U.T.C. -N. Proiect de diplomă [618979]
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
9
Introducerea
Apa este cel mai important aliment. Nu p oate fi înlocuit. Aceste afirmaț ii nu sunt figuri de
stil, ci cita te din standardele de apă din ță ri dezvoltate. Omul se poate lipsi în extremis de apă
pentru alte folosințe, dar nu și de apă de bă ut. Rezistă timp destu l de îndelungat fără mâncare,
dar foarte puțin făr apă. A pa se găsește în diverse alimen te, dar nu se poate lipsi de apă l ichidă .
De aceea pentru om cea mai importanta apă a fost, este ș i va fi apa potabilă .
Potabilizarea apei înseamnă eliminarea majorității comp onentelor organice, anorganice și
biologice prezente în apă, astfel încât apă obtinuță să corespundă normelor naționale și
internaționale referitoare la apă potabilă .
Apa potabilă face parte din categoria apelor dulci care au un grad de pu ritate (referitor la
bacterii și substanț e toxic e) ridicat încât este adecvat băutului, sau pentru bucătă ria omului.
Apa potabilă provine de regulă din ape su bterane sau din ape de suprafață , mai ra r din alte
surse. Aceasta situație se va menț ine, deoarece sunt factori obiectivi. De exemplu 85% din ap a
dulce de pe Terra e prinsă în calotele glaciare, dar nu ne putem atinge a proape deloc de ele,
deoarece diminuarea lor ar însemna cre șteri catastrofale de nivel a mărilor ș i a oceanelor.
Viața oamenilor în centrele populate urbane poate fi dusă în condiții bune de igienă și confort
dacă, pe lângă alte utilități, se rezolvă î n mod satisfăcător și lucrările de alimentare cu apă
potabilă și industrială.
În așezările rurale, oamenii găsesc cu ușurință apă de băut în strat urile subterane de mică
adâncime deoarece cantitățile de apă sunt relativ reduse comparativ cu distanța la care sunt
amplasate locuințele între ele. În schimb, când oamenii trăiesc în aglomerații mari, când
locuințele sunt amenajate pe un spațiu restrâns, apă de bună calitate și în calități suficiente nu
se mai poate găsi în apropierea locuinței. Ea trebuie adu să de la diferite distanțe și distribuită
printr -o instalație centralizată.
Dezvoltarea în ritmuri mereu crescânde a centrelor populate și a industriei impune
perfecționarea procedeelor tehnice, captarea apei din sursele naturale, îmbunătățirea calității
apei, transportul, înmagazinarea în rezervoare situate în apropierea consumat orilor și
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
10
distribuirea apei prin conducte sub presiune până la fiecare punct de consum. Toate aceste
construcții și instalații alcătuiesc împreună sistemul centralizat de alimentare cu apă.
Sistemul de alimentare cu apă (sau, pe scurt, alimentarea cu ap ă) este al cătuit din totalitatea
construcțiilor și instalațiilor necesare pentru satisfacerea cerințelor de apă ale tuturor
folosințelor din centrele populate și industriale. Sistemul de alimentare cu apă al unui centru
populat sau al unei industrii cupri nde, în general, ca părț i componente, construc țiile și
instalațiile pentru: captarea apei, corectarea ( îmbun ătățirea) calității apei (sau tratarea apei),
transportul, pomparea, înmagazinarea și distribuția apei.
În municipiul Satu Mare, de alimentarea și bună funcționarea a sistemelor centralizate se
ocupă S .C. Apaserv Satu Mare S .A.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
11
Capitolul 1
1.1. Prezentarea firmei .
S.C. Apaserv Satu Mare S.A. a fost înființat în anul 2004, prin Hotărârea Consiliului
Municipal nr. 16/83 din 25 august, fiind o societate comercială pe acțiuni. Acțiunile sunt
deținute de 52 unități administrativ -teritoriale din județul Satu Mare, membre ale Asociației de
Dezvoltare Intercomunitară pen tru servicii în sectorul de apă și apă uzată din județul Satu Mare.
Acționarul majoritar al societății este municipiul Satu Mare.
Începând cu anul 2007, Apaserv Satu Mare S.A. a devenit Operator Regional (OR), asigurând
serviciile publice de alimentare cu apă potabilă, colectare și epurare a apelor uzate pe teritoriul
județului Satu Mare. Preluarea în operare și administrare a se rviciilor de la toate UAT -urile
(Unități Administrativ Teritoriale), membre ale Asociației reprezintă viziunea strategică a
Asociației și a membrilor săi, și anume: „Furnizarea serviciilor de apă potabilă, colectare a
apelor uzate și epurare pe întreaga arie de acoperire a Asociației, la standarde tehnice și de
calitate conforme normelor naționale și europene și la tarife în nivel de suportabilitate, de
către un Operator puternic, consolidat operațional și eficient economic” , în același timp este
obligatorie preluarea serviciilor în localitățile cuprinse în proiectele de investiții din fonduri
europene.
Fig. 1.1 – Unități Administrativ Teritoriale deservite
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
12
Apaserv Satu Mare S.A., de la înființare, a preluat continuu serviciile de alimentare cu apă și
canalizare -epurare din județul Satu Mare, așa cum se poat e observa în graficul prezentat în
figura1.1 . Astfel la sfârșitu l anului 2018 se deservesc 41 de UAT -uri, lărgind și crescând aria
de deservire de la municipiul Satu Mare în întreg județul Satu Mare, având 104 puncte de lucru.
Fig. 1. 2 – Aria de operare a S.C. Apaserv Satu Mare S.A. în județul Satu Mare
În prezent, relația de natură contractuală între comunitățile locale beneficiare ale serviciilor
furnizate/prestate, grupate în Asociația de Dezvoltare Intercomunitară pentru servicii în
sectorul de apă și apă uzată din județul Satu Mare și Apaserv Satu Mare S.A., are la bază
Contractul de delegare a gestiunii serviciilor de apă -canal, semnat de părți în anul 2009.
APASERV SATU MARE S.A. este o societate puternică, dinamică, atentă la confortul și
siguranța consumatorilor. Tradiția alimentării cu apă și a cana lizării din municipiul Satu Mare
obligă societatea să fie conectată la un viitor ce înseamnă dezvoltare permanentă, modernizare
și servicii de cea mai bună calitate.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
13
Fig. 1. 3 – S.C. Apaserv Satu Mare S.A. sediul central
1.2. Sistemul de alimentare cu apă
Apaserv Satu Mare S.A. are în exploatare sistemele publice de alimentare cu apă din 26 de
zone de alimentare cu apă care au în componență rețele de apă de lungimi cuprinse între 1 și
497,2 km .
Sistemele de alimentare cu apă, în județul Satu Mare cuprind :
1102 km rețele de distribuție apă potabilă;
270 km rețele de aducțiune apă potabilă;
5 stații de tratare apă potabilă: Satu Mare (Mărtinești), Doba, Negrești -Oaș, Tășnad,
Livada.
Apaserv Satu Mare deservește cu apă potabilă toate municipiile și orașele din județul Satu
Mare (ultimul oraș fiind preluat în 2010), și respectiv 35 comune, totodată sunt deservite
210.000 locuitori din județul Satu Mare, evoluția numărului de locuitori deserviți fiind
constantă. De la înființare, numărul locuitorilor deserviți s -a dublat.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
14
1.2.1. Schema gen erală a alimentărilor cu apă
Sistemul de alimentare cu apă (sau, pe scurt, alimentarea cu apă) este al cătuit din totalita tea
construcțiilor și instalațiilor necesare pentru satisfacerea cerințelor de apă ale tuturor
folosințelor din centrele populate și industriale. Sistemul de alimentare cu apă al unui centru
populat sau al unei industrii cuprinde, în general, ca părț i comp onente, construc țiile și
instalațiile pentru: captarea apei, corectarea ( îmbun ătățirea) calității apei (sau tratarea apei),
transportul, pomparea, înmagazinarea și distribuția apei.
Reprezentarea simplifi cată a acestui ansamblu se numește schema aliment ării cu apă
(fig.1 .4).
1 5
2
3 6
4
Fig.1.4 – Schema generală a unei alimentări cu apă:
1 – captare; 2 – stație de tratare a apei; 3 – aducțiune;
4 – stație de pompare; 5 – rezervor; 6 – rețea de distribuție.
Captarea cuprinde totalitatea construcțiilor și instalațiilor necesare pentru derivarea apei din
sursa naturală și strângerea acesteia într-un singur loc. Captarea diferă ca alcătuire de la o sursă
la alta (ape subterane, râuri, lacuri etc.), dar nu poate lipsi din nici o schemă de alimentare cu
apă.
Stația de corectare a calității apei (sau stația de tratare a apei) cuprinde totalitatea
construcțiilor și instalațiilor necesare pentru îmbunătățirea caracteristicilo r calitative ale apei
din natură , astfel încât să corespundă cerințelor consumatorului. Apa din sursele de suprafață
(râuri, lacuri etc.) este, în general tulbure și trebuie să fie limpezită și dezinfectată pentru a
deveni potabilă; apă subterană este în general, limpede, însă conține uneori prea multe
substanțe dizolvate (compuși ai calciului, magneziului, fierului, manganului etc.) care trebuie
să fie eliminate. În unele cazuri, sursa asigură o apă de bună calitate, care se î ncadrează în
limite le admisibile de mineralizare, așa încât în aceste situații stația de tratare a apei poate lipsi
din schema sistemului de alimentare cu apă.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
15
Transportul apei de la captare până la construcțiile și instalațiile de corectare a calității apei
și de aici până la construcțiile de înmagazinare se face prin aducțiune s au apeduct (conductă,
canal). Aducțiunea cuprinde și construcțiile accesorii necesare (poduri -apeduct, cămine,
traversări de căi de comunicație etc.). Apeductele pot fi extrem de scurte sau foarte lungi, dar
nu pot lipsi din nici o schema de alimentare cu apă.
Rezervoarele sunt construcții care asigură înmagazinarea unei cantități de apă în apropierea
centrului populat sau a industriilor, cu scopul de a face compensarea orară a debitelor de
consum cu cele de alimentare, de a asigura continuitatea funcțio narii distribuției în cazul unei
defectări a apeductului și de a asigura rezerva de apă pentru stingerea incendiilor. În cazul în
care rezervoarele sunt situate la î nălțime și domina centrul populat, ele asigura și presiunea în
rețeaua de distribuție. Reze rvoarele nu pot lipsi din nici o schema de alimentare cu apă.
Distribuția apei în centrul populat sau în industrie se face prin rețeaua de distribuție. Aceasta
cuprinde toate conductele, instalațiile și construcțiile accesorii, care au rolul de a transp orta apă
de la rezervoare până la cel mai î ndepă rtat punct de consum, asigurând debitele de apă la
presiunea necesară. Rețeaua de distribuție poate să aibă o lungime foarte mare (mii de km) sau
foarte redusă (câteva sute de metri), dar nu poate lipsi din n ici o schema de alimentare cu apă.
Stațiile de pompare a apei au rolul de a ridica presiunea apei în conducte în scopul
transportului ei la distanță, sau de a satisface cerințele de presiune ale unor consumatori. Stația
de pompare poate fi amplasată la captare, dacă instalațiile de corectare a calității apei se află la
o cotă mai ridicată decât captarea, la stația de tratare a apei, dacă rezervorul este situat mai sus
decât instalațiile de corectare și chiar după rezervor, dacă rețeaua de distribuție se află la o cotă
mai ridicată sau sunt necesare presiuni de serviciu mai mari decât se pot asigura prin gravitație,
din rezervoare. Așadar, stația de pompare nu este o parte componentă obligatorie a schemelor
de alimentare cu apă, iar în cazurile în care est e necesară, poziția ei în schema poate fi foarte
diferită.
Din cele arătate rezultă că schema generală a unui sistem de alimentare cu apă depinde de
natura sursei de apă, de relieful terenului și de cerințele de ordin calitativ și de presiune ale
folosi nțelor de apă deservite. Dintre părțile componente ale unei scheme generale de alimentare
cu apă, unele sunt strict necesare în orice situație (captarea, aducțiunea, rezervorul și rețeaua
de distribuție), iar celelalte (stația de tratare și stațiile de pom pare) sunt necesare numai în
anumite cazuri.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
16
Activitatea de alimentare cu apă potabilă asigură necesarul pentru localități lor Satu Mare,
Odoreu, Carei, Tășnad, Pă ulești, Urziceni, Berveni, Dorolț, Lazuri, Doba (având contract de
delegare a gestiunii serviciilor publice de alimentare cu apa și canalizare), Moftinu Mi c (având
contract de furnizare), respectiv a apelor industriale pentru activitățile industriale din
municipiul Satu Mare care în procesul tehnologic ne cesită apă potabilă de calitate.
În municipiul Satu Mare această activitatea cu alimentare cu apă potabilă este asigurat de
Uzina de Apă din Mărtinești și are următoarele activități de bază:
captarea și tratarea apei ;
transportul, în magazinarea apei și pomparea ei ;
alimentare cu apa potabi lă;
canalizarea și epurarea apelor uzate ;
controlul calității apei potabile, industriale și de canalizare ;
efectuarea de analize fizico -chimice, biologice și bacteriologice ;
întreținerea obiectivelor proprii ;
montarea, verificarea și repararea aparatelor d e măsură (apometre) ;
înlocuirea contoarelor de apă rece;
remedierea avariilor la rețeaua publică de alimentare cu apă ;
intretinerea retelei publice de canalizare ;
executarea lucrărilor de branșamente și racorduri .
Fig.1.5 – Uzina de apă, intrarea principală
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
17
Fig.1.6 – Stația de tratare a apei
1.2.2. Stațiile de pompare
Pompele fac parte din categoria mașinilor de forță . În general prin noțiunea de mașină se
înțelege un ansamblu de mecanisme și elemente mecanice, electrice, chimice, etc. combinate
în așa fel încât primind o formă dată de energie să o transforme în lucru mecanic sau în altă
formă de energie. Energia hidraulică este energia pe care o posedă un fluid cu o
compresibilitate extrem de scăzută (lichid). Într-o mașină hidraulică au loc transformări
energetice în care energia apare cel puțin sub formă mecanică și sub formă hidraulică. Mașinile
de forță care transformă energia mecanică în alte forme de energie se numesc în general
generatoare.
Funcție de tipul agentului purtător de energie rezultă că generatoarele pot fi hidraulice,
pneumatice, electrice, termice etc. Mașinile de forță care transformă energia unui agent purtător
în energie mecanică se numesc motoare, iar acestea la rândul lor funcție de natura agentului
purtător pot fi motoare hidraulice, pneumatice, electrice, termice etc. Dacă agentul purtător de
energie este un lichid, adică un fluid cu o compresibilitate extrem de scăzut ă, atunci vorbim de
generatoare sau motoare hidraulice, iar dacă fluidul în procesul transferului energetic își
modifică sensibil densitatea, lucru care se întâmplă în cazul gazelor, atunci avem de -a face cu
generatoare sau motoare pneumatice .
Din categ oria generatoarelor hidraulice fac parte pompele, iar din categoria generatoarelor
pneumatice fac parte suflantele, compresoarele, pompele de vid. Ventilatoarelor cu toate că
funcționează cu gaze, în procesul transformărilor energetice suferă o comprimare neglijabilă,
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
18
astfel că ele pot fi încadrate în categoria generatoarelor hidraulice. În categoria motoarelor
hidraulice intră turbinele și motoarele hidrostatice, iar în categoria motoarelor pneumatice intră
turbinele de vânt (eoliene) și motoarele pneumost atice.
Vehicularea fluidelor a avut și are un rol deosebit în istoria civilizației umane. Elevatoarele
hidraulice au fost inventate și utilizate în antichitate. Dezvoltarea și perfecți onarea sistemelor
de transport a fluidelor s -a accentuat cu precăder e în ultima perioadă a istoriei societății umane.
O țară industrializată consumă pentru pomparea fluidelor peste 20 % din energia produsă.
Acțiunea unei pompe asupra lichidului poate fi dinamică (pompa centri fugă) sau statică
(pompa cu piston, pompa vo lumică). După felul mișcării, o pompă poate fi rotativă sau cu
deplasare liniară.
Pompa centrifugă este o mașină foarte răspândită, care a cucerit un loc important în
construcția mașinilor hidraulice.
