Lanțurile antiderapante. Construcția, funcționarea și montajul acestora [310170]

Lanțurile antiderapante. Construcția, funcționarea și montajul acestora

Descriere.

Lanțurile antiderapante sunt dispozitive care se montează prin înfășurare și strângere pe cauciucurile vehiculelor cu scopul de a mări aderența dintre acestea și suprafețele pe care se deplasează. [anonimizat], [anonimizat].

Acestea sunt disponibile pentru o [anonimizat]. [anonimizat], având dimensiunii mai mari.

[anonimizat] o problemă, la vehiculele cu tractiune integrala se vor monta pe toate roțiile.

[anonimizat]. Totodată utilizarea acestora este interzisă în lipsa zăpezi sau gheții pe drumurile asfaltate deoarece poate conduce la deteriorarea acestora. Utilizarea lanțurilor în condiții neadecvate conduce și la uzarea prematură a acestora.

Lanțurile ca dispozitiv sunt formate din segmente de lanț sau cablu asamblate între ele cu ajutorul unor elemente intermediare (inele, cârlige, zale cu forme speciale) individuale formând o [anonimizat]. 1.1 Forme constructive ale lanțurilor derapante.

Fig. 1.1

[anonimizat], acestea fiind și cele mai costisitoare.

Construcția lanțurilor

Lanțurile antiderapante prezintă 3 [anonimizat] 1.2 Sectoarele lanțurilor antiderapante.

Fig. 1.2

Zona centrală

Este cea funcțională a lanțului cu rolul de a mării aderența cauciucului. [anonimizat], dimensiuniile și destinația cauciucului.

[anonimizat]. Pe segmentele din cablu sunt asamblate elemente care fiind substitut pentru lipsa zalelor. Elementele intermediare care leagă segmentele între ele prezintă forme constructive care să permită funcționarea adecvată a lanțului, montarea a numarului necesar de segmente pentru tipul de lanț și uzură cât mai redusă pentru a nu reduce durabilitatea lanțului.

Zalele utilizate pot fi simple sau speciale pentru pentru a mării și mai mult tracțiunea. Zalele speciale prezintă elemente suplimentare față de cele simple cum ar fi crampoane sau profile care se obțin prin construcția directă a zalei sau prin asamblarea zalelor simple cu piese suplimentare.

Lanțurile cu segmentele zonei centrale formate din zale cu secțiune pătrată prezentate în Fig. 1.3 Za cu secțiune pătrată oferă tracțiune foarte bună pe zăpadă iar pe gheață este superioară deorece muchiile zalei oferă o prindere mult mai bună. Dezavantajul este că deplasarea nu este lină iar confortul pasagerilor va fi redus.

Fig. 1.3

Lanțurile cu segementele zonei centrale formate din zale cu secțiune în formă D prezentate în Fig. 1.4 Za cu secțiune formă D oferă tracțiune foarte bună pe zăpadă și bună pe gheață. Datorită formei deplasarea este mai lină decât în varianta de mai sus.

Fig. 1.4

Lanțurile cu segementele zonei centrale formate din zale cu secțiune circulară prezentate în Fig. 1.5 Za cu secțiune rotundă oferă tracțiune bună pe zăpadă și medie pe gheață. Datorită lipsei muchiilor utilizarea acestui tip de zală conduce la cea mai lină deplasare.

Fig. 1.5

Lanțurile cu segementele zonei centrale formate din zale răsucite prezentate în Fig. 1.6 Za răsucită oferă tracțiune excelentă pe zăpadă și noroi. Dezavantajul este că deplasarea nu este lină iar confortul pasagerilor va fi scăzut.

Fig. 1.6

Prin utilizarea zalelor speciale cu crapoane prezentate în Fig. 1.7 Za cu crapon se obține tracțiune excelentă la deplasarea pe gheață dar au dezavantajul că la deplasarea pe zăpadă tracțiunea este redusă și exista riscul deteriorări puternice a acestora.

Fig. 1.7

Zalele speciale cu elemente suplimentare prezentate în Fig 1.8 Zale cu elemente speciale sunt utilizate în general la deplasarea pe straturi consistente de zăpadă sau noroi la utilaje grele unde solicitările sunt ridicate și este nevoie de tracțiune excelentă pentru a nu derapa.

Fig. 1.8

Există un număr mare de tipuri de tipare acestea fiind diferite ca formă și marime, cele mai comune sunt prezentate mai jos. Asemenea construcției zalelor acestea au o influență puternică asupra nivelului de tracțiune. Segmentele care formează tiparul pot fi amplasate longitudinal, transversal și/sau oblic

În Fig. 1.9 este prezentat un lanț cu tipar tip scară. Acest tip este un model simplu de lanț, la montaj pe cauciuc segmentele sunt dispuse doar axial și conferă tracțiune foarte bună la deplasarea în linie dreaptă sau oprire.

Fig. 1.9

În Fig. 1.10 este prezentat un lanț cu tipar tip V. Este un tip de lanț asemănător cu cel tip scară diferența fiind că segmentele la montaj pe cauciuc sunt dispuse pe diagonală. Conferă tracțiune foarte bună la deplasarea în linie dreaptă și la oprire, dar totodată conferă și stabilitate mai bună în viraje.

Fig. 1.10

În Fig. 1.11 este prezentat un lanț cu tipar tip diamant sau H. Acest tip de lanț este un tip mediu ca și complexitate, la montajul pe cauciuc segmentele sunt dispuse radial, axial și oblic obținânduse o acoperire superioară a cauciucului astfel se obține tracțiune foarte bună la deplasare sau oprire, în linie dreaptă sau viraje.

Fig. 1.11

În Fig. 1.12 este prezentat un lanț cu acoperire completă. La montajul pe cauciuc segmentele sunt dispuse în multe direcții astfel se obține tracțiune excelentă la deplasarea în linie dreaptă și la oprire, deplasare și oprirea în viraj. Acest tip de lanțuri se pretează la utilizarea pe utilaje grele, sau utilaje cu aplicații pe teren accidentat.

Fig. 1.12

Modelele de lanț antiderapant cu tipar care se repetă și pe direcție transversală a acestuia sunt utilizate în general pe cauciucurile de mari dimensiunii ale utilajelor grele unde datorită lățimii mari a cauciucului lațimea unui lanț normal nu ar putea acoperii în totalitate zona de rulare a acestuia. Acestea mai pot fi folosite și atunci când se dorește o acoperire cât mai mare a cauciucului pentru a maximiza tracțiunea care vehiculul o are.

Capetele libere ale tiparelor de la periferia lanțului sunt prevăzute cu elemente intermediare de legatură pentru conectarea unui capăt cu celălalt la montarea pe cauciuc.

Zona interioară

Această zona la montarea pe cauciuc va fi amplasată pe partea laterală spre autovehicul. Este compusă dintr-un lanț continuu sau cablu de care sunt fixate segmentele laterale ale tiparelor zonei centrale. Legatura se realizează prin elemente intermediare la numar egal de zale formând segmente teoretice individuale cu lungimii egale.

În compoziția lanțului pot fi introduse zale cu bolț prezentate în Fig 1.13 sau alte elemente care să permită modificarea lungimii totale a segmentelor menționate mai sus. Lugimea totală a lanțului trebuie bine determinată astfel acesta sa permită închiderea corespunzătoare a acestuia prin conectarea capetelor respectând anumite condiții care vor fi menționate în capitolul 2.

Fig. 1.13

Pe zale pot fi montate elemente suplimentare din cauciuc cu rolul de a proteja janta pe care este montată anvelopa sau organelle mașinii cu care lanțul ar putea venii în contact.

Zona exterioară

Această zonă la montarea pe cauciuc este amplasată pe partea laterală a anvelopei către exteriorul autovehiculului. Rolul acestei zone este de a realiza strângerea lanțului pe cauciuc. Pentru variantele simple de lanț antiderapant această zonă este compusă dintr-un lanț continuu montat asemănător cu cel din zona interioară prevăzut cu elemente intermediare speciale și un lanț continuu care trece prin elementele intermediare fiind liber. Lanțul liber este prevăzut cu elemente speciale de strângere.

Versiuniile complexe de lanțuri antiderapante pot avea dispozitive speciale de prindere si strângere a lanțului prezentate în Fig. 1.14 care înlocuiesc complet zona exterioară a lanțului și permit montarea, ajustarea și demontarea acestuia fără dificultate și rapid.

Fig. 1.14

În construcția lanțurilor pe zona exterioară pot exista diferite dispozitive care să permită ajustarea poziției lanțului pe anvelopă automat prezentat în Fig. 1.15, ajustarea asistată a poziției lanțului pe anvelopă prezentat în Fig.1.16. Totodată lanțurile pot fi echipate cu dispozitive de demontare rapidă pentru o demontare repidă și ușoară.

Fig. 1.15

Fig. 1.16

Montarea și demontarea lanțurilor antiderapante pe anvelope

În acest subcapitol se va prezenta metoda de montare a unui lanț antiderapant cu construcție simplă ,tipar de tip H, zona interioară este realizată din cablu metalic, iar zona exterioară prezintă dispozitiv pentru strângere asistată.

Prima etapă constă în poziționarea lanțului pe jos întins și asigurarea că acesta nu este încurcat. Se poziționează lanțul astfel acesta să treacă prin spatele anvelopei asemenea figurii Fig. 1.17.

Fig. 1.17

A doua etapă constă în închiderea zonei interioare a lanțului asemenea figurii Fig. 1.18. Trebuie asigurat faptul că zona interioară trebuie să fie înfășurată în jurul organelor de mașină ce susțin roata

Fig. 1.18

A treia etapă constă în închiderea zonei exterioare a lanțului asemenea figurii Fig. 1.19.

Fig. 1.19

A patra etapă constă în poziționarea lanțului asemenea figurii Fig. 1.20 astfel zona inferioară sa fie poziționată concentric pe diametrul anvelopei.

Fig. 1.20

A cincea etapă constă în realizarea strângerii lanțului pe anvelopă prin tensionarea segmentului de culoare roșie prin tragere asemenea figurii Fig. 1.21. După strângerea lanțului se blocheză dispozitivul de strângere.

Fig. 1.21

A șasea etapă constă în asigurarea elementului liber a dispozitivului de strângere asemenea figurii Fig. 1.22

Fig. 1.22

Este de menționat că un număr mare de tipuri de lanțuri necesită strângere suplimentară după deplasarea pe o distanță de câteva zeci de metrii.

Proiectarea lanțurilor

Condiții și necesități la proiectarea lanțurilor

La proiectarea lanțurilor se urmărește dimensionarea segmentelor acestora astfel la montarea pe o gamă dimensională stabilită sau de tip al anvelopei acestea să permită închiderea elementelor de legătură și posibilitatea de realizare a strângerii.

Pentru o proiectare corectă a acestora trebuie cunoscută construcția geometrică și dimensională a anvelopei. Cu cât această construcție este mai bine definită și cu atât construcția lanțurilor geometrică și dimensională poate fi definită mai precis.

Pe lângă condiția de posibilitate de închidere la montaj al lanțurilor antiderapante pe anvelope se mai definesc:

condiția ca zona interioară a lanțului la închidere mai exact poligoanele formate de laturile acestuia să nu fie foarte apropiate de zona de rulare ce poate conduce la alunecarea lanțului de pe anvelopă în timpul deplasării sau o strângere necorespunzătoare sau de janta pe care este montată anvelopa pentru a nu deteriora janta sau organele de mașină aflată în apropierea acesteia;

condiția lanțului ca la montaj geometria determinată a acestuia să fie menținută într-un interval limită pentru ca lanțul să realizeze funcția pentru care acesta a fost proiectat.

