Memoriu OM1

84
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV DepartamentulAutovehicule și Transporturi Disciplina Organe de Maşini PROIECT DE AN LA DISCIPLINA Organe de Maşini I Autor:Comsa Gheorghita Programul de studii: Autovehicule-Rutiere Grupa 1133 Coordonatori: Prof. univ. dr. ing. Gheorghe MOGAN Dr. ing. Silviu POPA

description

Organe de masini

Transcript of Memoriu OM1

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOV

DepartamentulAutovehicule i TransporturiDisciplina Organe de Maini

PROIECT DE AN LA DISCIPLINA Organe de Maini I

Autor:Comsa GheorghitaProgramul de studii: Autovehicule-RutiereGrupa 1133

Coordonatori: Prof. univ. dr. ing. Gheorghe MOGANDr. ing. Silviu POPA

2014-2015UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOV

FACULTATEA DE INGINERIE MECANIC

Disciplina Organe de Maini

PROIECT DE AN LA DISCIPLINA Organe de Maini I

Autor: Student: Comsa GhiorghitaGrupa:1133

Coordonatoritiinifici: Prof. univ. dr. ing. Gheorge MOGANDr. ing. Silviu POPA

2014-2015

CUPRINS

Introducere 6

A. MEMORIUL JUSTIFICATIV7

1. Tematica i schemastructural-constructiv91.1. Tematica i specificaii de proiectare91.2.Schema structural-constructiv102. Proiectarea elementelor i legturilor132.1. Proiectarea elementului 1 (crligul de remorcare)13 2.2. Proiectarea elementului 4 (tirantul superior)152.3.Proiectarea legturii 1-4 (asamblare filetat)182.4. Proiectarea elementelor 5 i 6 (coloana superioar i corp coloan superioar)21 2.5. Proiectarea legturii 4-5 (mbinare sudat)25 2.6. Proiectarea legturilor 5-6282.6.1 Proiectarea legturii 5-6, asamblare eav-eav ptrat282.6.2Proiectarea legturii 5-6,asamblare prin bol322.7. Proiectarea elementelor 7 i 8 (tirant inferior i corp tirant inferior)342.8. Proiectarea legturii 6-7 (mbinare sudat)382.9.Proiectarea legturilor 7-82.9.1Proiectarea legturii 7-8, eav-eav ptrat 412.9.2Proiectarea legturii 7-8, asamblare prin bol432.10. Proiectarea elementelor 11 i 12/12 (bara central i coloana stnga/dreapta)452.11.Proiectarea legturilor 8-9 i 10-11(mbinri sudate)472.12. Proiectarea legturii 9-10 (asamblare prin uruburi)49 2.13. Proiectarea legturilor 11-12/12522.13.1Proiectarea legturii 11-12/12, eav-eav ptrat522.13.2Proiectarea legturii 11-12/12, asamblare prin bol552.14.Proiectarea elementului 13/13 (tirant stnga/dreapta)562.15.Proiectarea legturii 12-13/12-13(mbinare sudat)592.16.Proiectarea elementului 3/3 (suport stnga/dreapta)602.17.Proiectarea legturii 13-3/13-3 (asamblare prin uruburi)62

Bibliogarafie66

B. ANEXE

Desen de ansamblu (vedere, seciune principal i seciuni pariale)Desen de execuie crlig de remorcareDesen de execuie subansamblu sudat S4 (elementele 10 i 11 sudate)

INTRODUCEREScopul proiectului de an la disciplina Organe de maini este s dezvolte abilitile practice ale studenilor de proiectare i sintetizare a cunotinelor de mecanic, rezistena materialelor, tehnologia materialelor i reprezentare grafic n decursul anilor I i II, precum i modul n care acetia pot rezolva n mod independent o lucrare de proiectare, pe baza algoritmilor, metodelor specifice i programelor din domeniu.

Autorul,

MEMORIULTEHNIC

1. TEMATICA I SCHEMA STRUCTURAL-CONSTRUCTIV1.1 TEMATICA I SPECIFICAII DE PROIECTARE

Tema de proiectare a unui produs este lansat de ctre un beneficiar i reprezint o niruire de date, cerine i condiii tehnice care constituie caracteristicile i performanele impuse viitorului produs.n cazul proiectului de an nr. 1 tema de proiectare, pornind de la necesitatea unor dispozitive de remorcare auto modulare adaptabile pentru diverse situaii practice presupune concepia i dimensionarea unui dispozitiv de remorcare cu funcia global de legare i tractare a miniremorcilor i rulotelor de autovehiculelede capacitate mic (fig. 1.1). Dezvoltarea acestui produs este cerut de inexistena unor produse similare care, pe de-o parte, s poat fi folosite pentru mai multe tipuri de autovehicule, remorci i rulote i pe de alt parte, s includ componente tipizate (uruburi, boluri aibe) existentela preuri reduse i performane ridicate. Astfel, se preconizeaz c noul produs executat n serii mari de producie poate fi competitiv i din punct de vedere economic.Dispozitivul de remorcare ca sistem mecanic demontabil, fr micri relative ntre elemente, are ca parametrii de intrare, forele de interaciune din cadrul cuplei sferice de remorcare, i ca parametrii de ieire, forele i momentele din asamblrile dispozitivului cu lonjeroanele asiului.Pe lng funcia principal de transmiterea sarcinilor de la intrarea I la ieirea E(fig. 1.1) materializat de cele dou asamblri cu lonjeroanele asiului autovehiculului, pentru noul produs se urmrete i ndeplinirea urmtoarelor funcii auxiliare: respectarea prevederilor de interschimbabilitate cerute de standardele din domeniu; respectarea condiiilor de protecie a omului i mediului; diminuarea distrugerilor care ar putea aprea la coliziuni.Pentru proiectarea de ansamblu a dispozitivului de remorcare (fig. 1.2)se impune personalizarea listei de specificaiicu urmtoarelecerine principale:1. Forele exterioare: FX , FY , FZ [N].1. Tipul sarcinii: static sau variabil.1. Restricii dimnesionale x1>0, x2 0, z2 > 0(fig. 1.2).1. Condiii de funcionare: temperatura, caracteristicile mediului n care funcioneaz.1. Condiii constructive: interschimbabilitatea i modularizarea.1. Fig. 1.1 Vedere generala unui dispozitiv de remorcare integrat Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.n tabelul 1.1 se prezint valorile parametrilor fizici i geometrici impuse pentru o situaie practic cerut.

Tab. 1.1 Valorile parametrilor fizici i geometriciNr. curent din lista grupeiFX[N]FY[N]FZ[N]X1[mm]X2[mm]X3[mm]Y1[mm]Z1[mm]Z2[mm]

Gr. 1123

61250450155050-150-350660-150150

Fig. 1.2Parametrii fizici i geometrici impui1.2 SCHEMA STRUCTURAL-CONSTRUCTIV

Din punct de vedere constructiv, dispozitivul de remorcare formeaz un ansamblu compus din subansamble i elemente constructive, identificabile cu uurin n schema structural-constructiv din fig. 1.3.Ansamblul asociat interacioneaz cu remorca prin intermediul unei cuple sferice prin elementul 1 (fig. 1.4) i cu lonjeroanele asiului autovehiculului prin asamblri cu uruburi cu elementul 3.Subansamblele sunt structuri independente, care se evideniaz printr-un grup compact compus, n configuraie minimal, din cel puin dou elemente constructive sau din alte subansamble i elemente constructive, n interaciune permanent, formate inndu-se cont, cu precdere, de tehnologiile de montaj, de ntreinere i de exploatare.n cazul dispozitivului de remorcare din fig. 1.2 s-au definit subansamble avnd la baz structurile compacte obinute prin sudare. n figura 1.3 se prezint, la general, structura constructiv i o schema structural-constructiv a dispozitivului de remorcare cu intrarea I, materializat printr-o cupl (articulaie) sferic, i ieirea E, materializat printr-o asamblare cu uruburi montate cu joc cu un suport fixat pe lonjeroanele asiului. Ansamblul dispozitivului de remorcare conine elementele 1 i 3 ce formeaz legturile de intrare/ieire i subansamblele S1, S2 S5/S5 formate din cte dou elemente sudate. n schema structural nu se evideniaz elementele de asamblare (boluri, uruburi, aibe) care se vor defini i dimensiona odat cu proiectarea legturilor i se vor evidenia n desenul de ansamblu.

abcFig. 1.3Structura constructiv a dispozitivului de remorcare: a integrat; b explodat; c schema blocn tab. 1.2 se evideniaz subansamblele i elementele dispozitivului de remorcare precizndu-se tipul, denumirea i subcapitolul n care se va trata proiectarea acestora. n tab. 1.3 n tab. 1.3 se evideniaz legturile nedemontabile (mbinri sudate) i demontabile (asamblri filetate, prin bol, prin uruburi) care urmeaz s fie proiectate in continuare.

