Ambreiajul Parte Integrantă A Transmisiei Automobilului

LICEUL TEHNOLOGIC „ CRIȘAN” CRIȘCIOR

Nr………../…………….

TEMA proiectului:

AMBREIAJUL – PARTE INTEGRANTĂ A TRANSMISIEI AUTOMOBILULUI

EXAMEN

DE CERTIFICARE A COMPETENȚELOR PROFESIONALE PENTRU OBȚINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALĂ NIVEL 5

CUPRINS:

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

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

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

Capitolul 2. – Ambreiajele mecanice………………………………….. …………………………………pag. 7

Capitolul 3.- Ambreiajele hidrodinamice ( hidraulice )……………………………………………..pag.12

Capitolul 4.- Mecanisme de acționare a ambreiajelor….…………………………………pag.14

Capitolul 5. – Materiale utilizate la construcția ambreiajelor……………………………pag.16

Capitolul 6. – Întreținerea ambreiajului………………………………………………….pag.17

Capitolul 7. – Defectele în exploatare ale ambreiajelor…………………………………pag.18

Capitolul 8. – Repararea ambreiajului…………………………………………………..pag.20

Capitolul 9. – Norme privind sănătatea și securitatea muncii și de

prevenire și stingere a incendiilor………………………………………………………….pag.21

Bibliografie ……………………………………………………………………………………………………… pag.23

ARGUMENT

Transmisiile mecanice sunt mecanisme care servesc la transmiterea energiei, de obicei prin modificarea turației și, prin urmare, a forțelor și momentelor, iar câteodată, cu modificarea felului sau a legii de mișcare.

Transmisiile mecanice se folosesc în următoarele cazuri:

– Când turația mașinii de lucru este diferită de turația mașinii motoare;

– Când momentul motor la mașina de lucru este diferit de cel al mașinii motoare;

– Când se cere o variație a mașinii de lucru;

– Când cu un motor se antrenează mai multe mecanisme sau mașini;

– Când axele mașinii de lucru au poziții diferite de cea a axei arborelui motorului;
– Când mașina de lucru are o mișcare diferită de cea a motorului.

Transmisiile mecanice pot fi cu elemente rigide (contact direct) sau flexibile (contact indirect), mișcarea se poate transmite prin angrenare sau prin frecare, iar raportul de transmisie poate fi constant sau variabil.

Cele mai folosite transmisii sunt transmisiile cu angrenare.

Rolul funcțional al unei transmisii mecanice este acela de a modifica turația arborelui conducător al mașinii motoare în vederea realizării turației necesare mașinii de lucru în același sens sau cu inversarea sensului de mișcare.

Parametrii de bază ai unei transmisii mecanice sunt :

– puterea de transmisie;

– sensul de rotație;

– randamentul transmisiei;

– turația arborelui conducător;

– turația arborelui condus;

– raportul de transmitere.

Clasificare:

Transmisiile mecanice pot fi :

– directe, cu elemente rigide;

– indirecte, cu elemente flexibile.

Transmisiile directe se caracterizează prin distanța mică dintre axa arborelui conducător și axa arborelui condus.

Din categoria transmisiilor mecanice directe fac parte :

– transmisiile cu roți dințate ;

– transmisiile cu came;

– transmisiile cu roți de fricțiune;

– transmisiile șurub – piuliță.

Transmisiile indirecte se caracterizează prin distanța mare dintre cei doi arbori.

Din categoria transmisiilor mecanice indirecte fac parte :

– transmisiile cu lanț;

– transmisiile prin curele;

– transmisiile cu pârghii.

Transmisiile cu roți dințate sunt transmisii directe cu elemente rigide, întâlnite frecvent în practică, se utilizează pentru:

transmiterea mișcării de rotație sau

transformarea mișcării de rotație în mișcare de translație și invers.

Elementele lor geometrice sunt standardizate sau tipizate.

Tema proiectului meu, „ AMBREIAJUL – PARTE INTEGRANTĂ A TRANSMISIEI AUTOMOBILULUI “, face parte integrantă din domeniul pregătirii mele profesionale pentru meseria de tehnician transporturi auto interne și internaționale.

În anii de studiu am abordat întreaga gamă de module de pregătire în domeniu, însă cel mai mult m-au atras modulele care au o largă aplicabilitate în domeniul mecanicii.

În cadrul elaborării proiectului meu a trebuit să-mi extind aria de cunoștințe studiind bibliografia recomandată de coordonator, ing. Pleșa Mihaela Monica, fapt ce îmi permite o pregătire profesională mai bună, proiectul meu având aplicabilitate în multe domenii ale mecanicii și transporturilor.

Tema aleasă este structurată în capitole abordate separat ca părți distincte. Contribuția personală privind elaborarea proiectului constă în selectarea informațiilor tehnice / practice și teoretice specifice specializării, structurarea pe capitole a acestora.

Lucrarea prezintă în mod sintetic și actualizat sub forma unor scheme principalele aspecte, importanța, rolul, identificarea tipurilor de transmisii cu roți dințate, materialele din care sunt confecționate acestea, precum și asambarea și întreținerea lor.

În elaborarea lucrării am folosit cunoștințe tehnice / teoretice asimilate la diferite discipline de învățământ studiate în anii de studiu: organe de mașini și mecanisme de transmitere a mișcării, desen tehnic, module de specialitate și laboratoare practice.

În partea finală a lucrării am specificat normele de sănătatea și securitatea muncii, precum și de prevenire și stingere a incendiilor, cu caracter general, precum și bibliografia utilizată.

Capitolul 1. GENERALITĂȚI PRIVIND AMBREIAJUL

Transmisia automobilului are rolul de a transmite momentul motorului la roțile motoare, modificându-i, în același timp, și valoarea în funcție de mărimea rezistențelor la înaintare. Ea. este compusă din: ambreiaj, cutie de viteze, transmisia longitudinală, transmisia principal ( angrenajul în unghi ), diferențialul, arborii planetari și transmisia finală.