Caracteristicile lanțului ca formă tipar, tip de zale, dimensiunii zale, dispozitive utilizate,etc sunt alese în funcție de destinația acestora.

Anvelopele

Anvelopa este o piesă toroidală care se montează pe janta vehiculelor cu rolul de a transmite sarcinile acestora de la axul motor la sol și de a asigura tracțiune pe suprafața pe care vehiculul se deplasează permițând accelerația, frânarea și modificarea direcției de deplasare. Majoritatea anvelopelor sunt anvelope pneumatice prezentate în Fig., acestea amortizează șocurile rezultate în urma deplasări pe suprafețe denivelate și distribuie datorită deformaților la contact greutatea vehicului reducând deformația suprafeței pe care se deplaseză vehiculul. Alte construții mai puțin utilizate sunt anvelopele semi-pneumatice care prezintă un gol în interior dar nu sunt presurizate fiind ușoare, ieftine, iar străpungerea acestora nu are efect asupra funcționarii și anvelope pline utilizate în general la vehicule industriale ca motostivuitoarele.

Materialele din care se produc anvelopele sunt cauciucul sintetic sau cauciucul natural acestea fiind amestecate cu diverșii compușii chimici pentru a îmbunătății proprietățile fizico-mecanice. Totodată sunt folosite materiale textile sau cabluri de metal amplasate în masa de material pentru a ranforsa structura anvelopei.

Deși la momentul actual există o varietate foarte mare de tipuri de anvelope anvelope acestea prezintă elemente geometrice constructive comune prezentate în Fig.2.1 Secțiune anvelopă. În figură este reprezentată secțiunea unei anvelope uzuale.

Fig. 2.1

Zona de rulare este zona care vine în contact cu suprafața pe care vehiculul se deplasează. Această zona este o zonă mai groasă a anvelopei cu structură compozită pentru a se obține tracțiune cât mai bună și uzură minimă. Forma zonei poate fi bombată rezultând o formă de butoi sau lisă rezultând o formă cilindrică. Zona este caracterizată de existența unor caneluri de diferite forme și dimensiunii bine determinate care formează tipare ce sunt repetate pe toată circumferința acesteia.

În funcție de formă și dimensiunii canelurile au rolul de a evacua stratul de apă ce se acumulează între anvelopă și drum pentru a evita efectul de acvaplanare și alunecarea necontrolată, acest tip de caneluri fiind întâlnite de obicei la anvelopele vehiculelor de pasagerii și camioanelor de transport ușoare. Canelurile mai sunt folosite și în cazul anvelopelor pentru vehicule 4×4, vehicule grele și vehicule industriale cu rolul de a crește aderența la deplasarea teren accidentat, teren acoperit cu zăpadă sau teren acoperit cu noroi, acestea fiind de dimensiunii și adâncimi mult mai mari formând proeminențe caracteristice pe suprafața de rulare.

Deși canelurile ajută la menținerea tracțiunii în condiții speciale, acestea reduc tracțiunea la deplasarea pe suprafețe uscate datorită suprafeței de contact reduse.

Tiparele pot dispuse în funcție de destinație direcțional, simetric, asimetric sau direcțional asimetric.

Tiparele direcționale prezentate în Fig. 2.2 sunt ideale pentru vehicule sport ce se deplasează frecvent pe suprafețe umede. Acestea sunt dispuse în formă de V pe suprafața de rulare și au rolul de a evacua apa cât mai repede dintre anvelopă și drum, dar au dezavantajul că funcționează la rotația doar într-o singură direcție. Acestea au rezultate foarte bune pe suprafețe cu zăpadă sau noroi.

Fig. 2.2

Tiparele simetrice prezentate în Fig. 2.3 pot fi montate și utilizate la deplasarea în orice direcție, ambele jumătăți de tipar fiind identice. Acest tip de tipare este cel mai utilizat deoarece asigură o deplasare silențioasă, tracțiune bună, iar datorită rezistenței reduse de rulare se obțin un consum mai scăzut de carburant și durabilitate mai mare a zonei de rulare a anvelopei.

Fig. 2.3

Tiparele asimetrice prezentate în Fig. 2.4 prezintă 2 tipuri de tipare unul pe partea spre vehicul a anvelopei direcționat cu rolul de a evacua apa și unul pe cealaltă parte a anvelopei asemanător cu cele simetrice care are rolul de a îmbunătații regiditatea anvelopei și tracțiunea în viraje. Avelopele cu acest tip de tipar sunt mai puțin silențioase decât cele simetrice, dar mențin un nivel ridicat.

Fig. 2.4

Tiparele direcțional-asimetrice prezentate în Fig. 2.5 combină rolurile celor asimetrice cu cel al tiparelor direcționale. Se urmarește optimizarea astfel să se obțină tracțiune și evacuare cât mai bună obținânduse un rol funcțional universal.

Fig. 2.5

Umărul cauciucului este zona de tranziție dintre calea de rulare a anvelopei și pereții laterali. Această zona are de obicei o grosime apropiată zonei de rulare fiind o porțiune rigidă cu rolul de a permite avelopei să-și mențină forma în timpul deplasării.

Forma și dimensiuniile umărului diferă în funcție de tipul cauciucului și în funcție de producător. Acestea pot fi planare, unghiulare, rotunjite prezentate în Fig. 2.6sau în cazul anvelopelor destinate pentru teren accidentat, teren acoperit cu zăpadă sau teren acoperit cu noroi utilizate pe vehicule 4×4, grele sau industriale proeminențele caii de rulare continuă și pe umăr Fig. 2.7.

Fig. 2.6

Fig. 2.7

Peretele lateral este zona cauciucului dintre zona de rulare și zona de montaj a anvelopei pe jantă. Acesta este de grosime mai mică decât calea de rulare sau umărul anvelopei pentru a avea flexibilitate cât mai bună, fiind ranforsată cu cabluri de metal sau materiale textile care îi conferă rezistență la tracțiune.

Peretele lateral are rolul de a transmite momentul de torsiune de la janta pe care este montată anvelopa la calea de rulare. Acesta preia direct foarte puțin din greutatea vehicului, peretele preia presiunea din pneu.

Pe peretele lateral al anvelopei sunt înscrise diverse informații ca nume, producător, codul cauciucului, etc.

Zona de montaj a avelopei este sectorul anvelopei care se montează pe janta vehiculului, într-un locaș special pe aceasta fiind presată de presiunea din anvelopă realizânduse etanșeitate.

În funcție de tipul de vehicul pe care se montează anvelopele pot fir anvelope pentru vehicule de pasageri și camioane ușoare, camioane grele, vehicule pentru teren accidentat, vehicule agricole, vehicule de curse, vehicule industriale, biciclete, motociclete, avioane.

Anvelopele pentru vehicule de pasageri și camioane ușoare pot fi în funcție de destinație anvelope de performanță, anvelope de iarnă, anvelope de noroi, anvelope “all-season”.

Anvelopele de performață sunt realizate din cauciuc moale pentru a obține tracțiune mai bună la viteze ridicate și în viraje, sacrificând durabilitatea acesteia. Acestea prezintă canale cu adâncime mică pentru o tracțiune cât mai bună la deplasarea pe teren uscat.

Anvelopele de iarnă sunt proiectate astfel pentru a asigura o tracțiune cât mai bună pe zăpadă și noroi. Acestea prezintă canale de dimensiunii mai mari astfel anvelopa să se poată orinde de suprafața înzăpezită. Unele modele pot avea montate pe proeminențele căii de rulare crampoane pentru o tracțiune ridicată la deplasarea pe gheață.

Anvelopele de noroi prezintă canale adânci și proeminențe grosolane pentru a se obține la deplasarea pe suprafețe cu noroi o tracțiune cât mai bună. Totodată dimensiuniile mari ale canalelor permit evacuarea ușoară a noroiului. Dimensional acest tip de anvelope prezintă o lațime mai mare a caii de rulare pentru a realiza o distribuție mai bună a greutații vehiculului la sol pentru ca acesta sa nu se afunde în noroi sau zăpadă.

Anvelopele anvelope “all-season” sunt proiectate ca un compromis între anvelopele specificate mai sus.

Anvelopele pentru camioane grele sunt utilizate de obicei la camioanele de transport, autobuze, etc. Acestea prezintă construcție specifică în funcție de rolul pe care îl realizează, astfel aceastea sunt pentru virare, pentru transmiterea momentului de torsiune de la axul motor la suprafața pe care se deplasează vehiculul și pentru remorcă. Se obișnuiește pentru transportul de greutăți foarte mari utilizarea a 2 anvelope alăturate de dimensiunii normale sau o anvelopă cu lațime mult mai mare.

Anvelopele pentru teren accidentat sunt utilizate la utilaje forestiere, utilaje de construcție, etc. Acestă clasa conține toate tipurile de anvelope care nu sunt destinate deplasării pe drumurile obișnuite.

Anvelopele pentru vehicule agricole sunt de obicei de dimensiunii mari fiind destinate utilizării pe terene moale sau noroi. Presiunea aerului în anvelopă este mică pentru a se obține prin deformare o zonă de contact cât mai mare rezultând în tracțiune și distribuție a greutății vehiculului excelentă. Roțile motoare prezintă caneluri foarte adânci pentru și proeminențe foarte mari pentru ca anvelopa sa se agațe în suprafețele de pământ moale.

Anvelopele pentru curse sunt anvelope cu construție specială proiectate pentru a se obține tracțiune maximă la deplasare în condiții bine determinate de circuit.

Parametrii anvelopelor

Parametrii dimensionali generali ale anvelopelor sunt prezentați în Fig. 2.8.

Fig. 2.8

Parametrii ce descriu umărul anvelopei vor fi înlocuiți cu raza umarălui, în cazul construției

rotunjite în care umărul se continuă direct din zona de rulare.

Codificarea anvelopelor

Descrierea anvelopelor se realizează prin intermediul unor coduri standardizate reliefate pe peretele lateral exterior al anvelopelor de formă prezentată în Fig. 2.9.

Fig. 2.9

Modial există 2 instituții internașionale care influențează standardele de codificare a cauciucurilor, „European Tyre and Rim Technical Organisation” sau ETRTO și „Tire and Rim Association of America” sau TRA.

Codificarea standardizată ISO constă într-un șir de cifre și litere cu succesiune bine determinată de formă prezentată în Fig. 2.10.

Fig. 2.10

Tipul vehiculului pentru care este destinată anvelopă poate fi descris de una sau două litere. Existența acestei codificări indică faptul că anvelopa este construită după standardele determinate de TRA, la cele determinate de ETRTO aceasta lipsește.

Lățimea anvelopei este exprimată prin 2 sau 3 cifre. În cazul utilizării a doar 2 cifre acestea indică lățimea anvelopei în inch, în cazul a 3 cifre lățimea este exprimată în mm.

Raportul de dimensiune se referă la raportul dintre înălțimea secțiunii și lățimea anvelopei, acesta fiind exprimat în procente. Codul poate fi format din 2 sau 3 cifre, dar în cazul în care valoarea depășeste 200 acesta cod exprimă diametrul anvelopei în mm. Dacă codul este omis se presupun că raportul este între 82% și 84%.