Problema care se pune constructorului de mașini , în general, și constructorului de pompe
centrifuge, în particular, este de a proiecta diferitele organe componente și agregatul complet,
astfel încât să corespundă cât mai bine scopu lui de utilizare. Pentru aceasta, el trebuie să
cunoască perfect condiț iile de ex ploatare ale mașinii. Totodată, el trebuie să realizeze o mașină
simplă, cu un preț de cost redus, care să aibă un randament cât mai ridicat și să necesite
cheltuieli de întreținere și de exploatare reduse.
1.3. Prezentarea stadiul ui actual al pompei centrifugală
Fenomenele care se produc în pompe sunt complexe. Ele nu pot fi exprimate în totalitate prin
formule matematice. De aceea, se fac ipoteze simplificatoare pentru a se obține ecuații care pot
fi rezolvate matematic. Ecuațiile rezultate prin simplificare, dec i prin neglijarea unor fenomene
complexe, trebuie totuși să fie aplicabile la pompele construite. Formulele stabilite teoretic se
corectează cu ajutorul unor coeficienți empirici, pentru a se obține rezultate practice.
Proiectantul și constructorul de pom pe trebuie să țină seamă de următorii factori:
Siguranța în funcționare: piesele componente să nu se rupă sau să sufere deformații
nepermise, întrerupând exploatarea sau chiar producând accidente; să nu se încălzească
și să nu se uzeze prea repede.
Posib ilitățile de execuție: respectarea regulilor constructive, permițând executarea
pieselor cu ajutorul mașinilor unelte și a tehnologiilor disponibile.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
19
Economia: mașina să corespundă condițiilor de precizie de fabricație ș i să aibă prețul
de cost redus.
Norm area: elementele componente să corespundă normelor (STAS, ISO, etc.) și
prescripțiilor legale.
Dispozitivele de protecție: evitarea pericolelor mecanice, chimice, etc., pentru
personalul care exploatează pompele.
Condiții speciale: pompa să fie adaptată regimului și locului de exploatare,
posibilităților de transport, de reparație și de procurare rapidă a pieselor de schimb pe
locațiile cele mai îndepărtate.
În cazul prezentat una din cerințele enumerate nu a fost îndeplinite, mai exact din categoria
„siguranța în funcționare” , la pompa centrifugală care asigură debitul de ieșire de apă potabilă
în rețea de către consummator i din municipiul Satu Mare.
Elementul de legătură între motor electric, care asigură mișcare de rotație către pompă
centrifugală s -a rupt, totodată s -a rupt și capătul axul pompei .
Fig.1.7 – Elementul de legătură între motor și pompă, deteriorat, rupt
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
20
Fig.1.8 – Cuplajul de pe axul motorului electric
Fig.1.9 – Axul pompei rupt
Această defecțiune se datorează feno menului numit lovitură de berbec sau de ciocan .
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
21
1.3.1. Lovitura de berbec
Lovitura de berbec reprezintă o undă de presiune provocată de schimbarea rapidă a vitezei
apei în sistemul de conducte. Lovitura de berbec este adese însoțită de un zgomot asemănător
cu un ciocan care lovește conducta, de unde și numele.
La sistemele cu puțuri de apă, lovitura de berbec este provocată atunci când:
Clapeta de reținere montată pe tronsonul de conductă cel mai apropiat de pompă se
află la mai multde 9 m deasupra oglinzii apei;
Clapeta de reținere instalată pe tronsonul de conductă nu etanșează, în timp ce cea de
deasupra etanșează.
În ambele situații se cre ează un vacuum parțial în conducta de refulare. La următoarea pornire
a pompei, apa curgând la o viteză foarte mare umple vacuumul și lovește clapeta de reținere și
apa staționată din conducta de deasupra, provocând o undă de presiune și un șoc hidraulic.
Acest șoc poate secționa conducta, rupe îmbinările și deteriora pompa și/sau motorul electric
ca și în cazul prezentat.
În funcție de tipul și de caracteristicile pompelor, în interacțiune cu sistemul hidraulic, dar
mai ales în funcție de mărimea moment ului de inerție al tuturor părților rotative aflate în cuplaj
(motorul -pompa -cuplajul mecanic dintre ele -apa din pompă), pompa se oprește mai repede sau
mai încet dar, oricum, într -un timp de ordinul secundelor, adică foarte repede. În acest timp
scurt, de bitul și înălțimea de pompare furnizate de pompă scad la zero, odată cu turația. Dacă
curgerea inversă nu este blocată, atunci se poate ajunge la inversarea turației și transformarea
turbopompei în turbină, după ce, în prealabil, aceasta a trecut și prin r egimul de frână.
1.3.2. Dispozitive de protecție
Utilizarea dispozitivelor de protecție împotriva loviturilor de berbec este sugerată în special
de norma UNI 9182 – Instalații de alimentare și distribuție a apei reci și calde. Criterii de
proiectare, omologare și gestionare.
Articolul 15 din norma UNI 9182 – Instalații de alimentare și distribuție a apei reci și calde.
Criterii de proiectare, omologare și gestionare indică următoarele: Toate distribuțiile de apă
rece și caldă sunt prevăz ute cu dispozitive de amortizare pentru lovituri de berbec de tip
mecanic (cu arc) sau de tip hidropneumatic (cu pernă de aer permanentă sau care se
realimentează).
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
22
Controlul loviturii de berbec se poate realiza prin vane de siguranță contra loviturii d e berbec,
vane cu supape de presiune sau suprapresiune , castelul de echilibru, turnuri sau rezervoare de
echilibru, hidrofor de protecție, camere cu pernă de aer , ventile de aer, volanta adițională,
conducta de ocolire și prin pornirea și repornirea progra mată a pompelor.
Fig.1.10 – Vane de siguranțe contra loviturii de berbec montate pe conducte
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
23
Capitolul 2
2.1. Obiectivul proiectului de diplomă
Obiectivul proiectului de diplomă este proiectarea unui cuplaj elastic intermediar cu care se
poate preveni efectul loviturii de berbec produs în situația prezentată .
Efectul loviturii de berbec între pompă și motor ul electric se manifestă în felul următor ; când
avem fenomenul loviturii de berbec atunci axul pompei este frânat brusc și are t endința de -a
roti în sens invers . În această situație elementul cel mai solicitat este elementul de legătură,
cuplajul, care preia mișcarea de rotație de la axul motorului electric și transmite mai departe
către axul pompei, având în vedere că axul pompei este frânat brusc, datorită loviturii de
berbec, este supus la un moment de torsiune destul de mare în timp real scurt. Pentru a preveni
acest efect neplăcut pe conductele de aspirație și de refulare sunt montate diferite tipu ri de
dispozitive de protecție. A ceste dispozitive trebuie verificate cu o periodicitate stabilite
conform normative.
În situația prezentată avem rezultatul efectul ui unei lovituri de berbec neașteptate sau
neprotejate în sensul că dispozitivele de siguranță au funcționat c u întărziere sau deloc.
Pentru a preveni situații asemănăto are și a diminua pagubele materiale, cuplaj distrus și axul
pompei rupt s -a conceput la reproiectarea cuplajului.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
24
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
25
Capitolul 3
Memoriu Tehnic
3.1 Considerații generale privind proiectarea -reproiectarea
Proiectarea -reproiectare este o activitate tehnică desfășurată în vederea întocmirii
documentației (scrise și desenate) strict necesare pentru executarea unui ansamblu, mașină etc.
Activ itatea de proiectare este compusă din două faze distincte:
– concepția: – este faza în care se face documentarea și în cursul căreia se găsesc o
serie de soluții constructive care răspund integral sau parțial temei de proiect propuse. Pe baza
unei proces de analiză -sinteză -interpretare, proiectantul propune o soluție optimă pe care o
justifică. Soluția constructivă optimă se materializează printr -o schiță de principiu.
– execuția: – a doau fază a activității de proiectare în care se urmărește dezvoltarea
schițe i de principiu pînă la definitivarea formei constructive a mașinii și întocmirea
documentației tehnice complete.
Tema de proiect constiuie obiectul activității de proiectare și poate să aibă la bază:
– o idee nouă;
– o idee cunoscută, dar care nu a fost rea lizată practic;
– o construcție existentă ce trebuie modificată, deoarece nu mai corespunde din
punct de vedere funcțional, constructiv, productivitate, tehnologic etc;
Se menționează că tema de proiect este stabilită de beneficiar și trebuie să cuprindă
următoarele elemente:
– scopul și destinația mașinii proiectate;
– caracteristicile funcționale principale pe care trebuie să le realizeze;
– seria de fabricație;
– condiții speciale referitoare la : – construcție ( gabarit, greutate etc.);
– exploatare ( deservire, grad de automatizare etc. );
– mediu de lucru ( temperatură, mediu viciat etc. ).
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
26
– întreprinderea care va executa proiectul, pentru o proiectare constructivă adecvată
posibilităților tehnologice existente.
3.2 Considerații generale privind cuplajele
Cuplajele sunt organe de mașini sau sisteme echivalente funcțional acestora – realizează
legătura dintre două elemente consecutive ale unui lanț cinematic, în scopul transmiterii
momentului de torsiune și a mișcării de rotație, nemodificând legea de miș care.
Cuplajele se întrebuințează pe scară largă în construcția de mașini, de corecta alegere acestora
depinzând – în mare măsură – funcționarea sigură și îndelungată a sistemului respectiv.
Cuplajele pot îndeplini următoarele funcții simple:
transm itere de mișcare, respectiv de moment de torsiune;
comandă a mișcării ;
limitare de sarcină (cu întreruperea fluxului cinematic, cu întreruperea temporară
a fluxului și fără întrerupere);
protecție împotriva vibrațiilor și șocurilor;
compensarea a erorilor de execuție și montaj;
montare paralelă sau concurentă, permitând deplasări însemnate ale arborilor și
mobilitatea acestora în timpul funcționării;
limitare de turație, putând fi o limitare maximală (𝑛𝑚𝑎𝑥) și o limitare minimală
(𝑛𝑚𝑖𝑛);
transmitere unisens a mișcării.
Caracteristica principală a cuplajelor – depinzând de funcția cea mai importantă a acestora –
este valoarea momentului de torsiune.
3.2.1 Clasificarea cuplajel or
Marea diversitate a formelor constructive de cuplaje existente în practică a dus la apariția
de criterii diferite de clasificare, creînd, prin aceasta, dificultăți în elaborarea unei clasificări
generale, unitare și atotcuprinzătoare.
În continuare se prezintă o clasificare primară tipologică, cea mai uzitată cuprinsă și în
STAS 7082 -87.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
27
Fig.3.1 – Clasificarea cuplajelor
Conform acestei clasificări, cuplajele mecanice pot fi împărțite în două grupe mari: cuplaje
permanente și cuplaje intermiten te. La rândul lor, cuplajele permanente se divid în cuplaje
fixe și cuplaje mobile (de compensare și pentru montări paralele sau concurente); cuplajele
mobile pot avea elementele intermediare rigide sau elastice.
În funcție de modul de cuplare și decupl are, cuplajele intermitente se clasifică în cuplaje
comandate și cuplaje automate.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
28
La cuplajele hidraulice transmiterea momentului de torsiune se realizează prin intermediul
unui fluid , ca urmare a presiunii fluidului activ – cuplajele hidrostatice – sau datorită energiei
cinetice a acestuia – cuplajele hidrodinamice.
La cuplajele electromagnetice, momentul de torsiune se transmite prin intermediul forțelor
de interacțiune, magnetice.
Fig.3.2 – Funcții principale de funcționare
Analizând clasificările existente și rolurile independente ale cuplajelor, rezultă următoarele
funcții simple, principale ale acestora ( figura 3.2 , unde fiecare din cele opt funcții simple se
asociază câte unei laturi a unui octogon regulat):
𝑓0 – transmitere de mișcare, respectiv de moment de torsiune ;
𝑓1 – comandă a mișcării ;
𝑓2 – limitare de sarcină, care se poate realiza cu întreruperea fluxului cinematic,
cu întreruperea temporară a fluxului și fără întrerupere;
𝑓3 – protecție împotriva vibrații lor și a șocurilor;
𝑓4 – compensare a erorilor de execuție și montaj, care poate fi axială, radială,
unghiulară și combinată;
𝑓5 – montare paralelă sau concurentă, permitând deplasări însemnate ale capetelor
arborilor, precum și mobilitatea acestora în t impul funcționării;
𝑓6 – limitare de turație, putând fi o limitare maximală (𝑛𝑚𝑎𝑥) și o limitare
minimală (𝑛𝑚𝑖𝑛);
𝑓7 – transmitere unisens a mișcării.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
29
După cum se observă, funcțiile simple 𝑓2,𝑓4,𝑓5 și 𝑓6 pot apărea singular sau concomitent, s –
au luat în considerare numai funcția ca atare, făcându -se abstracție de situația sau situațiile sub
care se concretizează.
Analizând rolurile independente ale cuplajelor, rezultă că toate cuplajele se pot caracter iza
prin funcțiile simple 𝑓. Numărul total de combinații posibile ale funcțiilor simple se determină
cu relația:
𝑁=1+∑𝐶7𝑖=2∙(1+∑𝐶7𝑘 3
1 )=1287
1 [2.1]
în care:
– 𝐶7𝑖(𝐶7𝑘) – reprezintă combinațiile posibile a 𝑖(𝑘) funcții s imple distincte.
Funcția simplă 𝑓0 – de transmitere de mișcare, respectiv de moment de torsiune – este comună
tuturor cuplajelor.
Sistematizarea combinatorie permite următoarele:
– o sistematizare strictă a cuplajelor existente, precum și găsirea ac elor combinații
de funcții simple pentru care încă nu s -au realizat cuplaje;
– alegerea corectă a tipului de cuplaj, adecvat scopului propus, cunoscând
parametrii funcționali ce trebuie îndepliniți;
– crearea unor noi tipuri de cuplaje, luând în considerar e combinația funcțiilor
simple care trebuie realizată;
Abordarea riguroasă – din punct de vedere structural – a tutror tipurilor, existente
sau propuse, de cuplaje combinate.
3.2.2 Determinarea sarcinii de calcul
Asupra elementelor componente ale cuplajelor acționează următoarele sarcini:
– momentul nominal de torsiune, corespunzător puterii nominale a sistemului de
acționare;
– sarcinile de inerție, care apar, în regimul nestaționar de funcționare a mașinii;
– sarcinile de șoc și vibratorii, la funcționarea în regim staționar și nestaționar;
– sarcinile datorate deformării forțate a elementelor componente ale cuplajelor –
și a altor elemente ale sistemului de acționare – ca urmare a necoaxialității
arborilor;
– sarcinile datorate frecării reciproce a elementelor mobile ale cuplajelor.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
30
Mărimea sarcinilor – care acționează asupra cuplajelor – depinde de tipul și caracteristica
mașinii motoare, de regimul de funcționare al mașinii antrenate și de influența cuplaj ului
asupra momentului de inerție , rigidității și comportării la vibrații a lanțului cinematic al
sistemului de acționare.
Caracteristica principală a cuplajelor – depinzând de funcția cea mai importantă a acestora –
este valoarea momentului de torsiune transmis.
În general, momentul de torsiune este o funcție variabilă în timp, reprezentând variația
momentului de torsiune rezultată din posibilitatea funcționării sistemului de antrenare în
diferite regimuri de exploatare (figura 3.3) – exemplu stiliza t de variație a momentului de
torsiune:
a. – șocul la pornire;
b. – trecerea prin zona de rezonanță;
c. – funcționare continuă;
d. – oprirea sistemului.
Fig.3.3 – Regimurile de exploatare
Momentul nominal de torsiune 𝑀𝑡𝑛 poate fi considerat ca fiind cel mai mare moment mediu
𝑀𝑡𝑚 care apare în regim staționar de funcționare continuă sau intermitentă.
Momentul motor poate fi superior momentului nominal de torsiune, deoarece motorul
electric poate suporta suprasarcini de scurtă durată; aceasta depinde foarte mult de valoarea
maselor inerțiale ale motorului electric.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
31
3.3 Cuplaje unisens
Cuplajele unisens sunt cuplaje care transmit mișcarea într -un singur sens, intrând în acțiune
automat. Cuplajele unisens au o c onstrucție compactă și transmit mișcarea doar când partea
conducătoare și cea condusă se rotesc sincronizat prin intermediul rolelor sau corpurilor de
blocare. Din acest motiv, la alegerea schemei constructive are o deosebită importanță raportul
care exist ă între turațiile celor două inele, interior și exterior.
