erori .

Se observă că abaterile inferioare, efective și superioare pot fi pozitive, zero sau negative in funcție de semnul diferențelor dintre dimensiunile inferioare, efective sau superioare respective și dimensiunile nominale.

Dmin, Lmin, dmax, lmax – se mai numesc începutul câmpului de toleranță,

Dmax, Lmax, dmin, lmin – mai numesc sfârșitul câmpului de toleranță.

Din relații, rezultă:

Fig.1.4 Reprezentarea grafică a câmpurilor de toleranță[2]

Deci, toleranțele mai pot fi definite și ca diferențele algebrice dintre abaterile superioare și cele inferioare. Întrucât întotdeauna dimensiunile maxime sunt mai mari decât cele minime, toleranțele sunt totdeauna mărimi pozitive.Reprezentarea grafică a unei toleranțe se numește câmp de toleranță. Dacă o luăm din punct de vedere algebric, valoarea superioară adunată cu valoarea inferioară rezultă câmpul de toleranță în care trebuie să ne încadrăm. Dacă avem o dimensiune de tip arbore și s-a depășit cota superioară atunci nu este nici o problemă, totul se poate repara în urma unei reprelucări. În schimb dacă abaterea inferioară este depașită atunci piesa este delcarată rebut și nu poate fi utilizată. În cazul alezajului este total invers.Înscrierea pe desen se face astfel:

Fig. 1.5 Cotare pe desen tehnic cu abateri[4]

1.2Studiu privind abaterile geometrice ale pieselor de rotaȚie

Pentru a discuta despre abaterile geometrice prima oară trebuie să tratăm clasificarea și precizia abaterilor geometrice. În primul rând vom vorbi despre precizia formei geometrice a suprafețelor. Clasificarea lor este esențială datorită faptului că fără a fi definită o precizie sau o dimensiune nu putem stabili ce mijloc de măsurare să folosim.

Fig. 1.6 Reprezentarea grafică a abaterilor geometrice de suprafață[2]

În figura 1.6 se pot observa abaterile de formă ale unei suprafețe și modul cum ele se împart. Această împărțire este bine definită și este complet specificată în detaliu în STAS. Ca și clasificare putem avea :

Abateri de ordinul 1 sau abateri macrogeometrice. În general aceste abateri sunt acelea pentru care raportul dintre pas și amplitudine este mai mare de 1000:

Abateri de ordinul 2 sau ondulații, pentru care raportul dintre pas și amplitudine satisface relația:

Abateri de ordinul 3 și 4 sau abateri microgeometrice (rugozitatea suprafețelor), pentru care trebuie să se respecte relația:

.

Abaterile de ordinul 3 sunt cele care au un caracter periodic sau pseudoperiodic (striații, rizuri), iar cele de ordinul 4 sunt cele care au un caracter neperiodic (goluri, pori, smulgeri de material, urme de sculă, etc.).

Importanța lor este la fel de mare pentru fiecare caracteristică. Chiar dacă cu cât crește ordinul unei abateri crește și preciza de măsurare, toate cele 3 caracteristici de fiecare ordin au o importanță majoră. Spre exemplu degeaba avem o precizie foarte fină de prelucrare și obținem o piesă cu rugozitate foarte mică dacă diametrul piesei este înafara cotelor.

În continuare vom trata precizia formei macro-geometrice împreuna cu toate elementele necesare în crearea unei clasificări bine concise. Forma geometrică a suprafețelor este impusă, ca și dimensiunile, de condițiile funcționale ale pieselor și produselor finite. Dar, imperfecțiunea sistemului tehnologic, ca și neuniformitatea procesului de prelucrare, provoacă modificarea formei geometrice de la o piesă la alta, precum și față de forma geometrică luată ca bază de comparație. Aceste modificări se stabilesc și se tratează prin așa numitele abateri de formă.

Suprafața nominală (geometrică) este suprafața reprezentată pe desen, definită geometric prin dimensiunile nominale, fără nici un fel de abateri de formă.

Profilul nominal (geometric) este conturul rezultat prin intersecția suprafeței nominale cu un plan convențional, definit în raport cu această suprafață.

Suprafața reală este suprafața care limitează corpul respectiv și il separă de mediul înconjurător.

Profilul real este intersecția dintre o suprafață reală și un plan cu orientare dată sal intersecția dintre două suprafețe reală (muchie reală).

Suprafața efectivă este suprafața obținută prin măsurare, apropiată ca formă de suprafața reală.

Profilul efectiv este profilul obținut prin măsurare, apropiat ca formă de profilul real.

Suprafața adiacentă este suprafața de formă dată, tangentă la suprafața reală (efectivă), dinspre partea exterioară a materialului piesei, așezată astfel încât distanța maximă față de aceasta să fie minimă, in limitele suprafeței de referință.

Profilul adiacent este profilul de formă dată, tangent la profilul real (efectiv), dinspre partea exterioară a materialului piesei, așezat astfel încât distanța maximă față de acesta să fie minimă, in limitele lungimii de referință. Suprafața sau profilul adiacent are aceeași formă cu suprafața sal profilul nominal, in schimb, in timp ce aceasta din urmă, având poziția determinată de cotele nominale poate sau nu să se afle in câmpul de toleranță al piesei, suprafața sau profilul adiacent sunt situate întotdeauna in cadrul câmpului de toleranță.

Suprafața sau lungimea de referință este suprafața sau lungimea în interiorul căreia se determină abaterea de la forma dată a suprafeței, respectiv de la forma dată a profilului. Pentru o anumită suprafață sau lungime de referință există o singură suprafață, respectiv plan adiacent, toate celelalte care nu îndeplinesc condiția de adiacență numindu-se suprafețe sau profiluri tangente

Abaterea de formă este abaterea formei suprafeței (profilului) reale față de forma suprafeței (profilului) adiacent(e). Mărimea acesteia se determină ca fiind distanța maximă dintre suprafața sau profilul adiacent și suprafața sau profilul efectiv măsurată în limitele suprafeței, respectiv lungimii de referință.

Abaterea limită de formă este valoarea maximă admisă a abaterii de formă (valoarea minimă este zero).

Toleranța de formă este zona delimitată de abaterea limită de formă și egală cu aceasta.

Abaterea de formă se determină întotdeauna după normala la suprafața sau profilul adiacent în punctul considerat.

Exista cazuri particulare de forme , profile su suprafete care se pot clasifica în:

Cilindrul adiacent este cilindrul cu diametrul minim, circumscris suprafeței cilindrice exterioare reale la piesele de tip arbore sau cilindrul cu diametrul maxim, înscris suprafeței cilindrice interioare reale la piesele de tip alezaj, în limitele lungimii de referință.

Cercul adiacent este cercul cu diametrul minim circumscris secțiunii transversale a suprafețelor exterioare reale la piesele de tip arbore sau cercul de diametru maxim înscris în secțiunea transversală a suprafețelor interioare reale la piesele de tip alezaj.

Planul adiacent este planul tangent la suprafața reală, așezat astfel încât distanța maximă față de aceasta să fie minimă în limitele suprafeței de referință.

Dreapta adiacentă este dreapta tangentă la profilul real, așezată astfel încât distanța maximă față de aceasta să fie minimă în limitele lungimii de referință.

Se continuă cu o clasificare a abaterilor de formă cu o descriere în detaliu.Aceste abateri sunt stabilite conform STAS 7385/1-85 și fac parte din categoria toleranțelor geometrice.

Abaterea de la forma dată a suprafeței, AFs reprezintă cazul cel mai general al abaterilor de formă (figura 5.3). Ea trebuie să fie mai mică decât toleranța prescrisă de la forma dată a suprafeței TFs:

.

Fig. 1.7 Abaterea suprafeței de la forma dată[2]

Fig 1.8 Abaterea profilului de la forma dată[2]

Abaterea de forma dată a profilului se obține prin urma unei secționari de o formă oarecare cu un plan perpendicular pe suprafața adiacentă. În urma acestei secționari se obține o abatere de la forma dată a profilului.

Abaterea de cilindricitate este distanța maximă dintre cilindrul adiacent și suprafața efectivă în limitele lungimii de referință. Dar cum cilindrul adiacent este o suprafață greu dematerializat, în practică se are în vedere că abaterea de la cilindricitate se compune din abaterea de la circularitate în secțiune transversală și din abaterea profilului longitudinal median. Drept profil longitudinal adiacent se consideră perechea de drepte adiacente paralele astfel încât distanța între ele să fie minimă.Conform figurilor trebuie să se îndeplinească următoarea condiție .

Fig. 1.9 Abaterea de la cilindricitate reprezentată pe profil interior(dreapta) și profil exterior(stânga)[2]

În cadrul cilindricității avem și cazuri particulare . Ele se clasifică în 4 cazuri particulare de cilindricitate și anume:

forma de manșon sau butoi

forma de șa

conicitate

curbare

Fig. 1.10 Cazurile particulare în abaterea de cilindricitate[5]

Abaterea de la circularitate este o abatere de la profilul nominal al piesei și este definită ca distanța dintre profilul efectiv din secțiunea transversală, rezultată din intersecția piesei de revoluție cu un plan, și cercul adiacent al aceleiași secțiuni, trasat dinspre exteriorul materialului piesei. Pentru măsurarea circularității este necesară o referință. Circularitatea este de obicei evaluată măsurând deviația radială față de o axă de referință;această axă rămâne fixă și devine referință pentru toate măsurările. Pentru aceasta este nevoie de o masă rotativă foarte precisă pentru a putea aprecia corect abaterile pieselor măsurate. Conform figurii trebuie respectată urmatoarea relatie: .

Fig. 1.11 Reprezentarea și înscrierea pe desen a abaterii de circularitate[7]

Există și câteva cazuri particulare de circularitate și anume ovalitatea și poligonalitatea.În cazul ovalitțăii profilul efectiv este asemănător cu un oval, existând o perpendicularitate dintre diametrul maxim și minim.Difernța dintre diametrele de maxim și de minim măsurată determină valoarea efectivă a ovalității.

Fig. 1.12 Reprezentarea profilului abaterii de ovalitate[8]

Un alt caz particular al cilindricității este poligonalitatea. Aceasta la rândul ei se împarte în două categorii și anume poligonalitate cu un număr par de laturi și poligonalitate cu un număr impar de laturi.

Fig. 1.13 Cele două cazuri de poligonalitate[2]

Bătaia radială (a unei suprafețe de rotație): este diferența dintre valorile distanțelor maximă și minimă ale punctelor suprafeței reale și axa de bază în jurul căreia se rotește suprafața considerată. Axa de bază poate fi comună pentru mai multe suprafețe . Bătaia radială se măsoară pe direcția razei și perpendicular pe axa de bază. Ea se referă la toată lungimea piesei (suprafeței) dacă nu este indicat un anumit plan de măsurare. Este o abatere complexă cuprinzând necoaxialitatea (excentricitatea) și necilindricitatea (ovalitatea, poligonicitatea etc.) în secțiunile respective

Fig 1.14 Reprezentarea și scrierea pe desen a bătăii radiale[7]

Bătaia axială (frontală) : este diferența dintre valorile maximă și minimă ale distanței (măsurată pe generatoarea unui cilindru concentric cu axa de rotație a piesei) între punctele unei suprafețe frontale și o suprafață de bază teoretică, perpendiculară pe axa de rotație a piesei. Bătaia axială se măsoară paralel cu axa de rotație, iar pe desen se va indica totdeauna diametrul cilindrului de măsurare. Este o abatere complexă cuprinzănd neperpendicularitatea și abaterile de formă ale suprafeței frontale.