Tipul constructiv indică tipul de construcție compozită alanvelopei.

Codul dimensiunii jantei poate fi exprimat prin1, 2 sau 3 cifre. Cel mai comun este prin 1 sau 2 cifre acestea exprimând diametrul jantei în inch, dar există cazul rar în care acesta este exprima ărin 3 cifre indicând diametrul jantei în milimetri.

Gradul de încărcare se referă la capacitatea maximă de încărcare a anvelopei exprimată în kilograme sau livre. Gradul de încarcare este reprezentat prin 2 sau 3 cifre. Fiecarui cod îi este asociată o anumită greutate în tabelele standardizate prezentate în Fig 2.11. Indicele de viteză exprimă viteza limită de deplasare în Km/h sau Mile/oră la care anvelopa rezistă pentru greutatea exprimată de gradul de încărcare specificat. Indicele este format dintr-o singură literă sau o literă și o cifră caruia îi este asociată o anumită valoare a vitezei maxime în tabelele standardizate asemănător gradului de încarcare prezentat în Fig. 2.12

Fig. 2.11

Fig. 2.12

Informațiile suplimentare pot fi formate dintr-o serie de litere, cifre și simboluri prin care se indică detalii suplimentare cu privire la construșie, geometrie, tipul suprafețelor pentru care este realizat, etc.

În cazul anvelopelor pentru camioane ușoare codul codul acesteia poate fi de forma prezentată în Fig. 2.13, diferența fiind codificarea dimensiunii anvelopei. Dimensiuniile sunt exprimate în inch.

Fig. 2.13

Proiectarea parametrizată a cauciucului

Proiectarea parametrizată asistată este un proces prin care caracteristicile unui model digital pot fi alterate automat prin utilizarea de parametrii, reguli, funcții prestabilite care stabilesc relații între diferitele elemente geometrice sau elemente structurale ale modelului fără a fi nevoie ca acestea să fie manipulate individual.

Proiectarea parametrizată asistată poate fi înțeleasă ca sistem bazat pe propagare unde pornind de la elemente bine cunoscute pot fi generate noi elemente sau ca sistem de constrângeri cu cu capacitatea de a rezolva seturi de constrângeri continue sau discrete.

Pentru a realiza partea experimentală a temei abortatea a fost utilizat programul CAD/CAM/CAE CATIA, mai exact modulele „Part design”, „Knowledge advisor” și „Generative shape design”.

Modulul „Part design” este un modul destinat realizării modelelor 3D digitale precise prin intermediul unei interfețe flexibile și unui set complex de unelte. Modulul „Knowledge advisor” este un modul destinat proiectării parametrizate, acesta oferă utilizatorulul numeroase unelte necesare generării, alterării de parametrii, reguli și relații.

Orice element (punct, linie, plan, corp) treidimensional realizat în catia este definit în funcție de poziție, geometrie, dimensiuni, material, volum, relația cu alte elemente, de o serie de parametrii generați automat de programul CATIA, ce pot fi vizualizații și alterați cu unealta de funcții întâlnită în majoritatea modulelor existente în CATIA sau unealta „Parameter explorer” din modulul „Knowledge advisor”.Parametrii afișați în ferestrele celor 2 unelte sunt doar aceia atașați elementelor selectate, dacă nu este selectat nici un element acestea vor afișa toți parametrii atașați documentului tip part. Cele 2 unelte permit și creerea de parametrii de utilizator care pot fi legați prin relații și reguli între aceștia sau de cei generați de catia. Parametrii de utilizator sunt afișați în structura arborescentă ceea ce permite o gestiune mai ușoară a acestora.

Exemplificarea modului de lucru pentru proiectarea parametrizată asistată

Metodologia de lucru pentru a realiza proiectarea parametrizată a unei piese se va explica prin exemplificare. Piesa de realizat este prezentată în Fig. 3.1. Modelul 3D al piesei exemplu, ar parametrii acesteia fiind prezentați în Fig. 3.2. Forma și parametrii piesei exemplu .

Fig. 3.1 Modelul 3D al piesei exemplu

Fig. 3.2Forma și parametrii piesei exemplu

Se dorește să se obțină un model parametrizat al piesei reprezentate în figurile de mai sus care să fie alterat automat fără a fi manipulat manual în funcție de datele de intrare lungimea B, diametrul C și unghiul F care să respecte următoarele condiționări între dimensiunii: .

Lungimea A să reprezinte 80% din lungimea B;

Diametrul D să reprezinte 60% din diametrul C;

Diametrul E să reprezinte 40% din diametrul D;

În exemplul realizat parametrii vor fi cotele ce determină dimensiunea și forma piesei.

Se pornește de la realizarea modelului 3D al piesei în modulul „Part Design”. Din analiza figurilor se poate observa că piesa este una de revoluție astfel modelul piesei se realizează prin înfășurarea unui profil generator al piesei în jurul unei axe de rotație cu ajutorul uneltei „Shaft”.

Se introduce o axă de rotație și se realizează profilul generator al piesei prezentat în Fig.3.3 Profilul piesei față de axa introdusă într-o schiță amplasată într-un plan oarecare realizânduse constrângerile geometrice ale elementelor profilului. Se introduc constrângerile dimensionale la elementele profilului ca în Fig.3.4 față de punctul origine al schiței care este generat automat de CATIA.Este recomandată creerea de constrângeri dimensionale asemănător amplasării cotelor pe care acestea le reprezintă în desenul de execuție al piesei pentru a ușura gestiunea acestora. Nu este nevoie ca acestea să fie alterate la acest moment, în etapa de realizare a modelului 3D este important ca modelul obținut să prezinte aceleași caracteristici constructive (forme, suprafețe) ca modelul piesei parametrizate.

Fig. 3.3

Fig. 3.4

După realizarea profilului și constrângerea completă a elementelor acestuia acest fapt fiind semnalat în mod implicit în programul Catia prin colorarea elementelor în culoare verde, se va ieși din unealta de schițare și se va selecta unealta „Shaft”. Constrângerea incompletă a unui element va fi semnalată prin culoarea albă a acestuia după cum se vede în Fig.3.3..

Selectarea uneltei „Shaft” va deshide fereastra prezentată în Fig 3.5. Operația Shaft, care interoghează cu privire la valorile limitele unghiulare a curbei directoare pentru generarea modelului, profilul generator și axa de rotație fiind axa în jurul careia este înfașurat profilul. În cazul de față valorile limitelor nu au fost modificate deoarece acestea sunt implicit configurate pentru a deplasa profilul 360o în jurul axei obținânduse piesa de revoluție. Axa de rotație va fi selectată implicit dacă aceasta există în schița profilului, dacă acceasta nu există poate fi utilizată o dreaptă realizată în spațiu cu condiția că acceasta se află într-o poziție ce coincide cu poziția axei piesei de realizat.

Fig. 3.5

După realizarea modelului treidimensional dorit se creează parametrii determinați. Parametrii, formulele și masurătorile realizate în CATIA pot fi vizualizate în structura arborescentă amplasată în partea stângă a interfeței programului fiind generate automat structurii arboreșcente atașate celei principale. În opțiunile implicite ale programului această vizualizare este dezactivată, astfel pentru a putea fi vizualizate în fereastra de opțiuni > infrastructură > infrastructura piesei > afișare trebuiesc bifate opțiunile parametrii și relații. Pentru a vizualiza valoarea mărimi parametrului și relașiile atașate acestuia, în fereastra de opțiuni > general > parametri și măsurători > cunoștințe > vizualizarea arboreșcentă a parametrilor trebuiesc bifate opțiuniile cu formulă și cu valoare.

Pentru creerea parametrilor de utilizator se va utiliza modulul „Knowledge advisor”. Pentru a defini o structură arborescentă mai ușor de urmărit și gestionat se va utiliza unealta „Add set of parameters”, care va interoga adresa unde se dorește să fie introdus setul nou de parametrii, aceasta fiind confirmată prin selectarea adresei în structura arborescentă Pentru exemplul au fost realizate 2 seturi de parametrii unul pentru date de intrare și unul pentru parametrii rezultați din relații și reguli după cum se observa în Fig.3.6. Structură parametrii.

Fig. 3.6

Pentru creerea parametriilor se va utiliza unealta „Parameter explorer”, selectarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.7 Parameter explorer. Se selectează setul de parametrii în care se dorește ca parametrii să fie creați, se selectează tipul mărimi parametrului și se selectează opțiunea „New parameter of type”. Pot fi modificate diferite aspecte ale parametriilor ca nume, adresă, valoare mărime, limitele valorilor, etc.

Fig. 3.7

Au fost creeați parametrii cu tipul mărimii lungime lungime B, diametrul C și parametrul cu tipul mărimii unghi Unghiul F în setul de parametrii Date de intrare. În setul Parametrii rezultați au fost creații parametrii cu tipul mărimii lungime Lugimea A, diametrul D, diametrul E. După cum a fost menționat parametrii de utilizator creații, valoarea mărimi acestora și relațiile atașate acestora sunt afișate în structura arborescentă după cum se observă în Fig. 3.8 Structură arborescentă – parametrii.

Fig. 3.8

Următoarea etapă este de a realiza legăturile între parametrii de utilizator, urmată de etapa de realizare a legăturilor între parametrii de utilizator și parametrii elementelor modelului treidimensional prin atașarea acestora de relații și funcții astfel modelul să respecte condițiile impuse.

Creerea, atașarea și gestiunea relațiilor se realizează cu unealta „Formulas”, care selectată va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.9 Formulas. Această fereastră conține lista parametriilor elementului selectat, opțiuniile de creere și ștergere a parametrilor, și obțiunea a atașa o formulă parametrului selectat care va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.10 Add Formula. În aceasta fereastră se pot introduce relațiile manual sau se pot folosi tabele amplasate pe zona inferioară a ferestrei pentru selectare a parametrilor elementelor și a operatorilor logici din relație. Selectarea unui parametru sau element al modelului când fereastra este deschisă va fi adăugat automat în formulă.

Fig. 3.9

Fig. 3.10

Pentru parametrul Lungime A va fi introdusă relația:

;

Pentru parametrul Diametrul D va fi introdusă relația:

;

Pentru parametrul Diametrul E va fi introdusă relația:

;

Legătura parametrilor de utilizator cu parametrii elementelor modelului se realizeză asemănător doar că elemetele cărora se atașează formule sunt constrângerile dimensionale ale schiței profilului piesei. Formulele vor conține doar adresa parametrului corespondent fiecărei constrângere dimensională. Pentru a fi posibilă atașarea parametrilor constrângerilor tip diametru este necesară modificarea acestora în constrangere de tip rază iar relația va fi de forma:

Pentru constrângere cu privire la unghiul F deoarece acesta este reprezentat ca fiind jumătate din unghiul total în schiță formula va fi:

Relațiile introduse de utilizator vor fi afișate în mod automat în structura arborescentă sub ramura generată automat „Relations” prezentă în Fig. 3.8. Totodată modificarea valorilor mărimilor parametrilor cărora au fost atașate relații nu pot fi alterate manual, ci doar prin alterarea formulelor în sine sau ștergerea acestora.

Modificarea valorilor parametrilor date de intrare va conduce la calcul automat al parametrilor rezultanți și modificarea dimensiuniilor și formelor modelului piesei respectând condițiile impuse.

