Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 1

Transcript

1 I. ORGANE DE MAŞINI Tema 1. Osii şi arbori Tema 2. Fusuri Tema 3. Lagăre Tema 4. Cuplaje Tema 5. Ghidaje După studierea acestui modul vei fi capabil să: Să analizezi rolul funcţional al organelor de maşini din cadrul transmisiilor mecanice. Să coordonezi lucrări de montaj pentru organe de maşini şi mecanisme. Organele de maşini sunt piese componente ale unei maşini sau ale unui mecanism, care au rol bine determinat, corespunzător scopului pentru care au fost create. Organele de transmitere a mişcării de rotaţie sunt în acelaşi timp şi organe de maşini care servesc la transmiterea de energie, de forţe şi de cupluri de la un element la altul. Organele de maşini care transmit mişcarea de rotaţie se clasifică în următoarele categorii: 1. Organe de transmitere a mişcării de rotaţie simpla propriu-zisă - osii, arbori, fusuri, pivoţi, cuplaje; 2. Organe de susţinere - care contribuie indirect la transmiterea mişcării de rotaţie şi au un rol static-lagărele, rulmenţii; 3. Organe de transmitere a mişcării de rotaţie - curelele de transmisie, lanţurile, roţile pentru curele, roţile de fricţiune, roţile dinţate. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 1

2 CAPITOLUL 1. OSII SI ARBORI 1.1. Tipuri, rol funcţional Osiile şi arborii sunt organe de maşini, care au rolul de a transmite mişcarea de rotaţie simplă şi de a susţine elementele constructive aflate în mişcare de rotaţie. Ele fac legătura cu alte elemente de la care primesc şi transmit mişcarea de rotaţie. Osiile şi arborii drepţi au axa longitudinală dreaptă. Osiile sunt organe de maşini cu rolul de susţinere a altor organe de maşini, care execută o mişcare de rotaţie (roţi, tamburi, discuri de scripeţi, carcase rotative). Deoarece osiile nu transmit momente de torsiune, ele sunt solicitate doar la încovoiere şi mai rar la întindere sau compresiune. În funcţie de rolul funcţional, osiile se clasifică în: - osii fixe, care sunt reazeme pentru elementele care se rotesc pe ele (Fig. 1.1., a); - osii mobile, care se rotesc în reazeme împreună cu elementele fixate pe ele (Fig. 1.1., b). Fig Clasificarea osiilor a - osii fixe; b - osii mobile Domeniile de utilizare a osiilor şi a arborilor sunt prezentate în tabelul 1.1. Nr. Denumire Utilizare crt. 1. osii la construcţia dispozitivelor de ridicat, la construcţia vehiculelor rutiere şi feroviare, la articulaţiile cilindrice, în construcţia mecanismelor cu pârghii 2. arbori drepţi la construcţia turbinelor cu aburi, la turbinele hidraulice, pompe, compresoare, motoare, generatoare, maşini-unelte, construcţia de aparate 3. arbori cotiţi la construcţia motoarelor cu ardere internă, a maşinilor cu aburi, cu piston, a preselor cu manivelă, a maşinilor agricole Arborii au ca funcţie principală transmiterea mişcării de rotaţie şi, prin urmare, transmit puteri şi momente de torsiune. În funcţie de variantele constructive, arborii se reprezintă conform tabelului 1.2. Nr. crt. Tipul arborelui Reprezentare 1. arbori cu secţiune constantă 2. arbori în trepte 3. arbori cotiţi 4. arbori flexibili Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 2

3 Arborii drepţi au rolul de a susţine organele de maşini, aflate în mişcare de rotaţie (roţi dinţate, roţi de curea, rotoare de motoare, cuple). Ei transmit momente de torsiune organelor de maşini cu care sunt legaţi şi, de aceea, sunt solicitaţi în timpul funcţionării la încovoiere şi torsiune şi, mai rar, la întindere şi compresiune. În timpul funcţionării, arborii drepţi se găsesc în mişcare de rotaţie. Arborii cotiţi susţin organele de maşini în mişcare de rotaţie (cuple, roţi dinţate, rotoare de generatoare electrice). Ei sunt solicitaţi în timpul funcţionării la încovoiere, torsiune şi, mai rar, la întindere şi compresiune. De asemenea, în lagărele de sprijin se transmit forţe transversale şi axiale, primite de la organele de maşini montate pe arbori. Clasificarea arborilor se face după mai multe criterii, conform tabelului 1.3. Tabelul 1.3. Nr. crt. Criteriul de clasificare a arborilor Tipul arborilor 1. tipul solicitării - arbori solicitaţi la torsiune - arbori solicitaţi la încovoiere şi torsiune 2. numărul reazemelor - arbori pe două reazeme - arbori pe mai multe reazeme 3. comportarea la vibraţii - arbori rigizi - arbori elastici 4. poziţia în care lucrează - arbori orizontali - arbori verticali - arbori înclinaţi 1.2. Materiale şi tehnologie Osiile şi arborii se execută din materialele prezentate în tabelul următor: Nr. crt. Tipul materialului Denumirea industrială 1. oţel carbon de uz general 0L42, OL50, 0L60 2. oţeluri de calitate 0LC25, OLC 35, 0LC45 3. oţeluri aliate de construcţie 13 CN 30, 21 Mo MC 12,15 C 08,18 MC, 16 Mo CN oţel turnat forjat pentru obţinerea formei şi a dimensiunilor 5. materiale metalice neferoase alamă, duraluminiu pentru industria de aparate 6. materiale plastice Alegerea materialelor urmăreşte satisfacerea condiţiilor cerute de rolul funcţional şi de siguranţa în exploatare. Acest lucru poate fi obţinut prin alegerea materialelor, dar şi prin soluţii constructive şi tehnologice optime. Solicitările la care sunt supuşi arborii sunt, de regulă, solicitări variabile şi, de aceea, o importanţă deosebită se acordă concentratorilor de eforturi unitare, în consecinţă, prelucrarea mecanică a acestora va fi făcută cât mai atent, întrucât orice zgârietură sau urmă pronunţată, rezultată în urma prelucrărilor mecanice, poate constitui un loc de ruptură. Pentru construcţia arborilor, se recomandă folosirea, atât cât este posibil, a elementelor standardizate. Din punct de vedere tehnologic, arborii se prelucrează, de regulă, prin strunjire. Rectificarea se aplică în zonele de sprijin ale arborelui sau în locurile în care pe el se montează alte elemente. Semifabricatul folosit este un laminat. În cazul arborilor şi al osiilor de dimensiuni foarte mari, aceştia pot fi sudaţi şi apoi supuşi prelucrărilor prin aşchiere. De regulă, alegerea formei adecvate este însoţită şi de aplicarea unor tratamente termice, termochimice şi mecanice, având rol de îmbunătăţire a caracteristicilor. Oţelurile aliate sunt folosite numai în situaţia în care acest lucru este justificat economic şi funcţional. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 3

4 Deşi sunt mai puţin rezistenţi, uneori se adoptă soluţia construirii arborilor din fontă, deoarece aceştia sunt mai puţin sensibili la concentratori de tensiune şi amortizează mai bine vibraţiile, fiind folosiţi în construcţia motoarelor cu ardere internă. Din punctul de vedere al construcţiei, există două categorii de arbori: cu secţiune plină sau cu secţiune inelară. Datorită execuţiei mai uşoare, se preferă arborii cu secţiune plină. Părţile componente ale arborilor (Fig.1.2.) sunt: fusurile; zonele de calare; tronsoanele intermediare (manetoane la arbori cotiţi). Fig Părţile componente ale arborilor a - arbore drept; b - arbore cotit 1 - fusuri; 2 - zone de calare; 3 - tronsoane de calare (manetoane) 1.3. Asamblarea osiilor şi a arborilor Asamblarea osiilor Osiile se fixează prin presare, pene sau şuruburi şi transmit lagărelor în care sunt fixate forţele transversale primite de la organele de maşini pe care le susţin. Asamblarea arborilor drepţi Pentru montarea arborilor drepţi, trebuie parcurse următoarele etape: - pregătirea arborilor şi a cuzineţilor pentru montaj; - montarea propriu-zisă; - verificarea operaţiei de montare. 1. Pregătirea pentru montaj. Operaţia constă în verificarea fusurilor, a părţilor de calare, a canalelor de pene, a canelurilor şi a altor prelucrări ale arborilor. Suprafeţele verificate trebuie să fie netede, fără zgârieturi sau urme de lovituri şi necorodate. Prin ajustare fină, folosind o pânză abrazivă, sunt îndepărtate bavurile, zgârieturile şi petele de rugină. Operaţia nu este recomandată arborilor care au fost supuşi unor tratamente de suprafaţă, nici celor cu acoperiri care prezintă pericolul de a fi îndepărtate. Trebuie acordată o deosebită atenţie axei de simetrie a arborelui, mai ales în situaţia în care pe acesta sunt fixate roţi dinţate, deoarece deformaţiile pronunţate pot provoca o lipsă de paralelism între axele ce susţin roţile ce angrenează. Lipsa de paralelism a axelor roţilor aflate în angrenare conduce la neuniformitatea presiunii pe flancurile dinţilor. 2. Montarea arborilor. Osiile fixe se montează cu ajustaj cu strângere, prin presare în locaşul de susţinere. Pentru aceasta, se foloseşte un dorn, asupra căruia se aplică lovituri de ciocan. Montarea se mai poate face prin presare, folosind dispozitive speciale. După realizarea montajului, este necesară asigurarea asamblării prin folosirea ştifturilor, cuielor spintecate sau a plăcuţelor de fixare. Pentru osiile care au mişcare de rotaţie în cuzineţi, montajul se face cu joc, dar este necesară asigurarea împotriva deplasării axiale. În acest scop, fie se folosesc inele elastice sau inele de reglare, fie osiile sunt executate cu umeri. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 4

5 Înainte de montarea arborilor, se fac următoarele verificări: - se controlează coaxialitatea lagărelor; - se verifică arborii, din punct de vedere dimensional; - se verifică rectiliniaritatea arborilor şi defectele de prelucrare; - se controlează suprafeţele fusurilor şi ale pivoţilor; - se controlează duritatea fusurilor. Operaţia de montaj începe cu ajustarea cuzineţilor după fusurile arborilor. Pentru aceasta, fusurile se şterg cu o cârpă moale şi se acoperă cu un strat subţire de vopsea. Se aşează arborele în lagăre cu toate fusurile deodată, se montează capacele lagărelor la locurile lor şi se roteşte uşor arborele, pentru ca vopseaua de pe fusuri să lase urme pe cuzinet. Apoi se demontează capacele lagărelor, se scoate arborele şi se ajustează cuzinetul, îndepărtându-se urmele de vopsea. Operaţia se repetă, până când se consideră că suprafaţa petelor de vopsea corespunde recomandărilor tehnologice din desenul de asamblare. În final, se fixează capacele lagărelor şi se asigură şuruburile de fixare împotriva autodeşurubării. 3. Verificarea montajului arborilor. Această operaţie se face odată cu efectuarea probelor de funcţionare a maşinii. Un indicator al bunei funcţionări a acestui tip de ansamblu este temperatura de lucru, care nu trebuie să depăşească 65 C. Asamblarea arborilor cotiţi Asamblarea arborilor cotiţi cuprinde aceleaşi faze ca şi la arborii drepţi, şi anume: - pregătirea operaţiei de montare; - montarea propriu-zisă; - verificarea operaţiei de montare. 1. Pregătirea pentru montaj. În această etapă, se verifică aspectul fizic al fusurilor, care trebuie să fie lipsite de urme de lovituri şi coroziune. Canalele de ungere trebuie să fie în perfectă stare. Precizia de execuţie se determină folosind micrometre, comparatoare şi dispozitive special concepute în acest scop. Cuzineţii se verifică din punctul de vedere al stării suprafeţelor, din punct de vedere dimensional, dar şi din cel al aderării fusurilor la suprafaţa cuzineţilor. Suprafaţa de aderare trebuie să aibă o repartiţie uniformă şi să reprezinte aproximativ 70% din suprafaţa cuzinetului. Verificarea se face cu vopsea, în mod asemănător celei aplicate arborilor drepţi. 2. Montarea arborilor constă în aşezarea şi ajustarea arborilor cotiţi în lagăre. Ajustarea fiecărui lagăr se face individual, asemănător arborilor drepţi. O metodă de montaj al acestor arbori este cea a încălzirii prin frecare. Diametrele lagărelor pot fi cu 0,1 mm până la 0,15 mm mai mici decât diametrele fusurilor. Se aşează arborele în lagăr şi apoi, după strângerea piuliţelor, se roteşte arborele, folosind un dispozitiv special, după ce în lagăr a fost turnat ulei din abundenţă. Din cauza presiunii mari de contact şi a frecării, lagărele încep să scoată fum. Se întrerupe rotirea şi se lasă să se răcească lagărul. Procedeul se repetă, până când lagărele nu se mai încălzesc şi arborele se poate roti uşor cu mâna. Se demontează apoi lagărul, se curăţă lagărele, se spală piesele cu petrol lampant şi se execută montarea finală, după uscarea pieselor. Se ţine seama ca la montaj să existe un joc, care să permită ungerea corespunzătoare, conform prescripţiilor din documentaţia tehnică. 3. Verificarea montajului arborelui se realizează odată cu proba de funcţionare a maşinii, ţinându-se seama de faptul că arborele nu trebuie să se încălzească peste C şi nici să aibă o bătaie radială. Asamblarea arborilor din mai multe bucăţi Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 5

6 Majoritatea ansamblurilor din maşini şi utilaje se realizează prin montarea mai multor unităţi, având arbori de intrare şi de ieşire. De aceea, este necesară utilizarea cuplajelor, care au rol de transmitere a momentelor de torsiune între doi arbori coaxiali. Din punctul de vedere al erorilor de coaxialitate, permise la montaj, cuplajele se împart în: - cuplaje care nu permit erori de coaxialitate (cuplaje fixe, cu flanşe, cu bolţuri); - cuplaje care permit mici neconcordanţe de coaxialitate (1-5 ) la montare (cuplaje cu dinţi, cuplaje cardanice, cuplaje elastice). De obicei, arborii drepţi se asamblează folosind cuplaje rigide. Pentru transmiterea unor cupluri mici sau pentru dimensiunile mici ale arborilor, se folosesc cuplaje cilindrice cu ştifturi sau cu pană (Fig. 1.3.). Fig Îmbinarea arborilor prin cuplaje rigide: a - cuplaj cilindric cu ştift; b - cuplaj cilindric cu pană 1,2- arbori; 3 - manşon; 4 - ştift Pentru montare, cele două părţi ale arborelui se fixează în prelungire, cu ajutorul unor prisme, având înălţime reglabilă. Cuplajul se fixează în manşon, în sens radial, cu un şurub, de unul din tronsoane. Celălalt tronson se poate deplasa în direcţia axială, pentru a compensa dilataţiile termice apărute în timpul funcţionării. Pentru montaj, se pot folosi ciocane cu cap moale, iar în situaţia în care ajustajul este aderent la diametrul de centrare al canelurilor, manşonul va fi încălzit în ulei fierbinte, înainte de montaj. Arborii drepţi care transmit cupluri mijlocii fără şocuri se asamblează prin presare cu con (Fig. 1.4.). Fig Arbori drepţi asamblaţi cu con Fig Cuplaje cu flanşe Corpul cuplajului este format din două bucăţi construite din fontă, strângerea realizându-se cu inele de oţel. Strângerea este corespunzătoare dacă loviturile de ciocan aplicate pe inelele de strângere au aceeaşi rezistenţă cu a materialului. Dacă fusurile arborilor şi alezajul cuplajului sunt prevăzute cu canale de pană, ele pot fi folosite şi pentru transmiterea cuplurilor mari. Pentru transmiterea momentelor mari, asamblarea se face folosind cuplaje cu flanşe (Fig. 1.5.), la care centrarea se face cu bordură de centrare sau cu inele de centrare. După centrare, ansamblul se fixează cu şuruburi, asigurându-se împotriva deşurubării. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 6

7 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII Completează spaţiile libere: 1. Osiile sunt organe de maşini care au funcţiunea principală de.....a altor elemente, nu transmit.iar solicitarea principală este.. Osiile pot fi: osii... care sunt... pentru elementele care se rotesc pe ele; osii mobile care se... în..... împreună cu elementele fixate pe ele. 2. Arborii au funcţiunea principală de... a mişcării... şi transmit.. şi Ei sunt solicitaţi la... ca solicitare. şi. 3. Osiile şi arborii se execută din: oţel carbon de uz general..; oţeluri de calitate...; oteluri aliate de construcţie..; materiale metalice neferoase...; materiale plastice. 4. Osiile au solicitarea principală de: a) torsiune şi încovoiere; b) încovoiere; c) torsiune. 5. Arborii sunt organe de maşini supuşi la solicitări Solicitările care apar la arbori sunt solicitări de..., datorate încărcării cu alte elemente şi.solicitarea de...torsiune, datorată rolului de transmitere a...şi uneori solicitarea de datorată poziţiei arborelui sau condiţiilor de funcţionare. 6. În atelierul şcolii, realizaţi un montaj cu arbori, apoi prezentaţi etapele parcurse, materialele folosite şi etapele controlului dimensional. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 7

8 CAPITOLUL 2. FUSURI 2.1. Tipuri. Rol funcţional Fusurile sunt organe de maşini, componente ale arborilor şi ale osiilor, care sprijină arborii în lagăre. Clasificarea fusurilor se face după direcţia pe care acţionează forţa, în raport cu axa de rotaţie: fusuri axiale - unde direcţia forţei este aceeaşi cu axa fusului; fusuri radiale - unde direcţia forţei este perpendiculară pe axa fusului; fusuri radial-axiale - unde forţele sunt perpendiculare pe axa fusului, dar acţionează şi paralel ci direcţia axei. În figura 2.1. sunt prezentate câteva dintre variantele constructive de fusuri: Fig Variante constructive de fusuri a - fusuri radiale; b - fusuri axiale; c - fusuri radial-axiale 2.2. Materiale şi tehnologie Caracteristicile fusurilor sunt, de regulă, aceleaşi ca şi ale arborilor şi ale osiilor cărora le aparţin. Pentru a îmbunătăţi caracteristicile mecanice şi de rezistenţă ale fusurilor, acestora li se aplică tratamente termice sau termochimice. 0 altă soluţie de îmbunătăţire a calităţilor mecanice ale fusului este introducerea presată sau forţată pe arbore a unei bucşe, având caracteristicile cerute. Duritatea suprafeţei fusului trebuie să fie de 2 până la 4 ori mai mare decât a cuzinetului. Suprafaţa fusului se prelucrează cu atenţie, atât din punct de vedere geometric, cât şi dimensional, şi trebuie să asigure o bună aderenţă a lubrifiantului. Pentru creşterea rezistenţei faţă de presiunea de contact la uzură şi aderenţă a lubrifiantului, fusurile de alunecare se acoperă cu o peliculă de material plastic. Materialul folosit, o poliamidă, are avantajul că poate fi înlocuit cu uşurinţă, ceea ce face să crească timpul de utilizare a fusului. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 8

9 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII 1. Alege răspunsul corect. În figura alăturată sunt reprezentate, în ordine: a) arbore, fus radial, fus radial-axial; b) fus radial, fus axial, fus radial-axial; c) arbore, osie montată vertical, lagăr axial; d) osie, fus axial, fus radial-axial. 2. Completează spaţiile libere: Fusurile şi pivoţii sunt organe de maşini care.. arborii în lagăre. După direcţia pe care acţionează forţa în raport cu axa de rotaţie, fusurile pot fi: fusuri... când direcţia forţei este aceeaşi cu axa fusului; fusuri radiale - când direcţia forţei este.. pe axa fusului; fusuri.. - când forţele sunt perpendiculare, dar acţionează şi paralel cu direcţia axei. 3. Identifică tipurile de lagăre din figura următoare: a....; b...; c....; d... Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 9