Tab. 1.2Subansamblele i elementele dispozitivului de remorcareNr. crt.Codul subans.Codul elem.TipulDenumireaTratare n subcap.

1A11ColoanCrlig de remorcare

2S14TirantTirant superior

35ColoanColoan de remorcare

4S26CorpCorp coloan

57TirantTirant inferior

6S38CorpCorp tirant inferior

79FlanFlan fa

8S410FlanFlan spate

911BarBar central

10S512 (12)ColoanColoan stnga/dreapta

1113(13)TirantTirant stnga/dreapta

12A12 (2)SuportSuport stnga/dreapta

13A13 (3)BarTirant de rigidizare stnga/dreapta

Tab. 1.3 Legturile elementelor dispozitivului de remorcareNr. crt.CodulTipulDenumireaTratare n subcap.

1IDemontabilAsamblare sferic

21-4 (1-S1)DemontabilAsamblare filetat

34-5Nedemontabilmbinare sudat

45-6 (S1-S2)DemontabilAsamblare eav-eav ptrateAsamblare cu bol

56-7 Nedemontabilmbinare sudat

67-8 (S2-S3)DemontabilAsamblare eav-eav ptrateAsamblare cu bol

78-9Nedemontabilmbinare sudat

89-10 (S3-S4)DemontabilAsamblare cu uruburi

910-11Nedemontabilmbinare sudat

1011-12 (S3-S4)DemontabilAsamblare eav-eav ptrateAsamblare cu bol

1112-13 Nedemontabilmbinare sudat

1213-2DemontabilAsamblare cu uruburi

1313-3DemontabilAsamblare cu urub

142-3DemontabilAsamblare cu urub

15EDemontabilAsamblare cu uruburi

2. 68

3. PROIECTAREA ELEMENTELOR I LEGTURILOR 2.1 PROIECTAREA ELEMENTULUI 1 (CRLIGUL DE REMORCARE

I. Date de proiectareS se proiecteze crligul de remorcare, poziia 1 din fig. PRC-A.1.1.1.1.1 cu funcia principal de transmitere a sarcinilor FX, FY i FZ de la o cupl de remorcare, poziia 2, la elementul 4 din componena dispozitivului de remorcare cu luarea n considerare a urmtoarelor specificaii impuse:1. Forele exterioare :FX =1250 N,FY = 450, FZ = 1550 N; se calculeaz foratransversal, = 1328.53N1. Tipul sarcinii: static1. Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30oC40 oC; mediu de lucru exterior cu umezel avansat1. Condiii constructive: interschimbabilitate cu sistemele de cuplare existente1. Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEIDeoarece crligul de remorcare cu sfer drept este o pies important n componena dispozitivului se adopt, oel de calitate, C45, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu 02 = 360 MPa si r = 610 MPa.III. ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVE pentru asigurarea celor trei micri relative de rotaie la unghiuri de rotire de 300 se impune ca unghiul determinat de intersecia sferei cu tija crligului s fie aprox. 10o.15o; n vederea asigurrii interschimbabilitii cuplelor sferice de remorcare precum i modularizrii constructive s-au dezvoltat dispozitive de cuplare cu diametrul sferei Ds {1, 2, 2} oli sau Ds {47,625; 50,8; 58,7375} mm. diametrul sferei, Rs , se adopt n funcie de sarcina de tractare FX astfel:Fx=1250N=1.25kN, Ds = 50.8 mm, pentru FX< 2kN diametrul tijei, D se determin cu relaia, D = 2 sin200 Ds;D = 2 sin200 50.08=17.37 ; se adoptD =18 mm l3 0,5 D =>l3=9 mm

IV. DIMENSIONARE I VERIFICAREModelul de calcul este o bar dreapt ncastrat, cu secine circular constant de diametru D, solicitat la traciune de fora FZ,la ncovoiere de fora Ft i la forfecare de fora Ft.Se neglijeaz tensiunile de forfecare generate de eforturile tietoare.at =110 MPa tensiunea admisibil la traciune ; 02 = 360 MPa tensiunea limit de curgere dimensionare, din relaia,se determin lungimea, L=l3+l=9+37=46 mm=36.3mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.2 PROIECTAREA ELEMENTULUI 4 (TIRANTUL SUPERIOR)

I. Date de proiectareS se proiecteze tirantul superior, poziia 4 din fig. 2.2.1 cu funcia principal de transmitere a sarcinilor FX, FY i FZ de la crligul de remorcare drept cu sfer, poziia 2, la suportul 5 cu luarea n considerare a urmtoarelor specificaii impuse:1. forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450 N, FZ = 1550 N, acioneaz la distana L1 = 46 mm; se calculeaz momentele n centrul gurii de trecere: MX4 = FY L1 = 20700 Nmm, MY4 = FX L1 = 40850 Nmm;1. tipul sarcinii: static; 1. restricii dimensionale: D1 = 18 mm; b > d2 = 32 mm; L2 = 50 mm;1. condiii de funcionare: temperatura, T = - 30oC40 oC; mediu de lucru exterior cu umezeal avansat;1. Condiii constructive: material sudabil;1. a b Fig. 2.2.1Schema de ncrcare: a exterioar la nivelul dispozitivului; b exterioar, redus la nivelul elementului 4Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.II. Alegerea materialului, tratamentelor termice i tehnologiei Deoarece tirantul este o pies care se va suda se adopt, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2), oel S235 cu 02 = 235 MPa ir = 360 MPa.III. Adoptarea formelor constructiven vederea creterii eficienei economice se adopta semifabricat de tip oel lat (platband) cu dimensiunile b i h standard i b/h 4 (fig. 2.2.2).IV. Schema de calcul, dimensionare i verificarePentru dimensionare se adopt modelul dinfig. 2.2.3 cu urmtoarele ipoteze de calcul: modelul de calcul este o bar dreapt ncastrat, cu seciune dreptunghiular solicitat la traciune de fora FX; la ncovoiere oblic de sarcinile FZ, FY i MY4; la torsiune de momentul MX4; la forfecare de forele FZ i FY;

Fig. 2.2.2 Parametri geometriciFig. 2.2.3 Modelul de calcul elementele 4 i 5 sunt asamblate prin sudare i pentru calcul de dimensionare a tirantului 4 se consider c acesta este ncastrat n centrul cordonului de sudur i seciunea critic, A-A este dreptunghiular cu dimensiunile b i h; deoarece, modelul de dimensionare cu luarea n considerare a tuturor solicitrilor este de complexitate mrit, n continuare, se adopt un model simplificat care ia n considerare solicitarea principal de ncovoiere dat de fora FZ i momentul MY4; dup determinarea dimensiunilor prin rezolvarea modelului simplificat se va face verificarea cu modulul cu pachetul MDESIGN (etapa VI).Din condiia de rezisten la solicitarea de ncovoiere n planul XZ se determin grosimea h cu relaia [ Mogan, 2012],

= 12.91 mm,

n care, s-a considerat, M max = 93350 Nmm i a = 65 MPa. Ca urmare, innd cont c b = 4h = 51.66mm se adopt (conform DIN PRC M.1) semifabricat de tip platband (oel lat) cu b = 60 mm i h = 15 mm.