În figura 1 este prezentată schema cinematică a transmisiei unui autocamion.

Destinația ambreiajului

Ambreiajul face parte din transmisia automobilului și este intercalat între motor și cutia de viteze, în scopul compensării principalelor dezavantaje ale motorului cu ardere internă ( imposibilitatea pornirii în sarcină și existența unei zone de funcționare instabilă ).

Figura 1. Schema cinematică a transmisiei unui autocamion:

1 – motor; 2 – ambreiaj; 3 – cutia de viteze; 4 – articulații cardanice; 5 – arbore longitudinal intermediar; 6 – arbore longitudinal principal; 7 – transmisia principală; 8 – diferențial; 9 – roți motoare; 10 – arbori planetari; 11 – carter punte motoare.

Ambreiajul servește la decuplarea temporară și la cuplarea progresivă a motorului cu transmisia. Decuplarea și cuplarea motorului de transmisie sunt necesare la pornirea din loc a automobilului și în timpul mersului pentru schimbarea treptelor cutiei de viteze.

Ambreiajul servește, în același timp, la protejarea la suprasarcini a celorlalte organe ale transmisiei.

Condiții impuse ambreiajului

Ambreiajul trebuie să îndeplinească anumite condiții, și anume:

– să permită decuplarea completă a motorului de transmisie pentru ca schimbarea treptelor de viteză să se facă fără șocuri;

– să necesite la decuplare eforturi reduse din partea conducătorului fără a se obține însă o cursă la pedală mai mare de 120 – 200 mm ( limita superioară la autocamioane ). Forța la pedală, necesară decuplării, nu trebuie să depășească 150 N la autoturisme și 250 N la autocamioane și autobuze;

– să asigure în stare cuplată o îmbinare perfectă ( fără patinare ) între motor și transmisie;

– să permită eliminarea căldurii care se produce în timpul procesului de cuplare ( ambreiere ) prin patinarea suprafețelor de frecare;

– să permită cuplarea suficient de progresivă pentru a evita pornirea bruscă din loc a automobilului;

– să fie cât mai ușor de întreținut și reglat și să ofere siguranță în funcționare.

Clasificarea ambreiajelor

Ambreiajele se clasifică după principiul de funcționare și după tipul mecanismului de acționare.

După principiul de funcționare, ambreiajele pot fi: mecanice ( cu fricțiune ), hidrodinamice, combinate și electromagnetice.

După tipul mecanismului de acționare, ambreiajele pot fi: cu acționare mecanică, hidraulică, pneumatică și electrică.

Capitolul 2. AMBREIAJELE MECANICE

2.1.Principiul de funcționare a ambreiajului mecanic

Ambreiajul mecanic funcționează pe baza forțelor de frecare ce apar între două sau mai multe perechi de suprafețe sub acțiunea unei forțe de apăsare.

Părțile componente ale unui ambreiaj mecanic ( figura 2 ) sunt grupate astfel: partea conducătoare, partea condusă și mecanismul de acționare. Partea conducătoare a ambreiajului este solidară la rotație cu volantul motorului, iar partea condusă cu arborele primar al cutiei de viteze.

Figura 2. Schema de principiu a ambreiajului mecanic

Pe volantul 1 al motorului este apăsat discul condus 6 de către discul de presiune

( conducător ) 2 datorită forței dezvoltate de arcurile 3. Discul condus se poate deplasa axial pe canelurile arborelui primar 7 al cutiei de viteze. Pentru a mări coeficientul de frecare, discul condus este prevăzut cu garnituri de frecare. Discul de presiune 2 este solidar la rotație cu volantul 1 prin intermediul carcasei 5.

Partea conducătoare a ambreiajului este formată din: volantul 1, discul de presiune 2, carcasa 5, arcurile de presiune 3 și pârghiile de debreiere 4.

Partea condusă se compune din: discul condus 6 cu garniturile de frecare și arborele primar 7 al cutiei de viteze ( arborele ambreiajului ).

Prin frecarea care ia naștere între suprafața frontală a volantului și discul de presiune, pe o parte, și suprafețele discului condus, pe de altă parte, momentul motor este transmis arborelui primar al cutiei de viteze și mai departe, prin celelalte organe ale transmisiei, la roțile motoare.

Mecanismul de acționare este format din manșonul de presiune 8, furca 9, tija 10, arcul de readucere 11 și pârghia pedalei 12.

În figură, ambreiajul este prezentat în stare cuplată. Când se apasă asupra pedalei 12 a mecanismului de acționare a ambreiajului, forța se transmite prin tija 10 și furca 9 la manșonul rulmentului de presiune 8, care va apăsa capetele interioare ale pârghiilor de debreiere 4, iar acestea se vor roti în jurul punctului de articulație de pe carcasă. În felul acesta, pârghiile de debreiere deplasează discul de presiune spre volant, și, deci, și forța de frecare, iar momentul motor nu se transmite mai departe.

Cuplarea ambreiajului se realizează prin eliberarea lină a pedalei, după care arcurile 3 vor apăsa din nou discul de presiune pe discul condus, iar acesta din urmă pe volant. Cât timp între suprafețele de frecare ale ambreiajului nu există o apăsare mare, forța de frecare care ia naștere va avea o valoare redusă și, în consecință, va exista o alunecare între suprafețele de frecare, motiv pentru care discul condus va avea o turație mai mică. Aceasta este perioada de patinare a ambreiajului. În acestă situație, se va transmite prin ambreiaj numai o parte din momentul motor. În perioada de patinare a ambreiajului, o parte din energia mecanică se tranformă în energie termică, iar ambreiajul se încălzeșate, producând uzura mai rapidă a garniturilor de frecare.