10 CAPITOLUL 3. LAGĂRE Lagărele sunt organe de maşini care, împreună cu fusurile arborilor sau ale osiilor, formează cuple de rotaţie sau de oscilaţie. Lagărele se pot clasifica după criteriile prezentate în tabelul 3.1. Tabelul 3.1. Nr. Criteriul de clasificare Tipul de Caracterizarea crt. lagăr 1. tipul forţelor de frecare ce apar în timpul cu alunecare forţele de frecare sunt de alunecare funcţionării cu rostogolire forţele de frecare sunt de rostogolire 2. direcţia forţelor principale care radiale rezultanta forţelor este perpendiculară pe axa acţionează în cuplele cinematice geometrică a lagărului axiale rezultanta forţelor are aceeaşi direcţie cu axa geometrică a lagărului radial-axiale rezultanta forţelor acţionează pe o direcţie înclinată faţă de axa lagărului Pentru a se asigura o bună funcţionare, lagărele trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: frecare cât mai mică; precizie cât mai mare în momentul deplasării elementului mobil; funcţionarea cu joc cât mai mic, pentru o variaţie cât mai mare de temperatură; capacitate bună de preluare a sarcinilor; funcţionare bună în regimuri vibratorii şi de şoc; uzură mică şi posibilitatea compensării ei; execuţie uşoară, montare şi demontare uşoară; construcţie simplă şi necostisitoare Lagăre de alunecare. Forme constructive şi materiale Lagărele de alunecare se caracterizează prin faptul că fusul se sprijină pe o suprafaţă cilindrică interioară direct sau prin intermediul unui lubrifiant. Din punct de vedere constructiv, lagărele pot fi simple sau complexe. Cele mai simple lagăre sunt bucşele, care au dimensiuni corespunzătoare fusului şi care sunt executate în corpul piesei. Prin norme şi standarde, sunt stabilite, de cele mai multe ori, forma constructivă şi dimensiunile lagărelor. Atunci când este necesar, când materialul pentru lagăr este foarte scump, lagărul va avea forma unei bucşe care se montează în corpul maşinii. Această formă constructivă are avantajul unei construcţii simple, dar oferă şi posibilitatea înlocuirii bucşelor, atunci când se uzează. Câteva dintre formele constructive de lagăre simple sunt prezentate în figura 3.1. Fig Forme constructive de bucşe Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 10

11 Lagărele complexe se compun din următoarele elemente principale: corpul lagărului; capac; cuzineţi. În figura 3.2. sunt prezentate două variante de lagăre complexe: - lagăr cu capac drept (Fig. 3.2); - lagăr cu capac înclinat (Fig. 3.3.). Fig Variante constructive de lagăre complexe cu capac drept Fig Variante constructive de lagăre complexe cu capac înclinat Elementul principal al unui lagăr este cuzinetul. El se execută din materiale rezistente şi ieftine şi poate fi placat sau căptuşit cu materiale antifricţiune. Buna funcţionare a lagărului, randamentul şi durata de funcţionare depind de caracteristicile fizico-mecanice ale materialelor suprafeţelor în contact, dar şi de raporturile de afinitate sau de antagonie ale materialelor ce formează cupla fus-cuzinet. Alte condiţii ce trebuie îndeplinite sunt corectitudinea execuţiei şi realizarea unei bune lubrifieri. Pentru alegerea materialelor lagărelor, trebuie să se ţină seama de următoarele condiţii: spre a evita factorii care favorizează gripajul între materialul fusului şi cel al cuzinetului, trebuie să existe o afinitate cât mai redusă; pentru a proteja fusul împotriva uzării, rezistenţa acestuia trebuie să fie de 2-4 ori mai mare decât a cuzinetului; rezistenţa la uzare, coroziune şi oboseală a materialului antifricţiune, precum şi cea la sarcini mari trebuie să fie cât mai mare; coeficientul de frecare al materialelor care compun cupla trebuie să fie cât mai mic; materialele suprafeţelor cuplei trebuie să aibă o bună absorbţie a lubrifiantului, dar şi o refacere rapidă a peliculei; temperatura de înmuiere a materialelor trebuie să fie superioară temperaturii de funcţionare a lagărului; conductivitatea termică să fie bună, pentru a uşura transferul de căldură, asigurând astfel o bună răcire a acestuia. Materialele antifricţiune cel mai des utilizate sunt bronzurile cu plumb (Pb-Cu, Pb-Sn-Cu) sau bronzurile speciale (Cu-Pb-Sn-Ni; Cu-Pb-Sn-Ni-Zn). O bună utilizare o au şi aliajele de aluminiu cu Pb, Sn, Zn, Ni sau aliajele pe bază de staniu: Y-Sn 83; Y-Sn 80;Y-Sn 10. Cu mult succes sunt folosite materialele antifricţiune obţinute prin sintetizarea pulberilor de Fe, Cu, Sn, Pb, C (grafit). Pentru obţinerea cuzineţilor, amestecul este presat la temperaturi ridicate. Bucşele astfel obţinute nu mai necesită prelucrări. Ele au o structură spongioasă şi pot absorbi o cantitate importantă de ulei de ungere (25-40%) din volumul lor. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 11

12 După operaţia de sinterizare, bucşele sunt ţinute un timp în ulei fierbinte. Datorită acestui tratament de impregnare, bucşele pot lucra un anumit timp fără ungere. O altă categorie de materiale antifricţiune sunt materialele nemetalice, dintre care putem enumera: materialele plastice, cauciucul, materialele ceramice şi grafitul Funcţionarea lagărelor de alunecare Funcţionarea lagărelor este asigurată de mişcarea de rotaţie efectuată de fusurile arborilor. între fusuri şi cuzinet iau naştere forţe de frecare datorate presiunii exercitate prin forţele de încărcare ale arborelui. Forţa de frecare este definită ca fiind rezistenţa care frânează sau împiedică mişcarea relativă a două corpuri. Funcţionarea lagărului se produce atunci când diametrul fusului este mai mic decât diametrul cuzinetului. Spaţiul rămas liber în interiorul cuzinetului se numeşte joc radial şi este umplut cu un lichid de ungere, numit lubrifiant. Lubrifiantul are rolul de a crea o peliculă între fus şi cuzinet, reducând astfel frecarea, care nu mai are loc între două metale, ci între metal şi o substanţă în stare fluidă. În cazul funcţionării lagărelor, se întâlnesc următoarele faze ale frecării: - frecarea uscată; - frecarea la limită; - frecare fluidă. Frecarea uscată ia naştere atunci când are loc contactul direct între două suprafeţe metalice. Există două teorii care explică frecarea uscată: teoria mecanică şi teoria moleculară. în teoria mecanică, frecarea este considerată ca o rezistenţă la înaintare, datorată asperităţilor suprafeţelor în contact, care se rup la deplasarea relativă a suprafeţelor (Fig. 3.4.). Fig Teoria mecanică a frecării uscate Teoria moleculară consideră frecarea ca fiind rezultatul învingerii interacţiunii automoleculare, a adsorbţiei moleculare sau chiar a unor micropunţi de sudură (Fig. 3.5.) Fig Teoria moleculara asupra frecării uscate La acest tip de frecare, se aplică legea enunţată de Coulomb: F=µ N, unde: F - forţa de frecare; µ - coeficient de frecare de alunecare; N - forţa normală la suprafeţele de contact. Frecarea la limită se defineşte ca o stare de lubrifiere, în care frecarea dintre cele două suprafeţe este determinată de proprietăţile suprafeţei şi de cele ale lubrifiantului. Ea se Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 12

13 caracterizează prin interpunerea unuia sau a mai multor straturi subţiri, moleculare, de lubrifiant, care, de regulă, conduce la evitarea contactului dintre cele două suprafeţe. Se consideră că frecarea la limită se datorează proprietăţilor straturilor monomoleculare de lubrifiant ad-sorbit de suprafeţe (Fig. 3.6.). Fig Frecarea la limită. Frecarea la limită este foarte greu de realizat, deoarece stratul-limită, având o grosime de câteva molecule, nu este continuu. Acest strat va fi străpuns de microasperităţile rezultate la prelucrare chiar şi pe suprafeţe foarte fin prelucrate. Frecarea fluidă presupune folosirea, în afară de stratul adsorbit de cele două suprafeţe, a unui alt strat de lubrifiant, cu grosime mult mai mare decât a celui adsorbit. în acest strat are loc curgerea lubrifiantului. Condiţia de existenţă a acestui tip de frecare este ca asperităţile suprafeţelor să fie complet separate prin lubrifiant. Forţele de frecare care iau naştere în stratul de lubrifiant sunt datorate viscozităţii acestuia şi se determină pe baza legilor de curgere a fluidelor (Fig. 3.7.). Fig Frecarea fluidă Majoritatea lagărelor funcţionează cu ungere. Din momentul pornirii şi până ajung la turaţia de regim, acestea trec prin toate fazele frecării, prezentate în figura 3.8. Fig Fazele funcţionării unui lagăr Dacă asociem fiecărei faze de lucru tipul de frecare, vom avea: înainte de pornire şi în momentul pornirii - frecare uscată; zona turaţiei redusa, înainte de atingerea turaţiei de regim - frecare la limită; zona turaţiei de regim - frecare fluidă; în acest moment, începe antrenarea lubrifiantului în mişcarea de rotaţie, ceea ce duce la modificarea coeficientului de frecare. Funcţionarea lagărelor de alunecare se face, în majoritatea cazurilor, în regim de frecare fluidă. Acest lucru duce la reducerea semnificativă a frecării, la evitarea blocării şi la micşorarea uzării. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 13

14 3.3. Uzarea lagărelor de alunecare Uzarea reprezintă procesul de distrugere a suprafeţelor în contact, în timpul frecării, care este urmat de o schimbare a calităţii, a geometriei şi a proprietăţilor stratului superficial al materialului. Factorii care determină micşorarea uzurii sunt: starea de ungere; natura lubrifiantului; cuplul de materiale fus-cuzinet; aspectul microasperităţilor suprafeţelor în contact. Îmbunătăţirea calităţilor de ungere, precum şi a proprietăţilor fizico-chimice, se face prin adăugarea în uleiuri a unor mici cantităţi de aditivi, conform recomandărilor din tabelul 3.2. Tabelul 3.2. Nr. Tipul aditivului Caracteristici crt. 1. de viscozitate îmbunătăţesc variaţia viscozităţii în funcţie de temperatură 2. de onctuozitate favorizează absorbţia formând un strat aderent pe suprafeţele solide 3. antigripanţi au o activitate pronunţată de fixare a stratului superficial 4. depresanţi facilitează curgerea fluidului la temperaturi coborâte şi micşorează punctul de congelare 5. inhibitori oferă stabilitatea chimică şi împiedică oxidarea 6. anticorozivi împiedică acţiunea de coroziune a lubrifiantului În tabelul 3.3. sunt prezentate diverse tipuri de lubrifianţi, care sunt recomandaţi în scopul micşorării uzurii lagărelor de alunecare. Tabelul 3.3. Nr. crt. 1. Unsorile consistente Tipul de lubrifiant 2. Lubrifianţii solizi 3. Lubrifianţii gazoşi Caracterizare Sunt amestecuri de uleiuri minerale cu un săpun sau un amestec de săpunuri metalice. Se folosesc săpunuri de: calciu, sodiu, aluminiu, bariu sau litiu. Au următoarele proprietăţi: - punctul de picurare, adică temperatura la care unsoarea separă uleiul în faza lichidă, este mai mare decât a mediului ambiant; - au stabilitate coloidală, adică nu se pot separa în componente; - au stabilitate la oxidare; - sunt rezistente la apă. Au forma unei pulberi fine. Ei trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: - eforturile unitare de forfecare să fie mici; - să prezinte afinitate faţă de suprafeţele solide. Aceste condiţii sunt satisfăcute de grafit şi de bisulfură de molibden. Lubrifianţii solizi se folosesc sub formă de pulberi fine sau adăugaţi în lubrifianţii obişnuiţi. Au o viscozitate mică faţă de uleiuri. Se întrebuinţează pentru lagărele cu turaţii foarte mari şi cu sarcini mici. în prezent, drept lubrifianţi gazoşi sunt folosiţi: aerul, azotul şi hidrogenul. 4. Masele plastice Când sunt depuse în straturi subţiri pe suprafeţele aflate în contact, materialele plastice sunt considerate lubrifianţi solizi. Trebuie urmărit ca temperatura de funcţionare a lagărului să nu depăşească temperatura de curgere a materialului şi ca presiunea specifică să se încadreze în anumite limite. La sarcini şi viteze mari, datorită slabei conductivităţi termice şi rezistenţei mecanice insuficiente, se recomandă introducerea unor ingrediente cum ar fi: fibrele de sticlă, grafitul, bronzul sau bisulfură de molibden. 5. Autolubrifianţii Sunt materiale sintetizate poroase, impregnate cu lubrifiant. Se consideră autolubrifianţi şi materialele plastice depuse în straturi subţiri pe suprafeţe de frecare dure (teflon). Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 14

15 3.4. Lagăre cilindrice Din punct de vedere funcţional, lagărele cu fusul alcătuiesc un ansamblu cu rol de susţinere pentru arbore. De aceea, ele se calculează şi se proiectează împreună. Forma lagărului (Fig. 3.9.) este simplă şi asigură o capacitate portantă mare. Fig Lagăr cilindric În schema alăturată, sunt prezentate avantajele şi dezavantajele utilizării lagărelor cilindrice. Lagărele cilindrice se execută din următoarele materiale: - fusul se poate executa din oţel tratat termic; - cuzinetul, respectiv bucşa se poate executa din: - bronz, pentru sarcini mari şi viteze medii; - fontă antifricţiune, pentru presiuni şi viteze mici; - materiale sinterizate, pentru presiuni foarte mici - mase plastice (poliamide); - mase plastice cu fibre textile (textolit); - mase plastice cu lemn (lignofol). Formele constructive ale fusurilor depind de diametrul lor, de solicitări şi de cerinţele locului de utilizare. Pentru fusurile radiale, cel mai simplu lagăr este alezajul realizat în carcasa sau în piesa de susţinere, având, eventual, un orificiu pentru ungere (Fig , a). Poate fi utilizat la solicitări mari, dacă în alezaj se introduce o bucşă metalică confecţionată din una sau mai multe bucăţi (Fig , b). Cuzinetul poate avea formă de flanşă (Fig , c, d) sau, în cazul aparatelor de mare precizie, când cuzinetul este din piatră, este nedemontabil (Fig , e). Fig Soluţii constructive pentru lagăre radiale Acest tip de lagăre prezintă dezavantajul că, după ovalizare, nu mai pot fi schimbate. Pentru a se putea demonta fără deplasarea întregului arbore, se utilizează lagărele secţionate (Fig. 3.11). Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 15

16 Fig Lagăr secţionat 1- corpul la lagărului; 2- capacul lagărului; 3, 7 - şuruburi; 4- cuzinet; 5- distanţiere; 6- locaş de ungere. Capsula acestui lagăr este prinsă cu şuruburi, iar cuzinetul este confecţionat din cel puţin două bucăţi. Când cuzinetul se ovalizează, este posibilă reglarea jocului prin strângerea şuruburilor sau prin eliminarea foiţelor care se găsesc la suprafaţa de separare a capacului de corp. În figura sunt prezentate soluţii constructive pentru ungerea lagărelor radiale, care se poate face: printr-o degajare practicată în partea mai puţin solicitată a lagărului; prin orificii de ungere; prin întreţinere continuă, prin inele de pâslă sau prin bucşe din material sinterizat, lagărele expuse impurităţilor fiind închise cu un capac pentru a evita griparea. Fig Soluţii constructive pentru ungerea lagărelor radiale 1 - arbore; 2 - capac 3.5. Asamblarea lagărelor cilindrice Asamblarea lagărelor cilindrice se realizează diferit, în funcţie de varianta constructivă. Pentru asamblarea unui lagăr axial trebuie avute în vedere următoarele aspecte: - poziţia fusului în cuzinet trebuie să permită permanent ca suprafaţa fusului să fie aşezată în cuzinet, lăsând spaţiul necesar introducerii uleiului pentru ungere; - ungerea suprafeţelor în contact să fie continuă; - să fie prevăzută posibilitatea de reglare a jocului fără demontarea cuzinetului; - materialele din care sunt confecţionate fusul şi cuzinetul să aibă rezistenţă mecanică şi la coroziune adecvate; - înlocuirea cuzinetului să se facă uşor; - fixarea lagărului să fie sigură, uşor accesibilă şi uşor de supravegheat; - răcirea lagărului să fie corespunzătoare, astfel încât acesta să nu depăşească temperatura de regim; - să nu se piardă ulei în timpul funcţionării sau al staţionării; - întreţinerea să fie ieftină şi sigură. Asamblarea lagărelor de alunecare_ 1. Asamblarea bucşelor şi a cuzineţilor executaţi dintr-o singură bucată şi având pereţi relativ subţiri, dacă ajustajul este cu strângere, se realizează în aşa fel, încât să nu fie distrusă bucşa sau cuzinetul. Pentru realizarea acestei asamblări, se folosesc scule şi dispozitive corespunzătoare. Pentru asamblarea bucşelor, se folosesc prese, iar pentru păstrarea formei, sunt folosite dispozitive speciale (Fig ). Fig Montarea bucşelor prin presare Nicovala are rolul de a rigidiza bucşa, dar şi de a transmite forţa de presare. Ghidajul, montat prin înşurubare în nicovală, are rolul de a menţine în timpul montajului coincidenţa dintre axa bucşei şi a găurii. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 16

17 În situaţia în care la locul de montaj nu există o presă şi dimensiunile bucşei o permit, se poate realiza montarea ca în figura Fig Montarea manuală a bucşelor În acest caz, transmiterea forţei de presare se realizează cu o nicovală asemănătoare, cu deosebirea că ghidarea se va face printr-o bucşă, din exterior. Pentru a reduce deformaţiile care pot apărea, ciocanul folosit trebuie confecţionat dintr-un material nemetalic (de exemplu, lemn). După presare, bucşele sunt calibrate, folosind o bilă sau un calibru-tampon (Fig ). Fig Calibrarea bucşelor după montajul prin presare 2. Dacă bucşele şi cuzineţii confecţionaţi dintr-o singură bucată sunt montaţi cu ajustaj intermediar, aceştia trebuie asiguraţi împotriva rotirii. Acest lucru se face folosind şuruburi, ştifturi filetate sau nefiletate, care se montează în gulerul bucşei sau în zona cilindrică a lagărului (Fig ). Fig Soluţii de asigurare împotriva rotirii Cuzineţii lagărelor de alunecare confecţionaţi din două bucăţi se montează cu ajustaj intermediar. Blocarea contra rotirii se realizează prin intermediul unui ştift; acesta blochează de regulă jumătatea inferioară. Blocarea cu ajutorul unui ştift este prezentată în figura Fig Soluţii de blocare a cuzinetului din două bucăţi Ştifturile se montează prin presare în locaşuri, aplicând lovituri cu ajutorul unui ciocan confecţionat din lemn. 3. La asamblarea lagărelor din două bucăţi, trebuie acordată atenţie asigurării jocului dintre fus şi cuzinet, dar şi concentricităţii celor două jumătăţi de cuzinet. Nerespectarea concentricităţii duce la deformarea şi ovalizarea alezajului pentru fus în timpul funcţionării, iar un joc prea mic duce la creşterea forţei de rezistenţă, deci la rodarea prea mare a arborelui. Asigurarea concentricităţii celor două jumătăţi de cuzinet se realizează prin centrarea capacului lagărului, folosind una din soluţiile prezentate în figura Fig Soluţii de poziţionare a capacului de lagăr Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 17

