Test-A1

1

TEST A

1. Sa se defineasc noiunile: angrenaj, roata dinat, pinion, dintele unei roi, angrenare, flancul dintelui, profilul dintelui

Angrenajul este mecanismul compus din dou roi dinate care transmite micarea de rotaie i momentul de

torsiune prin angrenare (contactul direct i continuu al profilelor conjugate ale dinilor).

Roata dinat este elementul de main care are la periferie dini dispui echiunghiular.

Pinion roata dinat a unui angrenaj cu numrul minim de dini.

Dintele unei roi este o proeminen pe circumferina unei roi cu structur simetric i cu flancuri active

adecvate angrenrii.

Angrenarea este procesul continuu de contact succesiv i continuu al dinilor roilor conjugate

ale unui angrenaj n vederea transmiterii micrii nentrerupt.

Flancul dintelui este suprafaa activ a unui dinte care contribuie la procesul de angrenare.

Profilul dintelui este curba asociat flancului activ; uzual se folosete profilul evolventic.

2. Sa se defineasc noiunile: raport de transmitere i raport de angrenare

Raportul de transmitere i = 1/2 = n1/n2 = z2/z1 ( (-) angrenaj exterior, (+) angrenaj interior) unde 1,2 /n1,2 / z1,2 viteza unghiular / turaia / numerele de dini a roii conductoare, respectiv condus.

Raportul de angrenare u = max(z2, z1)/min(z2, z1)

u = | i |, pentru angrenaje reductoare (n1 n2); u =1/| i |, pentru angrenaje multiplicatoare (n1 < n2);

unde z1,2 numerele de dini ale roilor (i = z2/z1)

3. Menionai avantajele angrenajelor cu profil evolventic fa de angrenajele cu alte profile (de ex. cicloidale)

4. Sa se menioneze avantajele angrenajelor fa de alte transmisii (prin elemente flexibile, prin friciune)

Avantaje:

- capacitate portant mrit (gabarite reduse) - randament ridicat - durabilitate ridicat - posibilitatea utilizrii pentru domenii largi de puteri, viteze, rapoarte de transmitere - siguran n exploatare - raport de transmitere constant

2

5. S se menioneze dezavantajele angrenajelor fa de alte transmisii (prin elemente flexibile, prin friciune)

Dezavantaje:

- precizii de execuie i montaj ridicate - tehnologii complexe (costuri ridicate) - zgomote i vibraii n exploatare - rapoarte de transmitere discrete (numerele de dini ale roilor sunt numere ntregi)

6. S se determine relaia de calcul a puterii P [kW] transmis de angrenajul cilindric cunoscnd momentul de torsiune al roii Mt2 [Nmm], turaia pinionului n1 [rot/min], numrul de dini al pinionului z1 i numrul de dini al roii z2 (se consider randamentul, = 1; v. fig. 1).

(P= Mt1,2 1,2) = 1

7. S se determine relaia de calcul a momentul de torsiune al roii Mt2 [Nmm], transmis de angrenajul conic cunoscnd puterea, P [kW], turaia pinionului n1 [rot/min], numrul de dini al pinionului z1 i numrul de dini al roii z2 (se consider randamentul, = 1; v. fig. 2)

3

8. S se determine relaia de calcul a momentul de torsiune al pinionului Mt1 [Nmm], transmis de angrenajul elicoidal (cu axe ncruciate) cunoscnd puterea, P [kW], turaia roii n2 [rot/min], numrul de dini al pinionului z1 i numrul de dini al roii z2 (se consider randamentul, = 1; v. fig. 3)

9. S se determine relaia de calcul a momentul de torsiune al roii Mt2 [Nmm], transmis de angrenajul melcat cunoscnd puterea, P [kW], turaia pinionului n1 [rot/min], numrul de dini al pinionului z1 i numrul de dini al roii z2 (se consider randamentul, = 1; v. fig. 4).

4

10. Precizai tipurile de angrenajelor din fig. 5

Tipurile angrenajelor: a cilindric exterior cu dantur dreapt; b cilindric exterior cu dantur

nclinat; c cilindric exterior cu dantur n V; d cilindric interior; e pinion-cremalier; f conico-

cilindric; g conic ortogonal cu dantur dreapt; h conic ortogonal cu dantur nclinat; i conic

ortogonal cu dantur curb; j elicoidal; k melcat; l hipoid

11. Descriei caracteristicile oelurile de mbuntire i fluxul tehnologic pentru roi dinate (mrci de oeluri, semnificaie simboluri, tratamente termice, procedee de prelucrare specifice etc.)

Grupa materialului Mrci uzuale Fluxuri tehnologice

Oeluri carbon de mbuntire, SR EN 10083

C45, C50, C55, C60 Tratament termic de mbuntire: clire + revenire nalt, 150-350 HB

Prelucrare dantur prin frezare sau

mortezare Prelucrare de finisare dantur

(de ex. everuire, pentru roi cilindrice) sau

Tratament termic de clire superficial, 350-

500 HB, la suprafa (38 mm) sau

Tratament termochimic de nitrurare, 40-55

HRC, la suprafa (0,20.8 mm)

Oeluri aliate de mbuntire, STAS 791

33MoCr11, 40 Cr 10,

41 CrNi 12, 42 MoCr 11

12. Descriei caracteristicile oelurile de cementare i fluxul tehnologic pentru roi dinate (mrci de oeluri, semnificaie simboluri, tratamente termochimice i termice, procedee de prelucrare specifice etc.)

Grupa materialului Mrci uzuale Fluxuri tehnologice

Oeluri carbon de calitate de cementare, STAS 880

C15, C20 Prelucrare dantur prin frezare sau

mortezare Tratament termic de

cementare: carburare +clire+revenire

joas, 45-65 HRC (la suprafa, 0,81,2

mm) Prelucrare de finisare dantur

prin rectificare (obligatoriu)

Oeluri aliate de cementare, STAS 791 15 Cr 9, 18 MnCr11,

20TiMnCr12, , 18CrNi20,

20MoNi35, 17MoCrNi14

5

13. Descriei procedeele de prelucrare a roilor dinate din fig. 6

Procedee de prelucrare a danturii: a frezare prin copiere cu freza disc; b frezare prin copiere cu freza

deget; c frezare prin rulare cu freza melc; d mortezare dantur exterioar prin rulare cu cuit pieptene;

e mortezare dantur exterioar prin rulare cu cuit roat; f mortezare dantur interioar prin rulare cu

cuit roat; g frezare dantur conic prin copiere cu freza disc; h frezare prin rulare dantur conic

curb; i finisare dantur prin everuire; j rectificare (finisare) dantur prin copiere; k rectificare

(finisare) dantur prin rulare; l deformare plastic (extrudare) dantur

14. Descriei procesele de scoatere din uz a angrenajelor prin rupere (fig. 7,a,b)

Ruperea la

suprasarcini

Apare la roile din oeluri cu duritate mrit

Cauze - Suprasarcini i ocuri care apar n condiii de funcionare neobinuite

Manifestare - Ruperea la baza dintelui, la roile cu dantur dreapt; ruperea colului dintelui la rotile cu dantura inclinata fig. a

Limitarea momentului transmis prin

introducerea de cuplaje de siguran Mrirea preciziei de execuie a roilor dinate i/sau a rigiditilor arborilor

Ruperea la

oboseal

Apare la roile din oeluri cu duritatea mai mare de

45 HRC sau din fonte

Cauze - Depirea rezistenei la oboseal a materialului la solicitarea

de ncovoiere variabil n timp

Manifestare - Iniial, microfisuri n zona de racordare ntins, care se dezvolt provocnd ruperea dinilor - fig. b

