Cap 1 Memoriu tehnic 1.1 Obiectiv Ambreiajul este un organ de masina care are datoria de a transmite un moment de putere a unei miscari de rotatie prin cuplare,sau de a intrerupe transmitera miscarii de rotatie altor organe de masini prin decuplarea acesteia.Ambreiajul pentru autovehicul este un ansamblu care se plaseaza intre motor si cutia de viteze separand din punct de vedere cinematic motorul de transmisie. Ambreiajul este inclus in transmisia autovehiculului cu scopul de a compensa anumite dezavantaje ale motorului cu ardere interna cum ar fi : −imposibilitatea pornirii sub sarcina; −imposibilitatea inversarii sensului de rotatie a arborelui cotit; −mersul neuniform al arborlui cotit; 1.2 Rolul In aceasta lucrare se studiaza ambreiajul utilizat pentru a transmite momentul de la motor la cutia de viteze . Rolul ambreiajului este de a permite decuplarea/cuplarea progresivă a motorului la transmisia vehiculului. Permite astfel pornirea lină de pe loc, schimbarea fără efort a treptelor de viteză, precum şi oprirea roţilor motoare fără a se opri şi motorul . 1.3 Cerinte impuse ambreiajului Decuplarea motorului de transmisie este necesara in urmatoarele cazuri : −la pornirea din loc a automobilului −in timpul mersului la schimbarea treptelor de viteza −la franarea automobilului pentru viteze mai mici decat cele corespunzatoare mersului in gol a motorului −la oprirea aotovehiculului cu motorul in functiune Cuplarea progresiva a motorului cu transmisia este necesara in cazurile: −la pornirea din loc a automobilului 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Cap 1
Memoriu tehnic1.1 Obiectiv
Ambreiajul este un organ de masina care are datoria de a transmite un moment de putere a unei miscari de rotatie prin cuplare,sau de a intrerupe transmitera miscarii de rotatie altor organe de masini prin decuplarea acesteia.Ambreiajul pentru autovehicul este un ansamblu care se plaseaza intre motor si cutia de viteze separand din punct de vedere cinematic motorul de transmisie.Ambreiajul este inclus in transmisia autovehiculului cu scopul de a compensa anumite dezavantaje ale motorului cu ardere interna cum ar fi :−imposibilitatea pornirii sub sarcina;−imposibilitatea inversarii sensului de rotatie a arborelui cotit;−mersul neuniform al arborlui cotit; 1.2 Rolul
In aceasta lucrare se studiaza ambreiajul utilizat pentru a transmite momentul de la motor la cutia de viteze . Rolul ambreiajului este de a permite decuplarea/cuplarea progresivă a motorului la transmisia vehiculului. Permite astfel pornirea lină de pe loc, schimbarea fără efort a treptelor de viteză, precum şi oprirea roţilor motoare fără a se opri şi motorul .
1.3 Cerinte impuse ambreiajului
Decuplarea motorului de transmisie este necesara in urmatoarele cazuri :−la pornirea din loc a automobilului −in timpul mersului la schimbarea treptelor de viteza−la franarea automobilului pentru viteze mai mici decat cele corespunzatoare mersului in gol a motorului−la oprirea aotovehiculului cu motorul in functiuneCuplarea progresiva a motorului cu transmisia este necesara in cazurile:−la pornirea din loc a automobilului−dupa schimbarea treptelor de vitezaDatorita faptului ca motorul cu ardere interna nu pornreste in sarcina ,trebuie realizata o cuplare progresiva a arborelui motor cu arborele primar al cutiei de viteze ,deoarece arborele cotit are o turatie suficient de mare fata de restul transmisiei care are turatia zero astfel se preintampina o cuplare brusca care ar produce solicitari mari in transmisie care pot sa conduca la ruperea danturii rotilor dintate in angrenare.In afara de aceasta ,acceleratiile mari care ar aparea la pornirea din loc ar fi daunatoare pasagerilor.Conditii impuse ambreiajului la decuplare:−sa permita decuplarea completa si rapida a motorului de transmisie −efortul actionarii decuplarii ambreiajului sa fie redus din partea conducatoruluiConditii impuse ambreiajului la cuplare:−sa asigure o cuplare progresiva ,pentru a evita pornirea brusca din locreducand astfel socurile din organele transmisiei−sa permita eliminarea caldurii care se produce in timpul procesului de cuplare la patinarea ambreiajului
1
−sa asigure in stare cuplata o imbinare perfecta fara patinare (in timpul mersului) intre motor si transmisieConditii generale impuse ambreiajului:−sa aibe o durata lunga de serviciu si o rezistenta la uzura cat mai mare−sa aibe masa proprie cat mai mica−sa ofere siguranta in functionare-sa aibe o constructie simpla si dimensiuni reduse−sa fie usor de intretinut
