Noțiuni generale [303258]

CAPITOLUL 1.

[anonimizat] a prelua și de a transmite cadrului sau caroseriei forțele și momentele ce apar din interacțiunea roților cu calea și de a permite schimbarea direcției de deplasare a autovehiculului.

Punțile din față:

permit schimbarea direcției de deplasare a autovehiculului;

la autovehiculele cu tracțiune integrală sau la cele organizate după soluția "totul în față" [anonimizat].

Condițiile ce trebuie satisfăcute de puntea față sunt:

să asigure o cinematică corectă roților în timpul oscilației caroseriei;

să asigure o bună stabilitate roților de direcție;

să asigure manevrarea ușoară a autovehiculului și o uzură cât mai mică a pneurilor;

să aibă o greutate proprie mică;

să fie suficient de rezistentă și sigură în exploatare.

Mecanismele de transmitere a [anonimizat], sub acțiunea denivelărilor drumului. [anonimizat]. [anonimizat]. [anonimizat], prin inserarea unor cuplaje unghiulare cu cuplaje axiale.

Clasificarea punților din față se poate face după următoarele criterii:

După rolul pe care îl au:

punți de direcție;

punți de direcție și motoare.

După tipul mecanismului de ghidare:

rigide, cu oscilația dependentă a roților;

articulată, cu oscilația independentă a roților.

Constructiv, [anonimizat]. [anonimizat], fuzetele. [anonimizat]. [anonimizat] T ([anonimizat], [anonimizat]). Transmiterea momentului motor la roți se face printr-o [anonimizat], cuplajul unghiular de tip Weiss și arborele condus. [anonimizat], legat prin articulațiile cilindrice de fuzetă. [anonimizat], [anonimizat]-o soluție de arbori planetari total descărcați de momentele încovoietoare.

[anonimizat] o suspensie independentă pentru fiecare roată. [anonimizat]:

Plan de oscilație vertical:

paralel cu pivoții;

cu bară de oscilație.

Plan de oscilație transversal:

prin paralelogram;

prin patrulater;

cu mecanism cu culisă.

Plan de oscilație longitudinal:

printr-o bară de oscilație;

prin paralelogram.

Plan de oscilație diagonal:

prin bare dispuse înclinat.

Fuzeta este solidară cu cilindrul amortizorului hidraulic telescopic (care reprezintă biela mecanismului). Axa de pivotare (axa pivotului fals) la virarea roții este determinată de axa comună a articulației sferice de legătură dintre bielă și brațul inferior (manivelă) și a articulației tijei (culisa) pistonului amortizorului. Mecanismele transmiterii fluxului de putere al motorului sunt transmisia principală și diferențialul (dispuse în carterul comun cu al cutiei de viteze) și transmisia universală de tip tripodă dublă formată din cuplajul unghiular-axial și unghiular, legate de arborele planetar. Butucul roții se montează prin caneluri pe arbore, iar prin rulmenți și pe fuzetă.

Constructiv, puntea din față motoare cuprinde:

mecanismele transmiterii fluxului de putere la roțile motoare (transmisia principală, diferențialul, arborii planetari, reductorul din roată și butucii roților);

mecanismul de ghidare pentru preluarea si transmiterea forțelor și momentelor reactive între roți și cadru sau caroserie;

fuzetele și pivoții prin care acestea se articulează de mecanismul de ghidare cu posibilitatea de oscilație într-un plan neorizontal, necesară schimbarii direcției de mers.

Constructiv, puntea din față nemotoare se simplifică prin eliminarea mecanismelor de transmitere a fluxului de putere a motorului.

Mecanismele transmiterii fluxului de putere al motorului sunt următoarele:

articulații bicardanice cu cruce;

articulații bicardanice cu cruce și dispozitiv de centrare;

cuplaj unghiular Tracta;

cuplaj unghiular Weiss;

cuplaj unghiular Rzeppa;

cuplaj unghiular-axial Rzeppa;

cuplaj unghiular Rzeppa cu deplasare axială telescopică;

cuplaj unghiular axial tripod.

Structural, arborii planetari au în componența lor:

cuplaje unghiulare, cu elemente articulate;

articulația bicardanică cu cruce;

articulația bicardanică cu cruce și dispozitiv de centrare;

cuplajul Tracta cu elemente de rulare;

cuplajul homocinetic Weiss;

cuplajele Rzeppa (fig. 1.1.);

cuplaje axiale (tripodele) (fig. 1.4.);

cuplajele unghiular-axiale.

Arborele planetar de tip Rzeppa

Figura 1.1. Cuplajul de tip Rzeppa

Inel exterior;

Inel interior;

Colivie;

Bile;

Burduf;

Arbore planetar;

Siguranțe;

Coliere.

Figura 1.2. Cuplajul Rzeppa – model virtual

Figura 1.3. Arbore planetar

Figura 1.4. Tripoda

Carcasă tripodă;

Tripod;

Galeți sferici;

Burduf;

Arbore planetar;

Siguranță;

Coliere.

Figura 1.5. Tripoda – model virtual

Sistemul de frânare.

