Proiect EIM
-
Upload
mancas-andra -
Category
Documents
-
view
484 -
download
0
Transcript of Proiect EIM
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 1/30
Univesitatea Ştefan cel Mare Suceava
Ingineria produselor alimentare
Controlul şi expertiza produselor alimentare
An II
Separator ermetic cu talere tronconice pentru separare
Profesor îndrumător : Student :
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 2/30
Ş.l.dr.ing. S.Mironeasa Dranca Adriana,An II, CEPA 3E
CUPRINS
Capitolul 1Destinaţie şi clasificare
Centrifugarea………………………………………………………………………………Factori care influenţează centrifugarea……………………………………………………Elemente de luat în considerare la construirea centrifugelor……………………………...Centrifuge………………………………………………………………………………….Separatoare cu talere tronconice………………………………………………………......Capitolul 2Elemente componente, principiul de funcţionare.Talerul de separare………………………………………………………………………..Pornirea……………………………………………………………………………………Oprirea utilajelor de centrifugare………………………………………………………….Lagăre cu rulmenţi………………………………………………………………………...2.1 Materiale utilizate pentru construcţia rulmenţilor……………………………………..
2.2 Descrierea proceselor tribologice…………………………………………………......Angrenaj cu roată melcată…………………………………………………………………Mecanisme cu roţi dinţate…………………………………………………………………2.3 Materiale utilizate pentru construcţia de roţi dinţate………………………………….2.4 Solicitări pentru angrenaje. Descrierea proceselor tribologice……………………......Şuruburi……………………………………………………………………………………Degradarea pieselor prin solicitări termice……………………………………………......Capitolul 3Întreţinerea, repararea şi igienizarea utilajelor de separareDefectele utilajelor de separare şi înlăturarea lor………………………………………….Întreţinerea separatoarelor…………………………………………………………………Repararea utilajelor……………………………………………………………………......
Incidente funcţionale în exploatarea utilajelor…………………………………………….Greşeli în conducerea procesului de funcţionare………………………………………….Stări de uzură avansată a utilajului, întreţinere neraţională……………………………….Greşeli de montaj………………………………………………………………………….Defecţiuni, uzuri premature şi avansate…………………………………………………...Avarii………………………………………………………………………………………Capitolul 4. Norme specifice de protecţie a muncii………………………………………………….....BibliografieAnexe
34455
89101013
13151616172121
222323
252526262727
28
2
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 3/30
Capitolul 1
Destinaţie şi clasificare
Centrifugarea
Separarea amestecurilor eterogene sub influenţa forţei centrifuge care apare când in amestec se
realizează viteze de rotaţie mari poartă denumirea de separare centrifugală cau centrifugare. Separarea
amestecurilor eterogene sub influenţa forţei centrifuge a devenit una din metodele cele mai răspândite.
În prezent în aproape toate subramurile industriei alimentare se utilizează pentru separare efectul forţei
centrifuge. Utilajele utilizate pentru separarea efectul forţei centrifuge. Utilajele utilizate pentru
separarea sub efectul forţei centrifuge poartă denumirea generică de centrifuge, centrifugele fiind
caracterizate prin elemente în mişcare la turaţie mare. În unele cazuri centrifugele primesc denumiri
speciale, determinate de operaţia pe care o realizează sub efectul forţei centrifuge ca : separator,
clasificator, concentrator, rămânând însă utilaje de separare sub influenţa forţei centrifuge.
Există separări sub efectul forţei centrifuge, când numai amestecul de separat este pus în
mişcare de rotaţie, aparatul neavând elemente în mişcare. Aceste aparte poartă denumiri speciale :
cicloane, hidrocicloane, în funcţie de tipul de amestec care îl separă sub influenţa forţei centrifuge.
Separarea sub efectul forţei centrifuge la utilajele în mişcare de rotaţie, realizează separări cuconsum mare de energie. Este de aşteptat din acest motiv ca pe viitor utilizarea lor să se strângă.
Separarea amestecurilor eterogene sub influenţa forţei centrifuge, se realizează pe două
principii :
- Sedimentare, când separarea sub influenţa forţei centrifuge se realizează pe baza de diferenţă
de viteză de sedimentare. Separarea componenţilor se realizează prin stratificarea lor. Ea se aplică
amestecurilor eterogene lichid – lichid, solid – solid, solid – lichid, solid – gaz. Spaţiul în care se
realizează separarea este în mişcare de rotaţie şi are pereţi plini sau spaţiul este fix însă crează pentru
amestecul de separat viteze periferice de rotaţie mari. Separarea centrifugală pe principiul
sedimentării, uneori capătă denumiri speciale, în funcţie de faza tehnologică pe care o realizează, de
exemplu : limpezire, concentrare. Sedimentarea sub influenţa forţei centrifuge se realizează de fapt în
două faze :
- Depunerea fazei cu viteză de sedimentare sau cu densitatea mai mare, care se supune legilor
hidrodinamice, în cazul sedimentelor solide şi apoi tasarea sedimentului, care se supune legilor
3
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 4/30
mecanicii solului. Sedimentarea sub influenţa forţei centrifuge se deosebeşte de sedimentarea sub
influenţa forţei gravitaţionale printr-o serie de elemente şi în primul rând prin faptul că se realizează
sub influenţa acceleraţiei centrifugale.
- Prin filtrare, care se aplică în special amestecurilor eterogene solid – lichid. Lichidul străbate
suprafaţa filtrantă sub influenţa forţei centrifuge, iar particulele solide din amestec, acţionate si ele deforţa centrifugă se depun la suprafaţa masei filtrante, ca şi în cazul filtrării obişnuite. Filtrarea sub
influenţa forţei centrifuge este un proces mai complex decât filtrarea obişnuită. La filtrarea sub
influenţa forţei centrifuge apar trei faze : formarea sedimentului, tasarea lui si eliminarea lichidului
reţinut din porii sedimentului. Faza de formare a sedimentului se aseamănă cu cea de la filtrarea
obişnuită, însă in cadrul filtrării sub influenţa forţei centrifuge, presiunea cu care trece lichidul prin
stratul de sediment este provocată de forţa centrifugă şi în mod normal este mai mare decât filtrarea
obişnuită. Umiditatea din sediment este înlăturată mai intens. Faza de tasare şi cea de eliminare a
lichidului reţinut de forţele capilare la filtrarea obişnuită nu există. Faza de tasare se supune legilor
mecanicii solului. Faza de eliminare a umidităţii reţinute în porii sedimentului se aseamănă cu o uscare
mecanică. Viteza de eliminare a lichidului scade treptat, tinzând către 0. O parte din lichid nu se poate
elimina. Totuşi în cazul filtrării sub influenţa presiunii creată de forţa centrifugă se elimină mai mult
din faza lichidă decât la filtrarea obişnuită şi se obţine un precipitat cu umiditate mai redusă. Durata
filtrării în ansamblu şi pe faze – în cazul intervenţiei forţei centrifuge, depinde de o serie de factori. În
cazul suspensiilor diluate faza de formare a sedimentului – faza propriu zisă de sedimentare – este cea
mai lungă, în cazul filtratelor cu procent mare de particule faza de formare a sedimentului aproape nuexistă deoarece apare sedimentarea instantanee. Ca şi la filtrarea obişnuită şi în cazul filtrării
centrifugale, dacă este necesar se poate realiza faze de spălare. [Io, 86]
Factori care influenţează centrifugarea
Efectul forţei centrifuge – fie că separarea se realizează prin sedimentare fie prin filtrare este
influenţat de o serie de factori din care cei mai importanţi sunt : mărimea forţei centrifuge, natura
materialului supus separării, natura materialului din care este construit utilajul. [Io, 86]
Elemente de luat în considerare la construirea centrifugelor
La construirea centrifugelor aşa cum a apărut din analiza factorilor care influenţează operaţia
trebuie să se ţină seama de elementele impuse :
- Materialul supus centrifugării;
- Materialul din care este construită centrifugarea;
- Construcţia centrifugei;
pe care le putem concretiza în :
4
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 5/30
- Limitarea razei şi turaţiei centrifuge;
- Limitarea volumului ocupat de produs în centrifugă datorită formei pe care o ia produsul în timpul
mişcării de rotaţie;
- Turaţia critică care apare la centrifugare; [Io, 1986]
CentrifugeCentrifugele sunt utilaje care realizează separarea prin rotirea unui tambur cilindric sau
tronconic montat orizontal sau vertical. În funcţie de operaţia de separare, filtrare sau sedimentare,
tamburul este perforat sau este din tablă compactă.
Centrifugele sunt de mai multe feluri :
- Centrifuge filtrante;
- Centrifuge de decantare;
- Separatoare centrifugale;
- Separatoare cu talere cilindrice;
Separatoarele cu talere tronconice. Acest tip de separator este cel mai vechi şi cu cele mai variate
utilizări, având elemente adaptate situaţiei specifice. Prototipul separatorului centrifugal este cel
pentru separarea în sistem eterogen lichid – lichid la separarea smântânii din lapte fără de care
industria laptelui de consum nu poate fi concepută.
