Sinteza Organe de Masini Anul 2

  • Published on
    02-Feb-2016

  • View
    8

  • Download
    0

DESCRIPTION

Sinteza Organe Masini - Curs anul 2.

Transcript

  • UNIVERSITATEA ECOLOGICA DIN BUCURESTI FACULTATE DE INGINERIE MANAGERIALA

    SINTEZA CURS ORGANE DE MASINI

    ANUL II, SEMESTRUL 2 Titular curs: Conf. dr. ing. Valentin Panduru

    CUPRINS Curs 1. Organe de asamblare 1.1 Noiuni introductive 1.2 Organe de asamblare 1.3 ASAMBLRI NEDEMONTABILE 1.3.1 Asamblri (mbinri) nituite Curs 2. Imbinari sudate. Imbinari prin lipire. Imbinari prin strangere Curs 3. Asamblari demontabile

    A. ASAMBLRI FILETATE B. ASAMBLRI PRIN PENE C. ASAMBLRI PRIN SUPRAFEE PROFILATE

    Curs 4. Asamblari elastice Curs 5. Organe ale miscarii de rotatie Curs 6. Lagare I. Lagre cu alunecare II. Lagre cu rostogolire (rulmeni) Curs 7. Organe de legatura (Cuplaje) CUPLAJE FIXE CUPLAJE MOBILE Curs 8. Organe ale transmisiilor mecanice 1. Transmisii prin roi cu friciune 2.Transmisii prin curele Curs 9. Transmisii prin angrenare Transmsii prin roti dintate Curs 10. Tolerante si ajustaje

    1

  • CURS 1 ORGANE DE ASAMBLARE

    1.1 Noiuni introductive ORGANELE DE MAINI se ocup cu calculul i proiectarea organelor componente ale mainilor i mecanismelor, ca piese distincte, innd cont de forele ce acioneaz, ansamblul condiiilor de exploatare i posibilitile tehnologice de execuie. Studiul Organelor de Maini urmrete obinerea acelei forme constructive pentru piese, care s asigure att buna comportare n exploatare, ct i realizarea lor cu consum de material i costuri minime. Organelor de maini li se impun urmtoarele condiii: - ndeplinirea integral a rolului funcional, cu considerarea felului mainii i scopului construciei; - sigurana n exploatare cu considerarea aspectelor de rezisten, deformaii, vibraii, temperatur, etaneitate; - durabilitatea economic pentru evitarea ruperilor la oboseal i a uzurii premature i morale; - tehnologicitate; - economicitate privind cheltuielile minime de fabricaie i de exploatare; - respectarea standardelor n vigoare; - respectarea proteciei muncii i estetica industrial (design). Organele de maini se clasific, avndu-se n vedere rolul funcional n ansamblul mainii i diferitele tipuri constructive ale acestora. Asfel avem:

    I. Organe de asamblare. II. Organe ale micarii de rotaie. III. Organe de legatur (cuplaje). IV. Organe ale transmisiilor mecanice.

    1.2 Organe de asamblare Prin asamblare (mbinare) se nelege un ansamblu format din dou sau mai multe elemente aflate n repaos relativ, astfel nct aceste elemente s formeze un tot capabil s transmit eforturi. Clasificarea asamblrilor se face dup mai multe criterii:

    A. Dup construcie (posibilitatea de a fi desfcute cu, sau fr distrugerea unei pri a construciei):

    a. asamblri nedemontabile nituire sudare lipire b. asamblri quasidemontabile mbinri elastice

    2

  • c. asamblri demontabile asamblri filetate (uruburi) pene

    tifturi suprafee profilate

    B. Dup modul de realizare (de transmitere a eforturilor): - prin form - prin for

    1.3 ASAMBLRI NEDEMONTABILE Aceste asamblri nu mai pot fi demontate, dect prin distrugerea elementelor de asamblare. 1.3.1 Asamblri (mbinri) nituite mbinrile nituite sunt asamblri nedemontabile realizate prin intermediul unor organe de maini numite nituri, care se introduc n gurile practicate n piesele ce urmeaz a fi mbinate. n prezent, ca urmare a dezvoltrii i perfecionrii tehnologiilor de sudare, utilizarea mbinrilor nituite s-a restrns mult datorit dezavantajelor pe care le prezint fa de cele sudate: o consum de metal mai mare, ca urmare a suprapunerilor sau ecliselor (eclisa =

    element de legtur); o pre de cost mai ridicat; o condiii de lucru mai grele (zgomot vibraii); o gradul relativ redus de mecanizare i automatizare al tehnologiei, cu consecine

    privind o productivitate mai redus. Exist totui o serie de situaii cnd se recomand aplicarea nituirii: mbinarea unor materiale nesudabile sau greu sudabile; mbinarea unor oeluri pentru care nclzirea cauzat de sudare ar anula efectul

    tratamentului termic, sau mecanic aplicat anterior; mbinarea pieselor de precizie prelucrate final, unde cldura sudurii poate

    provoca deformaii; mbinri de mare importan (poduri, macarale etc.) care sunt supuse la ocuri

    mari i repetate, precum i la vibraii puternice.

