Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

36
FAC. DE INGINERIE MECANICA Cat. de Autovehicule şi Motoare PROIECT la Construcţia şi calculul automobilelor – II Tema: Punte rigida 3 brate Suspensie autoturism m.a.s 69 kW/5450 rot/min Student: Secţia AR Anul IV, grupa jhjh Îndrumător: prof.dr.ing. ygjhgjkh

description

dgfdd

Transcript of Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

Page 1: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

FAC. DE INGINERIE MECANICA Cat. de Autovehicule şi Motoare

PROIECTla

Construcţia şi calculul automobilelor – II

Tema: Punte rigida 3 brateSuspensie autoturism m.a.s 69 kW/5450 rot/min

Student: Secţia AR Anul IV, grupa jhjh

Îndrumător: prof.dr.ing. ygjhgjkh

Anul universitar 2013-2014Semestrul I

Page 2: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

1 CUPRINS

2. STUDIU DE NIVEL PRIVIND MECANISMELE DE GHIDARE A ROTILOR

2.1. Functiunile Suspensiei 2.2. Functiunile Mecanismului de Ghidare 2.3. Geometria Directiei si Posibilitati de Reglare 2.4. Tipuri de Mecanisme de Ghidare Studiate 2.5. Analiza Comparativa –Avantaj- Dezavantaj 3. ANALIZA CINEMATICA A MECANISMULUI DE GHIDARE 3.1. Comportamentul la Saltare 3.2. Comportamentul la Ruliu 3.3. Variati de Ecartament 3.4. Pozitia Centrului Instantaneu de ruliu al Puntii 3.5. Posibilitati de Reglare a Geometriei Directiei (Roata si Pivot)4. STUDIU DE NIVEL PRIVIND SUSPENSIA 5. MODALITATI DE DETERIORARE 6. MATERIALE UTILIZATE LA CONSTRUCTIA SUSPENSIEI

6.1. Tipuri de Materiale utilizate 6.2. Rezistente Admisibile 6.3. Mod de Preluctare7. MODALITATI DE DETERIOARE A SUSPENSIEI

Page 3: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

2 STUDIU DE NIVEL PRIVIND MECANISMELE DE GHIDARE A ROŢILOR

2.1 FUNCŢIUNILE SUSPENSIEI

Suspensia automobilului realizeaza legatura elastica intre cadru(sau caroserie)si punti sau direct cu rotile.

Suspensia automobilului este destinata sa atenueze sarcinile dinamice ce se transmit de la drum (asigurind prin aceasta confortabilitatea necesara).

Oscilatiile care apar la trecerea automobilului peste neregularitatile drumului influenteaza calitatile tehnice de exploatare ale acestuia, in primul rind caracterul lin al mersului, calitatile de tractiune, stabilitatea,maniabilitatea si durabilitatea .

Suspensia automobilelor este compusa din:-elemente elastice -dispozitivele de ghidare -elementele de amortizare Elementele elastice contribuie la micsorarea sarcinilor dinamice verticale,provocind

oscilatiile caroseriei cit mai suportabile pentru pasageri si care sa nu dauneze incarcaturii care se transporta.

Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale fortelor dintre roti si drum,si momentele acestor forte,la caroserie,determinand si caracterul deplasarii rotilor in raport cu caroseria automobilului si in raport cu drumul.

Elementele de amortizare au rolul de a amortiza oscilatiile care iau nastere,evitind aparitia fenomenului de rezonanta.

In unele cazuri suspensia automobilului cuprinde un element de stabilizare care micsoreaza inclinarea tranzversala a partii suspendate a automobilului.

Pentru asigurarea unui confort corespunzator, parametrii suspensiei trebuie sa fie alesi tinandu-se cont de anumite conditii stabilite de teoria suspensiei,si anume:

-amplitudinea masei suspendate se reduce cu atat mai mult cu cat raportul dintre masa suspendata si cea nesuspendata este mai mare.Acesta explica avantajul puntilor articulate fata de cele rigide si folosire mai intens a primelor tipuri la automobilele cu confort sporit.

-pulsatia oscilatiilor proprii ale sistemului este cu atit mai mica cu cat rigiditatea elementului elastic este mai mica, adica arcul este mai elastic.

-rigiditatea puntii din fata sa fie mai mica decat a puntii din spate.In timpul mersului, automobolul abordeaza obstacolele prin rotile din fata,iar dupa o intarziere data de timpul de parcurgere al ampatamentului,de puntea din spate.In acest caz,cu toata intarzierea atacului puntii din spate,rotile din spate ajung din urma in miscarea verticala rotile din fata,deoarece perioada lor de oscilatie este mai scurta si se anuleaza oscilatiile de galop(oscilatiile in plan longitudinal).