Fig. 1.15 Principiul de măsurare al bătăii axiale[8]

Ondulația suprafețelor este o abatere geoemtrică de ordinul 2. Ele pot fi definite ca microneregularități ce sunt repetitive într-un interval regulat (relativ egale și apropiate ca dimensiuni). Ele se datorează neuniformității în urma procesului tehnologic de așchiere, a deformațiilor plastice din zona de așchiere, precum și a altor factori externi și interni perturbatori în timpul procesului tehnologic de așchiere. Un lucru important care este de precizat la această abatere este că pasul regularitățiilor este mai mare decât avansul de lucru.Ondulațiile influențează razele de curbură, repsectiv forma geometrică locală a suprafeței. Principalul parametru de apreciere a ondulației este adâncimea medie în cinci puncte, Wz, care este egală cu media aritmetică a cinci înălțimi maxime ale ondulației determinate în limitele a cinci lungimi de bază egale.

Ondulația se prescrie numai atunci când acest lucru este absolut necesar din punct de vedere funcțional sau când, prin procedeul de prelucrare aplicat, este posibilă generarea ei. Dacă analizăm Fig. 1.16 putem deduce următoarea formula:

Fig. 1.16 Reprezentarea ondulației pe principiul celor cinci înălțimi[2]

1.3 Toleranțele și ajustajele montajelor cu rulemnți

Rulmenții reprezintă un oragn de mașini foarte important în cazul unde se regăsește și mișcarea de rotație. Au o tehnologie de elaborare destul de complicată, bazată în special pe procese de așchiere. Materialul din care ei sunt confecționati este în principal oțelul, dar în funcție de durabilitatea necesară și segmentul destinat se folsesc diferite aliaje.

Precizia cu care acestea se execută este foarte importantă atât în funcționarea rulmentului cât și în asamblarea lui. Diametrul inelului interior(în cazul rulmenților radiali, radiali-axiali, oscilanți) este importnat în asamblarea arborelui cu rulmentul iar diametru exterior al inelului mare este important în potrivirea rulmentului în carcasă. Aceste sunt cotele care influențează asamblarea în schimb avem și cotele căilor de rulare care dacă nu sunt cu o precizie necesară dată , atunci funcționarea rulmentului este pusă în pericol sau chiar asamblarea lui.

Jocurile pot corecta deformațiile remanente ale inelelor respectiv ale căilor de rulare.Pentru o bună funcționare trebuie să existe o repartizare uniformă a sarciniilor pe căile de rulare, reducerea și limitrea solicitărilor maxime și asigurarea unei uzuri cât mai lente.  Alegerea toleranțelor pieselor pe / în care se montează rulmețtii se face pe baza reglementărilor din STAS 6671-92.

  Prin ISO 1132 : 95 sunt stabilite cinci clase de precizie pentru rulmenți Acestea sunt simbolizate cu: P0; P6; P5 ; P4 si P2, în ordine crescatoare a preciziei dimensionale  ți de rotire. Rulmenții din clasa P0 sunt considerați  cu precizie normală.

Fig. 1.17 Toleranțele și ajustajele montajelor cu rulmenți în reprezentare grafică[4]

Suprafețele de montaj ale rulmenților sunt:

cilindrul exterior, re ,cu diametrul nominal D;

cilindrul interior, ri , cu diametrul nominal d ;

suprafețele laterale plane, paralele între ele la distanța B și cu planul de simetrie al căilor de rulare.

Aceste toleranțe sunt un caz reprezentat ca și general în schimb tolerațele se pot schimba în funcție de tipul și mărimea rulmentului, sau pot apărea cote noi înafară de cele 3 suprafețe.

Toleranțele alezajelor inelelor interioare și cele ale diametrelor exterioare ale inelelor exterioare ale rulmenților sunt standardizate pe plan internațional, fapt pentru care rulmenții se montează pe arbore în sistemul alezaj unitar, iar în carcasă în sistemul arbore unitar. Ajustajul dorit se realizează prin alegerea corespunzătoare a câmpurilor de toleranțe pentru arbore, respectiv pentru alezajul din carcasă.

Alegerea ajustajelor pentru lagărele cu rulmenți este condiționată de o serie de factori, prezentați în continuare:

tipul încărcării inelelor – avem un inel care execută o mișcare de rotație , datorită faptului că el are o încarcare periferică acest inel se montează cu strângere, în schimb inelul fix are o încărcare locală și se montează liber

tipul și mărimea sarcinilor – dacă pe inelul periferic avem șocuri și sarcini mari , se recomandă strângeri cu o forță mai mare , pentru a nu se ajunge la rotirea inelului respectiv în raport cu piesa conjugată

tipul și mărimea rulmentului – în cazul în care avem rulmenți ce au ca și lagăre de rostogolire role se recomandă strângeri mai mari decât la rulmenții cu bile; de asemenea dacă dimensiuniile rulmentului sunt crescute atunci se recomandă strângeri mai mari decât în cazul celor mai mici

condițiile de temperatură – în cazul în care avem o temperatură ridicată în ambientul în care rulmentul funcționează, strângerea ajustajuui dintre fusul arborelui și inelul interior trebuie mărită , iar jocul ajustajului dintre inelul exterior și carcasă trebuie , de asemenea mărit pentru a stopa și preveni rotirea inelului interior , respectiv asigura imobilitatea rulmentului în direcția axială

construcția și materialul arborelui și carcasei – pentru arbori tubulari și carcase cu pereți subțiri sau carcase din materiale ușoare se recomandă strângeri mărite; la carcase cu plan de separație, nu se aleg ajustaje cu strângere, iar în cazul încărcării periferice a inelului exterior, se evită carcasele cu plan de separație sau se folosesc pahare de rulmenți

montarea și demontarea rulmenților – când ambele inele se montează cu strângere, se recomandă folosirea rulmenților demontabili, a rulmenților cu alezaj conic și bucșă de strângere sau de extracție;

deplasarea rulmentului mobil în direcție axială – se realizează prin alegerea unui ajustaj liber pentru inelul încărcat local; pentru rulmenții radiali cu role cilindrice de tip N sau NU, se pot alege ajustaje cu strângere pentru ambele inele, deplasarea axială realizându-se în interiorul rulmentului.

Câmpurile de toleranțe, pentru arbori și pentru alezajele carcaselor se aleg în funcție de condițiile prezentate în tabelul ce urmează.

Ca și factor de măsurare care mai trebuie luat aici în considerare este faptul că rugozitatea are un rol foarte import și influențează suprafețele pe care se monteaza rulmenții( fusul arborelui respectiv alezajul carcasei) trebuie să fie redusă, pentru menținerea caracterului ajustajului la montare și demontare. În general suprafața de montaj ( ca și cea a căii de rulalre în majoritatea cazurilor) se aplică un proces tehnologic de rectificare , respectiv de alezare.

Câmpurile de toleranță la diametrele de montaj ale rulmenților: hx, Mx  (fig. 1.17) nu sunt stabilite după sistemul de toleranțe și ajustaje pentu piese cilindrice prin SR EN 20286 : 97. Poziția câmpurilor este sub linia zero, tangentă la aceasta, cu abaterile superioare es si ES egale cu zero, ceea ce calitativ  corespunde pozițiilor h și aproximativ M din sistemul ISO. Toleranțele de execuție ale rulmenților la dimensiunile de montaj sunt date în cataloagele de rulmenți, pentru fiecare tipodimensiune de rulment. O selecție din toleranțele de execuție este dată în tabelul următor :

            La contactul între două suprafețe cilindrice repartiția presiunilor pe circumferință este aproximativ parabolică. Prezintă un maxim pe direcția forței P și se întinde pe o anumită lungime de arc de cerc în funcție de mărimea jocului și forței P. Lungimea maximă, jumătate din lungimea cercului, se realizează numai la asamblările fără joc (cu strângere). În această situație, presiunea maximă (efortul de compresiune maxim) va fi la valoarea cea mai mică. Rezultatele se pot extinde cu diferențele de rigoare și asupra contactului dintre calea de rulare și corpurile de rulare.

 Rolul  rulmenților de a favoriza rotirea relativă a două piese ne sugerează asamblarea cu joc între inelul exterior și carcasă, respectiv între inelul interior și arbore așa cum sunt reprezentate în figura 1.18

Fig. 1.18 Evoluția uzurii căilor de rulare[4]

În concluzie putem spune că solicitările care se exercită asupra căilor de rulare și uzurile apărute pe parcursul funcționării sunt mai mici dacă se execută montare a rulmentului de tip strângere.

  Dacă se examinează evoluția uzurii pe circumferința căilor de rulare când inelele se rotesc, se observă că va fi influențată de direcția forței P. La inelul interior, care se rotește în raport cu forța P, uzura progresează uniform pe toată circumferința căii de rulare. Se spune că forța este rotitoare în raport cu inelul interior sau că inelul interior are încărcare circulantă. Situația favorabilă este dacă asamblarea între inelul interior și arbore este cu strângere.

 Poziția forței P în raport cu inelele rulmentului determină modurile de încărcare și ajustajele recomandate pentru montarea inelelor în carcasă și pe arbore. La inelul cu încărcare circulantă ajustajul recomandat este de trecere spre cele cu strângere. La inelul  cu încărcare locală se recomandă ajustaje cu jocuri foarte mici. O alegere corectă ar trebui să aibă la bază limitele pentru jocuri și strângeri.

Manualele de proiectare prevăd și ele caractere de ajustaj recomandate fără să evalueze limitele jocului. În unele cazuri se fac referiri la jocul optim ceea ce este insuficient.

  Ajustajele necesare  montajelor cu rulmenți se obțin prin alegerea câmpurilor de toleranță pentru arbori și carcase în funcție de condițiile concrete , constructive și funcționale.

Condițiile de lucru se referă la poziția relativă între direcția sarcinii și calea de rulare a inelului interior, la mărimea sarcinii și la  necesitatea deplasării inelului interior pe arbore.

            Condițiile constructive se referă la tipul alezajului inelului interior, tipul rulmentului și diametrul inelului interior.

        Pentru fiecare combinație posibilă, este notat un simbol al câmpului de toleranță, iar pentru confirmarea alegerii sunt date câteva aplicații specifice din construcția de mașini.

În mod asemănător se aleg simbolurile câmpurilor de toleranță pentru carcasele  în care se monteaza rulmenții din tabel

            Pentru montajele cu rulmenți de precizie clasele P6, P5, P4(SP) si P2 toleranțele arborilor și carcaselor se aleg din tabel.

Fig. 1.19 Diagramele de toleranță pentru motajul cu rulmenți pe arbore și în carcasă[4]

După alegerea caracterelor de ajustaj pentru montajul  inelului  exterior  D în carcasă și a inelului interior d pe arbore, se extrag din tabelele corespunzătoare abaterile superioare și inferioare  ale pieselor ce formează cele două ajustaje. Pentru siguranța și ușurința calculelor se vor schița cele două diagrame de toleranțe ca în figura 1.19

În mod obișnuit se consideră  abatere  probabilă pentru un domeniu de toleranță,  abaterea situată la 1/3 din toleranța sub abaterea superioară es la arbori și respectiv, peste abaterea inferioară EI la alezaje. Aceasta se explică prin tendința de deplasare a dimensiunii de reglare, după principiul maximului de material, în procesele de prelucrare pentru arbori spre diametrul maxim, iar pentru alezaje spre diametrul minim. Pe baza acestor precizări se pot scrie relațiile de calcul pentru abaterile probabile.