La majoritatea cuplajelor unisens, datorită presării elementelor de blocare pe căile de rulare,
la funcționarea în gol apare o forță de frecare care determină uzura tuturor elementelor în
contact , uzură care limitează durata de funcționare a acestor cuplaje. Pentru micșorarea uzurii
la funcționarea în gol se folosesc diverse soluții constructive , des utilizată fiind decuplarea
centrifugală a elementelor de blocare.
Cuplajele unisens care nu con țin lagăre trebuie centrate pentru a asigura – după montare – o
rotire centrată a celor două inele, forțele radiale și axiale fiind preluate de lagărele mașinii
motoare și antrenate.
Pentru micșorarea uzurii și limitarea coroziunii cuplajele unisens tre buie unse; tipul
lubrifiantului – ulei sau unsoare consistentă – se alege ținând seama de condițiile de funcționare
ale cuplajului. În cazul ungerii cu unsoare consistentă este necesar să se evite o cantitate
excesivă de lubrifiant pentru a nu reduce acțiu nea arcurilor de împingere a elementelor de
blocare, în caz contrar fiind necesară mărirea precomprimării arcurilor.
Condițiile impuse cuplajelor unisens depind de utilizările acestora: mecanisme de blocare a
mersului înapoi, dispozitive de cuplare și t ransmitere a mișcării pas cu pas și cuplaje de cursă
liberă, obținându -se construcții diferite care se bazează însă pe același principiu de funcționare.
3.3.1 Elemente și variante constructive
Cuplajele unisens cu elemente de blocare au – indiferen t de tipul elementelor de blocare –
același principiu de funcționare și anume: formele inelului exterior și celui interior, care
materilizează cele două semicuplaje, permit, într -un sens de mișcare, pătrunderea elementelor
de blocare în spațiul minim dintr e cele două inele, solidarizându -se. Elementele de blocare sunt
role cilindrice sau corpuri de forme geometrice speciale.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
32
Fig.3.4 – Rulment de unisens
În funcție de forma constructivă se poate, sau nu, realiza desprinderea – la o anumită turație
– de pe una din suprafețele de contact – ale inelului interior sau exterior – a elementelor de
blocare, ceea ce are ca efect desfacerea legăturii dintre partea conducătoar e și cea condusă a
cuplajului unisens.
Condiția esențială pentru o cuplare imediată este ca cele două inele să fie în contact direct cu
elementele de blocare, înainte de intrarea în funcțiune, pentru realizarea acestei cerințe
cuplajele sunt dotate cu s isteme de strângere (arcuri și bolțuri).
Firmele specializate prezintă pentru fiecare tipodimensiune de cuplaj și turațiile maxime la
care este posibilă folosirea acestor cuplaje, recomandând valorile uzuale ale turațiilor la rotirea
inelului interior s au exterior.
Cuplajele unisens cu role de blocare acționate individual de tip A – se folosesc, în general
pentru turații mici până la mijlocii (𝑠𝑢𝑏 𝑛𝑚𝑎𝑥
3) la funcționarea în gol, dacă se rotește inelul
interior sau exterior. Pentru turații mijlocii și mari (𝑛𝑚𝑎𝑥
3 …𝑛𝑚𝑎𝑥) este recomandabil să se
rotească numai inelul interior. Turația la funcționarea în gol este turația relativă dintre cele
două inele în perioada de nesincronism.
Funcționarea cuplajelor unisens de tip A în situația trans miterii puterii este prezentată în
figura 3.5 .
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
33
Fig.3.5 – Transmiterea puterii
Transmiterii de la inelul exterior – 1, la cel interior – 2 se realizează prin intermediul rolelor
– 3, prin efectul de pană creat ca urmare a formei speciale a inelului interior datorită bolțurilor
– 4 și arcurilor de presiune – 5.
Fig.3.6 – Funcționarea în gol
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
34
În figura 3.6 este prezentată cuplajul în situația de funcționare în gol, când inelul interior se
rotește în sensul săgeții continue (inelul exterior este fix) sau când se rotesc ambele inele în
sensul indicat de săgețile cu linii în trerupte, dacă este respectată condiția 𝑛𝑒 > 𝑛𝑖.
Cuplajele de tip A se execută în construcție deschisă, fără lagăre proprii, în diverse forme.
Una din aceste forme e ste cea prezentată în figura 3.7 .
Fig.3.7 – Forma constructivă cuplajelor tip A
Rolele – 3 sunt fixate axial pe inelul interior – 2, prin inelele distanțiere – 4 și inelul de
siguranță, pentru arbori – 5. Inelul interior, împeună cu rolele de blocare – 3, se pot deplasa
axial față de inelul exterior – 1, limitarea acestei deplasăr i fiind asigurată de inelele de
siguranță, pentru alezaje – 6.
În cazul cuplajelor de tip A cu lagăre proprii, firmele specializate au stabilit, pentru tipul AL
de corp al cuplajului, diverse forme de flanșe, care cuprind și sistemul de etanșare.
Cuplajele unisens de tip B – au rolele de blocare – 3 mo ntate în colivia – 4 (fig. 3.8 ). În inelul
interior – 2 al cuplajului sunt montate – în locașuri speciale – arcurile – 5, care acționează
asupra coliviei – 4 și aceasta – la rândul ei – acționează asupr a rolelor de blocare, în sensul
deplasării acestora în spațiul minim dintre inelele interior – 2 și exterior – 1. Deplasarea relativă
a coliviei față de inelul interior este limitată – în ambele sensuri – de știfturile – 6.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
35
a. b.
Fig.3.8 – Forma constructivă cuplajelor tip B
Cuplajele unisens de tip B se folosesc pentru turații – de funcționare în gol – mijlocii și mari.
Transmiterea mișcării se poate realiza în ambele sensuri:
– dacă elementul conducător este inelul exterior, sensul de mișcare, pentru cele
două in ele, este prezenat în figura 3.8 , a cu linie continuă;
– pentru inelul interior – element conducător – sensul de mișcare este notat cu
linie întreruptă.
La funcționarea în gol se poate roti inelul interior (linie continuă), inelul exterior (linie
întreruptă) sau ambele inele în sensul indicat de linia întreruptă dacă este indeplinită condiția
𝑛𝑒 > 𝑛𝑖.
Cuplajele unisens de tip C – au co rpurile de blocare – 3 (fig. 3.9 ) prevăzute cu umăr elastic
– 7, și sistem de presare – bolțul – 5 și arcul – 6 și montate în locașuri speciale ale coliviei – 4.
În cazul t ransmiterii momentului (fig. 3.9 , a.), corpul de blocare – datorită forțelor de frecare
și forței arcului – 6 se rotește astfel încât se blochează între inelul exterior – 1 și interior – 2.
Mișcarea se transmite când cele două inele se rotesc în sensul indicat prin linie întreruptă.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
36
a. b.
Fig.3.9 – Forma constructivă cuplajelor tip C
La funcționarea în gol, în cazul în care se rotește inelul exterior, corpurile de blocare se ridică
de pe inelul interior datorită forțelor centrifuge (la turația 𝑛𝑒=800 …250 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄ . În aceste
condiții, neexistând contact între corpurile de blocare și inelul interior la funcționarea în gol,
se evită încălzirea și uzura. Ca urmare, cuplajele de tip C nu necesită ungere, aceasta fiind
necesară numai pentru rulmenți (dacă există).
Cuplajele de tip C se execută în construcție deschisă – fără l agăre proprii – și închisă, la care
se realizează ungerea proprie a lagărelor și corpurile de blocare. Corpurile de blocare – 3 sunt
montate în locașurile speciale ale coliviei – 4 și realizează, la anumite turații, legătura dintre
inelele exterior – 1 și interior – 2. Deoarece aceste cuplaje se utilizează, în general, la turații
mari, sistemul de etanșare al flanșelor de închidere este fără contact.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
37
3.4 Alegerea tipul cuplajului
3.4.1 Date de intrare
Fig.3.10 – Date caracteristice ale motorului electric ; element conducător
Puterea motorului elec tric: 𝑃𝑚=75 𝑘𝑊;
Turația motorului electric: 𝑛𝑚=1480 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄ ;
Diametrul arborelui de ieșire: 𝑑𝑚=70 𝑚𝑚;
Canal de pană paralelă: 20𝑥12𝑥7,5 𝑚𝑚;
Diametrul arborelui de intrare: 𝑑𝑝=40 𝑚𝑚;
Canal de pană paralelă: 12𝑥8𝑥5 𝑚𝑚.
Momentul nominal de torsiune:
𝑀𝑡𝑛=9,55𝑃𝑚
𝑛𝑚=9,55∙75
1480=0,48395 𝑘𝑁∙𝑚 [3.1]
𝑀𝑡𝑛=48,395 𝑑𝑎𝑁 ∙𝑚
Luând în considerare datele de intrare și momentul nominal de torsiune calculat în
comparație cu tabelul din Anexa numărul 1 și 2, se va alege un cuplaj unisens de tip B cu
flanșă: BL 70 S -U, prezentată schița în figura 3.10.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
38
Fig.3.11 – Schiță general ă a cuplajului unisens de tip B
3.4.2 Elemente de calcul și proiectare
Parametrii geometrici care caracterizează aceste cuplaje se stabilesc din condiția de
autoblocare, care asigură funcționarea – transmiterea mișcării – într-un singur sens.
Realizarea acestei condiții de autoblocare este posibilă prin crearea unui spațiu de dimensiune
variabilă între elementul interior și exterior al cuplajului, elemente solidare cu cei doi arbori
între care se transmite mișcarea; în acest spațiu se bloche ază elementele intermediare ale
cuplajului. Astfel, cuplajele unisens pot avea elementul interior profilat sau elementul exterior
profilat, după cum elementul exterior sau cel interior trebuie să fie elemente conduse.
Relațiile care definesc elementele geometrice ale cuplajelor unisens – în cazul utilizării drept
curbe profilatoare a arcului de cerc sau a celui de evolventă sunt standardizate. Trebuie
menționat că elementele geometrice, în cazul utilizării arcelor de cerc, sunt stabilite astfel încît
dimensiunile să fie minime pentru un unghi 𝛼 impus, și că diferențele dintre profilul în arc de
cerc și cel evolventic sunt foarte mici, ultimul prezentând avantaje din punctul de vedere al
realizării tehnologice .
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
39
Pentru varianta constructivă prezentate î n figura 3.11 sunt precizate și relația de determinare
a razei de curbură reduse 𝜌𝑟𝑒𝑑 în cele două puncte de contact: 𝐴𝑒 – dintre inelul exterior ți rolă
– respectiv 𝐴𝑖 – dintre rolă și inelul interior.
Rolele cuplajelor unisens pot fi role folo site în construcția rulmenților, dimensiunile acestora
(𝑑1ș𝑖 𝑙) putându -se adopta din cataloagele de rulmenți. Corelația dintre elementele geometrice
𝑅𝑒,𝑙,𝑑1ținând seama și de numărul de role 𝑧 recomandat.
Fig.3.12 – Dimensinile constructive a cuplajului unisens de tip B
𝒍
𝒅𝟏=[(𝑫𝒆
𝒅𝟏−𝟏)∙𝐜𝐨𝐬 𝟐𝜶−𝟏]
𝟐 [3.2]
2𝛼=cos−12𝑙
𝑑1+1
𝐷𝑒
𝑑1−1 [3.3]
unde:
– 𝐷𝑒=125 𝑚𝑚 – diametrul exterior a cuplajului, figura 3.13 ;
– 𝑑1=13 𝑚𝑚 – figura 3.13 ;
– 𝑙=48,5 𝑚𝑚 – figura 3.13 ;
– 𝛽=60° …70° – se adoptă;
– Ψ – unghiul tangentei la curbă în punctul de contact și raza vectoare;
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
40
– 𝑠=3,8 𝑚𝑚 – jocul minim necesar pentru o decuplare p erfectă, figura 3.14 ;
– 𝜌𝐴𝑖 ,𝜌𝐴𝑒 – raza de curbură redusă în punctul de contact al rolei (corpului de blocare)
cu inelul interior, respectiv, exterior.
Fig.3.13 – Dimensinile constructive a cuplajului unisens de tip B , proiectat
2𝛼=cos−12∙48.5
13+1
125
13−1=10,844
𝑙
𝑑1=[(125
13−1)∙cos10,844 −1]
2=3,730
Se poate observa că 𝛼 crește odată cu creșterea diametrului 𝑑1 al rolei, dacă 𝐷𝑒 se menține
constant.
𝑙1=𝐷𝑒−𝑑1
2∙sin2𝛼
𝑙2=𝐷𝑒−𝑑1
2∙sin𝛽} 𝑙1
𝑙2=sin2𝛼
sin𝛽 [3.4]
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
41
𝑙1=125 −13
2∙sin10,844 =10,535
𝑙2=125 −13
2∙sin(60°)=48,497
𝑙1
𝑙2=sin2𝛼
sin𝛽=0,217
Ψ=cos−1(𝐷𝑒−𝑑1
𝐷𝑒−𝑑1−2∙𝑠∙cos2𝛼) [3.5]
Fig.3.14 – Jocul minim necesar pentru o decuplare perfectă
Ψ=cos−1(125 −13
125 −13−2∙3,8∙cos10,844 )=5,126
𝑙3=1
2[1−cos(2𝛼+𝛽)
sin(2𝛼+𝛽)]∙𝑑1−(𝐷𝑒−𝑑1−2∙𝑠)∙sinΨ [3.6]
𝑙3=1
2[1−cos(10,844 +60°)
sin(10,844 +60°)]∙13−(125 −13−2∙3,8)∙sin5,126 =4,704
1
𝜌𝐴𝑒=2
𝑑1−2
𝐷𝑒 [3.7]
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
42
1
𝜌𝐴𝑒=2
13−2
125=0,137
1
𝜌𝐴𝑖=2
𝑑1+2
𝐷𝑖 [3.8]
1
𝜌𝐴𝑖=2
13+2
97,8=0,174
Relațiile necesare pentru calculul de rezistență al cuplajelor unisens sunt prezentate în Anexa
nr.3, s -au lut în considerare următoarele ipoteze simplificatoare:
– Lungimea elementelor de blocare și lățimea inelelor sunt egale , dimensiunile
acestora fiin d mici, comparativ cu diametrele căilor de rulare;
– Forțele normale – în punctele de contact – pe elementele de blocare și pe căile de
rulare sunt rezulatatele unor repartiții – de tip eliptic – a presiunilor pe suprafața de
contact, fiind uniform distribui te pe lungimea acestei suprafețe;
– Elementele de blocare sunt echidistante, unghiul de dispunere fiind 𝜑=
2𝜋𝑧=𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 ⁄ ;
– La începutul blocării, toate corpurile de blocare se află în aceeași poziție față de
căile de rulare, participând simultan la transmi terea momentului.