Separatorul cu talere tronconice funcţionează în sistem deschis, semiermetic sau ermetic
În cazul separatoarelor ermetice din aceiaşi grupă, care funcţionează cu doi efluenţi, pentru
asigurarea alimentării sub presiune apar noi modificări.În categoria separatoarelor ermetice se întâlnesc două tipuri de utilaje. Unele la care alimentarea se
realizează pe la partea superioară, de exemplu tipul separatoarelor Titan, altele cu alimentarea pe la
partea inferioară.
La separatoarele ermetice cu alimentare pe la partea superioară singura modificare este de
principiu, este cea a înlocuirii rezervorului de alimentare şi conductei respective cu o conductă prin
care se realizează alimentarea în sistem închis, sub presiune. Aceasta nu aduce nici o modificare
constructivă de principiu tobei de la separatorul semiermetic.
Separatoarele ermetice cu alimentare pe la partea inferioară a tobei, din cauza acestui sistem de
alimentare apar deosebiri constructive şi la partea inferioară şi la partea superioară, diferenţiindu-se
atât de separatoarele deschise cât şi de cele semiermetice. Alimentarea se realizează prin intermediul
arborelui de antrenare care este un arbore tubular. El se deosebeşte de arborele celorlalte separatoare
pentru că are la partea superioară un dispozitiv cu orificii care permite pulverizarea lichidului de
5
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 6/30
alimentare în interiorul tobei centrifugei, iar la partea inferioară apare dispozitivul de alimentare şi
reglarea debitului.
În interiorul tobei talerul de alimentare este modificat la partea inferioară fiind închis, şi la
partea superioară modificarea fiind necesară pentru a permite lichidului cu densitate mai mică să se
ridice pe acelaşi ax vertical cu sistemul de antrenare şi să se evacueze sub presiunea imprimată deforţa centrifugă. Evacuarea lichidului cu densitate mai mare se realizează printr-un stator care este
împins sub presiune în conducta de evacuare.
Separarea în interiorul tamburului, atât la separatoarele semiermetice cât si la cele ermetice, la
separarea lichid – lichid se realizează în acelaşi principiu ca la separatoarele deschise.
În categoria separatoarelor ermetice cu talere tronconice se găsesc şi separatoare clarificatoare
în care se realizează limpezirea unui lichid ca în cazul separatoarelor cu talere cilindrice. La acest tip
de separatoare toba are o serie de modificări. Talerele curente de separare nu mai au orificii să
formeze canale de distribuţie între talere. Distribuţia se realizează la marginea talerelor lângă carcasă
şi lichidul limpezit este împins spre partea centrală. Evacuarea lichidului clarificat se realizează la
partea superioară. Fiind un singur efluent la evacuare, acesta atrage modificări la partea superioară,
modificând talerul central care era taler de alimentare şi practic făcând să dispară al treilea tip de
taler : talerul superior.
Pentru cazul lichidelor bogate în sediment, separatoarele clarificatoare nu pot fi utilizate din
cauza cantităţii mari de sediment. Prin separare de fapt se urmăreşte îmbogăţirea unei faze în particule
solide, atât cele care interesează, cum apare în industria alimentară in cazul industriei amidonului şi adrojdiei. Prin separare de fapt se urmăreşte imbogăţirea unei faze în particule solide şi eliminarea unei
raze limpezite, care în cele mai multe cazuri nu este interesantă.
Eliminarea fazei concentrate în particule solide prin intermediul separatoarelor concentrice
pune probleme speciale, ceea ce a atras unele modificări în construcţia separatoarelor respective. O
primă condiţie care se impune pentru separate este ca particulele solide să aibă densitate mai mare
decât faza fluidă.
Evacuarea lichidului bogat în sediment impune ca panta unghiului de evacuare să fie mai mare
decât unghiul de taluz natural sau unghiul de alunecare al sedimentului. Acesta e atras de necesitatea
evacuării concentratului prin porţiunea cu diametru mai mare din tobă, a atras mărirea diametrului
tobei şi ca o consecinţă reducerea turaţiei şi a eficacităţii de evacuare.
La separatoarele concentratoare alimentarea cu suspensie şi evacuarea lichidului limpezit se
fac pe la partea superioară, în timp ce eliminarea efluentului bogat în sediment, printr-o serie de canale
sau orificii care se găsesc în peretele carcasei în porţiunea cu diametrul maxim. Toate acestea au adus
6
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 7/30
modificările corespunzătoare în construcţia tobei şi a părţii superioare a separatorului. Talerele curente
nu mai au orificii de distribuţie, funcţionând ca la separatoarele clasificatoare, talerul superior nu mai
există, talerul de alimentare este modificat, carcasa tobei este modificată pentru a apărea canalele
respectiv orificiile de evacuare şi a respecta condiţia de unghi impusă de curgerea concentratului.
Sub aspectul fucţionalităţi legat de alimentare şi evacuare se întrebuinţează două tipuri deseparatoare : semiermetice şi ermetice. Spre deosebire de celelalte separatoare semiermetice la acestea
evacuările se realizează în contact cu atmosfera şi alimentarea sub presiune.[Io, 86]
Capitolul 2
7
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 8/30
Elemente componente, principiul de funcţionare
Talerul de separare
Elementul principal al separării este talerul de separare, el se comportă ca un decantor. Sub
influenţa forţei centrifuge, particulele grele vor fi aruncate spre periferia talerului si, alunecând pe pantă în jos particolele uşoare vor urca pe taler în sus. Talerele se montează în pachet astfel : pe talerul
suport care are o construcţie deosebită se asează succesiv talerele cu orificii de separare, apoi talerul
fără orificii. Acest taler are o prelungire cilindrică spre partea superioară pentru dirijarea fazei uşoare,
iar pe periferia conică are trei patru nervuri, care, în timpul rotirii, conduc faza grea de la marginea
talerului spre centru de unde apoi este evacuată.
Pachetul cu talere se montează în tobă, care se inchide cu un capac, după ce mai întâi s-a montat
garnitura de etanşare. La această tobă, se ataşează apoi capacul sau pâlniile de evacuare.
Toba astfel asamblată se aşează pe axul care străbate prin lagăr. La seperatoarele ermetice sau
semiermetice, toba se inchide cu capac strâns puternic cu şuruburi. În timpul cât separatorul este
deschis pentru curăţare, capacul stă rabatat în jurul bolţului.
Axul pe care se fixează toba este gol la tipurile de separatoare ermetice, in care alimentarea se
realizează sub presiunea dată de o pompă. Pentru creşterea presiunii necesare învingerii rezistenţei în
talere pe axul de antrenare se montează un rotor, care primeşte laptele din conducta de alimentare.
Acest rotor refulează laptele în axul gol şi de aici, pe talerul suport, ajunge în zona de separare de sub
talere. De asemenea pe partea superioară a axului se montează doua rotoare ce evacuează-sub presiune
menţinând în conductă laptele degresat.
Partea inferioară a carcasei găzduieşte mecanismul de transmitere a mişcării format din melcul
ce face corp comul cu axul şi roata melcată. În această parte a carcasei se află si baia de ulei pentru
ungerea tuturor pieselor în mişcare.
Motorul este montat în consolă pe carcasă, în intregul ansamblu se sprijină pe suporţi.
Modelele de separare diferă între ele, iar deosebirile apar esenţiale pentru construcţia talerelor si a
tobei. Toba poate avea forme diferite, după cum talerele care se montează în pachet în interiorul eisunt diferite construcţii. Talarele pot fi cilindrice închise la un capăt aşezate concentric cu deschiderile
alternând.Talerele pot fi conice fără orificii realizând in acest caz separarea unei faze lichide şi a unui
sediment. Sedimentl este îndepărtat pe la partea cu diametrul maxim al tobei iar faza uşoară, obişnuit
pe la partea superioară, pe lângă ax. Aceste separatoare realizează o concentrare în sediment a fazei
8
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 9/30
grele pentru că nu trebuie să realizeze separarea în două faze cu densităti apropiate, nu mai este
necesar talerul superior.[Io, 86]
Pornirea
Pornirea impune urătorul proces :
- Controlul stării generale a centrifugei : tambur rotativ, jocul în lagăre, întinderea curelelor,cuplajelor, starea asamblărilor demontabile, existenţa ungerii, sistemele de blocare a capacului în
timpul funcţionării, fixarea centrifugii pe fundaţie, starea etanşărilor la toba exterioară, racordările la
conducta de evacuare a filtrului şi de alimentare cu suspensie, funcţionarea sistemelor de spălare şi
desprindere a precipitatului, legăturile corecte la reţeaua electrică de alimentare, existenţa apărătorilor
de protecţie a tuturor dispozitivelor de tehnică a securităţii muncii.