Punerea în valoare a performanțelor de viteză și accelerație ale autovehiculului în condiții de siguranță depind într-o măsură hotărâtoare de capacitatea de frânare a acestuia. Cu cât sistemul de frânare este mai eficace, cu atât vitezele medii de deplasare cresc, iar indicii de exploatare ai autovehiculului au valori mai ridicate. De asemenea, calitățile bune de frânare asigură evitarea unor accidente care se pot produce chiar în cazul vitezelor relativ mici, provocate de apariția neprevazută a unui obstacol. Statisticile accidentelor de circulație arată importanța pe care o are un sistem de frânare eficace în eliminarea consecințelor grave ale funcționării nesatisfăcătoare a altor părți componente ale autovehiculului.

Pentru reducerea vitezei autovehiculului trebuie create forțe care se opun mișcării. Deoarece unele rezistențe la înaintare au efecte reduse, iar rezistența la accelerare, în cazul frânării devine forță activă, rezultă necesitatea ca autovehiculul să fie prevăzut cu dispozitive care să realizeze forțe de sens opus mișcării. Aceste forțe se numesc forțe de frânare; ele trebuie să aibă valori suficient de mari care să poată fi reglate de către conducător în funcție de necesități. Forțele de frânare sunt create de mecanismele de frânare incluse în sistemul de frânare al autovehiculului.

Sistemul de frânare al autovehiculului este destinat:

micșorării până la o anumită valoare sau anulării progresive a vitezei autovehiculului;

imobilizării autovehiculului în staționare pe un drum orizontal precum și pe pantele pe care acesta le poate urca și coborâ;

stabilizării vitezei autovehiculului la coborârea unor pante lungi.

Sistemul de frânare este compus din:

pompa centrală de frână;

servofrână;

frâne cu disc pentru roțile anterioare, respectiv frâne cu disc sau tambur pentru roțile posterioare.

Deosebirea constructivă a frânelor cu disc

În figura 1.6. se prezintă construcția la frânele cu disc cu etrier fix, precum și modul de funcționare a acestuia.

Figura 1.6. Frână cu disc cu etrier fix

Schema constructivă la frânele cu disc cu ertier fix:

carcasă;

șurub de prindere;

garnitură;

canal pentru trecerea lichidului de frână;

plăcuțe de frână;

disc de frână;

garnitură de etanșare;

piston;

carcasă;

orificiu de alimentare;

flanșa de prindere.

Presiunea hidraulică provenită de  la cilindrul principal este transmisă la etrierul fix,  care produce forțele de frânare pentru plăcuțele de frână. Etrierul fix susține plăcuțele de frâna, preia forțele de frânare și ajustează automat distanța dintre plăcuțe și disc.

Corpul etrierului este construit din două jumătăți  (fig. 1.6., elementul 1 și 9) care sunt montate împreună prin intermediul bolțurilor (2). În fiecare jumătate a etrierului pot fi unul sau mai multe pistoane (8) ce presează  plăcuțele de frână (5) pe suprafața discului (6).  Lichidul de frână intră în etrier și trece în camera pistonului prin intermediul orificiului de alimentare (10) și a canalului de legătură (4). Fiecare piston este etanșat față de etrier prin intermediul unei garnituri (3) și protejat împotriva prafului, impurităților, particulelor provenite de la plăcuțele de frână de o garnitură specială (7). Frâna cu etrier fix este montată pe suportul sau prin intermediul flanșei de montare (11).

Atunci când frânele sunt acționate, presiunea hidraulică provenită de la pompa centrală  trece prin orificiul (10) la ambele pistoane (8),  producând astfel forța de împingere  cu care plăcuțele de frână (5) sunt presate pe suprafața de fricțiune a discului (6). Mărimea variabilă a acestei forțe este determinată de presiunea exercitată de piciorul conducătorului pe pedala de frână. Atunci când frâna este eliberată, pistonul pompei centrale revine la poziția inițială datorită arcului său împingător și astfel, presiunea transmisă plăcuțelor de frână prin intermediul conductelor și racordurilor de legătură, este scăzută. Pistoanele (8) sunt apoi retrase la poziția inițială de către garniturile de etanșare (3). Fiind eliberat de către plăcuțele de frâna, discul de frână (6) este din nou liber să se rotească. Dacă distanța dintre disc și plăcuțele de frână este mai mare decât cea normală din cauza uzării plăcutelor, pistonul alunecă printre garnitura sa când sunt acționate frânele și este astfel poziționat mai în față, distanța fiind în acest fel corectată.

În figura 1.7. se prezintă construcția pentru frânele cu disc cu etrier flotant.
Frâna cu etrier flotant e formată din două componente principale.

Figura 1.7. Frână cu disc cu etrier flotant

Schema constructivă la frânele cu disc cu ertier flotant:

disc de frână;

etrier flotant;

suport;

plăcuță exterioară de frână;

plăcuță interioară de frână;

orificiu de alimentare de la pompa centrală;

piston;

cilindru;

garnitură de etanșare.

Suportul etrierului (3) susține cilindrul (8) și pistonul (7) și plăcuțele de frână (4), (5) și etrierul flotant (2) care glisează în interiorul suportului. Un arc ajută suportul și etrierul flotant să culiseze lin și silențios între ele. Lichidul de frână intră în camera dintre corpul cilindrului și piston prin orificiul de alimentare (6).