Forța tangențială:
𝐹𝑡=2∙𝑀𝑡𝑐
𝐷𝑒 [3.9]
𝐹𝑡=2∙483982 ,7
125=7743 ,723 𝑁
Forța normală , limitată de rezistența de contact :
𝐹𝑛=𝐹𝑡∙tan𝛼 [3.10 ]
unde:
– 𝛼𝑚𝑎𝑥 =5°, uzual 𝛼=3 …4°; [3.11]
– 𝛼<𝜑=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 𝜇; 𝜇=0,06 …0,1. [3.12 ]
𝐹𝑛=7743 ,723 ∙tan4°=541 ,493 𝑁
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
43
Momentul de torsiune transmisibil:
𝑀𝑡 𝑚𝑎𝑥 =𝜇∙𝐹𝑛∙𝐷𝑧
2 [3.13 ]
𝑀𝑡 𝑚𝑖𝑛 =𝐹𝑛∙𝐷𝑧tan 𝛼
2 [3.14 ]
𝑀𝑡 𝑚𝑎𝑥 =0,08∙541 ,493 ∙13
2=281 ,573 𝑁∙𝑚𝑚
𝑀𝑡 𝑚𝑖𝑛 =541 ,493 ∙13∙tan4°
2=246 ,121 𝑁∙𝑚𝑚
Efortul unitar de contact:
𝜎𝑐 𝑚𝑎𝑥 =605 ∙√2∙𝑀𝑡𝑐
𝐷∙𝜌𝐴𝑖∙𝑙𝑅∙𝑧∙tan 𝛼≤𝜎𝑎𝑐 [3.15 ]
𝜎𝑐 𝑚𝑖𝑛 =𝜎𝑐 𝑚𝑎𝑥 ∙√𝜌𝐴𝑖
𝜌𝐴𝑒 [3.16 ]
𝜎𝑐 𝑚𝑎𝑥 =605 ∙√2∙483982 ,7
125 ∙0,174 ∙50∙5∙tan4°=30525 ,570 𝑁𝑚𝑚2⁄
𝜎𝑐 𝑚𝑖𝑛 =30525 ,57∙√0,174
0,137=34401 ,559 𝑁𝑚𝑚2⁄
Momentul de torsiune capabil:
𝑀𝑡 𝑐𝑎𝑝=(𝜎𝑎𝑐
605)2
∙𝑙𝑅∙𝑧∙𝐷
2∙𝜌𝐴𝑖∙tan𝛼 [3.17 ]
𝑀𝑡 𝑐𝑎𝑝=(3000
605)2
∙50∙5∙125
2∙0,174 ∙tan4°=4674 ,603 𝑁𝑚𝑚2⁄
Forța pe arcul de împingere a coliviei:
𝐹𝑎=𝐺
2𝑔∙(𝐷𝑒 , 𝑖∓𝑑1)∙𝜇∙𝜔𝑖,𝑒 [3.18 ]
La cuplajele unisens cu role de blocare – pentru o funcționare corespunzătoare – un rol
hotărâ tor îl are sistemul de strângere a rolelor, respectiv arcurile. Rolul acestora este atât de a
menține tot timpul în contact rolele cu cele două inele, cât și de a învinge componenta forței
centrifuge de -a lungul axei arcului, care la o anumită valoare a turației inelului interior ar
produce împingerea coliviei și deci comprimarea arcului și deplasarea rolei spre un interstițiu
mai mare d ecât diametrul rolei, prin aceasta s -ar întrerupe fluxul de mișcare.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
44
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
45
Capitolul 4
Proiectarea procesului tehnologic pentru reperul „Inel exterior ”
4.1 Analiza constructiv -funcțională a piesei și întocmirea unui desen de
execuție complet
Semifabricatul de pornire este un semifabricat laminat din C45 – SR EN 10083 ( OLC 45 –
STAS 880 -80 ). Standardul SR EN 10083 cuprinde 48 mărci de oțeluri pentru călire și revenire
destinate construcțiilor de mașini, având o foarte bun ă tenecitate pentru o rezistență la tracțiune
dată.
Semifabricatul nu prezintă diferențe mari între secțiunea lui transversală și secțiunea
transversală a piesei, prin urmare nu se pierde foarte mult material.
Piesa satisface condițiile de tehnologicitate deoarece corespunde tuturor condițiilor
funcționale și de exploatare, are greutate și gabarit minim, este realizat la un preț de cost minim,
asigură o prelucrare și un montaj ușor.
Piesa are o formă geome trică simplă și ușor de prelucrat și măsurat. Tot odată este prevăzută
cu suprafețe auxiliare, degajări sau găuri de centrare, care să ușureze procesul tehnologic de
fabricație. Degajarea mai are rolul de a reduce suprafețele necesar care va fi prelucrate.
Forma piesei asigură o fixare ușoară în sistemul tehnologic. În timpul prelucrării sculele
așchietoare au acces la toate suprafețele necesar care va fi prelucrate.
Baza tehnologică de așezare este suprafața frontală, iar baza tehnologică de ghidare este
suprafața cilindrică.
În anexa nr. 4 este prezentat desenul de execuție al piesei pentru care se va proiecta procesul
tehnologic de fabricație. Acest desen de execuție este complet deoarece el are atâtea vederi și
secțiuni câte sunt necesare pentru definirea completă a piesei, iar numărul de cote este minim,
dar suficient pentru execuția și verificarea piesei.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
46
4.2 Analiza rolului funcțional cu scoaterea în evidență a suprafețelor
principale și funcționale, tehnologitatea formei și sistemul de cotare
Piesa “Inel exterior ” face parte dintr -un cuplaj unisens de tip B, care este proiectat în vederea
transmiterii mișcării de rotație între motor electric și pompa de apă .
Fig. 4 .1 – Suprafețele inelului exterior
Suprafețele principale sunt cele care delimitează piesa adică: lungimea totală
mm90L ,
diametrul exterior
190 mm și diametrul interior
125 mm.
Suprafețele inelului care sunt funcț ionale sunt următoarele :
– I. – lungimea inelului rezultând din proiectare ;
– II. – diametrul exterior, conform Anexei nr.1;
– III. – diametrul interior, suprafața care asigură cuplarea cuplajului prin rolele de blocare ;
– IV. – găuri de trecere prin care se introduc șuruburi le pentru montare ;
– V. – găuri înfundate în care se introduc știfturile de poziționare.
Suprafețele de revoluție vor fi prelucrate conform desenului de execuție.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
47
4.3 Întocmirea și descrierea itinerarului tehnologic
Itinerarul tehnologic reprezintă succesiunea operațiilor în ordinea rațională de realizare al lor
în vederea obținerii condițiilor tehnice prevăzute în desenul de execuție.
Informațiile despre desenul de execuție: precizie dimensională, calitatea sup rafeței, precizie
de formă și reciprocne permit identificarea procedeelor de prelucrare finală. Informațiile
referitoare la precizia semifabricatului ne dau informații referitoare la prelucrările primare.
Principiile de alegere a succesiuni prelucrărilor sunt:
– primele prelucrări vor viza bazele tehnologice și de măsurare, adică se vor prelucra acele
suprafețe pe care se vor realiza fixarea, așezarea în vederea prelucrării celorlalte
suprafețe (baze tehn ologice) și a suprafață de care sunt cotate celălalte suprafețe (baze
de măsurare).
– primele prelucrări vor fi prelucrări de degroșare;
– ultimele vor fi prelucrări de finisare;
– prelucrările finale care dau precizia de prelucrare și calitatea suprafeței se vo r executa
ultimele pentru evitarea deteriorării acestor suprafețe;
– suprafețele legate prin precizii de poziție reciprocă se vor executa în aceeași așezare.
Structura generală a unui itinerar tehnologic este:
– prelucrarea bazei tehnologice și de măsurare;
– prelucrare de degroșare a suprafețelor principale;
– prelucrare de degroșare a suprafețelor auxiliare;
– prelucrare de finisare a suprafețelor principale;
– prelucrare de finisare a suprafețelor auxiliare;
– tratament termic;
– rectificare de degroșare;
– rectificare de finisare;
– eventual prelucrări de suprafinisare – netezire.
În anexa nr. 5 este prezentat itinerarul tehnologic.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
48
4.4 Efectuarea calculelor tehnologice pentru trei operații
4.4.1 Calculul adaosurilor de prelucrare pentru diametrul Ø 190 mm
(fiind diametrul exterior )
Diametrul maxim după rectificare:
mm 190 dmaxi
Treapta de precize pentru rectificare de degroșare este: IT 8 (tab. 4.9 pag. 220 Picoș)
– Înălțimea neregularităților profilului la operația preced entă – tratament termic;
m 25 R1iZ
(tab. 4.9 pag. 220 Picoș)
– Adâncimea stratului superficial defect de la operația precedentă – tratament termic;
La rectificarea executată după călire, parametrul
1iS se exclude din relația de calcul a
adaosului de prelucrare
m0 S1i
(tab. 4.9 pag. 220 Picoș )
– Curbarea specifică, semifabricatul se va îndrepta pe presă;
mm/m 08,0c
(tab. 4.6 pag. 218 Picoș)
– Lungimea de calcul (semifabricatului), rezultată din desen;
mm90lc
– Curbarea locală;
c c c i l 21
(form.. 4.2 pag. 213 Picoș)
m4,14 9008,02l 2c c c
Eroarea de reglare a mașinii de centruit;
m mmcentr 250 25,0
(form.. 4.6 pag. 216 Picoș)
– Abaterea spațială rezultantă;
mmcentr c2 2
(form.. 4.7 pag. 216 Picoș)
mm25,0 m 41,250 250 4,142 2 2
centr2
c
– Coeficientul de micșorare a abaterii spațiale după strunjirea de finisare;
025,0K
(tab. 4.8 pag. 219 Picoș)
– Abaterea spațială remanentă;
mm Ki1
(form.. 4.10 pag. 218 Picoș)
mm 00655,0 25,0 025.0 K1i
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
49
– Adaosul minim pentru rectificare;
m1,63 55,62252 2 R2 A21i 1iZ minpi
– Toleranța pentru operația precedentă – strunjire de finisare pentru clasa de precizie IT 10;
m 185 T1i
(tab. 2.15 pag. 170 Picoș)
– Adaosul nominal pentru rectificare;
m1,248 1851,63 T A2 A21i minpi nomi
– Diametrul maxim – înainte de rectificare;
mm 248,190 248,0 190 A2 d dnomi maxi max1i
Se rotunjește la cotă;
mm3,190 d dnom1i max1i
– Diametrul minim – înainte de rectificare;
mm 115,190 185,03,190 T d d1i max1i min1i
– Operația de strunjire de finisare se va executa la cotă:
mm 190300,0
115,0
Strunjire de finisare (operația precedentă este strunjire de degroșare)
– Diametrul maxim după finisare:
mm3,190 dmaxi
– Pentru treapta de precizie IT 10, strunjire de finisare.
– Înălțimea neregularităților profilului la operația precedentă (strunjire de degroșare);
m 32 R1iZ
(tab. 4.9 pag. 220 Picoș)
– Adâncimea startului superficial defect de la operația precedentă (strunjire de degroșare);
m 30 S1i
(tab. 4.9 pag. 220 Picoș)
– Curbarea specifică, semifa bricatul se va îndrepta pe presă;
mm/m 08,0c
(tab. 4.6 pag. 218 Picoș)
– Lungimea de calcul (semifabricatului), rezultată din desen;
mm90lc
– Curbarea locală;
c c c i l 21
(form.. 4.2 pag. 213 Picoș)
m4,14 9008,02l 2c c c
– Eroarea de reglare a mașinii de centruit;
m mmcentr 250 25,0
(form.. 4.6 pag. 216 Picoș)
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
50
– Abaterea spațială rezultantă;
mmcentr c2 2
(form.. 4.7 pag. 216 Picoș)
mm25,0 m 41,250 250 4,142 2 2
centr2
c
– Coeficientul de micșorare a abaterii spațiale după strunjirea de degroșare;
06,0K
(tab. 4.8 pag. 219 Picoș)
– Abaterea spațială remanentă;
mm Ki1
(form. . 4.10 pag. 218 Picoș)
m 15 mm 015,0 25,006.0 K1i
– Adaosul minim pentru strunjire de degroșare;
1 1 1 min 2 2 2 i i iz pi S R A
mm 154,0 m 154152 30322 A2minpi
– Toleranța pentru operația precedentă (strunjire de degroșare la IT 12);
m 460 T1i
(tab. 2.15 pag. 170 Picoș)
– Adaosul nominal pentru strunjire de finisare;
m 614 460 154 T A2 A21i minpi nomi
– Diametrul maxim – înainte de strunjirea de finisare;
mm 914,190 614,03,190 A2 d dnomi maxi max1i
Se rotunjește la cotă;
mm 191 d dnom1i max1i
– Diametrul minim – înainte de strunjirea de finisare;
mm54,19046,0 191 T d d1i max1i min1i
– Operația de strunjire de degroșare se va executa la cotă:
mm 1910
460,0
Strunjire de degroșare (oper ația precedentă este laminarea)
– Diametrul maxim după degroșare:
mm 191 dmaxi
– Pentru treapta de precizie IT 12, strunjire de degroșare.
– Înălțimea neregularităților profilului la operația precedentă (laminare);
m 320 R1iZ
(tab. 4.5 pag. 217 Picoș)
– Adâncimea startului superficial defect de la operația precedentă (strunjire de degroșare);
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
51
m 400 S1i
(tab. 4.5 pag. 217 Picoș)
– Abaterea spațială rezultantă;
mmcentr c2 2
(form.. 4.7 pag. 216 Picoș)
mm25,0 m 41,250 250 4,142 2 2
centr2
c
– Abaterea spațială remanentă;
mmi1
(form.. 4.10 pag. 218 Picoș)
m 250 mm25,01i
– Adaosul minim pentru strunjire de degroșare;
1 1 1 min 2 2 2 i i iz pi S R A
mm94,1 m 1940 2502 400 3202 A2minpi
– Abaterea inferioară la diametrul barei laminate;
m 2700 mm7,2 Ai
(tab. 4.1 pag. 214 Picoș)
– Adaosul nominal de calcul;
mm64,4 m 4640 2700 1940 A A2 A2i minpi nomi
– Diametrul nominal al barei laminate;
mm64,195 64,4 191 A2 d dnomi 1i nom noms
Se va alege o bară de oțel laminat la cald, conform STAS 333 -87;
mm 200 d5,1
7,2 STAS
4.4.2 Calculul adaosurilor de prelucrare pentru diametrul Ø 125 K5 mm (𝟏𝟐𝟓−𝟎,𝟎𝟏𝟖+𝟎,𝟎𝟎𝟐)
(fiind diametrul interior)
Honuire a (operația precedentă este rectificarea interioară)
Treapta de precize pentru rectificare interioară este: IT 8 (tab. 6.1 pag. 256 Picoș)
– Înălțimea neregularităților profilului la operația precedentă – tratament termic;
m5 R1iZ
(tab. 6.1 pag. 256 Picoș)
– Adâncimea stratului superficial defect de la operația precedentă – tratament termic;
La rectificarea executată după călire, parametrul
1iS se exclude din relația de calcul a
adaosului de prelucrare .
m0 S1i
(tab. 4.9 pag. 220 Picoș )
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
52
– Curbarea locală;
01i
– Verificarea așezării;
0v
Deoarece capul de honuit se autoreglează (pag. 259 Picoș)
– Adaosul minim pentru rectificare;
m 1052 R2 A21iZ minpi
– Toleranța pentru operația precedentă, de rectificare interioară, conform treptei 8 de precizie
este:
m 63 T1i
(tab. 2.15 pag. 170 Picoș)
– Dimensiunea minimă după rectificare interioară (înainte de honuire) este;
𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛 =𝑑𝑖 𝑚𝑖𝑛−2∙𝐴𝑝𝑖 𝑚𝑖𝑛 −𝑇𝑖−1 (pag. 260 Picoș)
𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛 =124 ,982 −0,010 −0,063 =124 ,908 [𝑚𝑚 ]
Se rotunjește la cotă;
mm9,124 d dnom1i min1i
𝑑𝑖−1 𝑚𝑎𝑥 =𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛+𝑇𝑖−1
𝑑𝑖−1 𝑚𝑎𝑥 =124 ,9+0,063 =124 ,963 [𝑚𝑚 ]
– Operația de rectificare se va executa la cotă:
mm 125037,0
092,0
Rectificarea interioară (operația precedentă este broșarea)
Treapta de precize pentru broșare este: IT 7 (tab. 6.1 pag. 256 Picoș)
– Înălțimea neregularităților profilului la operația precedentă;
m4 R1iZ
(tab. 6.1 pag. 256 Picoș)
– Adâncimea stratului superficial defect de la operația precedentă – tratament termic;
La rectificarea executată după călire, parametrul
1iS se exclude din relația de calcul a
adaosului de prelucrare.