La supercentrifuge se urmăreşte : starea interioară a tubului, sprijinirea tamburului în lagărul axial,
legăturile electrice corecte, dispozitivele de protecţie a muncii, curelele de transmise, legăturile la
conductele de evacuare a lichidelor, legături la conducta de alimentare cu suspensie, starea lagărelor,
ungerea sistemului de acţionare.
La filtre se are în vedere :
- Controlul stării generale a utilajului ( corp, sisteme de fixare a corpului, grătare );
- Controlul stratului filtrant ; prinderea stratului pe grătar, starea ţesăturii, curăţenia stratului filtrant;
- Controlul echipamentelor anexe ale filtrului;
- Deschiderea robinetului la conducta de evacuare-filtrant;
- Deschiderea robinetului la pompa de vin şi punerea în funcţiune a pompei de vid;- Punerea în funcţiune a sistemului de alimentare cu suspensie;
Alimentarea cu suspensie se face după pornirea motorului electric şi continuă să se desfăşoare
concomitent cu descărcarea precipitatului. În timpul funcţionării se supraveghează turaţia la rotor,
temperatura lagărelor, consumul specific de energie electrică si lubrifiant, temperatura motorului,
funcţionarea sistemelor de acţionare, a curenţilor de descărcare şi a pistonului pulsator, starea
etanşărilor, calitatea filtrantului şi a precipitatului, funcţionarea liniştită, comportarea sistemelor de
frânare, centrarea arborilor în lagăre, sistemele de sprijin ale carcasei, fixarea maşinii pe fundaţie.[Bo,
80]
Oprirea utilajelor de centrifugare-filtrare
Dacă în tipul exploatării utilajelor este necesară întreruperea funcţionării, prima operaţie este
întreruperea alimentării. Funcţionarea maşinii se continuă până la eliminarea completă a precipitatului
9
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 10/30
din toba interioară. În cazuri grave de avarii sau defecţiuni se întrerupe motorul electric, chiar dacă
filtrare sau operaţiile secundare nu sunt încheiate.[Bo, 80]
Lagăre cu rulmenţi
Lagărele cu rulmenţi folosite pentru susţinerea arborilor, trebuie să fie concepute şi combinate
în montarea lor, încât să asigure în funcţionare următoarele condiţii :
- Preluarea sarcinilor care încearcă arborele;
- Să realizeze fixarea radială a arborelui;
- Să asigure arborele contra deplasărilor axiale, fie sub acţiunea unor sarcini exterioare, fie datorita
dilatărilor termice, respectiv a deformaţiilor de încovoiere produse de forţele radiale;
- Să permită un reglaj a jocurilor din rulmenţi atunci când este cazul;
- Să admită o montare şi demontare uşoară;
- Să creeze posibilitatea unei ungeri cât mai uşoare şi în acelaşi timp să împiedice pătrunderea
impurităţilor care ar afecta funcţionarea rulmenţilor.
Aproape în totalitatea cazurilor pentru susţinerea arborilor se folosesc cel puţin două lagăre. Alegereasoluţiei de realizare a celor două lagăre este în strânsa corelare, astfel încât cele două lagăre
considerate funcţional împreună formează un montaj cu rulmenţi.
Asigurarea simultană a fixării radiale şi axiale a arborilor de către lagărele cu rulmenţi se poate
face în două feluri :
10
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 11/30
- Fixarea radială a arborelui se face în ambele lagăre, iar fixarea axială se face pentru ambele sensuri
într-un singur lagăr;
- Fixarea radială se face în ambele lagăre, iar fixarea axială se face pentru un singur sens în fiecare
lagăr;
Prima soluţie are un rulment astfel ales şi montat încât să permită deplasarea axială ( fie se deplaseazătot rulmentul odată cu arborele, fie se deplasează numai arborele cu inelul interior) se utilizează in
cazul arborilor lungi, care prezintă dilatări termice mari şi deformaţii de încovoiere de valori mari, sau
în cazul arborilor care se reazemă pe mai mult de două lagăre.
Cea de-a doua soluţie se foloseşte în cazul arborilor scurţi, care au deformaţii termice şi de
încovoiere mici, care se încadrează în jocurile admise are rulmenţilor.
Alegerea tipurilor de rulmenţi folosiţi pentru cele doua tipuri de montaje nu poate fi arbitrară ci este
condiţionată de modalitatea de fixare axială. Astfel pentru prima soluţie în lagărul care asigură fixarea
axială a arborelui în ambele sensuri se pot folosi rulmenţi : radiali cu bile, oscilanţi cu bile sau role,
radial-axiali cu bile sau role conice grupaţi în montaj O sau X, sau în ansamblul rulment radial cu un
rulment axial. Pentru lagărul din dreapta se folosesc rulmenţi cu bile sau role sau rulmenţi oscilanţi.
Pentru cea de a doua soluţie pentru lagărele din ambele părţi se pot folosi rulmenţi : radial cu bile sau
role, rulmenţi radiali-axiali cu bile sau role conice.
Din montajele posibile prezentate mai sus, apare necesitatea ca unul sau ambele inele ale
rulmenţilor să fie blocate pentru a executa deplasări axiale. Acest lucru se poate realiza în două
moduri :- Fie prin folosirea unui ajustaj cu strângere intre inelul în cauză şi piesa conjugată, soluţie utilizată
când nu sunt forţe axiale exterioare, care să încarce inelul.
- Fie prin folosirea unor umere de sprijin sau piese suplimentare : bucşe, piuliţe, inele capace.
- Din construcţie inelele rulmenţilor după ce au fost montate în fabrică pot avea deplasări fie în
direcţia radială, fie în direcţia axială în funcţie de tipul lor. Aceasta deplasare maximă se numeşte joc
radial sau joc axial. Acest joc poate fi :
- Joc iniţial, când există în rulment, înainte de montarea sa în lagăr;
- Joc de montaj acestea fiind jocul care exista după montarea rulmentului;
- Joc de funcţionare, care este valoare măsurată în rulmentul montat în lagăr în funcţionare sub sarcină
la temperatura de regim;
Majoritatea tipurilor de rulmenţi au jocul iniţial realizat în procesul de montare al rulmenţilor în
întreprinderea producătoare, în urma unei operaţii de sortare. Fac excepţii de la acestea tipurile de
rulmenţi radiali-axiali şi axiali care au în joc determinat numai la montarea în lagăr. Jocul pe care
11
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 12/30
trebuie să îl aibă rulmenţii după ce au fost montaţi în lagăr, este impus de locul de utilizare şi
condiţiile de funcţionare.
Pentru lagărele, care folosesc rulmenţi radiali-axiali şi rulmenţi axiali, trebuie asigurată constructiv
problema reglării si verificării jocului la montaj. Această reglare se asigură prin adaosuri puse între
carcasa şi capacul lagărului, inele şi capace filetate, piuliţe, etc.Jocul de montaj la rulmenţi care au jocul iniţial rezultat din fabricaţie, se asigură prin alegerea
unor ajustaje cu strângere, atât inelul interior cât şi pentru cel exterior la montarea în lagăre
ajungându-se astfel la jocuri nule sau chiar pretensionări.
Alegerea ajustajelor de montaj ale rulmenţilor este determinată de factorii:
- Tipul şi mărimea rulmentului;
- Modul de încărcare a inelului de către sarcină;
- Felul şi mărimea sarcinii de încărcare a rulmentului;
- Condiţiile de exploatare a rulmentului;
Conform recomandărilor din STAS, luând in considerare tipul rulmentului pentru rulmenţii cu role se
aleg ajustaje cu strângere mai mari decât pentru rulmenţii cu bile. Pentru rulmenţii de dimensiuni mai
mari se aleg ajustaje cu strângere mai mare decât pentru rulmenţii cu dimensiuni mai mici, care
lucrează în condiţii similare.
După modul de încărcare a inelului de către sarcină se identifică trei cazuri :
- Încărcare cu sarcină fixă, când sarcina este îndreptată permanent sub acelaşi punct de pe calea de
rulare. În acest caz inelul supus sarcinii fixe poate fi montat cu ajustaje cu joc.- Încărcare cu sarcină rotitoare, când sarcina este preluată succesiv de toate punctele de pe periferirea
căilor de rulare, sau numai de o porţiune din această periferie. În această situaţie inelul supus sarcinii
rotitoare trebuie montat cu ajustaj cu strângere.
- Încărcare neterminată, când sarcina nu are o direcţie contantă situaţie ce impune, ca ambele inele ale
rulmentului să fie montate prin ajustaje cu strângere.
Luându-se în considerare felul şi mărimea sarcinii, se recomandă să se aibă în vedere cu cât sarcinile
sunt mai mari şi cu şocuri pe inelul cu sarcină rotitoare pe periferia căii de rulare, cu cât ajustajul de
strângere ales să fie mai mare.
