ORGANE DE MIŞCARE -OSII ŞI ARBORI-

 

COORDONATOR: ABSOLVENT: Prof.ing.SABĂU SERGIU POP CIPRIAN VLĂDUȚ

Clasa a XIV-a J

-2012-

ARGUMENT Lucrarea de faţă realizată la sfârşitul perioadei de

perfecţionare profesională în cadrul clasei a XII-a SAM -SERAL , domeniul electromecanic, calificarea profesională - Electromecanic utilaje si instalatii industriale- consider că se încadrează în contextul celor exprimate mai sus. Doresc să fac dovada cunoştinţelor dobândite în cadrul disciplinelor de învăţământ şi mai ales la ,,SISTEME DE TRANSMITERE A MIŞCĂRII’’ din cadrul disciplinelor tehnice.

Lucrarea cuprinde capitole conform tematicii primite. Pentru realizarea ei am studiat materialul bibliografic indicat precum şi alte lucrări ştiinţifice cum ar fi: cărţi şi reviste de specialitate, cataloage, etc. În acest fel am corelat cunoştinţele teoretice şi practice dobândite în timpul şcolii cu cele întâlnite în documentaţia tehnică de specialitate, parcursă în perioada de elaborare a lucrării de specialitate.

Cap.I GENERALITATI

Miscarea de rotatie, care este frecvent folosita la masini si mecanisme, este data prin intermediul anumitor corpuri rigide – care se rotesc in jurul axei lor – numite arbori. Pentru transmiterea miscarii de rotatie si a momentului de rasucire, arborii sunt in legatura cu organe de transmisie – roti dintate, roti pentru curele de transmisie, biele etc.

Mişcarea se realizează prin intermediul organelor mişcării de rotaţie care pot fi:

- de forţă (arbori, osii) ; - de cuplare (cuplaje) ; - de susţinere şi ghidare (lagăre). Arborii sunt sprijiniti prin fusuri (parti ale arborilor) pe lagare

numite organe de sprijin. Transmiterea miscarii si a momentului de rasucire la alt arbore asezat in continuare – cap la cap – se realizeaza prin cuplaje – organe de legatura a arborilor.

Unele organe cu miscare de rotatie pot fi montate pe corpuri de revolutie – rigide numite osii (axe) fara sa transmita momente de rasucire. Pe osii sunt montate rotile de la scripeti, rotile vagonului de cale ferata, rotile autovehiculelor.

Organele miscarii de rotatie sunt : osiile (axele), arborii, fusurile, lagarele si cuplajele.

Arborii si osiile au si rolul de a prelua fortele de la organele de masini montate pe acestea si de a le transmite reazemelor (lagare cu rostogolire sau cu alunecare).

Cap.II OSIILE (AXELE)

II.1. Definiţie Osiile sunt organe de maşini care susţin alte organe

ale mişcării de rotaţie (scripeţi, roţi dinţate, roţi de rulare, etc.) fără să transmită momente de răsucire. Solicitările sunt numai de încovoiere deoarece momentul rezistent de frecare din lagăre este foarte mic şi poate fi neglijat. Exemple: Scripete cu 1 – osie fixă şi roată de cablu.

II.1.1.Caracterizare si rol functional - Osiile numite si axe sunt organe de masini care

sustin alte organe de rotatie fara sa transmita momente de rasucire. Solicitarea lor principala este incovoierea. In ceea ce priveste torsiunea corpului osiilor (axelor), este de mentionat ca efectul cuplului rezistent de frecare din lagare, nu se ia in seama fiind foarte mic.