Forma suprafețelor pe care sau în care se montează rulmenți trebuie să corecteze eventualele deformații ale inelelor de rulmenți datorate tensiunilor remanente și să nu introducă deformații suplimentare care să modifice jocurile interne ale rulmentului. Abaterile limită de la circularitate și cilindricitate sunt impuse prin STAS 6671-92.

Poziția corectă a planului de simetrie a căilor de rulare (normală pe axa de rotație) este asigurată prin rezemarea laterală a inelelor pe suprafețe plane practicate pe arbore sau în

carcasă, numite umeri laterali. Aceste suprafețe nu trebuie să prezinte bătaie frontală față de axa de rotație impusă de suprafețele cilindrice de montaj.

1.4 Sisteme de control dimensional folosite în industrie

Datorită cerinței pe piață și a evoluției tehnologiei, s-a ajuns în ziua de astăzi la o fabricație industrială de o anvergură mare și de o înaltă tehnologie și precizie a reperelor fabricate.

Pentru a verifica dacă piesele obținute în urma proceselor tehnologice corespund din punct de vedere dimensional cu cotele înscrise pe desenul tehnic este nevoie de o măsurare precisă. Această măsurare se poate face în control activ sau control pasiv. Cele mai des utilizate mijloace de măsurare sunt cele în control pasiv. Aceste mijloace de măsurare în control pasiv se referă la măsurarea în timpul sau după prelucrare dar, spre deosebire de cele de control activ acestea nu influentează prelucrarea în mod direct, mai bine zis nu este un control în buclă închisă de tip feedback. Mijloacele de control pasiv pot pleca de la o simplă cale de măsurare până la un aparat de măsurat în coordonate sau un aparat de măsurare în regim dinamic. În acest capitol se vor tratat în special aparatele de măsurare în regim dinamic. Procesele de măsurare pasive se execută de obicei după procesele de prelucrare finale( rectificare, superfinisare, etc.) dar se pot executa și între procesele tehnologice de prelucrare.

Mijloacele de măsurare pasive pot fi un simplu șubler sau chiar un aparat de măsurare în regim dinamic. Componența lor poate fi una complexă. Dacă este un aparat în regim dinamic atunci ele este constituit din partea de angrenare, partea de palpare/măsurare și sisteme de susținere și prindere.

Fig. 1.20 Schema pprincipală a unui automat de control[9]

Sistemul de mai sus este un stand de măsurare în regim dinamic, defapt fiind o reprezentare a unei structuri mecanice a unui post de lucru.În figură cu cifra unu este reprezentată roata dințată a angrenajului de transmitere, doi este melcul care face parte din angrenaj, elementul numarul 3 este motorul de curent continuu care actionează angrenajul iar elementul numărul patru este sistemul de fixare al tijelor palpatoare din componența traductorului.

Fig 1.21 Post de control dimensional al arborilor[9]

Din punct de vedere constructiv, un astfel de post de control are aceeași structură ca și în cazul folosirii unei aparaturi clasice de măsurare, cu deosebirea că în locul ceasurilor comparatoare sau microcomparatoare se pot dispune senzori de deplasare cu sau fără contact cu piesa.

Traductoarele sunt foarte importante datorită faptului ca ele fac măsurarea, adică transformă o mărime fizică într-o mărime electrică sau digitală măsurabilă. Ele pot fi simple sau complexe.Pot fi traductoare pneumatice, inductive, incrementale, optice ,ultrasonice, laser, rezistive,etc.

Fig 1.22 Senzor inductiv de deplasare folosit la sistemele de măsurare[9]

Mai sus s-au prezentat posturi de control pasiv după prelucrare fără a avea vreo influență în prelucrare. Aceste posturi nu influențează cu nimic prelucrarea și se face după o frecvență dată de către ingineri de calitate. Nu se poate face un control sută la sută însă se stabilește un eșantion sau se spune o frecvență de măsurare( spre exemplu una din zece piese să fie măsurate, la 100 de piese se măsoară zece) . Această frecvență este luată statistic în funcție de cât de vulnerabile sunt piesele prelucrate și cât de repede se poate strica reglajul mașinii. Spre exemplu dacă se observă că după un reglaj bun primele 50 de piese ies bune, după mai multe eșantioane măsurate, statistic vorbind mașina are o capabilitate mare și nu este necesar să efectuăm măsurări foarte des.Aceste sisteme pasive pot fi:

integrate în linia de fabricație

posturi de lucru după prelucrare

Fig 1.23 Sistem de control pasiv integrat în linia de fabricație

Controlul activ poate compensa în timpul prelucrării deformația elastică de temperatură,uzura sculei , generarea de erori sistematice, iar când dimensiunea prescrisă este atinsă, el semnalează și realizează o oprire automată pe bază de comandă.

Metodete de măsurare în cadrul controlului activ sunt:

metoda de măsurare directă

metoda de măsurare indirectă

metoda de măsurare a împerecherii

metoda de măsurare după valori stabilite pe cale statistică

Prin utilizarea controlului automat activ se realizează o îmbunătățire a producției și a calității pieselor prin reducerea și chiar evitarea rebuturilor, nu necesită atâția oameni în controlul tehnic de calitate și în reglaj, și eficientizează spațiu de producție prin reducerea locului ocupat de către utilaje.

Fig. 1.24 Sistem de control activ integrat în inia de fabricație

2. Analiza soluților existente și justificarea temei alese

2.1Justificarea temei alese

Datorită evoluției tehnologiei și dezvoltării producției, este necesar ca după procesul tehnologic de fabricație să evaluăm din punct de vedere dimensional reperele fabricate. Acest procedeu de verificare se face cu ajutorul aparatelor de control dimensional. Complexitatea și precizia lor crește odată cu avansarea tehnologiei.

La început aparatele de măsură nu aveau o precizie foarte mare și nu erau de o complexiate foarte mare. Primele aparate de măsurare efectuau un control dimensional pasiv și în regim static. Ca și exemplu de un prim instrument de măsură putem vorbi despre șubler. El este format din 2 rigle gradate și poate măsura dimensiuni și de tip arbore și de tip alezaj. Un alt aparat care a fost printre primele și are o precizie mai mare decât șublerul este micrometrul. Micrometrul este format dintr-un cadru de măsurare și un șurub gradat cu un pas de avans de un micron. Aceste sisteme sunt independente și nu au nevoie de un alt cadru de susținere pentru a efectua procesul de măsurare. Un instrument de precizie mare care nu poate măsura fără un cadru de sustinere este ceasul comparator. Ceasurile comparatoare sunt formate dintr-o tijă de măsurare și un cadran cu ac indicator. În ziua de astăzi ele au evoluat ele au evoluat și tijele nu se orientează doar într-un plan ci pot fi orientate în mai multe planuri. Ele dispun acum și de un ecran digital care este mult mai ușor de citi decât ceasul cu ac indicator.

Fig. 2.0 Aparate de măsură simple(șubler, micrometru, ceas comparator)[10]

Chiar dacă au fost printre primele sisteme și tehnologia a evoluat ele încă sunt folosite cu desăvârșire în ziua de astăzi în producție mai ales la postul de lucru după efectuarea unui procedeu tehnologic de prelucrare. Avantajul lor la postul de lucru este că nu sunt complicate deci nu este necesară o instruire complexă și nu sunt costisitoare. Ele sunt folosite foarte mult și cu scop didactic în pregătirea operatoriilor sau a inginerilor.

În urma stagiului de practică care l-am susținut în cadrul unei companii la un segment de calitate, care fabrică repere de tip rulmenți cilindrici cu cerințe speciale, de dimensiuni mari, am intrat în contact cu diferite aparte de măsură de înaltă tehnologie. Aceste aparate erau destinate măsurătorilor rolelor și inelelor și măsurau abateri de tip : diametru, circularitate, bătaie radială, bătaie frontală, ondulații, rugozitate, etc. Cele mai complicate aparate de măsurare pentru aceste abateri erau în regim dinamic. Principalul aparat din care m-am inspirat să-mi aleg tema de licență a fost MWA 250 , un aparat de măsurat role fabricat de firma SKF.

Fig. 2.1 Aparatul de măsură SKF MWA 250SA[11]

Acest aparat folosește un traductor inductiv de înaltă precizie, dispune de un sistem de prindere în trepte cu patru bacuri și cu șurub micronic de reglare. Dispune de o transmisie cu sistem pneumatic, are encoder pentru turația motorului. Măsoară abateri de circularitate, bătaie radială și în special este conceput pentru măsurarea abaterii de ondulație.

Fig. 2.2 Principiul de palpare al mașinii[11]

Dispune de un monitor și o tastatură pentru interfațarea cu utilizatorul. Pentru producție, la calculatorul integrat se poate adapta o imprimantă pentru a se crea o fișă de măsurători.

Elementele aparataului:

1- monitor

2- masa rotativă de prindere(mandrină) cu sistem de centrare

3- sistemul electronic de măsurare

4- sistemul de prindere al tijei palpatoare

5- tija palpatoare

6- sistemul pneumatic

Fig. 2.3 Elementele aparatului de măsurat MWA 250SA

Ca și specificații ale aparatului:

măsurare inele între 90 so 250 mm diametru

înațimea maximă a pieselor măsurate de 250 mm

greutatea reperelor măsurate de maxim 100 kg

reglarea vitezei manuală

senzor de tip inductiv

folosește software-ul WinMWA

eroare de măsurare maxim 0.1 microni

greutate 160 kg

alimentare 220 V

funcționarea sistemului pneumatic la 5 bari

Sistemul folosește ca și software de analiză a spectrului de frecvență măsurat un filtru de tip Fourier ce filtrează ondulațiile pe 3 frecvențe(mici,medii,mari). În cadrul sofware-ului se pot seta parametri de atenționare, se pot face foi parametrice, permite introducerea toleranțelor după standardele necsare,etc. Un sistem interesant pe care el îl are este sistemul de angrenare. Acest sistem crește sau scade viteza după controlul manual direct al utilizatorului către sistemul de prindere al pieselor. Este singurul aparat de pe piață destinat măsurării ondulațiilor specifice la role de rulment, cu cerințe speciale în funcție de standardele actuale.

2.2 Analiza soluțiilor existente

Industria mașinilor de măsurat în coordonate are o evoluție fantastică. Deja încep să se dezvolte anumite tipuri de mașini de măsurat pentru repere speciale, cu traductoarede tip laser sau optice, cu contact și aceste aparate sunt construite pentru a fi cât mai ușor de utilizat, fără a fi necesară o instruire de lungă durată cu specific tehnic ridicat.

Un aparat similar cu MWA 250SA este un aparat fabricat de compania ZYS Bearing , aparatul fiind special destinat pentru măsurarea rolelor și inelelor de rulment. Este un concept care se canalizează în special pe măsurarea abaterii de ondulație și abaterii de circularitate. Acest tip de mașina de măsurat funcționează pe același principiu pe partea de angrenare a sistemului de prindere.