    3

  • Nituri. Descriere. Clasificare. Materiale i tehnologia de executare a mbinrii Nitul este format dintr-o tij de forma cilindric 1, avnd la extremitate capul iniial 2, figura 1.

    l

    S1

    S2

    (1,5 1,7)d

    dd1

    4

    3

    1

    2

    5

    Figura 1 Diametrul d al nitului este standardizat, iar diametrul d1 al gurii n care se introduce nitul este cu 1 mm mai mare dect diametrul tijei nitului d n stare rece. Odat cu executarea nituirii se formeaz capul de nchidere 3, iar diametrul tijei va deveni d1. n calcule se va lucra cu valoarea d1. Lungimea tijei l, care trebuie s cuprind piesele asamblate i s asigure formarea capului de nchidere, se determin cu relaia: l = S + (1,5 1,7)d (1) unde: S reprezint suma grosimilor tablelor (pieselor) mbinate. Nitul se realizeaz tehnologic prin deformare ntr-un dispozitiv format din dou piese denumite buterol 5 (cpuitor) i contrabuterol 4 (contracpatuitor).

    4

  • Clasificarea niturilor se face dupa mai multe criterii: a) Dupa forma capului (STAS 796-82), figura 2: - nituri cu cap semirotund (cele mai rspndite n construcii metalice i construcii de maini), fig. 2a; - nituri cu cap seminecat, fig. 2b; - nituri cu cap tronconic, fig. 2c;

    - nituri cu cap cilindric (plat), fig. 2d; - nituri cu cap necat, fig. 2e;

    b) Dupa forma tijei, figura 2: - cu tij masiv, fig. 2f; - cu tij tubular gurit, fig. 2g; - cu tij tubular din eav, fig. 2h; - cu tij tubular din band, fig. 2i; c) Speciale, figura 2: - nituri cu exploziv, fig. 2j; - nituri cu gaur filetat, fig. 2k; d) Dup destinaie: - de utilizare curent; - speciale de rezisten, folosite pentru construcii metalice; - speciale de rezisten i etanare, care pe lng funcia de rezisten asigur i etaneitate la presiuni ridicate (cazane, recipieni sub presiune). e) Dup felul aezrii tablelor se deosebesc: - mbinri prin suprapunere sau direcie, figura 3 ; - mbinri cu o singur, sau cu 2 eclise, figura 4;

    5

  • ab

    c

    d

    e

    f

    g

    h

    i

    j

    k

    Figura 2

    6

  • FF

    Figura 3

    F F F F

    eclise

    Figura 4

    Materiale Materialele din care se confecioneaz niturile trebuie s se caracterizeze prin tenacitate i grad redus de ecruisare la formarea capetelor. La alegerea materialului pentru nituri se va avea n vedere ca acestea s aib o compoziie chimic apropiat de cea a pieselor supuse nituirii, spre a se evita coroziunea electrochimic. Niturile se execut din oeluri carbon cu coninut redus de carbon (OL 34, OL 37), oeluri carbon de calitate (OLC 10, OLC 15), pentru utilizare general, oeluri aliate, metale i aliaje neferoase din cupru tras, alam, aluminiu, duraluminiu pentru utilizri speciale. Execuie (tehnologie de fabricare a niturilor) Niturile se execut din bare, pe maini automate de refulare. Gurile din piesele mbinate se execut prin poansonare i lrgire ulterioar cu alezoare i prin gurire. Poansonarea este metoda cea mai utilizat dar este posibil numai pn la grosimi de 25 mm i are ca urmare formarea unor fisuri n jurul gurilor. Din aceast cauz pentru mbinri importante se utilizeaz metoda lrgirii cu alezor, lsndu-se un adaos de prelucrare de 2-3 mm pe diametru. Nituirea se execut la rece, pentru nituri de oel de diametrul pn la 8-10 mm i pentru nituri de alam, cupru, aliaje uoare pentru orice diametru, respectiv la cald (1000-1100 0C) pentru diametre peste 10 mm. Operaia de nituire se face cu maini de nituit, ciocane pneumatice sau ciocane manuale.