II.2. Domenii de utilizare - susţinerea roţilor de rulare

libere în cazul materialului rulant şi a diferitelor tipuri de vehicule cu tracţiune manuală / animală / mecanică,

- susţinerea rolelor din componenţa maşinilor de ridicat, etc

II.3. Clasificarea osiilor După forma secţiunii transversale:

- osii cu secţiune circulară; - osii cu secţiune inelară. Din punct de vedere cinematic: - osii fixe; - osii rotative.

fig.3 Osie rotativa

fig.3 Osie fixa

II.4. Construcţia unei osii Părţile componente ale unei osii sunt: - fusuri (zone prin care osia se sprijină în

lagăre); - zone de calare a roţilor; - tronsoane libere sau intermediare cilindrice

sau conice).

II.5. 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 .

II.6. Materialul si tehnologiade confectionare a osiilor Materiale folosite pentru confecţionarea osiilor: Oţeluri - oţeluri de uz general: OL 37; OL 42; OL 50; OL 60 ; OT 50; OT 60; - oţeluri carbon de calitate: OLC 25; OLC 35; OLC 45; etc.; - oţeluri aliate: AUT 40; 41 Cr 10; 41 MoCr 11; 13 CrNi 15; etc.Fonte de calitate superioară (pentru osii mari sau supuse la solicitări mai reduse).Aliaje neferoase: alamă; bronz.Materiale nemetalice: textolit; materiale plastice; lemn. Pentru realizarea osiilor se foloseste otelul laminat cu rezistenta de rupere

intre 40-70 kgf/mm patrat, [da N/mm patrat] conform STAS 500-68; otelul carbon de calitate in special OLC 45 STAS 880-66 cat si oteluri aliate cu Cr si Ni , pentru constructii la osii cu un grad inalt de periclitate (autovehicule, masini de ridicat). Pentru marirea durabilitatii de functionare si pentru evitarea griparii (intepenirii) se asigura ungerea cu lubrifianti la partile osiilor cuprinse in lagare.

II.7. Calculul osiilor Osiile sunt solicitate la încovoiere.Calcul osiilor constă în a determina

diametrul care poate fi constant sau cu secţiunea în trepte.Relaţia utilizată este: d=³ √10 Mimax / σaiunde: d-diametrul osiei [m] ; Mimax-momentul încovoietor maxim [Nm]; σai – limita admisibilă la încovoiere [Pa].

Cap.III ARBORII III.1 Definiţie Arborii- reprezintă organe de

maşini care au rolul de a susţine alte organe de maşini (roţi) aflate în mişcare de rotaţie, contribuind la transmiterea mişcării.

Arborii sunt solicitaţi compus la torsiune + încovoiere.

Partile componente ale unui arbore sunt (fig. 8 ): corpul arborelui (a); portiunile de calare (b); portiunile de reazem (c) numite si fusurile arborelui. Portiunile de reazem (fusurile)

sunt zonele de sprijin ale arborelui în lagarele cu rostogolire sau cu alunecare. De regula, acestea sunt dispuse în apropierea capetelor arborilor si pot fi executate cu suprafete cilindrice, conice sau sferice.

III.2. Domenii de utilizare Susţinerea roţilor (dinţate, cu fricţiune, de curea, de lanţ, pentru cabluri) din

componenţa reductoarelor, variatoarelor de turaţie în trepte şi variatoarelor continue, susţinerea roţilor de rulare motoare ale diferitelor tipuri de vehicule, etc.

III.3. Clasificarea arborilor După forma secţiunii transversale:

-arbori cu secţiune circulară; -arbori cu secţiune inelară. După solicitarea preponderentă: -arbori de torsiune (arbori scurţi); -arbori solicitaţi compus (arbori lungi). După formă: -arbori drepţi; -arbori cotiţi; -arbori cu came.1.Dupa tipul solicitarii: - arbori solicitaţi la torsiune - arbori solicitaţi la încovoiere şi torsiune2.Dupa numarul reazemelor : - arbori pe 2 reazeme

- arbori pe mai multe reazeme3.Dupa comportarea la vibraţii: - arbori rigizi - arbori elastici4.Dupa poziţia în care lucrează: -arbori orizontali -arbori verticali -arbori înclinaţi

III.4.Construcţia unui arbore

Părţile componente ale unui arbore sunt: 1-fusuri – zone prin care arborele se sprijină în lagăre; 2-zone de calare a roţilor;

3-tronsoane libere (intermediare).