6

15. Descriei procesul de scoatere din uz a angrenajelor prin deformare plastic (fig. 7,c)

Deformarea

plastic

Apare la roile din oeluri cu duritate redus

Cauze - ncrcri cu suprasarcini i ocuri

Manifestare - Depirea rezistenei la curgere a materialului fig. c

16. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin oboseala materialului (fig. 7,d)

Deteriorarea

flancurilor prin

oboseala de

contact (piting,

ciupire)

Apare cu precdere, la roile din oeluri cu duritate superficial redus (sub 45 HRC)

Cauze -

Oboseala

materialului

straturilor

superficiale

ale

flancurilor

active

determinate

de tensiunile

de contact

variabile n

timp

Manifestare - Microfisuri iniiale pe suprafaa flancurilor active care se mresc consecin a actiunii presiunii hidrostatice a uleiului generat n timpul contactelor dinilor urmate de desprinderea de mici particule de material rezultnd mici ciupituri, fenomenul de pitting

Dezvoltarea n timp a ciupiturilor i n consecin funcionarea necorespunztoare cu vibraii i zgomote- fig. d

17. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin uzarea abraziv (fig. 7,e)

Deteriorarea

flancurilor prin

uzare abraziv

Apare la roile angrenajelor puternic

ncrcate cu viteze mari i cu ungeri necorespunztoare

Cauze -

Alunecri mrite ntre flancuri;

rugoziti mari ale

flancurilor

Manifestare - Zgrieturi orientate de-a lungul flancului generate de

formarea i ruperea unor microsuduri datorate sarcinilor locale mari i a temperaturilor ridicate fig. e

18. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin gripare (fig. 7,f)

Deteriorarea

flancurilor prin

uzare abraziv

La roile angrenajelor

deschise (neprotejate)

i cu ungeri

necorespunztoare

Alunecri

mrite ntre

flancuri;

rugoziti

mari ale

flancurilor

ndeprtarea unor particule fine de material de pe flancul dintelui ca urmare

a unor particule abrazive existente n zona de contact fig. f

19. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin exfoliere (fig. 7,g)

Deteriorarea

flancurilor prin

exfoliere

La roile din oeluri

tratate termic sau

termochimic

superficial (clire,

cementare, nitrurare)

Oboseala

materialului

straturilor

superficiale

ale

flancurilor

active

Apariia de microfisuri la grania dintre stratul durificat i cel de baz

fig. g

7

20. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin curgere plastic (fig. 7,h)

Deteriorarea

flancurilor prin

curgere plastic

La roile din oeluri cu

duritate redus

ncrcri cu

suprasarcini,

alunecri

mari i

ungere

redus

Apariia de adncituri pe flancurile dinilor roii conductoare i adncituri

pe flancurile dinilor roii conduse ca urmare a tensiunilor tangeniale mari

cauzate de forele de frecare care i schimb sensul n polul angrenrii

fig. h

21. Precizai tipurile, direciile si sensurile forelor dintr-un angrenaj cilindric cu dantura dreapt (v. fig. 8)

Fora tangenial -Direcie tangent la cercurile de rostogolire; sens opus vitezei (for rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus

Fora radial - Direcie radial; sensul spre centrul roii

Fora normal - Direcie dup normala comun a profilelor n contact; sens opus vitezei (for rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus

22. Precizai tipurile, direciile si sensurile forelor dintr-un angrenaj cilindric cu dantur nclinat (v. fig. 9)

Fora tangenial - Direcie tangent la cercurile de rostogolire; sens opus vitezei (for rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus

Fora radial -Direcie radial; sensul spre centrul roii

8

Fora axial - Direcie axial; sensul determinat de direcia de nclinare a dintelui i de sensul de rotaie al roii

Fora normal - Direcie dup normala comun a profilelor n contact; sens opus vitezei (for rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus

24. Enumerai ipotezele modelului lui Hertz precum i relaia asociat (v. fig. 10)

n zona de contact a doi cilindri cu diametrele D1,2 i lungimi B, ncrcai cu fora Fnc, apar tensiuni maxime normale de contact care, conform lui Hertz, se determin cu relaia,

,

n care: lk = B, reprezint lungimea liniei de contact;

= curbura redus;

factorul de elasticitate.

Ipotezele modelului lui Hertz:

- materialele cilindrilor sunt omogene, izotrope, elastice dup legea lui Hooke - fora normal este aplicat static - tensiunile de contact se repartizeaz uniform pe lungimea de contact - limea suprafeei de contact 2b0, ca rezultat al deformrii elastice este foarte mic n raport cu

dimensiunile cilindrilor

- suprafeele cilindrilor sunt perfect netede - nu se iau n considerare forele de frecare

9

25. Enumerai diferenele ntre modelul a doi dini angreanare i modelul lui Hertz (v. fig. 10, 11)

Diferene ntre modelul a doi dini n angrenare i modelul lui Hertz:

- razele de curbur ale dinilor sunt variabile (profilele sunt evolvente), - fora de interaciune dintre dini nu acioneaz static ci variabil dependent de sarcinile dinamice

exterioare i interne, - tensiunile de contact nu sunt uniforme de-a lungul liniei de contact datorit impreciziilor, de execuie i

montaj i deformaiilor elastice ale elementelor angrenajului, - exist fore de frecare, - flancurile nu sunt perfecte, pot avea rugoziti diverse.

26. Precizai modelul cu ipotezele asociate pentru calculul la ncovoiere a dinilor roilor

angrenajelor cilindrice cu dantur dreapt (v. fig. 12)

Ipoteze simplificatoare:

- dintele se consider o bar dreapt solicitat la ncovoiere lund n considerare concentratorul de tensiune de la baza dintelui,

- fora normal se consider concentrat la vrful dintelui, - se neglijeaz solicitarea de compresiune generat de fora radial,

grosimea de calcul a dintelui se consider determinat de dou tangente la pofilele de racordare care fac

30o cu axa dintelui.

10

Fora teoretic de calcul la ncovoiere

,

unde: KA factorul regimului de funcionare, ia n considerare efectul sarcinilor exterioare;

Kv factor dinamic, ia n considerare sarcinile dinamice interioare ;

KF factorul distribuiei neuniforme a sarcinii de-a lungul liniei de contact, specific solicitrii de

ncovoiere, ia n considerare erorile de execuie de la direcia dintelui i deformaiile elastice ale

elementelor subansamblului angrenajului;

KF - factorul repartizrii neuniforme a sarcinii n plan frontal, specific solicitrii de ncovoiere,

ia n considerare erorile de pas.

Relaia de calcul de referin a tensiunii maxime de ncovoiere,

= = ,

cu , factorul de form;

Y factorul gradului de acoperire pentru solicitarea de ncovoiere;

YSa factorul de concentrare a tensiunilor de ncovoiere la baza dintelui.