Fig. 2.4 Aparatul de măsură Y90[12]

Acest sistem se diferențiază față de MWA250 prin faptul că este compus din 2 părți principale și anume: masa de măsurat și sistemul informatic. Acest lucru reprezintă și un avantaj și un dezavantaj. Ca și dezavantaj este faptul că ocupă mai mult spațiu dar are ca avantaj faptul că sistemul informatic este mult mai dezvoltat, acesta poate fi conectat la o rețea de internet, are o unitate optică unde se pot scrie sau citi discuri optice, iar un alt avantaj masiv este interfața cu utilizatorul care este mai mult amabilă și prietenoasă decât la MWA 250.

Un aspect prin care se diferențiază nu numai de mașina de măsurat MWA250 ci și de alte mașini din lume este faptul că oferă o măsurătoare în timp real. Profilul se construiește odată cu scanarea incrementală a velelor de pe reperul măsurat. La celelealte aparate rezultatele apar după ce se efectueaza o măsurare și după ce soft-ul prelucrează datele.

Aparatul Y90 mai prezintă un avantaj și anume faptul că are o temperatură de lucru mult mai mare decat celeelalte aparate, el poate să funcționeze între 10 si 30 de grade celsius. Acest aparat este potrivit pentru măsurătorile de înaltă precizie în schimb nu este destinat producției unde nu este prea mult loc, acest aparat având nevoie de un spațiu mai mare decât celelalte aparate de măsură de acest fel. Se poate spune că este mai potrivit pentru un laborator de tehnică de măsură și nu pentru măsurători pasive de industrie.

Un alt aparat produs de aceasi firmă este YZD400 care este similar adică face măsurători pentru role și inele în regim dinamic. Acest aparat nu este atât de performant datorită faptului că el nu măsoară ondulații ci măsoară doar abateri de cilindricitate și abateri de diametru( variația diametrului) . Ca și formă constructivă este diferit, ele este format din două piese dar , are nevoie de o masă-suport pentru a se fixa. Acest tip de mașină de măsurat functionează ca și sistem de angrenare pe același principiu ca celelalte mașini.

Fig. 2.5 Aparatul de măsură YZD400[13]

Firma ZYS produce mai multe tipuri de parate de măsură pentru regim dinamic. Există mașini de măsurat care sunt multi-parametrice și care exercită o măsurare mai complexă față de celalalte mașini. Un exemplu de astfel de mașina este ZD9205Q (fig 2.6).

Fig. 2.6 Mașina de măsurat ZD9205Q[14]

3. Proiectarea standului de măsurare

3.1 Considerente generale

Datorită faptului că în ziua de astăzi tehnologia ne permite ca prima oară să proiectăm și să simulăm părțile mecanice, se folosesc soft-uri de proiectare 3D și de simulare.

Pentru proiectarea 3D a sistemului pe care doresc să îl fabric folosesc software-ul CATIA V5 elaborat de firma Dassault Systemes. Denumirea CATIA provine de la Computer Aided Three Dimensional Interactive Application – Aplicație interactivă tridimensională asistată de calculator. Software-ul a fost creat de către firma Dassault în anul 1970 și prima lui utilitate a fost de a proiecta un avion de luptă cu reacție. După ce s-a observat că programul era destul de fiabil s-a adaptat și pentru industria aerospațială, industria de automobile, construcția de ambarcațiuni și s-a infiltrat în multe alte industrii.

Ca și principiu de funcționare este destul de ușor de utilizat. Principiul de bază al acestui software în crearea și proiectarea geometriilor este plecarea cu un desen din 2D și ajungerea în 3D prin diferite instrumente pe care le posedă soft-ul.

Principalele elemente care se folosesc în crearea geometriilor 3D sunt: Pad, Pocket, Shaft, Ribbon, și multe alte instrumente.

Comanda Pad este cea mai simplă și cea mai folosită comandă. Ea crează dintr-un model 2D o extrudare, ceea ce transformă o geometrie într-un corp. Spre exemplu dacă dorim să facem un cub, executăm desenul unui pătrat în platforma 2D după care ieșim în 3D și cu comanda Pad se execută o extrudare.

Comanda Pocket execută o prelucrare în geometria 3D. Pentru a utiliza această comandă este necesar să avem deja o geometrie 3D în care să facem prelucrarea. Spre exemplu dacă avem o placă și dorim să facem o gaură se procedează în felul următor: se selelctează suprafața pe care dorim să facem gaura, intrăm în modul 2D și creăm geometria (forma) alezajului. După aceasta ieșim în modul 3D al soft-ului și cu comanda pocket executăm prelucrarea după forma 2D pe care am executat-o după o adâncime pe care o dăm noi.

Fig. 3.0 Software-ul CATIA[15]

O altă comandă foarte utilă este comanda Shaft. Este destinată creării arborilor. Este foarte ușor de utilizat pentru a crea un arbore sau orice piesă de rotație după un profil dat. Ca și funcționare a acestei comenzi: prima oară se crează jumatatea profilului arborelui care dorim să îl facem. După acest procedeu de lucru în spațiul bidimensional al software-ului , facem cotările aferente . Urmează pasul final și acela de a crea corpul. Acest lucru se face prin ieșirea în modul tridimensional, executarea comenzii Shaft și introducerea numărului de grade de rotire pentru crearea corpului.

Pe lângă crearea de geometrii tridimensionale , acest software are multe alte facilități care se utilizează după crearea unui corp tridimensional. Spre exemplu modulul de software are încorporată o funcție în care se poate crea un desen de asamblu sau de execuție cu toate cotele aferente. Are totodată posibilitatea și de a face o analiză cu element finit(FEA, în română MEF) care ne ajută să vedem dacă corpurile pe care le proiectăm în soft vor rezista.

Un alt software pe care îl folosim la simularea parților mecanice este LMS Virtual Lab și are la baza software-ul CATIA. Interfața este asemănătoare, și în acest soft se pot crea geometri tridimensionale în schimb are alte module pentru simulare mecanică,etc.

Acest sofware are multe module integrate pentru orice fel de analiză. Spre exemplu generează și graficele de moment, sau de torsiune, se pot face și vedea structurii, simulare acustică, simulare de temperatură,etc.

Fig. 3.1 Simulare în sfoware-ul LMS Virtual Lab[16]

Ca și mod de funcționare pentru simularea ce urmează să o facem, primul lucru care trebuie făcut este să creem geometriile în software-ul CATIA. După acest pas este necesar să importam în LMS geometriile și să le definim ca și corpuri existente. Urmează pasul de a defini care sunt piesele fixe (fixed to ground) și care sunt piesele mobile ce urmează să facă o mișcare relativă față de cele fixe. După ce am definit corpurile este necesar să definim cuplele. Există mai multe tipuri de cuple care le avem la dispoziție: rotație,translație,șurub,elicoidă,fixă,etc. După ce se definesc cuplele este necesar introducem așa numitele „driver-e” . Aceste driver-e sunt defapt forțele și momentele care dau mișcare cuplelor. Aici se pot seta parametrii de deplasare în milimetri, de rotire în unghiuri sau după anumite formule.

Folosind soft-ul CATIA se proiectează și modelează urmatoarele componente:

placa superioară

placa inferioară

casetele de susținere a rulmențiilor

tijele filetate

șaibele

bucșele

rulmenții

motorul

fuliile

mandrina de prindere a pieselor

arborele

suportul motorului

sistemul de centrare al arborelui

Totodată aceste piese fiind modelate, pasul urmator este să se construiască standul în 3D cu ajutorul modulului de asamblare.

Folosind tot acest soft se va crea o analiză cu element finit( MEF) pentru depistarea zonelor mai mult solicitate.

Pentru simularea părții mecanice se va utiliza soft-ul LMS Virtual Lab folosind geometriile create în software-ul CATIA

3.2 Placa superioară

Standul de măsurare care urmează să fie realizat este format din două plăci metalice: placa superioară și placa inferioară. Placa superioară are rolul de a susține arborele, rulmentul radial-axial conic și talpa magnetică cu suportul pentru prinderea traductorului.

În partea de proiectare a standului am plecat de la modelarea placiilor. Aceasta modelare am facut-o cu ajutorul soft-ului CATIA din cadrul software-ului LMS. Am pornit de la crearea unui nou Schetcker( schița) în 2D.

Fig. 3.2 Modul de intrare în Sketcher

După ce am am creat un nou „Part” , adică un nou fișier, trebuie să selectam un plan și să intram în el. Acest pas este necesar pentru a intra în modul 2D.

Fig. 3.3 Selectarea planului de lucru

În aceste etape parcurse pană acum am reușit să definim un nou fișier cu extensia .cat și să intram în planul 2D. Urmatoarele comenzi folosite vor fi Pad și Pocket. Vor urma mai multe operații succesive de prelucrare pentru crearea acestei plăci superioare. Pe suprafața plăcii sunt dispuse cinci găuri. Patru găuri sunt pentru tijele de susținere iar cea mare care este mai către interior este gaura prin care va trece arborele. Se adoptă acest model constructiv datorită faptului că cele două plăci îmi asigură o centrare mult mai bună , respectiv rulmenții de pe plăci asigură o bună centrare, rulmentul de jos fiind chiar și centrabil prin sistemul de prindere cu 3 șuruburi de fixare.

Pentru următorul pas de creare este nevoie să desenăm dreptunghiul care este defapt forma plăcii. Pentru acest proces se foloseste comanda rectangle.

Fig. 3.4 Selectarea comenzii Rectangle

După selectarea acestei comenzi, se crează dreptunghiul. Pentru ca să avem dimensiuniile exacte acest dreptunghi trebuie să fie cotat. În urma procesului de proiectare am adoptat că placa va avea lățimea de 270 de milimetri iar lungimea va fi de 430 de milimetri. Grosimea plăcii este de un centrimetru.

Fig.3.5 Dreptunghiul realizat în 2D în modul Sketcher

Adoptarea acestor dimensiuni se face din urmatoarele cauze:

pentru a fi suficient loc pentru sistemul de angrenare

adaptarea și schimbarea cu ușurință a motorului

să fie destul loc pe placa superioară pentru talpa magnetică

să aibă loc sistemul de centrare

pentru introducerea între plăci a unui posibil circuit de comandă

pentru scaderea centrului de greutate

pentru a fi o distanță suficientă între șuruburile de susținere și arbore

pentru o masă optimă în vederea reducerii vibrațiilor

După ce aceste operații au fost realizate urmează să ieșim în modul 3D și să creem o extrudare a așa zisului „material” . Pentru aceasta vom folosi comanda Pad. După ce dăm click pe această comandă , avem posibilitatea de a stabili grosimea de extrudare.

Fig. 3.6 Modulul de execuție a extrudării

După ce s-a executat acest pas, s-a creat primul corp 3D din proiect și anume placa superioară. Această placă , așa cum este în stagiu de acum, fară găuri, este similară cu cea inferioară. Diferența se va vedea datorită faptului că pe placa inferioară avem mai multe găuri care sunt necesare pentru suportul de susținere al motorului împreună cu sistemul de angrenare.