1.4 Clasificare
a)Ambreiajele utilizate la automobile se clasifica ,dupa principiul de functionare in: 1) ambreiaje mecanice 2) ambreiaje hidrodinamice 3) ambreiaje electromagnetice 4) ambreiaje combinate Ambreiajele cele mai raspandite la automobile sunt cele mecanice la care legatura intre partea conducatoare si partea condusa se realizeaza prin itermediul fotei de frecare .La automobilele de lux se intalnesc ambreiaje hidrodinamice care lucreaza dupa principiul masinilor hidraulice rotative(legatura dintre partea condusa si partea conducatoare se realizeaza cu ajutorul unui lichid).In cazul ambreiajelor electromagnetice legatura dintre partea conducatoare si partea condusa se face prin pulbere magnetica.Unele automobile sunt echipate cu ambreiaje combinatecum ar fi: hidraulic –mecanic ,electromagnetic-mecanic,centrifugal –mecanic.b) Dupa forma suprafetei de frecare si directia de aplicare a fortei de apasare exista: 1) ambreiaje cu discuri(forta axiala) 2) ambreiaje cu tamburi(forta radial) 3) ambreiaje conice(forta radial-axiala)c) Dupa modul de ralizare a fortei : 1) ambreiaje cu arcuri 2) ambreiaje cu parghii 3) ambreiaje electromagnetice ,hidrostatice cu apasare hidraulica
1.5 Functionarea ambreiajului mecanic
Ambreiajul mecanic functioneaza pe baza fortelor de frecare care apar intre suprafetele de frecare.Partile componente ale unui ambreiaj mecanic sunt grupate astfel :−partea conducatoare−partea condusa −mecanismul de actionare
2
Fig. 1.5 Ambreiaj mechanic
Funcționarea ambreiajului mecanic se bazeaza pe forțele de frecare care apar între două sau mai multe perechi de suprafețe sub acțiunea unei forțe de apăsare. Partea conducătoare a ambreiajului este solidară la rotație cu volantul motorului, iar partea condusă cu arborele ambreiajului. Pe volantul motorului este apăsat discul condus de către discul de presiune datorită forței dezvoltate de arcuri. Discul condus se poate deplasa axial pe canelurile arboreluiambreiajului. Discul de presiune este solidar la rotație cu volantul prin intermediul carcasei. Partea conducătoare a ambreiajului este formată din: volant, discul de presiune, carcasă și arcurile de presiune. Partea condusă se compune din: discul condus cu garniturile de frecare și arborele ambreiajului. Prin frecarea ce ia naștere între suprafețele de contact ale volantului și discul de presiune pe de o parte și suprafețele discului condus pe de altă parte, momentul motor este transmis arborelui primar al cutiei de viteză și mai departe, prin celelalte organe ale transmisiei, la roțilemotoare. Dacă se apăsa asupra pedalei mecanismului de comandă al ambreiajului, forța se transmite prin pârghia cu furcă la manșonul discului de presiune și învingând forța dezvoltată de arcuri, depărtează discul de frecare, iar momentul motor nu se transmite mai departe; această este poziția decuplat a ambreiajului. Cuplarea din nou a ambreiajului se realizează prin eliberarea imediata a pedalei,după care arcurile vor apăsa din nou discul de presiune pe discul condus, iar acesta din urmă pevolant.Atâta timp cât între suprafețele de frecare ale discurilor și volantului nu există o apăsare mare, forța de frecare care ia naștere între aceste suprafețe va fi mică. În acest caz, ambreiajul nu va putea transmite întregul moment motor și în consecință, va există o alunecare între volant și discul condus, motiv pentru care discul va avea o turație mai mică. Această este perioadă de patinare a
3
ambreiajului. În această situație se va transmite prin ambreiaj numai o parte din momentul motor. În perioadă de patinare a ambreiajului, o parte din energia mecanică se transformă în energie termică,iar ambreiajul se încălzește, producând uzură mai rapidă a garniturilor de frecare ale discului condus. La eliberarea completă a pedalei ambreiajului, forță de apăsare dezvoltată de arcuri este suficient de mare pentru ase transmite în întregime momentul motor.La ocupalre brusca a ambreiajului ,solicitarile transmisiei pot depasi de trei ori momemtul maxim al maororului .Aceasta se datoreaza faptului ca la eliberarea brusca a ambreiajului forta de apasare dintre suprafetele de frecare este data ata de forta arcurilor de presiune cat si de fortele de inertie ce iau nastere in momentul contqctului discului de presiune cu discul condus .