Procesul de modificarea a valorilor parametrilor poate fi externalizată din CATIA prin utilizarea uneltei „Design table” care permite realizarea unui fișier de tip excel care să conțină parametrii doriți. Utilizarea programului excel permite creerea de baze de date complexe cu seturi de valori pentru parametrii utilizați. Seturile de dimensiunii vor putea fi selectate prin modificarea valori opțiunii „configuration” din ramura generată automat „design table” la creerea fișierului excel în structura arborescentă. Valorile reprezintă numărul rândului pe care setul de parametrii este poziționat în succesiunea acestora. Catia va interoga la un interval prestabilit de timp fișierul excel, la identificarea modificărilor în fișier vor fi aduse actualizări la valorile parametrilor și opțiunilor disponibile.

Selectarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.11 Design table care permite creerea fișierul tip excel sau modificarea unuia existent. Alegerea opțiunii de creere a unui fișier nou va deschide fereastra prezentată în Fig. 3.12 care interogheză cu privire la care parametrii să fie utilizați și ce succesiune a parametrilor să fie utilizată în fișierul excel.

Fig. 3.11

Fig. 3.12

Pentru externalizare au fost aleși parametrii date de intrare, în excelul creat au fost introduse 5 seturi de dimensiunii după cum se observă în Fig. 3.13, modelele rezultate sunt prezentate:

Fig. 3.13

În Fig. 3.14 modelul obținut în urma selectării setului 1;

Fig. 3.14

În Fig. 3.15 modelul obținut în urma selectării setului 2;

Fig. 3.15

În Fig. 3.16 modelul obținut în urma selectării setului 3;

Fig. 3.16

În Fig. 3.17 modelul obținut în urma selectării setului 4;

Fig. 3.17

În Fig. 3.18 modelul obținut în urma selectării setului 5;

Fig. 3.18

Determinarea formei secțiunii și a parametrilor tipului de anvelopă ales

Modelul de anvelopă aleasă pentru a realiza modelul digital al acesteia este DM03 cu dimensiuniile 13R22,5 realizat de compania manufacturieră Hankook. Anvelopa este prezentată în Fig. 3.13 Anvelopă DM03 în vedere laterală și vedere frontală.

Fig. 3.19

În proiectarea parametrizată a lanțurilor se dorește determinarea poziției acestuia la realizarea strângeri pe anvelopă. Lanțul antiderapant va fi reprezentat treidimensional sub formă de plasă. Acesta va fi realizat prin utilizarea uneltelor punct, linie, plan cu îndeplinirea condiției de urmărire a suprafețelor anvelopei pe care sunt construite. Deoarece lanțul la strângere pe anvelopă nu urmărește profilul umărului sau zona peretelui lateral unde bombajul acestuia este direcționat către interior se realizează un al doilea model suport pentru construcția lanțului a cărei geometrie va fi legată prin relații de model anvelopei.

Prin studiul figurii Fig. 3.13 au fost determinate geometria profilului anvelopei și parametrii asociați modelului necesari dimensionării acesteia. Parametrii utilizați la dimensionarea anvelopei sunt prezentați în Fig. 2.8. Profilul a fost determinat astfel acesta să conțină doar calea de rulare, umărul și peretele lateral, nu au fost luate în considerare interiorul anvelopei și zona de montaj deoarece acestea nu au influență asupra modului de așezare a lanțului pe anvelopă. Profilul determinat este prezentat în Fig. 3.14. După cum se observă anvelopa prezintă cale de rulare bombată, umărul acesteia este unghiular, iar peretele lateral este bombat.

Fig. 3.20

Datorită faptului că informația disponibilă de la producător cu privire la dimensiuniile anvelopei este limitată doar la codul de dimensiunii care face referire doar la diametrul interior și lățime, restul parametriilor dimensionali vor fi determinați prin rapoarte dimnsionale. Acestea au fost determinate experimental prin realizarea de măsurători pe Fig. 3.13 a dimensiuniilor necunoscute și și a celor cunoscute și determinarea raportelor dintre acestea.

Pentru măsurare a fost utilizată aplicația „A ruler for windows” care permite realizarea de măsurători pe ecranul calculatorului. Pentru exemplificarea realizării unei măsurători se vor utiliza Fig. 3.13 în cadrul căreia se realizează măsurarea înălțimii bombajului caii de rulare și Fig 3.14 în cadrul căreia se realizează măsurarea înălțimii caii de rulare.

Fig. 3.21

Fig. 3.22

Rapoartele de dimensiune rezultate în urma măsurătorilor sunt următoarele:

Lățimea căii de rulare reprezintă 76% din lățimea totală;

Înălțimea caii de rulare reprezintă 15% din lățimea caii de rulare;

Înălțimea bombajului reprezintă 43% din înălțimea caii de rulare;

Înălțimea secțiunii va rezulta din relația ;

Unghiul de înclinare a umărului este de aproximativ 8,5o;

Realizarea modelului anvelopei

În modulul „Part Design” sa realizat într-o schiță amplasată într-un plan oarecare jumătatea profilului anvelopei până în axa de simetrie și sa amplsat axa de rotație față de care profilul va fi constrâns. Peretele lateral este format dintr-un arc de cerc cu punctele de capăt poziționate pe o dreaptă perpendiculară pe axa cauciucului iar centrul acestuia este poziționat pe o dreaptă paralelă cu axa anvelopei la jumatatea distanței dintre punctele de capăt după cum se observă în Fig. 3.15.

Fig. 3.23

Sa realizat dreapta care reprezintă umărul anvelopei, aceasta fiind înclinată spre axa de simetrie și dreapta care reprezintă diametrul interior al anvelopei. Prin utilizarea uneltei „Symmetry” se realizează copia în oglindă a profilului și reținerea constrângerilor determinate anterior după cum se observă în Fig. 3.16.

Fig. 3.24

Arcul de cerc care reprezintă bombajul caii de rulare a fost realizat asfel centrul este poziționat pe axa de simetrie, punctele limită coincid cu punctele limită superioare ale dreptelor umerilor anvelopei. Profilul complet este prezentat în Fig. 3.17.

Fig. 3.25

Următoarea etapă constă în realizarea constrângerilor dimensionale ale profilului. Constrângerea profilului sa realizat astfel încât să coincidă cu parametrii prezentați în Fig., după cum se observă în Fig. 3.18 .

Fig. 3.26

Pentru realizarea modelului se va utiliza unealta „Shaft”, la interogare se selectează schița realizată axa de rotație fiind aleasă implicit cea din schiță.

Următoarea după realizarea profilului se va porni modulul „Knoledge advisor”, și se utilizează unealta „Add set of parameters” pentru a crea un set numit „Anvelopă”, în interiorul caruia se vor crea un set numit „Parametri Date de intrare” și un set numit „Parametrii rezultați”.

Cu unealta „Parameter explorer” sunt creeați în setul „Parametri Date de intrare” următorii parametrii:

Parametru de lungime denumit Diametru interior;

Parametru de lungime denumit Lățime;

Parametru de tip real denumit Raport Înălțime secțiune/Lațime`;

Parametru de unghi denumit Unghi umăr

În setul „Parametrii rezultați” sunt creeați următorii parametri:

Parametru de lungime denumit Înălțimea caii de rulare;

Parametru de lungime denumit Înălțime bombaj;

Parametru de lungime denumi Lățime cale de rulare;

Parametru de lungime denumit Diametrul total;

Parametru de lungime denumit Înălțime secțiune;

Cu ajutorul uneltei „Formulas” se realizează legătura dintre parametrii cunoscuți și cei necunoscuți prin intermeidul următoarelor relații:

Parametrului „Înălțimea caii de rulare” i se atașează relația:

Parametrului „Înălțime bombaj” i se atașează relația:

Parametrului „Lățime cale de rulare” i se atașează relația:

Parametrului „Înălțime secțiune” i se atașează relația:

Parametrului „Diametrul total” i se atașează relația:

Relația parametrului „Diametrul total” rezultă din însumarea înălțimii secțiunii de 2 ori la diametrul interior. Acest parametru nu va fi legat la constrângerile dimensionale ale profilului, dar va fi folosit ca element de ajutor la construția modelului lanțului.

După realizarea legăturii între parametrii de utilizator se va realiza legătura cu unealta „Formulas” între parametrii de utilizator și constrângerile dimensionale ale profilului.

Se alterează valorile parametrilor date de intrare astfel să reflecte dimensiuniile anvelopei alese descrise în codul acesteia. Este de precizat că programul CATIA poate gestiona doar un tip de unitate de măsură astfel dimensiuniile din sistem imperial vor trebui transformate în sistem metric.

Se realizează externalizarea parametriilor date de intrare într-un fișier excel și se introduc seturile de dimnsiunii astfel să reflecte dimnsiuniile disponibile ale acestui tip de cauciuc. Dimensiuniile codificate sunt 11R22,5; 12R22,5; 13R22,5; 295/80R22.5; 315/80R22.5 , seturile fiind prezentate în Fig. 3.20.

Fig. 3.27

În urma alegerii setului 13R22,5 structura arborescentă va fi de forma prezentată în Fig. 3.20, iar modelul va fi de forma prezentată în Fig 3.21. În Fig. 3.22 sunt prezentate profilele anvelopelor rezultate în urma selectării seturilor prezentate în Fig. 3.27 succesiunea acestora fiind aceeași.

Fig. 3.28

Fig. 3.29

Fig. 3.30

Realizarea modelului suport

Modelul suport pentru o gestiune mai ușoară a acestuia se va realiza ca și corp separat. Pentru a crea un nou corp se selectează opțiunea „insert” din bara de gestiune a programului Catia, apoi se alege opțiunea „body” astfel va fi creat un nou corp afișat în structura arborescentă sub fișierul principal de tip part. Se denumește corpul nou „Corp suport”. Pentru a se putea lucra în corpul nou creat acesta trebuie activat prin click-dreapta pe acesta în structura arborescentă și selectarea opțiunii „Define in work object”, activarea fiind confirmată prin sublinierea denumiri acestuia.

Se deschide o schiță nouă poziționată într-un plan care conține schița profilului anvelopei și axa de rotație a anvelopei după cum se observă în Fig 3.23. planul fiind reprezentat cu culoarea portocaliu.

Fig. 3.31

Se realiza o proiecție a proiecție a profilului cauciucului cu ajutorul uneltei „Project 3d elements” profilul obținut fiind marcat cu culoarea galbenă după cum se observă în Fig 3.24. Profilele obținute prin uneltele de realizare a proiecților au avantajul că acestea sunt actualizate automat la modificarea elementelor proiectate.

Fig. 3.32

Elementele profilului proiectat fi modificate astfel acestea sa fie doar elemente de construcție al profilului dorit după cum se observă în Fig 3.25, acestea fiind reprezentate prin linie punctată. Elemntele de construție nu sunt luate în considerare la utilizarea diferitelor unelte ale programului CATIA care interoghează cu privire la selectarea schiței.

Fig. 3.33

Cu ajutorul profilului format din elemente de construcție se realizează profilul prezentat în Fig. 3.26.

Fig. 3.34

Elementul 1 este un arc de cerc care coincide cu proiecția elementului de construție care reprezintă profilul căii de rulare, punctele limită a acestuia coincid cu punctele limită ale elementului de construcție.