Fig. 3.7 Placa proiectată fără găuri

Urmatorul pas este să executam alezajele de tip gaura. Placa dispune de 4 alezaje cu diametrul de 17 milimetri. Tijele filetate ce trec prin această placă au diametrul de 16 milimetri dar este necesar să rămână un milimetru pentru a intra cu ușurință tijele în placă.

Pentru a executa aceste găuri în proiectare este necesar să selectam suprafața plăcii și să intram în modul 2D. Acolo se vor executa cele 5 cercuri cu diametrele necesare.

Pentru ușurință și rapiditate am folosit 2 axe care se intersectează în centrul plăcii pentru a folosi comanda Mirror s-a execut desenul doar pentru o gaură.

Fig. 3.8 Modul 2D pentru executarea găurilor

După ce acest pas a fost făcut este necesar să ieșim în modul 3D și cu ajutorul comenzii Pocket să executăm găurile străpunse. Aceleași operații se folosesc și pentru a executa gaura de trecere a arborelui cu diametrul de 27 de milimetri.

Fig. 3.9 Placa superioară finalizată 3D

3.3 Placa inferioară

Placa inferioară spre deosebire de placa superioară este prevazută cu o gaură în plus. Această gaură este necesară pentru a prinde suportul de fixare al motorului. Ca dimensiuni și ca material folosit , placa inferioară nu se deosebeste cu nimic față de placa superioară.

Placa superioară are și ea gaură pentru trecere a arborelui. Aceasta este concepută pentru fiabilitate adică, ea permite schimbarea tipului de angrenaj prin cuplarea unui motoreductor direct în capătul inferior al arborelui.

Fig. 3.10 Placa inferioară

Placa inferioară este mai solicitată față de cea superioară. Acest fapt se datorează greutății sistemului de prindere al motorului , de motor , sistemul de centrare al arborelui. Placiile sunt fabricate dintr-un material de tip oțel laminat. Oțelul este un metal aliat obținut din combinarea fierului cu carbon. este un material rezistent, totodată nu este casant și are o largă utilizare în industrie. Ca și material este foarte greu de prelucrat, necesitând mașini unele cu forțe de prelucrare mari. Pe aceasta placă s-au aplicat 2 procese tehnologice de prelucrare și anume: găurire pentru executarea celor 5 repectiv 6 găuri și debitarea plăcii pentru aducerea ei în cote.

Această piesă nu a fost supusă la nici un proces de îmbunătățire printr-un tratament termic.

3.3 Tije de susținere

Pentru a susține cele două plăci se folosesc 4 tije filetate complet. Acest tije sunt alese din standard

Standardul din care sunt alese este DIN 975-4.8 ZA, standard ce reglementează tijele complet filetate. Aceste tije se găsesc în comerț la lungimea de 1000 de milimetri. În cadrul standului proiectat se folosesc tije filetate cu lungimea de 300 de milimetri. Avantajele folosirii tijelor filetate ca și creare a unuei asamblări demontabile sunt:

execută o strângere de forță mare cu o forță de acționare relativ mică

permit o montare și o demontare ușoară

se execută în serie mare și datorită acestui fapt ele au un cost scăzut

asigură interschimbabilitate datorită standardizării

sunt sigure în exploatare

Fig. 3.11 Modul de generare al filetului [17]

Filetele sunt standardizate, mai ales cele triunghiulare. Filetele pot fi de mai multe tipuri și de mai multe destinații. Au o clasificare vastă care se regăsește în foarte multe domenii industriale. Tehnologia de elaborare a lor este diferită , în funcție de calitatea acestora. Spre exemplu dacă se foloseste un șurub care nu este supus la forțe mari, el poate fi elaborat prin procedeul normal de strunjire. În schimb dacă avem nevoie de un șurub rezistent în timp și la forțe, se foloseste un procedeu special numit rulare. Acest procedeu nu afectează liniile de suprafață ale materialului și acest fapt conferă o rezistență mai mare a filetului. O asamblare cu șurub este definită de mai multe caracteristici.

Fig 3.12 Caracteristicile unei asmblări cu filet triunghiular[17]

În cadrul proiectării în CATIA nu se elaborează o tijă cu filet ci se ajunge la o simplificare prin crearea unei simple tije. Tija are o lungime de 300 de milimetri și un diametru de 16 milimetri datorită faptului că tija filetată este metric 16(M16). Acesta se elaborează foarte simplu prin crearea în 2D a unui cerc cu diametrul de 16 milimetri și extrudarea lui până la 300 de milimetri. Se alege această lungime pentru a asigura distanța de 170 de milimetri între placa superioară și placa inferioară și pentru a rămâne destulă distanță a tijei la intrarea în placa inferioară( pentru picioarele de susținere) și pentru a rămâne loc de reglare.

Fig. 3.13 Tija filetată proiectat 3D

Aceasta este o simplificare, nefiind necesar în proiectare să creem o tijă filetată. Se adoptă M16 datorită faptului că tija trebuie să aibă o rezistență la compresiune și nu trebuie să aibă flambaj.

Fig. 3.14 Tija complet filetată[18]

Materialul utilizat pentru elaborarea construcției elementelor de asamblare demotabilă

( șurub și piuliță) sunt din categoria oțelurilor de calitate. Alegerea materialului specific se face în funcție de mediul de lucru, solicităriile la care este supus , condițile de solicitare.

În general șuruburile și piulițele sunt executate din oțeluri grupate în clase de calitate , conform STAS 2700/3 , ținând cont de caracteristicile principale mecanice.

Pentru șuruburi, fiecare clasa de calitate este simbolizată prin două cifre cu un punct între ele( exemplu 4.8 ,6.8, 12.9). Aceste inscripții aduc informații despre caracteristicile mecanice minim impuse materialelor cuprinse în clasa de calitate.

Fig. 3.15 Dimensiunile caracteristice piuliței[19]

În proiectarea 3D se execută un șurub fără filet interior, fiind important doar hexagonul exterior. Procedeul prin care se elaborează modelul 3D este următorul. Se crează în 2D modelul exterior al piuliței și se extrudează la lățimea specificată în standard.

Fig. 3.16 Modelul 3D al piuliței

Pentru ca asamblarea cu filet să fie completă, este nevoie și de un alt element numit șaibă. Datorită faptului că în standul folosit, la tije avem 16 piulițe, vom folosi 16 șaibe plate normale. Se aleg șaibele plate datorită faptului că, dacă se folosesc șaibe Grover, nu se poate face o centrare a plăcilor corectă.

Fig. 3.17 Dimensiuniile caracteristice șaibei[20]

Modelul 3D este un model de elaborare simplu, executându-se profilul rotund al șaibei prin 2 cercuri și extrudarea lui la lățimea șaibei dată de standard. Standardul în care se regăsesc dimensiunile este DIN 9021.

Fig. 3.18 Modelarea șaibei 3D

3.4 Montajul cu rulmenți

În cadrul standului există un montaj cu 2 rulmenți, un rulment radial axial cu role conice și un rulment radial cu bile. Rulmentul radial axial cu role conice este de tip 30204 iar rulmentul radial cu bile este de tip 6204.

Acesti rulmenți sunt făcuți special pentru turații mari. Diametrul interior al celor doi rulmenți este de 20 de milimetri. La aceste tipuri de rulmenți de serie, diametrul interior se calculează din ultimele două cifre al serieri rulmentului. Modul de calcul este următorul: ultimele două cifre din seria rulmentului se înmultesc cu cifra 5 și se obține diametrul interior.

Rulmentul radia-axial are două roluri și anume: susține greutatea mandrinei și a arborelui adica preia forța axială și centrează în partea de sus arborele. Rulmentul axial de pe placa inferioară are rolul doar de centrare, restul forțelor fiind preluate de către rulmentul radial-axial de pe placa superioară.

Fig. 3.19 Proiecția 3D a rulmentului radial-axial

Fig 3.20 Proiecția 3D a rulmentului radial

Fiecare rulment are caracteristici diferite cum ar fi, diametrul interior, lătimea, diametrul exterior , încărcarea radială,încărcarea axială, timp de funcționare,turații,etc. Specificațiile sunt regăsite în tabelul următor, iar caracteristiciile exacte specificate pe desen se regăsesc în fig 3.21 cu toate cotațiile aferente.

Fig. 3.21 Caracteristicile dimensionale ale rulmentului radial-axial[21]

Rulmentul complet are o greutate totală de 120 de grame. Preia forțe radiale de 27000 de newtoni și sarcina axială preluată este de aceași valoare. Viteza maximă la care poate funcționa este de 16800 de rotații pe minut, iar viteza maximă de referință recomandată în funcționare este de 10500 de rotații pe minut. Dimensiuniile rulmentului sunt preluate din stasul DIN ISO 355/ DIN 720.

Fig. 3.22 Caracteristicile dimensionale ale rulmentului radial cu bile[22]

3.4 Casetele de susținere

În cadrul acestui montaj cu rulmenți, un factor important al susținerii lor este sistemul de caseste de prindere a rulmențiilor. În acest stand avem 2 casete, una fixă și una mobilă.

Pe placa superioară se află caseta de prindere fixă. Există mai multe metode de prindere ale casetei însă cea dorită este aceea prin fixare cu sudura. Aceste casete de rulmenți sunt construite exact pentru a fi potrivite pentru susținerea rulmențiilor.

Diametrul interior al casetei corespunde cu diametrul exterior al rulmentului. Grosimea peretelui casetei este de 2 milimetri.

Fig. 3.23 Primul pas de elaborare în 3D a casetei

Pentru proiectarea acestui sistem este necesar să creem un cilindru. Se execută un cerc care are valoarea diametrului exterior al casetei . Următorul pas este de a crea alezajul în care intra rulmentul. Dupa aceea se execută o gaură străpunsă prin care va trece arborele. Gaura prin care va trece arborele este mai mare decat arborele pentru a permite o introducere mai ușoara a arborelui și pentru a permite centrarea lui.

Fig. 3.24 Modelul final al casetei de susținere

3.4 Suportul motorului

Datorită faptului că arborele central trebuie antrenat într-un mod, se alege un motoreductor de curent continuu. Acest sistem trebuie elaborat dintr-un material rigid care trebuie să fie din materiale dure. Pentru acest suport motor am ales să folosesc ca și material oțelul.

Acest suport trebuie să îndeplinească 3 funcții și anume:

prinderea motorului

întinderea curelei

întărirea legăturii dintre motor și reductor

Prima funcție este și cea mai importantă datorită faptului că acest suport trebuie să fie rigid, să corespundă cu cotele necesare prinderii motorului, cu înălțimea necesară dispunerii motorului, etc.

A doua funcție este și ea necesară datorită faptului că, dacă nu există o trensiune necesară între fulie și curea atunci nu apare forța de frecare( este o forță de frecare redusă) ce nu permite transmiterea momentului.

Datorită faptului că sistemul principal de angrenare este format din 2 părți și anume motor și reductor, ele sunt prinse între ele de către 2 știfturi. Pentru a rigidiza această conexiune acest suport motor execută acest lucru.

Fig. 3.25 Figura 3D simplificată a motorului

Acest suport prinde mtorul cu ajutorul unor șuruburi M8 . Se adoptă acest tip de șurub datorită faptului că: această asamblare între cele 2 plăci care prind motorul nu necesită o forță mare de strângere ; și nu este necesar să îngreunăm asamblul ăi să îl supradimensionăm, nefiind necesar un suport foarte mare.