18 Centrarea capacului lagărului se poate realiza astfel: a - cu ajutorul ştifturilor de centrare, introduse presat în corpul lagărului, prin batere cu un ciocan de lemn; b - cu ajutorul canalelor şi al umerilor practicaţi în corpul lagărului; c - folosind cepuri de fixare. La finalizarea operaţiei de montare, capul se fixează cu şuruburi. Pentru realizarea jocului necesar între fus şi cuzinet, se introduc adaosuri de reglare sub formă de foi subţiri de alamă sau de oţel. După montaj, dacă jocul nu corespunde, se scot sau se mai introduc foiţe metalice pentru lagăre de dimensiuni mici, iar lagărele de dimensiuni mari sunt reglate cu şuruburi prevăzute în acest sens. Suprafeţele de contact ale semicuzineţilor vor fi bine verificate înainte de montare în corpul şi capacul lagărului şi eventualele asperităţi vor fi îndepărtate. 4. Realizarea coaxialităţii alezajelor. Când alezajele pentru cuzineţi sunt amplasate într-o carcasă, co-axialitatea alezajelor este dată de precizia de prelucrare a carcasei. Dacă lagărele sunt individuale, deci corpurile acestora sunt montate separat, este necesară efectuarea operaţiei de reglare a coaxialităţii. Pentru lagăre având diametrul mai mare de 150 mm, reglarea se va face cu ajutorul dispozitivului din figura Fig Reglarea coaxialității prin metoda corzii: 1- lagăr; 2 - postament; 3- coardă pian; 4 - rolă; 5 - greutate Metoda constă în trecerea unei corzi de pian cu diametrul de 0,10-0,25 mm de-a lungul axelor lagărelor. După ce coarda a fost fixată în aşa fel încât ea să materializeze axa primului lagăr, este trecută prin lagărele care se reglează apoi peste o rolă şi se fixează cu o greutate. Greutatea trebuie să fie de 0,20-0,50 din forţa de rupere a corzii. Rola este fixată într-un dispozitiv ce-i permite mişcarea pe orizontală şi pe verticală, aşezând coarda în poziţia în care trebuie să se găsească axele lagărelor. În următoarea fază, sunt deplasate lagărele, reglându-se poziţia lor astfel încât ele să devină coaxiale. O reglare mai precisă a poziţiei axelor lagărelor se face cu teodolitul din figura Fig Reglarea coaxialităţii cu teodolitul Reglarea prin această metodă constă în suprapunerea axei optice a alezajului cu axa teodolitului. Mira este montată în alezajul primului lagăr şi se suprapune reticulul mirei cu reticulul teodolitului, formându-se astfel axa optică a primului lagăr. Se mută apoi reticulul la cel de-al doilea lagăr şi, prin reglarea lagărului, se obţine suprapunerea axei acestuia cu axa miră-teodolit. Întreţinerea lagărelor de alunecare constă în verificarea ungerii şi a temperaturii de regim, care trebuie să aibă valori sub temperatura critică. Lipsa lubrifiantului, jocul prea mic, ajustarea necorespunzătoare a cuzineţilor, descentrarea lagărului faţă de arbore, precum şi alimentarea insuficientă cu ulei de ungere sunt cauzele principale care duc la uzarea şi la încălzirea lagărelor. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 18

19 Temperatura de funcţionare a unui lagăr nu trebuie să depăşească temperatura mediului ambiant, de 20 C. Ungerea lagărelor se va face la intervale de timp prevăzute, când va fi verificat şi jocul acestora. Un joc prea mic nu va permite o ungere corespunzătoare, deoarece pelicula de ulei nu va fi continuă. în acest caz, jocul va fi mărit prin slăbirea şuruburilor de reglare sau prin adăugarea de folii metalice. Dacă, dimpotrivă, jocul este prea mare, uleiul se va scurge din lagăr. în acest caz, reglarea se va face prin strângerea şuruburilor sau prin îndepărtarea câtorva din foliile metalice aflate între capac şi corpul lagărului. Defecţiunile cele mai importante care apar în timpul funcţionării lagărelor de alunecare sunt următoarele: - topirea aliajelor antifricţiune, datorită lipsei ungerii sau unui joc prea strâns; remedierea defectului se face prin turnarea unui nou strat de aliaj antifricţiune, precum şi prin reglarea jocului; - uzarea neuniformă a stratului antifricţiune, datorată funcţionării îndelungate; poate fi corectată prin ajustare sau prin reglarea jocului; - uzarea puternică a stratului antifricţiune după un timp scurt, care se datorează lipsei coaxialităţii dintre fus şi lagăr; se remediază prin reglarea coaxialităţii sau prin înlocuirea cuzineţilor; - încălzirea lagărelor, ceea ce provoacă topirea cămăşii antifricţiune, cauzele fiind: alegerea greşită a lubrifiantului, existenţa de impurităţi în lubrifiant, astuparea canalelor de alimentare cu lubrifiant, jocul necorespunzător, faptul că maşinile lucrează la temperaturi ridicate, deformarea fusurilor etc. În toate cazurile în care se observă o încălzire a lagărelor, trebuie oprită imediat funcţionarea maşinii şi trebuie luate măsurile necesare. Verificarea încălzirii lagărelor se face cu ajutorul termometrelor sau cu vopsea termoscopică Rulmenţi. Tipuri. Rol funcţional Rulmenţii sunt lagăre de rostogolire, care au în construcţie un cuzinet cu o formă specială. Mişcarea relativă dintre fus şi lagăr se realizează prin rostogolirea unor corpuri interpuse între aceste suprafeţe, care intră în compunerea rulmentului, În schema alăturată sunt prezentate avantajele şi dezavantajele utilizării rulmenţilor, Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 19

20 La acest tip de lagăre, între fusul arborelui sau al osiei şi piesa de reazem se interpune rulmentul. Ei pot fi montaţi atât pe fusuri orizontale, cât şi pe pivoţi. în funcţie de forţele principale pe care le preiau, rulmenţii pot fi: rulmenţi radiali - când principala forţă pe care o preiau este perpendiculară pe axa fusului; rulmenţi axiali - când forţa preluată este paralelă cu axa fusului; rulmenţi radial-axiali - când forţele preluate sunt şi axiale şi radiale. Părţile componente ale rulmenţilor diferă în funcţie de direcţia de acţionare a sarcinilor. 1. Rulmenţii radiali şi radiali-axiali - inel interior (1), inel exterior (2), corpuri de rulare(3) şi colivie (4) (Fig. 3.21) Fig Elementele caracteristice rulmenților radiali Fiecare tip de rulment are o destinaţie bine determinată, chiar dacă de multe ori domeniile de utilizare se suprapun. 2. Rulmenţii axiali - inel inferior (1), inel superior (2), corp de rulare (3) şi colivie (4) (Fig. 3.22). Fig Elementele componente ale rulmenţilor axiali Inelele rulmenţilor se execută din oţel aliat. Fiecare inel este prevăzut cu 1-2 căi de rulare, în funcţie de numărul rândurilor corpurilor de rulare. Corpurile de rulare se execută din oţeluri aliate de calitate. Colivia este executată din tablă de oţel presată, materiale neferoase, materiale nemetalice şi are rolul de menţinere a corpurilor de rulare la distanţe egale între ele. În tabelul 3.4. sunt prezentate tipurile de rulmenţi şi reprezentările lor, precum şi recomandări pentru utilizarea acestora. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 20

21 Tabelul 3.4. Din punctul de vedere al formei constructive a corpurilor de rulare, clasificarea rulmenţilor se face ca în figura 3.23: rulmenţi cu bile (Fig , a); rulmenţi cu role cilindrice (Fig , b); rulmenţi cu role conice (Fig , c); rulmenţi cu role-butoi (Fig , d); rulmenţi cu ace (Fig , e). Fig Clasificarea rulmenţilor Pentru o bună alegere a tipului de rulment, trebuie să se ţină seama de următoarele reguli: Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 21

22 la sarcini relativ reduse şi la viteze de rotaţie mari, se folosesc rulmenţi cu bile, iar pentru sarcini mai mari, se folosesc rulmenţi cu role; dacă între lagăre poate exista o dezaxare sau dacă arborii sau axele pot căpăta deformări prin încovoiere, se folosesc rulmenţii oscilanţi; pentru solicitări pur axiale, de mărime mijlocie, se recomandă folosirea rulmenţilor axiali cu bile; pentru solicitări radiale şi axiale foarte mari, se folosesc rulmenţii axiali oscilanţi cu role; pentru turaţii mari, la maşinile-unelte ce prelucrează prin aşchiere, se folosesc rulmenţi axiali radiali cu dublu efect; pentru solicitări compuse, se folosesc rulmenţi radial-axiali, cu bile pe un rând, pe două rânduri sau cu role conice; pentru temperaturi ridicate, ce depăşesc 120 C, este necesară utilizarea unor rulmenţi speciali, cu elemente componente executate din mărci speciale de oţel stabilizat prin tratamente termice; se are în vedere şi adoptarea de soluţii constructive pentru eliminarea căldurii, pentru a se putea asigura o ungere corespunzătoare; pentru aparate de uz casnic, aparate de uz medical, ascensoare sau maşini electrice de putere mică, se utilizează rulmenţi radiali cu bile, prevăzuţi pentru condiţii speciale de zgomot. Aceşti rulmenţi au diametrul interior, în general, de până la 50 mm. Soluţia constructivă aleasă trebuie să permită montarea şi demontarea uşoară a ansamblului. Acolo unde este necesar, se poate adopta soluţia folosirii rulmenţilor demontabili sau a rulmenţilor de alezaj conic Asamblarea rulmenţilor Montarea corectă a rulmenţilor determină buna funcţionare a lagărelor, dar şi siguranţa lor în exploatare. Respectarea regulilor de montare şi de demontare a rulmenţilor duce la creşterea preciziei de funcţionare a ansamblului. Durata de funcţionare a unui lagăr cu rulmenţi depinde de alegerea corectă a mărimii şi a tipului de rulment, adecvat condiţiilor specifice de exploatare, dar şi calităţii îmbinării cu piesele vecine. Deteriorarea rulmenţilor înainte de expirarea timpului de funcţionare calculat se datorează în mare măsură montării şi întreţinerii necorespunzătoare. Depozitarea şi manipularea rulmenţilor se face cu deosebită grijă, deoarece aceştia sunt formaţi din componente a căror precizie este de ordinul micro-metrilor. De aceea, trebuie respectate următoarele condiţii: - depozitarea rulmenţilor în zone lipsite de praf, cu umiditate controlată şi cu variaţii minime de temperatură; - stivuirea rulmenţilor pe rafturi compartimentate, curate şi întreţinute corespunzător; - menţinerea ambalajului de fabricaţie în stare intactă în timpul manipulării; în caz contrar, este necesar să se facă o spălare şi reconservare a acestuia, folosind utilaj modern şi personal tehnic calificat. Pentru asigurarea condiţiilor optime de funcţionare, la montarea rulmenţilor se parcurg etapele de mai jos: 1 - verificarea rulmenţilor; 2 - verificarea şi pregătirea fusului arborelui; 3 - verificarea şi pregătirea locaşurilor din carcasă; 4 - montarea rulmenţilor; 5 - etanşarea rulmenţilor; 6 - funcţionarea de probă. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 22

23 1. Verificarea rulmenţilor. Înainte de asamblarea propriu-zisă, se realizează o verificare a rulmentului, operaţie ce cuprinde următorii paşi: spălarea cu benzină pură după despachetare, pentru îndepărtarea unsorii de protecţie; uscarea şi depozitarea într-un loc curat, rulmenţii fiind acoperiţi cu hârtie impregnată sau cu material plastic; verificarea suprafeţelor exterioare, pentru a se constata starea de curăţenie şi absenţa petelor; verificarea tipului şi a dimensiunilor exterioare ale rulmentului, conform prevederilor din proiect; verificarea, cu ajutorul dispozitivelor, a bătăilor radiale şi a bătăii axiale, pentru inelul interior, faţă de inelul exterior (Fig b). Fig a.Verificarea bătăii radiale şi axiale b. Verificarea bătăii radiale şi axiale a inelului exterior, faţă de cel interior La acest dispozitiv, inelul exterior este în consolă, iar inelul interior este fixat pe dorn. La o rotaţie a rulmentului, se citeşte bătaia radiată la comparatorul A şi bătaia axială la comparatorul B. în această situaţie, inelul căruia i se face verificarea este montat în consolă, celălalt inel în corpul dispozitivului, iar la o rotaţie a rulmentului se citeşte bătaia radială pe cadranul comparatorului A, iar la comparatorul B se citeşte bătaia axială. verificarea jocului radial şi axial, rulmenţii putând fi clasificaţi în: - rulmenţi cu joc iniţial redus, folosiţi la ansambluri dificile din punctul de vedere al preciziei de rotire şi al rigidităţii arborilor; - rulmenţi cu joc iniţial mare, folosiţi la ansambluri cu temperatură de funcţionare de peste 100 C, deoarece la aceştia, datorită dilatărilor mari, se reduce jocul radial. O schemă de verificare a jocului radial pentru rulmenţii radiali cu bile este prezentată în figura Fig Controlul jocului radial pentru rulmenții radiali cu bile Controlul se face în felul următor: se reglează comparatorul la zero, în poziţia în care inelul interior al rulmentului este împins în sus, spre inelul exterior. După eliberare, inelul exterior va reveni la poziţia iniţială, datorită greutăţii proprii, ceea ce face ca, pe cadranul comparatorului, să fie indicată valoarea jocului radial. 2. Verificarea şi pregătirea fusului arborelui. Înainte de începerea operaţiei de montare a rulmenţilor, se verifică îndeplinirea următoarelor condiţii: toleranţele dimensionale, de formă şi calitate ale suprafeţei fusului pe care se va monta rulmentul să fie corespunzătoare; suprafaţa fusului trebuie să fie curată, netedă, să nu prezinte urme de coroziune, lovituri sau rizuri; partea frontală a umerilor arborelui să nu prezinte rizuri, urme de lovituri sau bavuri, pentru a permite o bună aderenţă a inelului rulmentului cu arborele; să fie respectată perpendicularitatea umerilor arborelui. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 23

24 Perpendicularitatea umerilor arborelui se verifică folosind comparatorul, ca în figura 3.26., după ce arborele a fost prins între vârfuri. Fig Verificarea perpendicularității umerilor arborilor După verificare, fusul va fi spălat, folosind petrol lampant, şi se va şterge cu cârpe uscate, din care nu se desprind scame. Nu se vor folosi niciodată dălţi. După operaţia de curăţare, se va trece la verificarea dimensională a fusului arborelui. Se vor parcurge următoarele etape: - verificarea dimensională a fusului arborelui se va face folosind un calibru-potcoavă sau un micrometru, respectând schema prezentată în figura Fig Verificarea dimensională a fusului arborelui Măsurarea diametrului şi a abaterilor de formă se va face în mai multe plane, iar în fiecare plan pe cel puţin trei direcţii înclinate la Pentru fusurile lungi, abaterile de formă se verifică plasând o riglă impregnată cu tuş pe direcţie longitudinală. Dacă, după deplasarea înainte şi înapoi a riglei, urma lăsată de riglă este continuă, atunci fusul este drept. Dacă fusul prezintă ondulaţii, linia rezultată va fi întreruptă (Fig ). Fig Verificarea abaterilor de formă pentru fusurile lungi - Pentru fusurile conice, se folosesc calibre-inel. Verificarea se face prin introducerea fusului în interiorul calibrului, după ce acesta a fost impregnat cu tuş. După scoaterea calibrului se verifică modul în care tuşul s-a depus pe fus. Dacă tuşul s-a depus pe întreaga suprafaţă, calitatea acestuia este corespunzătoare. - Pentru fusuri cu diametre mai mari de 140 mm, datorită greutăţii mari a calibrelor, se folosesc dispozitive speciale de control. 3. Verificarea şi pregătirea locaşurilor din carcasă. Pentru aceste piese, verificarea se realizează prin câteva operaţii, şi anume: - interiorul carcaselor se verifică folosind calibre fixe sau se măsoară cu micrometre de interior; - pentru carcasele din două bucăţi, se verifică finisarea suprafeţelor de contact pentru fiecare bucată în parte şi se elimină eventualul joc existent între acestea; nu se admit suprafeţe cu rizuri, bavuri, urme de lovituri sau pete de rugină; - lipsa jocului dintre suprafeţele în contact după montaj se verifică folosind calibrele-lamă (lere de grosime), care nu trebuie să pătrundă între suprafeţe; - după montaj, se verifică forma geometrică a carcaselor, folosind calibre cilindrice, a căror suprafaţă a fost acoperită cu vopsea. Suprafaţa alezajului este corespunzătoare, dacă ea a fost acoperită cu vopsea pe 75% din suprafaţă. 4. Montarea rulmenţilor. Pentru montarea corectă a ansamblului cu rulmenţi, trebuie respectate următoarele condiţii: - inelul cu încărcare periferică se montează pe arbore sau pe carcasă cu ajustaj cu strângere; la montarea cu strângere, se produce dilatarea inelului interior şi comprimarea inelului exterior, Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 24

25 deformaţii ce sunt compensate în anumite limite de jocul interior, asigurat din fabricaţie; trebuie să se păstreze totuşi un anumit joc pentru funcţionare; - axele geometrice ale locaşelor rulmenţilor de pe acelaşi arbore trebuie să coincidă; - elementele sistemului de reazem trebuie să aibă o rigiditate bună, pentru a nu se deforma sub sarcină; - trebuie să fie asigurată etanşarea şi să se realizeze condiţii corespunzătoare de ungere; - montarea şi demontarea rulmenţilor să fie făcute nu prin lovire directă, ci prin intermediul unor piese sau al unor dispozitive care au o duritate mai mică şi dimensiuni potrivite; - se evită lovirea rulmenţilor mari, aceştia montându-se pe arbore după încălzire în baie de ulei; - la montaj trebuie prevăzută posibilitatea dilatării axiale a arborelui. Asamblarea rulmenţilor pe fus sau în carcasă poate fi executată manual sau mecanic. în figura este prezentată modalitatea de asamblare manuală a unui rulment. Montarea normală a rulmenţilor se execută folosind o bucşă de montare, aşezată pe inelul rulmentului, care se îmbină cu o contrapiesă, folosind un ciocan din oţel. Loviturile se aplică axial pe nicovala bucşei de montare. Fig Montarea manuală a rulmenților Este interzisă aplicarea forţei de îmbinare prin lovire directă cu ciocanul a rulmentului, deoarece astfel se deformează căile de rulare, ceea ce duce la distrugerea lor după un scurt timp de funcţionare. În situaţia în care ambele inele ale rulmentului formează ajustaje cu strângere, se foloseşte un dispozitiv ca în figura Fig Montarea rulmenților cu ajustaj de strângere la ambele inele Bucşa se sprijină pe suprafaţa frontală a inelelor interior şi exterior, care este prelucrată adecvat. Pentru producţia de serie, acolo unde este necesar ca forţa de apăsare să fie aplicată progresiv, continuu şi la valori mari, se folosesc prese mecanice (Fig , a) sau prese hidraulice (Fig , b). Fig Reglarea jocului la rulmenţii radial-axiali: a - cu piuliţă; b - cu piuliţa în corpul carcasei Fig Prese pentru montat rulmenţi: a - presa mecanică; b - presa hidraulică Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 25