V. Proiectarea formei tehnologiceinnd cont de parametrii geometrici definii n fig. 2.2.2 i de rezultatele obinute la proiectarea asamblrii cu filet 1-4 i a mbinrii sudate, se adopt: R = 30 mm, D1 = 18 mm, =181.36 Prelucrarea elementului 4 presupune frezarea poriuni de cap i gurirea;calitatea suprafeelor prelucrate Ra= 12,5 m.VI. Verificarea modelului cu pachetul performant MDESIGNDin analiza rezultatelor obinute n urma analizei cu MDESIGN a structurii elementului proiectat (anexa 2.1) se observ c n seciunea din ncastrare tensiunile tangeniale sunt maxime. Tensiunea maxim de forfecare generat de fora FZ n punctele P6 i P2 (fig. 2.2.4,a) are valoarea 1,17 MPa i se neglijeaz pentru calculul tensiunii echivalente. Tensiunea maxim normal generat de fora FX i momentele MY MZ n punctul P1 (fig. 2.2.4,b,c,d; 2.2.4) are valoarea 61,14 MPa i este mai mic dect tensiunea admisibil care are valoarea 65 MPa.

ab

cd

Fig. 2.2.4Distribuii ale tensiunilor secionale din ncastrare: a de forfecare generate de fora FZ; b normale generate de FX; c normale generate de momentul MY; d normale generate de momentul MZ

SalientpointTension-pressure-stressszdN/mmBendingstressinconsequenceofMymax(Mhmax)shmaxN/mmBendingstressinconsequenceofMzmax(Mzmax)szmaxN/mmCombinedcharacteristicofnormalstresssresN/mm

P12.3941.437.5051.32

P22.390.007.509.89

P32.39-41.437.50-31.54

P3*2.39-41.437.50-31.54

P42.39-41.430.00-39.04

P5*2.39-41.43-7.50-46.54

P52.39-41.43-7.50-46.54

P62.390.00-7.50-5.11

P72.3941.43-7.5036.32

P7*2.3941.43-7.5036.32

P82.3941.430.0043.82

P1*2.3941.437.5051.32

2.3 PROIECTAREA LEGTURII 1-4 (ASAMBLARE FILETAT)

I. DATE DE PROIECTARE1. Forele exterioare:FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N; se calculeaz fora transversal, = 1328.53 N1. Tipul sarcinii: static1. Numrul de suprafee de frecare, i=11. Date despre asamblare (opional): n = 1, numrul de uruburi 1. Tipul asamblrii, urub montat cu joc (transmiterea forelor prin frecare)1. Coeficientul de frecare dintre tablele asamblate, = 0,25 1. Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30oC40 oC1. Condiii constructive: interschimbabilitatea 1. Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEIPoriunea de urub este corp comun cu corpul crligului de remorcare cu sfer drept definiti, deci, materialul este, oel de calitate, C45, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu 02 = 360 MPa si r = 610 MPa.

III. ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVE asamblarea presupune montajul poriunii filetate cu joc i meninerea acestuia pe durata funcionrii; pentru asigurarea strngerii asamblrii se utilizeaz o aib plat cu diametrul exterior mai mare ca diametrul gulerului, d2 diametrul nominal al filetului, d, din condiii de interschimbabilitae i standardizare se adopt filet metric diametrul gurii de trecere, D1, se adopt din standarde

IV. DIMENSIONARE I VERIFICARE modelul de calcul a urubului este o bar dreapt ncastrat n corpul crligului de remorcare, cu seciune circular constant de diametru d1 (diametrul interior al filetului), solicitat la traciune de fora axial, Fa. se neglijeaz momentul de torsiune care apare la strngerea asamblrii i, deci, i tensiunile de forfecare generate de eforturile tietoare asociate; fora exterioar, FZ, care n timpul funcionrii poate aciona n ambele sensuri se consider, pentru acest calcul, c acioneaz n sensul pozitiv al axei Z situaie ce conduce la solicitarea suplimentar a asamblrii cu urub. desprencrcare Ft = 3567.211 N foratransversali FZ = 750 N fora axial, aplicate static despre asamblare : i = 1, n = 1, = 0,25 despre material : 02 = 360 MPa tensiunea limit de curgere; c = 34 - coeficientul de siguran; at = 02/c = 360/34 = 80120 MPa tensiunea admisibil la traciune (se consider, at = 100 MPa); tensiunea admisibil a materialelor elementelor 1 i 4 n contact as = 6090 MPa. (se consider, as = 60 MPa).

fora axial din urub din condiia de transmitere a forei Ft prin frecare

=6908.356 N

fora axial total din urub (pentru cazul n care FZ acioneaz nspre n sus),

N diametrul interior necesar al filetului din condiia de rezisten la traciune

se adopt ( ) parametrii filetului: d1 = 13.835 mm, d2 = 14.701mm, d = 16 mm (M16), p = 2 mm; se adoptcorelat cu dimensiuneafiletului (M16) diametrulgurii de trecere, D1= 18 mm (execuiemijlocie);

din condiia de rezisten la strivire a materialelor n zonele de contact dintre elementele 4 i 1, respectiv 4 i aiba plat, apare presiunea,

,

se determin diametrul gulerului elementului 1, respectiv, diametrul exterior minim al aibei plate,=22.44

seadopt, d2 = 24V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE-pentru a se facilita obinerea perpendicularitii suprafeei frontale pe axa piesei se adopt raza de racordare R0,5;-prelucrarea filetului se poate face achiere;-calitatea suprafeei Rz = 6,3

2.4 PROIECTAREA ELEMENTELOR 5 I 6 (COLOANA SUPERIOAR I CORP COLOAN SUPERIOAR)

I. DATE DE PROIECTARE

a. Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distaneleL1 =46 mm; L2 = X1=50 mm; L3 =Z1=-150 mm; se calculeaz momentele de ncovoiere n centrul profilului ptrat (mbinarea sudat): MX5 = FY L1 = 20700Nmm, MY5 = FX L1 + FZ L2 = 135000 Nmm, MZ5 = FY L2 = 22500 Nmm. b. Tipul sarcinii: staticc. Restricii dimensionale: se va utiliza semifabricat din eav ptrat, pentru care innd cont c se mbin prin sudare cu tirantul 4 de lime b = 60 mm ,deci, din considerente de posibilitate a aplicrii cordonului de sudur de col, se impune ca latura, h < 50 mm; d. .Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40 C; mediu de lucru exterior cu umezel avansate. Condiii constructive: interschimbabilitatea, modularizareaf. Condiii de ecologie : utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Deoarece suportul este o pies care se va suda se adopt, oel S235 (OL37), cu = 235 MPa si = 360 MPa

III. ADOPTAREA FORMEI CONSTRUCTIVE

-se va adopta, din considerente de greutate minim, semifabricat din eav ptrat;-se va urmri ca dimensiunea evii ptrate s permit aplicarea cordonului de col la sudarea cu elementul 4LungimeaL3 = L3 h = 135 mm

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE

-Transmiterea sarcinilor de la elementul 5 la elementul 6 se realizeaz prin contact direct i pentru calculul de dimensionare se consider c acesta este ncastrat n centrul corpului 6 -Modelul de calcul asociat coloanei 5 se consider ca fiind o bar dreapt cu seciune ptrat cu latura h5 i grosimea t5 ncastrat, solicitat la compresiune de fora FZ ; la ncovoiere oblic de sarcinile FX, FY, MX5 i MY5; la torsiune de momentul MZ5 i la forfecare de forele FX, FY.-Se neglijeaz efectele gurilor de fixare axial n corpul 6 cu bol. -Deoarece, modelul de dimensionare cu luarea n considerare a tuturor solicitrilor este de complexitate mrit, n continuare, se adopt un model simplificat care ia n considerare solicitarea principal de ncovoiere dat de fora FX i momentul MY5; efort de ncovoiere n seciunea critic (model simplificat): Mimax = MY5 + FX L3 =303750 Nmm dimensionare, din ultima parte a relaiei , innd cont c, uzual pentru evile ptrate standard, t/h = 0,050,15, (t/h = 0,1) se determin,==43.10i rezult, t5 = 5 mm; se adopt semifabricat eav ptrat cu dimensiunile h5 = 50mm i t5 = 5mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