Condiţiile de exploatare ale rulmenţilor iau în considerare : temperatura de lucru, construcţia şi
materialul arborilor, a carcasei lagărului, modul de montare, demontare, posibilitatea de deplasare
axială a rulmentului.
12
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 13/30
2.1 Materiale utilizate pentru construcţia rulmenţilor.
Corpurile de rostogolire şi elementele căii de rulare (inelul interior şi cel exterior) se execută din oţel
special pentru rulmenţi, cunoscut sub denumirea de RUL l RUL 2 (STAS 1456-75).
Colivia rulmentului se execută din oţeluri obişnuite, bronzuri, duraluminiu sau materiale plastice.
2.2 Descrierea proceselor tribologiceInfluenţa temperaturii de lucru se va lua în atenţie în cazul valorilor mai mari prin mărimea strângerii
pentru inele montate cu ajustaj de strângere, respectiv mărimea jocului pentru ajustajele libere în
vederea menţinerii posibilităţii de deplasare axială a rulmentului.
Construcţia şi materialul arborilor, carcase lagărelor impun respectarea următoarelor reguli :
- La carcasele separabile se va alege un ajustaj cu joc de simbol H şi in mod excepţional de simbol J.
- La carcase cu pereţi subţiri sau din materiale uşoare şi la arbori tubulari, se aleg ajustaje cu stângeri
mai mari decât pentru carcase masive şi arbori plini.
- În cazul sarcinilor rotative la inelul exterior se va evita folosirea carcaselor separabile.
În vederea păstrării unor posibilitaţi de montare-demontare uşoară a rulmenţilor, se alege un ajustaj cu
stângere numai pentru inelul care are o sarcina rotitoare. Când se impune folosirea unor ajustaje cu
stângere pentru ambele inele se vor slege rulmenţi demontabili sau rulmenţi cu azelej conic, cu bucşa
de strângere sau de extracţie.
Câmpurile de toleranţe ale arborilor şi ale carcaselor în care se montează rulmenţii şi prin combinarea
cărora se vor forma ajustaje folosite sunt :
- Pentru arbori : f5, k5, m5, g6, h6, f6, k6, m6, n6, p6, r6, r7, h9, hlo.- Pentru alezaje : J6, K6, M6, N6, P6, G7, H7, J7, K7, M7, N7, P7, H8.
La proiectarea lagărelor cu rulmenţi la faza alegerilor ajustajelor cu montaj se va consulta neapărat
STAS 6671-77 “Rulmenţi - Toleranţe şi ajustaje de montaj”. Pentru a mării certitudinea alegerii unor
rulmenţi potriviţi, a unor soluţii constructive corecte şi a unor ajustaje normalizate pentru proiectele
noi de utilaje ce se asimilează la noi în ţară este necesar a se proceda la o verificare a acestora de către
“Serviciul de Îndrumare şi Control in Problema Rulmenţilor”(STCR)din cadrul M.I.C.M. care
eliberează un aviz de folosire, aviz cerut în operaţia de omologare a produsului.
Ungerea lagărelor se face cu uleiuri sau cu unsoare consistentă. Prin asigurarea unei mişcări
corespunzătoare, se va obţine reducerea coeficientului de frecare, micşorarea zjomotului produs in
funcţionare, protecţia anticorozivă a elementelor rulmentului, etc.
La alegerea lubrifianţilor folosiţi se va ţine seamă de calitaţile fizico-chimice ale acestora şi de
condiţiile de lucru ale rulmenţilor. Se pot întâlnii doua situaţii :
13
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 14/30
- Rulmenţii aparţin unor ansamble, care conţin o baie de ulei folosită la ungerea angrenajelor (cazul
cutiilor de viteză, reductoare, virgula).
În această situaţie se foloseşte ungerea asigurată prin stropire de către baia de ulei şi pentru rulmenţi.
- Rulmenţii aparţin unor ansamble în care nu se fac alte ungeri respectiv in locuri greu accesibile. În
această ipoteză se poate folosii fie ungerea cu ulei, fie cea cu unsoare consistenta, obţinea pentru unlubrifiant, sau altul făcându-se în funcţie de cea cu unsoare consistenta, opţiunea pentru un lubrifiant,
sau altul făcându-se în funcţie de viteza periferică medie a rulmentului, temperatură medie de
funcţionare a lagărului. Soluţiile constructive prin care lubrifiantul ajunge la rulment sunt diverse :
circulaţie de ulei, stropiri, picurare, ceaţă de ulei. Ca mărci de uleiuri folosite pentru ungerea
rulmenţilor se pot aminti : Te 14; M 20; I 42; K 40; I 70; K 65; K 90; K 120; K150; M 50.
Unsorile consistente pregătite pentru a fi folosite la ungerea rulmenţilor sunt : RUL 100 Ca 3; RUL
145 Na3; RUL 165 Na4; RUL S !40 NaCa3; UM 160 LiCaPb1.
Este important de ştiut pentru fiecare lagăr intervalul de timp, la cere trebuie schimbat uleiul respectiv
unsoarea fiind cunoscut faptul, că acestea au o durată de funcţionare determinată după care işi pierd
calităţile de ungere.
O problemă care are o influenţă evidentă asupra modului şi a duratei de funcţionare a lagărelor cu
rulmenţi este montarea şi demontarea corectă a rulmenţilor.
Efectuarea acestor operaţii trebuie făcută prin folosirea unor scule si dispozitive adecvate respectându-
se următorul principiu : aplicarea forţelor din exterior asupra rulmentului să nu fie făcută decât pentru
repartizare uniformă pe suprafaţa inelelor montate cu strângere, corpurile de rulare să nu participe la prelucrarea de forţă. Aplicarea forţelor de presare să se facă cât mai lin fără şocuri mari. Dacă ambele
inele sunt presate se va aplica forţa de presare pe ambele inele. În acest scop se vor folosi bucşe de
montare acţionate prin lovire cu ciocanul din bronz sau presate. Se interzice lovirea cu ciocanul direct
a inelelor rulmentului sau rezemarea numai pe inelul exterior, la extragerea rulmentului. Pentru
rulmenţii cu alezaj mai mare care nu mai pot fii presaţi la rece, deoarece ar fi necesare forţe de presare
prea mari, se va proceda la încălzirea prealabilă a rulmenţilor la temperaturi sub 120 C ° prin imersarea
rulmentului in baie de ulei, introducerea in dulap de încălzire sau pe plită electrică.
Rulmenţii de tip nedemontabil se vor nota mai întâi pe zona cu ajustaj cu strângere. La rulmenţii
demontabili se vor monta separat cele două părţi ale rulmentului pe piesele conjugate şi apoi se vor
monta separat cele două parţi ale rulmentului pe piesele conjugate şi apoi se vor monta piesele cu
rulmenţi introduşi.
După montare rulmenţii se vor unge şi se vor verifica, dacă se rotesc cu uşurinţă fără producere de
zgomot şi încălzire.
14
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 15/30
La demontare se va respecta aceleaşi principii ca şi la montare în ceea ce priveşte modul de aplicare al
forţei. Sunt folosite în mod frecvent diverse piese cu şurub. Se procedează la început la scoaterea
rulmentului de pe suprafaţă unde strângerea este mai mică, iar la rulmenţii demontabili se va face
separarea părţilor rulmentului, care apoi se scot separat. [Ne, 97]
La proiectarea lagărelor cu rulmenţi se impune asigurarea spaţiului necesar montării şi demontăriiuşoare funcţie de tipul de rulment folosit, prevederea unor umere, găuri, filetare, canale. [Bo, 80]
Angrenaj cu roată melcată
Angrenajul melcat este un angrenaj cu axele încrucişate format dintr-un melc si o roată
melcată conjugată.
Prin noţiunea de melc se înţelege o roată dinţată cilindrică cu dinţii înclinaţi, care are de la 1 la 4 dinţi,
conjugată roţii melcată pe care o defineşte.
Roata melcată este o roată dinţată a cărei dantură este definită cu ajutorul unui melc generator
cu care roata formează un angrenaj încrucişat. Dat fiind numărul mic de dinţi ai melcului cu acest tip
de angrenaj pot fi obţinute rapoarte mari de transmitere (1:100) în gabarite relativ restrânse. Aceste
angrenaje pot fi utilizate pentru transmiterea puterii fie, in cazul când puterea este un factor neglijabil,
pentru transmiterea mişcării situaţie în care angrenajul se numeşte angrenaj melcat cinematic.
Din punct de vedere constructiv angrenajele melcate pot fi :
- Angrenaje melcate cilindrice-la care specific este faptul că melcul are formă cilindrică.
- Angrenaje melcate globoidale, la care melcul are formă globoidală.