27. Precizai scopul relaiei i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta,

Relatie de verificare

KA factorul regimului de funcionare, ia n considerare efectul sarcinilor exterioare ;

Kv factorul dinamic, ia n considerare sarcinile dinamice interioare ;

KH factorul distribuiei neuniforme a sarcinii de-a lungul liniei de contact, specific solicitrii de

contact, ia n considerare erorile de execuie de la direcia dintelui i deformaiile elastice ale elementelor

subansamblului angrenajului;

KH - factorul repartizrii neuniforme a sarcinii n plan frontal, specific solicitrii de contact, ia n

considerare erorile de pas

Tensiunea maxim de contact ,

11

HP1,2 tensiunile admisibile la contact pentru pinion i roat;

= este factorul zonei de contact

este factorul de elasticitate

28. Precizai scopul relaiei i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta

Relatie de dimensionare

- factor de lime raportat la diametrul pinionului










12

31. Precizai scopul relaiei i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta,








32. Explicai particularitile geometrice i funcionale ale angrenajelor cilindrice cu dantur

nclinat (se vor meniona i semnificaiile parametrilor geometrici precum i relaia dintre

modulul frontal i modulul normal, v. fig. 13)

Particulariti geometrice:

- Flancul dintelui se genereaz prin deplasarea unei drepte nclinat cu unghiul b n raport cu generatoarea cilindrului de baz. Dependena dintre razele de curbur ale evolventei (profilului) n plan normal n-n, n, i, cea n plan frontal t-t, t, este

n = t cos

- Dependena dintre pasul danturii n plan frontal pt i cel n plan normal pn este pt = pn cos; innd cont c p = m , rezult dependena dintre modulul frontal mt i mn,

mt = mn cos,

cu unghiul de nclinare a danturi

13

Particulariti funcionale:

- Lungimea dintelui este mai mare dect limea roii (rezisten la ncovoiere este mai mare dect a dintelui drept).

- Dinii nclinai intr i ies progresiv n i, respectiv, din angrenare fapt ce conduce la zgomote reduse i, deci, utilizarea pentru viteze mai mari.

- Exist mai multe perechi de dini n angrenare; gradul de acoperire total, = + , gradul de acoperire n plan frontal, - gradul de acoperire suplimentar, datorat nclinrii

danturii.

33. Definii angrenajul cilindric (roata dinat) cu dantur dreapt echivalent angrenajului

cilindric cu dantur nclinat (v. fig. 14).

Definire angrenaj echivalent:

Deoarece n planul normal la direcia dintelui dimensiunile sunt minime i, n plus, n acest plan acioneaz fora de interaciune Fn, calculul angrenajului cilindric cu dantur nclinat se realizeaz prin intermediul unui angrenaj cilindric echivalent (fictiv, virtual) cu dantur dreapt care are aceiai parametri ca ai angrenajului n acest plan.

Roata echivalent este roata cu dantur dreapt care are dinii cu aceeai form i dimensiuni ca i dinii roii reale n plan normal (de unde i indicele n).

34. Definii i explicai regimurile de funcionare a angrenajelor din condiii de durabilitate (v. fig. 15)

14

Tensiunea limit, lim (Hlim pentru contact sau Flim pentru ncovoiere ) este tensiunea maxim (la

contact sau la ncovoiere) la care dup un numr de cicluri de funcionare de baz NB (NBH, pentru

contact; NBF, pentru ncovoiere) produce la limit scoaterea din uz/deteriorarea prin oboseal a

suprafeelor active prin pitting sau ruperea dinilor. Valorile tensiunilor limit (de contact i de

ncovoiere) determinate experimental n condiii de laborator se gsesc n literatura de specialitate sub

form tabelar sau grafice .

Funcionarea unei roi dinate n funcie de numrul de cicluri de solicitri (la contact sau la ncovoiere)

Nj se poate ncadra n una din urmtoarele regimuri:

A - solicitri statice (Nj Nst), nu apare fenomenul de oboseal a materialului datorit numrul de cicluri

de solicitare redus (Nst < 1000).

B - durabilitate limitat (Nst < Nj NB), apar cedri prin oboseal a materialului dup Nj cicluri de

solicitare mai mic dect numrul de cicluri de solicitarea de baz NB (aprox 1068

)

C - durabilitate nelimitat (Nj > NB), nu apare fenomenul de oboseal pentru (teoretic) un numr de cicluri de solicitare mai mare dect cel de baz.

35. Explicai particularitile geometrice i funcionale ale angrenajelor conice (se vor meniona i semnificaiile parametrilor geometrici, v. fig. 16)

Caracteristicile geometrice principale ale angrenajului conic octoidal

15

Parametrii geometrici principali ai roii conice

Angrenajul conic este un angrenaj sferic cu axoidele micrii suprafee conice circulare cu semiunghiurile 1,2 i unghiul dintre axe = 1+ 2 care se poate considera o generalizare a angrenajului cilindric care are punctul O la infinit. Astfel, elementele angrenajului conic se pot studia prin analogie cu cele ale angrenajului cilindric

considernd corelaiile: cercurile din plan devin cercuri pe sfer, evolventa plan devine evolventa sferic, dreapta de angrenare devine cerc diametral, cremaliera de referin devine roat plan de referin.

- n cazul execuiei roilor conice cu scule cu profil drept rezult un profil neriguros evolventic cu cercul diametral de angrenare degenerat n octoid, de unde i denumirea de angrenaj octoidal.

- Angrenajul conic pot fi numai nedeplasat sau zero-deplasat cu deplasri radiale i tangeniale. Pentru definirea geometriei angrenajului conic, prin analogie cu cel cilindric, se aproximeaz suprafaele sferice cu suprafae conice frontale tangente la sfer dsfurabile n plan (aproximaia Tredgold). - Parametrii geometrici tehnologici se definesc la nivelul conului frontal exterior (indice e),

iar parametri geometrici pentru calculul de rezisten se definesc la nivelul conului frontal mediu (indice m).

36. Precizai tipurile, direciile si sensurile forelor Ft, Fr, Fa, Fn din angrenajul conic (v. fig. 17)

(a-a, seciunea axial; n-n, seciune normal; g-g, seciune tangenial dup generatoare)

16

Forele tangeniale - Direcie tangent la cercurile de rostogolire; sens opus vitezei (for rezistent),

pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus

Forele radiale - Direcie radial; sensul spre axa roii

Forele axiale - Direcie axial; sensul spre exterior

Fora normal - Direcie dup normala comun a profilelor n contact; sens opus vitezei (for

rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus

37. Definii angrenajul cilindric virtual cu dantur nclinat echivalent cu angrenajul conic (v. fig. 18)

Definire angrenaj virtual cilindric echivalent:

Calculul de rezisten al angrenajului conic cu dantur nclinat se efectueaz n seciunea median prin

intermediul unui angrenaj cilindric echivalent (virtual, de unde i indicele v) cu dantur nclinat. Roata

echivalent este roata cilindric cu dantur nclinat care are dinii cu aceai form i dimensiuni ca i

dinii roii conice n seciune median.

17

38. Explicai particularitile geometrice i funcionale ale angrenajelor melcate (se vor meniona i

semnificaiile parametrilor geometrici, v. fig. 19)

- Din punct de vedere al poziiei spaiale a axelor, angrenajul melcat este un angrenaj elicoidal, care are distana dintre axe a > 0 i unghiul dintre acestea = 1+ 2 = 90

o.

- Angrenajul melcat cilindric are roata 1 numit melc, cu un numr mic de dini (nceputuri, z1 = 14) i un unghi mare de nclinare a danturii 1 = 90

o , iar roata conjugat, numit roat melcat, este o roat

dinat toroidal care mbrac melcul cu unghiul de nclinare 2 = . - Pentru definirea geometric a melcului i roii melcate se folosete melcul de referin; melcul arhimedic n

seciune axial are flancul rectiliniu ( = 20o). - Modulul standardizat este modulul axial al melcului (modulul frontal al roii), mx = mx1 = mt2; mn = mx cos;

mt1 = mx ctg. Deplasarea de profil se face numai la roat (angrenaj zero sau angrenaj deplasat).

- Raportul de angrenare,

.