Atunci când frânele sunt  acționate, presiunea hidraulică de la pompa centrală este transmisă prin orificiul de alimentare (6) la pistonul (7), care se deplasează din cilindru, micșorând distanța dintre disc (1) și plăcuța interioară de frână (5), ulterior apăsându-le pe cele două una de cealaltă. Presiunea hidraulică acționează simultan asupra corpului cilindrului (8), mișcând etrierul flotant (2) în direcția opusă pistonului, și indirect presează plăcuța din exterior (4) pe disc după ce se apropie de el. Când pedala de frână este eliberată, presiunea hidraulică din orificiul de alimentare (6) scade. Ca și la frâna cu etrier fix, garnitura pistonului (9) retrage pistonul (7) cu o distanță suficientă pentru eliberarea discului, dându-i astfel posibilitatea de a se roti liber.

Construcția celor două variante pentru frânele cu disc este prezentată în fig. 1.8.

Figura 1.8. Frână cu disc cu etrier fix (stânga) și frână cu disc cu etrier flotant (dreapta)

Construcția pentru frânele cu disc:

cu etrier fix:

disc neventilat;

ventil de aerisire;

manson de protecție;

garnitura de etanșare;

piston;

camera de presiune;

plăcuța cu garnitură de fricțiune;

știft de ghidare pentru plăcuțe.

cu etrier flotant:

disc autoventilat;

portetrier;

etrier;

plăcuța cu garnitură de fricțiune;

știft de ghidare pentru plăcuțe;

arc de menținere a etrierului pe portetrier;

ventil de aerisire;

piston.

Suspensia

Suspensia MacPherson este cel mai răspândit sistem de suspensie față la mașinile europene. El constă într-un arc elicoidal care înfășoară amortizorul. În viraje întreg ansamblu se rotește, lucru permis de existența unui rulment în partea superioară și de a unui pivot în partea inferioară

La fiecare roată din față, portfuzeta este fixată între brațul inferior și brațul superior al punții din față, prin intermediul unor rotule (pivoți).

Suspensia din față se compune din:

arcuri elicoidale cu diametrul exterior foarte mare;

amortizoare hidraulice telescopice;

bară stabilizatoare în fața punții față.

Principalele avantaje ale suspensiei McPherson sunt simplitatea ei și dimensiunile compacte. Cu roți independente, ea permite un control mai precis al mișcărilor roții, absoarbe șocurile și vibrațiile și crește confortul.

Când întâlnește un obstacol roata absoarbe șocul și în același timp menține stabilitatea maximă pe direcție, în linie dreaptă sau în curbă. Această suspensie îmbunătățește redresarea mașinii după manevre bruște de direcție și sporește echilibrul general.

În cazul acestei suspensii amortizorul este unit cu bucșa roții, astfel încât mișcarea cadrului în relație cu roata are aceeași direcție ca și axul perpendicular al amortizorului. Ca și element între roată și cadru, suspensia McPherson are nevoie, în afară de amortizor, de legături în partea inferioară a bucșei.

Figura 1.4. Suspensia MacPherson

CAPITOLUL 2.

Realizarea standului didactic și a dornului multifuncțional

2.1. Standul didactic

În acest capitol se vor prezenta etapele realizării standului “Punte față independentă. Stand didactic”.

Scopul dezvoltării acestei lucrări practice este acela de a deservi laboratorului de "Întreținere și reparare". Standul a fost conceput cu scopul realizării unui număr de cel puțin 3 lucrări de laborator:

Sistemul de frânare – demontarea și verificarea caracteristicilor geometrice ale discului de frână;

Întreținerea elementelor transmisiei cu arbori planetari – înlocuirea burdufului de planetară;

Întreținerea și repararea suspensiei – înlocuirea arcului elicoidal.

Am ales și identificat tipul de autovehicul care să corespundă caracteristicilor constructive studiate: soluție constructivă totul față (punte motoare față cu suspensie cu brațe independente).

Figura 2.1. Ford Puma

S-a optat pentru un autovehiucul compact, de clasă mică, având o caroserie coupé marca Ford, model Puma (fig. 2.1.).

Caracteristici Ford Puma:

Fabricat între anii 1997-2002;

Motorizări: 1.4, 1.6 16V, 1.7 Zetec VCT;

Amplasare grup propulsor: transversal, tracțiune față.

Etapa 1: Demontarea părților mobile a punții față: braț, fuzetă, arbore planetar, ansamblu arc-amortizor, bară stabilizatoare, conducte frână, sistem frânare, anexe (fig. 2.2.).

Figura 2.2. Demontarea părților mobile

Etapa 2: Decuparea din caroseria autovehicului a elementelor de susținere: lonjeron, oală telescop (fig.2.3), cadru motor (fig.2.4).

Fig 2.3. Decupare lonjeron, oală telescop

Figura 2.4. Punte motoare secționată

Etapa 3: Recondiționarea pieselor.

Recondiționarea brațului inferior (fig. 2.5.):

Demontarea pivotului de pe braț prin tăierea niturilor;

Îndepărtarea mecanizată a ruginei cu perii de sârmă rotative montate pe un polizor unghiular;

Pregătirea pentru vopsit: degresare, aplicare grund;

Vopsit.