Elementul 2 este o dreaptă care este tangentă la arcul de cerc care reprezintă bombajul peretelui lateral. Punctul limită superior coincide cu punctul limită a elemntului 1.

Elementul 3 este un arc de cerc care coincide cu proiecția elementului de construcție care reprezintă bombajul peretelui lateral.

Elementul 4 este o dreaptă perpediculară pe axa de rotație a anvelopei, aceasta este tangentă la elemntul 3 iar punctul limită inferior se află poziționat pe axa de rotație.

Pentru a fi posibilă închiderea profilului se va realiza o dreaptă ce coincide cu axa de rotație, punctulele limită coincid cu punctul limită inferior a elementului 4 și planul de simetrie.

Pentru a completa profilul se realizează copierea în oglindă a elementelor 2, 3, 4 și a dreptei de pe axa de simetrie.

Modelul treidimensional se obține prin utilizarea uneltei „Shaft”, selectând profilul realizat ca profil generator. Modelul obținut este prezentat în Fig 3.27.

Fig. 3.35

Proiectarea parametrizată a lanțului antiderapant

Analiza modelului ales

Modelul de lanț antiderapant ales pentru a fi proiectat este modelul Cargo produs de compania rud acesta fiind prezentat în Fig. 4.1. După cum se observă în figură lanțul prezintă o construcție de complexitate medie, cu tipar de formă H.

După cum a fost precizat anterior modelul lanțului va fi construit cu ajutorul uneltelor punct, linie, plan. Pentru a fi posibilă construcția parametrizată a acestuia lanțul a fost înpărțit în segmente distincte cărora se vor putea asocia parametrii.

Fig. 4.1

Segmentul 1 este un segment de lanț format din zale simple cu secțiunea sârmei de formă pătrată, poziționat pe zona de rulare. Direcția acestuia este amplasată în planul de simetrie a anvelopei. Pentru descrierea acestui segment sau ales următorii parametrii:

Numărul de zale;

Lungimea interioară a zalei prezentată în Fig. 4.2;

Lungimea totală a segmentului care va fi un parametru rezultat;

Fig. 4.2

Segmentul 2 este un element intermediar, mai exact o za de formă inel cu forma secțiunii sârmei rotunde prezentat în Fig 4.3. Parametrul acestui segment va fi doar diametrul interior al acesteia. În proiectarea parametrizată se vor realiza doar segmentele 1 și 3 sub formă de linii cu punct comun după cum se poate observa în Fig. 4.4, dimensiunea segmentului 2 fiind folosită la determinarea lungimii totale a segmentelor precizate.

Fig. 4.3

Fig. 4.4

Segmentul 3 este un segment de lanț format din același tip de zale ca a segmentului 1. Direcția acestuia este determinată de unghiul W1 acesta măsurânduse între o dreaptă paralelă cu axa de rotație a anvelopei și direcția segmentului 3. Segmentul va urmării profilul modelului suport, poziția limită pe suprafețele laterale ale modelului va fi influențată de lungimea segmentului și unghiul W1. Pentru descrierea acestui segment sau ales următorii parametrii:

Numărul de zale;

Lungimea interioară a zalei;

Lungimea totală a segmentului care va fi un parametru rezultat;

Grosimea sârmei zalei;

Segmentul 4 este un element intermediar de formă prezentată în Fig 4.5, acesta are rolul de a conecta 2 segmente 3 a 2 tipare învecinate cu zona interioară a lanțului antiderapant prezentat în Fig 4.6. Orientarea teoretică a acestui element este astfel planul de simetrie a segmentului conține axa de rotație. Parametrul determinat al elementului va fi distanța aproximativă dintre suprafețele de contact al acestuia cu zalele segmentelor învecinate.

Fig. 4.5

Fig. 4.6

Segmetul 5 este o zală simplă cu secșiunea sârmei ciculară prezentată în Fig 4.7, aceasta face parte din lanțul continuu al zonei interioare dar datorită modului de prindere aceasta va fi reprezentată ca element separat în modelul treidimensional după cum se poate observa în Fig. 4.6 . Orientarea teoretică a segmentului va fi astfel axa de simetrie este perpendiculară pe planul de simetrie a segmentului 4, lungimea acesteia fiind distribuită în mod egal pe fiecare parte a planului. Parametrii acestui segment vor fi lungimea interioară a zalei și lățimea acesteia.

Fig. 4.7

Segmentul 6 este un segment format din zale simple asemenea segmentului 5. Dimensiuniile și poziția acestui element au o importață deosebită în cadrul proiectării parametrizate a lanțului antiderapant deoarece acesta influențează valoarea unghiului W1, diametrul circumscris al poligonului format de zona interioară a lanțului la strângerea pe anvelopă, și lungimea totală a lanțului care dacă este subdimensionată nu va fi posibilă montarea lanțului, iar dacă este supradimensionată strângerea lanțului va fi neadecvată poziția elemntelor fiind deplasată înspre zona exterioară a anvelopi. Poziția acestui segment va fi determinată de legătura acestuia cu cele 2 brațe ale profilului H formate de segmentele 3, 4 și 5. Pentru descrierea acestui segment sau ales următorii parametrii:

Numărul de zale;

Lungimea interioară a zalei;

Lungimea totală a segmentului care va fi un parametru rezultat;

Segmentul 7 este un segment format din zale simple asemenea segmentelor 5 și 6 poziționarea acestuia va fi determinată de pozițiile celor 2 zale legate la segmentele 4 și 8. Pentru descrierea acestui segment sau ales următorii parametrii:

Numărul de zale;

Lungimea interioară a zalei;

Lungimea totală a segmentului care va fi un parametru rezultat;

Segmentul 8 este un elemnt intermediar de formă prezentată în Fig. 4.8 acesta are rolul de a menține segmentul 9 pentru a se realiza strângerea. Segmentul 9 poate fi deplasat liber prin urechea segmentului 8. Segmentul 8 este orientat astfel planul de simetrie a acestuia va fi poziționat în planul de simetrie al tiparului tip h, plan care conține axa de rotație a anvelopei. Poziția radială a acestuia este determinată de lungimea segmentelor 7. Parametrul ce descrie acest segment este lungimea totală acestuia prezentată în figură. La calculul lungimi totale se va ține cont de razele R1 și R2 și diametrul sârmei zalei învecinate.

Segmentul 9 va avea ca parametru doar lungimea rezultată a acestuia ca însumare a repetări tiparelor; acestă lungime prezentând o lungime minimă necesară pentru a se putea realiza închiderea adecvată a zonei exterioare a lanțului la strângere.

Fig. 4.8

În varianta constructivă a lanțului segmentului 6 este posibilă adăugarea unei zale cu bolț suplimentare prezentată în fig. 4.9 cu rolul de a ajusta lungimea segmentului. La calculul lungimii totale a segmentului 6 în cazul existenței acestei zale se va adăuga ca parametru lungimea acestia, acest segment fiind denumit Segment 6 variabil.

Fig. 4.9

Segmentul 10 este un element intermediar prezentat în Fig. 4.10 cu rolul de a închide zonele lanțurilor. Acesta va fi reprezentat printr-o dreaptă asemănător segmentului 5. La realizarea modelului lanțului lungimea acestuia și a zalei intermediare cu care acesta realizează închiderea lungimiile acestora vor avea rolul doar de a determina dacă lungimea lanțului va fi suficientă pentru a acoperii anvelopa complet.

Fig. 4.10

Restul elementelor nemenționate nu au un rol important în determinarea posibilității de montare a lanțului antiderapant pe anvelopă, acestea fiind utilizate la strângerea acestuia și fixarea segmentelor libere rezultate în urma strângerii. Dimensiunile acestor elemente sunt alese constructiv.

Proiectarea parametrizată a lanțului pe corpul suport

Se urmărește creerea unui model treidimensional al lanțului prin care să fie posibilă determinarea unghiului W1 astfel ca modelul să respecte dimensiuniile segmentelor impuse, lungimea totală al lanțului din zona interioară, lungimea segmentelor tiparelor ce prezintă zale cu bolț astfel să fie posibilă închiderea lanțului la asamblare și diametrul cercului circumscris al poligonului format de zona interioră care se dorește a se poziționa. Lungimea lanțurilor din zona exterioară va fi aleasă constructiv cu condiția că lanțul fix va avea aceeași lungime sau o lungime mai mare decât lungimea zonei interiore pentru a permite închiderea, lanțul mobil va avea o lungime cel puțin egală lungimii zonei interiore pentru a cuprinde toate elementele intermediare și să permită strângerea. Elementele zonei exterioare la strângere vor compensa erorile de lungime.

La realizarea modelului sa plecat de la premiza că segmentul 1 al tiparelor ce nu prezintă zale cu bolț va fi poziționat în planul de simetrie al anvelopei astfel la determinarea lungimii lanțului zonei interioare va fi utilizat în relații diametrul cercului circumscris al poligonului format de segmentele 5 și 6 ale tiparului menționat.

Modelul lanțului antiderapant ales va fi realizat în modulul „Part Design”, în fișierul ce conține modelul anvelopei și modelul suport. Se crează 2 corpuri noi unul denumit „elemente constructive”, celălalt fiind denumit „lant” pentru o gestiune mai ușoară a elementelor constructive ce au rolul de a poziționa și orienta elementele lanțului. Elementele constructive și elementele lanțului vor fi realizate cu uneltele punct, linie, plan și schiță.

Segmentul 1 va fi realizat cu unealta „Line”, tipul acesteia fiind „Point-direction”. La selectarea acestei opțiuni se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.11 care va interoga cu privire la punctul de start al dreptei, planul pe care direcția dreptei va fi perpendiculară, mărimea dreptei, și suprafața suport pe care dreapta o va urma.

Fig. 4.11

Punctul de start va fi definit cu unealta „Point”, tipul acestuia fiind „On plane”. La selectarea opțiunii se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.12 care va interoga cu vedere la planul pe care se va afla punctul și coordonatele acestuia față de punctul de referință al planului.

Fig. 4.12

Planul pe care va fi poziționat punctul de start va fi definit cu unealta „Offset from plane”, tipul acestuia fiind „On plane”. La selectarea opțiunii se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.13 care va interoga cu privire la planul de referență și distanța față de acesta. Se alege planul de referință unul din planele ce secționează anvelopa după cum se poate observa în Fig. 4.14, conține axa de rotație a acesteia și este perpendicular pe planul de simetrie al anvelopei. Valoarea lungimii va fi alterată prin atașarea relației „`Cauciuc\Paramatrii rezultati\Diametru total`/2” ce va asigura tangența planului la suprafața de rulare a anvelopei utilizând parametrul rezultat al anvelopei diametrul total.

Fig. 4.13

Fig. 4.14

La realizarea punctului se alege planul realizat, coordonatele fiind implicit 0,0. Punctul realizat este prezentat în Fig. 4.15.

Fig. 4.15

Segmentul 1 se realizează prin selectarea punctului de start, iar ca direcție se alege planul ce conține axa de rotație a anvelopei și este perpendicular pe planul pe care a fost realizat punctul de start după cum se poate observa în Fig. 4.16. Tipul de dimensiune se alege lenght iar lungimea o valoare mai mare decât 1 pentru a realiza dreapta. Suprafața suport este suprafața caii de rulare marcată cu verde. Punctul și planul sunt marcate cu culoarea portocalie, segmentul cu culoare roșie.