VI. VERIFICAREA MODELELOR ELEMENTELOR 5 I 6 CU PACHETUL MDESIGN

2.5 PROIECTAREA LEGTURII 4-5 (MBINARE SUDAT)I. DATE DE PROIECTARE

5. Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46 mm; L2 = 50 mm; se calculeaz momentele n centrul profilului cordonului de sudur (ptrat): MX5 = FYL1= 20700 Nmm, MY5 = FX L1 = 40850 Nmm, MZ5 = FY L2 = 22500 Nmm,5. Tipul sarcinii: static 5. Date despre asamblare ; tirantul este executat din platband b = 60mm i h = 15 mm; coloana 5 din eava ptrat cu dimensiunea h = 50mm i grosimea t = 5 mm;5. Tipul mbinrii, sudur de col5. Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40 C; mediu de lucru exterior cu umezel avansat5. Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I A TEHNOLOGIEIElementele 4 i 5 formeaz un subansamblu sudat i, deci, pentru acestea s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2),cu = 235 Mpa si =360 MPa

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE-se impune asigurarea perpendicularitii celor dou elemente grosimea cordonului de sudur a este ma mic dect grosimea peretelui evii

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE

-deoarece ncrcarea exterioar este compus din sarcini multiple i modelul de calcul are complexitate mrit pentru calculul clasic se consider un model simplificat care ia n considerare ncrcarea cu forele transversale FX i FY-tensiunile de forfecare sunt repartizate uniform pe lungimea cordonului n plan longitudinal i transversal-se neglijeaz solicitrile la ncovoiere

grosimea cordonului de sudur:a==0.16 mm despre forme i dimensiuni: cordonul sudat are forma ptrat cu latura, h = 50 mm; despre materiale: 02 = 235 MPa tensiunea limit de curgere a materialului evilor; at = 80 MPa tensiunea admisibil la traciune; afs = 0,65 at = 50 MPa tensiunea admisibil la forfecare a suduriiSe adopt, din considerente tehnologice, grosimea cordonului de sudur, a = 2mm.

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

-sudura se va realza dup contur nchis;-dup sudare se va aplica tratament termic de recoacere de detensionare

VI. VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETUL MDESIGN

2.6 PROIECTAREA LEGTURILOR 5-6

2.6.1 PROIECTAREA LEGTURII 5-6, ASAMBLARE EAV-EAV PTRAT

I. DATE DE PROIECTARE0. Forele exterioare: FX = 1250N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distaneleL1= 46 mm; L2 = 50 mm; L3 =-150 mm; se calculeaz momentele n centrul asamblrii cu bol: MX6 = FY (L1 + L3) = 82200 Nmm, MY6 = FX (L1 + L3) =113500 Nmm, MZ6 = FY L2 = 22500 Nmm 0. Tipul sarcinii: static0. Date despre asamblare: eava ptrat interioar are dimensiunea h5 = 50 mm i grosimea t = 5 mm0. Condiii de funcionare: temperatura, T = - 3040C; mediu de lucru exterior cu umezel avansat0. Condiii constructive: interschimbabilitatea i modularizarea0. Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I A TEHNOLOGIEIElementele 5 i 6 sunt incluse n subansamble sudate i deci pentru acestea s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2),cu at=235 MPa sir=360 MPa

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE-pentru asigurarea funcionrii se impune realizarea contactului pe suprafae mari dintre evile 5 i 6 care se realizeaz prin montajul cu joc al acestora.-eava ptrat interioar are dimensiunile h5 = 50 mm, t5 = 5 mm; -pentru asigurarea contactului conform dintre evile ptrate interioar i exterioar se adopt dimensiunile evii exterioare h6 = 60 mm i grosimea t6 = 5 mm.

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-transmiterea forelor FX, FY i a momentelor MX6 i MY6 de la eava 5 la eava 6 se face prin contactul direct dintre cele dou evi montate cu joc (distribuie liniar a presiunilor de contact) dup suprafeele dreptunghiulare I, II, III i IV;-transmiterea forei FZ de la eava 5 la eava 6 se face printr-un bol montat cu joc n eava 5 i cu strngere mic n eava 6 ;-Forele FX i FY genereaz pe suprafeele de contact I i, respectiv, II presiuni de strivire (pFX, pFX) distribuite uniform;-momentele MX6 i MY6 genereaz pe suprafeele de contact I, III i, respectiv, II, IV presiuni de strivire distribuite liniar cu maximele pmaxMX i, respectiv, pmaxMY;-momentul MZ6 genereaz pe suprafeele de contact I, II, III i IV presiuni de strivire distribuite liniar cu maximul pmaxMZ; -pentru calculul asamblrii nu se consider gurile pentru bol

-despre forme i dimensiuni: dimensiunile alezajului ptrat, H = h5 = 40 mmDimensionare asamblare (legtur) eav-eavas H2 L2- (FX H+3MZ6 )L-12 H MY6=0 as H2 L2- (Fy H+3MZ6 )L-12 H MX6=0are dup nlocuirea valorilor parametrilor cunoscui devin, 150000L2-230000L-664500000=0150000L2-70000L-63000000=0 i au soluiile pozitive maxime L1' = 54.47 mm i respectiv L1'' = 14.36 mm; se adoptL = 60 mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

-gaura de bol se aplic la partea inferioar la distana 1,5D5;-ajustajul gaur-bol H12/h10;-rugozitatea suprafeelor frontale Ra = 6,3 m; rugozitatea alezajului Ra = 3,2 m

VI. VERIFICAREA MODELELOR ELEMENTELOR 5 I 6 CU PACHETUL MDESIGN

2.6.2 PROIECTAREA LEGTURII 5-6, ASAMBLARE PRIN BOL

I. DATE DE PROIECTARE1. Fora exterioare:FZ = 1550 N; 1. Tipul sarcinii: static1. Date despre asamblare: eava ptrat interioar are dimensiunea h5 = 50 mm i grosimea t5 = 5 mm; eavaptratexterioar are dimensiuneah6= 60 mmigrosimeat6 = 5 mm1. Tipul legturii (asamblrii), cu contact conform1. Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30oC40 oC; mediu de lucru exterior cu umezeal avansat1. Condiii constructive: interschimbabilitatea i modularizarea1. Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Pentru elementele 5 i 6 s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) Bolul se va executa din oel pentru construcii mecanice, E295(SR EN 10025/2005)

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE asamblarea cu bol se poziioneaz la partea inferioar a ansamblului eav-eav 5-6; se va realiza asamblare transversal prin ambii perei a evilor

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE fora FZ se transmite prin form (contact direct) de la eava 5 la bol prin dou suprafee semicilindrice pe care, datorit jocului existent mrit, se consider ca apar presiuni de strivire cu distribuie cosnusoidal cu maximul p5 fora FZ se transmite prin form (contact direct) de la bol la eava 6, de asemenea, prin dou suprafee semicilindrice pe care, datorit jocului existent redus, se consider c apar presiuni de strivire cu distribuie uniform cu maximul p6 as = 60 MPaDin relaie se obine diametrul necesar al bolului,= max (6.45;5.16)Se adopt din considerentetehnologice, D5 = 8 mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

VI. VERIFICAREA MODELELOR ELEMENTELOR 5 I 6 CU PACHETUL MDESIGN

2.7 PROIECTAREA ELEMENTELOR 7 I 8 (TIRANT INFERIOR I CORP TIRANT INFERIOR)

I. DATE DE PROIECTARE a.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450 N, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46mm; L2 = 50 mm; L3 = -150 mm; h6 = 60 mm (determinat la calculul elementului 5,se calculeaz momentele n centrul gurii de trecere: MX7 = FY (L1+L3) = 88200 Nmm, MZ7 = FY (L2 +h6/2) = 36000 Nmm, Mz7 = FX (L1 +L3) + FZ (L2 +h6/2) = 369000 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Restricii dimensionale: L4 = -150 mm; eava ptrat 7 se va suda n T pe corpul 6 i se impune ca latura ptratului, h7 < h6 = 50 mm;d.Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30oC40oC; mediu de lucru exterior cu umezel avansate.Condiii constructive: materiale sudabilef.Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Deoarece tirantul inferior precum i corpul tirantului inferior sunt piese care se vor suda se adopt, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu at=235 MPa r= 360 MPa.

III. ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVE se adopt, x = 45 mm, conform unei evaluri aproximative a grosimilor elementelor 9, 10 i 11; lungimea L4' = L4 h5/2 x = 150-25-45 =80 mm; lungimea L4'' = L4'/2 = 40 mm

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-modelul de calcul este o bar dreapt ncastrat, compus din 2 evi ptrare- solicitat la traciune de fora FX ; la ncovoiere oblic de sarcinile FZ, FY i MY4, MZ4; la torsiune de momentul MX4; la forfecare de forele FY i FZ;-elementele 7 i 8 formeaz n zona median legtur ev-ev i sunt fixate axial printr-o asamblare cu bol; -pentru calculul de rezisten se consider c anasamblul celor dou bare este ncastrat n centrul flanei 9;-deoarece, modelul de dimensionare cu luarea n considerare a tuturor solicitrilor este de complexitate mrit, n continuare, se adopt un model simplificat care ia n considerare solicitarea principal de ncovoiere dat de fora FZ i momentul MY7

eforturile de ncovoiere n seciunile critice (pentru modelul simplificat): Mimax S1= My7 + FZ L4'' = 431000 Nmm, n seciunea S1; Mi max S2 = MY7 + FZ L4' = 493000 Nmm, n seciunea S2; dimensionare tirant inferior 7 innd cont c, uzual pentru evile ptrate standard, t/h = 0,050,15, (t/h = 0,1) se determin:h7==40.89; at = 110 MPa

h7=56.87t7 = 5,68 mm;se adopt semifabricat eav ptrat cu dimensiunile h7 = 50 mm i t7 = 5 mm; innd cont c eava 7 intr n eava 8 i deci h8 = h7 + 2 t8 = 40 + 2 t8; considernd ca pentru evile ptrate t/h = 0,050,15 rezult h8 = 5671,4; se adopt semifabricat eav ptrat cu dimensiunile h8 = 60 mm i t8 = 5 mm;

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

VI. VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETUL MDESIGN

2.8 Proiectarea legturii 6-7 (mbinare sudat)

I. DATE DE PROIECTARE a.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY =450, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46 mm; L2 = 50 mm; L3 =-150 mm; h6 = 60 mm; se calculeaz momentele n centrul gurii de trecere: MX7 = FY (L1+L3) = 88200 Nmm, MZ7 = FY (L2 +h6/2) = 36000Nmm, MY7 = FX (L1 +L3) + FZ (L2 +h6/2) = 369000 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Date despre asamblare; tirantul i corpul tirantului superior sunt executate din eav ptrat cu dimensiunea h6 = h7= 50 mm i grosimea t6 = t7 = 5 mm; d.Tipul mbinrii, sudur de cole.Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40 C; mediu de lucru exterior cu umezel avansat f.Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I A TEHNOLOGIEIElementele 6 i 7 formeaz un subansamblu sudat i, deci, pentru acestea s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu cu at=235 MPa si cu r=360 MPa .

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE

grosimea cordonului de sudur a este ma mic dect grosimea peretelui evii t6,7

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-deoarece ncrcarea exterioar este compus din sarcini multiple i modelul de calcul are complexitate mrit pentru calculul clasic se consider un model simplificat care ia n considerare ncrcarea cu sarcinile maxime, fora FX i momentul MY7-tensiunile de forfecare sunt repartizate uniform pe lungimea celor dou cordoane de sudur-se neglijeaz solicitrile la ncovoiere i forfecare

-Dimensionare sudurDin relaie, se obine grosimea cordonului de sudur:a= =3.8Se adopt, din considerente tehnologice, grosimea cordonului de sudur, a =4 mm.

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

VI. VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETUL MDESIGN

2.9 Proiectarea legturilor 7-82.9.1 Proiectarea legturii 7-8, eav-eav ptratI. DATE DE PROIECTAREa. Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ =1550 N acionez la distanele L1 = 46 mm; L2 =50mm; L3 = -150 mm; L4'''= 20 mm; se calculeaz momentele n centrul asamblrii cu bol: MX7 = FY (L1+L3) = 88200 Nmm,MZ7 = FY (L2 +h5/2+L4''') = 33250Nmm, MY7 = FX (L1 +L3) + FZ (L2+h6/2+L4''') = 107625 Nmmb. Tipul sarcinii: staticc. Date despre asamblare: eava ptrat interioar are dimensiunea h7 =50 mm i grosimea t7 = 5 mm; eava ptrat exterioar are dimensiunea h8 = 60 mm i grosimea t5 =5 mm d. Tipul legturii (asamblrii), cu contact conforme. Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezel avansatf. Condiii constructive: interschimbabilitatea i modularizareag. Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I A TEHNOLOGIEIElementele 7 i 8 sunt incluse n subansamble sudate i deci pentru acestea s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cuat=235 MPa si cu r=360 MPa .III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE-pentru asigurarea funcionrii se impune realizarea contactului conform (pe suprafae mari) dintre evile 7 i 8 care se realizeaz prin montajul cu joc al acestora.-evile ptrate interioar i exterioar au dimensiunile: h7 = 50 mm, t5 = 5 mm; h8 = 60 mm;

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-ncrcrile exterioare sunt: FY = 250, FZ = 450 N; MX7 = 11000 Nmm, MZ7 = 57750 Nmm, MY7 = 575000 Nmm;-dimensiunile alezajului ptrat, H = h7 = 60 mm, lungimea L = l8 cu valoare necunoscut; grosimea evii interioare, t7 = 5 mm, i respectiv exterioare t8 = 5 mm;-sistemul de coordonate adoptat are axa axial X n loc de Z i axa trnsversal Z n loc de Xas=60 MPa H=h7=50 mm

asH2L2- (Fz H+3Mx7)L-12HMy7=0as H2 L2- (FY H+3MX7 )L-12 HMZ7=0

96000L2-242150L-214728000=096000L2-246150L-5184000=0

i au soluiile pozitive maxime L1' = 54.47 mm i respectiv L1'' = 14.36 mm; se adopt L = 60 mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.9.2Proiectarea legturii 7-8, asamblare prin bolI. DATE DE PROIECTAREa.Fora exterioare: FX = 1250 N; b.Tipul sarcinii: staticc.Date despre asamblare: eava ptrat interioar are dimensiunea h7 = 50 mm i grosimea t7 = 5 mm; eava ptrat exterioar are dimensiunea h8 = 60 mm i grosimea t8 = 5 mm;d.Tipul legturii (asamblrii), cu contact conforme.Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezeal avansatf.Condiii constructive: interschimbabilitatea i modularizareag.Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Pentru elementele 7 i 8 s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu 02 = 235 MPa si r = 360 MPa.Bolul se va executa din oel pentru construcii mecanice, E295(SR EN 10025/2005) cu 02 = 295 MPa si r = 390 MPa

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE asamblarea cu bol se poziioneaz n centrul asamblrii eav-eav, 7-8; se va realiza asamblare transversal prin ambii perei a evilor

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE fora FX se transmite prin form (contact direct) de la eava 7 la bol prin dou suprafee semicilindrice pe care, datorit jocului existent mrit, se consider ca apar presiuni de strivire cu distribuie cosnusoidal cu maximul p7 (subcap. fora FX se transmite prin form (contact direct) de la bol la eava 8, de asemenea, prin dou suprafee semicilindrice pe care, datorit jocului existent redus, se consider c apar presiuni de strivire cu distribuie uniform cu maximul p8

Dimensionare asamblare cu bolDin relaie se obine diametrul necesar al bolului:= max (5.2; 4.3)Se adopt din considerente tehnologice, dar i de interschimbabilitate, D7 = 8 mm.