Figura 2.5. Recondiționarea brațului inferior

Recondiționarea pivotului:

Demontarea pivotului de pe braț;

Îndepărtarea manuală a ruginei cu perii de sârmă și hârtie abrazivă;

Pregeatirea pentru vopsit: degresare, aplicare grund;

Vopsit (fig. 2.6.).

Figura 2.6. Vopsirea pivotului

Recondiționarea fuzetei:

Demontarea de pe fuzetă a pieselor: suport etrier, butuc roată;

Îndepărtarea manuală și mecanizată a ruginei (fig. 2.7.);

Pregatirea pentru vopsit: degresare, aplicare grund;

Vopsit.

Figura 2.7. Îndepărtarea ruginei de pe fuzetă

Recondiționarea butucului:

Demontarea butucului de pe fuzetă;

Scoaterea rulmentului din butuc;

Îndepărtarea mecanizată a ruginei cu perii de sârmă rotative (fig. 2.8.);

Pregatirea pentru vopsit: degresare, aplicare grund;

Vopsit.

Figura 2.8. Îndepărtarea mecanizată a ruginei cu perii de sârmă rotative, vopsirea piesei

Recondiționarea discului de frână (fig. 2.9.):

Demontarea discului de frână de pe butuc;

Îndepărtarea manuală a ruginei cu perii de sârmă;

Îndepărtarea uzurii de pe suprafața discului prin strunjire;

Degresarea;

Vopsirea zonei de contact a discului de frână cu butucul și janta.

Figura 2.9. Recondiționarea discului de frână

Recondiționarea etrierului și a suportului de etrier (fig. 2.10. și fig. 2.11.):

Se desfac conductele de frână;

Se demontează etrierul de pe suport;

Se demontează suportul de etrier de pe fuzetă;

Se scoate pistonașul și garniturile acestuia din etrier;

Se îndepartează mecanizat rugina de pe piesele demontate;

Pregatirea pentru vopsire: degresare, aplicare grund;

Vopsit.

Figura 4.10. Etrier

Figura 2.11. Suport etrier

Reconditionarea transmisiei planetare (fig. 2.12 și fig. 2.13):

Se demontează arborele planetar din cutie, respectiv fuzetă;

Se înlătură burdufurile de cauciuc de pe tripoda dinspre cutia de viteze, respectiv burduful de pe capul de planetară;

Se înlătură rugina de pe tripodă, ax planetar, cap de planetară, cu ajutorul periilor de sârmă;

Se înlocuiesc burdufurile și se adaugă vaselina grafitată din kitul de reparație.

Figura 2.12. Cap de planetară

Figura 2.13. Tripoda

Recondiționarea arcului elicoidal (fig. 2.14.):

Se demontează arcul de pe amortizor;

Se înlătură mecanizat rugina de pe arc cu perii de sârmă rotative montate pe un polizor unghiular;

Pregatirea pentru vopsire: degresare, aplicare grund;

Vopsit.

Figura 2.14. Arc elicoidal

Recondiționare amortizor:

Demontare arc de pe amortizor (fig. 2.15.);

Demontare burduf protecție;

Înlăturare mecanizată rugină cu perii de sârmă;

Pregatirea pentru vopsire: degresare, aplicare grund;

Vopsit.

Figura 2.15. Amortizor

Forma finală a standului didactic este prezentată în fig. 2.16.

Figura 2.16. Vedere de ansamblu și în detaliu a standului experimental

2.2. Dornul multifuncțional

Figura 2.17. Mâner dorn

În vederea creșterii ergonomiei și a factorului de protecție a muncii s-a conturat ideea conceperii unui dispozitiv denumit dorn multifucțional (desen de ansamblu – Anexa 1), destinat operațiunilor de întreținere și reparare pe standul mai sus descris.

Dornul multifuncțional are în componența sa un mâner (fig. 2.17) mărginit de 2 regiuni cu rol de protecție. La o extremitate a mânerului, prin intermediul unei regiuni filetate, se montează succesiv diverse capete dedicate operațiunilor specifice de lucru după cum urmează:

Demontare ansamblu amortizor fuzetă;

Demontare ansamblu arbore planetar butuc roată;

Demontare/montare tripod arbore planetar;

Demontare/montare cuplaj Rzeppa arbore planatar;

Demontare șurub pivot;

Demontare șurub amortizor.

Capetele dornului au o formă cilindrică cu diametre cuprinse între (8-18) mm. În vederea protejării suprafețelor în timpul demontării – montării amortizorului din/în fuzetă am conceput un cap cu o suprafață elastică (fig. 2.19.b).

Figura 2.18. Ansamblu dorn multifucțional; a. capăt demontare ansamblu arbore planetar butuc roată; b. capat demontare/montare tripod arbore planetar.

Pentru asigurarea accesibilității în operațiile de demontare/montare am prevăzut o serie de prelungitoare prezentate în figura 2.19. a,b.

Figura 2.19. Ansamblu dorn; a. cap cu suprafață elastică și prelungitor; b. cap cilindric și prelungitor

Mânerul are la capătul opus regiunii de fixare a capetelor interschimbabile partea în care se acționază cu ciocanul. Mânerul asigură aderența bună și protecție la ambele capete prevenind astfel posibile accidente.

