UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” DIN BRAŞOVF A C U L T A T E A D E I N G I N E R I E M E C A N I C AS E C T I A A U T O V E H I C U L E R U T I E R E

PROIECT la CCA II

Student: Tisa PaulGrupa: 1121An : IV

Indrumator : asist.ing.

2015 – 2016

Teme de proiectare:

Suspensie Autofurgon , mu = 7,7t MAC 146kw /2700rpm

2

1. Studiu de nivel privind suspensia unui autofurgon

Suspensia automobilului este destinata sa atenueze sarcinile dinamice ce se transmit de la drum sa imprime oscilatiilor caracterul dorit si sa transmita fortele care actioneaza asupra rotilor si cadrului. 

Oscilatiile ce apar la trecerea automobilului peste neregularitatile drumului influenteaza calitatile tehnice de exploatare ale acestuia, în primul rând caracterul de mers lin al acestuia, calitatile de tractiune , stabilitatea ,maniabilitatea si durabilitatea

Suspensia automobilelor este compusa din elementele elastice , dispozitivele de ghidare, si elementele de amortizare. Elementele elastice contribuie la micsorarea sarcinilor, idnamice verticale, provocând oscilatiile caroseriei de amplitudine si frecvente cît mai suportabile pentru pasageri si care sa nu dauneze încarcaturii care se transporta. Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale fortelor dintre roti si drum, si momentele acestor forte la caroserie ,determinînd si caracterul deplasarii rotilor an raport cu caro seria automobilului si an raport cu drumul

Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilatiile care iau nastere evitînd aparitiafenomenului de rezonanta. 

Conditiile principale pe care trebuie sa le indeplineasca suspensia unui automobil sunt urmatoarele : -Sa aiba o caracteristica care asigura un comfort corespunzator , cu înclinari transversale reduse fara lovituri în tampoanele limitatoare si cu o stabilitate buna . -Caracteristica amortizorului sa corespunda cu cea ceruta de comfortabilitate. -Sa asigure transmiterea fortelor orizontale si a momentelor reactive de la roata la caroserie . -Sa aibe o durabilitate elementele elastice , care fac parte din elementele cele mai solicitate ale automobilului. -Sa aibe o greutate minima . Pentru asigurarea unui comfort corespunzator , parametrii suspensiei trebuie sa fie alesi tinanduse seama de anumite conditii si anume: -Frecventa oscilatiilor proprii pentru autoturisme sa fie de 50-70 oscilatii pe minut.Frecventa oscilasiilor proprii depinde de sageata statica a suspensiiloer si a pneurilor si poate fi determinata cu relatia : ½ =300/f [oscilatii/minut] în care f=fs+fp [cm] este sageata statica datorita suspensiei fs si pneurilor fp.

-Rigiditatea elementelor elastice a suspensiei sa fie pe cât posibil mai reduse pentru a rezulta frecvente proprii mici. -Amortizarea oscilatiilor terbuie sa fie suficienta astfel încât dupa o perioada amplitudinile sa se micsoreze de 3 pâna la 8 ori.

3

2. Materiale utilizate la constructia suspensiei unui autofurgon

3.1. Tipuri de Materiale Utilizabile

Materialele utilizate în constructia arcurilor se aleg astfel încât sa îndeplineasca o serie de conditii generale, cum sunt: rezistenta ridicata la rupere, limita ridicata de elasticitate, rezistenta mare la oboseala (uneori si rezistenta la temperaturi înalte, rezistenta la coroziune, lipsa proprietatilor magnetice, dilatatie termica redusa, comportare elastica independenta de temperatura etc.)

Materialele feroase dedicate constructiei arcurilor sunt otelurile. Acestea pot fi oteluri carbon de calitate (OLC 55A, OLC 65A, OLC 75A, OLC 85A) sau oteluri aliate (cu Si, pentru rezistenta si tenacitate; cu Mn sau Cr, pentru calibilitate si rezistenta la rupere; cu V, pentru rezistenta la oboseala; cu Ni, pentru termorezistenta). Otelurilor pentru arcuri li se aplica un tratament termic de calire si revenire medie, obtinându-se în acest mod o elasticitate marita în toata masa materialului. Marcile de oteluri pentru arcuri sunt standardizate.

            Materialele neferoase se folosesc, de regula, la arcuri care lucreaza în câmpuri electrostatice, pentru care se doreste lipsa proprietatilor magnetice. Cele mai utilizate materiale neferoase pentru arcuri sunt alama si bronzul, dar si anumite aliaje speciale (Monel, Inconel etc.).

            Materialele nemetalice utilizate la arcuri sunt cauciucul, pluta etc..

Fig 1.13. Ansamblul unei suspensii pe foi

4

3.2. Mod de prelucrare

            Tehnologia de obtinere a arcurilor depinde, cu precadere, de forma constructiva a acestora. Semifabricatele pentru arcuri elicoidale se prezinta sub forma de sârme, bare, benzi etc.. Forma elicoidala se obtine prin înfasurare la rece (la arcuri cu sectiune mica) sau prin înfasurare la cald (la arcuri cu sectiune mai mare). Tratamentul termic se efectueaza, în general, dupa înfasurare. La arcuri înfasurate la rece, putin solicitate, tratamentul termic se poate face înainte de înfasurare, urmând ca dupa înfasurare sa se efectueze doar operatii de revenire.