La eliberarea completă a pedalei ambreiajului, forța de apăsare dezvoltată de arcuri este suficient de mare pentru a permite transmiterea în intregime a momentului motor fără patinare.

2.2. Clasificarea ambreiajelor mecanice

Ambreiajele mecanice, utilizate la automobile, se clasifică după mai multe criterii:

După forma geometrică a suprafețelor de frecare, pot fi: cu discuri ( cele mai răspândite la autovehicule ), cu conuri și speciale.

După numărul discurilor conduse, pot fi: cu un disc ( monodisc ), cu două discuri, cu mai multe discuri.

După numărul arcurilor de presiune și modul lor de dispunere, pot fi: cu mai multe arcuri dispuse periferic și un singur arc central ( simplu sau tip diafragmă ).

După modul de obținere a forței de apăsare, pot fi: simple ( cu arcuri ), semicentrifuge și centrifuge.

După tipul mecanismului de acționare, pot fi cu acționare: mecanică, hidraulică, cu servomecanisme și automată.

2.3. Ambreiajul monodisc simplu cu arcuri periferice

Datorită construcției simple și a greutății reduse, acest ambreiaj ( figura 3 ) este cel mai răspândit la autocamioane și autobuze.

Figura 3. Ambreiajul monodisc simplu cu arcuri periferice:

1-arbore ambreiaj; 2 – volant; 3 – arc element elastic suplimentar; 4 – garnitură de fricțiune; 5 – disc condus; 6 – disc de presiune; 7 și 8 – articulații cu rulmenți role-ace; 9 – carcasă ambreiaj; 10 – arc de prindere inel de debreiere; 11 – furcă de articulare a pârghiei; 12 – pârghie de debreiere; 13 – rulment de presiune; 14 – tub de ungere; 15 – carter; 16 – manșon de debreiere; 17 – carcasă rulment de debreiere; 18 – disc; 19 – șurub de fixare; 20 – arc de presiune; 21 – bosaj; 22 – garnitură termoizolantă; 23 – inel de debreiere; 24 – garnitură de frecare a mortizorului; 25 – carter volant; 26 – flanșă; 27 – furcă de debreiere; 28 – tijă; 29 – pompă receptoare; 30 – contrapiuliță; 31 – piuliță; 32 – conductă de legătură; 33 – pompă centrală; 34 – burduf de protecție; 35 – suport pedală; 36 – pârghia pedalei.

Organele conducătoare ale ambreiajului sunt: volantul 2, carcasa 9, discul de presiune 6, arcurile de presiune 20 și pârghiile de decuplare 12.

Discul de presiune 6 este solidar la rotație cu volantul prin intermediul carcasei și se poate deplasa axial. Arcurile de presiune 20, care realizează forța de apăsare, sunt așezate între discul de presiune și carcasa ambreiajului. Pârghiile de decuplare 12 sunt prevăzute cu două puncte de articulație cu rulmenți cu role-ace: 7 în discul de presiune și 8 pe carcasă. Pârghiile de decuplare sunt articulate cu carcasa ambreiajului prin furcile 11 prevăzute cu piulițe de reglaj.

Capetele interioare ale pârghiilor de debreiere nu sunt apăsate direct de rulmentul de presiune 13, ci prin intermediul inelului de debreiere 23, fixat cu arcurile de prindere 10 pe pârghiile de debreiere.

Organele conduse ale ambreiajului cuprind: discul condus 5 și arborele ambreiajului 1. Discul condus 5 are posibilitatea să se deplaseze axial pe arborele ambreiajului prevăzut cu caneluri, la fel ca și butucul discului. Pe discul condus sunt fixate prin nituri două garnituri de frecare 4 ce au un coeficient de frecare mare.

Discul condus al ambreiajuluin este prevăzut cu arcurile 3 ( elemente elastice care contribuie și la o cuplare progresivă ) și cu garniturile de frecare 24 dispuse între discul propriu-zis și flanșa butucului cu scopul amortizării oscilațiilor de torsiune.

Mecanismul de acționare se compune din: manșonul de debreiere 16 (prevăzut cu rulmentul de presiune 13 ), furca de debreiere 27, tija 28, pompa receptoare 29, pompa centrală 33 și pârghia pedalei ambreiajului 36.

Când ambreiajul este cuplat, între rulmentul de presiune și inelul dispus pe capetele interioare ale pârghiilor de decuplare este necesar să existe un joc de 2-4 mm. Acest joc permite o cuplare sigură a ambreiajului atunci când garniturile sunt uzate. De asemenea, acest joc mai permite ca rulmentul de presiune să nu se rotească în timpul cât ambreiajul este cuplat, reducând prin aceasta uzura lui.

2.4. Ambreiajul bidisc

Valoarea momentului motor transmis de un ambreiaj depinde de forța de apăsare a arcurilor de presiune, de dimensiunile și numărul suprafețelor de frecare, precum și de coeficientul de frecare al garniturilor de fricțiune.

Trebuie subliniat faptul că diametrul discului de frecare este limitat de dimensiunile volantului motorului, iar forța de apăsare a arcurilor de presiune de forța necesară acționării. De aceea, atunci când ambreiajul trebuie să transmită un moment motor mare se dublează numărul perechilor de suprafețe de frecare ( utilizându-se două discuri de frecare ).

2.5. Ambreiajul monodisc cu arc central tip diafragmă

Rolul arcurilor de presiune, la unele tipuri de ambreiaje, este îndeplinit de un arc central sub formă de diafragmă format dintr-un disc de oțel subțire, prevăzut cu tăieturi radiale ( figura 4, a ). Arcul diafragmă îndeplinește funcția arcurilor periferice și funcția pârghiilor de decuplare.