III.6. Materiale folosite pentru

confecţionarea arborilor Oţeluri - oţeluri de uz general: OL 37; OL 42; OL 50; OL 60 ; OT 50; OT 60; - oţeluri carbon de calitate: OLC 25; OLC 35; OLC 45; etc.; - oţeluri aliate: AUT 40; 41 Cr 10; 41 MoCr 11; 13 CrNi 15; etc. Fonte de calitate superioară (pentru arbori mari sau supuşi la solicitări

mai reduse). Aliaje neferoase: alamă; bronz. Materiale nemetalice: textolit; materiale plastice; lemn.

Materialele pentru arbori si osii trebuie sa îndeplineasca urmatoarele conditii:

- rezistenta mecanica ridicata;- modul de elasticitate ridicat, pentru ca deformatiile flexionale si torsionale

sa fie-cât mai mici si vibratiile sa aiba amplitudine redusa;- prelucrabilitate buna si cost redus. Pentru solicitari usoare sunt utilizate oteluri carbon obisnuite de

rezistenta ridicata (OL50, OL 60), pentru ca asigura o mare rigiditate arborilor si osilor si prezinta avantajul costului minim

III.7. Calculul arborilor

Pentru a preîntâmpina functionarea defectuoasa a arborelui în cadrul transmisiei mecanice din care face parte, sau chiar a scoaterii din uz a acestuia, este necesar ca arborele sa fie suficient de rezistent, pentru a putea prelua tensiunile de interior si de suprafata, sa aibe forme constructive care

-sa împiedice oboseala materialului, sa fie suficient de rigid, pentru a limita deformatiile de încovoiere si torsionale si sa nu functioneze în regim de rezonanta.

În consecinta, calculul arborilor consta din:- calculul de rezistenta (calculul de predimensionare si calculul la

solicitari compuse);- calculul la solicitari variabile (la oboseala);- calculul la deformatii (calculul sagetilor si a unghiurilor de

înclinare din lagare, calculul unghiului de rasucire);- calculul la vibratii (calculul turatiei critice).

Adoptarea soluţiei constructive – se porneşte de la rezultatele predimensionării şi se ia în considerare forma constructivă, condiţiile de execuţie şi de montaj, efectuarea verificărilor de rezistenţă la oboseală, deformaţii, vibraţii, etc.. In functie de rolul functional si de forma lor ,arborii se verifica la oboseala,rigiditate si turatie critica.

Verificarea la oboseala consta in determinarea coeficientilor de siguranta in sectiunile periculoase ale caror valorize trebuie sa se inscrie in limitele recomandate.

III.8.Repararea si inlocuirea arborilor Arborii sunt piese folosite in constructia masinilor unelte, care primesc si transmit miscarea de

rotatie. Metoda de reparatie a arborilor se alege in functie de : material, dimensiuni, natura defectului, valoarea abaterilor, precum si de posibilitatile atelierului de reparatii. La reparatie se controleaza, in primul rand, daca arborele bate defect care se inlatura prin indreptare. Daca arborele este incovoiat, acesta se fixeaza intre varfurile unui strung pentru aprecierea locului sagetii arborelui, apoi se indreaptă la rece sau la cald, cu ajutorul unei prese normale. Indreptarea la cald se aplica la arborii cu diametrul peste 50mm.

Jocurile formate intre arbori si lagare se inlatură prin cromare, metalizarea fusurilor, presarea bucselor, strunjirea si rectificarea ulterioara la dimensiune.

Fisurile de pe arbori se sudeaza pe inteaga lor adancime dupa largirea prealabilă. Locul de sudat se incalzeste pe intreaga sa lungime si adancime. Dupa sudare, arborii se supun unei prelucrari mecanice.