CAPITOLUL 3.

Tehnologia de fabricație a dornului multifuncțional

3.1. Analiza desenului de execuție

Desenul de execuție prezentat în anexă reprezintă expresia grafică și cel mai important document tehnic ce conține toate datele referitoare la caracteristicile acestuia.

În urma analizării și rectificării atente a desenului de execuție s-au constatat următoarele:

formatul utilizat este un format de bază, A4(210 x 297), conform stasului și conține toate elementele grafice specifice;

indicatorul este completat cu toate datele necesare identificării desenului;

desenul are o vedere și două secțiuni care conțin toate cotele funcționale și nefuncționale;

desenul conține toleranțe la cotele nominale înscrise conform regulilor de prezentare a acestora, adică imediat după valoarea nominală a dimensiunii;

s-a făcut o alegere corectă a rugozității pentru suprafețele prelucrate, iar notarea teșiturilor este prezentată prin lungimea teșiturii și unghiul de înclinare al acesteia;

desenul de execuție este reprezentat corect, fiind expresia grafică al dispozitivului respectiv, constituind cel mai important document tehnic.

3.2. Alegerea materialului

Pentru realizarea piesei trebuie ținut cont de condițiile în care aceasta lucrează și solicitările la care este supusă piesa respectivă. Materialul din care se execută piesa trebuie să posede caracteristici mecanice bune cu rezistență la uzură și tenacitate ridicată. În funcție de condițiile de solicitare, aceasta se execută de obicei din aliaje din aluminiu, de exemplu: AL-MN sau OL 50. Pentru mânerul dornului respectiv se alege un aliaj din aluminiu, livrat sub formă de produse deformate plastic la cald (laminate), ca semifabricate, bare forjate și laminate finite. Marca de aluminiu din care se execută reperul nestandardizat este AL-MN.

Conform STAS 880 – 80, compoziția chimică a aliajului AL-MN este indicată în tabelul 3.1:

Tabelul 3.1.Compoziția chimică a aliajului AL-MN

3.3. Alegerea modului de obținere a semifabricatului

Alegerea corectă a unui semifabricat necesar pentru realizarea unei piese presupune:

stabilirea formei semifabricatului;

stabilirea metodei de obținere a semifabricatului, adaosurilor de prelucrare, duritatea acestuia.

Natura și forma semifabricatului se stabilește în funcție de următorii factori:

forma și dimensiunea piesei;

procedeul tehnologic de obținere a semifabricatului;

materialul impus din condițiile pesei finale;

de necesitatea și posibilitatea reparări pieselor și complexitatea acestor operații.

Semifabricatele utilizate pentru realizarea pieselor pot fi:

semifabricate laminate;

semifabricate turnate;

semifabricate forjate liber din lingou turnat sau bară laminată;

semifabricate sudate din piese simple.

Cele mai importante criterii în alegerea unui semifabricat sunt:

volumul producției;

mărimea piesei;

caracteristicile funcționale ale piesei finale.

Pentru realizarea piesei finite, mânerul dornului, se va alege un semifabricat laminat cu diametrul nominal de Dn=30mm, l=90mm, care se prelucrează prin așchiere.

S-a ales un semifabricat laminat deoarece are gradul de apropiere cel mai bun față de dimensiunile piesei finite.

3.4. Stabilirea itinerarului tehnologic de prelucrare prin așchiere

În cazul proceselor tehnologice de prelucrare mecanică s-au elaborat o serie de principii ce stau la baza itinerarului tehnologic optim.

Pentru stabilirea procesului tehnologic de prelucrare mecanică prin așchiere sunt necesare următoarele date inițiale:

desenul de execuție al piesei;

programul de producție (mărimea lotului și ciclul său de revenire);

dotarea atelierului mecanic în care urmează a se realiza piesa.

O etapă importantă în proiectarea procesului tehnologic de prelucrare prin așchiere o reprezintă determinarea structurii procesului și a numărului de operații.

Alegerea metodei de prelucrare se face în funcție de următorii factori:

productivitatea muncii uneltelor existente;

condițiile tehnice supuse piesei;

mărimea coeficientului de precizie total ce trebuie realizat în urma prelucrării prin așchiere a suprafețelor.

Itinerarul tehnologic pentru piesă se prezintă în tabelul 3.2.:

Tabelul 3.2. Itinerariu tehnologic

3.5. Determinarea adaosurilor de prelucrare

În construcția de mașini, pentru obținerea pieselor cu precizia necesară și calitatea suprafețelor incluse este necesar, de obicei, ca de pe fabricat să se îndepărteze prin așchiere straturi de material care constituie adaosurile de prelucrare.

Pentru determinarea adosurilor de prelucrare se utilizează următoarele metode:

metoda experimental-statistică;

metoda de calcul analitic.

Prin metoda experimental-statistică, adaosul de prelucrare se stabilește cu ajutorul unor normative sau tabele pentru adaosuri, alcătuite pe baza experienței uzinelor sau a unor date statistice.

Metoda de calcul ananlitic a adaosurilor de prelucrare se bazează pe analiza factorilor care determină mărimea adaosului și stabilirea elementelor componente ale acestuia.