- Unghiul elicei,

,

unde q este factorul diametral al melcului (valori standard); d01 diametrul cilindrului de referin al melcului - Diametrele cercurilor de divizare (melc i roat melcat),

39. Descriei clasificarea arborilor drepi

Criteriul Tipul arborelui

a b

Variaia seciunii arborelui pe lungime

Cu seciune constant (lii) (a) Cu seciune variabil, n trepte (b)

Forma seciunii transversale

Cu seciune plin (a, b, c) Tubular (d)

Rigiditatea (regimul de

funcionare) Rigid Elastic

18

Numrul reazemelor Cu dou reazeme (static determinat)

Cu trei sau mai multe reazeme (static nedeterminat)

c d

Fig. ARD-T.4.1 Forme principale ale arborilor drepi: a - cu seciune plin; b - n trepte; c - canelat; d - tubular

Poziia axei geometrice Orizontali nclinai Verticali

a - cu seciune plin

b - n trepte

c - canelat

d tubular

40. Explicai formele i cauzele de scoatere din uz sau de deteriorare arborilor drepi (v. fig. 20)

a deformare plastic;

b- rupere la suprasarcini

19

c - rupere la oboseal

Forme Cauze Manifestare

Deformarea plastic Depirea limitei de curgere a

materialului Modificarea axei geometrice

Ruperea la suprasarcini Depirea limitei de rupere a

materialului Ruperea

Ruperea la oboseal Depirea rezistenei la oboseal Ruperea

Deformaii elastice

flexionale/torsionale Elasticitate mrit i sarcini puternice

Sgei la ncovoiere i torsiune care

conduc la funcionarea

necorespunztoare a angrenajelor i

lagrelor

Vibraii Abateri tehnologice i de montaj cu

solicitri variabile

Vibraii cu amplitudini mrite

(rezonan) care conduc la funcionarea

necorespunztoare a angrenajelor i

lagrelor

Deformaii termice Creterea temperaturii Alungirea tronsoanelor arborelui

41. Definiti si explicai modul de variatie a tensiunilor de incovoiere care solicita arborii rotitori (v. fig. 21)

20

42. Precizai scopul relaiei urmtoare precum i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta

Mt [Nmm] momentul de torsiune maxim,

=1545 [MPa], tensiunea admisibil convenional (ine cont i de existena altor solicitri); valorile

mici pentru arborii lungi i cele mari pentru arborii scuri); d1 diametrul interior (arbori tubulari); d1/d=0,30,8

43. Explicai structurile constructive ale rulmenilor (v. fig. 22) i lagrelor cu rulmeni (v. fig. 23)

Structura unui lagr cu un rulment Structura general a rulmenilor: a - rulment radial cu bile; b - rulment radial axial

cu role conice, c rulment axial cu bile

Semnificaiile elementelor lagrului:1- arbore, 2 capac, 3 garnitur manet de rotaie, 4 buon de

aerisire, 5 rulment radial cu bile, 6 carcas, 7 piuli canelat cu aib de asigurare, 8 capac, 9

indicator al nivelului de ulei.

Semnificaiile elementelor rulmenilor: 1- inel exterior, 2- inel interior, 3- corp de rostogolire; 4- colivie

44. Precizai tipul i caracteristicile rulmenilor din fig. 24

a b c d

21

fig. a - Rulment radial cu bile pe un rnd normal; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale medii

i axiale mici; deplasri axiale nule n ambele sensuri; rotiri maxime, 8 minute.

fig. b - Rulment radial-axial cu role conice pe dou rnduri; Caracteristici principale: preiau sarcini

radiale mari i axiale mari.

fig. c - Rulment radial-axial cu bile pe un rnd (preiau forele axiale intr-un singur sens; se monteaz

perechi, montaj in X, O sau= n tandem); Caracteristici principale: preiau sarcini radiale medii-mari i

axiale medii.

fig. d - Rulment axial de tip colivie cu ace (turaii reduse); Caracteristici principale: preiau fore axiale

mari i nu preiau fore radiale.


a b c d

fig. a - Rulment radial oscilant cu dou rnduri cu bile, normal/cu alezaj conic; Caracteristici principale:

preiau sarcini radiale mari i axiale mici-medii n ambele sensuri; deplasri axiale nule n ambele

sensuri; rotiri mrite, max 35 grade.

fig. b - Rulment radial cu ace pe un rnd normal/fr inelul interior; Caracteristici principale: preiau

sarcini radiale mari; rotiri reduse; viteze reduse; gabarit radiale reduse.

fig. c - Rulment radial cu role cilindrice pe un rnd de role i cu un guler/inel de sprijin la inelul interior

(preiau fore axiale i nu permit deplasri axiale ntr-un singur sens); Caracteristici principale: preiau

sarcini radiale mari i axiale nule sau mici; rotiri reduse, maxim 4 minute; rigiditate radial mrit.

fig. d - Rulment axial-radial cu bile; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mici i axiale mari.

22


a b c d

fig. a - Rulment axial-radial cu role butoi asimetrice; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mici

i axiale mari.

fig. b - Rulment axial cu bile pe un rnd (cu simplu efect, preiau forele axiale ntr-un singur sens); Caracteristici principale: preiau fore axiale mari i nu preiau fore radiale.

fig. c - Rulment radial-axial cu role conice pe un rnd (preiau forele axiale ntr-un singur sens; se

monteaz perechi, montaj n X, O sau n tandem); Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mari

i axiale mari.

fig. d - Rulment radial cu role cilindrice pe dou rnduri de role i cu inelul interior detaabil (nu preiau

fore axiale i permit deplasri axiale); Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mari i axiale

nule sau mici; rotiri reduse, maxim 4 minute; rigiditate radial mrit.


a b c d

fig. a Rulment radial cu ace buc; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mari; rotiri reduse;

viteze reduse; gabarit radiale reduse.

fig. b - Rulment radial oscilant cu dou rnduri cu role butoi, normal/cu alezaj conic; Caracteristici

principale: preiau sarcini radiale mari i axiale mici-medii n ambele sensuri; deplasri axiale nule n

ambele sensuri; rotiri mrite, max 35 grade.

23

fig. c - Rulment radial-axial cu bile pe dou rnduri; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale

medii-mari i axiale medii.

fig. d - Rulmeni radiali cu bile pe un rnd normal; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale

medii i axiale mici; deplasri axiale nule n ambele sensuri; rotiri maxime, 8 minute.

48. Precizai tipul si caracteristicile montajului cu rulmenti din fig. 28

Montaj cu fixare axial n ambele sensuri ntr-un singur lagr.

Permite dilataii termice ale arborelui; permite deformaii de ncovoiere ale arborelui n limitele admise de

rulmeni.

Se recomand pentru arbori lungi i/sau arbori care funcioneaz la variaii de temperatur mrite. n cazul folosirii rulmenilor radial-axiali cu un rnd de corpuri de rostogolire se pot obine montaje n X

sau n O.


Montaj cu fixarea axial n cele dou lagre (fiecare pentru cte un sens) - interior-exterior.

Arbori scuri cu deformaii termice nensemnate, deformaii de ncovoiere ale arborelui n limite admise

de rulmeni.

n cazul folosirii rulmenilor radial-axiali cu un rnd de corpuri de rostogolire se obine montaj n X

(distana dintre reazemele teoretice este mai mic dect distana dintre rulmeni).


24

Montaj cu fixarea axial n cele dou lagre (fiecare pentru cte un sens) - exterior-interior.

Permite dilataii termice ale arborelui.

Arbori scuri i rigizi (deformaii de ncovoiere nensemnate).

n cazul folosirii rulmenilor radial-axiali cu un rnd de corpuri de rostogolire se obine montaj n O

(distana dintre reazemele teoretice este mai mare dect distana dintre rulmeni).