Fig. 4.16

După realizarea fiecărui segment se crează parametrii de utilizator a acestora și se leagă la parametrii segmentelor pentru a ușura gestiunea și construcția acestora. În modulul „Knoledge advisor” cu unealta „Add set of parameters” se adaugă în ramura „Parameters” setul denumit „Lanț”. În setul lanț se adaugă un set „Segment 1”, iar în acesta se adaugă 2 seturi unul denumit „Parametrii rezultați” și unul denumit „Parametrii date de intrare”. Cu unealta „Parameter explorer” se adaugă în setul date de intrare parametrul real denumit „Număr de zale” și parametrul de lungime denumit „Lungime za”. În setul de parametri rezultați se adaugă parametrul denumit „Lungime totală”. În setul „Lanț” se adaugă un set denumit „Segment 2”, iar în acesta un parametru de lungime denumit „Diametru interior”. Cu unealta „formulas” se adaugă parametrului „Lungime totală” relația:

`Lant\Segment 1\Parametrii date de intrare\Lungime za` *`Lant\Segment 1\Parametrii date de intrare\Numar de zale` +`Lant\Segment 2 \Diametru interior`;

Parametrul „Lungime totală” se leagă de parametrul de lungime al dreptei segmentului 1 și se alterează valorile parametrilor astfel acestea să reflecte valorile implicite pentru tipul de lanț ales după cum se poate observa în Fig. 4.17 .

Fig. 4.17

Segmentul 3 va fi realizat cu unealta „Line”, tipul acesteia fiind „Point-direction”. Segmentul va fi format din 3 linii distincte (Segmentul 3-1; Segmentul 3-2; Segmentul 3-3) ce urmăresc într-o direcție determinată suprafețele corpului suport pe o lungime determinată. Punctul de start al segmentului va fi punctul de final al segmentului 1. Planul care determină direcția segmentului va fi un plan care va fi rotit în jurul unei axe perpendiculare la axa de rotație a anvelopei care conține punctul de final al segmentului 1.

Se realizează un plan, tipul acesteia fiind „Tangent to surface” La selectarea opțiunii se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.17 care va interoga cu privire suprafața la care va fi planul tangent și punctul de contact. Se selectează suprafața de rulare și punctul de final al segmentului 1 după cum se observă în Fig 4.18.

Fig. 4.18

Fig. 4.19

Se realizează o dreaptă cu rol de axă de rotație care va trece prin punctul de final al segmentului 1. Tipul dreptei fiind „point direction”, se alege punctul precizat anterior, direcția fiind definită de planul de simetrie al anvelopei după cum se poate observa în Fig. 4.19. Totpdată se alege tipul lungimii opțtiunea de infinit.

Fig. 4.20

Se realizează un plan de tip „Angle/normal to plane” La selectarea opțiunii se va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.20 care va interoga cu privire la planul de referență, axa de rotație și unghiul cu care să fie rotit noul plan față de cel de referință. Se alege dreapta creată anterior ca axa de simetrie, planul creat anterior ca plan de referință și valoarea unghiului 90o după cum se poate observa în Fig 4.20.

Fig. 4.21

Se realizează o dreaptă de tip „point direction” care trece prin punctul de final al segmentului 1 și este perpendiculară pe planul tangent la suprafață realizat anterior după cum se poate observa în Fig. 4.21. Aceasta va deservi ca axă de rotație la realizarea planului ce conferă direcția segmentului 3-1.

Fig. 4.22

Se realizează planul care va defini direcția segmentului 3 de tip „Angle/normal to plane”, la interogare se va alege dreapta realizată anterior și planul perpendicular la planul tangent. valoarea unghiului de 30o, dar deoarece acesta este perpendicular la direcție va fi definită de relația:

Fig. 4.23

Se realizează segmentul 3-1 utilizând punctul de final al segmentului 1 ca punct de start și planul determinat anterior ca direcție, valoarea lungimii se va alege astfel punctul de final al dreptei să coincidă cu limita suprafeței zonei de rulare după cum se poate observa în Fig 4.23.

Fig. 4.24

Realizarea segmentului 3-2 se face printr-o dreaptă de tip „point direction” punctul de start va fi punctul final al segmentuui 3-1, iar planul ce definește direcția va fi un plan perpendicular la o dreapă tangentă la suprafața laterală marcată cu verde ce este amplasată într-un plan perpendicular la planul ce descrie direcția segmentului 3-1.

Se realizează un plan de tipul „Angle/normal to plane” planul de referință fiind planul ce descrie direcția segmentului 3-1, axa de rotație va aceea utilizată la planul menționat anterior, după cum se poate observa în Fig 4.25.

Fig. 4.25

Se realizează un plan un plan de tipul „Through planar curve”, selectarea obțiunii va interoga cu privire la curba care va defini planul. Se selectează marginea zonei conice dispre interiorul corpului suport după cum se poate observa în Fig 4.26.

Fig. 4.26

Se va realiza o schiță în planul realizat anterior în care se vor realiza proiecțiile marginilor suprafeței conice al corpului suport. Aceste lini vor fi alterate astfel să devină linii de construcție. Se realizează un punct care va coincide cu proiecția superioară și punctul de final al segmentului 3-1 și un punct care va coincide cu proiecția inferioară și planul realizat anterior după cum se poate obseva în Fig 4.27. Proiecțiile sunt reprezentate prin linie întreruptă de culoare galbenă.

Fig. 4.27

Se realizează o dreaptă de tip „Point-Point”, selectarea opțiunii va interoga cu privire la punctul de start și punctul de final prezentată în Fig 4.28 . Se aleg cele 2 puncte realizate în schița precizată anterior după cum se poate observa în Fig. 4.29.

Fig. 4.28

Fig. 4.29

Se va realiza un plan de tip „Normal to curve”, opțiune care va interoga cu privire la dreapta care va fi perpendiculară pe plan și punctul care se va afla pe plan după cum se poate observa în Fig 4.30. Se utilizează dreapta realizată anterior și punctul inferior al schiței, astfel se obține planul prezentat în Fig 4.31.

Fig. 4.30

Fig. 4.31

Se realizează segmentul 3-2 prin alegerea punctului de final al segmentului 3-1 și a planului realizat anterior după cum se poate observa în Fig 4.32. Ca suport sa ales suprafața conică reprezentată cu culoarea verde.

Fig. 4.32

Realizarea segmentului 3-3 se face printr-o dreaptă de tip „point direction” punctul de start va fi punctul final al segmentuui 3-2, iar planul ce definește direcția va fi planul utilizat la realizarea segmentului 3-2. Se va alege o valoare a lungimi mai mare ca 0.

Asemănător segmentului 1 se introduce un set de parametrii denumit „Segment 3” în setul „Lanț” și se realizează aceeasi structură ca cea a setului „Segment 1”. Parametrului „Lungime totălă” se atașează relația :

`Lant\Segment 3\Date de intrare\Lungime za` *`Lant\Segment 3\Date de intrare\Numar de zale` +`Lant\Segment 2 \Diametru interior` /2;

Pentru ca lungimea segmentului 3 să fie reprezentată corespunzător de lungimile segmentelor realizate aceasta trebuie distribuită între acestea. Distribuția se realizează prin relații care să asigure că lungimea rezultată a segmentului va fi diferența dintre lungime totală și lungimea segmentului anterior. Determinarea lungimii maxime a segmentelor se va realiza prin măsurare, astfel se realizează măsurarea segmentului 3-1 denumită „L. Seg. 3-1” și măsurarea segmentului 3-2 denumită „L. Seg. 3-2”.

Segmentului 3-1 se va atașa relația:

`Lant\Segment 3\Rezultat\Lungime totala`

Segmentului 3-2 se va atașa relația:

`Lant\Segment 3\Rezultat\Lungime totala` -`L. Seg. 3-1\Length`

Segmentului 3-3 se va atașa relația:

`Lant\Segment 3\Rezultat\Lungime totala` -`L. Seg. 3-1\Length` -`L. Seg. 3-2\Length`

Realizarea segmentului 4 se face printr-o dreaptă de tip „point direction”, punctul de start va fi punctul de final al segmentului 3-3, planul care definește direcția va fi un plan perpendicular pe o dreaptă ce trece prin axa de rotație a corpului suport.

Se realizează o schiță poziționată pe oricare dintre planele ce definesc originea corpului suport iar în aceasta se realizează un punct a cărui poziție coincide cu restul planelor ce definesc originea corpului suport, punctul rezultat va fi punctul ce definește originea corpului suport.

Se realizează o dreaptă de tip „point direction” cu lungime infinită ce va deservi ca axă de rotație pentru corpul suport, punctul de start va fi punctul realizat anterior, planul ce definește direcția va planul de simetrie a corpului suport după cum se poate observa în Fig 4.33.

Fig. 4.33

Se realizează o schiță poziționată pe suprafața plană a corpului suport, în acasta amplasânduse un punct ce va coincide cu axa de rotație a corpului suport.

Se realizează o dreaptă tip „Point-Point”, punctele limite fiind punctul de final al segmentului 3-3 și punctul realizat anterior. Dreapta rezultată este prezentată în Fig. 4.34. Pe această dreaptă se va realiza un plan de tip „Normal to curve”, punctul fiind punctul de final al segmentului 3-3 și dreapta realizată anterior.

Fig. 4.34

Se realizează segmentul 4, punctul de start fiind punctul de final al segmentului 3-3, planul ce descrie direcția va fi planul realizat anterior, suprafața suport va fi cea marcată cu culoarea verde, valoarea lungimii se alege mai mare ca 0, după cum se poate observa în Fig 4.35.

Fig. 4.35

Se introduce un set de parametrii denumit se introduce un set de parametrii denumit „Segment 4” în setul „Lanț”. În acest set se introduce parametrul de lungime denumit „Lungime” care se atașează la parametrul de lungime al segmentului realizat.

Realizarea segmentului 5 se face printr-o dreaptă de tip „point direction”, punctul de start va fi punctul de final al segmentului 4, planul care definește direcția va fi un plan ce conține axa de rotație a corpului suport și punctul de final al segmentului 4.

Se realizează un plan de tip „Normal to curve”, curba utilizată va fi segmentul 4, iar punctul ce definește poziția planului va fi punctul de final al segmentului 4 după cum se poate observa în Fig 4.36.

Fig. 4.36

Se realizează o dreaptă de tip „point direction”, care va deservi ca axă de rotație de lungime infinită, punctul de star va fi punctul de final al segmentului 4, iar direcția va fi definită de planul de simetrie al corpului suport. Această dreaptă va fi utilizată la realizarea planului ce definește direcția segmentului 5 de tip „Angle/normal to plane”, planul de referință fiind planul realizat anterior, iar valoarea unghiului de 90o după cum se poate observa în Fig. 4.37.

Fig. 4.37

Se realizează segmentul 5, utilizând planul realizat anterior și punctul de final al segmentului 4. Se va utiliza opțiunea de realizare a extensiei în oglindă astfel dreapta va fi definită de lungimea a unei jumătăți de segment cealaltă jumătate fiind definită prin simetrie după cum se poate observa în Fig. 4.38.