Calculul analitic al adaosurilor de prelucrare permite determinarea unor dimensiuni intermediare optime la toate operațiile succesive de prelucrare, necesare obținerii calității prescrise a piesei prelucrate.

Metoda de calcul analitic recomandă să fie utilizată în deosebi în condițiile producției de masă, de serie mare, în construcția de utilaje grele, piese pentru care adaosurile de prelucrare prea mari pot conduce la pierderi prea mari de metal prin așchiere.

La calcul analitic al adaosurilor de prelucrare se consiceră că mărimea adaosului intermediar trebuie să fie suficientă pentru a putea fi înlăturate toate abaterile fazei precedente de prelucrare mecanică sau tratament termic, precum și compensarea erorii de instalare apărută la faza considerată.

Adaosul de prelucrare minim pentru prelucrarea prin metoda obținerii automate a preciziei dimensionale se calculează cu relațiile:

pentru adaosuri simetrice la suprafețele interioare și exterioare de revoluție:

b) pentru adaosuri simetrice la suprafețele plane opuse prelucrate simultan:

c) pentru adaosuri asimetrice la suprafețele plane opuse prelucrate succesiv șau pentru o singură suprafață plană:

unde: Apimin – adaosul de prelucrare minim pentru faza „i” considerată pe o parte (pe o rază sau o față plană);

2Apimin – adaosul de prelucrare minim pentru faza „i” considerată pe două fețe plane sau cilindrice prelucrate simultan;

Rzi-1 – înălțimea neregularităților profilului rezultată la opetrația precedentă „i-1”;

Si-1 – adâncimea stratului superficial format la operația precedentă „i-1”;

ρi-1 – abaterea spațială a suprafeței de prelucrat față de bazele tehnologice ale piesei, rămase după efectuarea operației precedente;

εi – eroarea de instalare a suprafeței de prelucrat (inițială) la operația considerată „i”.

3.5.1. Calculul adaosului de prelucrare pentru suprafața de diametru 30 mm

Pentru calculul suprafețelor de revoluție exterioare cu adaos simetric vom utiliza următoarele relațiile de calcul:

unde: – toleranța tehnologică pentru operația de prelucrare anterioară;

– diametrul maxim al piesei la operația curentă;

– diametrul maxim al piesei la operația precedentă;

– diametrul minim al piesei la operația precedentă;

– diametrul nominal al piesei la operația precedentă.

Operația curentă „i”: rectificare de netezire;

Operația curentă „i-1”: rectificare de finisare.

Se calculează:

unde:

, diametrul piesei după operația de rectificare de netezire.

Operația curentă „i”: rectificare de finisare;

Operația curentă „i-1”: rectificare de degroșare.

Se calculează:

unde:

, diametrul piesei după operația de rectificare de finisare.

Operația curentă „i”: rectificare de degroșare;

Operația curentă „i-1”: strunjire de finisare.

Se calculează:

unde:

, diametrul piesei după operația de rectificare de degroșare.

Operația curentă „i”: strunjire de finisare;

Operația curentă „i-1”: strunjire de degroșare.

Se calculează:

unde:

, diametrul piesei după operația de strunjire de finisare.

Operația curentă „i”: rectificare de degroșare;

Operația curentă „i-1”: laminare.

Se calculează:

unde:

, diametrul piesei după operația de degroșare.

3.5.2. Calculul adaosului de prelucrare pentru alezajul cu diametrul de 8 mm și lungimea de 21 mm.

Operația curentă „i”: strunjire;

Operația curentă „i-1”: burghiere.

Se calculează:

unde:

.

, diametrul piesei după operația de strunjire.

Operația curentă „i”: burghiere;

Operația curentă „i-1”: laminare.

Se calculează:

unde:

.

, diametrul piesei după operația de burghiere.

3.5.3. Determinarea adaosului de prelucrare pentru realizarea filetului M8x1mm pe lungimea de 16 mm

Adaosul de perlucrare este egal cu adâncimea de așchiere, respectiv de 1mm.

3.6. Alegerea echipamentului tehnologic

3.6.1. Alegearea sculelor așchietoare

Prelucrarea metalelor prin așchiere se face cu ajutorul sculelor așchietoare, care în funcție de operația ce se execută pot fi: cuțite,burghie, tarozi, freze, broșe și alezoare.

În timpul mișcării relative între sculă și piesă, tăișul cuțitului pătrunde în metalul piesei ca o pană. Cu cât unghiul penei, adică unghiului de ascuțire este mai mic cu atât el pătrunde mai ușor în metal și separă mai ușor așchia.

Pentru prelucrarea metalelor dure, trebuie utilizat un cuțit cu unghiul penei mai mare decât în cazul prelucrării materialelor obișnuite sau moi.

Se întâlnesc următoarele tipuri de scule:

cuțit de retezat;

cuțit pentru degroșare;

cuțit pentru finisare;

burghiu elicoidal;

tarod;

placuța profilată pentru rectificarea filetelor;

disc abraziv .

Caracteristicile cuțitelor folosite în operațiile de așchiere sunt prezentate în tabelul 3.3.