51. Explicai principalele forme i cauze de comportare necorespunztoare sau de scoatere din uz a

rulmenilor

Forme Cauze

Deteriorarea suprafeelor cilor de rulare i/sau

ale corpurilor de rostogolire prin oboseala de

contact (piting, ciupire)

Oboseala materialelor straturilor superficiale ale cilor de rulare i/sau

corpurilor de rostogolire determinate de tensiunile de contact variabile n

timp

Deformarea plastic local a suprafeelor cilor

de rulare Depirea local a limitei de curgere a materialului

Uzarea abraziv a cilor de rulare i/sau a

corpurilor de rostogolire Depirea limitei de rupere a materialului

Griparea Scderea local a rezistenei de contact a materialului

Distrugerea coliviei Fore centrifuge mrite, autovibraii

52. Explicai principalele posibiliti de combinare a rulmenilor (v. fig. 31)

a b c d e f

Montaje n cadrul aceluiai lagr: a - n tandem, b - n X, c - n O, d - Combinat (n tandem i X)

Montaje n cadrul a dou lagre: e - n X, f - n O

25

53. Definiti principalii parametrii (L, Lb) mentionati in fig. 32

Curba durabilitii (de oboseal)

Durabilitatea unui rulment reprezint numrul de rotaii efectuate de inelul rotitor pn la apariia

primelor semne de oboseal a materialului (la turaie constant se poate exprima i n ore).

Fiabilitatea (durabilitatea) unui lot de rulmeni, L, reprezint numrul de rotaii efectuate sau depite de un procent din rulmenii unui lot supus ncercrilor fr s apar semne de oboseal a materialului.

Lb - durabilitatea de baz - un milion de rotaii.

54. Definiti capacitatea de ncarcare dinamica, C , a unui rulment radial sau radial-axial

Capacitatea de ncrcare dinamic, C, este sarcina radial pentru rulmenii radiali i radial-axiali,

respectiv, axial pentru rulmenii axiali i axial-radiali, de valoare i direcie constante care acionnd

asupra unui lot de rulmeni aparent identici asigur acestuia durabilitatea de baz, Lb, un milion de rotaii.

55. Definiti sarcina dinamica echivalenta, P , a unui rulment radial sau radial-axial (v. fig. 33)

26

Sarcina dinamic echivalent, P, sarcina radial pentru rulmenii radiali i radial-axiali (sau pur axial

pentru rulmenii axiali) de valoare i direcie constante sub aciunea creia un rulment atinge aceeai

durabilitate ca i n condiiile reale de ncrcare cu fore combinate, radiale i axiale.

Sarcina dinamic echivalent, P, prin aproximarea curbei experimentale cu dou drepte, se determin cu relaiile:

Zona I,

(forele axiale mici, neglijabile)

= e P = fp V Fr

Zona II, > (forele axiale semnificative, se cuantific n relaia de calcul )

= e P=V X Fr+Y Fa

e, X, Y - sunt constante ale tipodimensiunii rulmentului menionate n cataloagele productorilor V factorul inelului rotitor (V = 1, inelul interior rotitor, V= 1,2; inelul exterior rotitor)

56. Explicai structura constructiv a lagrelor cu alunecare (v. fig. 33, 34)

Fig. 33 Fig. 34

27

Lagrele cu alunecare sunt subansamble care materializeaz cuplele cinematice ce asigur rezemarea

i/sau ghidarea elementelor mobile ale mainilor (arbori, osii) prin intermediul unor suprafee de contact

ntre care exist frecare de alunecare.

Fig. 33: 1 Fus

2 Capac

3- Semicuzineti

4 Corp

Fig. 34: 1 Fus

2- Semicuzineti

3 - Semicarcase

57. Evideniai avantajele i dezavantajele lagrelor cu alunecare n raport cu cele cu rostogolire

Avantaje:

- Viteze relative foarte mici, la care folosirea rulmenilor poate conduce la apariia de deformaii remanente ale cilor de rulare

- Rezisten mare la uzare - pot functiona la turatii mari si foarte mari, la care rulmenii ar avea durabiliti foarte mici - Funcionare cu vibraii i zgomote reduse - Dimensiuni de gabarit radiale reduse i pot fi executate la dimensiuni foarte mici - Realizarea cuplelor cinematice care nu permit montarea axial a elementelor (arbori cotii)

Dezavantaje:

- Pierdiri prin frecare mai mari, mai ales, la pornire - Gabarit n direcie axial mai mare - Centrare, uneori, insuficient a elementelor care formeaz cupla cinematic - Ghidare relaiv imprecis din cauza jocului relativ mare dintre fus i cuzinet - grad de standardizare mai redus - consum de lubrifiant mare - construcii relativ complicate - uzarea suprafeelor de contact ale cuplei cinematice poate conduce la nlocuirea sau remedierea unor

piese complexe (arbori)

28

58. Descriei clasificarea lagrelor (v. fig. 36, 37)

Fig. 36

Fig. 37

Criteriul Tipul Schema

Felul micrii relative din cupl De rotaie Fig. 36 Fig. LGA-T.4.1

De translaie (ghidaj) Fig. 37 Fig. LGA-T.4.2

Felul micrii relative

Cu alunecare - Fig. 36 a...d; Fig. 37 a,b,c Fig. LGA-T.4.1, a...d; Fig. LGA-T.4.2,a,b,c

Cu rostogolire - Fig. 36 f,g,h; Fig. 37 d,e Fig. LGA-T.4.1,f,g,h; Fig. LGA-T.4.2,d,e

Hibride (cu alunecare i rostogolire) - Fig. 36 i,j; Fig. LGA-T.4.1,i,j;

Tipul lubrifiantului

Cu ungere cu ulei sau unsoare consistent - Fig. 36; Fig. 37 Fig. LGA-T.4.1; Fig. LGA-T.4.2

Cu ungere cu gaze

Regimul de frecare Cu frecare limit sau mixt - Fig. 36 a...h; Fig. 37 a,b,c Fig. LGA-T.4.1, a...h; Fig. LGA-T.4.2,a,b,c

Cu frecare fluid - Fig. 36 ; Fig. 37 Fig. LGA-T.4.1; Fig. LGA-T.4.2

Modul de realizare a frecrii fluide

Hidrodinamice (HD) sau gazodinamice (GD) - Fig. 36 a Fig. LGA-T.4.1,a

Hidrostatice (HS) sau gazostatice (GS) - Fig. 36 i,j; Fig. LGA-T.4.1,i,j;

Elastohidrodinamic (EHD) - Fig. 36 f...i; Fig. 37 d,e Fig. LGA-T.4.1,f...i; Fig. LGA-T.4.2,d,e

Hibride - Fig. 36 i,j Fig. LGA-T.4.1,i,j

Forma suprafeei de frecare

Cilindrice - Fig. 36 a Fig. TCR-T.4.1,a

Conice - Fig. 36 c Fig. TCR-T.4.1,c

Sferice - Fig. 36 d Fig. TCR-T.4.1,d

Plane - Fig. 37 a,b,d,e Fig. LGA-T.4.2,a,b,d,e

Direcia forei

Radiale - Fig. 36 a,c...j Fig. TCR-T.4.1,a,c...j

Axiale - Fig. 36 b,e Fig. TCR-T.4.1,b,e

29

Radial-axiale - Fig. 36 c,d,f,i Fig. TCR-T.4.1,c,d,f,i

Axial-radiale

Poziia pe arbore sau osie

De capt - Fig. 36 a,c,e Fig. LGA-T.4.1,a,c,e

Intermediare - Fig. 36 Fig. LGA-T.4.1

Modul de rezemare

Rigid - Fig. 36 Fig. LGA-T.4.1

Elastic

Oscilant - Fig. 36 h Fig. LGA-T.4.1,h

59. Explicai formele i cauzele de scoatere din uz sau de deteriorare a lagrelor cu alunecare

Forme Cauze Deteriorarea suprafeelor active - Cu precdere, n cazul lagrelor cu ungere semiuscat