În cadrul acestui suport de prindere se regasesc 4 șuruburi M8 și patru piulițe. Pentru prinderea suportului pe placa inferioară este nevoie de 2 șuruburi și 2 piulițe de aceași dimensiune ca și la piulițele de strângere ale motorului.

Fig. 3.28 Prima variantă a sistemului de prindere al motorului

Aceasta este prima variantă de prindere a motorului care s-a proiectat. Aceasta variantă nu necesită doar o gaură în prinderea suportului ci necesită și un alezaj de traseu circular prin care tot suportul să își poată modifica poziția. Această modificare a poziției duce la deplasarea suportului împreună cu motorul în favoarea măririi distanței dintre axe( axa motorului și axa arborelui).

Acest tip de prindere al motorului are avantajele ca:

permite schimbarea motorului

permite întinderea curelei

acceptă o gamă de lungimi pentru curea

demontare ușoară

distanța dintre axe se poate modifica ușor

înăltimea dispunerii motorlui este variabilă

asigură o prindere rigidă între motor și reductorul din capătul lui

nu necesită un proces de fabricație greu și nici materiale scumpe

Al doilea tip de sistem de prindere al motorlui este proiectat din 3 piese și anume: 2 plăci de prindere și un profil extrudat de tip L. Acesta are avantajul că necesită o singură gaură în placa inferioară.

Fig. 3.29 Al doilea model de suport

Acest tip de suport pentru motor are avantajul că oferă o gamă mai largă de schimbare a curelei, adică distanța dintre axe poate fi mărită sau micșorată mult mai mult.

3.5 Motorul de curent continuu

Pentru antrenarea arborelui în cadrul acestui stand se foloșete un motor de curent continuu.

Acest motor are dimensiuni reduse în schimb, el oferă o putere îndeajuns de mare pentru a se face angrenarea.

Fig. 3.30 Dimensiuniile motorului împreună cu reductorul

Acest motor are un reductor detașabil care amplifică momentul și reduce turația cu un raport de 35:1 . Reductoru este format dintr-un angrenaj planetar cu roți dințate. El este construit din plastic și este detașabil față de motorul de curent continuu.

Fig. 3.31 Ansamblul roților dințate din reductor

Fig. 3.32 Desenul de asamblu al reductorului

Acest motor de curent continuu dispune de doi senzori Hall integrați. Ei sunt dispuși la 90 de grade. Sunt necesari doi senzori, unul pentru a detecta turația și dacă lucrează concomitent se poate afla și sensul de rotație.

Fig. 3.33 Semnalul dat de către senzorii Hall

Ca și fire de legătură, motorul dispune de șase fire. Două fire sunt destinate legării la sursa de alimentare , două fire sunt intrarea din senzorii Hall iar celelalte două fire sunt pentru alimentarea senzorilor.

Fig. 3.34 Dispunerea firelor în capătul motorului

Fig. 3.35 Diagrama de funcționare fără reductor

3.6 Analiza cu element finit și memoriu de calcul

Pentru determinarea rezistenței standului și pentru simularea lui se folosesc trei metode și anume: calcul de dimensionare a șurubului, analiza cu element finit în soft-ul CATIA și simularea mișcăriilor de rotație în soft-ul LMS VirtualLAB.

În prima fază s-a încercat analiza completă cu element finit pentru calcul însă datorită faptului că au existat prea multe elemente componente (44) , calculatorul nu a reușit să facă aceasta analiză. Pentru a se rezolva situația s-a reconstruit cadrul în CATIA fără prea multe elemente, rezumându-se doar la cadrul standului, arbore și mandrină.

În urma acestei analize se pot afla informații precum:

unde se află cel mai solicitat punct

care este cea mai mare forță de rezistență și cea mai mică

distribuția forțelor

proprietățiile materialului folosit

animarea deformațiilor

depistarea potențialelor zone critice

În urma analizei CATIA s-au aflat mai multe lucruri cum ar fi printre primele analiza Von Misses. Ea ne arată dacă structura rezistă sau nu la stresul care este supusă. Trebuie precizat că înainte da a începe orice analiză de element finit trebuie să aplicăm materialele pe piesele contruite în CATIA. În cazul nostru materialul aplicat este oțelul, neexistând o clasificare mai detaliată despre oțel și aliajele acestuia.

În cadrul tuturor analizelor făcute pe acest stand nu se aplică nici o forță, ci este necesar doar să definim modulul gravitațional pentru ca programul să calculeze forța cu care se solicită structura. Avem posibilitatea de a adăuga forțe, presiuni dar în cazul nostru nu este nevoie.

Fig. 3.36 Analiza Von Misses în CATIA

În urma acestei analize s-a depistat că cele mai solicitate puncte sunt îmbinăturile între tijele de susținere și plăcile componente. Totodată s-a aflat că standul rezistă la forțele la care este supus.Totodată în urma analizei Von Misses se poate depista și maximul unde este solicitat cadrul standului.

Fig. 3.37 Punctul maxim global al analizei Voin Mises

În următoarea analiză se pot vedea vectorii de deplasare ai structurii materialului. În această analiză se arată cum se deplasează structura materialului în timp și unde este cea mai mare influență asupra deplasării.

Fig. 3.38 Vectorii de deplasare în analiza MEF

În urma acestei analize se poate observa că mandrina influențează cel mai mult asupra deplasării vectorilor de solicitare. Se poate spune că nu este așa datorită faptului că în CATIA, mandrina este definită ca un cilindru de metal plin, în timp ce el în realitate nu este așa, interiorul lui fiind format din mai multe elemente dar care nu au o greutate atât de mare cât se arată în CATIA. Și în urma acestei analize se arată că standul este rezistent la solicitările la care este supus.

Următoarea analiză este analiza de deformare. Aceasta ne arată dacă exista deformări majore în cadrul standului analizat.

Fig. 3.39 Analiza de deformare în CATIA

Totodată soft-ul ne oferă posibilitatea de a vizualiza anumite informații despre:forțele suportate , despre proprietățiile materialului, densitatea materialului, etc.

Fig. 3.40 Informațiile despre analiza cu element finit

În ceea ce privește analiza dorită nu s-a putut efectua , în cadrul ei s-au putut observa doar legături de forță dintre componente.

Fig 3.41 Analiza MEF dorită.

Pentru simularea în LMS VirtualLab s-a creat un model mai simplu pentru a eficientiza simularea părții mecanice.

Fig. 3.42 Modelul pentru simularea în LMS

Pentru a se calcula tijele filetate se va folosi o formulă de dimensionare a lor. Se calculează tijele pentru că ele sunt sistemul de susținere a plăcilor deci de ele depinde rezistența standului de măsurare.

Se pleacă de la calcularea forței cu care se acționează asupra tijelor. Acest calcul se face prin înmulțirea masei maxime a standului cu coeficientul de accelerație gravitațională.

392.4 N (valoarea forței totale)

Urmează să se calculeze ce forță se aplică pe fiecare șurub. Valoarea care am obținut-o anterior este aplicată pe toate cele patru tije. Pentru aflarea forței care se aplică unei tije se împarte valoarea obținută la patru.

Această valoarea este forța care se aplică unui șurub. Urmează dimensionarea șurubului.

= 7.6 mm

În urma acestui calcul s-a aflat că diametrul minim al tijei filetate trebuie să fie 8 milimetri(M8). Datorită faptului ca este un stand pentru măsurare, s-a adoptat tije filetate M16 pentru un adaos de rezistență și greutate. În plus, dacă am adoptat tijele supradimensionate suntem siguri că nu există flambaj, motiv pentru care nu se mai calculează.

Urmează să se calculeze lungimea curelei:

Raportul de reducție al transmisiei prin curea :

Cap. 4 Realizarea practică a standului

4.1 Considerente generale

Pentru realizarea acestui stand s-au folosit mai multe procese tehnologice.

Anvergura și complexitatea proceselor tehnologice folosite este de o gamă largă plecând de la o simplă șlefuire până la frezare sau chiar sudare.

Primul procedeu care s-a folosit în cadrul prelucrării pieselor a fost procedeul tehnologic de debitare. Debitarea a fost făcută cu o mașină unealtă ce folosea o mișcare de rotație pentru a pune în funcțiune un disc abraziv.

Fig. 4.0 Mașina de debitare cu disc abraziv[23]

Această debitare trebuie făcută sub o anumită viteză pentru a nu deteriora sau pentru a nu strica calitatea operațiilor tehnologice și calitatea materialului. Mașina folosită nu este una fixă ci este o mașina cu grad de mobilitate de tip polizor unghiular.

Găurirea este operația tehnologică de prelucrare prin așchiere care are ca scop obținerea unor găuri(alezaje),prelucrarea putând fi executată pe mașini de găurit, strunguri sau mașini de frezat.

Un alt procedeu foarte important care a fost folosit este procesul tehnologic de găurire. Acest proces tehnologic este destul de important în cadrul acestui proiect datorită faptului că cele mai multe prelucrări au fost făcute în urma procedeului de găurire.

Găurirea a creat alezajul prin care trece arborele și cele 4 găuri prin care trec tijele de susținere. Acest procedeu de găurire este un procedeu tehnologic de așchiere care are anumite caracteristici cum ar fi: viteza de rotație a burgiului, avansul în prelucrare, temperatura în urma prelucrării etc.

Scula cea mai importantă care este folosită în cadrul găuririi este burghiul care are diametrul similar cu gaura ce urmează să fie facută. Desigur că, există și alte elemente importante. Un alt element important este sistemul de prindere al burghiului care trebuie să asigure forța necesară prinderii sculei așchietoare. Mai există multe tipuri de elemente care se regăsesc în mașina de găurit: motor de antrenare, reductor de turație, bloc de adaptare tensiune,etc.

Mașinile de găurit pot fi verticale sau orizontale , dacă privim din punctul de vedere al pozitiției arborelui principal sau pot fi comandate manual, semi-automat sau comandate numeric.

Fig. 4.1 Burghiul și părtiile componente[24]

Viteza de așchiere este aleasă în funcție de mai mulți factori cum ar fi: calitatea materialului din care este făcut burghiul, proprietățiile materialului prelucrat, diametrul burghiului, adâcimea de găurire, avansul burghiului,etc.

În cadrul operației de burghiere avem două tipuri principale de mișcare și anume: mișcarea principală de așchiere care se măsoară în rotații pe minut și care este mișcarea de rotație a sculei transmisă de la motor; și mișcarea de avans axial care se măsoară în milimetrii pe rotație .

Fig. 4.2 Mașina de găurit verticală [24]

Un alt procedeu care a fost folosit pentru realizarea standului și a fost un procedeu relativ greu este sudarea. În acest caz, sudarea reprezintă o asamblare nedemontabilă, a două obiecte din materiale metalice,utilizâd căldura sau presiunea, cu sau fără adaos de material.

Avantajele sudării sunt :

este un proces ieftin de prelucrare

nu necesită o pregătire masivă

complexitatea pieselor poate fi mare

nu produce zgomote puternice în timpul prelucrării

Dezavantajele sunt:

este un procedeu periculos dacă nu se folosessc elementele de protecție

verificarea aparatului de sudură se face cu aparate speciale

uneori necesită o sursă de curent mare

gabarit mare

apar raze ultraviolete, care pot ataca corpul uman

În cadrul realizării acestui stand, pentru sudarea casetei de rulment și a cornierelor de fixare pentru șuruburi, s-a folosit procedeul de sudare cu electrod învelit. Aceasta sudare se face cu ajutorul unei surse de curent. Se aplică o tensiunea supra electrodului iar piesa ce urmează să fie sudată este conectată la polul masă al sursei de tensiune.