1.6 Variante de ambreiaj
Fig1.6 (a)Ambreiajul monodisc simplu cu arcuri periferice .In figura 1.6(a) este reprezentata contructia unui ambreiaj monodisc simplu cu arcuri periferice . Partile componente ale ambreiajului se grupează in: organe conducătoare , organe conduse si mecanismul de comanda .4
Organele conducătoare sunt : volantul ,împreuna cu carcasa, discul de presiune, arcurile de presiune si pârghiile de declupare . Discul de presiune este solidara rotaţie cu volantul si se poate deplasa axial. Arcurile 3 ,care realizează forţa de apăsare a suprafeţelor de frecare , sunt aşezate intre discul de presiune si carcasa ambreiajului . Pârghiile de deplasare sunt prevăzute cu doua puncte de articulaţie : unul in discul de presiune si celalalt in carcasa . Organele conduse ale ambreiajului sunt : discul condus si arborele ambreiajului. Discul condus este aşezat intre volant si discul de presiune , putând sa se deplaseze axial pe arborele ambreiajului prevăzut cu caneluri la fel ca si butucul discului . Pe discul condus sunt fixate prin nituri doua garnituri de frecare ce au un coeficient de frecare mare . Mecanismul de comanda se compune din manşonul de debreiere si pedala ambreiajului . La debreiere . se apasă pedala ambreiajului si tija se deplasează spre dreapta iar furca de debreiere împinge manşonul de debreiere spre stânga . Rulmentul de presiune apasă pe capetele interiore ale pârghiilor de declupare , iar acestea se rotesc in jurul punctelor de articulaţie de pe carcasa . In felul acesta , pârghiile de declupare deplasează discul de presiune spre dreapta , comprimând arcurile . Deoarece discul condus nu mai este apăsat asupra volantului , transmiterea momentului de la motor la cutia de viteze se întrerupe . La ambreiere ridicând piciorul de pe pedala , furca de debreiere este readusa in poziţia iniţiala de către un arc de readucere si o data cu ea si rulmentul de presiune.
Ambreiaj monodisc cu arc central de tip diafragma
Fig 1.6 (b)1-arbore cotit 2-disc de ambreiaj,3-volant, 4-surub de fixare,5-disc de presiune,6-carcasa,7-reazem,8-arc diafragma,9-arborele ambreiajului;La unele tipuri de ambreiaje, rolul arcurilor de presiune este îndeplinit de un arc central sub formă de diafragmă, format dintr- un disc de otel subțire, prevăzut cu tăieturi radiale. Acest arc este concav și îndeplinește atât rolul arcurilor periferice cât și pe cel al pârghiilor de declupare.La
5
ambreiajul monodisc utilizat la autoturismul Dacia 1300, arcul tip diafragma este montat în carcasă cu ajutorul știfturilor. Pe știfturi, pe ambele părti ale diafragmei, se află inelele.Când ambreiajul este cuplat, arcul tip diafragma se reazemă în carcasă prin prin intermediul inelului și datorită formei sale concave, apasă ƒorta asupra discului de presiune iar acesta la rândul sau asupra discului condus și volantului. La declupare, mișcarea se transmite, de la pedală ambreiajului, prin prin mecanismul de comandă, la rulmentul de presiune, care se deplasează spre stânga și apasă asupra părții interioare a diafragmei se va deplasa deci spre dreapta. În felul acesta, discul condus nu mai este apăsat pe volant de către discul de presiune iar legătura dintre motor și cutia de viteză se va întrerupe.
