Șef lucr .dr.ing. Emilian BORZA Lavinia CORNEA (Soporan -Cornea) Cluj -Napoca, 2020 PROIECT DE SEMESTRU : Proiectarea, m odelarea geometric ă și simu… [619693]

FACULTATEA DE AUTOVEHICULE RUTIERE , MECATRONICĂ ȘI MECANICĂ
DEPARTAMENTUL AUTOVEHICULE RUTIE RE ȘI TRANSPORTURI , SPECIALIZAREA : LOGISTICA TRANSPORTURILOR RUTIERE

MODELAREA ȘI SIMULAREA
SISTEMELOR

An de studii: II LTR – Master
An univ. 2019 -2020 , sem. I

Cadru didactic: Masterand: [anonimizat],
2020

PROIECT DE SEMESTRU :

Proiectarea, m odelarea geometric ă și simu larea
unui sistem de frânare
(disc de frână – etrier – plăcuțe )

An de studii: II LTR – Master
An univ. 2019 -2020 , sem. I

Cadru didactic: Masterand: [anonimizat],
2020

CUPRINS

I. Introducere
1.1. Despre CATIA V5
1.2. Generalități

II. Mode larea geometrică și simularea sistemului
2.1. Discul de frână
2.2. Etrierul
2.3. Plăcuțele de frână

III. Concluzii

IV. Bibliografie

În aceast ă lucrare se are în vedere modul de reprezentare grafică a unu i ansamblu d isc de frână –
etrier – plăcuță de frână folosind proiectarea asi stată de calculator în CATIA V5.

I. INTRODUCERE

1.1. Despre CATIA V5
CATIA ( Computer Aided Three dimensional Interactive Applications ), produs al companiei
Dassault Systemes este, în prezent, unul dintre cele mai utilizate sisteme integrate CAD/CAM/CAE pe
plan mondial, cu aplicații în domenii diverse, de la industria construcțiilor de mașini , la cea
aeronautică și de automobile. Versiunea a 5-a este disponibilă încă din anul 1999, la fiecare nouă
reactualizare ( release ) fiind introduse noi module și funcționalități suplimentare, în paralel cu
îmbunătățirea celor existente.
Programul CATIA V5 furnizeaz ă o varietate larg ă de soluții integrate pentru a satisface toate
aspectele legate de design și fabricație . Dintre numeroasele funcționalități de baz ă se pot aminti:
concepția avansat ă a pieselor mecanice, realizarea interactiv ă a ansamblurilor, obținerea automat ă a
proiecțiilor piesei sau ansamblului curent, posibilitatea de a proiecta în mod parametrizat etc. De
asemenea, CATIA permite conceperea pieselor și ansamblurilor direct în trei dimensiuni, f ără a desena
întâi planșele în reprezentare bidimensional ă.
Începând cu versiunea 5, CATIA începe s ă utilizeze din ce în ce mai des noțiune a de prototip
virtual. Acest termen desemneaz ă ansamblul datelor informatice care permit manipularea unui obiect
virtual, creat pe calculator, în același mod cu un obiect real. Se poate, astfel, testa rezistența sa la
diverse solicit ări, verifica dac ă un ansam blu este sau nu demontabil, asigura c ă mobilitatea
componentelor, unele față de altele, nu genereaz ă coliziuni etc. În cazul prototipului virtual obținut în
CATIA, orice modific ări pe care proiectantul le aplic ă asupra acestuia sunt ușor de realizat, a tât
datorit ă flexibilității instrumentelor de lucru puse la dispoziție , cât și modului de proiectare complet
parametrizat ă.

1.2. Generalită ți

Sistemul de frânare este unul dintre sistemele cu o mare importanță în asigurarea securității
circulației, din care c auză diagnosticării sale t rebuie să i se acorde o deosebită atenție. De asemenea, o