Figura 4. Construcția și funcționarea arcului tip diafragmă

În stare liberă, arcul diafragmă are o formă tronconică, iar la montare în ambreiaj el este deformat în raport cu inelul exterior 3 ( figura 4, b ) și apasă cu partea exterioară pe discul de presiune 1. La decuplare, arcul 4, fiind acționat de rulmentul de presiune 5 ( figura 4, c ), se deformează în raport de inelul interior 2, iar partea lui exterioară se deplasează spre dreapta împreună cu discul 1 ( prin intermediul elementului de legătură 6 ).

În figura 5 este reprezentat ambreiajul cu arc central tip diafragmă.

Acest tip de ambreiaj este monodisc, simplu, cu comandă mecanică, prin cablu flexibil, prin care se transmite forța maximă de debreiere de 160 N, realizându-se o cursă de debreiere pentru rulmentul de presiune de 7,5 – 8,5 mm, pentru o cursă la pedală de 150 mm ( cursa nominală necesară debreierii fiind de 96,3 – 109 mm ).

Figura 5. Ambreiaj cu arc central tip diafragmă:

1-carter ambreiaj; 2 – volant; 3 – șurub de fixare; 4 – garnituri de fricțiune; 5 – butuc-disc condus; 6 – rulment de presiune; 7 – carter cutie de viteze; 8 – arbore ambreiaj; 9 – simering; 10 – bucșă de ghidare; 11 – furcă ambreiaj; 12 – cablu flexibil; 13 – arc de readucere; 14 – disc de presiune; 15 – arc central tip diafragmă; 16 – arbore cotit;

17 – simering; 18 – disc condus.

În poziția ambreiaj cuplat, discul de presiune 14 apasă discul condus 5 pe suprafața volantului 2, asigurând astfel transmiterea momentului motor la cutia de viteze.

Prin apăsarea pedalei ambreiajului, cablul flexibil 12 acționează furca 11, care, prin intermediul rulmentului de presiune 6, apasă asupra părții inferioare a diafragmei 15, astfel încât zona exterioară a acesteia eliberează discul de presiune. Aceasta este poziția ambreiaj decuplat.

Avantajele acestui tip de ambreiaj sunt:

-asigură o presiune uniformă și constantă asupra discului de presiune ( nu are tendința să patineze când garniturile sunt uzate );

-are dimensiuni de gabarit și greutate mai mică, comparativ cu alte tipuri de ambreiaje;

-forța necesară decuplării este mai mică decât în cazul ambreiajului cu arcuri elicoidale;

-asigură o cuplare mai lină datorită elasticității mari a lamelelor arcului de diafragmă.

Capitolul 3. AMBREIAJELE HIDRODINAMICE

( HIDRAULICE )

Ambreiajele hidrodinamice lucrează după principiul mașinilor hidraulice rotative și constau în asocierea unei pompe centrifuge și a unei turbine într-un singur agregat, folosind ca agent de transmitere a mișcării un lichid.

Ambreiajele hidrodinamice se folosesc la unele tipuri de automobile moderne datorită următoarelor avantaje: demararea mai lină a automobilului, deplasarea în priză directă cu viteze foarte reduse, amortizarea oscilațiilor de răsucire, etc.

Ambreiajul hidrodinamic ( figura 6 ) este format dintr-un rotor-pompă 3, montat pe arborele motor 1 în locul volantului, și dintr-un rotor-turbină 4, montat pe arborele condus 3 al ambreiajului hidrodinamic. În interiorul ambreiajului se formează o cavitate de forma unui tor. Atât rotorul-pompă, cât și rotorul-turbină au la partea interioară palete radiale plane 2 ( figura 6, a ). Întregul ansamblu este închis într-o carcasă etanșă 6, umplută, în proporție de 85% cu ulei mineral pentru turbine.

Figura 6. Părțile componente ale ambreiajului hidrodinamic

În momentul în care motorul începe să funcționeze, va antrena și rotorul-pompă, iar uleiul care se găsește între paletele sale, sub acțiunea forței centrifuge, este împins către periferie și obligat să circule în sensul săgeții, adică uleiul va trece din rotorul-pompă în rotorul-turbină ( figura 6, b ). La ieșirea din rotorul pompă și intrarea în rotorul-turbină o particulă de ulei are o viteză rezultantă compusă din viteza relativă ( cu care circulă uleiul din rotorul-pompă înspre rotorul turbinei ) și din viteza tangențială datorită rotației pompei în jurul axei proprii.

La demarare, când automobilul nu este încă în mișcare, turația rotorului-turbină este zero. În acest timp, particulele de ulei, care ies din rotorul-pompă, lovind paletele nemișcate ale rotorului-turbină, vor exercita asupra acestora o presiune care dă naștere unui moment la arborele rotorului-turbină.

Când valoarea momentului la arborele rotorului- turbină a devenit suficient de mare pentru a învinge rezistența la demaraj, rotorul-turbină începe să se rotească, iar particulele aflate în compartimentele lui vor fi supuse unor forțe centrifuge, care tind să împiedice circulația lor în sensul indicat de săgeată.

La o viteză unghiulară a rotorului-turbină egală cu a rotorului-pompă, particulele nu vor mai circula, deoarece cele două forțe centrifuge vor fi egale. Particulele vor trece din rotorul-pompă în rotorul-turbină numai în cazul în care rotorul-turbină se va roti mai încet decât rotorul-pompă.

Prin urmare, transmiterea momentului este posibilă numai dacă se produce o întârziere a rotorului-turbină față de rotorul-pompă. Diferența dintre turația rotorului-pompă np și turația rotorului-turbină nT se numește alunecare, a.