Se introduce un set de parametrii denumit se introduce un set de parametrii denumit „Segment 5” în setul „Lanț”. În acest set se introduce parametrul de lungime denumit „Lungime” care se atașează la parametrul de lungime al segmentului 5 prin relația:

`Lant\Segment 5 \Lungime` /2

Realizarea segmentului 6 se face printr-o dreaptă de tip „Point-Point”, punctele limită vor fi punctele segmentului 5 și segmentul realizat în oglindă a acestuia față de un plan de simetrie a tiparului.

Pentru realizarea planului de simetrie al tiparului se pornește de la realizarea unui punct de tip „On curve”, opțiune care va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.38, care va interoga cu privire la dreapta pe care va fi poziționat punctul, punctul de referință față de care va fi determinată lungimea poziției și tipul de determinare al lungimii. Curba aleasă a fost segmentul 1, punctul de referință punctul de start al segmentului, tipul determinării lungimii este ca raport din lungime totală a curbei valoarea aleasă fiind de 0,5.

Fig. 4.38

Se realizează un plan de tipul „Tangent to surface”, se alege ca suprafață suprafața de rulare a modelului suport, punctul de tangență fiind punctul realizat anterior.

Se realizează o dreaptă de tip „point direction”, care va deservi ca axă de rotație de lungime infinită, punctul de start va fi punctul realizat anterior, iar direcția va fi definită de planul de simetrie al corpului suport. Planul de simetrie se realizează ca plan de tip „Angle/normal to plane”, planul de referință fiind planul realizat anterior, axa de rotație va fi dreapta realizată anterior, iar valoarea unghiului de 90o după cum se poate observa în Fig. 4.39.

Fig. 4.39

Creerea segmentelor 3-2, 3-3, 4 și 5 în oglindă față de cele create anterior se va realiza în modulul „Generative shape design” utilizând unealta „Symmetry”. Accesarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.40 care va interoga cu privire la ce elemente să fie realizate în oglindă și care este planul de simetrie utilizat. Se alege planul determinat anterior și elementele menționate, operațiunea fiind prezentată în Fig 4.41.

Fig. 4.40

Fig. 4.41

Se realizează segmentul 6 utilizând punctele limită a segmentelor 5 după cum se poate observa în Fig. 4.42.

Fig. 4.42

Asemănător segmentului 1 se introduce un set de parametrii denumit „Segment 6” în setul „Lanț” și se realizează aceeasi structură ca cea a setului „Segment 1”. Parametrului „Lungime totală” se atașează relația :

`Lant\Segment 6\Date de intrare\Lungime za` *`Lant\Segment 6\Date de intrare\Nr de zale`;

Lungimea segmentului 6 va fi utilizată pentru a determina unghiu W1 necesar ca aceasta să reflecte lungimea parametrului „Lungime totală”.Se realizează un nou set de parametrii în setul „Segment 6” care va fi denumit „Calcul W1”. Modelul tiparului va fi va fi împărțit într-o serie de forme geometrice simple, proiecții ale modelului într-un plan paralel cu planul de simetrie a anvelopei prezentate în Fig. 4.43 și planul tangent la suprafața de rulare cu punctul de tangență punctul final al segmentului 1 prezentate în Fig. 4.44. Deși acestea sunt curbe determinate în spațiu, formele geometrice prezintă drepte comune astfel fiind posibilă determinarea matematică a lungimii acestora. Avantajul parametrizării este că pot fi realizate măsurători simple pentru determinarea dimensiunii elementelor rezultatele acestea fiind ușor utilizate în creerea relaților dintre elementele geometrice.

Fig. 4.43

Fig. 4.44

Lungimea A reprezintă jumătate din lungimea segmentului 6;

Lungimea C reprezintă distanța de la punctul limită a segmentului 6 la axa de rotație a corpului suport, aceasta se determină prin măsurare, măsura realizată fiind denumită „Lungime C”;

Unghiul α reprezintă unghiul format între punctul limită a segmentului 6 și planul de simetrie a tiparului față de axa de rotație. Valoarea unghiului se va determina prin relația:

Unghiul β reprezintă unghiul dintre punctul limită a segmentului 5 și punctul limită a segmentului 4 față de axa de rotație. Se determină prin măsurare denumită „Unghi beta”;

Unghiul λ reprezintă suma unghiurilor α și β;

Lungimea D reprezintă distanța de la axa de rotație până la punctul limită a segmentului 3-3. Se determină prin măsurare denumită „Lungime D”;

Lungimea E reprezintă jumătate din distanța dintre punctele limită a segmentelor 3-3. Această lungime se determină prin relația:

Lungimea H reprezintă jumătate din distanța dintre punctele limită a segmentelor 3-1.Această lungime se determină prin relația:

Unghiul γ reprezintă jumătate din unghiul măsurat între segmentele 3-2. Se determină prin măsurare;

Lungimea F reprezintă distanța între punctul de start al segmentului 3-2 și punctul limită al segmentului 3-3. Se determină prin măsurare denumită „Lungime F”;

Lungimea G se determină prin relația

Lungimea M reprezintă proiecția lungimii H proiectată planul tangent la suprafața de rulare cu punctul de tangență punctul final al segmentului 1. Aceasta se determină prin relația:

Lungimea H1 se determină prin relația

Lungimea Z Reprezintă distanța dintre puntul de start al segmentului 3-2 și proiecția acestuia. Se determină prin măsurare denumită „Lungime Z”

Unghiul δ reprezintă unghiul dintre un plan perpendicular pe planul de simetrie a tiparului fiind paralel cu axa de rotație și planul tangent la suprafața de rulare în punctul limită al segmentului 1. Se determină prin măsurare denumită „Unghi delta”;

Lungimea M1 se determină prin relația:

Lungimea R reprezintă lungimea proiecției a jumătate din segmentul 1. Această lungime este măsurată denumită „Lungime R”;

Lungimea N reprezintă jumătate din lungimea căii de rulare a anvelopei.

Lungimea Q se determină cu relația:

Unghiu W1 se determină cu relația:

În setul de parametrii „Calcul W1” se introduc următorii parametrii:

Parametrul de lungime denumit „lungime segment 6/2” căruia i se atașează relația:

`Lant\Segment 6\Rezultat\Lungime totala ` /2;

Parametrul de unghi denumit „unghi alfa” căruia i se atașează relația:

asin (`Lant\Segment 6\Calcul W1 \lungime segment 6/2` /`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime C`);

Parametrul de unghi denumit „unghi beta” căruia i se atașează relația:

`Lant\Segment 6\Calcul W1 \unghi beta`;

Parametrul de unghi denumit „unghi lamda” căruia i se atașează relația:

`Lant\Segment 6\Calcul W1 \unghi alfa`+`Lant\Segment 6\Calcul W1 \unghi beta`;

Parametrul de lungime denumit „Lungime C” căruia i se atașează relația:

`Lungime C\Radius`;

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment d” căruia i se atașează relația:

`Lungime D\Length`;

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment e” căruia i se atașează relația:

`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment d` *sin(`Lant\Segment 6\Calcul W1 \alfa + beta` );

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment f” căruia i se atașează relația:

`Lungime F\Length`;

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment f” căruia i se atașează relația:

`Lungime F\Length`;

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment h” căruia i se atașează relația:

`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment e` -`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment f` *sin(`Unghi fi\Angle` /2);

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment m” căruia i se atașează relația:

(`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment h` +`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Segment h1` )*cos(`unghi delta\Angle` )-`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Sergment m1`;

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment n” căruia i se atașează relația:

`Cauciuc\Paramatrii rezultati\Latime cale de rulare` /2;

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment q” căruia i se atașează relația:

`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Lungime segment m` -`Lungime R\Length`;

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment h1” căruia i se atașează relația:

`Lungime Z\Length` /sin(`unghi delta\Angle` );

Parametrul de lungime denumit „Lungime segment m1” căruia i se atașează relația:

`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Segment h1` *cos(`unghi delta\Angle` );

Se creează setul de parametri „Verificare și rezultate” în setul „Lant”. Se introduc următorii parametrii în setul realizat:

Parametrul de unghi denumit „W1 calculat” căruia i se atașează relația:

atan(`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Segment q` /`Lant\Segment 6\Calcul W1 \Segment n` );

Parametrul de unghi denumit „W1” care va fi atașat prin relația precizată mai jos unghiul de înclinare a planului care descrie direcția segmentului 3-1.

Valoarea unghiului W1 trebuie alterată manual cu valoarea parametrului „W1 calculat” pentru a se obține modelul tiparului lanțului respectând dimensiuniile și constrângerile impuse prin parametrii.

Deoarece unghiul este calculat în funcție de marimi măsurate pe un profil nealterat valoarea obținută inițial va fi o valoare estimativă, care la introducerea acesteia tiparul va fi alterat asfel dimensiuniile acestuia să reflecte valori apropiate de valorile dorite. Este necesară introducerea valorii recalculate ale parametrului W1 calculat după alterarea inițială pentru a obține lungimea dorită. Este de menționat că datorită simplificării geometriei utilizate la determinarea unghiului lungimea reală a segmentului 6 va prezenta o eroare de (0,1%-0,4%) față de valoarea teoretică.

Pentru determinarea lungimii segmentelor 6 cu zală cu bolț și a lungimii totale a lanțului interior se va porni de la realizarea parametriilor nececesari calculului și creerea relațiilor între aceștia urmată de realizarea modelului definit pentru control vizual cu privire la închiderea lanțului. Lungimiile segmentelor va fi determinată în funcție de unghiul rămas liber după realizarea repetării segmentelor 6 fără zală cu bolț, incluzând în calcul și segmentele 5 și 10. Poziționarea segmentelor 6 cu zală cu bolț se va face astfel acestea să fie învecinate între ele și învecinate cu segementul 5 repetat pe direcția care nu va fi modificată la determinarea numărului de repetări al tiparului, astfel legătura sa nu fie ruptă și sa existe posibilitatea utilizării relațiilor între elemente. În Fig. 4.

Se introduce un set de parametrii denumit „Segment 10”, în care se introduce parametrul de lungime denumit „Lungime”.

Se introduce un set de parametrii denumit „Paternare”, în care se introduc următorii parametrii:

Parametrul de unghi denumit „unghi tipar”, unghi care reprezintă dublul unghiului lamda căruia i se atașează relația:

`Unghi tipar\Angle`;

Parametrul real denumit „nr de tipare constante”

Parametrul real denumit „nr de tipare variabile”

Parametrul real denumit „nr de tipare total”, care reprezintă însumarea tiparelor constante și variabile. I se atașează relația:

`Lant\Paternare\nr de tipare constante` +`Lant\Paternare\Nr de tipare variabile`

Parametrul de unghi denumit „unghiul suplimentar”, care reprezintă unghiul rezultat din scăderea unghiului realizat prin repetare a tuturor segmentelor din poligon fără segmentele 6 variabile.