26 Pentru rulmenţi demontabili, inelele se montează separat pe fus şi pe carcasă, montajul fiind avantajos în situaţia în care ambele inele sunt montate cu strângere. Pentru rulmenţii de dimensiuni mari, deoarece sunt necesare forţe de presare mari, montajul va fi făcut după ce aceştia au fost încălziţi. Acest lucru va evita deteriorarea suprafeţelor în contact, dar conduce şi la mărirea efectului strângerii. Încălzirea rulmenţilor înainte de montaj se realizează în băi de ulei, evitându-se supraîncălzirea acestora, deoarece, la o temperatură de încălzire de peste 120 C, pot apărea modificări în structura oţelului. Uleiul folosit trebuie să aibă proprietăţi anticorozive şi viscozitate mică, pentru a se scurge uşor din rulment, de exemplu, emulsia cu 5% ulei boric. Rezervorul se execută din tablă de oţel cu grosimea de 2-3 mm, având montată, la înălţimea de mm de la fundul lui, o sită sau o plasă metalică, pe care se aşează rulmenţii în timpul încălzirii. Acest lucru evită supraîncălzirea rulmenţilor, dar şi aşezarea lor în zona în care se depun reziduuri. Pentru rulmenţii radial-axiali care se montează cu pretensionare jocul şi forţa de pretensionare se reglează cu ajutorul unei piuliţe montate pe fus (Fig ,a) sau în corpul carcasei (Fig , b). O altă modalitate de reglare a jocului este cu ajutorul capacului carcasei (Fig ), când este nevoie şi de un inel de ajustare între capac şi corpul lagărului; inelul este folosit pentru reglarea rulmentului din exterior, iar bucşa de ajustare pentru reglarea rulmentului din interior. Fig Reglarea rulmentului cu capacul carcasei 5. Etanşarea rulmenţilor. Etanşarea rulmenţilor este realizată în scopul asigurării unei durate de funcţionare normale şi protejării împotriva pătrunderii elementelor nedorite (praf, particule metalice, umiditate, acizi), dar şi pentru menţinerea lubrifiantului în interior. Soluţia de etanşare aleasă depinde de: - tipul de lubrifiant folosit; - sistemul de ungere; - condiţiile de mediu în care funcţionează lagărul; - viteza periferică a arborelui; - temperatura de lucru; - soluţia constructivă aleasă pentru lagăr. Variantele de etanşare ale lagărelor cu rulmenţi sunt grupate în două sisteme: - etanşări cu alunecare (Fig ), realizate cu inele de pâslă, manşoane de cauciuc, cutii de etanşare; Fig Etanșări cu alunecare - etanşări fără alunecare (Fig ), realizate prin canale circulare, inele-labirint, şaibe de etanşare, inele centrifuge. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 26

27 Fig Etanșări fără alunecare 6. Funcţionarea de probă. După ce au fost montaţi şi unşi, rulmenţii sunt supuşi unei verificări, cu scopul determinării următorilor parametri: - zgomotul produs în timpul funcţionării; - variaţia de temperatură produsă în timpul funcţionării. După ce au fost făcute ultimele verificări privind strângerea şuruburilor şi a piuliţelor, se face pornirea de probă. Tot în această etapă de verificare, se urmăreşte dacă inelele de pâslă sunt îmbibate cu ulei şi seu. înainte de pornire, se roteşte preventiv mecanismul de câteva ori, cu mâna. Controlul zgomotului în timpul funcţionării se face prin ascultarea cu mijloace simple, cu tub acustic, operaţie ce este realizată de o persoană specializată. La o montare corectă, zgomotul este uniform, continuu, neamplificat de zgomote particulare deosebite. Zgomotul neuniform şi transformarea lui într-un fluierat sunt datorate defecţiunilor proprii rulmentului, pătrunderii de impurităţi sau lipsei lubrifiantului. încălzirea lagărelor cu rulmenţi se datorează frecării dintre elementele lagărului, care se transformă în căldură. Evoluţia temperaturii în timpul funcţionării unui rulment este următoarea: - la începutul funcţionării, creşte cu C peste temperatura mediului ambiant; - după 2-3 ore de funcţionate, temperatura ajunge la maxim, apoi începe să scadă lent, cu aproximativ 20 C; - la echilibru termic, temperatura se menţine constantă, în intervalul C. Dacă temperatura de funcţionare trece de C, pentru arbore sau carcasă, se aplică o soluţie de răcire. Dacă temperatura de funcţionare a rulmentului continuă să crească după 2-3 ore, funcţionarea va fi întreruptă şi vor fi stabilite cauzele care produc supraîncălzirea. Acestea pot fi: - s-a folosit lubrifiant în exces; - elementul de etanşare cu alunecare freacă puternic pe fus; - există frecare la o piesă în mişcare din lagăr; - rulmentul nu este ales corect. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 27

28 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII Completează spaţiile libere: 1. Lagărele sunt organe de maşini care formează împreună cu fusurile arborilor şi osiilor cuple de. sau de Materialele antifricţiune folosite pentru construcţia lagărelor sunt: bronzuri cu plumb:...; bronzuri speciale...; aliaje de aluminiu cu...; aliaje antifricţiune de sinterizare din pulberi de Frecarea... ia naştere atunci când are loc contactul direct între două suprafeţe metalice. Frecarea... se defineşte ca o stare de lubrifiere, în care frecarea dintre cele două suprafeţe este determinată de proprietăţile...şi cele ale...ea este caracterizată prin interpunerea unuia sau a mai multor.. moleculare de care împiedică. dintre cele două suprafeţe. La frecarea... în afara stratului de lubrifiant adsorbit, mai există un... de.. cu grosime... decât cel adsorbit. 4. La funcţionarea lagărelor, apar următoarele faze de frecare: a) frecare uscată...; b) frecare... înainte de atingerea turaţiei de regim; c) frecare fluidă - în zona.. 5. Lubrifianţii pot fi: a) unsori consistente...; b) lubrifianţi solizi..; c) lubrifianţi gazoşi...; d) mase plastice.; e) autolubrifianţi.. 6. Spaţiul rămas liber în interiorul cuzinetului, după introducerea fusului şi umplerea cu lubrifiant, se numeşte: a) joc radial; b) interstiţiu; c) cuzinet; d) cămaşa cuzinetului. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 28

29 7. Frecarea apărută în timpul funcţionării lagărelor la care, în afară de stratul adsorbit de cele două suprafeţe, mai există un strat de lubrifiant mult mai mare decât cel adsorbit, se numeşte: a) frecare la limită; b) frecare uscată; c) frecare fluidă; d) frecare la turaţie mare. 8. Procesul de distrugere a suprafeţelor în contract în timpul frecării, urmat de o schimbare a calităţii suprafeţelor, a geometriei şi a proprietăţilor stratului superficial, se numeşte: a) uzare; b) distrugerea stratului superficial; c) coroziune; d) oxidare. 9. Materialele antifricţiune folosite la confecţionarea lagărelor prin alunecare sunt: a) bronzuri cu Pb-Cu, Pb-Sn-Cu, Ni; b) Pb-Cu, Cu-Pb-Sn-Ni, pulberi sinterizate cu Fe, Cu, Sn, Pb, grafit; c) fonte, oţeluri, pulberi sinterizate; d) grafit, bronzuri, oţeluri aliate. 10. În laboratorul şcolii, realizaţi operaţiile de: - demontare rulmenţi; curăţire; montare a ansamblului iniţial. Notează etapele parcurse, materialele şi SDV-urile folosite. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 29

30 CAPITOLUL 4. CUPLAJE Cuplajele sunt organe de legătură şi de antrenare, care au rolul de transmitere a mişcării de rotaţie de la un arbore la altul sau de la un organ de maşină la altul. Transmisia se face fără modificarea valorii sau a sensului mişcării. Asamblarea arborilor cu ajutorul cuplajelor trebuie să urmărească formarea unei linii drepte de către axele geometrice ale acestora. În unele situaţii, cuplajele sunt concepute în aşa fel încât să asigure protecţie împotriva solicitării la suprasarcină sau să menţină legătura numai între anumite limite de viteză. Cuplajele trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: - să lucreze cu uzură cât mai mică; - să nu producă zgomot; - să permită întreţinerea uşoară; - montarea, demontarea şi schimbarea pieselor componente să nu creeze dificultăţi; - să compenseze devierile unghiulare, radiale şi axiale din timpul exploatării; - să nu introducă solicitări suplimentare axiale, radiale sau forţe de frecare; - să asigure securitatea muncii. Utilizarea cuplajelor prezintă avantajele şi dezavantajele enumerate în schema alăturată. Clasificarea cuplajelor se face după mai multe criterii, prezentate în tabelul 4.1. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 30

31 Tabelul 4.1. Nr. Criteriul de Tipul cuplajului Caracterizare crt. clasificare 1. Modul în care se cuplaje mecanice Transmisia momentului de torsiune şi a mişcării de rotaţie se realizează transmisia realizează prin elemente mecanice, folosind forţa de frecare, momentului de transmisii dinţate sau gheare. torsiune şi a mişcării cuplaje hidraulice Transmiterea momentului de torsiune şi a mişcării de rotaţie se de rotaţie face prin intermediul fluidelor, folosind: a) presiunea - cuplaje hidrostatice; b) energia cinetică - cuplaje hidrodinamice. cuplaje electromagnetice Momentul de torsiune se transmite prin intermediul forţelor electromagnetice. 2. Modul în care se cuplaje Legătura se stabileşte sau se întrerupe numai prin montare sau realizează legătura permanente între capetele arborilor cuplaje intermitente demontare, deci ele nu pot fi desfăcute în timpul funcţionării lor. Legătura dintre arbori poate fi stabilită sau întreruptă în repaus sau în timpul funcţionării, prin comanda exterioară sau automată, fără a fi necesară demontarea componentelor. Aceste cuplaje se mai numesc ambreiaje. Din grupa cuplajelor intermitente fac parte şi cuplajele de siguranţă, care se desfac la depăşirea unor valori ale turaţiei sau solicitării, precum şi cuplajele cu acţionare rapidă ce realizează un număr mare de cuplări şi decuplări în unitatea de timp şi care sunt frecvent utilizate în construcţiile de mecanică fină şi automatică Cuplaje permanente Cuplajele permanente se realizează în două variante constructive: permanente fixe şi permanente mobile. Alegerea tipului de cuplaj ţine seama de următoarele condiţii impuse în funcţionare: a) modul de funcţionare a motorului şi modul de cuplare a arborilor; b) mediul ambiant în care lucrează cuplajul; c) deformaţiile arborilor la încovoiere şi torsiune ce sunt admise în timpul funcţionării. Cuplajele permanente fixe Cuplajele permanente fixe realizează asamblarea permanentă şi rigidă numai pentru arbori coaxiali. Abaterile de coaxialitate sunt mici (0,002-0,05 mm), pentru a nu introduce solicitării suplimentare în arbori şi reazeme. Cuplajele fixe sunt utilizate: - la arborii lungi din construcţia macaralelor şi a podurilor rulante; la transmisii cu turaţie variabilă; - pentru turaţii mai mici de rot/min; - în situaţiile în care apar momente de inerţie mici, ceea ce permite realizarea de cuplări repetate; - în situaţiile în care, pentru micşorarea momentelor încovoietoare, este permisă montarea cuplajelor în apropierea reazemelor. Cuplajele fixe trebuie să îndeplinească următoarele condiţii de utilizare: - să realizeze transmiterea totală a momentului de torsiune; - să aibă dimensiuni reduse; - să aibă capacitatea de atenuare a zgomotelor şi de preluare a şocurilor, la variaţia regimului de funcţionare a motorului; - să existe posibilitatea interschimbabilităţii pieselor uzate. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 31

32 Cuplajele fixe sunt proiectate şi construite în trei variante: - cuplaje cu flanşe; - cuplaje cu manşon cilindric dintr-o bucată; - cuplaje cu manşon cilindric din două bucăţi. Cuplajele cu flanşe se caracterizează prin faptul că momentul de torsiune se transmite prin frecarea dintre flanşe sau prin intermediul şuruburilor de fixare. Modul de transmitere a mişcării la cuplajele cu flanşe se poate realiza în variantele prezentate în tabelul 4.2. Tabelul 4.2. Cuplajele fixe permit cuplarea arborilor de diametre diferite. Flanşele pot fi: - dintr-o bucată cu arborii, pentru construcţii puternic solicitate; - cu flanşe montate cu pene; - cu flanşe montate prin strângere la cald; - cu flanşe sudate pe arbore. Cuplaje permanente mobile Cuplajele permanente mobile se folosesc atunci când sunt necesare deplasări axiale, radiale sau unghiulare ale arborilor. Datorită posibilităţilor de mişcare relativă dintre elementele componente, aceste cuplaje permit transmiterea mişcării de rotaţie între arbori necoliniari sau cu poziţie variabilă în timpul funcţionării. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 32

33 o Cuplajele cu bolţuri sunt constituite din două semicuplaje, care sunt montate cu pană, la capătul celor doi arbori (Fig. 4.1.). Fig Cuplaj cu bolţuri Bolţurile sunt montate la capătul filetat, pe unul dintre semicuplaje. Ele pătrund în găurile flanşei montate pe cel de-al doilea semicuplaj. La acest cuplaj, transmiterea momentului de torsiune se face prin contactul direct dintre bolţuri şi pereţii găurilor. Bolţurile sunt organe de formă cilindrică sau conică, care înlocuiesc penele longitudinale sau transversale. Ele servesc la realizarea articulaţiilor, la poziţionarea sau la solidarizarea unor organe de maşini, ca organe de siguranţă. Când sunt de dimensiuni mici, se numesc ştifturi. Forme constructive de ştifturi 4.2. Cuplaje intermitente Cuplajele intermitente sau ambreiajele permit cuplarea şi decuplarea celor doi arbori în timpul mişcării lor. Clasificarea cuplajelor intermitente este prezentată în tabelul 4.3. Nr. crt. Criteriul de clasificare Tipuri de cuplaje intermitente Denumire cuplaje comandate - mecanice (o pedală, o manetă) - electrodinamice - electronice 1. Modul în care se face cuplarea cuplaje automate - cuplaje automate centrifuge - cuplaje automate de siguranţă - cuplaje automate pentru sens unic - cuplaje automate cu acţionare rapidă cuplaje intermitente prin contact rigid 2. Modul în care se realizează forţa cuplaje intermitente prin fricţiune sau momentul de cuplare cuplaje intermitente electromagnetice cuplaje intermitente hidraulice o Cuplajele intermitente prin contact rigid Cele mai utilizate cuplaje din această grupă sunt cele cu gheare sau cu dinţi frontali, la care cuplarea se face din repaus sau la viteze mici. Ambreiajul cu gheare (Fig. 4.2.) sau cu dinţi frontali este compus din două discuri, astfel: - unul montat fix pe arborele conducător; - unul mobil, cu posibilitatea de deplasare axială pe arborele condus. Fig Cuplaj cu gheare: 1 - disc fixat pe arborele conducător; 2- disc mobil axial pe arborele condus Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 33

34 Profilul ghearelor se clasifică după cum este prezentat în tabelul 4.4.: Tabelul 4.4. Profilele dreptunghiulare şi cele pătrate sunt mai rar utilizate, deoarece permit ambreierea doar din repaus. Numărul ghearelor variază între z = Manşoanele dinţate se pot confecţiona din oţel, oţel aliat cu Cr-Mn, 41 CN12, călit până la HRC o Cuplajele intermitente cu fricţiune Acest tip de ambreiaje permit cuplarea şi decuplarea atât din mers, cât şi din repaus. Prezintă avantajul că pot face cuplări la orice valori ale vitezei unghiulare ale arborilor, iar la supraîncărcarea arborelui condus, ambreiajul patinează, până ce suprasarcina se micşorează la valoarea de regim. De asemenea, în momentul pornirii are loc o patinare iniţială între discuri, până când turaţia şi încărcarea arborelui cresc progresiv, deci până se ajunge la sarcina de regim fără şocuri. Forţa de cuplare se poate obţine: - prin arcuri; - prin câmpuri magnetice; - manual. Cuplajele intermitente cu fricţiune prezintă dezavantajul uzurii puternice. De aceea, suprafeţele de frecare sunt confecţionate din materiale speciale, cu un coeficient de frecare cât mai mare. Pentru realizarea unui moment de frecare care să aibă valori cât mai mari, se folosesc cuplurile de materiale enumerate în tabelul 4.5.: Tabelul 4.5. Nr. crt. Materialul discului fix Materialul discului mobil 1. oţel călit oţel călit 2. fontă fontă 3. fontă oţel 4. bronz fontă 5. bronz oţel 6. oţel alamă Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 34

35 7. oţel azbest 8. oţel material fibros 9. oţel piele 10. metalo-ceramic oţel 11. metalo-ceramic fontă Aceste materiale au coeficient mare de frecare, rezistenţă la uzură, rezistenţă la temperaturi ridicate şi la coroziune. Cele mai cunoscute cuplaje intermitente cu fricţiune sunt: o Ambreiajele prin fricţiune cu suprafeţe plane, reprezentate în figura 4.3., se caracterizează prin faptul că discurile 1 şi 2 sunt apăsate unul pe celălalt, datorită apăsării exercitate de arcul 3. Discul 1 este un disc montat fix pe arborele motor, iar discul 2 alunecă de-a lungul arborelui condus, cu ajutorul unei pene mobile. Fig Ambreiaj prin fricţiune cu suprafeţe plane o Ambreiajele cu fricţiune conice (Fig. 4.4.) se caracterizează prin faptul că forţa de apăsare Q este mult mai mică decât la ambreiajele plane. Suprafaţa de fricţiune este tronconică, cele două suprafeţe fiind prelucrate sub acelaşi unghi, de măsură a. Pentru a se evita ambreierea bruscă şi blocarea conului, valoarea unghiului a trebuie să fie de Fig Ambreiaj cu fricţiune conic Aceste ambreiajele prezintă următoarele dezavantaje: - au dimensiuni de gabarit relativ mari; - există posibilitatea apariţiei unei forţe axiale neechilibrate, în cazul când suprafeţele nu sunt precis prelucrate; - necesită centrare riguroasă. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 35

36 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII I Completează spaţiile libere: 1. Cuplajele sunt organe de..şi de...care au rolul de...a mişcării de rotaţie de la un arbore la altul fără modificarea...şi...mişcării. 2. Prezentaţi condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească cuplajele permanente fixe. 3. Prezentaţi condiţiile de care se tine seama la alegerea cuplajelor. 4. Criteriile de alegere a tipului de cuplaj sunt: a) caracteristicile de turaţie şi putere ale motorului, deformaţiile la încovoiere şi torsiune ale arborilor, mediul în care lucrează cuplajul; b) turaţia şi viteza periferică a arborilor; c) încărcarea arborilor şi turaţia lor; d) momentul de torsiune transmis şi masa sistemului mobil. 5. Cuplajele intermitente care se desfac la depăşirea unor valori ale turaţiei sau solicitării se numesc cuplaje: a) de siguranţă; b) cu acţionare rapidă; c) comandate; d) automate. 6. Alegerea unui tip de cuplaj se face ţinând seama de: a) mărimea forţelor de întindere; b) mărimea momentelor de torsiune; c) posibilităţile de montaj; d) modul de funcţionare al motorului, deformaţiile permise arborilor la încovoiere şi torsiune. II Demontează un cuplaj din atelierul de şcoală şi notează: părţi componente, ordinea de demontare, ordinea de montare. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 36