Arborii rupti se repara prin sudare electrica sau cu gaze sau folosindu-se adaosuri de reparatie. Adaosurile de reparatie servesc la inlocuirea partii rupte a arborelui, precum si la imbinarea celor doua bucati de arbore rupte . Dupa sudare(imbinare) se strunjeste si apoi se rectifică.

Daca suprafetele fusurilor sunt uzate, acestea se pot separa prin incarcare cu sudura, dupa ce in prealabil fusul a fost strunjit pentru ca stratul de metal incarcat sa aiba o grosime uniforma. Dupa incarcarea cu sudura, fusurile arborilor se strunjesc, apoi se rectifica. Daca uzura fusurilor nu depaseste 0,15mm pe raza, ele se pot separa prin cromare. In cazul in care este permisa reconditionarea fusurilor prin schimbarea dimensiunilor, atunci se strunjesc sau se rectifica. Inainte de rectificare se verifica starea gauri de centrare a arborelui si daca este uzata se separa prin strunjire, rectificare sau gaurire. Rezistenta la uzura a fusurilor reparate se poate mari prin lustruire.

O alta metoda folosita pentru separarea arborilor uzati este presarea bucselor la reparatie. Aceste bucse se preseaza pe arbore la cald apoi se sudeaza la capete. Dupa montare, bucsele presate se strunjesc si se rectifica.

Cap. IV MASURARI DE TEHNICA SECURITATII MUNCII PENTRU PREVENIREA ACCIDENTELOR DE MUNCA IN ATELIERELE DE LACATUSERIE – MONTAJ

Pentru imbunatatirea conditilor de munca si inlaturarea cauzelor care pot provoca

accidente de munca si imbolnaviri profesionale trebuie luate o serie de masurari sarcini ce revin atat conducatorului localului de munca dar si lucratorului.

Acestea sunt :-asigurarea iluminatului, incalziri si ventilatie in atelier;-masinile si instalatiile sa fie echipate cu instructiuni de folosire;-sa fie asigurata legarea la pamant si la nul a tuturor masinilor actionate electric;-masinile sa fie echipate cu ecrane de protectie conform normelor de proiectie a muncii;-atelierele sa fie echipate in locuri vizibile cu mijloace de combatere a incendiilor-atelierul sa fie dotat cu mijloace de ridica pentru manipularea pieselor mai mari de 20 kg-muncitorii sa poarte echipament bine ajustat pe corp cu manecile incheiate iar parul sa fie

acoperit sau legat-inainte de inceperea lucrului va fi controlata starea masinilor, a dispozitivelor de pornire-

oprire si inversare a sensului de miscare-se va verifica inaintea lucrului daca atmosfera nu este incarcata cu vapori de benzina sau

alte gaze inflamabile sau toxice-la terminarea lucrului se deconecteaza legaturile electrice de la prize, masinile vor fi

oprite, sculele se vor aseza la locul lor iar materialele si piesele vor fi stivuite in locuri indicate

-muncitorii nu se vor spala pe maini cu emulsie de racire si nu se vor sterge pe maini cu bumbacul utilizat la curatirea masinii.

-cicanele trebuie sa aiba cozi de lemn de esenta tare, fara noduri sau crapaturi; este interzis lucrul cu ciocanele, nicovalele care au fisuri, stirbituri, sparturi sau deformari in forma de floare

BIBLIOGRAFIE

1. www.wikipedia.com2. “Osii, arbori drepti si arbori cotiti” , Editura Tehnica

Bucuresti – 1977. Autori : Prof. Dr. Doc. Ing Andrei Ripianu & Dr . ing. Ioan Craciun.

3. “Osii si arbori rectilinii”, Editura Tehnica Bucuresti – 1977. Autori : Cong. Ing. Andrei ripianu&Conf. Ing. Andrei albu.

4. “organe de masini si mecanisme”, editura didactica si pedagogica bucuresti – 1972. autori : T. Mladinescu , e. Rizescu , w. Weinberg.

VĂ MULŢUMESC !