Ambreiaj monodisc cu arc central
Fig.1.6 (c)
În poziţia ambreiaj cuplat, discul de presiune 14 apasă discul condus 5 pe suprafaţa volantului 2, asigurând astfel transmiterea momentului motor la cutia de viteze. Prin apăsarea pedalei ambreiajului, cablul flexibil 12 acţionează furca 11, care, prinintermediul rulmentului de presiune 6
6, apasă asupra părţii interioare a diafragmei 15, astfel încât zona exterioară a acesteia eliberează discul de presiune. Aceasta este poziţia ambreiaj decuplat.Avantajele acestui tip de ambreiaj sunt:- asigură o presiune uniformă şi constantă asupra discului de presiune (nu are tendinţa să patineze când garniturile sunt uzate)
- are dimensiuni de gabarit şi greutate mai mică, comparativ cu alte tipuri de ambreiaje;- forţa necesară decuplării este mai mică decât în cazul ambreiajului cu arcuri elicoidale;- asigură o cuplare mai lină datorită elasticităţii mari a lamelelor arcului de diafragmă.
−ambreiaj opel astra h Date tehnice : Motor: 1900 cm3 Putere: 118 CP Cuplu : 280 Nm Diametru: 240 mm Nr.dinti: 30
1.8 Justificarea variantei alese
10
In stare liberă, arcul diafragmă are o formă tronconică, iar la montare în ambreiaj el este deformat în raport cu inelul exterior şi apasă cu partea exterioară pe discul de presiune. La decuplare se deformează în raport de inelul interior, iar partea lui exterioară se deplasează spre dreapta împreună cu discul 5.Acest tip de ambreiaj este monodisc, simplu, cu comandă mecanică, prin cablu flexibil, princare se transmite forţa maximă de debreiere de 160 N, realizându- se o cursă de debreiere pent rurulmentul de presiune de 7,5... 8,5 mm, pentru o cursă la pedală de 150 mm (cursa nominală necesară debreierii fiind de 96,3...109 mm).A fost adoptată această soluție constructivă datorită eficienței în funcționare, asigurarea unei presiuni constante pe toată suprafața discului de ambreiaj, ceea ce duce la o uzură uniformă, deci șila o durată de viață mai lungă. O durată de utilizare ridicată implică și costuri mai reduse pentruconsumator, în concluzie această variantă constructivă satisface și nivelul de economicitate impus de clientelă.
Cap 2
11
Memoriu justificativ de calcul
12
1. Determinarea momentului de calcul
Mc Mmax
1.2 Aegerea materialelorPlaca de presiune Fc-25.Discul de frictiune C 120 ,Inelul butucului din Olc 45 + trat. termic.
1.3 Stabilirea momentului motor si a performantelor dezvoltate de acesta
se adopta coeficientul de siguranța al ambreiajului
1.35
momentul motor maxim
Mmax 320 Nm la o turatie de 1900 rot/min
Momentul de calcul al ambreiajului
Mc Mmax
Mc 432 Nm
1.4 Calculul lucrului mecanic de patinare
turația la puterea maximă :
nP 4000rot
min
turația la viteza maximă
nvmax 1.15 nP
nvmax 4.6 103
rot
min
viteza maximă
vmax 59.72m
s
Se alege coeficientul de siguranta al ambreiajului
1.3 1.75
13
lațimea profilului anvelopei :B 195 mm
diametrul interior al anvelopei :
d 15 toli
d 15 25.4