Suspensiile automoilelor se clasifica dupa tipul dispozitivului de ghidare,dupa tipul elementului elastic si dupa tipul caracteristicii suspensiei.

Dupa tipul dispozitivului de ghidare suspensiile pot fii dependente si independente.

a) Suspensie dependenta b) Suspensie independenta

Page 4: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

Suspensia dependentă este caracterizată printr-o legatura rigidă intre roţile din dreapta şi din stânga , iar ridicarea sau coborârea unei roţi , produsă de denivelările căii , provoacă schimbarea poziţiei şi pentru cealaltă roată

La suspensia independentă lipseşte legătura directa dintre roţile automobilului iar schimbarea poziţiei unei roţi nu influenţează şi cealalta roată .

Suspensia independentă prezintă faţă de suspensia dependentă avantajele : inbunătaţirea confortului prin reducerea masei nesuspendate ; ţinuta de drum mai bună deoarece deplasările roţilor nu se influenţează reciproc ; micşorarea oscilaţiilor de ruliu ale caroseriei şi mărirea stabilitaţii automobilului

După tipul elementului elastic , suspensiile se clasifică în suspensii cu elemente : metalice , pneumatice , hidropneumatice şi mixte .

După tipul caracteristicii elastice suspensiile pot fi : suspensii cu caracteristică liniară şi suspensii cu caracteristică în trepte sau progresivă.)

Caracteristica lineara a unei suspensii reprezinta variatia deformatiei a elementului elastic in functie de sarcina care produce aceasta sageata

2.2 FUNCŢIUNILE MECANISMULUI DE GHIDARE

Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forţelor dintre roţi şi drum, şi momentele acestor forţe la caroserie ,determinînd şi caracterul deplasării roţilor in raport cu caroseria automobilului şi in raport cu drumul.

În figura se reprezintă forţele datorită interacţiunii dintre roţi şi drum precum şi momentele acestor forţe.

Forţele verticale Z şi momentele Mx se transmit la caroserie prin intermediul elementului elastic al suspensiei .

Page 5: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

Mecanismul de ghidareal rotilor asigura pozitia corecta a rotilor fata de sol .Aceasta se poate face ghidind corect o punte rigida la care rotile din partea stinga

sunt conectate la rotile din partea dreapta sau pentru puntile articulate fiecare roata este ghidata independent fata de cea opusa a aceleiasi punti.

Mecanismul de ghidare permite unei punti rigide sa efectueze doar doua miscari din cele sase posibile celelalte patru fiind anulate.La roata singulara mecanismul de ghidare va permite o singura miscare.

2.3 GEOMETRIA DIRECŢIEI ŞI POSIBILITĂŢI DE REGLARE

2.3.1 Unghiurile roţii

Scopul unghiului de fuga este practic sa permita roţilor din faţă sa se auto-centreze în timp ce sunt supuse fortei din viraje. Prea mare şi puteţi obţine ceea ce este cunoscut sub numele de “wheel shimmy”. Acest lucru se intampla atunci când roţile din faţă se balanseaza lateral rapid si reduc aderenta cu suprafata. Prea mic si masina va supravira. Unghiul de fuga este ajustat prin alunecarea bratelor triunghiulare din faţă pe balama. Pentru a creşte unghiul, glisaţi bratul de sus inapoi sau pe cel de jos înainte sau un pic din fiecare, faceti opusul pentru a reduce unghiul de fuga. Este foarte dificil de măsurat unghiul de fuga aşa că este mai mult un caz de incercari repetate pentru a obţine setarea corectă. Cel mai bun punct de plecare ar fi ambele brate în centrul balamalei fiind un unghi pozitiv construit în mod natural.

Unghiul de carosaj este unghiul de cadere al roţii cand se priveste din din faţa sau din spatele masinii. Există trei unghiuri posibile, pozitiv, neutru şi negativ. În cazul în care partea de sus a roţii înclină înspre centrul masinii unghiul este negativ. Daca roata este vertical unghiul este neutru şi dacă roata se înclină in afara unghiul este pozitiv.

Page 6: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

Aproape toate maşinile moderne utilizează sistemul de suspensie MacPherson. Acest tip de suspensie permite ca garda la sol să fie ajustate în mod independent de sistemul de suspensie. Nu există nici o setare perfecta pentru garda la sol sau sistemul de suspensie

Unghiul de convergenta sau de inclinare a rotilor din fata este unghiul de inclinare in plan orizontal a rotii fata de planul longitudinal al autovehiculului Acesta este pozitiv când partea frontala a rotii este inclinata spre planul median longitudinal al autovehiculului.