- Angrenaje melcate speciale-la care fie melcul, fie roata au forme speciale.Din cele exprimate mai sus la definirea melcului se arată că acesta este un caz particular de
roată dinţată cilindrică cu dinţi înclinaţi la care numărul de dinţi scade foarte mult. Legat de această
creşte unghiul de înclinaţie al dinţilor pentru a nu apărea fenomenul de interferenţă, astfel pentru patru
dinţi unghiul de înclinate este de 75 0 iar pentru un dinte unghiul de înclinare este 86 0 .
Dinţii roţilor dinţate cilindrice cu dinţii înclinaţi se consideră ca făcând parte dintr-o elice înfăşurată
pe un cilindru. Prin creşterea unghiului de înclinare a dinţilor şi prin mişcarea numărului de dinţi,
chiar pentru o lăţime relativ redus de odată, aceştia se vor înfăşura pe roată cu doi sau mai mulţi paşi,roata având aspectul unei piese filetate cu unul sau mai multe începuturi. Acest lucru explică şi
denumirea care se întâlneşte în literatură de „şuruburi fără sfârşit”.
Forma coloidală a dinţilor, şi legat de aceasta procedeele de prelucrare posibile de folosit, a făcut ca
melcul să nu mai fie considerat o roată dinţată cu dinţii înclinaţi, care are ca element de generare o
cremalieră de referinţă, ci să fie considerat ca un şurub ale căror profile şi parametre geometrici se
definesc în mod specific fără a se folosi o cremalieră de referinţă.
15
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 16/30
Pentru angrenajul melcat unghiul e înclinare al elicei determină dacă angrenajul este revesibil :
adică dacă mişcarea se poate transmite de la roata melcată la melc cât si de la melc spre roata melcată
sau ireversibil, adică mişcarea se poate transmite numai de la melc la roata melcată. La angrenajele
ireversibile unghiul de înclinare al elicei este cuprins în intervalul 4 00 25− , iar al angrenajele
reversibile unghiul elicei este în domeniul : 35 00 45− . De acest fapt trebuie ţinut cont când se pune problema locului de utilizare a angrenajului melcat. [Bo, 80]
Mecanisme cu roţi dinţate.
Angrenajul a fost definit ca un mecanism elementar format din două roţi dinţate care execută o
mişcare de rotaţie în jurul a două axe a căror poziţie relativă este invariabilă, una dintre roţi antrenând-
o. Rezolvarea diverselor probleme propuse de practică a impus realiyarea unor mecanisme care conţin
mai multe angrenaje. Aceste mecanisme cu roţi dinţate pot avea atât angrenaje cu axe fixe în spaţiu cât
şi angrenaje cu axe mobile în spaţiu.Elementele care au determinat dezvoltarea mecanismelor cu roţi dinţate sunt obţinerea de rapoarte
mari, de reducere a turaţiei a unor sensuri de rotaţie impuse precum şi necesitatea însumării simultane
a doua sau mai multor mişcări separate. [Bo, 80]
2.3 Materiale utilizate pentru construcţia de roţi dinţate.
Pornindu-se de la destinaţia lor, roţile dinţate se execută din diferite materiale si anume:
- Oţeluri netratate termic;
- Oţeluri îmbunătăţite;
- Oţeluri tratate termic în stratul superficial;
- Fontă si oţeluri turnate;
- Aliaje neferoase;
- Materiale plastice; [Bo, 80]
Elementele care se iau în considerare la alegerea materialelor sunt: calitaţile de rezistenţă
mecanică, rezistenţă la agenţi chimici şi atmosferici, silenţiozitatea în functionare, tehnologia de
prelucrare şi alte considerente economice. Pentru puteri de lucru reduse se folosesc ca materiale oţeluri
carbon, sau oţelurile slab aliate care sunt supuse numai unui tratament de recoacere de normalitate.Rezistenţa mecanică a acestor oţeluri este în funcţie de conţinutul de carbon.
În situaţia când se cer condiţii de rezistenţă la oboseală si tenacitate sporită se folosesc
oţelurile in stare îmbunătăţită. Mărcile de oţeluri care în stare îmbunătăţită, fără un alt tratament se
comportă bine când sunt folosite la executare roţilor dinţate sunt : 33 MoC 11(cu HB maxim 217), 41
16
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 17/30
MoC 11(cu HB maxim 217), 36 MoCN 10 (cu HB maxim 229), 36 MoCN 15 (cu HB maxim 229), 30
MoCn 20(cu HB maxim 235).
S-a constatat că roţile dinţate executate din semifabricate forjate au o comportare mai bună in
funcţionare decât cele executate din semifabricate laminate, acest lucru fiind determinat de structura
fibrelor, de material diferită existentă la cele doua categorii de semifabricate.În vederea îmbunătăţirii comportării flancurilor danturii de uzură şi la solicitarea de încovoiere
la baza dintelui se folosesc pe scară largă procedeele de durificare ale straturilor superficiale ale
flancurilor dinţilor. Aceste durificări superficiale se obţin prin: cimentare, ceanurare, nitrourare, călire
CIF, sau cu flacără.
La executarea roţilor dinţate din oţeluri de cimentare, după ce dantura a fost executată, se
execută operaţia de cimentare pe o adâncime prescrisă., după care se execută o călire, fapt care
conduce la durificarea flancurilor.
Pentru roţi dinţate de dimensiuni mari se foloseşte ca material fonta si oţeluri turnate.
Roţile executate din fontă se bucură de calitatea de a avea o funcţionare silenţioasă, fonta
având proprietatea de a amortiza şocurile si vibraţiile. Se întâlnesc roţi dinţate executate din Fc 200,
Fc 250, Fc 350, Fgn 700-2.
La roţile dinţate cu gabarit mare la care condiţiile de rezistenţă pe care le oferă fonta nu
satisfac se folosesc oţelurile turnate din marca : OT 55 şi OT 60.
Angrenajele care trebuie să funcţioneze in condiţii silenţioase, să prezinte calităţi bune de
antifricţiune se utilizează ca materiale, bronzuri, alame, aliaje de aluminiu. Cu utilizare frecventă pot fiutilizate bronzurile ca : CuSn 12, CuSn 14, CuSn 10 Zn 2, in special la executarea roţilor melcate unde
se pune problema evitării gripărilor. [Bo, 80]
2.4 Solicitări pentru angrenaje. Descrierea proceselor tribologice
Angrenajele prin rolul pe care îl îndeplinesc, acela de elemente de transmisie mecanică, sunt
supuse unor solicitări care diferă de la un tip la altul şi care după o funcţionare în timp vor avea ca
efect deteriorarea danturii. Chiar şi în cazul unor condiţii normale de exploatare (în solicitare, material,
execuţie, montaj, ungere), dantura angrenajelor suferă un proces mai mult sau mai puţin intens de
deteriorare.
Fenomenele care au ca defect deteriorarea danturii pot fii grupate in cinci categorii :
- Uzarea;
- Oboseala superficială;
- Deformare plastică;
- Ruperea ;
17
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 18/30
- Fisurarea;
Fiecare din categoriile menţionate include forme şi tipuri distincte care prezintă elemente specifice.
Prin uzarea danturii se înţelege in general fenomenul de pierdere de material de pe flancurile
active ale danturii.
Funcţie de intensitatea cu care se produce fenomenul se pot identifica următoarele tipuri :- Uzarea normală la care pierderea de material nu influenţează sensibil funcţionarea angrenajului
- Uzarea moderată care în mod obişnuit duce la apariţia unor zgomote în funcţionare
- Uzarea destructivă care face ca flanoul dinţilor să se distrugă, fapt ce are ca efect scăderea rapiă a
durabilităţii, funcţionarea cu zgomot şi vibraţii puternice
Din punct de vedere al cauzelor şi al aspectului, fenomenul de utilizare poate fi întâlnit la următoarele
forme :
- Sarea abrazivă-aceasta se produce sub acţiunea unor particule fine ( nisip, zgură, impurităţi, metal
desprins de piese ), care au intrat în zona de angrenare.
- Zgârierea are ca element specific apariţia unor rizuri liniare, paralele, a căror lungime diferă şi care
sunt orientate pe direcţia alunecării. Producerea ei de datorează unor particule pure fixate pe unul din
flancuri. Înlăturarea cauzei duce la eliminarea fenomenului.
- Griparea constituie o uzare intensivă a flancurilor produse de smulgerea unor particule în contact de
pe flancurile conjugate ca urmare a sudărilor la contactul metal pe metal. Pe suprafaţa flancului vor
apărea brazde în direcţia alunecării. În mod uzual griparea se produce datorită eliminării peliculei de
lubrifiant prin încărcarea cu sarcini excesive. Pentru înlăturarea fenomenului se procedează la prelucrarea fină a suprafeţelor ( rectificare, lepuire ) sau prin schimbarea lubrifiantului utilizat.