d 381 mminalțimea profilului anvelopei
H 0.65 B
H 126.75 mm
diametrul exterior al anvelopei
Du d 2 H
Du 634.5 mm
raza nominala a roții
rn
Du
2
rn 317.25 mm
raza libera a roții
r0 rn
r0 317.25 mm
coeficientul de deformare 0.933 pentru pneuri de joasa presiune
raza de rulare a roții
rr r0
rr 295.994 mmrr 0.295994
raportul de transmitere al transmisiei principale
i0
nvmax rr
30 vmax
i0 2.388
presiunea de umflare a pneului
pa 2.2 bar
panta maximă
max 20deg
14
coeficientul de rezistență la rulare
frul0.019
3pa
2
0.00245
pa
vmax
100
2
0.0042
3pa
4
vmax
100
3
frul 0.012
rezistența totală a drumului
frul cos max sin max
0.407
Masa totală a automobilului
m 1387 kg
g 10m
s
Ga 13870 N
nm 1900rot
minturatia la momentul maxim
PM
Mmax nm
30
PM 6.367 104 W
t 0.88 randamentul transmisiei
VcrI
t PM
Ga
VcrI 9.925m
s
raportul de transmitere al treptei IicvI
rr nm
30 i0 VcrI
icvI 2.485
k 6 numarul treptelor de viteza
15
rk 2
icvI ratia de etajare a cutiei de viteze
r 1.256icvII
icvI
r icvII 1.979
icvIII
icvII
r icvIII 1.576
icvIV
icvIII
r icvIV 1.256
icvV
icvIV
r icvV 1
icvVI
icvV
r icvVI 0.796
raportul de transmitere al schimbătorului de vitezeis 2.485
coeficientul care arată gradul de creștere al momentului de frecare in timpul cuplarii (pentru autoturisme):
k 40daNm
s
turația motorului la pornire
n 550rot
min
lucrul mecanic de frecare la patinare
L n rr
2
30 i02 is
2
Ga
g
2 n
7200
Ga2
k
2
3Ga
2
k
Ga
g
n
30
L 3.148 105 Nm
2 Calculul garniturilor de frictiune
2.1 Dimensionare ,suprafete active,diametru inerior/exterior si grosimi
raportul dintre raza interioară și raza exterioara a discului este pentru ambreiajele de automobil
C 0.53 0.75
C 0.56
16
coeficientul ce ține seama de tipul automobilului și de tipul ambreiajului
25 30cm
2
daNm
25cm
2
daNm
i 2 numarul suprafetelor de frecare
Re
Mmax
1 C2 i 10
Re 13.62 cm raza exterioara a garniturii de frictiune
Ri C Re
raza interioara a garniturii de frictiuneRi 7.627 cm
Conform standardului din tabel alegem :
Res 14 cm
Ris 8.25 cm
Rm
Re Ri
2
Rm 10.623 cm raza medie
A Res2
Ris2
i suprafata de frecare a garniturii
A 803.855 cm2
se alege coeficientul de frecare
0.28
De 2 Res 28 cm
Di 2 Ris 16.5 cm
Grosimea garniturii se alege 3.5 mm conform tabelului 4.4 pag 118
17
2.2 Presiunea specifica dintre suprafetele de frecare
p4 Mmax 10
i De2
Di2
Rm
p 1.807
daN
cm2
2.3 Verificarea la uzura
Pentru aprecierea uzurii garniturii de frecare se foloseste ca parametru lucrul mecanic specific de frecare dat de relatia urmatoare:
A1
4De
2Di
2
401.928 cm
2
LSL
i A1 LS 391.606 Ncm
LS 0.391606 daNm
cm2
3. Calculul arcului de presiune ( arc diafragma)
FMc 100
i Rm
forta necesara arcului de presiune pentru ca ambreiajul sa fie ambreiatF 7.262 10
3 N
3.1 Dimensionare
Adoptaăm urmatoarele dimensiuni(fig2,20pag 74):
b 135 mm raza maxima a arcului
a 100 mm raza pana unde ajunge taietura
c 85 mm pozitia reazemului de sprijin al arcului
e 20 mm raza bazei superioare tronconului arcului
H 20 mm inăltimea arcului