Page 7: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

Unghiul de convergenta al rotii

Unghiul de cadere sau de carosaj reprezinta inclinarea rotii fata de planul vertical. Acest unghi contribuie la stabilirea directiei, impiedicand tendinta rotilor de a oscila datorita jocului rulmentior. Acest unghi se alege in corelare cu unghiul de convergenta, astfel incat la deplasarea sub sarcina, sa asigure paralelismul planelor de rotatie ale rotilor.Este pozitiv atunci cand partea superioara a rotii este inclinata spre exterior.

2.3.2 Unghiurile pivotuluiUnghiul de inclinare longitudinala a pivotului (de fuga) reprezinta inclinarea

longitudinala a pivotului si se face ca, dupa bracare, rotile de directie sa aiba tendinta de revenire la pozitia de mers in linie dreapta. Acest unghi este pozitiv când partea de sus a axei pivotului este inclinata spre spate.

Unghi de inclinare longitudinala Efectul stabilizator al unghiul de inclinare longitudinal a pivotului face ca rotile sa tinda sa se deplaseze in jos.

Unghiul de inclinare transversala (laterala)

Page 8: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

Unghi de inclinare transversala

2.3.3 Deportul pneumatic, longitudinal şi transversal

A - distanta dintre pivotii fuzetelor B - distanta intre centrele arcurilor C - deportul c - garda la sol pentru R static E - ecartamentul L - latimea maxima N-M - convergenta rotilor α - unghiul de inclinare transversala a pivotului γ - unghiul de cadere al rotii

Trebuie aratat ca unghiul de inclinare transversala al pivotului conduce la micsorarea distantei c intre punctul de contact al rotii cu solul si punctul de intersectie al axei pivotului cu suprafata de rulare(distanta denumita deport).Acesta conduce la reducerea efortului necesar manevrarii volanului deoarece momentul rezistentei la rulare, fata de axa pivotului,se reduce.Valorile uzuale ale deportului sunt cuprinse intre 40-60 mm,existand si multe cazuri cand se intalnesc valori mai mici sau mai mari,in functie de raportul de transmitere al fortelor sistemului de directie.Trbuie insa mentionat ca la o reducere exagerata a deportului se reduce momentul stabilizator al rotilor de directie si stabilitatea automobilului.

Deportul [mm] 64(11.00-20)

    60 (12.00-20)

2.4 TIPURI DE MECANISME DE GHIDARE STUDIATE

Mecanismele de ghidare a rotilor vor fi specifice tipului de punte ales: -a) punte articulate

Page 9: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

-b) punte semirigida-c) punte rigida.

a) Puntea articulata:

-Cu brate dispuse longitudinal –cu un brat -cu doua brate-Cu brate dispuse transversal -cu brate egale -cu brate inegale-MacPherson-elimina bratul superior,si prelungeste pivotal astfel incit sa-l fixeze in

partea superioara de caroserie.-Cu brate dispuse diagonal-Cu tiranti (suspensii multi-link)

b) Puntea semirigida:-Cu grinda torsionabila

c) Puntea rigida:

2.5 ANALIZA COMPARATIVĂ – AVANTAJE – DEZAVANTAJE

a) Puntea articulata: -Cu brate dispuse longitudinal

Avantaje: -Vor mentine acelasi unghi de cadere ,asigurind o pozitie corecta a rotilor -se mentine constant ecartamentulDezavantaje: -Constructia nu este suficient de rigida pe directie laterala astfel

incit la viraj va aparea o bracare nedorita produsa de fortele laterale.

-Cu brate dispuse transversal Avantaje: -Este rigida la fortele laterale-La constructiile cu brate inegaleB.S.>B.I.-unghiul de cadere si ecartamentul se

modifica foarte putin la trecerea peste denivelari. Dezavantaje: -La constructiile cu brate egale B.S.=B.I. –unghiul de cadere este

constant,se va modifica ecartamentul,ceea ce va duce la uzura pneurilor si la instabilitate.

-MacPherson

Avantaje: -Constructia este mai simpla din punctual de vedere al numarului de repere

-Ofera spatiu mai mare in fata decit solutia clasica cu brate transversale inegale

Page 10: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

-Se pastreaza bine unghiul de cadere si ecartamentul-Coborirea centrului de greutate marind astfel stabilitatea.Dezavantaje: -Constructia amortizorului este mai complicate,mai robusta,din

materiale de calitate el trbuind sa preia si forte de incovoiere si torsiune.