37 CAPITOLUL 5. GHIDAJE Ghidajele pentru mişcarea de translaţie sunt sprijiniri care asigură deplasarea relativă a sistemului mobil al aparatului pe un anumit drum (cale de ghidare), preluând forţele care acţionează într-un anumit sens asupra acestuia. Elementele componente ale ghidajului sunt: - glisiera; - elementul susţinut, de regulă mobil; - ghidajul propriu-zis, elementul de susţinere, de regulă fix. Din punctul de vedere al frecării, ghidajele de translaţie pot fi: - cu frecare de alunecare; - cu frecare de rostogolire. De cele mai multe ori, se folosesc ghidajele cu frecare uscată sau mixtă, lubrificaţia fiind utilizată mai ales ca mijloc de prevenire şi de combatere a coroziunii suprafeţelor de lucru. În ultimul timp, au început să fie utilizate ghidajele cu frecare fluidă, cele gazostatice şi cele hidrostatice. Principalele condiţii pe care trebuie să le îndeplinească un ghidaj de translaţie sunt: - frecare şi uzură cât mai mici; - precizie de deplasare; - jocuri mici; - execuţie simplă şi ieftină. Din punct de vedere constructiv, ghidajele se împart în: - ghidaje prin alunecare; - ghidaje prin rostogolire. În figura 5.1. este prezentat un ghidaj prin alunecare. Fig Ghidaj prin alunecare 1. - cilindru;2. - piston; 3.-bielă 5.1. Ghidaje prin alunecare Ghidajele prin alunecare prezintă avantajele şi dezavantajele enumerate în schema alăturată. Materialele utilizate pentru construcţia ghidajelor prin alunecare sunt: - pentru glisieră: oţelurile OLC 40 şi OLC 50 pentru ghidaj şi bronzul sau oţelul obişnuit, textolit; - pentru ghidaj: OL 50, OSC 8 si OLC 30, OLC 40. În cazuri excepţionale, ghidajul se căptuşeşte cu metal alb, iar glisiera se confecţionează din oţel. La alegerea tipului de ghidaj prin alunecare, trebuie să se ţină seama de: - condiţiile de funcţionare ale mecanismului în ansamblu; Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 37

38 - destinaţia mecanismului; - mărimea, direcţia, locul de aplicaţie şi caracterul forţei care produce mişcarea. O problemă importantă o constituie pericolul înţepenirii ghidajului, care se poate produce fie din cauza alegerii incorecte a raportului dintre dimensiunile ghidajului şi punctul de aplicaţie al sarcinii, fie din cauza dilatărilor. Formele constructive ale ghidajelor prin alunecare depind de cerinţele locului de utilizare şi de forma elementelor care trebuie ghidate. O clasificare a ghidajelor de alunecare, din punctul de vedere al formei constructive, este prezentată în tabelul 5.1. Tabelul 5.1 Acţionarea ghidajelor de translaţie se poate face direct, prin apăsare sau prin tragere (Fig. 5.2., a), cu şurub sau cu angrenaj cu cremalieră (Fig. 5.2., b). Fig Modalităţi de acţionare a glisierelor: a - ghidaj acţionat prin tragere; b - ghidaj acţionat cu mecanism cu şurub Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 38

39 5.2. Ghidajele prin rostogolire Ghidajele prin rostogolire se folosesc atunci când se cere o mobilitate mare. în acest caz, frecarea de alunecare este înlocuită cu frecarea de rostogolire. Din punct de vedere constructiv, acest lucru se obţine prin interpunerea unor corpuri de rulare, bile sau role, între suprafeţele de contact. Ghidajele prin rostogolire se împart în: - ghidaje cu bile; - ghidaje cu role. Ghidajele cu bile au un gabarit mai mic decât cele cu role, preiau mai bine forţele şi au o frecare mai mică. Din punct de vedere constructiv, pot fi executate ca un sistem deschis (Fig. 5.3., a) sau închis (Fig. 5.3., b). Pentru dispunerea regulată a bilelor, se folosesc colivii, care la ghidajele deschise au forma dreptunghiulară, iar la cele închise au formă plană şi sunt prevăzute cu un opritor, pentru limitarea cursei. Colivia introduce frecări suplimentare, ceea ce a determinat renunţarea folosirii ei la unele construcţii. La construcţiile de tip închis, este necesară o precizie de execuţie şi de montaj mai mare decât la cele deschise. Fig Ghidaje cu bile a - cu sistem deschis; b - cu sistem închis Ghidajul se execută din OLC 50, OSC 8, OSC 10 necălit, OSC 8,41 C10 - călit, glisiera din OLC 40, OLC 50, iar bilele din oţel Rul 1 şi Rul 2. Ghidajele cu role se caracterizează prin faptul că au corpurile de rostogolire sub formă cilindrică, numite role. Aceste ghidaje au frecarea mai mică decât ghidajele prin alunecare, dar mai mare decât la cele cu bile. Ele pot suporta încărcări mai mari decât cele cu bile, dar au dimensiuni de gabarit mai mari şi sunt mai grele. Ghidajele cu role sunt închise sau deschise, iar din punct de vedere constructiv, pot fi cu role cu suprafeţe cilindrice fără asigurare împotriva rotirii glisierei (Fig. 5.4., a) sau cu asigurare împotriva rotirii glisierei (Fig. 5.4 b., c). Fig Ghidaje cu role Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 39

40 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII 1. Precizaţi elementele componente ale ghidajului de mai jos: 1 - ;2- ;3- ;4- ;5-2. Daţi exemple de utilizare a ghidajelor. 3. Completaţi spaţiile libere: Ghidajele pentru mişcarea de translaţie sunt sprijiniri care asigură...al aparatului pe un anumit drum (cale de ghidare), preluând forţele care acţionează într-un anume sens asupra acestuia. 4. Răspundeţi prin adevărat (A) sau fals (F): 1. Din cauza uzurii, ghidajele nu sunt întotdeauna suficient de precise şi lucrează uneori numai pe o anumită parte sau zonă. 2. La alegerea tipului de ghidaj prin alunecare nu trebuie să se ţină seama de condiţiile de funcţionare ale mecanismului în ansamblu. 3. Materialele folosite pentru glisiera ghidajelor prin alunecare sunt: oţelurile OLC 40 şi OLC 50 pentru ghidaj şi bronzul sau oţelul obişnuit, textolit. 4. înţepenirea se poate produce, datorită alegerii incorecte a raportului dintre dimensiunile ghidajului şi punctul de aplicaţie al sarcinii, sau datorită dilatărilor. 5. Ghidajele prin rostogolire se folosesc atunci când ghidajului nu i se cere o mobilitate mare. 5. Analizează ghidajul unui strung şi notează tipul ghidajului, caracterizarea, condiţiile de funcţionare. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 40

41 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE PARTEA I 1. Alege răspunsul corect. Osiile sunt organe de maşini care au funcţia principală de: a) susţinere a altor elemente; b) transmitere a momentului de torsiune; c) susţinere a altor elemente şi transmiterea torsiunii; d) elemente de legătură. 2. Materialele metalice folosite pentru construcţia arborilor în industria de aparate sunt: a) 16 Mo CN 13; oţel turnat; b) alamă, oţel turnat; c) alamă şi duraluminiu; d) materiale plastice, OLC Materialele folosite pentru confecţionarea osiilor sunt: a) OL 42, bronz cu beriliu, OLC 45, materiale plastice; b) OL 42, alamă, OLC 45, materiale plastice; c) bronz fosforos, OL 42, OL 50, OLC 45; d) OL 42, OLC 45,13 CN 30, Cu Arborii au funcţia principală de: a) transmitere de puteri şi momente de torsiune; b) susţinere a elementelor montate pe ei; c) susţinere a roţilor dinţate; d) elemente de susţinere pentru cabluri. 5. Organul de maşină prezentat în figura alăturată este: a) cablu din oţel; b) cablu textil; c) arbore flexibil; d) arbore în trepte. 6. Arborii sunt solicitaţi în principal la: a) răsucire şi compresiune; b) răsucire şi întindere; c) torsiune şi forfecare; d) torsiune şi încovoiere. 7. În figura de mai jos, sunt reprezentaţi, în ordine: Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 41

42 a) arbore drept, arbore cotit, arbore flexibil; b) arbore în trepte, arbore cotit, arbore flexibil; c) arbore în trepte, arbore cotit, înfăşurare de cablu; d) arbore în trepte, element de acţionare, arbore flexibil. 8. Materialele folosite pentru confecţionarea cuzineţilor sunt: a) OSC 10, bronz, fontă antifricţiune; b) OLC 60A, fontă antifricţiune, materiale sinterizate; c) bronz, fontă antifricţiune, materiale sinterizate, mase plastice; d) OSC 10, OLC 45, OLC 60A. 9. Materialele sinterizate se folosesc pentru confecţionarea cuzineţilor, numai atunci când: a) vitezele sunt mici; b) forţele sunt mari; c) presiunile sunt mari; d) presiunile sunt foarte mici. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 42

43 II. TRANSMISII MECANICE Tema 1. Transmisii prin curele Tema 2. Transmisii prin cablu Tema 3. Transmisii prin lanţuri Tema 4. Transmisii prin roţi de fricţiune Tema 5. Transmisii prin roţi dinţate Tema 6. Norme de protecţia mediului şi NTSM După studierea acestui modul vei învăța: Să execuţi lucrări de reglare şi întreţinere a transmisiilor mecanice. Mecanismele pentru transmiterea mişcării de rotaţie se mai numesc şi transmisii mecanice şi au rolul de a transmite mişcarea de rotaţie, cu sau fără modificarea acesteia. Transmiterea mişcării este însoţită de transmiterea energiei mecanice, deci a forţelor şi a momentelor. Mecanismele mecanice pot fi: cu contact direct, realizat prin: roţi dinţate, roţi de fricţiune, mecanisme cu şurub, mecanisme cu pârghie; cu contact indirect, realizat cu elemente intermediare: fire, cabluri, benzi, curele, benzi, lanţuri. Transmiterea mişcării de rotaţie se poate realiza între două elemente şi indirect, folosind pentru aceasta firele, cablurile, benzile, curelele şi lanţurile. În acest tip de transmisie, distanţa dintre elementul conducător şi cel condus este relativ mare. Transmiterea indirectă a mişcării se realizează cu două elemente: a) elementul de tracţiune; b) roţile. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 43

44 CAPITOLUL 1. TRANSMISIILE PRIN CURELE Transmisiile prin curele sunt utilizate atunci când arborele motor nu poate fi legat direct de arborele condus. Raportul de transmitere este definit ca raport al vitezelor unghiulare sau al turaţiilor celor două elemente între care se transmite mişcarea. El se notează cu i u şi are valoarea dată de expresia: unde: ω 1, ω 2 - vitezele unghiulare ale celor două roţi; n, n 2 - turaţiile roţilor. Semnul plus semnifică mişcarea în acelaşi sens a elementelor mecanismului, iar semnul minus semnifică mişcarea în sens invers. Transmisia se face datorită frecării care ia naştere între bandă şi roţi, şi, de aceea, se mai numeşte şi transmisie prin aderenţă. Transmisiile prin curele sunt ansambluri constituite din: - roţile de curea; - curele; - dispozitive de întindere a curelelor; - dispozitive de schimbare a curelelor de pe roţile antrenate pe cele libere. Roţile de curea se pot monta atât pe fus de capăt, cât şi între lagăre. În figura 1.1. sunt prezentate câteva variante de transmisii prin aderenţă. Fig Transmisii prin curea 1 - arbore conducător; 2- arbore condus; 3- arbore intermediar Câteva scheme de transmisii prin aderenţă sunt prezentate în figura 1.2. Fig Transmisii prin aderenţă în construcţia de aparate În schema alăturată sunt enumerate avantajele şi dezavantajele transmisiilor prin curea. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 44

45 Transmisia prin curele se foloseşte la: - transmiterea mişcării de rotaţie de la un motor; - în industria de aparate; - în industria de aparatură electrocasnică; - la transmisiile de putere. În construcţia de aparate, transmisia pe bază de aderenţă foloseşte drept elemente de tracţiune şnururi din bumbac sau din nailon, cu diametrul cuprins între 1, m, sfori de cânepă cu diametrul mm sau cabluri din sârmă răsucită. Pentru forţe de tracţiune mici, se folosesc şnururi din mătase, benzi metalice din oţel sau bronz fosforos Cureaua Cureaua este elementul intermediar flexibil care este înfăşurat atât pe roata conducătoare, cât şi pe cea condusă. Forme, dimensiuni, material curea Există şi curele articulate, realizate din bucăţi mici din piele identice şi articulate între ele. Curelele late se îmbină prin lipire, prin coasere sau cu elemente de legătură metalice (eclise, agrafe, şuruburi, nituri). După forma secţiunii transversale a elementului de tracţiune, de lăţime l şi grosime s transmisiile pot fi (Fig. 1.3.): transmisii cu elemente late; transmisii cu elemente rotunde; transmisii cu elemente trapezoidale. Transmisiile cu elemente profilate necesită prelucrarea periferiei roţii, în scopul măririi suprafeţei de frecare. Roţile de curea se confecţionează din oţeluri tratate termic (OLC45, 41 MoC11) sau din alamă, bronz sau materiale plastice, pentru industria de aparate. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 45

46 Fig Clasificarea transmisiilor după secţiunea elementului de tracţiune: a - elemente late; b - elemente trapezoidale; c, d - elemente rotunde 1.2. Asamblarea transmisiilor prin curele Corectitudinea montajului influenţează comportarea, precum şi durabilitatea transmisiei prin curele. De aceea se vor controla cu atenţie respectarea toleranţelor legate de paralelismul arborilor, dar şi bătaia radială şi frontală a roţilor de curea. Pentru ca montajul şi funcţionarea să fie corecte, trebuie să se ţină seama de următoarele aspecte: pentru a nu se desface lipitura la curele cu capete lipite, montajul se va face ca în figura 1.4. Fig Curea cu capete lipite la tensiunile cu curele late orizontale, montajul se va face cu ramura conducătoare în partea de jos, pentru ca, datorită greutăţii proprii, să crească unghiul de înfăşurare; pentru a nu-şi pierde flexibilitatea, curelele sunt unse din timp în timp, după ce, în prealabil, au fost spălate cu apă şi săpun; curelele din piele se montează cu partea lucioasă în exterior pentru a creşte coeficientul de frecare cu obada roţii; după montaj, se verifică întinderea curelei prin măsurarea săgeţii pe care aceasta o face la o anumită apăsare; în timpul funcţionării, se verifică dacă roţile se încălzesc, ceea ce indică patinarea curelei; pentru evitarea accidentelor, transmisiile prin curele sunt împrejmuite cu plase sau gratii. Montarea, demontarea şi reglarea transmisiilor cu curele nu se face în timpul funcţionării. Pregătirea montajului necesită parcurgere a etapelor de pregătire pentru montaj: se verifică arborii, fusurile, canalele de pană, canelurile. Soluţiile constructive de asamblare a transmisiilor prin curele sunt ilustrate în figura 1.5. Fig Fixarea roţilor de curea: a - pe alezaj conic cu piuliţă; b - pe alezaj cilindric cu piuliţă; c - cu şaibă fixată prin şuruburi; d - fixare prin strângere Asamblarea se poate face prin baterea roţii cu ciocanul folosind o şaibă, pentru uniformizarea presiunii, sau folosind un dispozitiv de presare (Fig. 1.6.). Fig Dispozitiv de montare a roţii de curea: 1 - roată de curea; 2 - arbore; 3 - bridă fixată pe arbore; 4 - şurub de presare; 5 - manivelă; 6,7 - pârghii; 8 - placă de presare Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 46

47 Roţile de curea libere se montează pe arbore folosindu-se ca lagăr o bucşă de bronz presată în alezajul butucului roţii, iar jocul necesar rotirii se realizează prin ajustare. După ce roţile au fost montate pe arbori se îmbină şi se montează curelele pe roţi. înainte de montare, curelele se întind folosindu-se pentru aceasta maşini speciale. Operaţia de întindere durează câteva zile şi se face sub o sarcină de trei ori mai mare decât sarcina de lucru. Montarea pe roţi a curelelor se face cu partea nelucioasă, deoarece este mai aderentă la roată. Trebuie ca semnul care indică sensul de deplasare al curelei să coincidă cu sensul de rotaţie al roţii pentru a se evita dezlipirea curelei şi sări rea acesteia de pe roată. După montaj se verifică întinderea curelei folosind pentru aceasta un dinamometru. Ca măsură suplimentară pentru asigurarea întinderii curelei se foloseşte o rolă suplimentară. Verificarea montajului constă în: - verificarea bătăii axiale; - verificarea bătăii radiale; - poziţia relativă a celor două roţi. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 47

48 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII 1. Identifică tipurile de transmisii prin curele din figura următoare: 2. Identifică tipurile de curele din figura de mai jos: 3. Analizează un ansamblu de transmisii prin curea (exemplu: transmiterea mişcării de la motorul unui strung spre mecanismul de antrenare a piesei). Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 48

49 CAPITOLUL 2. TRANSMISII PRIN CABLU Transmisiile prin cablu sunt compuse din roţi prevăzute cu un canal practicat pe exterior, prin care este trecut un cablu. Transmiterea mişcării are loc datorită forţei de frecare care ia naştere între cablu şi roată. Transmisiile prin cablu lucrează prin aderenţă, la fel ca transmisiile prin curele. Utilizarea acestor transmisii prezintă avantajele şi dezavantajele prezentate în schema alăturată. Transmisiile prin cabluri se folosesc când: - distanţele dintre arborii conducători şi condus sunt foarte mari, de peste 10 m; puterea ce trebuie transmisă este mare Cablurile Cablurile au o secţiune rotundă şi pot fi clasificate, după materialul din care sunt confecţionate, în: - cabluri textile; - cabluri metalice. Cablurile textile se mai numesc funii, frânghii, odgoane sau parâme. Ele sunt folosite pentru maşini de ridicat sarcini mici, transmisii cu precizie mai scăzută, ancorări care nu prezintă pericol de accidentări şi pe o durată limitată. Cablurile textile sunt formate din toroane răsucite, formate, la rândul lor, din fire răsucite. în secţiune, aceste toroane se înscriu într-un cerc, al cărui diametru se numeşte diametrul nominal al cărui diametru se numeşte diametrul nominal al cablului (Fig.2.1.). Fig Secțiunea cablului Cablurile metalice (Fig. 2.2.) sunt mai des utilizate, datorită faptului că prezintă rezistenţe mult mai mari decât ale cablurilor textile. Fig Tipuri de cabluri Execuţia lor este asemănătoare cu cea a cablurilor textile. în situaţia în care este necesară o mai mare flexibilitate, toroanele din sârmă se răsucesc împrejurul unei inimi vegetale impregnate cu ulei. în acest fel se realizează şi o ungere a fibrelor metalice, ceea ce duce la creşterea flexibilităţii cablului. Calculul cablurilor metalice se face ţinându-se seama de solicitarea acestora la întindere şi la încovoiere. încovoierea apare la înfăşurarea cablului pe roată. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 49