Calitatea suprafetei arcurilor este determinanta pentru rezistenta acestora la oboseala. În scopul cresterii durabilitatii arcurilor supuse la solicitari variabile, masurile care se iau sunt: rectificarea suprafetei arcului (dupa tratamentul termic), durificarea stratului superficial (daca nu este posibila rectificarea), acoperirea suprafetei (pentru protectie împotriva coroziunii), evitarea decarburarii suprafetelor în timpul tratamentului termic, etc.

Caracteristica elastică a unui arc reprezintă dependenţa dintre sarcina exterioară ( forţă sau moment de torsiune) care acţionează asupra sa şi deformaţia elastică (săgeată sau rotire) pe direcţia sarcinii. În funcţie de tipul sarcinii exterioare, caracteristica elastică se poate exprima prin una din expresiile F = F(δ) sau Mt = Mt(θ), în care δ reprezintă deformaţia liniară a arcului pe direcţia forţei F (săgeata), iar θ – deformaţia unghiulară a arcului pe direcţia momentului de torsiune Mt (rotirea). În fig. 5.1 sunt prezentate cele două tipuri de caracteristici elastice liniare corespunzătoare celor două tipuri de sarcini exterioare.

Panta caracteristicii elastice a arcului indică rigiditatea c a arcului, care se detrmină cu una din relaţiile (v. fig. 5.1):

;tg

F

c .tg

tMc

Tratamentul termic al arcurilor foi :

Obiectivele tratamentului termic de călire-revenire sunt creşterea caracteristicilor de rezistentă mecanică şi îndeosebi a rezistenţei la oboseală de lungă durată. De aceea trebuie selectate oteluri cu o călibilitate adecvată, care va fi apreciată prin determinări de duritate şi examinări microstructurale. Austenitizarea trebuie să fie completă, dar nu este permisă creşterea excesivă a granulaţiei.

Pentru asigurarea unui grad cît mai ridicat de omogenizare chimică a austenitei, durata totală a încălzirii este mai mare ca de obicei, respectiv 2-3 min/l [mm] din grosimea arcului. 0 atmosferă de austenitizare controlată necorespunzător poate decarbura oţelul mult mai repede decît o atmosferă de aer, iar controlul acestui factor trebuie să fie absolut. Dacă operatiile de durificare şi de formare a arcului se realizează în acelaşi ciclu termic va trebui ca printr-o mecanizare adecvată, piesele să se găsească la o temperatură potrivită în momentul călirii.

Răcirea de la temperatura de austenitizare va fi foarte energică (sub punctul Mf) pentru obtinerea unei transformări martensitice căt mai complete.

5

3. Tehnologii utilizate la constructia suspensiei unui autofurgon

ARCURILE IN FOI MULTIPLE se compun din mai multe foi sau lame din otel de arc (fig. 16.). Montarea lor presupune o asamblare preliminara a elementelor sale componente, in care scop se unge fiecare foaie cu vaselina grafitata (pentru a se micsora frecarea dintre foi) si se asaza foile una peste alta. Montarea se incepe cu foaia principala, cea mai lunga, care se asaza pe bancul de lucru sau in menghina. Peste aceasta se asaza una sau doua foi de intarire, dupa care urmeaza foile de lungimi din ce in ce mai mici,numite foi secundare. Toate foile se fixeaza cu un surub central (bulon) sau cu un nit, introdus prin gaura din mijlocul fiecarei foi.

Datorita acestei fixari, foile de arc se pot aseza strans unele  peste altele. Pentru o oarecare solidarizare si pentru impiedicarea deplasarii laterale a foilor, la capetele acestora se monteaza bride care se strang cu suruburi. Bridele sunt de forma U sau H.

Dupa aceasta asamblare in urma careia s-a obtinut arcul in foi multiple, se face asamblarea lui in ansamblul general, din care face parte, prin prinderea ochiurilor foii principale, de suporturile ansamblului (de exemplu suspensia autovehiculelor) (fig. 1.14.).

Fig 1.14. Ansamblul unei suspensii cu foi multiple

4. Modalitati de deteriorare a suspensiei

Intretinerea suspensiei cu arcuri metalice  consta in verificarea vizuala   a starii tehnice  a arcurilor , strangerea bridelor  si articulatiilor , controlul  starii tehnice  a arcurilor...

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.

Defectele in exploatare:  

Cauzele care duc la ruperea foii principale de arc sunt:-oboseala materialului;-incarcatura neuniform repartizata pe autovehicul;-socuri produse de denivelarile caii de rulare;Ruperea foilor secundare de arc in afara cauzelor enumerate la ruperea foilor principale,

defectiunea poate avea loc si datorita factorilor :- neinlocuirea  foii principale defecte ;- slabirea bridelor de arc;

6

- intretinera  necorespunzatoare ;  Uzarea sau  ruperea  filetului  bridelor  bulonului de arc (aceasta defectiune apare datorita

urmatoarelor cause:- ruperea  foilor  secundare de arc;- slabirea bridelor ;- ruperea  folilor principalede arc;

  Defectarea amortizoarelor  ,cele mai frecvente  defectiuni  ale amortizoarelor  se refera la:

-scurgerea lichidului,  infundarea canalelor de legatura, deteriorarea  supapelor  sau arcuriloracestora , inlaturarea defectului se face in atelierul de reparatii  pana la care automobilul  se va deplasa cu o viteza  corelata  cu defectiunile drumurilor.        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.

7