Tabelul 3.3. Caracteristicile cuțitelor

Caracteristicile burghielor sunt prezentate în tabelul 3.4.:

Tabelul 3.4. Caracteristicile burghielor

3.6.2. Alegerea mașinilor unelte

În vederea prelucrărilor prin așchiere a dornului se folosesc următoarele mașini-unelte:

Tabelul 3.5. Mașini-unelte folosite

3.7. Calculul regimului de așchiere

Regimul de așchiere se stabilește după ce în prealabil s-a ales scula așchietoare. Pentru operațiile de strunjire regimul de așchiere se determină calculând următorii parametrii:

mărimea adâncimii de așchiere „t”;

avansul pe rotație „s”;

viteza de așchiere „v”.

Adâncimea de așchiere (lățimea de așchiere) t, definită ca mărimea contactului tăișului principal al sculei cu semifabricatul într-o direcție radială față de axa sculei, este egală cu axa alezajului prelucrat.

Avansul pe dinte (s) este definit ca distanța dintre două suprafețe principale de așchiere consecutive masurată în direcția de avans.

Viteza de avans se alege în raport cu celelalte elemente ale regimului de așchiere și în funcție de materialul semifabricatului supus prelucrării.

3.7.1. Calculul regimului de așchiere pentru prelucrarea la cota Ø30mm

Prelucrare prin strunjire de degroșare

Adâncimea de așchiere

Alegerea avansului

Calculul vitezei de așchiere

unde: T – durabilitatea sculei așchietoare, T=60min;

Cv2 – coeficient ce depinde de caracteristicile materialului care se prelucrează și a materialului sculei așchietoare, Cv2=52,5;

m – exponentul durabilității, m=0,3;

s – avansul de așchiere, s=0,08[mm/rot];

y2 – exponent pentru avans, y2=0,66;

HB – duritatea Brinell a materialului de prelucrat, HB=75

n – exponentul durității, n=0,35;

Coeficienții k1, k5, k6, k10, k11, k12 se determină după cum urmează:

– ;

unde: ξ – coeficient în funcție de materialul prelucrat, pentru aluminiu ξ=0,08;

q – suprafața secțiunii transversale, q=32×32.

–

unde: ρ – exponent în funcție de natura materialului de prelucrat, pentru aluminiu ρ=0,6;

χ – unghiul de atac principal, χ=450

–

unde: a=10 pentru scule din oțel rapid;

χ1 – unghiul tăișului secundar, χ1=30

–

r – raza de racordare a vârfului cuțitului, r=2;

μ – exponent în funcție de tipul prelucrării și a materialului de prelucrat, μ=0,1 pentru degroșare.

– k5=1

– k6=5

– k7=1,12

– k8=1

– k9=1,15

Calculul forței de așchiere

unde: C4 – coeficient în funcție de materialul de prelucrat și de materialul sculei așchietoare, C4=35,7

t – adâncimea de așchiere, în mm, t=1mm;

s – avansul de așchiere, în mm/rot, s=0,44 mm /rot;

x1, y1 – exponenți ai adâncimii și a avansului de așchiere, x1=1, y1=0,75

HB – duritatea materialului de prelucrat, HB=75;

n1 – exponentul durității materialului de prelucrat, n1=0,35;

Calculul puterii

unde: Fz – forța de așchiere, Fz=87,40 N;

v – viteza de așchiere, v=96,08m/min.

Calculul turației

unde: v – viteza de așchiere, v=96,08m/min.

D – diametrul de prelucrat, D=33mm.

Din cartea tehnică a mașinii se alege o valoare mai mare a turației, respectiv n=1200 rot/min.

CAPITOLUL 4

Întreținerea și repararea transmisiilor unghiulare de tip Rzeppa. Lucrare de laborator propusă.

Pentru înlocuirea burdufului transmisiei urmărim următoarele etape:

se demontează transmisia roată față;

înlocuirea burdufului transmisiei;

în figura 4.1 se prezintă standul didactic pe care se efectuează lucrarea de laborator propusă, precum și dornul proiectat special în vederea efectuării lucrărilor pe standul respectiv.

Figura 4.1. Vedere de ansamblu a standului didactic

Figura 4.2. Prezentarea dornului

TRANSMISIE ROATĂ FAȚĂ STÂNGA: DEMONTARE – REMONTARE

BURDUF TRANSMISIE FAȚĂ PARTE ROATĂ: DEMONTARE – REMONTARE

Etapa 1

tăierea colierului de fixare al burdufului de cauciuc de pe capul de planetară cu un clește (Fig. 4.3.);

tăierea colierului de fixare al burdufului de cauciuc de pe arborele planetar;

Figura 4.3. Tăierea colierului burdufului capului de planetară

Etapa 2

acționarea cu un clește de siguranțe (Fig. 4.4) asupra elementului de fixare a asamblării canelate cu scopul de a-l menține in poziție deschisă până când se extrage articulația de pe arborele planetar;

articulația Rzeppa se extrage de pe arborele planetar utilizând dornul special (Fig. 4.5)

Figura 4.4. Clește pentru siguranțe

Figura 4.5. Articulația Rzeppa. Eliminare de pe arbore

Etapa 3

curățare/degresare suprafețe exterioare și interioare;

analiza vizuală a articulației, defecte și lipsuri: suprafețele bilelor, inel interior, inel exterior, verificarea canelurilor;

elementele verificate trebuie sa nu prezinte zgarieturi, ciobituri, fisuri, deterioararea stratului de cementare;