h 2 mm grosimea arcului
lm 5 mm grosimea tiăeturii
18
f1 1.7 mm sageata de prestrangere [f1=0.24...1.7 mm]
E 210000 modulul de elasticitate Young
3.2 Calculul fortei de apasare la prestrangere
Forta de prestrangere F1:
F1 E h
4
6 b c( )2
f1
h ln
b
a
H
h
f1
h
b a
b c
H
h
f1
2 h
b a
b c
1
F1 1.656 104
N3.3 Verificarea presiunii asupra garniturii de presiune
pverF1
A 10 pver 2.06
pver p conditie
3.4 Calculul fortei de decuplare
z 20 numarul de taieturi
lm z
a c( )0.172 raportul dintre latimea efectiva a lamelelor si lungimea plina a
perimetrului total la raza medie a lamelelor
f2prim f1c e
b c 2.21 sageata datorita deformatiei elastice a lamelelor care iau nastere la taierea
conului
f2sec 0.7 mm sageata datorita deformatiei elastice a lamelelor
f2 f2prim f2sec sageata arcului la decuplare
f2 2.91 mm
Forta de decuplare F2
F2 E h
4
6 c a( )2
f2
h ln
b
a
H
h
f2
h
b a
c a
Hf2
2 h
b a
c a
F2 9.923 105 N
19
3.5 Verificarea arcului diafragma la solicitari compuse
db a
lnb
a
H
b e unghiul de inclinare al arcului
0.25 coeficientul lui Poisson pt otel
echF2
h2
E
2 1 2
d a( ) 2 h
a 1.443 10
6 N
3.6 Determinarea uzurii admisibile a garniturilor de frictiune
Pt o uzura normala lucrul mecanic specific de frecare nu trebuie sa depaseasca valoareade 0.75 daN*m/cm patrat
LS 0.392 LSa 0.75 daNm
cm2
conditie indeplinita
4 Calculul arborelui ambreiajului
4.1 Dimensionare
Momentul de torsiune este majorat cu 20% pentru a tine seama si de incovoiere:
ta 1200daN
cm2
di
3 Mmax 10
0.2 ta2.621
cm diametrul interior al arborelui;
20
Din STAS 1768-68 alegem:
di 2.8 cm diamentrul interior
de 3.5 cm diametrul exterior
b 0.4 cm grosimea canelurii
z 10 numarul de caneluri
h 0.35 cm inaltimea canelurii
lc 3.5 cm lungimea canelurii
4.2 Verificarea canelurilor la strivire
Fcan
4 Mmax 103
di de( ) 10
Fcan 2.743 104 N
pstr
Fcan
z lc h
pstr 2.239 103
N
cm2
pa 2 103 2.5 10
3 N
cm2
pstr pa deci canelurile rezista la solicitarea de strivire
4.3 Verificarea canelurilor la forfecare
f
Fcan
z lc b
f 1.959 103
N
cm2
N
cm2a 2 10
3 3 103
f a in concluzie canelurile rezista cu succes si la solicitarea de forfecare
21
5 Calculul discului condus
5.1 Calculul canelurilor din butuc
Din STAS 1768-68 alegem:
dbi 2.8 cm diamentrul interior
dbe 3.5 cm diametrul exterior
bb 0.4 cm grosimea canelurii
zb 10 numarul de caneluri
hb 0.35 cm inaltimea canelurii
lcb 3.5 cm lungimea canelurii
pstr.b
Fcan
zb lcb hb
pstr.b 2.239 103
N
cm2
pa 2 103 2.5 10
3 deci canelurile rezista la solicitarea de strivire
f.b
Fcan
zb lcb bb
f.b 1.959 103 N
cm2
N
cm2a 2 10
3 3 103
f.b a in concluzie canelurile rezista si la solicitarea de forfecare
22
5.2 Calculul niturilor de fixare a discului pe butuc
Dupa cum s-a aratat la unele tipuri de ambreiaje discul condus se fixeaza de flansa butucului prin intermediul unor nituri.Aceste nituri sunt confectionate din OL38 si au un diametru cuprins intre 6.....10 mm.Niturile se verifica la strivire si forfecare.