50 Eforturile de strivire şi torsiune apărute în cablu nu pot fi calculate, dar ele au fost constatate în practică. Efectul lor este marcat printr-un coeficient k ce este luat în calculul eforturilor unitare care are valoarea de 0,5-1. Pentru distanţe foarte mari, care depăşesc 100 m, cablurile sunt sprijinite de role de conducere. Cablurile sunt folosite la: transmisii de putere şi de forţă; maşini de ridicat; funiculare, având rol de cabluri purtătoare; susţinerea podurilor suspendate; ancorări. Transmisia cu cablu funcţionează pe baza frecărilor dintre roata de transmisie şi cablu. Cablul este un ansamblu format din fibre textile sau metalice, obţinut prin răsucire sau prin împletire. Se disting cabluri rotunde; cabluri plate; cabluri cu inimă nemetalică; cabluri răsucite spre dreapta sau spre stânga. Cablurile se utilizează la maşini de transportat şi ridicat, la macarale şi la teleferice Asamblarea transmisiilor prin cablu Înnădirea cablurilor este necesară atunci când se impune utilizarea de cabluri de lungimi foarte mari - cabluri purtătoare la funiculare sau la cablurile de tractare. Operaţia este realizată de specialişti, prin despletirea şi reîmpletirea cablurilor pe lungimi destul de mari. în aceste zone, rezistenţa cablului se reduce cu 5-10% din rezistenţa iniţială a cablului. Metodele de montare a roţilor pentru cabluri urmează aceleaşi indicaţii tehnologice ca şi în cazul roţilor de curea. Probleme deosebite apar doar la montajul cablurilor. Fixarea capetelor cablului se poate face prin următoarele metode: a) Formarea unui ochi terminal prin îndoirea cablului şi legarea acestuia cu sârmă pe o anumită porţiune (Fig. 2.3.). Fig Fixarea cablului cu ochi terminal şi sârmă b) Formarea unui ochi terminal şi fixarea acestuia cu braţuri de strângere fixate prin şuruburi (Fig. 2.4.). Fig Fixarea cablului cu ochi terminal şi brăţări de strângere c) Folosirea unui dispozitiv de fixare a capătului de cablu. Capătul de cablu este introdus într-un manşon conic, apoi sârmele de la capăt se despletesc şi se încovoaie ca nişte cârlige. Fixarea se face prin turnarea printre ele a unui aliaj de plumb (Fig. 2.5.). Fig Fixarea cablului cu manşon conic d) Prinderea în dispozitiv demontabil şi fixarea cu şuruburi (Fig. 2.6.). Fig Prinderea în dispozitiv demontabil: 1 - cablu; 2 - piesa de montare a inelului cablului; 3 - piesa de fixare e) Prinderea pe tambur la maşinile de ridicat (Fig. 2.7.): Fig Prinderea pe tambur: 1 - cablu; 2 - pană; 3 - carcasă de fixare Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 50

51 Cablurile se ung cu ulei special, aplicarea făcându-se cu o pensulă sau cu o pană. Uneori ungerea cablului se face prin trecerea acestuia printr-o baie de ulei. Întreţinerea transmisiilor prin cablu constă în: - ungerea periodică; - supravegherea funcţionării fără şocuri şi alunecări; - urmărirea integrităţii cablului (să nu aibă fire rupte). Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 51

52 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII Alege răspunsul corect. 1. Pentru o mai mare flexibilitate, ungerea cablurilor metalice se realizează: a) cu dispozitive de picurare montate la una dintre roţi; b) prin înfăşurarea fibrelor metalice în jurul unei inimi vegetale impregnate în ulei; c) la montaj, pe toată lungimea lui; d) numai atunci când este necesar. 2. Solicitările principale ale cablurilor metalice sunt: a) compresiune şi încovoiere; b) forfecare şi încovoiere; c) întindere şi încovoiere; d) întindere şi răsucire. 3. În figura de mai jos, sunt prezentate două variante de prindere a capetelor cablului: a) fixare cu brăţări de strângere şi fixare cu manşon conic; b) fixare cu ochi terminal, fixare cu manşon; c) fixare cu manşon, fixare cu ochi terminal; d) fixare cu manşon şi fixare cu brăţări de strângere. 4. Transmisiile prin cablu se folosesc atunci când: a) axele arborilor sunt perpendiculare; b) arborii sunt apropiaţi; c) distanţa dintre arborele conducător şi arborele condus este foarte mare; d) distanţa dintre arbori variază în limite largi. 5. Cablurile textile se folosesc pentru: a) sarcini mari, transmisii cu precizie scăzută, ancorări pe durată limitată; b) sarcini mici, transmisii cu precizie scăzută, ancorări pe durată limitată; c) sarcini mici, transmisii cu precizie, ancorări pe durată limitată; d) sarcini mici, transmisii precise, ancorări pe durată lungă. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 52

53 6. Compară diferite modalităţi de transmitere a mişcării prin elemente intermediare, ţinând seama de următorul plan: - definiţie; - avantaje; - dezavantaje. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 53

54 CAPITOLUL 3. TRANSMISII PRIN LANŢURI Transmisia prin lanţuri se realizează între arbori paraleli. Mişcarea se transmite prin înfăşurarea şi angrenarea lanţurilor cu roţile montate pe arbori şi având prelucrată o dantură specială la periferie. Transmisiile cu lanţuri sunt utilizate pentru antrenarea arborilor care lucrează în condiţii grele, situaţi distanţe mici, între 0,5-5 m unul de altul. Acest tip de transmisie prezintă avantajele şi dezavantajele enumerate în schema următoare Lanţul Lanţul este alcătuit dintr-o serie de piese identice, articulate între ele. Elementele lanţului se numesc zale. Din punct de vedere constructiv, lanţurile se clasifică la fel ca în figura Fig Clasificarea lanţurilor: a - lanţ cu zale ovale şi dreptunghiulare; b - lanţ cu zale cârlig; c - lanţuri articulate; d - lanţuri patent; e - lanţuri cu mărgele După modul de execuţie, lanţurile pot fi: calibrate; necalibrate. Materialul din care se confecţionează zalele din oţel, alamă sau bronz Roţile pentru lanţuri Roţile pentru lanţuri ovale sau dreptunghiulare sunt asemănătoare roţilor dinţate, deosebindu-se de acestea din urmă prin profilul dintelui şi lăţimea mai redusă. La aceste transmisii există două forme constructive (Fig. 3.2.). Roţile pentru lanţurile articulate au la periferie dinţi care pătrund în spaţiile dintre plăcuţe (Fig. 3.3.). Pentru a uşura angrenarea, flancurile dinţilor sunt executate sub formă de arcuri de cerc cu diametrul mai mic decât diametrul hoiturilor. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 54

55 Fig Angrenare cu lanţ Gall Fig Transmisii cu lanţuri cu zale ovale: a - zala este culcată pe roată; zala pătrunde într-un şanţ special prelucrat pe periferia roţii Roţile pentru lanţuri cu mărgele au prevăzute locaşuri conice, semisferice alternative sau sferice în care pătrund bilele lanţului (Fig. 3.4.). Fig Roţi pentru lanţuri cu mărgele: a - locaşuri conice; b - locaşuri semisferice; c - locaşuri sferice Prelucrarea acestor roţi este relativ uşoară. în anumite condiţii, ele se pot obţine şi prin turnare sub presiune: materialele folosite sunt oţel carbon de cementare, oţeluri aliate, alamă sau materialele plastice Asamblarea transmisiilor cu lanţuri Montarea transmisiilor cu lanţuri se desfăşoară în mai multe etape: montarea roţilor pe arbori; fixarea lanţurilor; îmbinarea lanţurilor. Montarea roţilor pentru lanţuri se face asemănător montării roţilor de curea sau pentru cabluri, folosindu-se asamblări cu pene sau caneluri. Se verifică apoi bătaia radială şi cea frontală, care nu trebuie să depăşească 0,05-0,06 mm pentru fiecare 10 mm ai diametrului roţii. Trebuie, de asemenea, verificat paralelismul axelor roţilor, dar şi deplasarea relativă a acestora. După stabilirea lungimii lanţului se prind capetele, folosindu-se metoda adecvată pentru fiecare caz în parte, conform prescripţiilor tehnologice. În figura 3.5. este prezentat un dispozitiv pentru prinderea zalelor unui lanţ Gali. Fig Dispozitiv pentru prinderea lanţurilor Gall După montarea lanţului, se verifică bătăile radiale şi axiale, precum şi întinderea lanţului. Verificarea întinderii lanţului se face prin măsurarea săgeţii acestuia sub efectul greutăţii proprii (Fig. 3.6.). Fig Verificarea săgeţii lanţului În timpul funcţionării transmisiei prin lanţ, săgeata nu trebuie să fie mai mare de 0,02 A (A este distanţa dintre axele roţilor de lanţ în milimetri) pentru transmisii orizontale. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 55

56 Transmisiile cu lanţ funcţionează unse. Metoda de ungere depinde de viteza şi pasul lanţului: - la sarcini şi viteze reduse se aplică ungere manuală; - la sarcini mici şi viteze de 1-7 m/s, ungerea se face prin picurare, picăturile căzând pe fiecare rând de zale, în spaţiul dintre eclisa interioară şi exterioară, pe ramura condusă a lanţului; - pentru viteze mai mari de 7 m/s, ungerea se face sub presiune folosind duze cu jet de ulei. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 56

57 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII Alege răspunsul corect: În figura alăturată sunt prezentate, în ordine: a) lanţuri cu zale ovale, lanţuri cu zale cârlig, lanţuri Gall, lanţuri cu mărgele; b) lanţuri cu zale cârlig, lanţuri cu zale ovale, lanţuri Gall, lanţuri cu mărgele; c) lanţuri cu zale ovale, lanţuri Gall, lanţuri cu zale cârlig, lanţuri cu mărgele; d) lanţuri cu zale ovale, lanţuri cu zale cârlig, lanţuri cu mărgele, lanţuri Gall. 2. Arborii între care se face transmisia prin lanţuri au axele: a) paralele; b) în unghi de 90 ; c) în unghi de 60 ; d) în orice poziţie. 3. Transmisiile prin lanţuri au următoarele avantaje: a) evită alunecările pe roţi, transmit sarcini mari; b) evită alunecările pe roţi, uzura zalelor fiind redusă; c) evită alunecările pe roţi, transmit sarcini mari, unghi de înfăşurare pe roţi mai mic decât la transmisia cu curele; d) transmit sarcini mici. 4. Dezavantajele transmisiilor prin lanţuri sunt: a) zgomot mare, uzură mare la articulaţiile zalelor, sensibilitate la şocuri; b) zgomot mare, transmit sarcini mari, uzură mare; c) uzura mare, construcţie complicată, exploatare greoaie; d) montaj complicat, zgomot mare, uzură mare. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 57

58 5. Materialele folosite pentru confecţionarea roţilor pentru lanţuri sunt: a) fonte, bronzuri, alame; b) oţel-carbon de cementare, oţeluri aliate, alamă, materiale plastice; c) bronzuri, oţeluri aliate, materiale plastice; d) alame, fonte, OSC În figura prezentată mai jos sunt reprezentate, în ordine, următoarele transmisii: a) cu lanţuri cu zale ovale, cu lanţuri Gali, roţi pentru lanţuri cu mărgele; b) cu zale, angrenaj roată dinţată-lanţ, roată pentru lanţ Gali; c) cu zale ovale, transmisie cu lanţuri cu mărgele, roată pentru lanţ Gali; d) transmisie cu lanţ cu zale ovale, angrenaj cu lanţ Gali, roată de cursă. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 58

59 CAPITOLUL 4. TRANSMISII PRIN ROȚI DE FRICȚIUNE Transmisiile prin roţi de fricţiune reprezintă cea mai simplă formă de transmitere a mişcării de rotaţie şi a puterii. Ele sunt compuse din două roţi cilindrice sau conice, care se rotesc apăsând una pe cealaltă. Transmiterea mişcării are loc datorită forţei de frecare care ia naştere între cele două roţi. Acest tip de transmisie are avantajele şi dezavantajele enumerate în schema alăturată Rotile de fricţiune Funcţionarea roţilor de fricţiune se bazează pe frecarea creată între suprafeţele de contact ale roţilor. Clasificarea roţilor de fricţiune se realizează după mai multe criterii: În funcţie de poziţia relativă a axelor geometrice de rotaţie ale elementelor conducător şi condus, roţile de fricţiune pot fi: - cilindrice (Fig.4.1., a); - conice (Fig.4.1., b); - variatori de turaţie. Fig Tipuri de roţi de fricţiune: a - cilindrice; b - conice În funcţie de variaţia raportului de transmitere, roţile de fricţiune se clasifică în: a) roţi de fricţiune cu raport de transmitere constant: - roţi de fricţiune netede; - roţi de fricţiune canelate; - roţi de fricţiune conice. b) roţi de fricţiune cu raport de transmitere variabil - variatoare de turaţie cu roţi de fricţiune. Din punctul de vedere al valorii raportului de transmitere, transmisiile cu fricţiune se împart în: Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 59

60 - mecanisme obişnuite, i 12 < 7; - mecanisme neportante, i 12 < 15; - mecanisme acţionate manual, i 12 < 25. Materialele utilizate pentru construcţia roţilor de fricţiune trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: - să aibă coeficient de frecare u. cât mai mare; - să aibă rezistenţă la presiunea de contact; - să aibă rezistenţă la uzură; - să aibă modulul de elasticitate ridicat, pentru ca deformarea permanentă să fie cât mai mică. Pentru transmisiile portante, materialele care se pot utiliza sunt: oţelul pe oţel şi, mai rar, fonta pe fontă. Acest tip de materiale permite realizarea unor roţi cu gabarit redus, dar necesită o prelucrare şi un montaj precis. Fonta prezintă dezavantajul unei rezistenţe scăzute la presiunea de contact. Roţile de fricţiune metal-metal pot funcţiona uscat, când se realizează coeficienţi de frecare mari, sau în băi de ulei, când se realizează o durabilitate crescută. Alte materiale folosite în construcţia roţilor de fricţiune sunt: oţel pe materiale plastice (textolit) - funcţionează uscat, au coeficienţi de frecare mari, forţe de apăsare mici şi nu necesită prelucrare pretenţioasă. Ca dezavantaje menţionăm: un randament scăzut şi un gabarit mare. bandaje din fibre, piele, azbest presat, hârtie stratificata şi cauciuc. Au dezavantajul deformaţiilor mari şi al necesităţii aplicării unui tratament de întărire Roţile de fricţiune cu raport de transmitere constant Din punct de vedere constructiv, roţile de fricţiune se împart în: - roţi de fricţiune cu suprafeţe cilindrice netede; - roţi de fricţiune conice. a) Roţile de fricţiune cu suprafeţe cilindrice netede La roţile cilindrice cu suprafeţe netede, mişcarea de la elementul 1 la elementul 2 se transmite ca efect al frecării produse între suprafeţele laterale ale roţilor, prin apăsarea reciprocă a acestora (Fig. 4.2.). Fig Roţi de fricţiune cilindrice b) Roţi de fricţiune conice Construcţiile care folosesc roţi de fricţiune conice sunt utilizate pentru transmisia periodică a mişcării de rotaţie, datorită uzurii ridicate a suprafeţei de contact, frecarea de alunecare fiind însoţită de frecare de rostogolire. Jocurile de la extremităţile canelurilor sunt folosite pentru a asigura contactul permanent dintre roţi. Cea mai utilizată transmisie cu roţi conice de fricţiune este cea la care axele celor două roţi fac între ele un unghi de 90 (d = d 1 + d 2 = 90 ), ca în figura 4.3. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 60

61 Fig Roţi de fricţiune conice Coeficienţii de frecare pentru transmisiile de fricţiune pot avea valorile din tabelul 4.1. Tabelul 4.1. Materialele cuplului M Condiţii de lucru fonta pe fontă 0,1... 0,15 uscat oţel pe oţel 0,04...0,05 uns oţel turnat pe oţel 0,15...0,18 uscat textolit pe oţel sau fontă 0,2...0,25 uscat fibră pe oţel 0,15...0,2 uscat hârtie pe oţel 0,2... 0,3 uscat piele pe oţel 0,25...0,35 uscat cauciuc sintetic pe fontă 0,5...0,75 uscat Utilizarea roţilor de fricţiune ca transmisii portante este limitată de forţa de apăsare relativ mare, ceea ce duce la încărcarea lagărelor şi la creşterea gabaritelor. Roţile de fricţiune sunt frecvent folosite la construcţia de aparate de comandă, aparate de măsurat şi de calcul (diferenţieri, integrări şi planimetrări), deoarece la acestea sunt necesare sarcini reduse şi presiuni de apăsare mari Variatoare de turaţie cu roti de fricţiune Variatoarele de turaţie cu roţi de fricţiune permit reglarea fără trepte a turaţiei. Se deosebesc de variatoarele hidraulice şi de cele electrice prin simplitate şi gabarit redus, realizând transmisii la parametri la fel de buni. Variatoarele de turaţie cu roţi de fricţiune se întâlnesc în următoarele variante constructive: - variatoare cu roţi de fricţiune cilindrice cu contact frontal şi lateral; - variatoare cu roţi conice. La variatorul de turaţie reprezentat în figura 4.4., roata 1 se deplasează de-a lungul axei şi, ca urmare, are loc o modificare a razei discului 2 şi deci a raportului de transmisie. Mişcarea roţii cilindrice 3 de-a lungul celor două roţi conice egale produce transmiterea mişcării, dar şi modificarea vitezei. Raportul de transmitere se va modifica între o valoare minimă şi una maximă, date de relaţiile: unde: i 12min - raport de transmitere, ω 1, ω 2 - viteze unghiulare, R 1, R 2 - razele roţilor, ξ - coeficient de corecţie. unde: ξ = 1 - e= 0, ,995. Parametrul de bază al variatorilor de turaţie cu roţi cilindrice de fricţiune este numit gama de variaţie Δi a vitezelor unghiulare la elementul condus ω 2 şi este dat de relaţia: Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 61

62 Gama de viteze unghiulare pentru variatorul din figura anterioară variază în limitele Δ i = 2 ~ 4, deoarece pentru diametre prea mari uzura creşte foarte mult. Variatoarele de turaţie cu roţi de fricţiune cilindrice se folosesc ca mecanisme de integrare, înmulţire sau logaritmice. Ele au avantajul construcţiei simple şi al faptului că mişcarea acestor mecanisme este reversibilă. Dezavantajele lor sunt uzura relativ rapidă şi randamentul scăzut. Fig Variatori de turaţie cu roţi de fricţiune cilindrice Variatoarele de turaţie cu roti conice. O variantă de variatori de turaţie cu roţi conice este prezentată în figura 5.5. Fig Variator de turaţie cu roţi conice Gama de variaţie a vitezelor va fi dată de relaţia: Dar ştim că: în această situaţie, gama de variaţie a vitezelor se va obţine cu relaţia: în calculele obişnuite, se dă Δ i şi se determină raportul după care se dimensionează rotile. Aceste variatoare de turaţie au avantajul unei forme constructive simple, dar au randament scăzut şi necesită dispozitive speciale pentru reglarea vitezei Asamblarea mecanismelor cu roti de fricţiune Montarea roţilor de fricţiune se realizează prin ajustaj cilindric sau conic. Problema principală la acest tip de asamblare este transmiterea momentului, care se realizează prin intermediul penelor paralele sau al discurilor, şi fixarea pe arbore, realizată cu ajutorul unui şurub sau al unei piuliţe. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 62

63 Înainte de asamblare, se verifică roţile din punctul de vedere al calităţii suprafeţelor şi din punct de vedere dimensional. După montaj, trebuie să se verifice calitatea transmisiei şi contactul realizat. Fig Mecanism cu disc de fricţiune 1 - disc fix; 2 - disc mobil; 3 - arc elicoidal; M t - moment de torsiune; ω, - viteză unghiulară; D e - diametru exterior; D i - Diametru interior Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 63