Etapa 4

burduful nou se introduce pe arborele planetar;

introducerea vaselinei in articulația planetară;

introducerea articulației pe arbore folosind dornul special (Fig. 4.6);

introducerea vaselinei in burduf;

montarea burdufului in canalul de fixare de pe inelul exterior al articulației și de pe arbore;

strângerea colierelor Oetiker de fixare al burdufului (Fig. 4.7);

Figura 4.6. Introducerea articulației pe arbore

Figura 4.7. Dispozitiv de strângere a colierelor

Etapa 5

tăierea colierelor burdufului de cauciuc de pe carcasa tripodei și de pe arborele planetar;

demontarea carcasei tripodei (Fig. 4.8.);

Figura 4.8. Carcasă tripodă

Etapa 6

demontarea siguranței de fixare a tripodei (Fig. 4.9);

demontarea tripodei de pe arborele planetar (Fig. 4.10);

demontarea burdufului de pe arbore;

Figura 4.9. Demontarea siguranței de fixare a tripodei

Figura 4.10. Demontarea tripodei de pe arborele planetar

Etapa 7

curățarea/degresarea suprafețelor exterioare și interioare a carcasei tripodei, respectiv tripodei;

analiza vizuală a eventualelor defecte a canalelor din interiorul carcasei tripodei, a rulemenților tip ace;

elementele verificate trebuie sa nu prezinte zgarieturi, ciobituri, fisuri, deterioararea stratului de cementare;

Etapa 8

se introduce burduful pe arborele planetar;

se montează tripoda pe arborele planetar folosind dornul special (fig. 4.11);

se montează siguranța tripodei;

introducerea vaselinei in carcasa tripodei;

se introduce carcasa tripodei pe arborele planetar;

se centrează/montează burduful in cavitățile de fixare de pe carcasa tripodei;

strângerea colierelor Oetiker de fixare al burdufului pe arbore, respectiv pe carcasa tripodei;

Figura 4.11. Montarea tripodei pe arbore

CAPITOLUL 5

Concluzii și contribuții personale

În concluzie, prin această lucrare de licență s-a realizat construcția standului didactic pe care vor fi efectuate diverse lucrări de laborator, de asemanea și proiectarea și realizarea fizică a dornului multfuncțional.

Fiind un stand compact, spațiul ocupat în cadrul laboratorului este minim, astfel se creează un front de lucru mai mare în jurul său.

Standul permite extinderea numărului de lucrări de laborator efectuate în vederea studierii și altor subansamble ale punții față independentă.

Operațiunile demontare/montare se efectuează identic cu operațiunile realizate în mediul real de lucru datorită caracteristicilor standului.

Există toate elementele de susținere și fixare ale punții față independentă, cadru motor, lonjeron, oală telescop.

Se respectă în totalitate tehnologia de întreținere și reparare, procedurile specifice de lucru, cu respectarea etapelor demontare/montare și momentele de strângere ale pieselor conjugate.

Ideea acestui material didactic este în strânsă legatură cu legislația referitoare la proprietatea intelectuală, clasa a 9-a NICE OSIM în cadrul căreia se reglementează protecția categoriei destinată aparatelor și instrumentelor științifice, dar și materialelor didactice.

Necesitatea eficientizării procedurilor demontare/montare, dar și creșterea normelor de protecție a muncii au condus la realizarea unui dispozitiv concept propriu denumit dorn multifuncțional.

Contribuția personală a fost crearea acestui stand didactic, pe suportul căruia lucrările de laborator pot fi puse în practică, deoarece construcția lui permite înlocuirea fizică a tuturor pieselor componente, dovadă fiind lucrarea de laborator propusă, dar și realizarea dornului multifuncțional.

Referitor la standul didactic, asupra acestuia se pot face modificări ulterioare în cadrul laboratoarelor Facultății de Inginerie din Hunedoara cu scopul de a aprofunda cunoștiințele teoretice de specialitate prin practică.

ANEXĂ

BIBLIOGRAFIE

[1] Picos C. ș.a., Calculul adaosurilor de prelucrare și ale regimurilor de așchiere, Bucuresti Editura Tehnică, 1974; vol. 1-2

[2] Vlase A. ș.a, Regimuri de așchiere, adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, vol.1-2, București, Editura Tehnică, 1985

[3] Pinca-Bretotean C., Fabricarea și asamblarea autovehiculelor rutiere, Iași, Editura Cermi, 2008

[4] *** www.corneliugroup.ro

[5] ***https://www.4tuning.ro/tehnica-auto/totul-despre-tipurile-de-punti-si-suspensii-pe-care-le-au-masinile-noastre-21310.html

[6] *** http://docauto.ro/franele-cu-disc-pentru-automobile/

[7] ***https://autoexcello.wordpress.com/tag/macpherson/

[8] ***https://biblioteca.regielive.ro/proiecte/transporturi/solutii-constructive-posibile-pentru-puntea-din-fata-mecanica-organe-de-masini-217731.html

[9] ***https://newpartsauto.wordpress.com/2012/09/04/puntea-fata/

[10] *** http://www.ultimatecarpage.com/img/Ford-Puma-ST160-8081.html