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE Alegerea bolului: se va adopta una cu diametrul exterior al poriunii cilindrice, 10h10 [mm] Ajustaje i tolerane: H12/h10, pentru eava 8 i bol; execuie mijlocie a gurii din eava 7. Rugozitti: alezajul din eava 8 se va aleza Ra= 3,2 m; alezajul din eava 7 se va realiza prin gurire, Ra= 6,3 m

2.10 Proiectarea elementelor 11 i 12/12 (bara central i coloana stnga/dreapta)I. DATE DE PROIECTAREa.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distaneleL1 = 46 mm; L2 = 50 mm; L3 = -150 mm; L4 = -150 mm; se calculeaz momentele n centrul barei centrale:MX11 = FY (L1+L3) = 88200 Nmm, MZ11 = FY (L2 + L4) = 90000 Nmm,MY11 = FX (L1 +L3) + FZ (L2 + L4) =555000 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Restricii dimensionale: L5 = 660 mm; elementele 12/12 i 11 se vor executa din evi cu profil ptrat care se vor asambla interior-exterior;d.Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezel avansate.Condiii constructive: materiale sudabilef.Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Deoarece legturile cu elementele adiacente sunt mbinri prin sudare pentru bara central i coloanele stnga/dreapta se adopt, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2)cu 02 = 235 MPa sir=360 MPa

III. ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVEL5' = L5/2 = 330 mm

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-modelul de calcul este o bar dreapt rezemat la capete, compus din 2 evi ptrare - solicitat la traciune de fora FY ; la ncovoiere oblic de sarcinile FZ, FX i MX11, MZ11; la torsiune de momentul MY11; la forfecare de forele FX i FZ;-elementele 11 i 12/12 formeaz legturi ev-ev i sunt fixate axial prin asamblri cu bol; -pentru calculul de rezisten se consider c ansamblul celor trei elemente este agat de tiranii 13/13;-deoarece, modelul de dimensionare cu luarea n considerare a tuturor solicitrilor este de complexitate mrit, n continuare, se adopt un model simplificat care neglijeaz tensiunile generate de eforturile axiale, tietoare i de momentul de torsiune ia n considerare solicitrile de ncovoiere generate de momentele maxime ortogonale din plan orizontal i vertical, MmaxH i respectiv, MmaxV; dup determinarea dimensiunilor prin rezolvarea modelului simplificat se va face verificarea cu modulul cu pachetul MDESIGN-eforturile de ncovoiere n seciunile critice (pentru modelul simplificat): MmaxH = MZ11 + FX L5/2 = 502500 Nmm i MmaxV = MX11 + FZ L5/2 = 599700 Nmm -dimensionare bar central, 11, din ultima parte a relaiei, innd cont c, uzu250l pentru evile ptrate standard, t/h = 0,050,15, (t/h = 0,1) se determin,

h11==55.92 i rezult, t11 = 5.6 mm;se adopt semifabricat eav ptrat cu dimensiunile h11 = 60mm i t11 = 5 mm; innd cont c eava 12 intr n eava 11 rezult, h12 = h11 - 2 t11 = 40 mm; dimensionare coloan stnga/dreapta, 12/12semifabricat eav ptrat cu dimensiunile h12 = 50 mm i t12 = 5 mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.11 Proiectarea legturilor 8-9 i 10-11 (mbinri sudate)I. DATE DE PROIECTAREa.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46 mm; L2 = 50 mm; L3 = -150 mm; L4 = -150mm; y = h11/2+gros. platbandei 10(8mm)= 60mm se calculeaz momentele n centrul flanei 10:MX10 = FY (L1+L3) = 88200 Nmm, MZ10 = FY (L2 + L4) = 90000Nmm, MY10 = FX (L1 +L3) + FZ (L2 + L4 - y) = 450000 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Restricii dimensionale: se impune ca dimensiunile flanelor asamblate s permit strngerea asamblrii cu chei standard respectnd condiia de gabarit minim;d.Condiii de funcionare: coeficientul de frecare dintre flane, = 0,150,25 (frecare usat, oel-oel); temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezel avansate.Condiii constructive: materiale sudabilef.Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I A TEHNOLOGIEIElementele 8, 9, 10 i 11 formeaz un subansambluri sudate i, deci, pentru acestea s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu 02 = 235 MPar = 360 MPa

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-deoarece ncrcarea exterioar este compus din sarcini multiple i modelul de calcul are complexitate mrit pentru calculul clasic se consider un model simplificat care ia n considerare ncrcarea cu sarcinile maxime, fora FX i momentul MY10-tensiunile de forfecare sunt repartizate uniform pe lungimea celor dou cordoane de sudur-se neglijeaz solicitrile la ncovoiere i forfecareDin relaie se obine grosimea cordonului de sudur:

a= =1.89Se adopt, din considerente tehnologice, grosimea cordonului de sudur, a = 2.5 mm.

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.12 Proiectarea legturii 9-10 (asamblare prin uruburi)I. DATE DE PROIECTAREa.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46mm; L2 = 50 mm; L3 =-150 mm; L4 = -150 mm; y = h11 + g9 + g10 = 25 + 8 +8 = 41 mm se calculeaz momentele n centrul flanei 9:MX10 = FY (L1+L3) = 88200 Nmm, MZ10 = FY (L2 + L4) = 90000 Nmm, MY10 = FX (L1 +L3) + FZ (L2 + L4 - y) = 506950 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Restricii dimensionale: se impune ca dimensiunile flanelor asamblate s permit strngerea asamblrii cu chei standard respectnd condiia de gabarit minim;d. Condiii de funcionare: coieficientul de frecare dintre flane, = 0,150,25 (frecare usat, oel-oel); temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezel avansate.Condiii constructive: materiale sudabilef.Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Se adopt pentru uruburi cu rezistena la rupere minim rmin = 600 MPa si limita la curgere convenional , 02=480 MPa.

III. ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVE pentru flanele 9 i 10 se adopta semifabricat de tip platband i, innd cont c n centru se va suda corpul tirantului (h8 + a 65 mm) i spre exterior se va aloca spaiu de aciune a cheii de fixare ( 28 mm, pentru uruburi de pn la M10), cu dimensiunea Lf = 100 mm i grosimea g = 8 mm; gurile de trecere a uruburilor cu diametrul D1 se vor dispune n colurile unui ptrat cu latura L = 85 mm

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-transmiterea sarcinilor de la flana 5 la flana 6 se face prin intermediul tijelor celor patru uruburi i prin filetele acestora; pentru calculul de dimensionare se impune identificarea asamblrii cu urub cea mai solicitat prin bazat pe principiul superpoziiei aciunii forelor; -fora FX solicit asamblarea axial centric; momentele MZ10 i MY10 solicit asamblarea axial excentric; forele FY, FZ i momentul MX10 solicit asamblarea transversal centric; -uruburile se monteaz cu joc i solicitarea tijelor acestora este traciunea-dup dimensionarea urubului cel mai solicitat se va face dimensionarea acestuia din condiia de rezisten a tijei urubului i apoi se va face verificarea cu pachetul MDESIGN

Calculul forelor axiale din uruburi corespunztor fiecrei ncrcri: Lf = 100 mm; L = 80mm; a = (Lf L)/2 = 7.5; r1 = r2 = r3 = r4 = = 60 mm forele din uruburi generate de fora Fx care solicit asamblarea axial centric==312.5 N ; =312.5 N ; =312.5 N ; =312.5 N -forele din uruburi generate de momentul MZ10 care solicit asamblarea axial excentric==184.53 N ; ==74.45 N; =184.53N; =74.45 N-forele din uruburi generate de momentul MY10 care solicit asamblarea axial excentric==1039.4N ; =1039.4 N == 419.41 N ; = 419.41 N forele din uruburi generate de rezultanta forelor FY i FZ,, care solicit asamblarea transversal centric; N ;

forele din uruburi generate de momentul MX10 care solicit asamblarea transversal centric ; = N ;

Calculul forelor axiale totale din uruburi:=5391.43N =5208.36N =4909.5 N=4802.9 N

ncrcarea maxim Fa = max() = 5391.43 N indiccurubul 1 este cel mai solicitat i va fi dimensionat conform calculului de rezisten.