Parametrul de unghi denumit „Unghi beta * 2”, care reprezintă dublul unghiului beta căruia i se atașează relația:

`unghi beta\Angle` *2

Parametrul de unghi denumit „unghiul segmentului 6 variabil”, care reprezintă dublul unghiului alfa al segmentului 6 variabil, căruia i se atașează relația:

(`Lant\Paternare\unghi suplimentar` – `unghi beta\Angle` )/2

Parametrul de lungime denumit „lungime segment 6 variabil”, care reprezintă lungimea totală a segemnetului 6 variabil, acesta fiind determinat trigonometric în funcție de diametrul cercului circumscris al poligonului format și unghiul determinat al segmentului. Acestuia i se atașează relația:

`Lungime C\Radius` *sin(`Lant\Paternare\unghiul segmentului 6 variabil` /2)*2

(`Lant\Paternare\unghi suplimentar` – `unghi beta\Angle` )/2

Parametrul de unghi denumit „unghi beta segment 10”, care reprezintă unghiul beta al segmetului 10, acesta fiind determinat trigonometric în funcție de diametrul cercului circumscris al poligonului format și lungimea acestuia. Acestuia i se atașează relația:

asin(`Lant\Segment 10\Lungime` /2/`Lungime C\Radius` )*2

Valoarea parametrului „unghiul suplimentar” va fi determinată prin utilizarea uneltei „rule” din modulul „Knowledge advisor” prin intermediul careia va fi condiționată formula utilizată la determinarea volorii în funcție de valoarea aleasă a parametrului „nr de tipare constante”. Selectarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.45. Unealta „rule” este o unealtă complexă care permite programarea funcților programului CATIA prin condiționări determinate de utilizator.

Fig. 4.45

În fereastra uneltei vor fi introduse liniile de cod prezentate în Fig. 4.46.

Fig. 4.46

Se introduce setul de parametri „Segment 6 variabil” în setul „Lant”, în acesta se introduc seturile de parametrii asemănător celui a segmentului 1. În setul „Date de intrare” sunt introduși parametrii de lungime „Lungime za” și „Lungime za cu bolț”. În setul „Rezultat” sunt introduși:

Parametrul real denumit „Număr de zale necesar calculat”, care reprezintă numărul de zale necesar pentru ca lungimea segmentului să fie resepecată. Acestui parametru i se adaugă relația:

(`Lant\Paternare\lungime segment 6 variabil` -`Lant\Segment 6 variabil\Date de intrare\Lungime za cu bolt` )/`Lant\Segment 6 variabil\Date de intrare\lungime za`

Parametrul real denumit „Număr de zale necesar rotunjit”, care reprezintă numărul de zale necesar real pentru a fi posibilă închiderea zonei interioare. Valoarea parametrului rezultă prin rotunjirea superioară a volorii parametrului „Număr de zale necesar calculat”. Acestui parametru i se adaugă relația:

round(`Lant\Segment 6 variabil\Rezultat\Număr de zale necesar calculat`+0.5 )

Parametrul de lungime denumit „Lungime reala”, care reprezintă lungimea reală a segmentului 6 variabil este determinat în funcție de numărul de zale necesare rezultat. Acestui parametru i se adaugă relația:

`Lant\Segment 6 variabil\Date de intrare\lungime za` *`Lant\Segment 6 variabil\Rezultat\numar de zale rotunjit` +`Lant\Segment 6 variabil\Date de intrare\Lungime za cu bolt`

În modulul „Generative shape design” se va utiliza unealta „Circular pattern”, selectarea uneltei va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.47 care va interoga cu privire la tipul parametrilor utilizați la repetare unghiul între elementele tiparele repetate axa de rotație de referință pentru a realiza repetarea și elementul repetat, Ca opțiuni suplimentare se pot alege poziția în succesiunea elementelor repetate a elementului original.

Fig. 4.47

Se va realiza o repetare a elementului 6 cu opțiunea „Instance and angular spacing” unghiului de repetare fiind legat de Parametrul „unghi lamda” și se va alege un număr de repetări mai mare ca 3. Poziția unghiulară în succesiune elementului original va fi 2 după cum se poate observa în Fig. 4.48. După realizarea repetării se vor atașa parametrului „AngularNumber” relația „`Lant\Paternare\nr de tipare constante`” și parametrului „AngularSpacing” relația „`Unghi tipar\Angle`”

Fig. 4.48

Se va realiza o repetare a elementului 5 din dreapta elementului 6 cu opțiunea „Instance and angular spacing” unghiului de repetare fiind legat de Parametrul „unghi lamda” și se va alege un număr de repetări 2 după cum se poate observa în Fig. 4.49. După realizarea repetării se vor atașa parametrului „AngularNumber” relația „`Lant\Paternare\nr de tipare constante`” și parametrului „AngularSpacing” relația „`Unghi tipar\Angle`”

Fig. 4.49

Se va realiza o repetare a segmentului 5 din stânga segmentului 6 cu opțiunea „Instance and angular spacing” unghiului de repetare fiind legat de Parametrul „unghi lamda” și se va alege un număr de repetări 2 după cum se poate observa în Fig. 4.50. După realizarea repetării se vor atașa parametrului „AngularNumber” relația „`Lant\Paternare\nr de tipare constante` -1„ luând în considerare existența segemntului 5 de la repetarea obținută anterior și parametrului „AngularSpacing” relația „`Unghi tipar\Angle`”

Fig. 4.50

Segmentele de închidere și a segmentele 6 variabile vor fi reazliate într-o schiță amplasată într-un plan ce conține cel puțin 2 segmente 6. Planul realizat este de tipul „Through two lines”, alegera opțiunii va deschide fereastra prezentată în Fig. 4.51 care va interoga cu privire la cele 2 linii ce vor defini planul. Se selectează 2 segmente 6 planul rezultat este prezentat în Fig. 4.52.

Fig. 4.51

Fig. 4.52

Se va realiza schița prezentată în Fig. 4.53. în schiță se realizează un cerc de construcție construcție acesta fiind cercul circumscris al poligonului format de lanțul interior. Se construiește o dreaptă care reprezintă segmentul 5 de legătură cu punctul limită superior constrâns să coincidă cu cercul și punctul limită a segmentului 5 învecinat. Se construiește o dreaptă care reprezintă segmentul 10 constrânsă pe cerc asemenea primei drepte dar coincidența punctului limită superior fiind cu punctul limită inferior al dreptei realizate anterior. Se construiesc următoarele drepte constrânse asemenea succesiunii. Cotelor elementelor realizate se vor atașa următoarele relații:

Segmentulor 5„`Lant\Segment 5 \Lungime`”;

Segmentului 10 „`Lant\Segment 10\Lungime`”;

Segmentelor 6 variabile „`Lant\Paternare\lungime segment 6 variabil`”;

Fig. 4.53

Modelul treidimensional al zonei interioare al lanțului a fost realizată pentru a fi posibilă verificarea vizuală a realizării închiderii acestuia.

În setul „Verificare și rezultate” se vor introduce următorii parametrii:

Parametrul de lungime denumit „Lungime zonă interioră”, acest parametru reprezintă lungimea rezultată prin însumarea a tuturor elementelor conținute în zona interioră. Acestui parametru i se va atașa relația:

`Lant\Paternare\nr de tipare constante` *`Lungime segment 6\Length` +`Lant\Paternare\Nr de tipare total` *`Lant\Segment 5 \Lungime` +`Lant\Segment 5 \Lungime` +`Lant\Segment 10\Lungime`+`Lant\Paternare\Nr de tipare variabile` *`Lant\Segment 6 variabil\Rezultat\Lungime reala`;

Parametru real denumit „Raport înalțime” care reprezintă raportul dintre diametrul cercului circumscris al poligonului format de zona interioară și diametrul total al anvelopei, fiind reprezentat ca procent. Acestui parametru i se va atașa relația:

`Lungime C\Radius` *2/`Cauciuc\Paramatrii rezultati\Diametru total`*100;

Determinarea numărului de repetării ale tiparului se va realiza astfel lungimea segmentului 6 variabil să fie cât mai apropiată ca valoare de lungimea segmentului 6 în urma analizei valorilor rezultate prin calcul ale parametriilor de verificare.

Pentru verificarea modelului realizat se vor introduce seturile de date de intrare pentru anvelope prezentate în Fig. 4.54 aceasta fiind un extras din fișierul excel externalizat parametrii fiind cei prezentați în subcapitolul 3.3.

Fig. 4.54

Parametrii de intrare a segmentelor lanțului vor fi aleși astfel:

Segmentul 1 va fi format din 6 zale cu lungimea zalei de 24 mm;

Segmentul 2 va avea diametrul interior de 18,5 mm;

Segmentul 3 va fi format din 10 zale cu lungimea zalei de 24 mm;

Segmentul 4 va avea o lungime de 40 mm;

Segmentul 5 va avea o lungime de 49 mm;

Segmentul 6 va fi format din 5 zale cu lungimea zalei de 49 mm;

Segmentul 6 va avea zalele normale cu lungime de 49 mm și zaua cu bolț de lungime 41 mm;

Segmentul 10 va avea o lungime de 52 mm;

Pentru primul set de dimensiunii ale anvelopei se alterează parametrul de unghi W1 astfel să reflecte parametrul W1 calculat verificânduse prin măsurare directă lungimea segmentului 6, lungimea acestuia fiind în cazul de față 245 mm. În Fig. 4.55 sunt prezentate valorile parametrului de unghi W1, iar în Fig. 4.56 este prezentată o măsurătoare a segmentului 6.

Fig. 4.55

Fig. 4.56

Valorile numărului de repetări ale tiparului constant pentru care se obțin valorile cele mai apropiate ale lungimilor segmentelor 6 variabile față de valoarea lungimii segmentului 6 sunt 6 și 7. Pentru 6 repetării lungimea segmentului 6 variabil a fost determinată ca fiind 335 mm, pentru 7 repetării lungimea fiind de 188 mm. Se alege varianta de 7 repetării fiind ceea optimă astfel se vor obține valorile parametriilor prezentate în Fig. 4.57, modelul cauciucului și a lanțului fiind prezentate în Fig. 4.58.

Fig. 4.57

Fig. 4.58

Pentru al doilea set de dimensiunii ale anvelopei se alterează parametrul de unghi W1 respectând aceeași pași.În Fig. 4.59 sunt prezentate valorile parametrului de unghi W1, iar în Fig. 4.60 este prezentată o măsurătoare a segmentului 6.

Fig. 4.59

Fig. 4.60

Valoarea numărului de repetări ale tiparului constant se alege 6 astfel lungimea segmentului 6 variabil determinată este de 237 mm, aceasta fiind ceea mai apropiată de lungimea segmnetului 6. S-au obținut valorile parametrilor prezentate în Fig 4.61, modelul cauciucului și a lanțului fiind prezentate în Fig. 4.62.

Fig. 4.61

Fig. 4.62

Bibliografie

*** https://www.hankooktire.com/uk/trucks-bus/hankook-dm03.html#***

***https://www.autobutler.co.uk/wiki/snow-chain-works***

***http://blog.aventuria.ro/lanturi-de-zapada-partea-i/***

***https://www.etrailer.com/faq-snow-tire-chain-comparison.aspx***

***https://en.wikipedia.org/wiki/Snow_chains***

*** https://en.wikipedia.org/wiki/Tire***

*** https://www.impar.ro/docs/accesorii/Lant_antiderapant_montaj_ver2.pdf***

*** https://www.quora.com/Why-are-treads-present-on-tyres***

*** https://www.pepboys.com/tires/treadsmart/tread_type/***

*** https://www.uniroyal-tyres.com/car/tyre-guide/tyre-knowledge/tread-patterns***

*** https://www.rightturn.com/tire-guide/tire-shoulder/***

*** https://en.wikipedia.org/wiki/Tire_bead***

*** https://en.wikipedia.org/wiki/Tire_code***

***http://lacledechain.com/wp-content/uploads/2017/05/alpine-installation-instructions-2-24-16.pdf***