Deci, alunecarea a este dată de relația:

a = np – nT

Existența alunecării face ca, în toate cazurile, ambreiajul hidraulic să transmită un moment oarecare la sistemul de rulare al automobilului și să nu fie posibilă niciodată o decuplare completă a motorului de transmisie, iar schimbarea treptelor de viteze să fie anevoioasă. Din acest motiv, la automobilele cu cutii de viteze în trepte, ambreiajul hidraulic se utilizează împreună cu un ambreiaj mecanic auxiliar, care să asigure o decuplare completă între motor și transmisie. Utilizarea ambreiajului hidraulic fără ambreiaj mecanic este permisă numai la automobilele echipate cu cutii de viteze planetare la care schimbarea treptelor de viteză se face prin frânarea sau cuplarea unor elemente ale transmisiei planetare.

Rezultă, deci, că fenomenul de ambreiere în ambreiajele hidrodinamice diferă fundamental de cel care are loc în ambreiajele cu fricțiune. În timp ce la ambreiajele cu fricțiune, ambreierea se datorează frecării dintre suprafețele de frecare ale acestuia, la ambreiajele hidrodinamice ambreierea rezultă dintr-o dublă transformare de energie. Prima transformare are loc în rotorul-pompă, care transformă energia mecanică a motorului în energie hidraulică a uleiului, iar a doua, în rotorul-turbină, care retransformă energia hidraulică a uleiului în energie mecanică la arborele condus.

Capitolul 4. MECANISME DE ACȚIONARE A AMBREIAJELOR

După principiul de funcționare, mecanismele de acționare a ambreiajelor pot fi:

neautomate ( mecanic, hidraulic );

automate ( vacuumatic, electric ).

4.1. Mecanismul de acționare de tip mecanic

Mecanismul pentru acționarea mecanică a ambreiajului constă din pârghii, bare sau cabluri legate de dispozitivul de decuplare. Deoarece motorul este montat pe cadrul automobilului prin articulații elastice de cauciuc, unul din elementele mecanismului de acționare trebuie să fie elastic sau prevăzut cu articulație sferică. Dispozitivul de decuplare este format dintr-o bucșă ( manșon ), prevăzută cu rulment de presiune sau cu inel de grafit, acționat cu o furcă.

La unele autoturisme forța de la pedală la furca rulmentului de presiune se transmite prin intermediul unui cablu de oțel, montat într-un tub flexibil.

În figura 7 se reprezintă mecanismul de acționare al ambreiajului cu cablu.

Figura 7. Mecanismul de acționare mecanic cu cablu:

1-pedala ambreiajului; 2 – piulița superioară; 3 – manșon filetat; 4 – cablu în tub ( cămașă ) de protecție; a – cursa liberă a pedalei ambreiajului.

4.2. Mecanismul de acționare de tip hidraulic

Această soluție se utilizează la autoutilitare, precum și la autoturisme și autobuze.

În figura 8 sunt reprezentate părțile componente ale acestui tip de mecanism utilizat la un ambreiaj cu arc central tip diafragmă. De la pedală se acționează pistonul pompei centrale 2, alimentată de la rezervorul 1, care comprimă lichidul și îl trimite prin tubul de legătură 3 în pompa receptoare 4, care, prin intermediul tijei pistonului acționează furca de comandă 5. Sub acțiunea furcii 5, rulmentul de presiune 6 este deplasat, acționând asupra lamelelor arcului tip diafragmă 7, care deplasează discul de presiune față de discul de frecare 8, realizându-se decuplarea ambreiajului.

Figura 8. Mecanismul de acționare de tip hidraulic

Capitolul 5. MATERIALE UTILIZATE LA CONSTRUCȚIA AMBREIAJELOR

Materialul pentru garniturile de fricțiune trebuie să reziste la uzură, la temperatură și să aibă un coeficient de frecare ridicat. Acestor condiții le corespund materialele pe bază de azbest și metaloceramice.

Garniturile pe bază de azbest au un coeficient de frecare µ = 0,25 – 0,40, rezistă până la 2000C fără să-și schimbe caracteristicile și sunt rezistente la uzură.

În prezent, datorită faptului că particulele rezultate din uzare sunt cancerigene, aceste garnituri nu se mai utilizează.

Garniturile din materiale metaloceramice au o conductibilitate termică mai bună în raport cu cele pe bază de azbest, sunt rezistente la uzură, au coeficient de frecare mare ( µ = 0,4 – 0,45 ), dar sunt mai fragile. Ele sunt executate din pulberi metalice sinterizate.

Grosimea garniturilor de fricțiune este de 3 – 4 mm, în funcție de destinația ambreiajului.

Niturile pentru fixarea garniturilor de fricțiune pe discul condus sunt cu cap înecat, executate din oțel moale, cupru sau aluminiu. Cele mai utilizate sunt din cupru sau aluminiu, de formă tubulară, cu diametrul de 4-6 mm.

Discul condus este executat din oțel carbon ( în general OLC 45 ) și are grosimea de 1 – 3 mm.

Discul de presiune este executat din fontă cenușie, cu duritatea 170 – 230 HB. Mai rar se execută și din fontă aliată cu Cr, Ni, Mo ( procentul total de aliere 2% ).

Arcurile de presiune periferice se fac din oțel arc 4, iar arcul tip diafragmă, din oțel arc 1.

Pârghiile de debreiere se execută din oțel carbon, prin forjare, după care se cianurează și se călesc în ulei sau se execută din oțel carbon, prin matrițare, urmată de călire în ulei.

Capitolul 6. ÎNTREȚINEREA AMBREIAJULUI

Lucrările de întreținere ale ambreiajului cuprind lucrări de ungere, control, verificare și reglare ( tabelul 1 ).

Verificarea cursei libere a pedalei ambreiajului se face periodic, deoarece prin uzarea garniturilor de frecare, cursa se micșorează.