rnit 9 cm raza cercului pe care sunt dispuse niturile de fixare
Zn 16 nr.niturilor
dnit 0.6 cm
An dnit
2
4
An 0.283 cm2
f.nit
Mmax 100
rnit Zn An
f.nit 1.061 103
N
cm2 106.1
daN
cm2
fa 300daN
cm2
f.nit fa adevarat, rezulta ca niturile rezista la solicitarea de forfecare
ln 0.4 cm lungimea activa a nitului
s.nit
Mmax 100
rnit Zn dnit ln
N
cm2s.nit 1.25 10
3
sa 9000N
cm2
s.nit sa conditie verificata si in cazul solicitarii de strivire
23
5.3 Calculul niturilor de fixare a garniturilor de frictiune
r1nit 13 cm raza cercului pe care sunt dispuse niturile de fixare
Z1n 16 nr.niturilor
d1nit 0.8 cm
A1n d1nit
2
4
A1n 0.503 cm2
1 f.nit
Mmax 10
r1nit Zn An
1 f.nit 73.456daN
cm2
1 fa 300daN
cm2
1 f.nit faadevarat, rezulta ca niturile rezista la solicitarea de forfecare
l1n 0.4 cm lungimea activa a nitului
1s.nit
Mmax 100
rnit Zn dnit ln
N
cm21s.nit 1.25 10
3
1sa 9000N
cm2
24
1s.nit 1sa conditie verificata si in cazul solicitarii de strivire
5.4 Calculul arcurilor elementului elastic suplimentar sau a amortizorului de oscilatie torsionala
Momentul transmis de amortizor:
Mmax.arc 124 Nm
Ma Mmax.arc
Ma 167.4 N m momentul de frecare al ambreiajului
G1 96380 N sarcina dinamica ce revine puntii motoare
0.7 coeficient de aderenta
i0 2.388
Rm.arc 0.0837 m
MarcG1 Rm.arc
i02.365 10
3 Nm
M0 Ma Marc momentul arcurilor
M0 2.533 103 Nm
Rarc 40 mm Raza la care sunt dispuse arcurile
Forta care actioneaza pe un arc:
a 6 numarul arcurilor
FarcMarc 1000
a Rarc9.855 10
3 N
25
6 Calculul discului de presiune
6.1 Verificarea placii de presiune la solicitari mecanice (strivire)
Rs 13 cm raza pe care sunt dispuse reazemele
zstr 4 nr de reazeme
Astr 0.70 cm2
Mmax 320
psd
Mmax 10
Rs zstr Astr
psd 118.681dan
cm2
concluzie : discul de presiune rezista la pres de contact deoarece presiune admisibila este
de 120 daN/ cm2
6.2 Calculul la incalzire a discului de presiune
Cresterea la temperatura se calculeaza cu relatia 1( )
cs 0.115 caldura specifica a pieseiKcal
kg C
7800kg
m3
densitatea pentru fonta materialul discului de presiune
hp 0.01 m grosimea discului de presiune
g 9.81m
s2
acceleratia gravitationala
Dedp De 0.5 cm( )
Dedp 28.5 diametrul exterior al discului de presiune
Didp Di 0.5 cm( )
Didp 16 diametrul interior al discului de presiune
Adp
4Dedp
2Didp
2
10
4
Adp 0.044 m2 aria suprafetei de frecare a placii de presiune
gp hp g 101 Adp
gp 3.343 daN greutatea piesei
26
0.5
L 10
4
427 cs gp 101
0.959 grade celsius
a 1 grad celsius valoarea admisibila a cresterii temperaturii la plecarea de pe loc
a rezulta ca ambreiajul rezista la incalzire
7 Calculul mecanismului de actionare a ambreiajului
7.1 Forta de apasare asupra pedalei ambreiajului
Fp 150 N
7.2 Determinarea raportului de transmitere mecanic
raportul de transmitere al mecanismului de actionareadoptam :
a 225 mmb 45 mm
c 80 mm
d 30 mm
e 60 mm
f 27 mm
ima
b
c
d
e
f im 29.63
im 30 raportul de transmitere mecanicSe adopta
7.3 Determinarea cursei mansonului de decuplare a ambreiajului
Sl 2 4 mm deplasarea libera a mansonului de decuplare
Sl 3 mm
S 1.25 1.5 mm distanta dintre suprafetele de frecare
S 1.3 mm
Sm Sl S ie
f
27
Sm 8.778 mm deplasarea totala a mansonului de decuplare
7.4 Calculul pompei centrale a ambreiajului
N forta din tija pistonului cilindrului receptorF2p
F1 d e
c e6.21 10
3
F1p Fpa
b 750 N forta din tija pistonului pompei centrale
dc 30 mm
Sm
dp
F1p dc2
F2p10.426 diametrul pompei se adopta la 12 mm
7.5 Determinarea raportului de transmitere hidraulic
ih
dc2
dp2
8.28 raportul de transmitere hidraulic
7.6 Calculul volumului activ de fluid
Vf Sm dc
2
4
c
d 1.655 10
4 mm3
7.7 Deplasarea totala a pedalei ambreiajului
mmSp 65
Sp Sma
b
c
d
Cap 3
Intretinere si reparare
Intretinerea ambreajului
Cuprinde lucrari de ungeri control-verificare si reglare. Operatiile si periodicitatea lor sunt prezentate in tabel:
Operatia Peridiocitatea, km echivalenti
Controlul si restabilirea nivelului lichidului de frana din rezervorul comenzii hidraulice
Zilnic; nivelul trebuie sa fie la ¾ din volumul rezervorului.