- Uzarea de interferenţă se produce ca urmare a contactului necorespunzător care are loc în punctul de
început sau de sfârşit al agregării flancurilor conjugate contact în timpul căreia întreaga sarcină se
concentrează in acel punct. Ca formă se poate manifesta ca linii subţiri de uzură sau ciupituri care
produc doar zgomote in timpul agregării dar se poate ajunge şi la distrugerea completă a danturii prin
subţierea flancului şi deformarea plastică a vârfului dintelui conjugat.
- Uzarea corozivă este fenomenul de distrugere superficială produsă ca urmare a acţiunii chimice a
unor acizi, umezeală. Se poate identifica prin aceea că apar fenomene de coroziune şi pe alte suprafeţe
metalice decât pe flancurile active.
O cauză a uzurii corozive o poate constitui acţiunea unor aditivi puternici din lubrifianţii pregătiţi să
lucreze la presiuni ridicate. Temperatura ridicată poate accelera fenomenul.
-Cojirea se manifestă prin desprinderea de metal din zonele active ale flancurilor sub forma unor
lamele mici şi foarte subţiri, dantura având un aspect mat şi rugos. În principal cojirea se produce
18
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 19/30
datorită oboselii superficiale a materialului dar aceiaşi măsură poate fi cauzată de cedarea materialului
sub acţiunea combinată alunecării şi rostogolirii flancurilor. Fenomenul se produce la roţi din oţel
moale sau bronz dar se poate identifica şi în cazul existenţei unui strat superficial de carburat la oţeluri
tratate termic.
- Arsura se produce prin creşterea excesivă a temperaturii printr-o încălzire din exterior, fie datorităunor frecări puternice în condiţii de suprasarcină şi lubrifiere necorespunzătoare. Ca efect al încălzirii
duritatea scade şi apar zone decolorate pe flancurile active. Principalul efect al arsurii îl constituie
scăderea rezistenţei la oboseala. Arsura se poate datora şi unei supraîncălziri produse la rectificarea
danturii.
- Decolorarea este modificarea culorii zonelor învecinate cu flancurile active ca rezultat al alterării
lubrifiantului în urma unor încălziri puternice. Este o fază premergătoare arsurii.
A doua categorie de fenomene care produc deteriorarea danturii este oboseala superficială. Prin
aceasta se înţelege ruperea materialului în urma unor eforturi locale superficiale care se repetă şi în
care depăşeşte limita de oboseală a materialului. Se manifestă prin îndepărtare de material şi formarea
unor cavităţi.
După caracterul ei se pot menţiona trei tipuri de oboseală superficială : ciupituri incipiente,
ciupituri progresive şi sfărâmare. Uzura sub formă de ciupituri mai este cunoscută sub denumirea de
pitting.
- Ciupiturile incipiente apar la începutul funcţionării angrenajului pe zona din jurul liniei
corespunzătoare diametrului de rulare la roţi. Fenomenul se opreşte după ce toate proeminenţele de pesuprafaţa flancurilor au fost reduse.
- Ciupiturile progresive apar deobicei sub linia de rulare a fancului. Dimensiunile şi numărul
ciupiturilor cresc permanent simţindu-se electul lor printr-o funcţionare nelinştită a angrenajului. Până
la urmă de distruge tot flancul dintelui
- Sfărâmarea se caracterizează printr-o desprindere de particule si aşchii de pe flancul activ. Cavităţile
rămase sunt mai mari şi mai adânci decât ciupiturile. Cauza acestui fenomen o constituie prezenta unui
defect superficial sau a unor tensiuni interne excesive rămase în urma unui tratament termic.
O altă categorie de fenomene distructive ale danturei o constituie deformaţiile plastice.
Deformarea plastică este un fenomen de curgere a metalului care se produce datorită cedării
materialului din zona flancului activ al dintelui sub efectul unor sarcini mari. Fenomenul se produce în
mod obişnuit la oţeluri moi şi mai rar la danturile călite. Se disting trei tipuri de deformare plastică :
laminarea şi ciocănirea, încreţirea şi ridarea.
19
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 20/30
Laminarea şi ciocănirea se produc simultan ca efect al alunecării flancurilor aflate în angrenare
sub acţiunea unei sarcini mari si a şocurilor produse de o angrenare incorectă. Apar muchii preminente
la vârful dintelui sau depresiuni pe flancul roţii conducătoare în zona punctului de antrenare, în
agrenare, precum si val ridicat în apropierea liniei de rostogolire a flancului roţii conduse.
Încreţirea este o deformaţie plastică care are forma ondulată având o orientare perpendicularăfaţă de direcţia de alunecare. Încreţirea are un aspect de solzi de peşte şi apare în special la pinioanele
hipoide, datorîndu-se cedării suprafeţei în urma frecării în condiţii de ungere corespunzătoare sub
sarcini mari.
Ridarea constituie o formă specială a deformării plastice ce apare la pinioanele hipoide
comentate şi călite, şi la roţile melcate din bronz. Apare sub foră de riduri liniare în diagonala
flancului sub formă de V în direcţia alunecării.
Cauzele apariţiei o constituie sarcinile excesive sau lucrul în condiţii de ungere
necorespunzătoare.
Deteriorarea externă a dintelui o constituie ruperea acxestuia. Se pot distinge tri tipuri de
rupere : rupere la oboseală, rupere prin suprasarcină şi rupere prin uzare internă.
- Ruperea la oboseală constituie modul cel mai des înâlnit de rupere a dintelui. Cauza acestei ruperi
este solicitarea la încovoiere peste limita de oboseală a materialului. Ruperea se produce datorită
subdimensionării danturii, suprasarcinilor, erorilor de montaj, concentratorilor de tensiune. Începutul
ruperii de oboseală se face în zona de racod la fundul dintelui, la marginea laterală a danturii, fisura
propagâdu-se de-a lungul piciorului dintelui sau pe diagonala spre vârful din partea opusă.Examinându-se aspectul ruperii datorate oboselii se vor vedea o serie de linii de contur şi un pol de
rupere. Dacă pornirea fisurii de rupere este superficială, polul de rupere va avea o suprafaţă lustruită.
- Ruperea prin suprasarcină se produce sub acţiunea unor şocuri puternice. Suprafaţa rupturii este
rugoasă şi se deosebeşte de aspectul rupturii de oboseală. Apariţia şocurilor este legată de erorile de
montaj sau de pătrunderea de corpuri străine în dantura angrenajului.
- Ruperea prin uzare intensă care se poate manifesta sub forma ruperii la oboseală sau a ruperii pri
suprasarcină se produce datorită scăderii rezistenţei dintelui la încovoiere sub acţiunea unei uzări foare
intense care îi produce secţiunea.
Ultima categorie de deteriorare a danturii o constituie fisurarea. Se remarcă după doua forme
imprtante : fisurarea de călire şi fisurarea tehnologică.
- Fisurarea de călire rezistă în urma tratamentului termic în situaţia câns în piesă se produc tensiuni
ijnterne excesive. Fisurile care sunt filiforme se pot observa pe zona capului dintelui sau pe zona de
racordare a piciorului dintelui.
20
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 21/30
Aceste fisuri por constitui amorse pentru ruperea la oboseală si daca sunt mari pot cauza ruperi
similare cu ruperea prin suprasarcină.
- Fisurarea de rectificare se produce în special în timpul operaţiei de rectificare datorită unor condiţii
tehnologice neadecvate.
Aceste fisri se pot observa sub forma unor reţele sau linii cu direcţii definite. Prezenţa lor constituieamorse pentru producerea ruperii prin oboseală. [Bo, 80]
Şuruburi.
După scopul urmărit, şuruburile se împart în şuruburi de fixare şi şuruburi de mişcare.
Materialele pentru şuruburi şi accesoriile lor de montaj sunt indicate în standardele de formă şi
dimensiuni. Condiţiile generale sunt prezentate în STAS 2700/3-80. În general, materialul de bază este
oţelul laminat ( OL ) şi oţelurile carbon de calitate ( OLC ), sau uneori chiar oţeluri aliate, tratate
termic. În medii corozive se utilizează oţeluri speciale. [Ch, 81]
Degradarea pieselor prin solicitări termice
La temperaturi mai ridicate de 200°C, acţiunea temperaturii asupra materialelor trebuie
serios luată în seamă. O caracteristică a oţelurilor este creşterea rezistenţei de rupere în intervalul de
temperatură de 200 - 300°C, după care aceasta scade. Creşterea rezistenţei la rupere a oţelurilor, în
acest interval de temperatură, este însoţită de mărirea fragilităţii.
S-a observat că metalele au proprietatea de a se deforma plastic în mod lent şi continuu
la solicitările constante, indiferent de temperatură, fenomen numit fluaj. Fluajul se manifestă însă
deosebit de intens la temperaturi ridicate. Viteza de fluaj creşte mult mai repede atunci cînd creştetemperatura, solicitarea rămânând constantă.