Verificarea cursei libere a pedalei ambreiajului se face cu ajutorul unei rigle al cărei capăt se sprijină pe podea, alături de pedala ambreiajului.

Se deplasează prin apăsare pedala până la momentul în care ambreiajul începe să decupleze. Acest moment se simte prin mărirea forței necesare deplasării în continuare a pedalei și se citește direct în milimetri pe scara gradată a riglei. Ea trebuie să fie cuprinsă între 20 – 40 mm, corespunzător unui joc de 2- 4 mm între capetele interioare ale pârghiilor de debreiere (sau arcul diafragmă ) și rulmentul de presiune sau între inelul de debreiere și rulmentul de presiune, în funcție de tipul automobilului.

Reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului se face în mod diferit, în funcție de tipul mecanismului de acționare.

De obicei reglarea cursei libere a pedalei se face prin modificarea lungimii tijelor care transmit mișcarea de la pedală la furca de decuplare la acționarea mecanică.

Reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului la autoturisme cu mecanism de acționare de tip mecanic cu cablu se face prin variația lungimii cablului de acționare 3 ( figura 9 ). La reglare, se slăbește contrapiulița 1 și se înșurubează sau deșurubează piulița 2 până se obține cursa liberă a pedalei, corespunzătoare unui joc de 2 – 3,5 mm la extremitatea furcii ambreiajului.

Figura 9. Reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului la mecanismul de acționare cu cablu

În cazul ambreiajelor cu mecanism de acționare hidraulic ( vezi figura 8 ), cursa liberă a pedalei se reglează prin modificarea lungimii tijei pistonului cilindrului receptor 4 ( după aerisire ).

Capitolul 7. DEFECTELE ÎN EXPLOATARE ALE AMBREIAJULUI

Defectele în exploatare ale ambreiajului se pot manifesta sub forma: ambreiajul patinează sau nu cuplează; ambreiajul nu decuplează; ambreiajul cuplează cu smucituri sau face zgomot.

Ambreiajul patinează sau nu cuplează

Defectul se constată mai ales la deplasarea autovehiculului în treapta de priză directă cu viteză redusă, când motorul este accelerat, iar turația sa crește brusc, fără ca viteza automobilului să se mărească sensibil.

Defectul are mai multe cauze:

Lipsa cursei libere a pedalei face ca furca ambreiajului să apese în permanență pe rulmentul de presiune, ceea ce provoacă o uzură mai rapidă a lui și reduce din apăsarea discului de presiune asupra discului condus, deoarece ambreiajul cuplează incomplet.

Înlăturarea defectului constă în reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului la valoarea prescrisă de fabrica constructivă.

Existența uleiului pe suprafețele discului de frecare se datorește pătrunderii acestuia în ambreiaj, ca urmare a pierderilor de ulei de la motor pe la palierul principal, a ungerii prea abundente a rulmentului de presiune, sau depășirii nivelului uleiului în carterul cutiei de viteze.

Înlăturarea defectului constă în spălarea garniturilor de frecare cu benzină, sau se înlocuiesc dacă au fost îmbibate cu ulei. În același timp, va trebui eliminată cauza pătrunderii uleiului în ambreiaj.

Slăbirea sau decălirea arcurilor de presiune este urmarea folosirii îndelungate și a supraîncălzirii acestora. Remedierea constă în demontarea ambreiajului, verificarea rigidității arcurilor de presiune și înlocuirea celor slăbite.

Uzura accentuată a garniturilor de frecare se datorește utilizării necorespunzătoare sau îndelungate a ambreiajului. Garniturile uzate peste limita admisă se înlocuiesc.

Ambreiajul nu decuplează

Defectul se manifestă la schimbarea treptelor de viteze, când arborele cotit nu se decuplează de transmisie, fiind însoțit de un zgomot puternic, mai ales la încercarea de decuplare a treptei 1. Cauzele pot fi: existența unei curse libere prea mari, deformarea discului de frecare, dereglarea sau ruperea pârghiilor de decuplare, arcul tip diafragmă deformat sau decălit, neetanșeitatea la mecanismul de acționare hidraulic.

Cursa liberă a pedalei ambreiajului este prea mare datorită unui reglaj incorect și a uzurilor mari a articulațiilor mecanismului de comandă; înlăturarea defectului constă în reglarea cursei libere a pedalei, conform prescripțiilor constructorului.

Deformarea discului de frecare se produce, mai ales, ca urmare a supraîncălzirii și a recondiționării defectuoase. La decuplarea ambreiajului, suprafețele deformate vor atinge atât suprafața discului de presiune, cât și pe cea a volantului, fiind imposibilă decuplarea completă. Dacă deformarea discului nu depășește 0,3 – 0,4 mm, acesta se îndreaptă; în caz contrar se înlocuiește;

Dereglarea pârghiilor de decuplare conduce la o deplasare înclinată a discului de presiune față de poziția inițială ( capetele pârghiilor nefiind în același plan ), iar decuplarea nu va fi completă. Defecțiunea este însoțită, mai ales la începutul decuplării, de o trepidație ușoară și de un zgomot metalic neritmic.

Defecțiunea se înlătură prin reglarea pârghiilor de decuplare.

Ruperea pârghiilor de decuplare duce la o situație similară dereglării lor, numai că zgomotul produs este permanent datorită lovirii continue a pârghiilor rupte de discurile în rotație.

Defecțiunile mecanismului de acționare hidraulic ( conducte sparte, pompa centrală și cilindrul receptor neetanșe ) conduc la imposibilitatea decuplării complete. Existența aerului în instalație provoacă o situație similară.

Ambreiajul cuplează cu smucituri sau face zgomote puternice.

Defectul se datorește următoarelor cauze principale: spargerea discului de presiune, slăbirea sau ruperea arcurilor discului condus, ruperea niturilor de fixare a garniturilor de frecare, dereglarea sau ruperea pârghiilor de decuplare.