funcți onare necorespunzătoare a acestui sistem poate duce la o creștere a consumului de combustibil,
la o înrăutățire a dinamicii automobilului și a ținutei sale pe drum sa u chiar la apariția unor d efecțiuni
la sistemul de rulare.
Sistemul de frânare are rolul de a dezvolta o decelerație maximă a autovehiculului în condiții de
menținere a stabilității acestuia, astfel încât să se realizeze reducerea vitezei de deplasare a
autovehiculului sau oprirea acestuia, în condiții de maximă siguranță.
În mod normal, din punct de vedere tehnic, frâna rea unui autovehicul trebuie să se realizeze
eficace și progresiv, putând fi evaluată prin următorii parametri:
• Spațiul de frânare;
• Forța d e frâna re la roată;
• Efortul de apăsare la pedală;
• Valoarea decelerației rezultate în urma frânării.
Eficacitatea sist emului de frânare asigura punerea în valoare a performan țelor de vitez ă ale
automobilului.
În practic ă, eficien ța frânelor se apreciază după distan ța pe care se oprește un automobil având o
anumit ă vitez ă.
Sistemul de frânare permite realiz area unor decelerații maxime de 6 -6,5 m/s2 pentru autoturisme și
de 6 m/s2 pentru autocamioane și autobuze.
Pentru a rezulta dis tanțe de frânare c ât mai reduse este nec esar ca toate ro țile automobilului s ă fie
prevăzute cu frâne (frânare integral ă).
Efectul frânării este maxim când rotile sunt frânate p ână la limita de blocare.
Un sistem de fr ânare trebuie s ă îndeplineasc ă următoar ele condi ții:
– să asigure o f rânare sigur ă;
– să asigure imobilizarea automobilului în pant ă;
– să fie capabil de anumite decelera ții impuse;
– frânarea sa fie progresiv ă, fără șocuri;
– să nu necesite din partea conduc ătorului un efort prea mar e;
– efortul aplicat la mecanismul de ac ționare al sistemului de fr ânare s ă fie propor țional cu
decelera ția, pentru a permite conduc ătorului s ă obțină intensitatea dorit ă a frânării;
– forța de fr ânare s ă acționeze în ambele sensuri de mișcare ale automobilului;
– frânarea s ă nu se fac ă decât la interven ția conduc ătorului;
– să asigure evacuarea c ăldurii care ia na ștere în timpul fr ânării;

– să se regleze u șor sau chia r în mod automat;
– să aibă o construc ție simpl ă și ușor de întreținut.
Sistemul de frânare este compus din piese precum pompa de frânare (elementul cel mai
important), discul , plăcuțele și saboții (dacă e cazul), etrierele și lichidul .

Fig. 1. Componente s istem de frânare

II. MODELAREA GEOMETRICĂ ȘI SIMULAREA SISTEMULUI DE FRÂNARE

Rolul frânelor pe disc este unul foarte important deoarece are leg ătură directă cu siguranța
autovehiculu lui și implicit cu siguranța tuturor participa nților la trafic , fiind folosite la orice deplasa re
a autovehiculului, pentru a reduce viteza sau pentru a se opri pe loc.
Un disc de frână este utilizat alături de către un etrier care acționeaz ă o pereche de dou ă plăcuțe de
frână, care la rândul lor înfrânează dis cul de frână și reduc viteza de r otație a acestuia, în funcție de
dorința conducătorului autoturismului dar și de starea autovehiculului și factorii climatici.

2.1. Discul de frână

Fig. 2 . Dimensi onare disc de frână

Fig. 3. Modelare disc de frână în CA TIA V5

2.2. Etrierul

Fig. 4. Modelare etrier în CATIA V5

Fig. 5. Modelare etrier în CATIA V5

Fig. 6. Modelare etrier în CATIA V5

2.3. Plăcuțele de frână

Fig. 7. Modelare plăcu țe de frână în CATIA V5

Fig. 8. Modelare plăcu țe de frână în CATIA V5

III. CONCLUZII
Sistemul de frânare este un sistem de siguran ță activ ă care îl ajută pe conducătorul auto să previn ă
un eventual accident.
Sistemul de frânare este unul dintre sistemele cu o mare importan ță în asigurarea securității
circulației , din car e cauz ă diagnosticării sale trebuie s ă i se acorde o deosebit ă atenție . De asemenea, o
funcționare necorespunzătoare a acestui sistem poate duce la o creștere a consumului de combustibil la
o înrăutățire a dinamicii automobilului și a ținutei sale de drum sau chiar la apariția unor defecțiuni la
sistemul de rulare.

IV. BIBLIOGR AFIE

1. https ://cat ia.ro
2. https://www.cars.ro/utile/cum -functioneaza -sistem -franare -piese -14937.html
3. https://dailydriven.ro/ce -sunt-discurile -de-frana -si-ce-rol-au
4. Ghionea, I. , (2007) – Proiectare asistat ă în CATIA v5. Elemente teoretice și aplicații . Editura BREN,
București, ISBN 978 -973-648-654-8