Evitarea degradării prin solicitări termice se poate realiza prin:
- alegerea materialelor pentru construcţia utilajelor şi instalaţiilor să se facă în
funcţie de destinaţia şi de temperatura la care vor lucra diferitele părţi componente ale lor;
- în timpul exploatării utilajului, trebuie avut grijă ca temperatura lui sau a
diferitelor părţi componente să nu depăşească temperatura de regim prescrisă; creşterea temperaturii
de regim duce la distrugerea pieselor şi a utilajului.
Păstrarea temperaturii constante se face prin control, cu aparatură de automatizare.[Io, 80]
Capitolul 3
Întreţinerea, repararea şi igienizarea utilajelor de separare
Defectele utilajelor de separare şi înlăturarea lor.
21
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 22/30
Principalele probleme de întreţinere a utilajelor pentru filtrare şi centrifugare se referă la
conducerea corectă a procesului tehnologic, supravegherea continuă a parametrilor se lucru şi a stării
funcţionale a utilajelor pentru depistarea la timp a defectelor şi executarea în condiţii bune a lucrărilor
de întreţinere curentă şi planificată.
a) Filtrele prezintă următoarele uzuri :- Ale elementelor de fixare ( strângere ) a pânzelor de filtrare şi a suporturilor acestora.
- Ale suprafeţelor filtrante la instalaţiile de alimentare a suspensiei
- La instalaţiile de evacuare a filtratului la instalaţiile de producere a vidului ( pompe de vid ) sau
asupra presiunii (suflante)
Întreţinerea filtrelor constă în :
- Controlul stării generale a utilajului (corp,sisteme de fixare a corpului grătare, conducte, etanşări,
protecţii superficiale) ;
- Controlul stratului filtrant : prinderea stratului pe grătar, starea ţesăturii, curăţenia stratului filtrant,
regenerarea calităţii stratului filtrant, completarea cantităţii acestuia.
- Controlul echipamentelor anexe ale filtrului : conducte, vase, rezervoare, pompe de vid, suflante,
capete de acţionare, dispozitive de desprindere a precipitatului, sisteme de acţionare.
b) Centrifugele filtrante şi decantoare pot prezenta următoarele uzuri :
- La instalaţiile de alimentare cu lichid de spălare
- La instalaţiile de evacuare a lichidului de spălare
- La conducte, flanşe, etanşări, armături, elemente de strângere- La sistemele de acţionare
- La lagăre, transmisii prin curele, cuplaje
- La tamburele centrifugelor, descentrării pe arbore
- La sistemele de sprijinire a şasiului (tobei exterioare) pe batiul (fundaţia) maşinii
- La motorul electric de acţionare
- La sistemele de comandă : blocări de capac, mecanism de comandă la motor, frână
- La sistemele automate de desprindere a precipitatului (cuţite, pistoane pulsatoare)
De asemenea apar defecţiuni datorate :
- Regenerării necorespunzătoare a straturilor filtrante
- Ungerii necorespunzătoare a lagărelor
Înteţinerea separatoarelor constă în controlul zilnic al mecanismului de transmisie a mişcării
(motor, roată melcată, ax, rulmenţi) care trebuie să funcţioneze silenţios.
Înainte de începerea lucrului, se controlează dacă separatorul are ulei suficient,
22
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 23/30
dacă acesta nu este murdar. Dacă ungerea este defectuoasă, mersul separatorului este greoi, produce
zgomote şi se uzează repede. La majoritatea separatoarelor manuale şi mecanice, în partea inferioară a
batiului se găseşte baia de ulei în care se roteşte roata melcată şi melcul. Celelalte piese ale
mecanismului separatorului sunt unse cu ulei împrăştiat de roata melcată. O ungere corectă a
mecanismului separatorului se realizează atunci când uleiul atinge un nivel stabilit anterior. Uleiulmurdar se elimină prin orificiul şurubului se scurgere. După evacuarea uleiului uzat, baia de ulei
trebuie spălată cu petrol lampant. La un separator nou care este pus în funcţiune după montare sau
după repartiţia generală, schimbarea uleiului trebuie făcută mai des, deoarece în perioada iniţială de
lucru se constată că rezultă o cantitate mai mare de particule metalice.
Prima dată uleiul se înlocuieşte la cinci zile şi apoi o dată la o săptămână. Pentru a evita
pierderile de ulei în timpul funcţionării separatorului, şuruburile capacelor rulmenţilor, şurubul de
scurgere a uleiului şi piuliţa crapodinei trebuie înşurubate până la refuz având grijă se existe garnituri.
Pentru ungerea mecanismului separatorului se foloseşte un ulei cu viscozitate mică, deoarece
mecanismul separatorului funcţionează cu turaţii mari. Dintre uleiurile produse în ţara noastră folosite
la ungerea separatorului, cele mai utilizate sunt cele din grupa 403.[ Io, 1980]
Repararea utilajelor.
Caracteristic utilajelor de separare este faptul că o mare parte din acestea, camerele de
desprăfuire, conducte de sedimentare, cicloanele, se repară după necesităţi. O altă categorie de utilaje
ca : filtre de funcţionare periodică, decantoarele au ciclul de reparaţie foarte diferit şi agresivitatea
mediilor de lucru.a)Decantoare
1)La lucrările de reparaţie RC 1 se execută :
- Recondiţionarea conductelor şi armăturilor
- Curăţirea pereţilor, fundului, refacerea scliviselii de ciment în părţile deteriorate
- Recondiţionarea arborelui şi a racleţilor
- Refacerea etanseităţii prin înlăturarea jocurilor la îmbinări
2)La lucrările de reparaţie RC 2 se execută, în afara operaţiilor de la RC1 :- Înlocuirea parţială a conductelor corodate
- Recondiţionarea pereţilor
- Înlocuirea conului
3)La lucrările de reparaţie capitala RK suplimentar faţă de operaţiile de la RC 1 şi RC 2 se execută :
- Demontarea generală a decantorului
23
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 24/30
- Curăţirea pieselor demontabile
- Înlocuirea unor piese
- Înlocuirea conductelor şi armăturilor
- Înlocuirea mantalei dacă prezintă corodări pe suprafeţe mari
b)Filtre cu funcţionare discontinuă1)La lucrările de reparaţie curentă RC 1 se execută :
- Recondiţionarea armăturilor
- Înlocuirea pânzelor filtrante
2)La lucrările de reparaţie curentă RC 2 se execută :
- Repararea ramelor
- Recondiţionarea plăcilor metalice pentru asigurarea etanşeităţii
- Revizuirea canalelor de intrare şi de ieşire a soluţiei- Revizuirea dispozitivului de strângere hidraulică
3)La lucrările capitale RK se execută :
- Rectificarea plăcii frontale de presiune
- Se înlocuieşte şurubul dispozitivelor de strângere al plăcilor
c)Filtre cu funcţionare continuă.
1)La lucrările de reparaţie curentă RC1 se execută :
- Rectificarea suprafeţelor de contact ale inelelor capului de distribuţie
- Reglarea apăsării arcului
- Înlocuirea pânzei filtrante
- Verificarea stării lagărelor şi fusurilor
2)La lucrările de reparaţie RC 2 se execută în afară de operaţiile efectuate la RC 1 :
- Recondiţionarea şi înlocuirea parţială a pieselor mecanismului de acţionare
3)La lucrările capitale RK, în afară de operaţiile executate la RC1 şi RC 2 se execută :
- Demontarea totală şi constatarea uzurilor
- Înlocuirea completă a mecanismului de acţionare şi a capului de distribuţie
- Recondiţionarea fusului arborelui şi înlocuirea lagărului
d)Centrifuge
1)La lucrările de reparaţie curentă RC 1 se execută :
- Spălarea subansamblurilor cu rulmenţi
- Recondiţionarea etanşărilor
24
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 25/30
- Strângerea şurubului tuturor îmbinărilor
- Verificarea echilibrării tamburului
2)La lucrările de reparaţie curenta RC 2 în afară de operaţiile de la RC1 se execută :
- Înlocuirea sitei filtrante
- Recondiţionarea prin sudare a mantalei centrifugei- Verificarea uzurilor rulmenţilor şi înlocuirea parţială sau totală a acestora
- Înlocuirea tampoanelor de cauciuc şi a arcurilor deteriorate
- Înlocuirea părţilor de contacte electrice ce au funcţionare necorespunzătoare
3)La lucrările capitale RK, în afară de operaţiile de la RC1 şi RC 2 se execută :
- Demontarea generală şi constatarea uzurilor
- Înlocuirea ansamblurilor rotorului
- Înlocuirea tuturor rulmenţilor şi a sitei filtrante sau talerelor de separare- Echilibrarea dinamică a rotorului [Io, 80]
Incidente funcţionale în exploatarea utilajelor
Incidentele funcţionale se pot sesiza imediat după apariţia lor printr-o supraveghere atentă şi
completă a funcţionării utilajului. Orice incident funcţional obligă-in raport cu amploarea lui-la luarea
deciziilor optime şi rapide, în scopul preîntâmpinării defecţiunilor sau a avariilor. Pentru aceasta este
necesar să se cunoască bine construcţia, modul de lucru, aspectele de bază ale întreţinerii utilajelor.