-Cu tiranti (suspensii multi-link)Avantaje: -Inlocuirea bratelor de forma triunghiulara cu 2 tiranti=bare

simple -La suspensiile multi link prin plasarea corecta a acestor tiranti putem plasa

punctual de intersectie in locul cel mai favorabil Dezavantaje: -Constructia si montajul tirantilor foarte precise,materiale de calitate

corespunzatoare.

b) Puntea semirigida:-Cu grinda torsionabila

Avantaje: -Constructie simpla usoara si ieftinaDezavantaje; -Confort scazut pe drumuri denivelate,preluare mai redusa a

socurilor fata de puntea articulate. -Necesita oteluri de cea mai buna calitate

c)Puntea rigida

Avantaje: -Simplitate si robustete -Cinematica corectaDezavantaje: -Miscarea unei roti influenteaza miscarea celeilalte roti a puntii

Page 11: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

3 ANALIZA CINEMATICA A MECANISMULUI DE GHIDARE

3.1 COMPORTAMENTUL LA SĂLTARE

Puntea rigida:La trecerea unei roti peste o denivelare a caii de rulare,are loc o inclinare a intregii

punti,astfel ca pozitia relativa dintre rotile puntii ramane neschimbata.Constructiv ,puntea rigida se obtine prin articularea fuzetelor cu ajutorul pivotilor de grinda rigida, ghidata fata de cadru sau caroserie de obicei prin intermediul arcurilor in foi ale suspensiilor.

3.2 COMPORTAMENTUL LA RULIU

Atunci cand sub actiunea fortei laterale rotile se inclina in aceeasi parte cu masa suspendata (in sensul fortei laterale), unghiurile de deviere laterala se maresc.In cazul cand rotile se inclina in spre partea opusa ,unghiurile de deviere laterala se micsoreaza.

La puntea rigida rotile se inclina in aceeasi parte ca si caroseria,insa aceasta inclinare este neansemnata si se datoreste numai deformarii elastice a pneurilor.

Apare la virare deoarece centrul de gravitatie al masinii este deasupra axei in jurul careia acesta se roteste.

3.3 VARIAŢIA DE ECARTAMENT

Daca As si Ad sunt centrele suprafetelor de contact ale rotilor din stinga si dreapta ale puntii cu calea,la trecerea rotii din stanga cu raza dinamica rd, peste o denivelare h a caii, intreaga punte cu ecartamentul B va executa o miscare de rotatie in jurul punctului Ad.

Pentru deplasarea laterala a centrului suprafetei de contact As avem relatia:Deci, la puntea rigida ,in cazul trecerii rotilor peste denivelari, are loc o modificare a

ecartamentului cu marimea Ya.

Page 12: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

3.4 POZIŢIA CENTRULUI INSTANTANEU DE RULIU AL PUNŢII

Cercetarile experimentale au aratat ca o inclinare tranzversala a rotii cu 5-6º intr-un sens sau altul provoaca o reducere sau marire a unghiului de deviere laterala cu circa 1º.

Inaltimea centrului de ruliu h0 se determina pentru z=0 (pe cale fara denivelari), folosind relatia:

3.5 POSIBILITĂŢI DE REGLARE A GEOMETRIEI DIRECŢIEI (ROATĂ ŞI PIVOT)

La puntea directoare rigida unghiul de cadere si unghiul de fuga nu se pot regla,ci doar unghiul de convergenta al rotilor se poate regla.

Unghiul de convergenta se poate regla prin modificarea lungimi barei tranzversale de directie.

Page 13: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

4 STUDIU DE NIVEL PRIVIND SUSPENSIA LA 4X4

Suspensia la autoturismele 4 4, a făcut obiectul unor studii aprofundate privind condiţionarea reciprocă dintre pneu, suspensie şi calea de rulare. Autoturismele 4x4 pot fi echipate in functie de solutia constructiva adoptata de producator cu urmatoarele sisteme de suspensie;

Page 14: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

- independenta pe fiecare roata- cu punte rigida fata si punte rigida spate- cu roti independente pe puntea din fata si cu punte rigida pe spate

Suspensia la autoturismele 4x4 poate avea in componenta sa sisteme de amortizare de mai multe tipuri:

-cu arcuri elicoidale -cu arcuri in foi -sisteme pneumatice

Greutatea la automobile este rareori distribuită în mod egal pe punţile din faţă şi din spate, şi din acest motiv cerinţele suspensiei sunt de obicei mai mari pe faţă, acolo unde se află motorul, decât în spate.