Uzarea

Gripare - Cu precdere, n cazul lagrelor cu ungere necorespunztoare la sarcini i turaii mari

Uzur catastrofal

60. Explicai construcia, funcionarea i calculul lagrelor sferice (v. fig. 38, 39)

Fig. 38 fig. 39

Fig. 38 - Calculul presiunii pentru articulaii standard

Fig. 39 - Construcie i funcionare Fora se transmite de la braul 8 prin asamblarea presat pe con la fusul sferic 1 i, n continuare, prin

lagrul sferic compus din dou semisfere practicate n corpul 2 i n semicuzinetul 3 la cellalt bra

solidar cu corpul 2. Asablarea presat pe con este strns cu piulia crenelat 9 care este asigurat cu

plint (cui spintecat). Contactul permanent n articulaia sferic este realizat prin intermediul arcului

elicoidal conic 6 sprijinit pe aiba de reazem 5. Ungerea ariculaiei sferice se face cu unsoare consistent

prin intermediul ungtorului cu bil 4. Etanarea se face cu burduful 7.

1 Fus sferic 4 Ungator cu bila 7 - Burduf

2 Corp 5 Saiba de reazem 8 - Brat

3 Semicuzinet 6 Arc elicoidal conic 9 Piulita crenelata

30

61. Explicai procesul ungerii hidrodinamice (formrii filmului de lubrifiant) n lagrul radial cu

alunecare (v. fig. 40, 41)

Fig. 40 - Procesul formrii filmului de lubrifiant: a repaus; b pornire i turaie redus; c dezvoltare

film de lubrifiant; d turaii foarte mari;

Procesul formrii filmului de lubrifiant portant:

a. Fusul este n stare de repaus, ntre suprafee apare contact direct metal-metal n zona inferioar (fig. 40,a); b. Demaraj fus, contact direct i frecare uscat sau semiuscat la turaie redus (fig. 40,b); c. Turaia crete i ncepnd cu valoarea n1 se dezvolt filmul de lubrifinant, ca urmare a existenei

condiiilor efectului de pan, lubrifiantul este antrenat n sensul micrii (fig. 40,c) i se trece treptat de la frecarea uscat la frecarea mixt i n final la cea fluid (fig. 40,d);

d. Turaii extrem de mari i se continu modificarea poziiei relative a suprafeelor n contact (crete

grosimea filmului de lubrifiant), teoretic, la n fusul i cuzinetul ajung concentrice.

62. Explicai procesul ungerii hidrostatice (v. fig. 42)

31

Particulariti funcionale i constructive:

- Se folosesc la ncrcri mari i viteze reduse (cnd nu se poate realza filmul autoportant hodrodinamic) i/sau n cazul preciziilor mrite (cnd lagrele hidrodinamice cu joc impus sunt necorespunztoare); au frecri reduse i la pornire

- Ca urmare a introducerii de ctre grupul hidraulic (instalaie de alimentare) prin restrictorii hidraulici, R a lubrifiantul (uleiul) sub presiune, n buzunarele (degajrile) practicate n cuzinet se dezvolt un film de lubrifiant portant chiar i n cazul inexistenei micrii de rotaie.

- Pentru preluarea sarcinilor radiale se pot folosi lagre radiale pariale (deschise), care pot funciona stabil cu un singur buzunar (fora radial unidirecional) sau lagre radiale complete care nu pot funciona stabil dect cu minim trei buzunare (uzual au 4, fig. 42 sau 6 buzunare).

Particulariti de calcul: Se calculeaz similar ca n cazul lagrelor hidrodinamice: - fora portant, - debitul de lubrifiant, - puterile consumate prin frecare i pompare

63. S se menioneze avantajele i dezavantajele transmisiilor prin curele fa de alte transmisii (cu roi dinate, prin lan etc.)

Avantaje:

- Posibilitatea transmiterii micrii de rotaie i a puterii la distan - Funcionarea lin, fr zgomot - Amortizarea ocurilor i vibraiilor - Protecia unor componente la suprasarcini - Necesit precizie de execuie sczut i montaj relativ ieftin - Permit antrenarea simultan a mai multor arbori

Dezavantaje:

- Gabarit mare n comparaie cu transmisiile cu roi dinate - Capacitate de transmitere limitat - Alunecare elastic (n cazul transmisiilor prin frecare) - Induc ncrcri mari pe arbori i lagre, datorit faptului c necesit o for de ntindere iniial relativ mare - Durabilitate limitat (mbtrnirea cauciucului structurii de susinere i uzarea nveliului de protecie),

sensibilitate mrit la cldur i umiditate

32

64. Explicai structurile constructive ale transmisiilor prin curele (v. fig. 43) i curelelor (v. fig. 44)

Fig. 43

Fig. 44

Semnificaiile componentelor din fig.43 - Transmisie prin curea: 1- roat de curea conductoare, 2 sistem

de ntindere a curelei (mecanism acionat de greutatea G); 3 curea; 4 roat de curea condus.

Cureaua de transmisie reprezint un element flexibil, fr sfrit, din materiale nemetalice, ce transmite micarea de rotaie i sarcina de la o roat motoare la una sau mai multe roi conduse. Roata de curea, reprezint elementul metalic care transmite (prin form sau prin frecare) sarcina de la elementul de intrare la curea (roat conductoare) sau, respectiv de la aceasta la elementul de ieire (roat condus).

Semnificaiile prilor din fig. 44 - Curea: 1- element de rezisten (din materiale textile, metalice sau

plastice); 2- structura de susinere (de obicei, din cauciuc); 3 nveli de protecie ntr-unul sau mai multe

straturi (de obicei, din pnz cauciucat).

Fig. 44: Tipurile i structurile curelelor multimaterial: a - trapezoidal cu elementul de rezisten din estur; b - trapezoidal cu elementul de rezisten din nur textil, c - trapezoidal cu elementul de rezisten de tip cablu; d - dinat; e dublu trapezoidal; f - trapezoidal lat dinat; g - trapezoidal multipl; h triunghiular multipl (poly-V).

33

65. Descriei clasificarea transmisiilor prin curele.

Criteriul Tipul Schema Modul de transmitere a

sarcinii de la roat la curea (sau de la curea la roat)

Prin frecare (asincrone) - cazul curelelor trapezoidale, late, rotunde, striate Fig. TCR-T.4.1,a,c Prin form (sincrone) - cazul curelelor dinate Fig. TCR-T.4.1,b

Numrul arborilor condui

Cu un arbore condus Fig. TCR-T.4.1,a,c Cu mai muli arbori condui Fig. TCR-T.4.1,b

Tipul sistemului de ntindere

a curelei

Cu tensionare permanent fr rol de ntindre Fig. TCR-T.4.3,a Cu tensionare permanent cu rol de ntindere (reglabil) Fig. TCR-T.4.3,b,c Cu tensionare automat Fig. TCR-T.4.4

Forma seciunii curelei

Prin curele late Fig. TCR-T.4.1,c Prin curele trapezoidale Fig. TCR-T.2.2,a,b,c,e,f,g Prin curele politriunghiulare Fig. TCR-T.2.2,h

Poziia axelor roilor Cu axe paralele Fig. TCR-T.4.1,a,b Cu axe ncruciate Fig. TCR-T.4.1,c