64 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII Alege răspunsul corect: 1. Materialele folosite la construcţia roţilor de fricţiune sunt: a) OLC 45 pe OLC 45; bronz, fontă pe materiale plastice, cupru pe cupru; b) oţel pe oţel, fontă pe fontă, oţel pe materiale plastice, bandaje de azbest şi hârtie presată; c) oţel pe oţel, hârtie pe azbest, fontă pe fontă; d) oţel pe materiale plastice, oţel pe oţel, fontă pe oţel. 2. Materialele folosite la confecţionarea roţilor dinţate sunt: a) OL 34, OLC 45, 41 MoC11, bronzuri, alame, materiale plastice; b) OLC 45,41 MoC11, 13 CN 35, alame, bronzuri, materiale plastice; c) cupru, aluminiu, OLC 45, materiale plastice, alame; d) Al 99,5, Cu 5, materiale plastice, alame, bronzuri. 3. În figura alăturată este reprezentat: a) variator de turaţie cu roţi de fricţiune conice; b) transmisie cu roţi conice; c) variator de turaţie cu curea; d) variator de turaţie cu roti dinţate. 4. Mecanismul prezentat în figura alăturată reprezintă: a) mecanism de transmitere a mişcării prin roţi de fricţiune; b) mecanism de transmitere a mişcării de rotaţie cu roţi dinţate; c) variator de turaţie cu roţi conice; d) variator de turaţie cu roţi dinţate. 5 În figura alăturată este reprezentat: a) variator de turaţie cu roţi de fricţiune; b) roti de fricţiune cilindrice; c) roţi de fricţiune cu suprafaţa canelată; d) transmisie cu curea. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 64

65 CAPITOLUL 5. TRANSMISII PRIN ROȚI DINŢATE Mecanismele cu roţi dinţate sau angrenajele sunt cele mai utilizate transmisii mecanice. Angrenajul se defineşte ca fiind mecanismul format dintr-o pereche de elemente profilate (danturate) numite roţi dinţate. Angrenarea este procesul prin care două roţi dinţate îşi transmit reciproc mişcarea, prin acţiunea dinţilor aflaţi succesiv în contact. Transmisiile prin roţi dinţate (angrenaje) sunt folosite pentru transmiterea momentului şi a mişcării de rotaţie între doi arbori. Angrenajele pot fi: - cu roţi dinţate cilindrice; - cu roţi dinţate conice; - melc-roată melcată. În schema de mai jos, sunt enumerate avantajele şi dezavantajele transmisiilor cu roţi dinţate. Folosind mecanisme cu angrenaje, se pot transmite: - mişcări având viteze periferice de la cele mai reduse până la 150 m/s; - puteri de la 0,0001 Kw la Kw. Diametrele roţilor pot avea valori de câţiva milimetri, ajungând până la m, în cazul coroanelor dinţate. - Clasificarea angrenajelor danturate se poate face după: poziţia relativă a arborilor; axa longitudinală a danturii; forma profilului dinţilor; forma suprafeţei de referinţă a danturii. După poziţia relativă a arborilor, angrenajele se clasifică după cum este prezentat în tabelul 5.1. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 65

66 Tabelul 5.1. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 66

67 Din punctul de vedere al vitezei periferice, angrenajele se clasifică după cum este arătat în tabelul 5.2. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 67

68 Tabelul 5.2. Tipul angrenajului angrenaje cu viteza redusă angrenaje cu viteza mică angrenaje cu viteza medie angrenaje cu viteza mare Limitele vitezei periferice 0 < v < 1 m/s 1 m/s < v < 3 m/s 3 m/s < v < 10 m/s 10 m/s < v < 20 m/s angrenaje cu viteza foarte mare v > 20 m/s - Materiale utilizate pentru construcţia roţilor dinţate Alegerea materialelor pentru roţi dinţate trebuie să ţină seama de: sarcinile transmise prin dantură; durata de funcţionare a angrenajului; viteza la care funcţionează; precizia impusă; caracteristicile de rezistenţă ale materialelor; condiţiile de funcţionare, de temperatură, de mediu (coroziv), condiţii electrice, magnetice. Grupele principale de materiale utilizate la construcţia roţilor dinţate sunt prezentate în tabelul 5.3. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 68

69 Tabelul 5.3. Nr. Grupa Tipul crt. materialului materialului 1. metale pe bază de fier 2. metale neferoase 3. materiale nemetalice Denumirea materialelor oţeluri OLC 45,41 MoC11, 50 VC 11, 34 MoCN 15, OLC 15, 18MoCN13, 13CN35. fonte cenuşii fonta maleabilă, fonta cu grafit nodular şi fonta antifricţiune Caracterizare - rezistenţă crescută la uzură, presiune de contact şi solicitări variabile - au avantajul că au rezistenţă bună la uzură - nu sunt recomandate în situaţia în care apar solicitări la încovoiere Domeniu de utilizare - roţi dinţate greu solicitate; - roţi care necesită rezistenţă la oboseală; - solicitări mari ale danturii la presiune de contact asociată cu frecare mare de alunecare şi rostogolire, în condiţii variabile. - angrenaje cu diametre mari şi viteze periferice scăzute; - roţi dinţate greu solicitate; - roţi care necesită rezistenţă la oboseală; - solicitări mari ale danturii la presiune de contact asociată cu frecare mare de alunecare şi rostogolire, în condiţii variabile. alamă - sunt utilizate datorită roţi care lucrează în uzurii relativ mici special în mediu coroziv bronz - au avantajul unei roţi utilizate în domeniul prelucrări aparatelor de măsurat precise; - au proprietăţi antimagnetice; - se foloseşte la viteze şi sarcini mici bachelită - prezintă următoarele textolit lignofol poliamide dezavantaje: - sunt sensibile la umiditate; - nu pot fi utilizate peste anumite policarbonaţii temperaturi-limită (100 C la materialele stratificate şi 80 C pentru poliamidă); - prezintă următoarele avantaje: - amortizează parţial vibraţiile; - reduc zgomotul; - compensează elastic erorile de danturare, datorită modulului de elasticitate relativ redus. - aparatură electrocasnică - jucării - Tratamente termice aplicate materialelor În scopul îmbunătăţirii durităţii suprafeţelor de lucru oţelurilor le sunt aplicate diferite tratamente termice, în funcţie de scopul urmărit în exploatare (tabelul 5.4.): Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 69

70 Tabelul 5.4. Nr. Tratament crt. termic aplicat 1. Călirea superficială Caracterizare Este realizată prin încălzire cu flacără sau cu curenţi de înaltă frecvenţă. 2. Cementarea Este un tratament urmat de călire, aplicat în scopul realizării rezistenţei corespunzătoare la rupere şi la uzură a dinţilor. 3. Nitrarea Este un tratament termochimic realizat în scopul durificării straturilor superficiale. Prezintă dezavantajul realizării unor straturi subţiri, ce pot fi înlăturate printr-o uzură mai mare sau sub efectul unor sarcini importante 4. Cianurarea Asigură o durificare de suprafaţă, ceea ce împiedică rectificarea danturii. Funcţionarea angrenajelor astfel tratate necesită o ungere foarte bună. Domenii de utilizare Se foloseşte la roţile de dimensiuni relativ mici, confecţionate din oţel carbon şi unele oteluri aliate Se aplică oţelurilor aliate Se aplică oţelurilor aliate Se aplică oţelurilor aliate 5.1. Angrenaje cu roţi cu dinţi drepţi Roţile dinţate sunt organe de maşini de formă cilindrică, conică sau hiperboloidă ce sunt prevăzute la periferie cu dinţi. La aceste organe de maşini transmiterea mişcării se realizează prin contactul direct dintre dinţii roţilor care angrenează. Clasificarea roţilor dinţate se face după mai multe criterii, prezentate în tabelul 5.5. Tabelul 5.5. Nr.crt. Criteriul de clasificare Denumire 1. după forma de bază cilindrică conică hiperboloidă 2. după aşezarea dinţilor faţă de axa roţii cu dinţi drepţi cu dinţi înclinaţi cu dinţi curbi 3. după profilul dinţilor evolventă cicloidă de ceasornicărie bolţuri 4. după contur circulare necirculare Prelucrarea danturii se face cu ajutorul sculelor al căror profil numit generator este o cremalieră de referinţă inversă. Cremalieră de referinţă inversă este cremalieră la care capul dintelui profilului generator corespunde piciorului dintelui cremalierei de referinţă. Rostogolirea profilului generator pe un cilindru determină reproducerea pe suprafaţa acestuia a cremalierei de referinţă, deci a unei danturi de pas p, modul m, cap a, picior b şi înălţime h (Fig. 5.5.). Fig Elementele cremalierei de referinţă Mărimile caracteristice ale profilului de referinţă la valorile standardizate, respectiv ale cremalierei generatoare, determină mărimea dinţilor Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 70

71 roţilor dinţate. De aceea, în cazul în care cremalieră angrenează cu o roată având diametrul infinit, se obţine o cremalieră similară cu cremalieră conductoare. Două roţi dinţate cu acelaşi profil pot angrena dacă fiecare angrenează cu aceeaşi cremalieră. De aceea, pe baza elementelor geometrice ale cremalierei de referinţă se determină elementele geometria ale danturii roţilor dinţate. Ţinând seama de faptul că o roată dinţată poate angrena cu o cremalieră cu flancuri drepte, profilul roţilor dinţate poate fi executat cu ajutorul unor scule numite cremalieră-sculă sau sculă-pieptene, iar metoda se numeşte prelucrare prin rostogolire sau prin rulare. Elementele roţii dinţate sunt reprezentate în figura 5.6. Fig Elementele geometrice ale roţilor dinţate Semnificaţiile elementelor din figură sunt prezentate în tabelul 5.6. Nr. crt Simbol Denumire Definiţie 1 R r raza cercului Este raza unui cerc convenţional, pe care se definesc modulul şi pasul roţii (cilindrului) de dinţate. rostogolire 2 R e raza cercului de vârf Delimitează spre exterior dintele. (exterior) 3 R i raza cercului de Delimitează spre interior dintele. fund (interior) 4 h înălţimea dintelui Este distanţa măsurată radial între cercul de fund şi cercul de vârf h = a + b. 5 P pasul dintelui Este arcul măsurat pe unul din cercurile cu centrul în 0 între două puncte identice de pe doi dinţi consecutivi. Dacă notăm cu D diametrul pe care calculăm pasul roţii dinţate şi cu z numărul de dinţi ai roţii avem relaţia: 6 s d lăţimea dintelui p =s d + s g 7 s g lăţimea golului 8 z numărul dinţilor între lungimea cercului de divizare πd d, numărul de dinţi z şi pasul roţii 9 D d diametru de dinţate există relaţiile: divizare z p =πd d, de unde: 10 m modulul Modulul m şi numărul de dinţi z sunt parametrii de bază pentru calculul mecanismelor cu roţi dinţate: ; Pentru ca două roţi dinţate să angreneze, trebuie ca ele să aibă acelaşi pas, deci p 1 =p 2 =p dar cum rezultă că este nevoie ca m 1 = m 2 = m. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 71

72 Elementele geometrice ale angrenajului sunt prezentate în figura 5.7. Fig Elementele geometrice principale ale unui angrenaj Raportul de transmitere i este raportul numerelor de dinţi ai celor două roţi, z, şi z 2. Relaţia generală care exprimă raportul de transmitere este: Teoretic, s d = s g, practic însă, egalitatea acestor dimensiuni ar putea produce blocarea angrenajului, din cauza erorilor de execuţie şi a celor de montaj, precum şi a deformării dinţilor în timpul funcţionării. Constructiv: s g > s d, având grijă ca p = s d + s g. În acest fel, apare jocul de flanc j = s g - s d, care permite funcţionarea fără blocare a angrenajului Angrenaje cu roti dinţate conice Angrenajele cu roţi dinţate conice transmit mişcarea de rotaţie schimbând direcţia acesteia sub un unghi oarecare. Cel mai frecvent caz este acela în care axele roţilor care angrenează fac între ele un unghi de 90. Roţile conice pot fi: cu dinţi drepţi; cu dinţi înclinaţi; cu dinţi curbi. Roţile de acest tip pot funcţiona până la viteze de v = m/s. Câteva exemple de roţi dinţate conice sunt prezentate în figura 5.8. Pentru raportul de transmitere / avem: Fig Roţi dinţate conice 5.3. Angrenaje melc - roată melcată Angrenajele melc-roată melcată se folosesc pentru transmiterea mişcării între arbori ale căror axe se încrucişează în spaţiu, de regulă sub un unghi de 90. Angrenaje cu şurub melc şi roată melcată se compun din: 1) melc sau şurub fără sfârşit, care este un şurub cu filet trapezoidal; 2) roata dinţată melcată, care este o roată dinţată având dinţii înclinaţi sub acelaşi unghi cu spira filetului. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 72

73 Mişcarea se transmite de la melc la roată, şi invers numai în cazuri speciale, iar atunci sunt necesari melci cu mai multe începuturi, cu pas foarte mare. Câteva exemple de angrenaje melc - roata melcată sunt prezentate în figura 5.9. Fig Angrenaje melc-roată melcată 5.4. Angrenaje cu roţi dinţate necirculare Angrenajele cu roţi dinţate necirculare sunt folosite pentru transmiterea unor mişcări cu raport de transmitere variabil, dar şi pentru reproducerea de mişcări generate de o anumită funcţie. Sunt utilizate la maşinile de calculat sau la mecanismele de măsurat. Pentru asigurarea unei mişcări continue, conturul de rostogolire este închis (Fig ), iar pentru o mişcare limitată la un unghi oarecare, mişcarea şi forma constructivă sunt limitate de un unghi cuprins, de regulă, între Fig Roţi necirculare: a - cu contur închis; b - cu contur deschis 5.5. Mecanisme cu roti dinţate Mecanismele cu roţi dinţate sunt alcătuite din mai multe perechi de roţi dinţate, cu scopul obţinerii de rapoarte de transmitere mari sau foarte mari. Din punct de vedere funcţional, mecanismele cu roţi dinţate pot fi: - reductoare - când micşorează viteza unghiulară a arborelui condus; - multiplicatoare - când măresc viteza arborelui condus. Mecanismele cu roţi dinţate pot transmite mişcarea în acelaşi sens de rotaţie sau în sens invers. Din punct de vedere constructiv, mecanismele cu roţi dinţate pot fi: cu axe fixe, numite şi trenuri de roţi; cu axe mobile, numite mecanisme planetare sau diferenţiale. În calcule interesează mai ales determinarea raportului de transmitere total şi apoi calcularea parametrilor geometrici ai roţilor dinţate componente. > Mecanisme cu roţi dinţate dispuse în serie (Fig ) Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 73

74 Fig Mecanisme cu angrenaje în serie Raportul de transmitere al acestui mecanism este: unde: i ln - raportul de transmitere; z 1 n - numărul dinţilor roţilor aflate în angrenare. Raportul de transmitere nu este influenţat de roţile intermediare, în schimb sensul de mişcare este schimbat de fiecare roată componentă a lanţului de transmisie. > Mecanisme cu angrenaje în cascadă(fig ) Fig Mecanism cu angrenaje în cascadă Raportul de transmitere total pentru mecanismul din figura este:, şi, deci, mişcarea la ieşirea mecanismului va avea sens invers rotirii de intrare. În general, avem raportul: unde m = n/2 şi reprezintă numărul angrenajelor aflate în transmisie. La angrenajele în cascadă, raportul de transmitere este influenţat de fiecare pereche de roţi aflată în transmisie, deci nu există roţi parazite. De aceea, raportul de transmitere este mult mai mare comparativ cu transmisia serie, care foloseşte acelaşi număr de roţi dinţate, având fiecare acelaşi număr de dinţi. În figura este prezentată secţiunea unui reductor cu angrenaje combinate. El are roţi cilindrice, roţi conice şi angrenaje melcate, la care intrarea n i şi ieşirea n e sunt dispuse sub un unghi de 90. Fig Reductor cu roţi dinţate Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 74

75 5.6. Asamblarea roţilor dinţate 1. Pentru montarea unui angrenaj se execută o serie de operaţii pregătitoare, şi anume: - se verifică profilului roţilor dinţate, grosimea dinţilor şi pasul roţilor dinţate, care trebuie să fie acelaşi; - se verifică rugozitatea suprafeţelor dinţate; - se verifică rectiliniaritatea arborilor şi a fusurilor (nu trebuie să aibă încovoieri, ciupituri, crăpături, pete de rugină); - se verifică starea şi aspectul canalelor de pană şi ale canelurilor; - se curăţă apoi bavurile de pe marginile dinţilor şi ale canalelor de pană; - se curăţă urmele de murdărie, pilitura şi aşchiile rămase de la ajustare; - se verifică penele şi canalele de ungere; - se spală roţile şi apoi se usucă prin suflare cu aer comprimat. 2. Montarea roţilor pe arbori se face prin lovituri de ciocan, aplicate prin intermediul unei bucşe, pentru a obţine o asamblare uniformă pe arbore, sau folosind dispozitive de presare, mecanice, hidraulice sau pneumatice. Fixarea roţii pe arbore se face prin diferite metode (Fig ), conform cerinţelor din proiect. Fig Fixarea roţilor dinţate pe arbore: a - prin pană şi piuliţă; b - prin bolţuri; c - prin şuruburi sau ştifturi; d - prin arbore canelat şi piuliţă La fixarea roţii dinţate pe arbore, pot apărea o serie de defecte. Dintre acestea enumerăm: - asamblarea strâmbă, cauzată de neglijenţă, neatenţie sau efectuarea defectuoasă a operaţiei (exemplu: lovituri directe cu ciocanul aplicate roţii). Defectul poate fi constatat cu ochiul liber sau prin măsurarea bătăii frontale cu comparatorul; - deformarea roţii cauzată de forţa mare de strângere existentă între arbore şi butucul roţii. Acest defect poate fi constatat cu ochiul liber, sau atunci când este verificată bătaia radială sau frontală; - alunecarea roţii pe arbore, cauzată de prelucrarea incorectă a alezajului roţii. Verificarea se face prin lovire uşoară, cu un ciocan, în zona suprafeţei frontale, iar remedierea se face prin înlocuirea roţii; - contactul incorect între gulerul arborelui şi partea frontală a roţii. Acest defect este verificat cu ajutorul calibrelor de interstiţii. În figura sunt prezentate câteva defecte apărute la montarea roţilor dinţate. Fig Defecte apărute la asamblarea roţilor dinţate: a - alezaj incorect executat; b - deformarea roţii datorită forţei de strângere; c - asamblare strâmbă; d - contact neetanş 3. După montarea roţilor dinţate, se aşează arborii în lagăre (Fig ) şi se verifică: - paralelismul arborilor pe care sunt montate roţile; - bătaia radială şi frontală a roţilor; - distanţa dintre axele arborilor şi lagăre; - angrenarea roţilor dinţate. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 75