Spargerea discului de presiune se poate datora fabricației necorespunzătoare, supraîncălzirii și conducerii defectuoase. Remedierea constă în înlocuirea discului de presiune.

Slăbirea sau ruperea arcurilor discului condus se produce după o funcționare îndelungată sau o manevrare brutală a ambreiajului. Remedierea constă în înlocuirea discului condus sau a arcurilor defecte.

Ruperea niturilor de fixare a garniturilor de frecare se datorește slăbirii lor ca urmare a funcționării cu șocuri a ambreiajului sau montării greșite. Remedierea constă în înlocuirea discului de fricțiune.

Capitolul 8. REPARAREA AMBREIAJULUI

În continuare se prezintă defectele și tehnologia de recondiționare a principalelor organe componente ale ambreiajului.

Discul condus poate prezenta următoarele defecte care se înlătură după cum urmează:

– garniturile de frecare uzate peste limita admisă se înlocuiesc;

– discul deformat se repară prin strunjirea garniturii de frecare pe adâncimea de maxim 1 mm;

– în găurile pentru niturile garniturilor de frecare uzate se introduc nituri noi, care refulează până la umplerea găurilor;

– găurile pentru bolțurile distanțiere uzate se alezează cu un alezor fix și se introduc bolțuri distanțiere majorate.

Discul de presiune poate prezenta următoarele defecte care se înlătură astfel:

– rizurile pe suprafața de lucru sau deformarea discului se remediază prin strunjirea suprafeței de lucru a discului, respectând cota maximă admisă;

– locașul pârghiei uzate sau deteriorat se recondiționează prin frezare la cota maximă și folosirea a două șaibe compensatoare ( asigurate prin puncte de sudură );

– găurile pentru bolțul suportului, uzate, se recondiționează prin alezarea locașului și folosirea de bolț majorat;

– suprafețele laterale de ghidare în carcasă, uzate, se recondiționează prin încărcare cu sudură oxiacetilenică, urmată de ajustare prin frezare la cota nominală;

– urechile ghidajelor și bosajele de centrare a arcurilor sparte sau uzate se recondiționează prin sudarea oxiacetilenică urmată de ajustare la nivelul materialului de bază.

Pârghiile de decuplare pot avea următoarele defecte care se înlătură după cum urmează:

– suprafața de acționare uzată se recondiționează prin încărcarea cu sudură electrică și se rectifică la cota nominală;

– locașurile pentru bolțurile de ghidare uzate se recondiționează prin alezare și folosire de bolțuri majorate;

– suprafețele laterale uzate din zona de contact se recondiționează prin frecarea ambelor suprafețe, respectând cota minimă și folosirea a două șaibe corespunzătoare.

Furca de decuplare poate avea următoarele defecte care se înlătură astfel:

– locașul pentru bolțul cu cap sferic uzat se recondiționează printr-o rectificare sferică a locașului la cota de reparație, folosindu-se bolț sferic la cota majorată;

– locașul sferic pentru tija de comandă uzat se recondiționează prin rectificarea sferică a locașului la cota de reparație, folosindu-se tijă de comandă recondiționată la cota majorată;

– suprafața de fixare a manșonului de decuplare uzată se înlătură prin rectificarea plană a ambelor suprafețe și folosirea a două șaibe compensatoare;

– filetul găurilor pentru șuruburile de fixare a manșonului de decuplare deteriorat se recondiționează prin filetare la cota majorată.

Carcasa ambreiajului poate prezenta următoarele defecte care se recondiționează după cum urmează:

– fisurile, crăpăturile sau rupturile ( care nu leagă între ele două sau mai multe găuri și au o lungime de până la 100 mm ) se înlătură limitând fisurile sau crăpăturile prin executarea unor găuri cu d = 3 mm, la o distanță de 10–15 mm de capetele fisurilor pe o adâncime de 4-5 mm, urmată de o sudare oxiacetilenică și ajustare prin pilire și frezare până la nivelul materialului de bază;

– gaura de centrare uzată se recondiționează prin majorare și folosirea unui știft de centrare la cota corespunzătoare;

– abaterea de la planeitate a suprafeței de așezare mai mare de 0,08 mm se recondiționează prin strunjirea suprafeței de așezare, pe adâncimea de maxim 0,50 mm, fără a depăși însă cota minimă.

Capitolul 9 – NORME DE SĂNĂTATEA ȘI SECURITATEA MUNCII

ȘI PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR

Din punctul de vedere juridic, normele de protecție a muncii sunt acele norme de conviețuire socială care, garantate sau nu prin forța de constrângere a statului, reglementează conduita oamenilor in cadrul unor comunități productive, determinând condițiile în care urmează să efectueze diferite operații concrete de utilizare a echipamentelor și obiectelor muncii și excluzând orice riscuri, urmărind cu prioritate apărarea sănătății, a integrității corporale a executantului.

Modul în care se face întreținerea mașinilor, utilajelor și instalațiilor trebuie să conducă la protecția personalului muncitor contra accidentelor și la reducerea efortului fizic. Lucrările de întreținere a mașinilor, utilajelor și instalațiilor se fac numai când acestea sunt în stare de repaus, pentru ca părțile în mișcare să nu producă accidente. Pentru ungerea diverselor părți ale mașinilor, utilajelor și instalațiilor, se vor utiliza dispozitivele existente in acest scop.

In vederea realizării unei atmosfere corespunzătoare și fără pericol de incendiu, în interiorul depozitului sau magaziei vor exista dispozitive de aerisire și ventilație, iar fumatul și iluminatul cu felinare cu petrol sau cu lumânări sunt categoric interzise. Locurile unde există pericol de incendiu trebuie dotate cu materiale de stingere a incendiilor.