Prin apropierea electrodului de piesa legată la masă, se închide circuitul electric prin intemrmediul unei scântei. Intensitatea curentului este reglabilă și este cea care modifică puterea de torpire a electrodului.

La acest procedeu de sudare, materialul de adaos este acela furnizat de către electrod.Sudarea cu electrod a fost inițial cu electrod de cărbune după care a fost dezvoltată în sudare cu electrod învelit.

Datorită versatilității procedeului, simplității echipamentului și a operării, sudarea manuală cu electrod învelit este unul dintre cele mai răspândite procedee de sudare folosite la nivel mondial. Domină celelalte procedee de sudare în activitățile industriale de întreținere și reparații, și folosit foarte intens în construcții metalice și producție industrială.

Fig. 4.3 Schema procedeului de sudare manualp cu electrod învelit[25]

4.2 Realizarea cadrului principal

Cadrul principal este format din placa inferioară, placa superioară, tijele filetate și șaibele si piulițele.

În cadrul acestui proiect s-a început de la o placă mare de oțel care are ca și dimensiuni:

lățimea: 430 mm

lungimea: 540 mm

grosimea: 10mm

Datorită dimensiunii acestei plăci , pentru realizarea ambelor plăci, cea superioară și cea inferioară, se execută o debitare pe mijlocul plăcii pentru a se ajunge exact la dimensiuni egale între plăci. Dimensiunile ce le va avea placa sunt: 430 mm lungime si 270 mm lățime, grosimea plăcii rămânând neschimbată.

Fig. 4.4 Dimensiunea plăciilor după operația de debitare

Debitarea se face după ce se execută măsurătoriile aferente. Pentru a se reuși o debitare corectă se execută o trasare a traseului de debitare.

Debitarea nu se face dintr-o singură dată ci ea se face succesiv datorită faptului că este nevoie de o precizie mare pentru debitare și o debitare pornită greșit nu mai poate fi rectificată mai apoi și perturbă continuarea procesului de debitare.

Fig. 4.5 Procesul de debitare cu disc abraziv

Acest proces se face cu un disc abraziv destinat debitării oțelului. Caracteristiciile discului abraziv sunt: diametru exterior este de 125 de milimetrii, diametrul interior este de 22.23 milimetrii și grosimea este de un centimetru. Discul abraziv este fabricat de către compania Makita și este special creat pentru acest proces. Discul este de înalta calitate. Polizorul unghiular care s-a folosit la acest proces este și el fabricat de aceași firmă.

Polizor unghiular folosit are o putere de 720 de wati și funcționează la o turație în gol de 11000 de rotații pe minut. S-au executat 6 treceri succesive pentru a se realiza debitarea completă.

Fig. 4.6 Vedere laterală după 2 treceri de debitare

După ce s-a terminat procesul de debitare, placa are caracteristiciile dimensionale cerute. Problemele întampinate au fost că s-a produs o încalzire a materialului datorită faptului că numărul mare de rotații al discului abraziv produce o forță de frecare foarte mare.

Placa încă este neșlefuită, nefinisată și necesită încă multe procedee de prelucrare. Chiar dacă marginea debitată nu a ieșit perfect dreaptă, după se vor executa procese de finisare și îndreptare.

Fig. 4.7 Placa debitată la dimensiuniile cerute

După ce s-a obținut placa care se află în cotele cerute după procesul de debitare , se execită o operație de trasare și punctare. Prima dată se trasează două drepte ale căror intersecție simbolizează centrul celor 4 găuri. După ce a fost facută această cruce de determinare a centrului găurii, se execută cu ajutorul punctatorului și a ciocanului o punctare, pentru a ști sigur și precis unde urmează procesul de burghiere.

Pentru determinarea alezajului prin care trece arborele, se trasează o linie orizontală care pleacă de la jumătatea lungimii. După ce această linie a fost trasată se trasează o linie perpendiculară pe aceasta care se află la distanța de 300 de milimetrii de latura mică(lățime). Pentru acest proces este nevoie de :

ciocan

șubler

riglă metalică

punctator

ac de trasare

Având în vedere terminarea acestor procese, se poate spune că placa este pregătită pentru a fi găurită. Aceste procese au fost necesare pentru a se executa o găurire de mare precizie. Aceleași procese de trasare și punctare au fost folosite pentru ambele plăci.

Fig. 4.8 Trasarea găurii laterale

Fig. 4.9 Trasarea axei centrale și punctarea centrului găurii

După executarea procesului de trasare și punctare se poate începe procesul de găurire. Prima oară se face o găurire cu un burghiu de diametul 8 milimetri. Acest proces se face individual pe fiecare placă, deci este nevoie de a se executa 10 găuri. Gaura de trecere a arborelui se va executa și pe placa inferioară datorită faptului că dacă este nevoie să schimbăm sistemul de angrenare cu un motor care va fi cuplat la capătul inferior al arborelui, putem miscșora distanța dintre plăci și cupla un motoreductor în capătul arborelui. Capătul arborelui este găurit pentru a permite intrarea cuplajului.

Fig. 4.10 Procesul de găurire

După ce s-au executat aceste găuri cu diametrul de 8 milimetrii se vor executa mai multe găuriri și alezari succesive pentru lărgirea diametrului până la cota dorită. Pentru o precizie mai mare a găurilor și pentru eficientizarea procesului se prind amblele plăci în două găuri din colțuri pe diagonala cu șuruburi. Acest proces duce la executarea succesivă pe plăci a trei găuri. După ce cele 3 gauri au fost aduse în cote se execută o prindere pe celelalte 2 găuri care sunt deja prelucrate pentru a fi prelucrate și cele două găuri rămase.

Fig. 4.11 Prima gaură executată

Găurile executate pe ambele plăci se fac succesiv în felul următor:

găurire 8 mm

găurire 10 mm

găurire 12 mm

găurire 14 mm

găurire 16 mm

alezare 17 mm

găurire 18 mm

găurire 20 mm

găurire 22 mm

alezare 23 mm

Pentru cele 4 găuri de pe fiecare placă, procesul tehnologic de găurire se oprește și se continuă cel de găurire pentru alezajul prin care va trece arborele. Prima oară , se folosesc pentru prinderea plăcilor șuruburi M8 după care se folosesc prezoane M16 pentru prinderea plăciilor și finalizarea găurilor.

Fig. 4.12 Prinderea plăciilor pentru găurire

Fig. 4.13 Prezone folosite pentru prinderea plăciilor la găurire

După ce au fost executate toate găurile se executaă o șlefuire a lor. Acest proces se face datorită faptului că în urrma procedeului tehnologic de burghiere rămân suprafețe nefinisate care au efecte negative precum ar fi : influențează aspectul într-un mod negativ , influențează trecerea tijelor filetate, este un mod non-profesional, etc. Acest proces de șlefuire se face cu un disc abraziv de șlefuire.

Fig. 4.14 Alezajul după șlefuire

Datorită faptului că în urma procesului de debitare , este necesară o șlefuire și pentru marginiile plăcii, se folosește același disc abraziv pentru a se efectua prcesul de finisare. Acest proces se face doar pentru a avea un aspect estetic bun și pentu a acorda un caracter profesional de elaborare al standului.

Fig. 4.15 Marginea șlefuită și discul abraziv folosit

Datorită faptului că plăciile acum sunt pregătite aproxiamtiv( nu sunt vopsite) trebuie să pregătim șuruburile de susținere. Tijele filetate principale se achiziționează la o lungime de 1000 de milimetri, în proiect este necesar să avem o lungime de 300 de milimetrii. Pentru aceasta se folosește din nou polizorul unghiular cu disc abraziv. Este necesar să achiziționăm 2 tije filetate datorită faptului că dintr-o tija completă se obțin doar 3 tije necesare standului.

Fig. 4.16 Pregătirea tijelor pentru montajul preliminar

Pentru a se observa funcționarea standului se face un montaj preliminar. Acest montaj constă în pregătirea tijelor filetate, a plăciilor , a arborelui și a mandrinei. Mandrina are un sistem de prindere cu 3 bacuri, aceasta permițând să se prindă 3 tipuri de piese de diferite diametre cum ar fi: role de rulment, inele de rulment și arbori sau orice piesă de rotație care se încadrează în categoria pieselor de rotație. În cazul prinderii pe interior a pieselor, mandrina dispune de bacuri în 3 trepte..ceea ce permite să prindă piese cu diametrul interior mai mare decât diametrul mandrinei (100 milimetri). Mandrina este cu autocentrare, permițând o centrare precisă a pieselor în timpul măsurării, obținându-se o măsurătoare cu erori foarte mici. Mandrina de prindere a pieselor are un diametru de 100 de milimetri și o înaltime de 70 de milimetri. Are o masa destul de mare pentru a conferi stabilitate. În cazul aparatelor de măsură piesele componente se supradimensionează datorită faptului că o greutate mai mare scade erorile de măsurare.

Fig. 4.17 Mandrina utilizată la stand

Pentru susținerea rulmențiilor se folosesc casete pentru rulment. Aceste casete de rulment au fost recondiționate din unele vechi. Caseta de pe placa superioară este prinsă cu sudură iar caseta de pe placa inferioară se sprijină doar pe placă și este centrată cu ajutorul a 3 șuruburi metric 8.

Fig. 4.18 Caseta de rulment

Se face o simulare a standului în sesnul în care se instalează provizoriu pentru a se vedea funcționalitatea lui. Se asamblează doar arborele cu o fulie de încercare, placa superioară, placa inferioară, tijele filetate și mandrina. În urma asamblării s-a constatat că standul este funcțional, arborele se învarte cu ajutorul forței mașinii.

Fig. 4.19 Standul asamblat pentru test

După ce s-a verificat funcționalitatea standului, pasul următor este elaborarea cornierelor care susțin șuruburile pentru centrarea arborelui și pentru sistemul de întindere al prinderii motorului. Cornierele sunt făcute dintr-un cornier mai lung și după aceea se aplică un proces de debitare. Pașii de elaborare al cornierelor sunt:

șlefuire profil

debitare cornier

găurire

filetare

Aceste corniere sunt făcute din oțel datorită faptului că este necesară o rezistență destul de mare și pot fi sudate.

Fig. 4.20 Profilul șlefuit

După ce se șlefuiește și se debitează profilul, se aplică o gaură cu grosimea de 6. Pasul final este filetarea cu ajutorul unui tarod pentru filet metric 8.

Fig. 4.21 Profilul final elaborat

Datorită faptului că acum plăcile sunt pregaătite din punct de vedere dimensional și al găurilor , iar cornierele care ne sunt necesare sunt pregătite, urmează procedeul de sudare.

Pe placa inferioară va fi sudată doar caseta de susținere a rulmentului radial-axial. Sudarea se face cu electrod învelit, cu ajutorul unui aparat de sudură alimentat cu tensiune trifazată 380 volti. Pentru a se suda primul pas care este făcut este introducerea inelului exterior în caseta de rulment, pentru a nu fi introdusă după sudare datorită faptului că poate fi afectat asamblul sudat , de forțele cu care se introduce caseta.