Cu toate că sunt putine automobile care au suspensie neindependentă pe spate

(la care roţile din spate sunt montate la o singură axă rigidă care nu le lasă să se mişte independent una faţă de cealaltă). Toate automobilele moderne au suspensie independentă pe faţă. Suspensia frontală, care este conectată la sistemul de direcţie, are un rol critic în controlarea direcţiei autovehicolului. Cele două sisteme trebuie să alinieze roţile astfel încât automobilul să meargă în direcţia indicată şi cauciucurile să rămână în general perpendiculare pe drum fără să se uzeze anormal.

Echiparea lor cu suspensii diferite pe toate roţile prin folosirea amortizoarelor hidraulice, precum şi folosirea suspensiei pneumatice a contribuit la mărirea confortului, a siguranţei în exploatare. Tendinţa actuală este folosirea suspensiilor independente hidropneumatice pe puntea faţă şi o singură foaie arc de egală rezistenţă pe puntea spate.

Amortizoarele sunt hidraulice sau pneumatice. Arcurile elicoidale sunt dublu conice. Pentru creşterea stabilităţii de rulare în linie dreaptă roţile din spate au un unghi de cădere negativ. Exista si autoturisme 4x4 la care sistemul de suspensie poate fi controlat electronic. . Caracteristicele sistemelor controlate electronic pot fi ajustate normal sau automatic pentru a favoriza mersul sau manevrabilitatea. Sistemul tipic de suspensie controlat electronic constă în adăugarea câtorva componente la sistemul manual de

Page 15: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

suspensie. Probabil cel mai important component este computer-ul, care interpretează informaţiile primite de la diferiţi senzori şi monitorizează garda la sol, cât de repede se învârt roţile şi cât de mult se răsuceşte automobilul.

Page 16: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

5 MATERIALE UTILIZATE LA CONSTRUCŢIA SUSSPENSIEI

5.1 TIPURI DE MATERIALE UTILIZABILE

Materialele folosite la executarea arcuilor trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

-rezistenta ridicata la rupere -limita de elasticitate superioara -rezilienta si rezistenta la oboseala ridicataOtelurile utilizate pentru arcuri sunt oteluri carbon de calitate si oteluri aliate.Otelurile carbon de calitate au minim 0,4%C si se folosesc ca smifabricate laminate

la cald sau trase la rece.Otelurile aliate pentru arcuri contin 0,35-0,9% c,iar principalele elemente de aliere

sunt:Cr,Mn,Si,V.Elementele de aliere imbunatatesc rezistenta si tenacitatea (Si),calibilitatea si rezistenta la rupere (Mn,Cr), rezistenta la oboseala (V).Dimensiunile barelor laminate si trase pentru otelurile de arc sunt standardizate.Materialele utilizate la arcurile suspensiei sunt oteluri de arc silicioase, cele elicoidale din bare de otel arc, iar cele bara de torsiune din oteluri arc aliate.        Elemente elastice ale suspensiei intalnite la automobile sunt: arcurile in foi , arcurile elicoidale , bare de torsiune si elemente elastice pneumatice si hidropneumatice.

Arcurile elicoidale se executa din bare de otel  infasurate dupa o elice. La acest tip de arcuri , nu apare frecarea , ca urmare , suspensia cu astfel  de arcuri necesite  folosirea  unor amortizoare mai puternice .Deasemenea , aceste  arcuri preiau  numai sarcini  ce lucreaza  in lungul axei  lor  si de acesta cauza la o suspensie  cu astfel  de arcuri  se prevad  dispozitive de ghidare, arcul elicoidal este de circa 2,5 ori  mai usor  si mai putin voluminous decat arcul in foi

5.2 REZISTENŢE ADMISIBILE

5.3 MOD DE PRELUCRARE

Arcurile elicoidale se executa din bare de otel de arc prin laminare, prin roluire si operatie de tratament termic calire si revenire.Restul pieselor componente (bascula inferoara) forjare ,matritare (portfuzeta)matritare urmata de prelucrari mecanice frezare, burghiere,strunjire,rectificare (butucul rotii) strunjire, rectificare,calire.

Page 17: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

6 TEHNOLOGII UTILIZATE LA CONSTRUCŢIA SUSPENSIA

La prelucrarea sistemului de suspensie al unui autoturism 4x4 se intilnesc procese tehnologice de prelucrare mecanica specifice arborilor, carcaselor si rotilor dintate.Procese tehnologice intilnite la fabricarea pieselor de tip carcase:-turnare - prelucrare mecanica, care cuprinde prelucrarea suprafetelor plane prin rabotare, mortezare,frezare,rectificare. -sudarea diferitelor parti componente(semicarcase) Indiferent de tipul lor,la executia acestor piese se impune un grad ridicat de precizie dimensionala,de forma si de pozitie reciproca a diferitelor parti componente precum si conditii limitate privind rugozitatea suprafetelor.