Materialul curelei

Monomaterial (piele, benzi textile) -

Compozite (cu structuri compuse: element de rezisten, material de susinere, nveli) Fig. TCR-T.2.2

Numrul de curele

Cu o curea Fig. TCR-T.4.1; 4.2,e Cu dou sau mai multe curele Fig. TCR-T.4.2,a,b,c

Forma roii de curea

Cu roi de curea monobloc (forjate, turnate) Fig. TCR-T.4.2,a Cu roi din multicomponent (sudate, asamblate mecanic) Fig. TCR-T.4.2,b,c,d

66. Precizai formele de comportare necorespunztoare i de scoatere n uz (apariie, cauze, manifestare) a transmisiilor prin curele

Forme Apariie Cauze Manifestare

Deteriorarea

suprafeelor

active ale

curelelor

Cu precdere, la transmisiile

prin friciune Uzarea nveliului

Micri neuniforme cu vibraii;

alunecri (patinri) mrite

Ruperea curelei

Transmisiile suprasolicitate

de sarcini statice

Distane dintre axe prea

mari conduc la apariia de

vibraii ale ramurilor

Depirea rezistenei statice sau

de oboseal a materialului

structurii de susinere

(cauciucului)

ntreruperea transmiterii micrii

34

67. Pentru cazul transmisiei prin curele din fig. 45 s se determine relaia de calcul a momentului de torsiune Mt2 [Nm] n funcie de puterea transmis P [Kw] i turaia n1 [rot/min]

68. Pentru cazul transmisiei prin curele din fig. 45 s se determine relaia de calcul a vitezei periferice v [m/s] n funcie de turaia n1 [rot/min] i diametrul primitiv Dp1 [mm]

[m/s] - viteza curelei

69. Descriei parametrii (inclusiv unitile de msur) transmisiei prin curele trapezoidale din fig. 47

35

Parametrii geometrici principali ai transmisiei prin curele trapezoidale nguste (fig. stanga):

- Diametrul primitiv al roii de curea (conductoare/condus), Dp1,2 diametrul virtual al roii corespunztor fibrei de rezisten din curea nfurat pe roat

- Distana dintre axe, A - Unghiul de nfurare a curelei pe roat (conductoare/condus), 1,2 - Unghiul ramurilor curelei, - Cursa de modificare a distanei dintre axe, X, pentru ntinderea curelei - Cursa de modificare a distanei dintre axe, Y, necesar montrii curelelei

Parametrii cinetostatici principali ai transmisiei prin curele trapezoidale nguste (fig. stanga):

- Turaia roii (conductoare/condus), n1,2 - Puterea nominal transmis, P - Puterea nominal transmis de o curea, P0 - Viteza periferic a curelei, v - Fora de ntindere a curelei, Sa - Raportul de transmitere, i = Dp2/ Dp1 = n1/ n2 - Momentul de torsiune la roata conductoare (pentru o curea) Mt0 - Frecvena ncovoierilor curelei, f

Parametrii geometrici principali ai curelei trapezoidale nguste (fig. dreapta):

- Limea curelei, lp, - limea primitiv a curelei n dreptul fibrelor de rezisten (care nu se comprim i nu se ntind n timpul funcionrii curelei)

- nlimea curelei, h - Unghiul curelei, = 40o - Lungimea curelei, Lp (lungimea primitiv, n zona fibrelor de rezisten) - Numrul de canale/curele, z

70. Descriei parametrii (inclusiv unitile de msur) transmisiei prin curele trapezoidale din fig. 48

36

71. Explicai construcia i funcionarea transmisiilor cu lan din fig. 49, 50.

Fig. 49 Fig. 50

Transmisii prin lan ale mecanismelor de distribuie ale motoarelor cu ardere intern: fig. 49 cu o roat

condus; fig. 50 cu dou roi conduse.

Funcionare i construcie:

Varianta din fig. 49

Momentul de torsiune se transmite de la arborele motor la roata conductoare 1 i prin lanul 2 la roata

condus 3 montat pe arborele cu came. ntinderea lanului se realizeaz prin roata de lan 5 apsat cu

for constant printr-un sistem cu arc elicoidal. Eliminarea oscilaiilor (vibraiilor) ramurii motoare se

face prin intermediul sabotului 4.

1 roata conducatoare

2 lant

3 roata condusa

4 sabot

5 roata de lant

37

Varianta din fig. 50

Momentul de torsiune se transmite de la arborele motor la raota conductoare 1 i prin lanul 2 la roile conduse 3 i 4. ntinderea lanului se realizeaz prin sabotul 6. Eliminarea oscilaiilor (vibraiilor) ramurii motoare se face prin intermediul sabotului cu amortizare 5.

1 roata conducatoare

2 lant

3, 4 roata condusa

5 sabot de amortizare

6 sabot

72. S se menioneze avantajele i dezavantajele transmisiilor prin lan fa de alte transmisii (cu roi dinate, prin curele etc.)

Avantaje:

- Posibilitatea folosirii ntr-un domeniu larg de distane ntre axele roilor - Posibilitatea transmiterii de momente de torsiune mari - Rapoarte de transmitere medii constante (inexistena alunecrilor relative) - Randamente ridicate ( = 0,950,98) - ncrcri mai reduse ale arborilor - Funcionare n condiii condiii diverse de exploatare (praf, umiditate, tempearturi ridicate

Dezavantaje:

- Neuniformitatea micrii roii (roilor) antrenate, datorat poligonalitii de nfurare a lanului pe roat, care produce sarcini dinamice suplimentare, vibraii i zgomote n funcionare.

- Necesitatea sitemelor de ntindere pentru asigurarea angrenrii lanului cu roata, reducerea vibraiilor i pentru compensarea uzurii din articulaii

- Precizie de execuie i montaj mai ridicat precum i ntreinere mai pretenioas

73. Descriei clasificarea transmisiilor prin curele

Criteriul Tipul Schema Obs.

Scopul folosirii

De ridicat Fig. TLA-

T.2.2,a

Lanul este cu zale sudate; funcionez la viteze mici (v < 0,25 m/s); precizii de execuie i montaj reduse

De transportat Fig. TLA-

T.2.2,b

Lanurile (cu eclise, cu raclei, cu crlige etc.) sunt pri ale transportoarelor mecanice cu viteze, v < 4 m/s

De transmisie cu raport de transmitere constant Fig. TLA-

T.2.2,c

Transmiterea prin form a momentului de torsiune de la roata conductoare la lan i de la acesta, de asemenea prin form, la roata condus

De transmisie cu raport de transmitere variabil Fig. TLA-

T.2.2,d

Transmiterea prin form sau frecare a momentului de torsiune de la roata conductoare la lan i de la acesta, de asemenea prin form sau frecare, la roata condus

Numrul arborilor condui

Cu un arbore condus Fig. TLA-

T.2.1,a

Cu mai muli arbori condui Fig. TLA-T.2.1,b

Tipul sistemului de ntindere a lanului

Cu roat Fig. TLA-T.2.1,a

Cu sabot Fig. TLA-

T.2.1,b

38

Tipul lanului

Cu lanuri cu boluri i eclise simple sau multiple Fig. TLA-T.2.3,a,b

Lanuri de transmisie cu articulaie bolt-eclis interioar; angrenarea roat lan se face prin alunecare; se folosesc pentru sarcini mici i viteze reduse (v < 0,3 m/s)

Cu lanuri cu buce Fig. TLA-T.2.3,c

Lanuri cu articulaie bolt-buc; angrenarea roat lan se face prin alunecare; viteze mici, (v < 3 m/s)