Fig. 4.22 Inelul exterior al rulmentului fixat în casetă

În momentul de față caseta de sustinere a rulmentului este pregătită pentru a fi fixată permanent prin procedeul de sudare. Urmatorul pas este fixarea și centrarea ei cu ajutorul unui adeziv special pentru materiale metalice. După ce s-a efectuat centrarea și fixarea temporară se poate executa sudarea. Sudarea se face în felul următor: un clește al aparatului de sudură care reprezintă masa aparatului se leagă de placa superioară datorită faptului că fiind amândouă componentele de metal ( placa și caseta) arcul electric se execută la nivelul casetei. Se execută o sudură în mai multe puncte, încercându-se să se facă o sudură în cordon.

Fig. 4.23 Sudarea casetei de pe placa superioară

După procesul de sudare, datorită faptului că sudura este una brută, nu conferă un aspect plăcut și există adaos de material rezultat din acest proces, se execută o îndepartare parțială de material și o șlefuire. Acest proces nu se aplică doar pe cordonul de sudură ci se aplică și pe zonele de pe placa unde s-a depus accidental surplusul sărit din procesul de sudare.

Fig. 4.24 Sudura șlefuită

În momentul de față placa superioară este pregătită pentru procesul de vopsire. Următorul pas este pregătirea și sudarea cornierelor pe placa inferioară. Pe placa inferioară vor fi elaborate patru procese de sudura și anume: sudarea celor 3 corniere care fixează caseta cu rulment și cornierul care susține șurubul pentru împingrerea suportului motor.

Procedeul de sudare al cornierelor este similar cu cel de sudare al casetei de placa superioară. Spre deosebire de sudarea casetei, unde se încearca o sudare de tip cordon, în cazul cornierelor este o sudare în patru puncte. Aceste patru puncte se referă la sudarea a câte două puncte laterale pe fiecare cornier, deci în total pe placa inferioară se executa 16 puncte de sudură.

Fig. 4.25 Cornierul sudat

Ca și în cazul plăcii superioare , unde a fost necesară o șlefuire , și aici avem de făcut același lucru.Șlefuirea se face cu ajutorul unui disc abraziv rotit de către un polizor unghiular, la fel ca și în cazul anterior. Și aici s-a produs aruncarea de material în timpul sudurii dar a fost eliminată ulterior cu ajutorul șlefuriri cu polizor unghiular.

Fig. 4.26 Profilul sudat șlefuit

În partea de placă superioară și inferioară , în momentul de față s-au efectuat toate procedeele tehnologice necesare pentru a fi pregătite.

Fig. 4.27 Placa inferioară șlefuită

4.3 Realizarea sistemului de prindere al motorului

Următorul pas care trebuie făcut este elaborarea suportului de motor. Acest suport conferă 3 funcții pentru stand și anume: prindere motor, consolidare conexiune între motor și reductor și asigură întinderea curelei. Datorită faptului că are o gamă largă de întindere, se pot folosi mai multe tipuri de curea. Standul în sine este construit pentru a se putea schimba cureau și chiar și tipul de distribuție.

Sistemul de prindere al motorului este format din 3 piese și anume:

placa de prindere dreapta a motorului

placa cu forma motorului

profilul de susținere

Materiaul din care este făcut cornierul și plăcile este oțel . Grosimea profilului tip L este mai mare decât cea a plăcilor care prind motorul. Cornierul este finxat într-un punct de către un șurub cu grosimea de 8 milimetrii iar în celălalt punct este fixat de către un șurub mobil îndreptat perpendicular pe el. Rolul șurubului este de a împinge cornierul de susținere al motorului pentru a împinge tot suportul respectiv pentru a întinde cureaua.

Prima placă care se execută este placa dreaptă. Ea are o dimensiune de 13 milimetii lungime și 10 milimetrii lățime. Se execută dintr-o tablă zincată destul de groasă, rezistentă ulterior pentru sarciniile la care este supusă.

Are colțuri tăiate la un unghi de 45 de grade pentru a fi mai ușor de manipulat și pentru a reduce riscul de accidentare datorită muchiilor ascuțite. Pe suprafața acestei plăci se regăsesc patru găuri cu grosimea de 8 milimetri care sunt necesare pentru a se fixa motorul. Cele două găuri din partea superioară sunt folosite doar pentru a se prinde de celalaltă placă cu forma profilului motorului iar găurile inferioare sunt necesare pentru prinderea celor două plăci și pentru prindrerea lor de cornier.

Fig. 4.27 Placa de prindere a motorului

Următoarea placă care urmează a fi elaborată este placa care și prinde paralel cu placa dreaptă. Această placă este concepută pentru a se mula pe forma motorului. Și acest suport prezintă patru găuri de grosime de 8 milimetri care sunt simetrice cu celelalte găuri.

Fig. 4.28 Placa cu forma de prindere a motorului

Aceste elemente împreună rezultă un sistem de prindere al motorului. Acum este nevoie și de o piesă de legatură. Această piesă este profilul de care este prins suport. El conferă avantajul că este mobil , susține fix suportul motor și asigură o prindere perpendiculară pe placa inferioară. El are grosimea de 3 milimetrii și este fabricat din oțel laminat. Acest material din care este fabricat conferă o rezistență suficientă pentru utilizarea actuală a suportului.

Pe profil sunt prevăzute 3 găuri și anume: 2 găuri pe partea laterală a profilului care sunt destinate pentru a prinde cele 2 plăci care susțin motorul și o gaură perpendiculară cu celelalte care asigură prindrerea profilului de placa inferioară.

Fig. 4.29 Profilul văzut din lateral

Fig 4.30 Profilul văzut de sus

4.3 Vopsirea și montarea pieselor

Pentru a se conferi un aspect mai profesional am ales să vopsesc standul în 3 culori diferite

Acest lucru se face datorită faptului că se dorește o diferențiere a sistemului de susținere față de sistemul de centrare și sistemul de angrenare. Culorile care sunt folosite sunt: negru, albastru și gri.

Culoarea neagră este destinată exclusiv pentru placa inferioară și placa superioară. Chiar dacă cornierele acum sunt corp comun sudate cu placa inferioară , sau casetele de rulmenți sunt în același caz, nu vor fi vopsite cu culoarea neagră.

Fig. 4.31 Placa inferioară vopsită

După cum s-a specificat anterior, cornierele de centrare sunt de culoare gri pentru a se diferenția sistemul de centrare față de sistemul de susținere.

Fig. 4.32 Cornierele vopsite

Culoarea gri se regăsește pe suprafața celor 3 corniere folosite la sistemul de centrare al arborelui, pe cornierul care susține tija de întindere a suportului de motor și pe casetele de rulmenți de pe placa inferioară și placa superioară. Totodată, de culoarea gri sunt și celel 2 fulli folosite la transmisie.

Fig. 4.33 Cornier vopsit

Placa superioară este și ea vopsită cu culoare neagră, ceea ce este diferit este caseta de rulmenți sudată pe placa care are culoarea gri.

Fig. 4.34 Placa superioară vopsită

Vopsirea acestor plăci cu cloare neagră s-a facut în trei straturi de vopsea. Pentru a se evita intercalarea vopselelor s-a folosit bandă specială pentru delimitarea zonelor diferit vopsite.

Înainte de a se începe procesul de vopsire, s-a efectuat o curățire a plăcii și o debavurare. înainte de aceste procese s-a efectuat o șlefuire cu disc abraziv antrenat de un polizor unghiular.

Vopseaua a fost aplicată clasic cu pensula, este o vopsea pe bază de diluant. În momentul în care s-a preparat vopseaua, s-a efectuat un amestec separat de vopsea și diluant.

Acest proces de vopsire s-a efectuat conform standardelor și normelor de protecție prevăzute de către specialiști.

Următorul pas a fost vopsirea celor două fulii. S-a ales tot culoarea gri pentru ca aceste componente fac parte din sistemul de angrenare.

Fig. 4.35 Fulia mică vopsită

Fulia mică s-a vopsit după ce a fost montată pe motor, la fel și fulia mare a fost vopsită după ce a fost montată pe arbore. S-a ales să se facă vopsirea dupa montare, datorită faptului că piesele prezintă o mai ușoara manipulare în timpul vopsirii. S-a luat în calcul și pericolul de murdărire al pieselor dar nu a fost cazul pentru ca s-a lucrat cu grijă.

Fig 4.36 Fulia mare vopsită

Următoarele piese care sunt vopsite sunt componentele suportului motor. Ele se deosebesc de celalate componente prin faptul ca sunt vopsite cu albastru în vederea evidențierii sistemului de prindere al motorului.

După ce toate piesele au fost vopsite și categorizate pe criteriul de culoare urmează etapa finală și anume montajul. Montajul se face succesiv de la placa inferioară până la montarea mandrinei care este stagiul final al acestei operații.

Se începe cu preăgtirea pieselor, aranjarea șuruburilor și a piulițelor necesare.

Fig. 4.37 Pregătirea pieselor pentru montaj

Următorul pas este fixarea tijelor filetate pe placa inferioară la înălțimea corespunzătoare.Prima oară se introduce câte o piuliță și o șaibă pe fiecare tijă filetată pentru fixarea înălțimii plăcii inferioare. După acea se introduc încă o șaibă și o piuliță pentru fixarea plăcii inferioare. Pentru a se fixa și placa superioară se mai introduce câte o piuliță și o șaibă în vederea stabilirii distanței dintre placa inferioară și placa superioară.

Fig. 4.38 Montajul și fixarea plăcii inferioare

În momentul de față placa inferioară este fixată. Urmează fixarea șuruburilor care prind caseta cu rulmentul radial de pe placa inferioară.

Șuruburile care centrează caseta cu rulment au prevăzute și câte o piuliță de strângere pentru a nu se desface în timpul funcționării.

Fig. 4.39 Montarea șuruburilor pe corniere

Urmează montarea arborelui cu rulmentul și cu fulia mare. În cazul acesta, fulia deja a fost montată pe arbore și s-a introdus rulemntul pe arbore și rulmentul în caseta de susținere

Fig. 4.40 Arborele montat pe placa inferioară

Pentru a se finaliza procesul de montaj pe placa inferioară, urmează a fi pregătite cele trei piese care formează sistemul-suport de motor împreună cu motorul.

Fig. 4.41 Pregătirea pieselor pentru suport motor și a motorului

Se continuă cu montarea celor 3 piese din care este format suportul motor. După montarea lui se continuă cu introducerea motorului în suport și strângerea șuruburilor pentru fixarea motorului.

Fig. 4.42 Suportul de motor montat

Urmează fixarea curelei și filetarea șurubului de întindere al suportului motor. După ce se va termina și acest proces de montaj urmează fixarea plăcii superioare.

Fig. 4.43 Montajul angrenajului finalizat

În momentul de față, toate operațiile de montaj necesare pe placa inferioară au fost făcute. Urmează montajul pe placa superioară.

Pe placa superioară mai sunt necesare să fie efectuate doar trei operații de montaj. Prima operație de montaj este fixarea plăcii și introducerea rulmentului pe arbore.

A doua operație este fixarea plăcii superioare cu șaibe și piulițe iar a treia operație este montarea mandrinei pe arbore.

Fig. 4.44 Montajul final