– Eroare de fixare în dispozitivul cu acționare pneumatică pentru rectificarea interioară se
consideră;
𝜀𝑓=50 [𝜇𝑚] (tab. 1.33 pag. 74 Picoș)
0o
– Abaterea spațială rezultantă;
mmcentr c2 2
(form.. 4.7 pag. 216 Picoș)
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
53
– Adaosul minim pentru rectificare;
m4,149 50 50242 2 R2 A22 2
1iZ minpi
– Toleranța p entru operația precedentă – broșare pentru clasa de precizie IT 8;
m 63 T1i
(tab. 2.15 pag. 170 Picoș )
– Dimensiunea minimă după broșarea găurii (înainte de rectificare interioară), este;
𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛 =𝑑𝑖 𝑚𝑖𝑛−2∙𝐴𝑝𝑖 𝑚𝑖𝑛−𝑇𝑖−1 (pag. 260 Picoș)
𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛 =124 ,908 −0,149 −0,063 =124 ,696 [𝑚𝑚 ]
Se rotunjește la cotă;
mm65,124 d dnom1i min1i
𝑑𝑖−1 𝑚𝑎𝑥 =𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛+𝑇𝑖−1
𝑑𝑖−1 𝑚𝑎𝑥 =124 ,65+0,063 =124 ,713 [𝑚𝑚 ]
– Operația de broșare a găurii se va executa la cotă:
mm 5,124213,0
196,0
În urma rotunjirii efectuate este necesară recalcularea adaosului nominal pentru rectificarea
interioară, prin diferența dimensiunilor nominale:
2𝐴𝑝 𝑛𝑜𝑚 =124 ,90−124 ,65=0,25 [𝑚𝑚 ]
Broșare a (operaț ia precedentă este strunjire de degroșare interioară )
– Pentru treapta de precizie IT 12, strunjire de degroșare.
– Înălțimea neregularităților profilului la operația precedentă (strunjire de degroșare);
m 40 R1iZ
(tab. 6.1 pag. 256 Picoș )
– Adâncimea startului superficial defect de la operația precedentă (strunjire de degroșare);
m 50 S1i
(tab. 6.1 pag. 256 Picoș)
– Abaterea spațială remanentă după strunjirea de degroșarea găurii nu poate fi eliminată,
deoarece broșa se autocentrează pe gaură, de aceea se consideră că:
01i
– Eroarea de instalare la broșare
0i , deoarece se aplică broșarea liberă. Prin urmare:
m 180502 402 S2 R2 A21i 1iZ minpi
– Toleranța pentru operația precedentă – strunjirea de degroșare IT 12 ;
m 400 T1i
(tab. 2.15 pag. 170 Picoș )
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
54
– Dimensiunea minimă după strunjire este;
𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛 =𝑑𝑖 𝑚𝑎𝑥 −2∙𝐴𝑝𝑖 𝑚𝑖𝑛 −𝑇𝑖−1 (pag. 260 Picoș)
𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛 =124 ,713 −0,180 −0,400 =124 ,133 [𝑚𝑚 ]
Se rotunjește la cotă;
mm1,124 d dnom1i min1i
𝑑𝑖−1 𝑚𝑎𝑥 =𝑑𝑖−1 𝑚𝑖𝑛+𝑇𝑖−1
𝑑𝑖−1 𝑚𝑎𝑥 =124 ,1+0,400 =124 ,5 [𝑚𝑚 ]
– Operația de strunjire de degroșare a găurii se va executa la cotă:
mm 1245,0
1,0
Adaosul nominal recalculat pentru broșarea găurii :
2𝐴𝑝 𝑛𝑜𝑚 =124 ,65−124 ,1=0,55 [𝑚𝑚 ]
Strunjire a de degroșare interioară (operația precedentă este găurirea)
– Pentru treapta de precizie IT 12, găurire.
– Înălțimea neregularităților profilului la operația precedentă (strunjire de degroșare);
m 50 R1iZ
(tab. 6.1 pag. 256 Picoș )
– Adâncimea startului superficial defect de la operația precedentă (strunjire de degroșare);
m 70 S1i
(tab. 6.1 pag. 256 Picoș)
– Abaterea spațială rezultantă;
mm2
centr2
c 1i
(form. 4.7 pag. 216 Picoș)
mm 128,1 8.0 8,02 2
1i
– Eroarea d e fixare ;
𝜀𝑓=80 [𝜇𝑚] (tab. 1.33 pag. 74 Picoș)
0o
– Adaosul minim;
m 666, 2501 80 11282 702 502 A22 2
minpi
Operația de găurire se va efectua cu un burghiu elicoidal de Ø 60 mm, după care se va trece
la strunjire de degroșare la cotă:
mm 1245,0
1,0
.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
55
4.4.3 Calculul adaosurilor de prelucrare pentru prelucrarea sup rafețelor frontale la
cota L=90 mm (fiind lungimea totală)
Suprafețele frontale de capăt se prelucrează prin frezare, operația precedentă fiind debitarea
pe ferăstrău mecanic cu bandă (panglică).
– Treapta de precize pentru prelucrarea anterioară este: IT 14 (tab. 4.11 pag. 221 Picoș)
mm m S Ri iz 2,0 2001 1
– Neperpendicularitatea capătului barei față de axă;
m 2000 mm2 20001,0 d01,0STAS
(tab. 4.11 pag. 221 Picoș)
– Adaosul minim pentru frezarea simultană a fețelor frontale este;
2 2 21 1 min i iz i S R A
mm4,4222,02 A2mini
– Toleranța la lungimea de debitare pentru IT 14 este;
mm87,0 m 870 T1i
(tab. 2.15 pag. 170 Picoș)
– Abaterile limită la lungime de debitare sunt;
mm 435,0a a; mm 435,0287,0
2Tai s1i
lim
– Adaosul nominal calculat pentru frezarea frontală este;
mm 835,4 435,04,4 A A2 A2i minpi nomi
– Adaos unilateral;
mm 417,2 Anomi
– Lungimea nominală la debitare;
mm 835,94 835,4 90 A2L Lnomi nom
– Se rotunjește:
mm9,94 Lnom
– La debitare se va respecta cota;
mm 95L335,0
535,0
– Valoarea reală (recalculată) a adaosului nominal este:
2𝐴𝑝 𝑖 𝑛𝑜𝑚 =94,9−90=4,9 𝑚𝑚
– Pentru fiecare suprafață frontală adaosul este:
2𝐴𝑝 𝑖 𝑛𝑜𝑚 =2,45 𝑚𝑚
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
56
4.5 Calculul regimu lui de așchiere și norma tehnică de timp pentru
operația de găurire
Calculul regimului de așchiere se face pentru Strungul paralel SN A 500x1500P , prezentată
în figura 4.2 .
– Bară utilizată, conform STAS 333 -87;
mm 200 d5,1
7,2 STAS
Fig. 4.2 – Strung SNA 500 x 1500 P
4.5.1 Calculu l regimului de așchiere pentru operația de găurire
Adaosul de prelucrare, parametrii regimului de așchiere și norma tehnică de timp pentru
prelucrarea piesei din figura 4.3 în următoarele condiții de prelucrare:
– volumul producției: 1 bucată;
– semifabricatul este din C45, laminat;
– dimensiunile găurii sunt : Ø60×90 mm;
– precizia dimensională: treapta 10 de precizie;
– rugozitatea obținută, R a=25 µm;
– fluidul de răcire -ungere utilizat: emulsie 20%;
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
57
– se recomandă ca găurile cu diametrul d ˃ 30 mm, să fie găurite succesiv cu două burghie:
primul cu diametrul d 1 =(0,6 . . . 0,7)d și al doilea cu diametrul final d.
Fig. 4.2 – Găurire
Alegerea sculei așchietoare
Se va folosi două burghie elicoidale cu coadă conică cu diametre D=35 mm respectiv D=60
mm, din oțel rapid.
Unghiurile recomandate: 𝜔=30°; 2𝜒=116° și 𝛼=10°.
Stabilirea adaosului de prelucrare
Pentru D=35mm:
𝐴𝑝 35=𝐷
2=35
2=17,5 𝑚𝑚
Pentru D=60mm:
𝐴𝑝 60=𝐷−𝑑
2=60−35
2=12,5 𝑚𝑚
Alegerea regimului de așchier – adâncimea de așchiere reprezintă chiar adaosul de
prelucrare pe rază:
𝑡35=17,5 𝑚𝑚 ; 𝑡60=12,5 𝑚𝑚
Avansul de așchier – pentru oțel cu 𝜎𝑟<100 𝑑𝑎𝑁 𝑚𝑚2⁄ .
𝑠𝑟 35=𝑠𝑟 60=0,5 𝑚𝑚 𝑟𝑜𝑡⁄ (tab. 9.98 pag. 237 Vlase 1)
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
58
Durabilitatea economică și uzura admisibilă a sculei așchietoare
𝑇𝑒 35=40 𝑚𝑖𝑛 (tab. 9.113 pag. 239 Vlase 1)
𝑇𝑒 60=60 𝑚𝑖𝑛 (tab. 9.113 pag. 239 Vlase 1)
ℎ𝑎 35=ℎ𝑎 60=1,2 𝑚𝑚 (tab. 9.116 pag. 242 Vlase 1)
Viteza de așchiere
Găurire în plin 𝑣35=20,8 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 9.121 pag. 244 Vlase 1)
Găurire de lărgire 𝑣60=18 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 9.121 pag. 244 Vlase 1)
Coeficienții de corecție sunt:
– 𝐾1=0,85 – funcție de starea materialului; (tab. 9.121 pag. 244 Vlase 1)
– 𝐾2=1,15 – funcție de adâncimea găurii; (tab. 9.121 pag. 244 Vlase 1)
– 𝐾3=0,97 – funcție de rezistența materialului. (tab. 9.121 pag. 244 Vlase 1)
𝑣𝑐𝑜𝑟 35=𝑣35∙𝐾1∙𝐾2∙𝐾3=20,8∙0,85∙1,15∙0,97=19,72 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄
𝑣𝑐𝑜𝑟 60=𝑣60∙𝐾1∙𝐾2∙𝐾3=18∙0,85∙1,15∙0,97=17,06 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄
Turația de așchiere
𝑛35=1000 ∙𝑣𝑐𝑜𝑟 35
𝜋∙𝐷=1000 ∙19,72
𝜋∙35=179 ,34 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄
𝑛60=1000 ∙𝑣𝑐𝑜𝑟 60
𝜋∙𝐷=1000 ∙17,06
𝜋∙60=90,50 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄
Se alege din gama de turații a mașinii -unelte:
𝑛𝑟 35=160 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 10.1 pag. 263 Vlase 1)
𝑛𝑟 60=80 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 10.1 pag. 263 Vlase 1)
Viteza reală de așchiere va fi:
𝑣𝑟 35=𝜋∙𝐷∙𝑛
1000=𝜋∙35∙160
1000=17,59 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄
𝑣𝑟 60=𝜋∙𝐷∙𝑛
1000=𝜋∙60∙80
1000=15,07 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄
Verificarea puterii motorului electric
𝑀𝑡 35=14800 𝑑𝑎𝑁 ∙𝑚𝑚 (tab. 9.121 pag. 244 Vlase 1)
𝑁𝑟= 2∙𝑀𝑡 35∙𝑣𝑟 35
6000 ∙𝐷∙𝜂=2∙14800 ∙17,59
6000 ∙35∙0,8=3,09 𝑘𝑊
Strungul SNA 500 x 1500 P pe care se face prelucrarea,
kW P 5,7
𝑁𝑟 < 𝑁𝑀𝐸
Rezultă că prelucrarea se poate executa.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
59
4.5.2 Stabilirea normei tehnice de timp
Se alege timpul operativ incomplet, în funcție de diametrul sculei așchietoare și de lungimea
de prelucrat:
𝑇𝑜𝑝𝑖=1,68∙𝐾 𝑚𝑖𝑛 (tab. 11.43 pag. 309 Vlase 1)
𝐾=𝐾𝑎(𝐾2∙𝐾3+𝐾1∙𝑥)
unde:
– 𝐾1=0,11 – pentru oțel laminat; (tab. 11.43 pag. 309 Vlase 1)
– 𝐾2=1,0 – pentru gaură străpunsă; (tab. 11.43 pag. 309 Vlase 1)
– 𝐾3=𝑛𝑡𝑎𝑏
𝑛𝑟=179 ,34
160=1,12 – în funcție de turație; (tab. 11.43 pag. 309 Vlase 1)
– 𝑥=0,58; (tab. 11.43 pag. 309 Vlase 1)
– 𝐾𝑎=1,02 (tab. 11.77 pag. 336 Vlase 1)
𝐾=1,02(1∙1,12+0,11∙0,58)=1,20
𝑇𝑜𝑝𝑖=1,68∙1,20=2,01 𝑚𝑖𝑛
Timpul ajutător pentru prindere și desprinderea piesei:
𝑡𝑎=0,34 𝑚𝑖𝑛 (tab. 11.78 pag. 340 Vlase 1)
𝑇𝑜𝑝=𝑇𝑜𝑝𝑖+𝑡𝑎=2,01+0,34=2,35 𝑚𝑖𝑛
Timpul de pregătire -închiere:
𝑇𝑝𝑖=5+5=10 𝑚𝑖𝑛 (tab. 11.81 pag. 343 Vlase 1)
Timpul de deservire:
𝑇𝑑=𝑇𝑜𝑝∙8
100=2,35∙8
100=0,18 𝑚𝑖𝑛
Timpul de odihnă și necesități firești:
𝑇𝑜𝑛=𝑇𝑜𝑝∙8
100=2,35∙8
100=0,18 𝑚𝑖𝑛
Timpul normat pe operație va fi:
𝑇𝑛=𝑇𝑜𝑝+𝑇𝑑+𝑇𝑜𝑛+𝑇𝑝𝑖
𝑛=2,35+0,18+0,18+10
1=12,71 𝑚𝑖𝑛
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
60
4.6 Calculul regimului de așchiere și norma tehnică de timp pentru
operația de strunjire interioară
Fig. 4.3 – Strunjire interioară
4.6.1 Calculul regimului de așchiere pentru operația strunjire interioară
Alegerea sculei așchietoare
Se va folosi un cuțit de degroșare pentru interior STAS 6384 -80 (tab. 6.2 pag. 89 Vlase)
Material cuțit : P, 𝛾=10°, 𝜒=75°; 𝐻=𝐵=32 𝑚𝑚; 𝑅=1 𝑚𝑚.
Adâncimea de așchiere
𝑡=𝐷−𝑑
2=124 −60
2=32 𝑚𝑚
Avansul de așchier – pentru oțel cu și pentru adâncime de așchiere 6𝑥5,33 𝑚𝑚
𝑠 =0,15 𝑚𝑚 𝑟𝑜𝑡⁄ (tab. 9.2 pag. 157 Vlase 1)
– 𝐾=0,75 …0,85 – coeficient de corecție;
𝑠 =0,15∙0,75=0,112 𝑚𝑚 𝑟𝑜𝑡⁄
Din caracteristicile mașinii -unelte SNA 500 x 1500 P se alege avansul apropiat:
𝑠𝑟 =0,112 𝑚𝑚 𝑟𝑜𝑡⁄ (tab. 10.1 pag. 268 Vlase 1)
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
61
Durabilitatea economică și uzura admisibilă a sculei așchietoare
𝑇𝑒𝑐=90 𝑚𝑖𝑛 (tab. 9.10 pag. 161 Vlase 1)
Uzura admisă a sculei așchietoare
ℎ𝑎=1,2 𝑚𝑚 (tab. 9.11 pag. 161 Vlase 1)
Viteza de așchiere și turația piesei
𝑣=50 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 9.19 pag. 168 Vlase 1)
– 𝑘1=1 – în funcție de starea materialului, laminat; (tab. 9.25 pag. 174 Vlase 1)
– 𝑘2=0,86 – coeficientul de corecție al vitezei de așchiere în funcție de calitatea plăcuței,
P 30 (tab. 9.40 pag. 188 Vlase 1)
Astfel viteza de așchiere corectată va fi:
𝑣𝑐=50∙1∙0,86=43 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄
Turația:
𝑛=1000 ∙𝑣
𝜋∙𝐷=1000 ∙43
𝜋∙124=110 ,38 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄
Din caracteristicile mașinii -unelte SNA 500 x 1500 P se alege turația imediat inferioară:
𝑛=100 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 10.1 pag. 268 Vlase 1)
Se recalculează viteza reală de așchiere:
𝑣𝑟=𝜋∙𝐷∙𝑛𝑟
1000=𝜋∙124 ∙100
1000=38,95 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄
Verificarea puterii motorului electric
𝑃𝑧=155 𝑑𝑎𝑁 (tab. 9.19 pag. 168 Vlase 1)
𝑁𝑟= 𝑃𝑧∙𝑣𝑟
6000 ∙𝜂=155 ∙38,95
6000 ∙0,8=1,25 𝑘𝑊
Strungul SNA 500 x 1500 P pe care se face prelucrarea,
kW P 5,7
𝑁𝑟 < 𝑁𝑀𝐸
Rezultă că prelucrarea se poate executa.