    7

  • Calculul de rezisten al asamblrii (mbinrii) nituite Nitul se consider solicitat la forfecare i strivire (se neglijeaz forele de frecare dintre nit i tablele mbinate). n cazul n care forele care solicit mbinarea acioneaz centric, figura 5, fora F se consider uniform repartizat pe cele n nituri.

    F

    l

    d

    F

    F F

    h

    s

    l

    D

    Figura 5 Fora ce revine unui nit este :

    nF = (2) F1

    unde: n reprezinta numrul de nituri. n cazul mbinrilor solicitate la ncovoiere, figura 6 niturile sunt ncrcate cu fore Fi, ale cror mrimi sunt proporionale cu distana ai fa de centrul de greutate comun al mbinrii, iar direciile lor sunt perpendiculare pe razele vectoare duse din acelai centru, adic:

    max

    imaxi a

    aFF = (3)

    8

  • aiamax

    FiFmax

    V

    F1

    T TMi Mi

    Figura 6

    Din condiia de echilibru rezult: 1imaxmaxmax222111 ManF.....anFanF =+++ (4) unde ni reprezint numrul niturilor situate la aceeai distan ai fa de centrul de greutate al mbinrii. innd seama de relaia (3), relaia (4) devine:

    imax

    2maxn

    maxmax

    222

    maxmax

    211

    max MaanF....

    aanF

    aanF =+++ (5)

    sau :

    i2i

    n

    1ii

    max

    max ManaF =

    = (6)

    de unde rezult fora din nitul cel mai mult solicitat i anume:

    =

    = n1i

    2ii

    imaxmax

    an

    MaF (7)

    9

  • Dac se ine seama i de efectul forei tietoare T, care d natere n fiecare nit la o for n

    T=V , fora total din nitul cel mai mult solicitat, va fi suma vectorial a celor dou fore maxF i V , adic: VFF max1 += (8) n cazul mbinrii nituite, solicitate la rsucire, n planuri separate a pieselor mbinate, figura 7, fora maxim, ce revine unui nit, se determin n baza acelorai ipoteze ca la solicitarea de ncovoiere cu relaia:

    =

    = n1i

    2ii

    rmaxmax

    an

    MaF (9)

    unde : Mr este momentul de rsucire, iar ni , ai i amax au aceeai semnificaie ca mai nainte.

    ai

    Fi

    Fmax

    amax

    Mr

    Figura 7

    Presupunnd c se cunosc parametrii geometrici ai mbinrii nituite d1, S (cnd S1 S2 se consider pentru S valoarea minim) e, e1 , t, figura 8, solicitrile la care se verific mbinarea sunt:

    - forfecarea tijei nitului, astfel c: af21

    1i

    4di

    F = , unde : F1 este fora ce revine

    unui nit ; i - numrul seciunilor de forfecare, d1 - diametrul nitului; - efortul unitar admisibil la forfecare al materialului nitului.

    af

    10

  • - forfecarea marginilor tablei: af1

    1'f

    2deS2

    F

    =

    - ntinderea n seciunea slbit a tablei (ntre gurile de nit): ( ) 'a11'

    SdtF =

    - forfecarea tablei ntre rnduri n cazul nituirii n mai multe rnduri:

    ( )Sde2F

    11

    'f =

    e

    e1

    t d

    F

    F

    Figura 8

    Din considerentul ca solicitrile s fie apropiate de valorile admisibile s-au stabilit parametrii geometrici optimi pentru o mbinare raional,recomandndu-se urmtoarele valori: ( ) S5,28,1d = ; ; ( ) 1d25,1e =

    ( ) 1d35,2t = ; . ( ) 11 d5,22e =

    11

  • Bibliografie Comnescu, .a. Mecanic, Rezistena materialelor i Organe de maini ,

    Editura didactic i pedagogic, Bucureti, 1982. Florin Teodor Tnsescu, .a. Agenda tehnic, Editura Tehnic, Bucureti,

    1990. M. Gafianu, s.a. Organe de maini, vol. I, Editura Tehnic, Bucureti, 1999. S. Turcu, A. Rdulescu, Organe de maini, teste de curs, Universitatea Politehnica

    din Bucureti, 2000. Sticlaru, M. Balekics, C. Gruescu Organe de maini, Editura Politehnica,

    Timioara, 2001. Miklos, Z. Miklos Organe de maini, Editura Politehnica, Timioara, 2002. Tache, -Organe de maini, Editura matrix Rom, Bucureti, 2003. V. Panduru Organe de maini, Note de curs, 2006.

    12

    UNIVERSITATEA ECOLOGICA DIN BUCURESTIBibliografie