Procese tehnologice intilnite la fabricarea pieselor de tip arbori: -operatii pregatitoare(debitare si indreptare) -prelucrari de degrosare-finisare -prelucrarea canelurilor -tratament termic -rectificare

Page 18: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

7 MODALITĂŢI DE DETERIORARE A SUSPENSIEI

-Ruperea arcurilor datorata unor socuri foarte mari. -Ruperea arcurilor datorata suprasolicitarii acestora cu o incarcatura foarte mare

peste limita maxima admisibila de producator,existenta unor fisuri din fabricatie, etc. -Uzura lagarelor din capetele arcurilor in foi datorita utilizarii. -Ruperea bridelor de prindere la arcurile in foi. -Ruperea centrului bulon la arcurile in foi datorita slabiri bridelor de prindere. -Ruperea tampoanelor de suprasarcina datorita suprasolicitarii arcurilor cu o

incarcatura foarte mare peste limita admisibila de producator. -Uzura lagarelor de cauciuc la amortizoare datorita functionarii. -Pierderea uleiului din amortizor datorita; -deteriorarii burdufului de protectie a tijei si intrarea unor

inpuritati la sistemul de etansare al tijei amortizorului. -uzarea elementului de eansare al tijei datorita utilizarii. -uzarea tijei amortizorului datorita utilizarii. -Indoirea amortizorului datorita unui soc foarte puternic sau chiar ruperea

acestuia.Suspensia  vibreaza sau face  zgomot  datorita  cauzelor : montarea

necorespunzatoare  a  amortizoarelor , slabirea suportului  amortizorului , uzura cerceilor , bulonului central , bridelor ,se realizeaza  strangerile ,iar in atelierul de reparatii se inlocuiesc  amortizoarele defecte.Intretinerea suspensiei         Consta in verificarea vizuala a starii thnice a arcurilor, strangerea bridelor si articulatiilor, controlul starii tehnice a arcurilor, etc…Intretinera elementelor elastice pneumatice consta in controlul zilnic al etanseitatii si al pozitiei elementului la locul de montare. Anual, elementele elastice pneumatice trebuie demontate pentru indepartare apei si impuritatilor duse pe fundul pstonului iar la aceasta operatie se recomanda sa se efectueze dupa trecerea sezonului friguros.         Suspensia vibreaza sau face zgomot datorita cauzelor: montarea necorespunzatoare a amortizoarelor, slabirea suportului amortizorului, uzura cerceilor, bulonului central, bridelor,se realizeaza strangerile ,iar in atelierul de reparatii se inlocuiesc amortizoarele defecte

Page 19: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

8 JUSTIFICAREA SOLUŢIEI CONSTRUCTIVE ALESE ŞI CALCULUL SUSPENSIEI

8.1 JUSTIFICAREA SOLUŢIEI CONSTRUCTIVE

Aceasta solutie constructiva a fost aleasa pentru simplitatea constructiva, fiabilitatea si costurile reduse de fabricatie si intretinere a acestui subansamblu.

8.2 ALEGEREA REGIMURILOR DE CALCUL

Tinand cont de valorile momentului de torsiune maxim, s-au ales din tabele urmatoarele dimensiuni ale cuplajului Rzeppa:

Tabel (pag.363 Untaru)

Mtmax D l1 d D1 l2 D2

[Nm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm]

2500 115 55 32 125 85 60

Arborii planetari sunt total descarcati de momentele incovoietoare.

CALCULUL FUZETEI

Schema de calcul a fuzetei este reprezentata in figura de mai jos

Calculul de rezistenta al fuzetei se face pentru trei regimuri de deplasare a automobilului si anume:

- regimul franarii;

Page 20: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

- regimul deraparii;

- regimul trecerii peste obstacole.

Pentru puntea motoare, reactiunea tangentiala XRs=Xrd e intotdeauna mai mica decat reactiunea tangentiala de franare XRs=XRd, deoarece m1<m1F.

XRs= =XFs (Pag.393 Untaru)

Fata de axa fuzetei, reactiunile rotii cu calea de rulare, in regimurile de deplasare considerate,se reduc la rezultatele: zFs(zRs), YRs, YFs si momentele reactive My’ si MF’.