4.6.2 Stabilirea normei tehnice de timp
Timpul de bază
𝑇𝑏=𝑙+𝑙1+𝑙2
𝑠∙𝑛∙𝑖 𝑚𝑖𝑛
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
62
unde:
– 𝑙=90 𝑚𝑚 – lungimea piesei;
– 𝑙1 ș𝑖 𝑙2 – lungimea de intrare/ieșire a sculei din semifabricat;
𝑙1=𝑡
tan 𝜒+(0,5÷2)=5,33
tan 75°+2=3,42 𝑚𝑚
– 𝑖=𝐴𝑝
𝑡=32
5,33=6 𝑡𝑟𝑒𝑐𝑒𝑟𝑖 – numărul trecerilor.
𝑇𝑏=90+3,42+2
0,112 ∙100∙6=51,11 𝑚𝑖𝑛
Timpul de prindere și desprindere a semifabricatului
𝑡𝑝𝑑=0,51 𝑚𝑖𝑛 (tab. 12.9 pag. 351 Vlase 1)
Timpi ajutător
Din normative se aleg următoarii timpi ajutători:
– 𝑡𝑎1=0,03+0,05+0,02+0,02=0,12 𝑚𝑖𝑛 (tab. 12.21 pag. 361 Vlase 1)
– 𝑡𝑎2=0,05+0,05+0,03+0,05=0,18 𝑚𝑖𝑛 (tab. 12.22 pag. 362 Vlase 1)
– 𝑡𝑎3=0,2 𝑚𝑖𝑛 (tab. 12.24 pag. 357 Vlase 1)
𝑇𝑎=∑𝑡𝑎𝑖=0,12+0,18+0,2=0,5 𝑚𝑖𝑛3
𝑖=1
Timpul de des ervire tehnică
𝑡𝑑𝑡=𝑇𝑏∙2
100=8,51∙2
100=0,17 𝑚𝑖𝑛
Timpul de deservire organizatorică
𝑡𝑑𝑜=𝑇𝑏+𝑇𝑎
100=8,51+0,5
100=0,09
Timpul de odihnă și necesități firești
𝑡𝑜𝑛=(𝑇𝑏+𝑇𝑎)∙3,5
100=(8,51+0,5)∙3,5
100=0,31 𝑚𝑖𝑛
Timpul normat pe operație
𝑇𝑛=𝑇𝑏+𝑇𝑎+𝑡𝑑𝑡+𝑡𝑑𝑜+𝑡𝑜𝑛+𝑡𝑝𝑑=51,11+0,5+0,17+0,09+0,31+0,5=
=52,69 𝑚𝑖𝑛
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
63
4.7 Calculul regimului de așchiere și norma tehnică de timp pentru
operația de rectificare cilindrică interioară
Fig. 4.4 – Rectificare cilindrică interioară
4.7.1 Calculul regimului de așchiere pentru operația de rectificare cilindrică interioară
Alegerea sculei abrazive
În funcție de diametrul alezajului se recomandă un disc abraziv cu diametrul 𝐷𝑑=0,8∙𝐷𝑔
𝐷𝑑=0,8∙125 =100 𝑚𝑚 (tab. 9.143 pag. 181 Vlase 2)
Lățimea discului:
𝐵>60 𝑚𝑚 (tab. 9.144 pag. 181 Vlase 2)
Se alege din STAS 601/1 -84 o piatră cilindrică plană 100x60x60 mm.
În funcție de materialul de prelucrat și tipul rectificării, se aleg:
– Materialul abraziv, E; (tab. 9.142 pag. 182 Vlase 2)
– Granulația, 40; (tab. 9.142 pag. 182 Vlase 2)
– Duritatea, J; (tab. 9.142 pag. 182 Vlase 2)
– Liantul, C. (tab. 9.142 pag. 182 Vlase 2)
Stabilirea adaosului de prelucrare
În funcție de materialul de prelucrat, diametrul și lungimea rectificată, se alege adaosul de
prelucrare pe diametru :
𝐴𝑝=0,5 𝑚𝑚 (tab. 8.8 pag. 82 Vlase 2)
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
64
Stabilirea durabilității economice a discului abraziv
În funcție de diametrul de rectificat și treapta de precizie se alege durabilitatea economică:
𝑇𝑒𝑐=15 𝑚𝑖𝑛 (tab. 9.146 pag. 183 Vlase 2)
Stabilirea adâncimii de așchiere și a numărului de treceri
În funcție de tipul rectificării și diametrul găurii se alege adâncimea de așchiere la o cursă
dublă a mesei :
𝑡𝑎=0,002 𝑚𝑚 𝑐.𝑑. ⁄ (tab. 9.149 pag. 184 Vlase 2)
Întrucât se lucrează pe o mașină de rectificat universală se dublează adâncimea de așchiere:
𝑡=0,004 𝑚𝑚 𝑐.𝑑. ⁄
În aceste condiții, numărul de treceri va fi:
𝑖=𝐴𝑝
2𝑡=0,5
2∙0,004=62,5 ≈63 𝑡𝑟𝑒𝑐𝑒𝑟𝑖
Stabilirea avansului longitudinal
În funcție de materialul de prelucrat și tipul rectificării se alege avansul longitudinal.
𝑠𝑙=0,5∙𝐵=0,5∙60=30 𝑚𝑚 𝑟𝑜𝑡⁄
Stabilirea vitezei de așchiere
În funcție de materialul de prelucrat și diametrul găurii se alege viteza de așchiere a discului
abraziv:
𝑣=31,5 𝑚𝑠⁄ (tab. 9.158 pag. 192 Vlase 2)
Se calculează în cont inuare turația discului abraziv:
𝑛=60000 ∙𝑣
𝜋∙𝐷=60000 ∙31,5
𝜋∙100=6016 ,05 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄
Mașina -unealtă adoptată (W.M.W.) are o singură turație pentru rectificat alezaj:
𝑛𝑟=11000 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 10.11 pag. 228 Vlase 2)
În aceste condiții, viteza de așchiere reală a discului abraziv va fi:
𝑣𝑟=𝜋∙𝐷∙𝑛𝑟
60000=𝜋∙100 ∙11000
60000=57,59 𝑚𝑠⁄
Stabilirea vitezei de avans (circular) a piesei
În funcție de adâncimea de așchiere, avansul longitudinal și diametrul de rectificat se alege
viteza de avans (circular) a piesei:
𝑣𝑠=22 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 9.158 pag. 192 Vlase 2)
Se calculează în continuare turația piesei:
𝑛𝑝=1000 ∙𝑣𝑠𝜋∙𝑑=1000 ∙22𝜋∙125 =56,02 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄ ⁄ ⁄
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
65
Din caracteristicile mașinii -unelte se alege turația reală a piesei:
𝑛𝑝𝑟=50 𝑟𝑜𝑡 𝑚𝑖𝑛⁄ (tab. 9.158 pag. 192 Vlase 2)
În aceste condiții, viteza de avans reală va fi:
𝑣𝑠𝑟=𝜋∙𝑑∙𝑛𝑝𝑟
1000=𝜋∙125 ∙50
1000=19,63 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄
Stabilirea vitezei longitudinale a mesei
𝑣𝑙=𝑠𝑙∙𝑛𝑝𝑟=30∙50=1500 𝑚𝑚 𝑚𝑖𝑛 =1,5 𝑚𝑚𝑖𝑛⁄ ⁄
Verificarea puterii
În funcție de viteza de avans,avansul longitudinal de trecere și avansul de pătrundere se alege
puterea efectivă:
𝑁𝑒=1 𝑘𝑊 (tab. 9.160 pag. 195 Vlase 2)
Se corectează cu următorii coeficienți:
– 𝐾1=1 – în funcție de lățimea și duritatea pietrei; (tab. 9.158 pag. 192 Vlase 2)
– 𝐾2=1,2 – în funcție de diametrul găurii. (tab. 9.158 pag. 192 Vlase 2)
Puterea reală va fi:
𝑁𝑟=𝑁𝑒∙𝐾1∙𝐾2=1∙1∙1,2=1,2 𝑘𝑊
Din ca racteristicile mașinii -unelte se găsește puterea 𝑁𝑀𝑈=1,5 𝑘𝑊
𝑁𝑟<𝑁𝑀𝑈
Rezultă că prelucrarea se poate executa.
4.7.2 Stabilirea normei tehnice de timp
În funcție de diametrul și lungimea de rectificat se alege timpul de bază:
𝑇𝑏=12,20 𝑚𝑖𝑛 (tab. 11.124 pag. 324 Vlase 2)
Timpii auxiliari se aleg astfel:
– 𝑡𝑎1=0,22 𝑚𝑖𝑛 – în legătură cu faza; (tab. 11.133 pag. 329 Vlase 2)
– 𝑡𝑎2=0,34 𝑚𝑖𝑛 – în legătură cu măsurătorile; (tab. 11.133 pag. 329 Vlase 2)
– 𝑡𝑎3=0,21 𝑚𝑖𝑛 – în legătură cu prinderea și desprinderea piesei;
(tab. 11.134 pag. 330 Vlase 2)
𝑇𝑎=∑𝑡𝑎𝑖=0,22+0,34+0,21=0,77 𝑚𝑖𝑛3
𝑖=1
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
66
Timpul de deservire tehnico -organizatorică
– 𝑡𝑑𝑡1=3 𝑚𝑖𝑛 (tab. 11 .136 pag. 331 Vlase 2)
𝑇𝑑=𝑇𝑑𝑡+𝑇𝑑𝑜=𝑡𝑑𝑡1∙𝑇𝑏
𝑇𝑒𝑐+(𝑇𝑏+𝑇𝑎)∙1,7
100=3∙12,2
15+(12,2+0,77)∙1,7
100=2,66 𝑚𝑖𝑛
Timpul de odihnă și necesități firești
𝑇𝑜𝑛=(𝑇𝑏+𝑇𝑎)∙3
100=(12,2+0,77)∙3
100=0,38 𝑚𝑖𝑛
Timpul de pregătire -încheiere
– 𝑇𝑝𝑖1=12 𝑚𝑖𝑛 – pentru modul de prindere; (tab. 11 .138 pag. 331 Vlase 2)
– 𝑇𝑝𝑖2=8 𝑚𝑖𝑛 – pentru primirea și predarea documentației și a S.D.V. -urilor;
(tab. 11 .138 pag. 331 Vlase 2)
𝑇𝑝𝑖=20 𝑚𝑖𝑛
Timpul normat pe operație
𝑇𝑛=𝑇𝑏+𝑇𝑎+𝑇𝑑+𝑇𝑜𝑛+𝑇𝑝𝑖
𝑛=12,2+0,77+2,66+0,38+20
1=36,01 𝑚𝑖𝑛
4.8 Norme de tehnica securității muncii la mașini și utilaje pentru
prelucrarea metalelor la rece
4.8.1 Caracteristicile constructive și funcționale ale mașinilor -unelte
1. Dispozitivele de protecție ale mașinilor -unelte trebuie să se manevreze ușor și să nu
îngreuneze acti vitatea muncitorului.
2. Părțile mobile care depășesc gabaritul mașinilor -unelte și care prezintă pericol de
accidentare, trebuie prevăzute cu dispozitive de protecție, tip apărătoare ( compacte,
cu jaluzele, cu orificii ) de rezistență corespunzătoare, și ca re după necesitate, dotează
cu mânere, bride, pentru deschiderea, scoaterea, deplasarea și instalarea cu ușurință
și fără pericol a acestora.
3. Dispozitivele de protecție care nu se deschid frecvent trebuie fixate de mașina –
unealtă, constituind un întreg cu aceasta, în scopul evitării oricărui accident.
4. Dispozitivele de protecție ale posturilor de prelucrare, trebuie să protejeze contra
așchiilor și lichidului de răcire -ungere pe muncitorul care lucrează la mașina -unealtă,
precum și persoanele care se află în apropierea acesteia. De asemenea aceste
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
67
dispozitive trebuie să nu permită împrăștierea lichidului de răcire -ungere pe podea.
Dispozitivele de protecție vor fi prevăzute cu ecrane din sticlă securizată, sau alt
material transparent, care să nu -și piardă re pede transparența sub acțiunea așchiilor și
a lichidului de răcire.
5. La operațiile unde nu se pot folosi ecrane de protecție se vor utiliza ochelari sau
viziere de protecție corespunzătoare operației.
Vizorii ochelarilor, vizierele și ecranele de protecț ie se vor curăța în mod permanent; se vor
înlocui în mod obligatoriu cele care prezintă zgârieturi în zona câmpului vitual.
Strunguri paralele
1. Mandrinele, universale și platourile trebuie să fie protejate, cel puțin la partea
superioară, cu apărător i.
2. Funcționarea strungului va fi condiționată de poziția de protecție a ecranului.
3. Mandrinele și platourile strungurilor nu vor prezenta părți proeminente radiale, cu
excepția bacurilor de strângere, iar aceastea nu vor depăși periferia mandrinei cu mai
mult de 1/3 din lungimea lor.
4. Platourile vor avea marcată vizibil turația maximă până la care pot fi folosite în
condiții de securitate.
5. Cheile pentru strângerea bacurilor madrinelor și universalelor, vor fi prevăzute cu
dispozitiv care să le împingă autom at afară din găurile mandrinelor sau universalelor.
6. Strungurilor trebuie prevăzute cu frâne care să asigure o frânare aficace și rapidă a
axului principal după decuplare.
7. Strungurile trebuie să funcționeze cu sistemul de frânare a axului principal în perfe ctă
stare. Se interzice frânarea mandrinei cu mâna.
8. Mandrinele, universalele și platourile de prindere trebuie bine fixate pe axul principal
și asigurate împotriva deșurubării la inversarea sensului de rotație.
9. Pentru prelucrarea pieselor lungi se vor util iza linete.
10. Piesa de prelucrat trebuie fixată bine în mandrină sau între vârfuri și perfect centrată,
pentru a nu fi smulsă. La fixarea și scoaterea pieselor din mandrină, se vor utiliza chei
corespunzătoare, fără prelungitoare din țeavă sau alte pârghii.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
68
Mașini de frezat
1. Mașinile de frezat trebuie să fie astfel concepute încât roțile de mână cu mâner ale
avansurilor să nu se rotească în timpul avansului rapid.
2. În timpul înlocuirii roților de schimb, mașina de frezat trebuie să fie deconectată de
la rețea.
3. Înainte de montarea frezei se va verifica ascuțirea acesteia, dacă aceasta corespunde
materialului ce urmează să se preluicreze, precum și regimului de lucru indicat în fișa
de operații.
4. Montarea și demontarea frezei se vor face cu mâinile pr otejate.
5. După fixarea și reglarea frezei se va regla și dispozitivul de protecție astfel încât dinții
frezei să nu poate prinde mâinile sau îmbrăcămintea muncitorului.
6. Fixarea pieselor pe mașina de frezat trebuie să se execute cu dispozitive speciale de
fixare sau în menghină. Se interzic improvizațiile pentru fixarea pieselor.
Mașini de rectificat, polizoare și corpuri abrazive
1. Mașinile fixe care utilizează corpuri abrazive trebuie să fie astfel concepute, încât
vibrațiile să aibă o valoare cât mai redusă. Ele vor trebui să fie ancorate rezistent de
fundații sau de alte structuri adecvate.
2. Toate mașinile trebuie să fie echipate cu carcase de protecție, pentru asigurarea
protecției lucrătorului în cazul spargerii accidentale a corpului abraziv.
Pe toate mașinile care utilizează corpuri abrazive se vor marca și durabil; sensul de rotire al
corpului abraziv (printr -o săgeată), turațiile sau vitezele periferice de lucru ale acestuia.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
69
Capitolul 5
Protecția mediului
5.1 Elemente generale despre ap ă
Apa reprezintă unul din elementele naturale indispensabile existenței lumii vii. Ea are un rol
fundamental în desfășurarea proceselor naturale (fizico -chimice, biologice, climatice, în
modelarea reliefului) și a activităților social -economice, constituind un mijloc important de
comunicație și de apărare, o materie primă pentru industrie, o sursă apreciată pentru energie,
pentru irigarea culturilor, alimentarea populației.