Cu lanuri cu role Fig. TLA-T.2.3,d

Angrenarea roat lan se face prin rostogolire

Cu eclise dinate Fig. TLA-T.2.3,d

Transmiterea momentului de torsiune se face prin contactul conform dintre eclis i flancul roii

Numrul de rnduri de zale Cu un rnd de zale

Cu dou sau mai multe rnduri de zale

74. Precizai formele de comportare necorespunztoare i de scoatere n uz (apariie, cauze, manifestare) a transmisiilor prin lan


Deteriorarea

suprafeelor active ale

lanului i roii

Cu precdere, la

transmisiile prin friciune

Uzarea elementelor

articulaiilor (boluri,

buce sau role) i/sau

roilor; n condiii extreme

se poate ajunge la gripare

Mrirea lungimii

lanului i angrenare

incorect a roii cu

lanul

Ruperea ecliselor

lanului i/sau roilor;

spargerea rolelor

n dreptul gurilor n cazul

lanurilor puternic solicitate

care funcionez la viteze

mari

Depirea rezistenei la

traciune a materialului

eclisei; depirea

rezistenei la ncovoiere a

materialului roii

ntreruperea transmiterii

micrii

75. Explicai structurile constructive ale lanurilor (v. fig. 51)

Tipuri i structuri de lanuri (1 eclis exterioar, 2- eclis exterioar, 3- bol, 4- buc, 5-rol): a cu

boluri (de tip Gall) i eclise simple; b cu boluri (de tip Gall) i eclise multiple; c cu boluri, eclise i

buce; d cu boluri, eclise, buce i role; e cu eclise dinate

39

76. Descriei parametrii (inclusiv unitile de msur) transmisiei lan din fig. 52

Transmisiile prin lant sunt transmisii mecanice care au rolul de a transmite energia de la un arbore motor

la unul sau mai muli arbori condui, prin intermediul unui element de traciune flexibil, fr sfrit, numit lan. Lanul reprezint un element flexibil, fr sfrit, din materiale metalice, ce transmite micarea de rotaie i sarcina de la o roat motoare (conductoare) la una sau mai multe roi conduse. Roata de lan, conductoare sau condus, reprezint elementul metalic dinat care transmite sarcina prin form de la un element de intrare la lan sau, respectiv de la acesta la elementul de ieire.

Parametrii geometrici principali ai lanului:

- pasul, p, - distana dintre centrele a dou articulaii consecutive; - numrul articulaiilor, z - lungimea lanului, L = z p;

Parametrii geometrici principali ai roilor de lan:

- numerele de dini ale roilor (conductoare/condus), z1,2; - pasul pe coard, p (este acelai cu pasul lanului); - pasul unghiular, 1,2 este unghiul la centru corespunztor pasului pe coard (1,2 = 2/z1,2); - numerele de dini ale roior (conductoare/condus), z1,2; - diametrele cercurilor de divizare ale roilor (conductoare/condus), Dd1,2 diametrele cercurilor de

dispunere a articulaiilor; - diametrele cercurilor exterioare ale roilor (conductoare/condus), De1,2; - diametrele cercurilor interioare ale roilor (conductoare/condus), Di1,2; - limea roii, b este dependent de distana dintre eclisele lanului.

Parametrii geometrici principali ai transmisiei cu lan:

- distana dintre axe, A - unghiurile de nfurare a lanului pe roi (conductoare/condus), 1,2 - unghiul ramurilor curelei, .

40

77. Descriei clasificarea variatoarelor de turaie (v. fig. 53)

Scheme de variatoare duo: a frontal; b conic; c cu role biconice; d sferic; e toroidal; f cu inel

metalic; g cu lan; h cu curele

Scheme de variatoare mono: i frontal; k conic; l cu disc

Clasificare:

Criteriul Tipul Figura Obs.

Numrul contactelor Mono i, k, l

Duo a, b, c, d, e, f, g, h

Pozitia/forma elementelor active

Frontale i,a,c Conice k,b Sferice d Toroidale e Disc c

Dup sistemul de generare a forei de apsare

Cu apsare constant Cu apsare automat

78. Precizai formele de comportare necorespunztoare i de scoatere n uz (apariie, cauze, manifestare) a variatorelor de turaie


Deteriorarea

suprafeelor elementelor active

Variatoarele cu ungere Oboseala de contact

(pitingul) i/sau griparea

Microfisuri i ciupituri

pe suprafaele active

Deteriorarea

suprafeelor elementelor active

Variatoarele fr ungere Uzarea abraziv i/sau

griparea

Zgrieturi i fisuri pe

suprafeele active;

nclzirea suprafeelor

41

79. S se menioneze avantajele i dezavantajele variatoarelor de turaie fa de alte transmisii (cu roi dinate, prin curele etc.)

Avantaje:

- Obinerea unei caracteristici de transmitere a momentului de torsiune constant - Funcionare la nivel redus de vibraii i zgomote - Asigur protecia transmisie n cazul apariiei a unor suprasarcini n funcionare

Dezavantaje:

- n cazul unui raport de transmitere fixat, acesta nu se menine constant n timpul funcionarii ca urmare a alunecrilor (geometrice sau elastice) din zona de contact.

- randamentul este mai redus - uzuri neuniforme ale elementelor n contact - durabilitate sczut - necesit fore mari de apsare care ncarc arborii i lagrele i deci, gabarite mrite

80. Explicai construcia i funcionarea variatorului din fig. 54

Variatorul cu conuri deplasabile i lan: a starea de multiplicare a turaiei; b starea de transmitere

cu raportul 1; b starea de reducere a turaiei; d strctura lanului cu eclisele 1 i rolele

81. Explicai construcia i funcionarea variatorului din fig. 55

Variatorul toroidal schema funcional

42

Funcionare i construcie:

Momentul de torsiune Mt1 se transmite de la discul toroidal 1 prin frecare la rolele 3 i de la acestea, de

asemenea prin frecare, la discul toroidal condus 2. Modificarea raportului de transmitere (a celor dou

raze de contact) se realizeaz prin rotirea sincron a bratelor suport 5. Fora de apsare, necesar

transmiterii prin forelor prin frecare, se realizeaz prin sistemul 4 care mpinge axial discul 1 cu o for

dependent de momentul de torsiune transmis.

1 disc toroidal

2 disc toroidal condus

3 role

4 sistem

5 brate suport

82. Explicai construcia i funcionarea variatoarelor din fig. 56

Variatorul frontal: a mono; b duo

Constructie fig. a: 1 Rola cilindica 2 Disc condus 4 Sistem cu arc 5 Mecanism surub - piulita Funcionare: Varianta mono (fig. a): Micarea i momentul de torsiune de la arborele de intrare se transmit prin canelur la rola cilindric 1, apoi prin frecare la discul condus 2. Fora de apsare constant, Q, este realizat de sistemul cu arc 4. Sistemul de modificare a raportului de transmitere realizeaz modificarea turaiei la ieire ca urmare a modificrii razei de contct R2x prin intermediul mecanismului urub-piuli, 5.

43

Constructie fig. b: 1 Rola cilindica 2 Disc condus 3 Disc conducator 4 Sistem cu arc 5 Mecanism surub - piulita

Varianta duo (fig.b): Micarea i momentul de torsiune de la arborele de intrare solidar cu discul conductor 3 se transmiteprin frecare la rola cilindric 1, apoi tot prin frecare la discul condus 2. Fora de apsare constant, Q, este realizat de sistemul cu arc 4. Sistemul de modificare a raportului de transmitere realizeaz modificarea turaiei la ieire ca urmare a modificrii razelor de contct R1x i R2x prin intermediul mecanismului urub-piuli, 5.

Test-A1

Documents

Transcript of Test-A1