8.3 CALCULUL LA INCOVOIERE

Sectiunea periculoasa se considera sectiunea A–A la distanta c fata de planul median al rotii.

a) regimul franarii

-in acest regim, fuzeta se calculeaza la incovoiere, momentul incovoietor fiind dat de relatia:

Mi= = =188591.233 [Nmm]; (Pag.393 Untaru)

unde: c = 18 [mm];

D = 45 [mm] – se adopta constructiv.

-efortul unitar efectiv la incovoiere este:

σi = = 271.303 [N\mm2]; (Pag.394 Untaru)

Wi= =0.69513. (Pag.394 Untaru)

unde: D – diametrul exterior al fuzetei in sectiunea A-A;

d – diametrul interior al fuzetei in sectiunea A-A.

b) regimul deraparii

-considerand deraparea spre stanga, cele doua fuzete vor fi solicitate in sectiunea A-A la incovoiere, de urmatoarele momente:

1) pentru fuzeta din stanga:

Mis= zRs×c-My’ = zRs×c-YRs×rd= 10655.286×18-7458.7 × 288 =

Page 21: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

= -1956310.452 [Nmm]; (Pag.394 Untaru)

2) pentru fuzeta din dreapta:

Mid=zRd×c+My’=zRd×c+YRd×rd= 1844.713×18 +1291.299 ×288= 405098.946 [Nmm];

-efortul unitar efectiv la incovoiere este:

σi= =582.767 [Nmm2]. (Pag.394 Untaru)

a) regimul trecerii peste obstacole

-momentul incovoietor de calcul pentru acest regim este:

Mi= zRs×c=12500×18=225000 [Nmm]; (Pag.394 Untaru)

-efortul unitar efectiv la incovoiere este:

σi= =323.680 [Nmm2]; (Pag.394 Untaru)

Pentru eforturile unitare efective se recomanda ca limite admisibile, valorile:σi=450...600 [N\mm2

8.4 CALCULUL LA TORSIUNE

Fuzeta poate fi deasemenea solicitata la torsiune de Mf in sectiunea cu urmatoarele diametre:

D=45 [mm];

d=32 [mm].

Efortul unitar echivalent de torsiune se determina astfel:

=129.938 [Nm]< ;

Mt=XFs×rd=6008.331×0.288=1730.399 [Nmm].

CALCULUL PIVOTULUI INFERIOR

Solicitarea principala la care este supus pivotul inferior este cea de forfecare.

-Pentru pivotul inferior, forta maxima de forfecare este:

Page 22: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

T=XFs=6008.331 [N];

-Efortul unitar de forfecare este dat de relatia:

=28.009 [MPa];

unde: dp – diametrul mediu al pivotului;

dp=16.5 [mm];

[MPa].

CALCULUL DE STRIVIRE A CANELURILOR ARBORILOR PLANETARI

Ansamblurile canelate se calculeaza la strivire (respectiv presiune specifica de strivire) σs cu relatia:

σs= =122.074 [MPa]<σas;

σas=330 [MPa];

unde: MF – momentul de franare;

MF=1730.399 [Nm];

h – inaltimea canelurilor;

h=(de-di)\2=(32-28)\2=2 [mm];

de – diametrul exterior al partii canelate;

de=32 [mm];

di – diametrul interior al partii canelate;

di=28 [mm];

lc – lungimea asamblarii canelate;

lc=78 [mm];

z – numarul de caneluri;

se adopta: z=14;

rm-raza medie a partii canelate;

rm=(de+di)\2=(32+28)\2=15 [mm].

Page 23: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

Rezerva de rezistenta se ia egala cu 2...3 fata de limita de curgere a materialului.

CALCULUL SURUBURILOR DE PRINDERE A ROTII

Suruburile de prindere a rotii sunt supuse in principal la forfecare.

-forta maxima de forfecare este:

T=XFs=6008.331 [N];

Numarul total al suruburilor este 5.

-Efortul unitar de forfecare este dat de relatia:

=7.806 [MPa] < ;

unde: d – diametrul surubului de prindere;

d=14 [mm];

=80 [MPa].

Page 24: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

CALCULUL ARCULUI ELICOIDAL

-indicele arcului “i” :

i = Dm/d=132/18=7.33 > ir=4...5; (Pag.553 Untaru)

unde: Dm – diametrul mediu al arcului;

d – diametrul spirei arcului;

ir – indicele arcului recomandat;

ir >= 4...5;

-sageata arcului “f” :

f=8×n× =155.220 [mm]; (Pag.553 Untaru)

unde: n – numarul de spire active ale arcului;

se adopta: n=7;

F – forta maxima preluata de arc;

F= =101.20926×105 [N];

K – coeficient de corectie; (Pag.553 Untaru)

K=1.20;

G – modulul de elasticitate a arcului transversal;

G=8×104 [N\mm2];

-efortul unitar la rasucire “ ” :

=2268×105 [N\m2];

=7000×105 [N\m2]; (Pag.553 Untaru)

[a].