Calculul de rezisten dimensionarea urubului cel mai solicitat din condii de rezisten la traciune presupune determinarea diametrului interor al filetului necesar,

se adopt ( ) parametriifiletului: d1 = 6.647 mm, d2 = 7.188 mm, d = 8 mm (M8), p = 1.25 mm; se adoptcorelat cu dimensiuneafiletului(M8)diametrulgurii de trecere, D1 = 9 mm (execuie mijlocie); se adopt piuli M8 cu m = 6 mm i S = 13 mm.

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.13 Proiectarea legturilor 11-12/122.13.1 Proiectarea legturii 11-12/12, eav-eav ptrat

I. DATE DE PROIECTARE

a. Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46mm; L2 = 50 mm; L3 = -150 mm; L4 = -150 mm; L5'= 330 mm; se calculeaz forele i momentele n centrul asamblrii cu bol: FXs = FXd = FX/2 = 625 N; FZs = FZd =FZ/2 = 775 N; MX11 = FY (L1+L3)/2 =44100 Nmm, MZ11 = FY (L2+ L4)/2 + FX L5'/2 =45000Nmm, MY11 = FX (L1 +L3)/2 + FZ (L2 + L4)/2 = 277500 Nmm;b. Tipul sarcinii: staticc. Date despre asamblare: eava ptrat interioar are dimensiunea h12 = 50 mm i grosimea t12 = 5 mm; eava ptrat exterioar are dimensiunea h11 = 60 mm i grosimea t11 = 5 mmd. tipul legturii (asamblrii), cu contact conforme. Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40 C; mediu de lucru exterior cu umezel avansatf. Condiii constructive: interschimbabilitatea i modularizarea;g. Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Elementele 11 i 12/12 sunt incluse n subansamble sudate i, deci, pentru acestea s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu 02 = 235 MPa si r=360 MPa.

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE-pentru asigurarea funcionrii se impune realizarea contactului conform (pe suprafae mari) dintre evile 11 i 12/12 care se realizeaz prin montajul cu joc al acestora.

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARELegtura (asamblarea) dintre evile ptrate 11 i 12 este similar cu legtura dintre evile 5 i 6 cu urmtoarele deosebiri: -ncrcrile exterioare sunt: FXs = 625 N; FZs= 225 N; MX11 = 105500Nmm, MZ11 = 112000Nmm, MY11 = 1305000 Nmm;-dimensiunile alezajului ptrat, H = h12 = 50 mm, lungimea L = l11 cu valoare necunoscut; grosimea evii interioare, t12 = 5 mm, i respectiv exterioare t11 = 5 mm;-sistemul de coordonate adoptat are axa axial Y n loc de Z i axa trnsversal Z n loc de Y

as H2 L2- (FXsH+3MY11 )L-12HMZ11=0 as H2 L2- (FZsH+3MY11 )L-12H MX11=0

care dup nlocuirea valorilor parametrilor cunoscui devin

150000L2-335000L-185625000=0150000L2-290000L-26055000=0

i au soluiile pozitive maxime L1' = 36.31 mm i, respectiv, L1'' = 14.18 mm; se adopt L = l11 = 60 mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.13.2 Proiectarea legturii 11-12/12, asamblare prin bol

I. DATE DE PROIECTAREa.Fora exterioare: FY = 450 N; FYs = FY/2 = 225 N;b.Tipul sarcinii: staticc.Date despre asamblare: eava ptrat interioar are dimensiunea h12 = 50 mm i grosimea t12 = 5 mm eava ptrat exterioar are dimensiunea h11 = 60 mm i grosimea t11 = 5 mm;d.Tipul legturii (asamblrii), cu contact conforme.Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezeal avansatf.Condiii constructive: interschimbabilitatea i modularizareag.Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Pentru elementele 11 i 12/12 s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu 02 = 235 MPa si r=360MPa.Bolul se va executa din oel pentru construcii mecanice, E295 (SR EN 10025/2005) cu as=295 MPa si r=390 MPa

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-fora FYs se transmite prin form (contact direct) de la eava 12 la bol prin dou suprafee semicilindrice pe care, datorit jocului existent mrit, se consider ca apar presiuni de strivire cu distribuie cosnusoidal cu maximul p12;-fora FYs se transmite prin form (contact direct) de la bol la eava 11, de asemenea, prin dou suprafee semicilindrice pe care, datorit jocului existent redus, se consider c apar presiuni de strivire cu distribuie uniform cu maximul p11

=max(0.93 ; 0.77)Se adopt din considerente tehnologice, dar i de interschimbabilitate, D12 = 8 mm.

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.14 Proiectarea elementului 13/13 (tirant stnga/dreapta)I. DATE DE PROIECTARE a.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46mm, L2 = 50 mm, L3 =-150 mm, L4 =- 150 mm, L5 = 660 mm; se calculeaz forele i momentele n centrul mbinrii sudate : FXs = 625 N, FYs = 225 N, FZs = 775N; MX13 = FY(L1+L3)/2 = 44100 Nmm, MZ13 = FY (L2+L4)/2 = 702500 Nmm, MY13 = FX (L1 +L3)/2 + FZ (L2 + L4)/2 = 702500 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Restricii dimensionale: L6 = 200 mm; d.Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezel avansat;e.Condiii constructive: materiale sudabile;f.Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Se adopt, oel sudabil S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu = 235 MPa si r=360 MPa

III. ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVE-se adopta semifabricat de tip platband cu dimensiunile seciunii b13 i grosimea g; -se adopt, pornind de la dimensiunea cordonului de sudur gabaritul exterior al acesteia este delimitat de un contur ptrat cu latura de 45 mm;-se adopt, a = 74 mm; b= 13 mm

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-modelul de calcul este o bar dreapt ncastrat, solicitat la traciune de fora FXs ; la ncovoiere oblic de sarcinile FZs, FYs i MZ13, MY13; la torsiune de momentul MX13; la forfecare de forele FYs i FZs;-elementele 13/13 i 3/3 formeaz asamblri cu uruburi montate cu joc; -deoarece, modelul de dimensionare cu luarea n considerare a tuturor solicitrilor este de complexitate mrit, n continuare, se adopt un model simplificat care ia n considerare solicitarea principal de ncovoiere dat de fora FYs i momentul MZ13;

b13 = 100 mmL6 = 200 mm

-efortul de ncovoiere n seciunea critic (pentru modelul simplificat):M max = MZ13+ FYs L6 = 77850 Nmm;

dimensionare,se determin limea tirantului==7.05

se adopt semifabricat de tip platband (oel lat) cu b = 100 mm i h = 8 mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.15 Proiectarea legturii 12-13/12-13 (mbinare sudat)I. DATE DE PROIECTAREa.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450 N, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46 mm, L2 = 50 mm, L3 = -150 mm, L4 = -150 mm, L5 = 660 mm; se calculeaz forele i momentele n centrul mbinrii sudate: FXs = 625 N, FYs = 225 N, FZs = 775 N; MX13 = FY (L1+L3)/2 = 44100 Nmm, MZ13 = FY (L2+L4)/2 = 45000 Nmm, MY13 = FX (L1 +L3)/2 + FZ (L2 + L4)/2 = 277500 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Date despre asamblare; coloana stnga/dreapta este din eva ptrat cu latura h12 = 40 mm i grosimea t12 = 4 mm; tirantul stnga/dreapta este din platband cu limea b13 = 96 m i grosimea g13 = 8 mm;d.Tipul mbinrii, sudur de cole.Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40 C; mediu de lucru exterior cu umezel avansatf.Condiii ecologice: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I A TEHNOLOGIEIElementele 12, 13, i 12, 13 formeaz subansambluri sudate i, deci, pentru acestea s-a ales material sudabil, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu 02=235 MPa si r=360 MPa

III. ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVEgrosimea cordonului de sudur a este ma mic dect grosimea peretelui evii t12 = 5 mm

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-deoarece ncrcarea exterioar este compus din sarcini multiple i modelul de calcul are complexitate mrit pentru calculul clasic se consider un model simplificat care ia n considerare ncrcarea cu sarcinile maxime, fora FXs i momentul MY13-tensiunile de forfecare sunt repartizate uniform pe lungimea celor dou cordoane de sudur-se neglijeaz solicitrile la ncovoiere i traciuneDimensionare sudurDin relaia, se obine grosimea cordonului de sudur,

a= = 0.5 mmSe adopt, din considerente tehnologice, grosimea cordonului de sudur, a = 2 mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.16 Proiectarea elementului 3/3 (suport stnga/dreapta)

I. DATE DE PROIECTARE

a.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY =450, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46mm, L2 = 50 mm, L3 =-150 mm, L4 = -150 mm, L5 = 660 mm; L6 = 200 mm; se calculeaz forele i momentele n centrul asamblrii cu uruburi :FXs = 625 N, FYs = 225 N, FZs = 775 N; MX3 = FY (L1+L3)/2 = 44100 Nmm, MZ3 = FY (L2+ L4+ L6)/2 + FX L5/2 = 702500 Nmm, MY3 = FX (L1 +L3)/2 + FZ (L2 + L4+ L6)/2 = 787500 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Restricii dimensionale: L7 = 250 mm; L8 = 48 mm; a = 74 mm;d.Condiii de funcionare: temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezel avansat;e.Condiii constructive: materiale sudabile;f.Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Se adopt, oel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2) cu as=235 MPa si r=360 MPa

III. ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVE-se adopta semifabricat de tip platband cu dimensiunile seciunii b1 = b13 = 100 mm i grosimea g = 8 mm; -se adopt a = 74 mm; b=13 mm, aceleai dimeniuni de poziionare a gurilor ca n cazul tirantului 13.

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-modelul de calcul este o bar dreapt ncastrat, solicitat la traciune de fora FZs ; la ncovoiere oblic de sarcinile FXs, FYs i MX3, MY13; la torsiune de momentul MZ3; la forfecare de forele FYs i FZs;-elementele 3/3 formeaz asamblare cu uruburi montate cu joc cu o fla fixat pe asiu; -deoarece, modelul de dimensionare cu luarea n considerare a tuturor solicitrilor este de complexitate mrit, n continuare, se adopt un model simplificat care ia n considerare solicitarea principal de ncovoiere dat de fora FYs i momentul MX3-efortul de ncovoiere n seciunea critic (pentru modelul simplificat):M max = MX3 + FYs L7 = 77850 Nmm;-dimensionare,se determin limea tirantului

=7.05se adopt semifabricat de tip platband (oel lat) cu b = 100 mm i h = 8 mm

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

2.17 Proiectarea legturii 13-3/13-3 (asamblare prin uruburi) I. DATE DE PROIECTARE a.Forele exterioare: FX = 1250 N, FY = 450, FZ = 1550 N acionez la distanele L1 = 46 mm; L2 = 50 mm; L3 = -150 mm; L4 = -150 mm; L5 = 660 mm; L6 = 200 mm; se calculeaz forele i momentele n centrul asamblrii: FXs = 625 N, FYs = 225 N, FZs = 775 N; MX3 = FY (L1+L3)/2 = 44100 Nmm, MZ3 = FY (L2+ L4+ L6)/2 = 90000 Nmm (din considerente de simetrie nu se ia n considerare momentul forei FX), MY3 = FX (L1 +L3)/2 + FZ (L2 + L4+ L6)/2 = 335000 Nmm;b.Tipul sarcinii: staticc.Restricii dimensionale: dimensiunile elementelor asamblate fiind cunoscute se vor adopta 4 uruburi care for fi dispuse n vrfurile unui ptrat cu dimeniunile maxim posibil;d.Condiii de funcionare: coieficientul de frecare dintre elementele 13 i 3 (13 i 3), = 0,150,25 (frecare usat, oel-oel); e.temperatura, T = - 30C40C; mediu de lucru exterior cu umezel avansatf.Condiii constructive: materiale sudabileg.Condiii de ecologie: utilizarea de materiale i tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecia vieii.

II. ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE I TEHNOLOGIEI Se adopt pentru uruburi cu rezistena la rupere minim r min = 600 MPa si limita la curgere convenional , 02=480 MPa

III. ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVE-gurile de trecere a uruburilor cu diametrul D1 se vor dispune n colurile unui ptrat cu latura L = 85 mm

IV. SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE I VERIFICARE-transmiterea sarcinilor de la tirantul 13 la suportul 3 se face prin intermediul tijelor celor patru uruburi i prin filetele acestora; pentru calculul de dimensionare se impune identificarea asamblrii cu urub cea mai solicitat prin bazat pe principiul superpoziiei aciunii forelor; -fora FXs solicit asamblarea axial centric; momentele MZ3 i MY3 solicit asamblarea axial excentric; forele FYs, FZs i momentul MX3 solicit asamblarea transversal centric; -uruburile se monteaz cu joc i tijelor acestora sunt solicitate la traciune;-dup dimensionarea urubului cel mai solicitat se va face dimensionarea acestuia din condiia de rezisten a tijei urubului;

Calculul forelor axiale din uruburi corespunztor fiecrei ncrcri:-forele din uruburi generate de fora FYs care solicit asamblarea axial centric,

==156.25 N=156.25 NN =156.25 N

-forele din uruburi generate de momentul MZ3 care solicit asamblarea axial centric

= 184.53 N =67.98 N

= 67.98 N =184.53N

-forele din uruburi generate de momentul MX3 care solicit asamblarea axial centric

= 90.42 N = 90.42 N= 33.31 N =33.31 N

-forele din uruburi generate de rezultanta forelor FYs i FZs,care solicit asamblarea transversal centric

= 1008.75 N =1008.75 N

= 1008.75 N =1008.75 N

-forele din uruburi generate de momentul MX10 care solicit asamblarea transversal centric

=6979.1 N =6979.1 N

= 6979.1 N =6979.1N

Calculul forelor axiale totale din uruburi:=8419.1 N=8302.75 N=7885.2 N=7843.9N

ncrcarea maxim Fa = max(;;)=8419.1 N indic c urubul este cel mai solicitat i va fi dimensionat conform calculului de rezisten.

Calculul de rezisten

= 8.18e adopt parametrii filetului: d1 = 8.376 mm, d2 = 9.026mm, d = 10mm (M10), p = 1.5mm; se adopt corelat cu dimensiunea filetului (M10) diametrul gurii de trecere, D1 = 11 mm (execuie mijlocie); se adopt piuli M10 cu m = 8 mm i S = 17 mm;

V. PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

BIBLIOGRAFIE

1. Jula, A. .a. Organe de maini, vol. I,II. Universitatea din Braov, 1986, 1989. 2. Mogan, Gh. .a. Organe de maini. Teorie-Proiectare-Aplicaii, Ed Universitii Transilvania din Braov, 2012 (format electronic).3. Rdulescu, C. Organe de maini, vol. I, II, III. Universitatea Transilvania din Braov, 1985. 4. *** Culegere de norme i extrase din standarde pentru proiectarea elementelor componente ale mainilor, vol. I. i II. Universitatea din Braov, 1984.

DESENE