76 Fig Verificarea asamblării roţilor dinţate 4. Verificarea angrenării constă în măsurarea jocului flancurilor dinţilor conjugaţi şi în determinarea petei de contact. Măsurarea jocului se face: - cu calibre introduse prin partea frontală a dinţilor, în momentul contactului lor pe linia centrelor; - folosind o sârmă de plumb aşezată în lungul dinţilor şi rotind angrenajul cu mâna, sârma se turteşte între dinţi. Grosimea sârmei turtite indică mărimea jocului. Verificarea complexă a preciziei alezajelor lagărelor şi a paralelismului danturilor cu axele de rotaţie ale arborilor se face cu ajutorul petei de contact. Pentru o execuţie precisă a pieselor şi pentru un montaj corect, pata de contact trebuie să aibă o poziţie centrală, ca în figura 5.17, a. Fig Pata de contact la angrenaje cilindrice: a - pata de contact centrală; b, c - montaj necorespunzător Pentru acest tip de verificare, se unge cu vopsea una din roţi şi se roteşte ansamblul cu mâna. Angrenarea este corectă dacă petele de vopsea rămase pe roata condusă acoperă flancurile dinţilor, în partea centrală a acestora, pe o porţiune de aproximativ 75% din suprafaţă. Verificarea se face pe ambele flancuri ale dinţilor, rotind angrenajul în ambele sensuri. Angrenajele conice sau melc-roată melcată se asamblează în acelaşi mod, verificarea principală fiind cea de la pata de contact. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 76

77 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data APLICAȚII Alege răspunsul corect. 1. Variatoarele de turaţie se folosesc pentru a obţine în timpul funcţionării: a) distanţe variabile între roţi; b) momente de diferite valori; c) forţe de diferite valori; d) rapoarte de transmisie de diferite valori. 2. Variatoarele de turaţie cu roti dinţate, care micşorează viteza unghiulară a arborelui condus, se numesc: a) multiplicatoare; b)angrenaj cu roţi dinţate; c) reductoare; d) mecanisme cu roţi dinţate. 3. Variatoarele de turaţie care măresc viteza arborelui condus se numesc: a) transmisii cu roţi dinţate; b) multiplicatoare; c) trenuri de roţi dinţate; d) angrenaje. 4. Mecanismele cu roţi dinţate care sunt construite cu axe mobile ale roţilor dinţate se numesc: a) multiplicatoare; b) reductoare; c) trenuri de roţi; d) planetare sau diferenţiale. 5. Mecanismele pentru transmiterea mişcării de rotaţie cu contact direct sunt: a) roţi de fricţiune, roţi dinţate; b) transmisii cu curele, roţi dinţate; c) transmisii cu lanţuri, cu roţi cu fricţiune; d) cu cabluri, cu şurub. 6. În figura de mai jos este reprezentat: a) angrenaj melc-roată melcată; Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 77

78 b) angrenaj conic; c) transmisie cu cremalieră; d) transmisie cu roţi necirculară. 7. Compară diferite modalităţi de transmitere a mişcării prin elemente intermediare, ţinând seama de următorul plan: - definiţie; - avantaje; - dezavantaje. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 78

79 CAPITOLUL 6. NORME DE PROTECŢIA MEDIULUI ȘI N.T.S.M Norme de protecţia muncii în atelierele de montaj În atelierele de montaj şi întreţinere, se iau o serie de măsuri, în scopul protecţiei împotriva accidentărilor şi pentru evitarea deteriorării organelor de maşini. Printre aceste măsuri, putem enumera: - temperatura în interiorul atelierului trebuie să fie optimă pentru desfăşurarea activităţii (temperatura ridicată micşorează atenţia şi percepţia, iar cea scăzută micşorează mobilitatea lucrătorilor); - măsuri de mecanizare şi automatizare, în special a operaţiilor grele şi cu risc crescut de accidentări; - curăţarea aerului de gaze, praf, aburi prin ventilaţie; - atelierele de reparaţii şi întreţinere trebuie să fie bine iluminate, atât ziua, cât şi noaptea; - protejarea instalaţiilor electrice împotriva electrocutării şi legarea aparatelor şi instalaţiilor la pământ; - verificarea înainte de utilizare a instalaţiilor de ridicat (cabluri, lanţuri, scripeţi); - ancorarea maşinilor şi a instalaţiilor în timpul transportului; - evitarea staţionării muncitorilor în raza de acţiune a macaralelor; - mecanismele de ridicat şi transportat să fie manevrate numai de personalul calificat în acest scop; - respectarea regulilor prescrise pentru personalul care manevrează substanţele necesare spălării pieselor (mănuşi, măşti de gaze, interzicerea folosirii flăcării deschise, depărtarea de locurile de sudare); - verificarea stării utilajelor şi dispozitivelor folosite; - îndepărtarea aşchiilor de pe maşini; - respectarea regulilor de depozitare a pieselor. Echipamentul individual de protecţie reprezintă mijloacele cu care este dotat fiecare participant în procesul de muncă şi constituie un element foarte important în protejarea împotriva factorilor de risc. Echipamentul se acordă obligatoriu şi gratuit tuturor salariaţilor, precum şi altor categorii participante la procesul muncii, în conformitate cu Normativul-cadru de acordare şi utilizare a echipamentului individual de protecţie, elaborat de Ministerul Muncii, Solidarităţii Sociale şi Familiei şi aprobat prin Ordinul nr. 225/1995. Pe baza acestuia, angajatorul este obligat să întocmească lista internă de dotare cu EIP (Echipament Individual de Protecţie) adecvat executării sarcinilor de muncă în condiţii de securitate. Alegerea echipamentului individual de protecţie se face în funcţie de riscuri, alegându-se tipul, aplicându-se anumite standarde şi folosind anumite marcaje. Prevenirea accidentelor de muncă şi a bolilor profesionale se face prin introducerea pe piaţă şi prin utilizarea doar a acelor echipamente individuale de protecţie care menţin sănătatea şi care asigură securitatea utilizatorilor, fără a aduce atingere sănătăţii sau securităţii altor persoane, animale domestice ori bunuri, atunci când sunt întreţinute adecvat şi utilizate conform scopului prevăzut. Utilizarea EIP este permisă dacă: este conform reglementărilor tehnice aplicabile; este corespunzător riscurilor pe care le previne, fără a induce el însuşi un risc suplimentar; răspunde condiţiilor existente la locul de muncă; Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 79

80 ţine seama de cerinţele ergonomice şi de sănătate ale angajatului; este adaptat conformaţiei purtătorului. În cazul dereglării sau degradării normale a acestuia, respectiv al pierderii calităţii de protecţie, se acordă obligatoriu un nou echipament. Degradarea sau pierderea lui, înainte de termenul de utilizare prevăzut, din vina purtătorului, atrage răspunderea acestuia pentru prejudiciul cauzat, potrivit legii (art. 13, Legea nr. 90/1996, republicată) Reguli generale de protecţia muncii şi PSI pentru elevi, în activităţile din laborator 1. Hainele folosite în timpul lucrărilor practice să fie simple, să nu aibă elemente volante care să poată încurca efectuarea lucrării. în timpul lucrărilor practice efectuate cu mâna este de dorit să nu se poarte inel proeminent. Părul lung trebuie să fie legat. Purtarea halatului alb în timpul lucrărilor practice este obligatorie. 2. În laborator nu se admite decât comportamentul civilizat, atenţia să fie îndreptată asupra lucrării efectuate. Să nu se lucreze decât cu aparate a căror funcţionare este bine cunoscută. Să nu se umble la instalaţii ce nu aparţin lucrărilor practice din aceeaşi zi. Să se ceară ajutorul profesorului în toate cazurile în care prevederile lucrării practice o cer sau atunci când apar orice fel de complicaţii în timpul lucrării. 3. Să se păstreze ordinea la punctul de lucru. După fiecare etapă de experiment trebuie să se facă ordine. Să se acorde atenţie, în timpul folosirii, instrumentelor ascuţite, obiectelor de sticlă etc. 4. În timpul lucrărilor practice, se folosesc rareori substanţe corozive. în cazul când acestea ajung pe piele sau pe mucoase, trebuie imediat şterse cu o cârpă moale şi apoi spălate cu apă din abundenţă. 5. Robinetele de gaz vor fi manipulate strict de către profesor. 6. Uşile de ieşire şi căile de acces dintre mesele de laborator nu trebuie să fie blocate, deoarece, în cazul unui incendiu, s-ar îngreuna evacuarea. în laborator trebuie adus numai echipamentul necesar. Nu trebuie depozitate genţi pe mese, pentru că îngreunează munca şi pot fi distruse. 7. Trebuie ştiut că regulile de protecţia muncii obligă anunţarea imediată a profesorului în legătură cu orice accident din timpul lucrării de laborator. 8. În cazul unui incendiu, trebuie anunţat imediat profesorul. 9. Primul ajutor poate fi acordat de către asistentul medical, respectiv de către medicul cabinetului şcolar Acte normative Actele normative care reglementează activitatea de Protecţie a Muncii şi P.S.I. sunt: - Legea Protecţiei Muncii nr. 90/1996; - Norme Generale de Protecţia Muncii - ediţia 2002; - Norme Specifice de Protecţia Muncii. Aceste legi conţin norme cu caracter general, aplicabile în toate sferele de activitate. Din Legea securităţii şi sănătăţii în muncă nr. 319/2006, publicată în M. Of. din , reproducem în cele ce urmează câteva articole, deosebit de importante în activităţile practice desfăşurate de către elevi, în laborator. Capitolul I - Dispoziţii generale Art. 1 (1) Protecţia muncii constituie un ansamblu de activităţi instituţionalizate, având ca scop asigurarea celor mai bune condiţii în desfăşurarea procesului de muncă, apărarea vieţii, integrităţii corporale şi a sănătăţii salariaţilor şi a altor persoane participante la procesul de muncă. (2) Normele de protecţia muncii stabilite prin prezenta lege reprezintă un sistem unitar de măsuri şi reguli aplicabile tuturor participanţilor la procesul de muncă. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 80

81 (3) Activitatea de protecţie a muncii asigură aplicarea criteriilor ergonomice pentru îmbunătăţirea condiţiilor de muncă şi pentru reducerea efortului fizic, precum şi măsuri adecvate pentru munca femeilor şi a tinerilor. Art.3 Normele de protecţie a muncii se aplică salariaţilor, membrilor cooperatori, persoanelor angajate cu convenţii civile, cu excepţia celor care au drept obiect activităţi casnice, precum şi ucenicilor, elevilor şi studenţilor în perioada efectuării practicii profesionale. Art. 13 (1) În sensul prezentei legi, echipamentul individual de protecţie reprezintă mijloacele cu care este dotat fiecare participant în procesul de muncă pentru a fi protejat împotriva factorilor de risc. (2) Echipamentul individual de protecţie se acordă, obligatoriu şi gratuit, salariaţilor, precum şi altor categorii de persoane care desfăşoară activităţi la persoanele juridice sau fizice prevăzute la art. 2, potrivit criteriilor stabilite în Normativul-cadru de acordare şi utilizare a echipamentului individual de protecţie, elaborat de Ministerul Muncii şi Protecţiei Sociale. (3) În cazul degradării echipamentului individual de protecţie, respectiv al pierderii calităţilor de protecţie, se acordă obligatoriu un nou echipament. (4) Degradarea sau pierderea echipamentului individual de protecţie înainte de termenul de utilizare prevăzut, din vina purtătorului, atrage răspunderea acestuia pentru prejudiciul cauzat, potrivit legii. Art. 14 (1) În sensul prezentei legi, echipamentul individual de lucru reprezintă mijloacele pe care persoanele juridice şi fizice le acordă unui salariat în vederea utilizării lor în timpul procesului de muncă pentru a le proteja îmbrăcămintea şi încălţămintea. (2) Echipamentul individual de lucru se acordă de către persoanele juridice în condiţiile negociate prin contractele colective de muncă. (3) Cheltuielile necesare pentru achiziţionarea echipamentului individual de lucru sunt suportate în proporţie de 50% de la capitolul "Alte cheltuieli de exploatare" ale persoanelor juridice sau din sumele prevăzute cu această destinaţieîn buget pentru unităţile finanţate de la bugetul de stat, respectiv din bugetele locale, iar diferenţa se suportă de către beneficiari. Capitolul VI - Răspunderea juridică_ Art. 34 Încălcarea dispoziţiilor legale privitoare la protecţia muncii atrage răspunderea disciplinară, administrativă, materială, civilă sau penală, după caz, potrivit legii. Art. 39 Neluarea vreuneia dintre măsurile prevăzute de dispoziţiile legale referitoare la protecţia muncii, de către persoana care are îndatorirea de a lua aceste măsuri la locul de muncă, dacă prin aceasta se creează un pericol iminent de producere a unui accident de muncă sau de îmbolnăvire profesională, constituie infracţiune şi se pedepseşte cu închisoare de la 3 luni la 2 ani sau cu amendă. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 81

82 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE PARTEA II-A I. Răspunde următoarelor cerinţe. 1. Denumeşte organele de maşini prin intermediul cărora se transmite mişcarea de rotaţie. 2. Defineşte raportul de transmitere şi scrie ecuaţia lui. 3. Prezintă avantajele şi dezavantajele unei transmisii prin roţi de fricţiune. 4. Prezintă avantajele transmisiei prin roţi dinţate. 5. Prezintă dezavantajele transmisiilor prin angrenaje. 6. Prezintă avantajele şi dezavantajele transmisiei prin curele. 7. Prezintă variatorul de turaţie cu curea. 8. Prezintă condiţiile de funcţionare a transmisiilor cu curele. 9. Prezintă câteva modalităţi de fixare a cablurilor. 10. Prezintă avantajele şi dezavantajele transmisiei prin lanţuri. 11. Clasifică lanţurile, din punct de vedere constructiv. 12. Menţionează defectele care pot apărea la montarea roţilor dinţate pe arbori şi cauzele apariţiei acestora. 13. Explică modul cum se face verificarea la pata de contact a angrenajelor dinţate. 14. Prezintă verificările montajului cu roţi cu curea. 15. Prezintă în ce constă operaţia de întreţinere a cablurilor. 16. Explică modul în care se face ungerea lanţurilor. 17. Prezintă verificările care se efectuează la montarea unui mecanism roată dinţată-cremalieră. II. Completează spaţiile din enunţurile de mai jos cu termenii potriviţi. 1. Ca materiale pentru transmisiile prin fricţiune, se folosesc... şi mai rar.. Alte materiale folosite sunt:... şi Raportul de transmitere pentru roţi prin fricţiune cilindrice este: la roţile fără alunecare:...; la roţile cu alunecare: Forţa de apăsare necesară funcţionării unei transmisii prin roţi de fricţiune este dată de relaţia:. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 82

83 4. Variatoarele cu roţi de fricţiune permit reglarea fără trepte a.. Ele au... redus şi realizează transmisii la... buni. 5. Variatoarele cu roţi de fricţiune se întâlnesc în următoarele variante constructive: a) cu roţi de fricţiune cilindrice cu contact.. şi b)variatoare cu.. conice; c) variatoare cu roţi de fricţiune şi... intermediare (...); d) variatoare cu suprafeţe.. 6. Materialele folosite pentru construcţia roţilor dinţate sunt: oţeluri...; metale neferoase..; materiale plastice Tratamentele termice aplicate roţilor dinţate sunt: a) cementarea aplicată în scopul creării rezistenţei corespunzătoare a dinţilor la... şi...; b) nitrurarea realizată în scopul.. straturilor superficiale ale dinţilor; c) cianurarea - asigură o... de.. a danturii. 8. Prezintă elementele geometrice de bază ale unei transmisii dinţate cu dinţi drepţi. 9. Din punct de vedere funcţional, mecanismele cu roţi dinţate pot fi: reductoare, atunci când...;.., când măresc viteza arborelui condus. 10. Mecanismele pentru transmiterea indirectă a mişcării de rotaţie se compun din... şi. 11. Transmisiile prin curele pot fi cu elemente.. şi Lanţurile Gali se folosesc... Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 83

84 SCHEMĂ RECAPITULATIVĂ PARTEA I 1. Transmit mişcare de rotaţie şi susţin elemente aflate în mişcare de rotaţie 1a. Susţin alte organe de maşini aflate în mişcare de rotaţie 1b.Transmit mişcare de rotaţie 2. Sunt componente ale arborilor şi osiilor, care sprijină arborii în lagăre 2a. Direcţia forţei este aceeaşi cu axa fusului; 2b. Direcţia forţei este perpendiculară pe axa fusului; 2c. Au direcţie înclinată în raport cu axa fusului 3. Sunt organe de maşini care împreună cu fusurile arborilor sau ale osiilor formează cuple de rotaţie sau de oscilaţie 3a. Fusul se sprijină pe o suprafaţă cilindrică interioară direct sau prin intermediul unui lubrefiant. 3b. Mişcarea relativă dintre fus şi lagăr se realizează prin rostogolirea unor corpuri interpuse între aceste suprafeţe 4. Sunt organe de legătură şi de antrenare care au rolul de transmitere a mişcării de rotaţie de la un arbore la altul sau de la un organ de maşină la altul 4a. Realizează asamblări permanente şi rigide numai pentru arbori coaxiali 4b. Permit cuplarea şi decuplarea celor doi arbori în timpul mişcării lor. 5. Sunt sprijiniri care asigură deplasarea relativă a sistemului mobil al aparatului pe un anumit drum. 5a. Au gabarit redus, sunt simplu de executat, dar nu sunt suficient de precise. 5b. Se folosesc atunci când se cere o mobilitate mare, frecarea de alunecare fiind înlocuită de frecarea de rostogolire. Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 84

85 SCHEMĂ RECAPITULATIVĂ PARTEA A II -A Felul Transmisiei Avantaje Dezavantaje Transmisii prin curele - transmiterea energiei şi a mişcării se produce datorită frecării se face la distanţe convenabile; care ia naştere între bandă şi - funcţionarea este silenţioasă; roţi, şi de aceea se mai - permite amortizarea şocurilor şi a numeşte şi transmisie prin vibraţiilor; aderenţă 2. Transmisii prin cabluri lucrează prin aderenţă, la fel ca transmisiile prin curele 3. Transmisii prin lanţuri sunt utilizate pentru antrenarea arborilor situaţi la distanţe mici, de 0,5-5 m unul de altul, şi care lucrează în condiţii grele 4. Transmisii cu roţi de fricţiune 5. Transmisii cu roţi dinţate (angrenaje) sunt folosite pentru transmiterea momentului şi a mişcării de rotaţie între doi arbori. - transmiterea mişcării se poate face la distanţe mari între axele arborilor conducători şi conduşi; - transmiterea se face fără zgomot. - evită alunecările pe roţi; - unghiurile de înfăşurare sunt mult mai mici decât la transmisia cu curele; - lanţurile sunt folosite la transmiterea de sarcini mari. - funcţionează fără şocuri şi fără zgomot; - nu are curse moarte; - viteza elementului condus poate fi reglată uşor; - cuplarea şi decuplarea se pot face uşor, - permit realizarea unui raport de transmitere constant; - au randament ridicat, gabarit redus, durata de funcţionare mare; - direcţia de transmitere a mişcării poate fi orientată diferit, axele roţilor dinţate putând fi orientate oricum în plan şi în spaţiu. - au gabarit mare, în comparaţie cu transmisia cu roţi dinţate; - raportul de transmitere nu este constant; - datorită tensionării curelei, produc încărcări suplimentare în legare şi arbori; - pot provoca încărcări electrostatice. - precizie relativ scăzută; - uzură mare a cablului. - produc zgomot mare în funcţionare; - lanţurile sunt mai puţin elastice decât curelele şi deci transmisia este sensibilă la şocuri; - uzura este mare, în zonele de articulaţie ale zalelor - sunt necesare elemente suplimentare, pentru asigurarea unei forţe de apăsare între roţi; - introduc solicitări mari în arbori şi lagăre; - au uzură mare, gabarit şi greutate mare. - construcţia şi controlul roţilor dinţate necesită utilaje, scule şi instrumente speciale; - necesită grad de prelucrare ridicat - produc zgomot caracteristic, care creşte odată cu creşterea vitezei periferice a roţilor dinţate Curs de SISTEME DE TRANSMITERE A MIȘCĂRII Scanat de UNGUREANU MARIN 85