Amplasarea utilajelor

Utilajele folosite pot fi de atelier (ateliere de prelucrare a lemnului, a metalelor etc.) sau utilaje și mecanisme de șantier, deplasabile sau mobile, necesare executării mecanizate a lucrărilor de construcții, hidrotehnice, de extracție, forestiere, etc.

Măsurile de prevenire a accidentelor de muncă care ar putea fi provocate de diferite utilaje, mașini, mecanisme, instalații, etc.; trebuie să fie cunoscute, iar aplicarea lor urmărită și de către conducătorii locurilor de muncă, chiar dacă aceștia nu sunt mecanici sau specialiști în utilaje.

O primă măsură de protecție a muncii constă în amenajarea atelierelor, astfel încât utilajele să fie amplasate în funcție de fluxul tehnologic cel mai rațional, să se asigure un circuit cât mai scurt al materialelor sau al pieselor de prelucrat, evitându-se încrucișările; de asemenea, la transporturi trebuie să se păstreze distanțele minime admise intre gabaritele de funcționare, intre utilaje și pereți, stâlpi, etc. Aceasta se rezolvă prin proiecte și planuri de organizare care se întocmesc in conformitate cu prevederile normelor de protecția muncii, precum și cu instrucțiunile de utilizare ale mașinilor.

La amplasarea utilajelor de ridicat pe șantierele de construcții-montaj se va ține seama de consistența terenului, respectându-se distanțele față de șanțuri deschise, căi de comunicație, linii de transport a energiei electrice, de clădirile existente, etc.

Organizarea spațiului de lucru

Organizarea locului de muncă depinde, în cea mai mare măsură de conducătorul direct al procesului de producție, adică de maistrul respectiv, dar trebuie verificată și controlată de șeful ierarhic respectiv.

Măsurile de protecția muncii care se iau în cadrul organizării locului de muncă constau in:

pregătirea locului de muncă;

curățenia;

depozitarea rațională a materialelor și a sculelor în ordinea indicate de desfășurare a procesului tehnologic;

împiedicarea căderilor de la înălțime, etc.;

instalarea de indicatoare de securitate la locurile periculoase de muncă și la încrucișările drumurilor și eventual, împrejmuirea zonei periculoase de lucru, instalarea balustradelor și podețelor peste șanțuri;

acoperirea golurilor.

Atât pe șantier, cât și în ateliere, locurile de muncă se vor amenaja astfel încât să asigure muncitorilor poziții comode și sigure de lucru.

La părăsirea lucrului, se vor lua măsurile de asigurare a lucrărilor executate , a materialelor depozitate; se va curăța locul de muncă, accesul la locul de muncă, etc. In cazul executării lucrărilor în mai multe schimburi, se va preda locul de muncă, atrăgându-se atenția schimbului care preia, asupra eventualelor greutăți, defecțiuni ale utilajelor, reparații, etc.

Pentru a se preîntâmpina provocarea de accidente de către elementele cu care se lucrează, măsurile de protecție a muncii prevăd și separarea, adică introducerea între om și element (acesta putând fi utilaj, la loc de lucru, mașina, material, etc.) a unor mijloace care să-l ferească de acțiunea periculoasă directă a acelui element. Aceste elemente pot fi:

– împrejmuiri, îngrădiri, plase de sârmă, copertine, etc., în special la lucrările de construcții;

– paravane, platforme de lucru, covoare izolate, etc., la lucrările de instalații electrice;

– carcase, apărători fixe sau mobile, paravane, dispozitive din care unele împiedică accesul muncitorului în părțile periculoase ale unei mașini sau în zona de acțiune a acelei mașini, iar altele îi feresc pe muncitori de pericolele prezentate de material, șpanuri, pietre de polizor sau piese deteriorate, etc., care sar in timpul prelucrării;

– izolarea acustică a utilajelor (capsulare antifonică, carcase fonoizolate, ecranare, etc.) sau izolarea operatorilor respective în cabine fonoizolante;

– ermetizarea (prin închidere în spații perfect etanșe și cu izolații speciale) proceselor tehnologice care utilizează material, procedee, etc., ce constituie surse de radiații ionizante sau de altă natură;

– echipamente individuale de protecție care se folosesc în toate activitățile de execuție, producție și exploatare, după natura operațiilor respective.

Protecția împotriva incendiilor și exploziilor

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

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

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

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

Bibliografie

1. Buzdugan Ghe. – Rezistența Materialelor, Editura Tehnică, București, 1974.

2. Buzdugan Ghe, M.Blumenfeld – Calculul de rezistență al pieselor de mașini, Editura Tehnică, București, 1979.

3. Drăghici I. ș.a. – Îndrumar de proiectare în construcția de mașini, vol. I și II, Editura tehnică, București, 1982.

4. Filipoiu I.D., A Tudor – Transmisii mecanice (îndrumar de proiectare), I.P.B., 1990.

5. Frățilă Gh. ș.a. – Automobile: cunoaștere, întreținere și exploatare, Editura Didactică și Pedagogică, 2008

6. Gafițanu M ș.a. – Organe de Mașini, vol. I, Editura Didactică și Pedagogică, 1981.

7. Gafițanu M. ș.a. – Organe de Mașini, vol. II, Editura Didactică și Pedagogică, 1983.

8. Gafițanu M – Rulmenți, – Proiectare și tehnologie vol. I, II Editura Tehnică, 1985.

9. Manea Gh. – Organe de Mașini, vol. I, Editura Tehnică, 1970.

10. Rabinovici I. ș.a. – Rulmenți, Editura Tehnică, București, 1972.

11. Rådulescu Gh. ș.a .- Îndrumar de proiectare în construcția de mașini, Editura Tehnică,1986.

12. Rădulescu Gh. – Organe de Mașini, vol. II, Angrenaje cilindrice, I.P.B., 1978.