Prin diferitelor ei forme de manifestare și prin larg a răspândire pe care o are, apa alcătuiește
unul dintre cele mai extinse învelișuri ale Terrei, cunoscut sub numele de hidrosferă. Aceasta
se află în relații de interacțiune și influență reciprocă cu celelalte sfere ale Pământului
(atmosfera, litosfera și biosfera).
Pentru cel mai mulți dintre noi, apa este un corp incolor, inodor și insipid. Această definiție,
însușită încă din copilărie, lasă o impresie de banalitate. Ca urmare a caracteristicilor sale, apa
este o substanță extraordinară. Dacă Terra este un organ ism, apa joacă rolul sângelui. Dacă
poate exista viața fără aer, nu același lucru se poate spune și despre apă.
În condițiile actuale, apa joacă un rol de primă importanță în economia și bugetul oricărei
țări. Ca urmare a locului ocupat pentru societate a actuală, această substanță trebuie foarte bine
manageriată.
Hidrologia, în cadrul științelor geografice, ocupă un rol foarte important, fiind considerată
știință fundamentală. În acest context trebuie acordată o atenție deosebită fenomenelor
hidrologi ce cu implicații majore asupra mediului înconjurător.
Apa, ca agent cu mobilitate ridicată, trebuie ridicată sub toate formele sale de agregare.
De cele mai multe ori, vorbind despre impactul omului asupra mediului ambiant, se fac
referiri la poluare . Astăzi se știe că mediul natural se deteriorează încetul cu încetul datorită
creșterii demografice, urbanizării, industrializării, factorul hotărâtor fiind cel antropic. Odată
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
70
cu apariția primelor civilizații urbane a apărut și intervenția brutală a omul ui prin exploatarea
nerațională a terenurilor și a alterării mediului înconjurător prin poluanți proveniți din
activitățile umane, de origine menajeră, agricolă și industrială. Astăzi, peste tot pe Terra, în
marile metropole ale lumii civilizate apar urme ale activității umane – acele deșeuri poluante.
Poluarea reprezintă un pericol iminent pentru viața omului, flori și fauna de pe Terra, atât
prin efectul nociv al poluanților cât și prin dezechilibrele care apar la nivel planetar.
Poluarea este proce sul de modificare al factorilor de mediu biotici și abiotici prin
introducerea în mediu al poluanților de tipul deșeurilor rezultate din activitățile umane, intens
afectate de efectele poluării sunt mai ales pădurile, aerul, apele și solul.
Apele subter ane și cele de suprafață se află într -o stare avansată de poluare. Se evacuează
anual în râuri, din activitățile industriale, agricole și urbane, peste 6 milioane tone de poluanți
între care predomină: cloruri, azotați, amoniu, fenol, detergenți și pestici de.
Poluarea cu îngrășăminte chimice, pesticide, ploi acide afectează tot mai mult solul
contribuind substanțial la înrăutățirea stării de sănătate a acestuia.
Noțiunea de sol este indisolubil legată de noțiunea de productivitate. Pentru a preîntâmp ina
scăderea productivității acestuia se folosesc îngrășămintele chimice. Însă chimizarea în exces
și unilaterală tulbură echilibrul ecologic din sol afectând procesul de conversie, ceea ce
conduce la scăderea potențialului productiv. O altă consecință neg ativă al procesului chimizării
abuzive este acumularea în sol și în apa freatică a unor elemente minerale cum sunt nitrații, în
concentrații dăunătoare. Folosirea în concentrații tot mai mari a îngrășămintelor pe bază de
azot a avut drept urmare creșterea azotaților în sol. De aici, ei sunt levigați și duși în apa
izvoarelor de unde ajung în organismul uman, fiind transformați în azotiți de către flora
bacteriană intestinală. Azotiții pătrund în sânge și printre altele, dereglează respirația
intracelulară.
Contaminarea apelor cu diverse substanțe poluante este o problemă ce se manifestă în prezent
la scară planetară. Principală poluanți chimici ai apelor sunt: plumbul, mercurul, azotul,
fosforul, hidrocarburile și pesticidele. Problema poluării apelor cu azotații folosiți ca
îngrășăminte chimice în agricultură a devenit foarte importantă în zilele noastre. Din studiile
efectuate de B. Commoner (1970) rezultă că în ultimii 25 de ani, cantitatea de azotați deversați
în mediu de diferite surse a crescut în mo d considerabil. Astfel, cei rezultați din deversările
urbane au crescut cu 70%, iar cei proveniți din eliminările motoarelor cu combustie internă au
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
71
crescut cu 300%, iar cei apăruți în urmă folosirii îngrășămintelor chimice azotate au atins
valoarea de 140 0% în aceeași perioadă de timp.
Efectul poluant al îngrășămintelor rezultă din faptul că unele din ele conțin numeroase
impurități toxice și de obicei sunt folosite în exces. Fiind solubile în apă, atât impuritățile cât
și excesul de îngrășăminte neutil izate de plante este spălat și ajunge în ape freatice, în apele
râurilor, lacurilor, ape potabile și deci la om. Efectul poluant cel mai intens îl determină
utilizarea în exces a azotaților. Cu cât plantele se apropie de limitele fiziologice ale
productivi tății, eficiența utilizării îngrășămintelor scade, iar consecința excesului nu s -a lăsat
așteptată. Concentrația de azotați în mai multe râuri a crescut semnificativ, ca și în apa unor
așezării omenești.
Caracterul dăunător al excesului de nitrați și al prezenței lor în pânzele freatice, a râurilor,
constă în intensificarea procesului de eutrofizare (formă a poluării ecosistemelor prin
introducerea unor cantități excesive de nutrienți ca urmare a activității umane) iar prezența lor
în apă potabilă este p ericuloasă pentru sănătatea omului. Nitrații, în condiții reducătoare – de
pildă în timpul trecerii prin intestin – se transformă în nitriți care sunt toxici. Ei se combină cu
hemoglobină, formând methemoglobina care nu poate fixa oxigenul. Consecință: apa r grave
anemii. La copii, nitriții pot da tulburări nervoase. Cercetări recente au arătat că ionii NO 2 pot
reacționa cu diferite compuși amânați din intestin dând nitrozamine care sunt cancerigene.
Limita maximă admisă de azotați în apă potabilă a fost fix ată de FAO și OMS la 10 ppm iar în
alimente la 75 ppm.
Asigurarea necesarului de apa (atât sub aspect cantitativ, dar și calitativ) reprezintă o condiție
fundamentală pentru viața civilizată. Funcționarea economiei unei țări (agricultura, industrie,
transporturi, etc.), starea de sănătate a unei societăți precum și gradul de civilizație al acesteia,
depind de asigurarea necesarului de apa.
Nevoia de apa a omenirii crește an de an, deși apele a tot mai multe râuri devin improprii nu
numai ca surse de apă potabilă, ci și vieții animale și vegetale. Pe lângă factorii naturali
(inundații, furtuni, alunecări de teren, poluare naturală a aerului și solului), dezvoltarea tehnico –
industrială în paralel cu explozia demografică, ridică tot mai dramatic problema deteriorării
calității apei prin poluare.
Poluarea fizică și chimică afectează cel mai mult apa. Poluarea fizică se poate datora:
deversării unor materiale insolubile (minerale, fibre lemnoase, etc.), contaminării radioactive,
deversării unor ape calde reziduale industriale (întreprinderi prelucrătoare de metale grele,
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
72
complexe de creștere a animalelor, fabrici de conserve, etc.), substanțe organice de sinteză
(pesticide, detergenți, uleiuri, fenoli, coloranți, hidrocarburi, îngrășăminte chimice, rezidu uri
menajere, etc.).
Bogăția naturală reprezentată de apele subterane apare ca foarte importantă, datorită calității
superioare a acestora, comparativ cu celelalte categorii de ape dulci existente în natură. În afara
calității, apele subterane mai prezi ntă și alte avantaje cum sunt compensarea debitelor
exploatate prin reînnoire naturală, protecția împotriva pierderilor prin evaporare și împotriva
poluării de la suprafață, precum și faptul că în numeroase ocazii sunt mai la îndemână pentru
a fi folosite.
Apele subterane constituie cel mai mare rezervor de apă dulce din lume, reprezentând mai
mult de 97% din toate rezervele de ape dulci disponibile pe glob. Restul de 3% este alcătuit în
principal din apele de suprafață (lacuri, râuri, mlaștini) și umidi tatea solului. Apele subterane
sunt resurse ascunse, care sunt cantitativ mult mai importante decât apele de suprafață și pentru
care prevenirea poluării, monitoringul și reabilitarea sunt mult mai dificile decât pentru apele
de suprafață, datorită inacce sibilități lor. Acest caracter ascuns face dificilă atât localizarea și
caracterizarea adecvată a poluării, cât și înțelegerea impactului poluării, având adesea ca
rezultat o lipsă de conștientizare și/sau evidență a extinderii riscurilor și presiunilor ca re
acționează asupra lor.
Din totalul resurselor de ape subterane freatice de pe teritoriul României, în prezent se
exploatează anual circa 10%, rămânând cu disponibil de aproximativ 90% pentru viitor. În
cazul apelor subterane de adâncime de pe teritor iul țării, în prezent se exploatează anual circa
8% din resursă totală, fiind disponibilă pentru viitor o resursă de aproximativ 92% din total.
Hidrogeologia este știința care se ocupă cu studiul originii, al dinamicii, cu regimul și
extensiunea teritor ială, cu calitatea, cu starea de zăcământ și cu însușirile fizico, chimice ale
apelor subterane.
Originea și formarea apelor subterane a preocupat gândirea omenească din cele mai vechi
timpuri. Primele fântâni pentru apă potabilă s -au efectuat în China antică și în Egipt. Geneza
apelor subterane a incitat mințile luminate ale antichității și ale Evului Mediu. Astfel, Aristotel,
inspirat de condensarea vaporilor de apă, susținea teoria condensării apelor subterane, care
producea cea mai mare parte din apa care se scurge prin izvoare. Filosofii Greciei Antice
gândeau că apa de mare este condusă prin canale subterane în munți și apoi purificată, apare
sub formă de izvoare. Familiarizați cu peșterile din ținuturile lor calcaroase, cu spații subterane
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
73
mari, re ci și întunecoase au gândit că în aceasta se formează apa izvoarelor, concepție care a
persistat și în Evul Mediu.
Teoria acceptată și acum, după care apa din pământ este rezultată din ploi și din zăpezi prin
infiltrare, este clar exprimată de Marcus Vi truvius care explică apariția izvoarelor de la baza
masivelor muntoase prin infiltrarea apelor de la suprafață, fiind prin aceasta precursorul teoriei
infiltrării. Prima lucrare bazată pe observații directe a apărut în 1580, când B. Palissy susținea
că ape le subterane provin din cele superficiale care se înfiltrează și apar sub formă de izvoare.
În continuare, descoperirile s -au îndesit și se poate consemna dovedirea experimentală a
infiltrării prin lucrările lui A. Mariotté în 1686, apoi precizarea lui Lomonosov că mineralizarea
apelor subterane rezultă din interacțiunea apei cu rocile. În secolul XVIII, Euler, în 1750 și D.
Bernoulli în 1783, au studiat mișcarea lichidelor, Chezy, în 1775 a determinat ecuația mișcării
turbulente, iar Darcy, interesat de dinamica apelor subterane a elaborat legea circulației apelor
în mediile poroase (Ștef 1996). În ultimele două secole, în studiul apelor subterane, s -au obținut
rezultate remarcabile, atât din punct de vedere științific, cât și al prospectării și exploată rii
acestor în scopul dezvoltării societății.
5.2 Clasificarea poluanților din ape
Substanțele ce afectează calitativ apele sunt foarte diverse și fiecare categorie de substanțe
impune o anumită tehnologie de reținere acestora. Substanțele poluante din apă se pot clasifica
după mai multe criterii, cum ar fi natura lor, proveniența sau tipul sursei de emitere a
poluatorului etc.
a) După natura lor, substanțele ce poluează apele pot fi:
– De natură fizică (substanțe solide, substanțe radioactive, poluare termică);
– De natură chimică (hidrocarburi, derivați ai carbonului, sulfului, azotului, mase
plastice, rășini sintetice, pesticide, compuși organici de sinteză, floruri, metale
grele, materii organice fermentabile, compuși chimici anorganici, etc.);
– De natu ră biologică (dejecții organice, agenți patogeni, bacterii, viruși, etc.).
b) După proveniență, se clasifică astfel:
– Dejecții animale și umane;
– Dejecții și reziduuri industriale (din industria alimentară, chimică, a industriei
petro -chimice, a industriei meta lurgiei extractive, etc.);
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
74
– Reziduuri vegetale (agricole sau forestiere, nutrețuri vegetale, etc.);
– Pesticide și îngrășăminte chimice (rezultate din activități agricole);
– Materii radioactive provenite din căderi radioactive sau din reziduuri
radioactive sc ăpate accidental sau depozitate necorespunzător;
– Energie termică rezultată din circuitele de răcire a centralelor electrice, din apele
reziduale ale aglomerărilor urbane sau industriale;
– Sedimente rezultate din eroziunea solului sau hidrosol rezultați din alte activități
(spălarea nisipului, a caolinei, a diverselor minereuri, etc.)
c) După tipul sursei depoluare, avem următoarele clasificare:
– Surse de poluare organizate, având o localizare bine precizată, cu două mari
componente: apele menajere și orășenești, evacuate din rețele de canalizare și
apele reziduale industriale, provenite din procesele tehnologice ale diferitelor
ramuri industriale, dintre care amintim în principal: chimică și petrochimică,
minieră, metalurgie extractivă, lemnului, alimentară, a pi elăriei, celulozei și
hârtiei, etc.);
– Surse de poluare difuze, situate pe zone întinse, cu poluanți aduși în ape, de
regulă, prin intermediul ploilor, fie direct din atmosferă, fie prin colectarea
prealabilă a poluanților de pe sol, înainte de intrare în e misari.
5.3 Protecția calității apei
În concepția modernă, prin protecția calității apei se înțelege domeniul de activitate care se
ocupă cu problemele referitoare la calitatea resurselor de apă. Aceste probleme se referă atât la
fenomenele care se petrec în ape ca urmare a tulburării echilibrului natural, din cauza
intervenției omului, cât și la măsurile și activitățile pe care trebuie să le desfășoare omul pentru
restabilirea calității apei.
Componentele principale ale activității de protecți e a apelor sunt următoarele:
– Monitoringul (supravegherea) dinamicii calității resurselor de apă;
– Planificarea măsurilor de protecție a calității resurselor de apă la nivelul
bazinelor hidrografice;
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
75
– Realizarea măsurilor pentru diminuarea debitelor și încărc ărilor din apele
poluate deversate în receptori, prin introducerea tehnologiilor mici
consumatoare de apă, a tehnologiilor curate, prin recircularea apelor uzate;
– Realizarea unei epurări de calitate a apelor uzate;
– Intervenții pe cursurile de ape receptoar e ale apelor uzate, pentru a îmbunătății
diluția și a gradului de amestec, prin aducțiuni și acumulări de ape, prin
sisteme de aerare artificială, stimularea fenomenului de autoepurare, etc.;
– Perfecționarea legislației în domeniul protecției calității apei .
Indiferent de tipul apei, există patru factori de bază care caracterizează calitatea apei. Acești
factori sunt următorii:
– Prezența materialelor de natură organică, fie că sunt disociate, fie că sunt în
suspensie;
– Valoarea concentrației de oxigen dizolvat în apă;
– Valoarea concentrației de CO 2 dizolvat în apă;
– Procesele chimice ce se derulează în apă pe parcursul circuitului apei în
natură.
5.4 Circuitul azotului
Azotul, pe lângă carbon, apă și oxigen, constituie un element de bază în proce sele vieții, atât
la plante, animale, cât și la om. În natură, acest element chimic provine din două surse
principale: N atmosferic (atmosfera este principală sursă de azot deoarece ea conține un procent
de 78% de azot) și N organic rezultat din descompune rea cadavrelor animale și vegetale. Toate
combinațiile de azot enumerate sunt cuprinse în noțiunea de azot -total-N.
Azotul este un nutrient cu rol esențial în funcționarea mediului acvatic. Azotul poate exista
sub formă gazoasă (N 2 atmosferic, NO 2), dizolvat (NO2-, NO3-, NH4-) sau sub formă solidă în
materia organică.