CALCULUL PENTRU ALEGEREA RULMENTILOR

Page 25: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

Deoarece reactiunile normale din punte cresc de aproximativ doua ori fata de valorile lor,la trecerea peste obstacole se va alege un rulment corespunzator acestei sarcini.

zRs=zRd=G1=12500 [N].

Se va alege constructiv un rulment axial cu bile pe doua randuri conform STAS 7416 cu urmatoarele caracteristici:

d=45 [mm];

D=85 [mm];

B=30.2 [mm];

a=64 [mm];

Cd=49 [kN];

Cor=32.5 [kN];

n=4150 [min-1];

simbol=3209.

8.5 CONCLUZIE PRIVIND CALCULUL

In proectul efectuat se poate observa ca toate piesele calculate s-au incadrat in limitele rezistentelor admisibile,existind chiar o tendinta de supradimensionare a acestora.

Se poate efectua o corectie a acestor supradimensionari prin micsorarea sectiunilor pieselor sau inlocuirea materialelor, astfel incit piesele sa poata fi incadrate in limita rezistentelor admisibile.

Page 26: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

9 IDENTIFICAREA UNEI MODALITĂŢI DE CREŞTERE A CALITĂŢII SUSPENSIEI

Principalele cai de crestere a calitatii sint: automatizarea proceselor de productie, tipizarea si standardizarea,desfasurarea ritmica a productiei si respectarea disciplinei tehnologice, organizarea judicioasa a CTC-ului.Pentru cresterea calitatii subansamblelor se inpune un control riguros al fabricarii pieselor dupa parcurgerea fiecarei etape din cadrul procesului tehnologic, etape care cuprind controlul aspectului si al starii de echipare,controlul momentelor de stringere al reglajelor si al pozitiei reciproce al elementelor componente.

Page 27: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

10 IDENTIFICAREA UNEI MODALITĂŢI DE REDUCERE A COSTULUI SUSPENSIEI

Un proces tehnologic este optim,daca a fost proiectat pe baza unui sistem de criterii(principii) tehnic, economic si al productivitatii maxime.

Analiza riguroasa a variantelor de prelucrare mecanica a pieselor in vederea adoptarii solutiilor optime,este posibila cind se dispune de urmatoarele date preliminare:proiectul de executie al produsului,programul sau planul de productie pentru produsul respectiv si necesarul de piese de schimb.

Pentru reducerea costului s-a adoptat folosirea cu preponderenta a arcurilor elicoidale in defavoarea celor lamelare datorita pretului de cost mai scazut a asigurarii unei confortabilitati mai mari si a unei intretineri mult mai usoara.

In ultima perioada a luat amploare folosirea sistemului McPherson in defavoarea celorlalte sisteme datorita simplitatii constructive,eliminarea unor componente suplimentare,astfel realizindu-se reducerea costului subansamblului.

Page 28: Punte Rigida 3 Brate - Suspensie Autoturism

11 BIBLIOGRAFIE

Untaru,M.ş.a. Calculul şi construcţia automobilelor. E.D.P., Bucureşti, 1982.

1. Untaru M., Campian V., Peres Gh., s.a. Constructia si calculul autovehiculului.

Universitatea din Brasov 1989.

2. Untaru M., Campian V., Peres Gh., s.a. Dinamica autovehiculului. Universitatea

din Brasov 1988.

3. Campian V., s.a. Automobile. Universitatea din Brasov 1989.

4. Untaru M., Seitz N., Peres Gh., s.a. Calculul si constructia automobilelor. Editura

didactica si pedagogica Bucuresti 1982.

5. Marincas D., Abaitanci D., Fabricarea si repararea autovehiculelor rutiere.

Editura didactica si pedagogica Bucuresti 1982.

6. Abaitanci D., Fabricarea si repararea autovehiculelor – indrumar de laborator.

Universitatea din Brasov 1987.

7. Tecusan N., Ionescu E., s.a. Tractoare si automobile. Editura didactica si

pedagogica Bucuresti 1993.

8. Catalog general de rulmanti. Editura Pubim Pres. Brasov 1993.

9. Culegere de STAS-uri. Universitatea din Brasov 1987.