[Bo, 80]
Cauzele incidentelor funcţionale :
Greşeli în conducerea procesului de funcţionare
- Alimentarea cu suspensie de calitate necorespunzătoare;
- Debitul necorespunzător la alimentarea cu suspensie;
- Valori necorespunzătoare ale presiunii sau depresiunii la filtrare;
- Durata necorespunzătoare de spălare, debit necorespunzător de apă de spălare
- Zvântarea necorespunzătoare a precipitatului;
- Utilizarea straturilor filtrante cu caracteristici necorespunzătoare, porozitate, rezistenţă chimică- Durata necorespunzătoare de menţinere a suspensiei de sub presiune; [Bo, 80]
Stări de uzură avansată a utilajului, întreţinere neraţională
- Uzuri ale elementelor de fixare a pânzelor filtrante;
- Uzuri la instalaţiile de alimentare a suspensiei;
- Uzuri ale suprafeţelor filtrante;
25
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 26/30
- Uzuri la instalaţiile de evacuare a filtrelor;
- Uzuri la instalaţiile de producere a vidului sau asupra presiuni;
- Uzuri la instalaţiile de alimentare cu lichid de spălare;
- Uzuri la instalaţiile de evacuare a lichidului de spălare;
- Uzuri la conducte, flanşe, etanşări, armături, elemente de strângere;- Uzuri la sistemele de acţionare;
- Uzuri la lagăre, transmisii prin curele, cuplaje;
- Uzuri la tamburele centrifugelor descentrării pe arbore;
- Uzuri la motorul electric de acţionare;
- Uzuri la sistemele automate regenerarea la sisteme necorespunzătoare a straturilor filtrante;
- Ungerea necorespunzătoare la lagăre; [Bo, 80]
Greşeli de montaj
- Montajul greşit al straturilor filtrante, înălţimea prea mare la straturile granulate, lipsă de etanşare la
pânzele filtrante;
- Strângerea neegală şi insuficientă in asamblările demontabile;
- Montajul necorespunzător la corpul utilajului:
- Lipsă de orizontalitate perfectă a arborilor;
- Jocuri necorespunzătoare;
- Montaj greşit la acţionare;
- Montajul greşit la dispozitivul de desprindere a precipitatului;- Montaj greşit la talerele separatoarelor;
- Montaj greşit de fundaţie;
- Conţinutul necorespunzător de fază lichidă în precipitat, filtrat tulbure de calitate necorespunzătoare;
- Viteză scăzută de filtrare;
- Vibraţii, zgomote anormale în funcţiunea utilajelor acţionate mecanic;
- Perturbări în funcţionarea sistemelor de spălare;
- Abateri de la valorile nominale ale presiunii de filtrare;
- Turaţii necorespunzătoare la arbori; [Bo, 80]
Defecţiuni, uzuri premature şi avansate
Sunt aceleaşi, deoarece cauzele unor incidente funcţionale pot fi, în acelaşi timp, efecte ale
altor cauze.
Avarii
- Avaria suprafeţelor filtrante;
26
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 27/30
- Avaria sistemelor de alimentare cu suspensie şi lichid de spălare;
- Avaria echipamentelor de producere a presiunii din filtru: compresoare şi pompe de vid;
- Avaria sistemelor de acţionare a tamburelor rotative : grupuri de acţionare;
- Avaria sistemelor de acţionare a dispozitivelor de depresiune a precipitatului;
- Griparea lagărelor;- Ruperea arborilor;
- Desprinderea utilajelor;
- Avarii la instalaţia electrică de acţionare; [Bo, 80]
Capitolul 4Norme specifice de protecţia muncii pentru fabricarea produselor lactate
(Ministerul muncii şi protecţiei sociale, departamentul protecţiei muncii, 1999).
Prevederi generale.1.1 Conţinut
27
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 28/30
Art. 1. Norme specifice de protecţia muncii pentru fabricarea produselor lactate cuprind prevederi pentru asigurarea securităţii şi sănătăţii muncii a personalului care desfăşoară activităţi în domeniulfabricării produselor lactate.1.2. ScopArt. 2. Scopul prezenţelor norme este eliminarea sau diminuarea pericolelor de accidentare sauîmbolnăvire profesională existenţei în cadrul acestor activităţi, proprii celor patru componente ale
sistemelor de muncă (executant sarcină de muncă) mijloace de protecţie, mediul de muncă.1.2 Domeniul de aplicareArt. 3. Se aplică persoanelor juridice, precum şi persoanelor fizice care desfăşoară activităţi înfabricarea produselor lactate indiferent de forma de proprietate asupra capitalului social şi de modul deorganizare al acestora.1.3 Activitatea de pasteurizare a lapteluiArt. 60. Asamblarea separatoarelor şi a curăţătoarelor centrifugare se va face în ordinea stabilită defirma constructoare în cartea tehnică a utilajului. Înşurubarea inelelor de fixare a subansamblurilor tobei se va face până în dreptul semnelor indicare.Art. 61. Înainte de punerea în funcţiune a curăţătoarelor şi separatoarelor centrifugale se faceverificarea tehnică şi în mod deosebit se verifică dacă:
a) Şuruburile de fixare a separatorului în funcţiune sunt bine fixate. b) Nivelul de ulei este la semnc) Pâlnia de alimentare este fixată corectd) Conductele de alimentare, conductele de smântână şi lapte sunt bine înşurubate şi fixate pe
suportArt. 62. Dacă în timpul funcţionării apar defecţiuni se va întrerupe alimentarea cu curent electric, iar observatorul nu se va mai apropia de separator decât după oprirea completă a tobei.Art. 63. Se interzice folosirea separatoarelor sau a curăţitoarelor în alte scopuri decât cele pe careacestea au fost construite.Art. 64. Se interzice începerea demontării separatoarelor înaintea de oprirea completă a tobei. Lademontare se va respecta ordinea inversă demontării.
Art. 65. După orice revizie sau reparaţie a separatoarelor punerea în funcţiune se va face numai în prezenţa mecanicului specialist.Art. 66. Păstrarea substanţelor corozive concentrate se face numai în încăperi speciale, destinateacestui scop.Art. 67. La manipularea substanţelor corozive concentrate folosirii la spălarea chimică şi dezinfecţiei(Ex: transport, se vor folosii dispozitive speciale şi echipament individual de protecţiecorespunzătoare).Art. 68. În timpul spălării mecanizate a tancurilor de lapte gurile de vizitare vor fi închise, iar deschiderea lor se va face după admisia soluţiei de spălare.Art. 69. În locurile unde se face spălarea chimică se vor asigura soluţiile de neutralizare (Ex: acidul boric, bicarbonat de sodiu) depozitate în condiţii de siguranţă.
Norme de protecţia muncii.Separatoarele şi curăţitoarele centrifugale.
La montarea separatoarelor şi centrifugelor de lapte ar trebui respectate în mod obligatoriuindicaţiile de montaj date de firma constructoare prin cartea tehnică a utilajului şi normele speciale privind utilajele de mare turaţie.
28
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 29/30
Fiecare separator cu o capacitate de peste 2000 l lapte/h trebuie să fie dotat cu indicator denivel pentru ulei, turometru, monometru, depresiune pentru laptele degresat.
Înainte de punerea în funcţiune, trebuie verificat nivelul de ulei, fixarea pâlniei de alimentare,etanzeitatea conductelor de alimentare, de smântână şi lapte, montarea corectă şi buna funcţionare aaparaturii de control.
Atunci când nu sunt în exploatare, piesele de legătură monometrului pâlnia de alimentare şi
părţile componente ale tobei separatoarelor şi curăţitoarelor se păstrează în perfectă curăţenie şi uscate pe suporţi destinaţi special a acestui scop.În cazul când se constată în timpul funcţionării că separatorul sau curăţitorul centrifugal au
pierderi de lapte la nivelul gestionărilor de etanşare, trebuie întreruptă funcţionarea utilajului şischimbate garniturile. [Ro, 79]
Bibliografie
29
5/15/2018 Proiect EIM - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/proiect-eim-55ab4eaeaec4d 30/30
[Io, 1986], Lucian Ioancea , Maşini, utileje şi instalaţii în industia alimentara, Editura Cerest,Bucureşti 1986[Ne, 1997], Vasile Nedeff, Maşini şi instalaţii pentru industria alimentară, curs, Bacău 1997.[Bo, 1980], Vasile Boloş, Organe de maşini şi mecanisme, Tîrgu Mureş, 1980[Ch, 1881], Alexandru Chişiu, Organe de maşini, , editura didactică şi pedagogică, Bucureşti 1981.[Ro, 79], Gabriela Rotaru, Tehnologia laptelui şi a produselor lactate, 1979
30