În condiții normale de oxigenare a apelor naturale, azotul se găsește în special sub forma
nitraților. Ei pot fi folosiți de către organismele acvatice, fiind cea mai accesibilă formă a
azotului pentru microorganisme și plante. Formele nitrit NO2- și ionul amoniu NH4+ sunt
prezente în cazul unei dereglări a mediului acvatic și sunt toxice pentru organismele vii.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
76
Fig. 5.1 – Circuitul azotului în natură
Elementele biologice majore, carbonul, azotul, oxigenul și sulful sunt subiecte comparabile
ca procese ciclice, iar cel mai important, atât din punct de vedere economic, cât și din punct de
vedere ecologic este azotul.
Ciclul biogeochimic al azotului poate fi reprezentat sub diferi te forme, mai simple sau mai
complexe dar, esențial este de a simboliza transformările la care este supus elementul azot N
pe această planetă prin intermediul viețuitoarelor.
Pe de -o parte este vorba de azotul sinterizat, în principal în proteine, de că tre materia vie
plecând de la compuși ai azotului anorganic (nitrați, nitriți și ioni de amoniu) pe durata creșterii
plantelor și în continuare, prin consumarea acestora de către animale. Procesul continuă prin
întoarcerea în sol, ca rezultat al putrezirii și descompunerii plantelor și animalelor, a materiei
organice, respectiv.
Acesta este practic sectorul ce se regăsește la baza ciclului azotului. Sectorul următor arată
pierderile de azot în atmosferă din nitrați și întoarcerea în ciclul prin procesel e de fixare a
azotului.
Un aspect foarte important este acela că, în aproape toate arealele agricole ale planetei (areale
unde apa, lumina și căldura nu constituie factori limitativi de creștere a plantelor),
productivitatea biologică este determinată d e disponibilitatea azotului anorganic din sol.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
77
Aceasta înseamnă că în toate exploatațiile agricole, indiferent de gradul lor de complexitate,
dotare, eficiență sau productivitate, rata cu care se petrece ciclul azotului determină
productivitatea biologi că, prin urmare productivitatea exploatației.
Elementul azot este un constituent esențial al tuturor viețuitoarelor. Proteinele și acizii
nucleici sunt constituiți în majoritate din azot dar și multe alte materii biologice conțin azot.
Astfel se poate c alcula că plantele și animalele din apă și din/de pe solurile acestei plante,
împreună, conțin aproximativ 1,5 x 1010 tone N. în fiecare an ciclul azotului transformă
aproximativ a cincea parte din acest azot. Cercetătorii apreciază că astfel de cantități sunt greu
de calculat. În practică, aportul de azot anorganic din biosferă, realizat prin procesul de fixare,
este limitat pentru productivitatea biologică a celei mai mari părți a planetei (suprafață de apă
sau de pământ). Doar arealele în care nu a pătru ns omul, precum savanele virgine sau în fermele
unde necesarul de N provine din reciclarea reziduurilor sau dintr -o aplicare de fertilizanți cu N
care depășește nevoile plantelor cultivate, acesta poate deveni limitativ.
Pe parcursul ciclului, azotul N este supus unor procese precum: amonificarea, nitrificarea sau
denitrificarea (reorganizarea).
Poluarea cu nitrat este principala problemă a calității apelor subterane din diferite zone.
Denitrificarea, care este reacția dominantă în substratul super ior aerob la solului, rareori
îndepărtează toți nitrații adăugați în sol din îngrășăminte sau ape reziduale efluente.
Astfel o mare parte din azot ce nu este asimilat prin procesul de creșterea plantelor în cele
din urmă pătrunde în apele subterane sub formă de nitrat.
5.5 Fertilizarea cu azot și riscurile poluării cu nitrați
Creșterea contaminării apelor cu nitrați este de mare actualitate în Uniunea Europeană și nu
numai. Ea este considerată o consecință a practicilor agricole intensive, uneor i foarte simpliste,
cu o utilizare considerabilă a îngrășămintelor azotate de sinteză. Este adevărat că agricultura
are partea sa de responsabilitate în contaminarea diferitelor surse de apă (ape de suprafață, ape
de profunzime). Totuși trebuie să se evite simplificarea abuzivă a problematicii poluării cu
nitrați, care ar putea atinge fără discernământ, imaginea de marcă a agriculturii moderne,
singura care este capabilă să supraviețuiască sub presiunea constrângerilor economice și
sociale.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
78
Îngrășămintele cele mai utilizate în agricultură sunt cele cu macroelemente, respectiv cu azot,
cu fosfor și cu potasiu. Dintre acestea, cele cu azot prezintă cel mai mare risc datorită nitraților,
care nu sunt absorbiți în totalitate de către plante și care, având o mobilitate foarte mare, sunt
ușor levigabili de către apa care străbate solul conducându -i, prin levigare, în pânzele de apă
subterană.
Azotul este deopotrivă un element mineral și un poluant major pentru ecosistemele terestre.
Totuși, ex cesul de azot folosit în fertilizare perturbă, fără îndoială, ciclul biogeochimic al
acestui element în ecosistemele naturale, determinând probleme ale mediului înconjurător la
nivel global, regional și local, precum subțierea stratului de ozon atmosferic, acidifierea
solurilor și în special, poluarea apelor de suprafață și subterană cu NO 3-.
În contextul unei agriculturi performante și intensive, agricultorul se găsește într -o logică de
utilizare a diferitelor produse de origine agricolă sau industrială , care utilizare poate prezenta
riscuri pentru mediul înconjurător și pentru calitatea apei, este cazul fertilizanților
(îngrășăminte minerale din comerț sau dejecții animale produse sau nu în exploatație).
Mecanismele poluării nitrice au la origine leviga rea.
Pentru un element mineral, levigarea este antrenarea sa în profunziunea solului sub acțiunea
apelor de percolare, în afara zonei de acțiune a rădăcinilor plantelor. Elementul mineral scapă
astfel unei valorificări posibile de către plante; el este consi derat migrat sau levigat.
5.6 Impactul pandemiei coronavirus asupra mediului, asupra apei
Mediul înconjurător a trecut prin schimbări drastice în ultimele trei luni din cauza pandemiei
de COVID -19. Fiind nevoiți să stea la domiciliu și să păstreze distanțarea socială, oamenii
„provoacă” în mediul înconjurător atât mai puține, cât și mai multe emisii de carbon. Acest
efect datorită pandemiei de COVID -19 își lasă amprenta asupra mediului.
Chiar dacă s -a îmbunătățit calitatea aerului, situația deșeu rilor produse de oameni s -a
înrăutățit. Ca să prevină răspândirea virusului COVID -19, cetățenilor li se indică să
dezinfecteze și să curețe suprafețele într -un mod exagerat, dar și să poarte materiale de protecție
care să le acopere gura, nasul și mâinile. Chiar dacă aceste măsuri preventive sunt necesare,
dacă nu sunt gestionate cum trebuie, ele pot duce la producerea unor cantități enorme de
deșeuri.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
79
Oamenii nu doar aruncă și risipesc cantități uriașe de mănuși de plastic și măști, ci și cumpără
canti tăți mari de produse care duc la risipă și acumulare masivă de deșeuri.
Răspândirea coronavirusului a generat fabricarea intensă de măști sanitare, chirurgicale,
echipamente de protecție și saci, toate având la bază unul dintre cele mai nocive elemente
pentru mediu: plasticul.
În această perioadă, mulți dintre noi am văzut măști de protecție sau mânuși de unică folosință
aruncate pe stradă. În cazul în care ele ajung în toaletă, devin deșeuri posibil purtătoare de
virus, dar și elemente care înfundă c onductele de canalizare, pompele de ape uzate și blochează
sistemele de filtrare din stațiile de epurare.
Fig. 5.2 – Curățirea pompelor înfundate, blochate
Mai multe firme de salubrizare din țară au făcut apel la populație să arunce măștile și
mănu șile folosite pentru a minimiza riscul de transmitere și contaminare cu Covid -19 la
gunoiul menajer, și nu la pubela pentru deșeuri reciclabile sau în toalete.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
80
Fig. 5.3 – Mască și alte materile plastice ajunse în râuri, lacuri, etc.
Fig. 5.4 –Măști și mănuși adunate din lacuri de acumulare
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
81
Capitolul 6
Concluzii finale și contribuții originale
6.1 Concluzii finale
Studiul realizat în cadrul proiectului de diplomă cu titlul „ Proiectarea unui cuplaj unisens
pentru pompă de apă ”, se dorește eliminarea defectelor, pagubelor materialelor prezentate în
urma l oviturii de berbec asupra pompei de apă și a elementului de legătură (cuplaj ) între motor
electric.
Din studiul efectuat se desprind o serie de concluzii, dintre care cele mai importante sunt:
studiul bibliografic în domeniu;
posibilitatea înlocuirii cuplajului ;
studiul variantelor constructive a cuplajelor ;
identificarea cuplajelor unisens ;
configurarea cuplajului unisens conform datelor de intrare ;
calculul forțelor care intervin la cuplare ;
proiectarea procesul ui tehnologic pentru un reper .
Problemele abordate în cadrul proiectului de diplomă cuprind următoarele aspecte:
tehnologice: rezolvă forma constructivă a cuplajului unisens ;
economice: se referă la calitatea ridicată a ser viciul ui prestat, prin identificarea și
rezolvarea defectelor ascunse;
ecologice: se referă la economia de resurse energetice, materiale și colectarea
selectivă a reziduurilor.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
82
6.2 Avantaje și dezava ntaje
Valoarea proiectărilor crește atunci când ele pot fi aplicate în practica industrială devenind
un instrument de lucru pentru specialiști care lucrează în domeniu.
Avantaje:
– reducând sau chiar eliminând pagubele materiale cauzate în urma loviturii
de berbec;
– asigurarea debitul ui și presiunii apei către beneficiari, consumatori;
– prevenirea distrugerii pompei sau a cuplajului în urma unei opririi
accidentale, pană de curent electric.
Dezavantaje:
– complexitatea construcției cuplajului unisens prin urmare și un preț mai
ridicat;
– alinierea perfectă la coaxialitatea între pompă și mo tor, pentru asigurarea
jocurilor uniforme a rolelor de blocare;
– întroducerea unui progra m de mentenanță pentru a urmări orele de
funcționare .
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
83
Bibliografie
1.[Abr 87 ] Abrudan G. ș. a. Așchiere și scule așchietoare: Îndrumător de lucrări –
Institutul Politehnic Cluj -Napoca, 1987.
2.[Buz 76] Buzdugan Ghe. ș. a. Manualul inginerului mecanic – Editura Tehnică,
București, 1976.
3.[Cân 10] Cândea, V. ș. a. Clasificarea și simbolizarea aliajelor feroase și neferoase –
Editura UTPRESS, Cluj -Napoca, 2010.
4.[Col 83] Colan, H. ș. a. Studiul Metalelor – Editura Didactică și Pedagogică,
București, 1983.
5.[Cru 82] Crudu I. ș a . Atlas reductoare cu roți dințate – Editura Didactică și
Pedagogică, București, 1982
6.[Dia 65] Diaconescu I. Tehnologia prelucrării prin așchiere – Editura Tehnică,
București, 1965.
7.[Dul 92] Dulămiță, T., ș.a. Tehnologia tratamentelor termice – Editura Didactică și
Pedagogică, București, 1992.
8.[Dră 78] Drăghici I. ș. a. Calculul și construcția cuplajelor – Editura Tehnică,
București, 1978.
9.[Dră 86] Drăghici I. ș. a. Îndrumar de proiectare în construcția de mașini – Editura
Tehnică, București, 1986.
10.[Dro 83] Drobotă V. ș. a. Rezistența materialelor și organe de mașini – Editura
Didactică și Pedagogică, București, 1983.
11.[Epu 83] Epureanu A. ș. a. Tehnologia construcției de mașini – Editura Didactică și
Pedagogică, Bucur ești, 1983.
12.[Gye 90] Gyenge, Cs. ș. a. Tehnologia construcției Mașinilor -Unelte – Editura Lito,
I.P., Cluj Napoca, 1990.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
84
13.[Itu 08] Itu T. ș. a. Toleranțe și ajustaje în ingineria mecanică – Editura U.T.PRESS ,
Cluj-Napoca, 2008.
14.[Kir 08] Király A. Grafică inginerescă – Editura U.T.PRESS , Cluj -Napoca, 2008.
15.[Kir 16] Király A. Geometrie Descriptivă și Desen Tehnic – Editura Mega, Cluj –
Napoca, 2016.
16.[Man 70] Manea Ghe. Organe de mașini – Editura Tehnică, București, 1970.
17.[Pău 04 ] Păunescu D. ș. a. Ecologia sistemelor de fabricație – Editura Alma Mater,
Cluj-Napoca, 2004 .
18.[Pic 76] Picoș C. ș. a. Tehnologia construcției de mașini – Editura Didactică și
Pedagogică, București, 1976.
19.[Pic 79] Picoș C. ș. a. Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere – Editura
Tehnică, București, 1979.
20.[Pic 92] Picoș C. ș. a. Proiectarea tehnologiilor de prelucrare mecanică prin așchiere,
Vol. I. și II. – Editura Universitas Chișinău, 1992.
21.[Răd 86] Rădulescu Ghe. ș. a. Îndrumar de proiectare în construcția de mașini –
Editura Tehnică, București, 1986.
22.[Roș 00] Roș, R. ș. a. Proiectare pentru mediu – Editura Casa Cărții de Știință , Cluj –
Napoca, 2000.
23.[Roș 07] Roș, O. ș. a. Ecoproi ectoare – Editura Casa Cărții de știință, Cluj -Napoca,
2007.
24.[Rus 99] Rusu, T. Protecția mediului și a muncii – Editura Mediamira, Cluj -Napoca,
1999.
25.[Sop 11] Soporan, V.F. Dezvoltarea durabilă – Editura Casa Cărții de Știință, Cluj –
Napoca, 2011.
26.[Șom 05] Șomotecan M. ș. a. Rezistența materialelor – Editura U.T.PRESS , Cluj –
Napoca, 2005.
27.[Șut 84] Șuteu, V. Tehnologia î ntreținerii și reparării mașinilor și utilajelor – Editura
Dacia, Cluj-Napoca, 1984.
28.[Tul 06] Tulcan, A. ș. a. Sisteme de control – Editura Politehnică, Timișoara, 2006.
29.[Tur 03] Tureac, I. ș. a. Proiectare ecologică și dezvoltare durabilă cu aplicații în
construcția de mașini – Editura Universității Transilvania, Brașov, 2003.
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
85
30.[Vla 85] Vlase A. ș. a. Regimuri de așchiere adaosuri de prelucrare și norme tehnice
de timp, Vol. I. și II. – Editura Tehnică, București, 1985.
31. *** https://playtech.ro/2020/efectul -nevazut -al-pandemiei -asupra -mediului -ce-
se-intampla -cu-mastile -de-protectie -si-cu-manusile/
32. *** https://romaniansmartcity.ro/ce -impact -are-pandemia -de-covid -19-asupra –
mediului -inconjurator/
33. *** https://www.digifm.ro/stiri/pandemia -ajuta -mediul -pe-o-parte -dar-risca -sa-
l-distruga -pe-alta-unde -ajung -mastile -de-protectie -67096
34. *** https://www.opiniatimisoarei.ro/mas ti-de-protectie -si-manusi -aruncate -de-
timisoreni -in-canalizarea -orasului -mesajul -aquatim -in-vremuri -de-
pandemie -de-coronavirus/08/04/2020
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
86
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
87
Anexe
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
88
Anexa nr. 1
Dimensiunile și caracteristicile principale ale cuplajelor unisens de tip A și B
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
89
Anexa nr. 2
Schema logică pentru calculul cuplajelor unisens
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
90
Anexa nr. 3
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
91
Anexa nr. 4
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
92
Anexa nr. 5
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
93
Anexa nr. 5 continuare
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
94
Anexa nr. 5 continuare
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
95
Anexa nr. 5 continuare
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
96
Anexa nr. 5 continuare
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
97
Anexa nr. 5 continuare
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
98
Anexa nr. 5 continuar e
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
99
Anexa nr. 5 continuare
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
100
Anexa nr. 5 continuare
U.T.C. -N. Proiect de diplomă
101
Anexa nr. 5 continuare
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: U.T.C. -N. Proiect de diplomă [618979] (ID: 618979)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.