Verificarea daca orificiul de aerisire din capacul rezervorului este astupat
Zilnic
Ungerea axului pedalei de ambreaj 6.000
Verificarea tensiunii arcurilor de tragere de la pedala de ambreaj si cilindru receptor
12.000
Reglarea ambreajului (cursa libera a pedalei) 12.000 , 24.000
Buna functionare a unui ambreaj este asigurata atunci cand bataia discului, masurata la marginea exterioara a inelului de frictiune, nu depaseste 0,5 mm si cand ambreajul este bine reglat.
La un ambreaj bine reglat pedala are o cursa libera de 20-30 mm. La aceasta cursa libera corespunde un joc de 2-3mm intre capetele interioare ale parghiilor de debraere si rulmentului de presiune sau intre inelul de debraere si rulmentul de presiune. Pe masura subtierii discului ambreajului, ca urmare a uzurii garniturii de ferodou, cursa libera a pedalei se micsoreaza, concomitent micsorandu-se corespunzator si jocul la rulmentul de presiune. Pentru evitarea contactului permanent intre parghiile de debraere si inelul de presiune sau rulmentul de presiune, fapt ce conduce la degradarea ambreajului, este necesar sa se restabileasca jocul respectiv la valoarea indicata dupa fiecare 10.000 km echivalenti parcursi.
Reglarea cursei libere a pedalei si deci si a jocului la rulmentul de presiune se face prin micsorarea distantei dintre cilindru receptor si capu exterior a furcii de debraere. Pentru aceasta se stabileste contrapiulita surubului inpingator al furcii, si se roteste surubul impingator pana cand la pedala se obtine o cursa libera de marimea celei indicate.
28
Defectele in exploatare ale ambreajului se pot manifesta sub forma: ambreajul nu cupleza sau patineaza; ambreajul nu cupleaza; ambreajul cupleaza cu smucituri sau face zgomot.
Ambreajul patineaza sau nu cupleaza. Defectul se constata mai ales la deplasarea autovehiculului in treapta de priza directa cu viteza redusa, cand motorul este accelerat iar tuartia sa creste brusc fara ca viteza automobilului sa se mareasca sensibil.
Defectul are mai multe cause:
-lipsa cursei libere a pedalei face ca furca ambreajului sa apese in permanent ape rulmentul de presiune ceea ce provoaca uzura mai rapida a lui si reduce prin apasarea discului de presiune asupra discului condus deoarece ambreajul cupleaza incomplet;
Inlaturarea defectului consta in reglarea cursei libere a pedalei ambreajului la valoarea prescrisa de fabrica constructoare.
-existenta uleiului pe suprafetei discului de franare se datoreaza patrunderii acestuia in ambreaj, ca urmare a pierderilor de ulei de la motor pe la palierul principal, a ungerii preabundente a rulmentului de presiune sau depasirii nivelului uleiului in carterul cutiei de viteze.
Inlaturarea defectului consta in spalarea garniturilor de frecare cu benzina sau daca au fost imbibate cu ulei se inlocuiesc. In acelasi timp va trebui eliminata cauza patrunderii uleiului in ambreaj.
-slabirea sau decalirea arcurilor de presiune este urmarea folosirii indelungate si a supraincalzirii acestora. Remedierea consta in demontarea ambreajului vreificarea rigiditatii arcurilor de presiune si inlocuirea celor slabite.
-uzura accentuate a garniturilor de fracare se datoreaza utilizarii necorespunzatoare sau indelungate a ambreajului. Garnituri uzate peste limita admisa se inlocuiesc.
Ambreajul nu decupleaza. Defectul se manifesta la schimbarea treptelor de viteze cand arborele cotit nu se decupleaza de transmisie fiind insotit de un zgomot puternic mai ales la incercarea de decuplare a treptei I. Cauzele pot fi: existenta unei curse libere prea mari, deformarea discului de frecare, dereglarea sau ruperea pirghilor de decuplare, arcul ti diafragma deformat sau decalit, neetanseitatea la mecanismul de actionare hidraulic.
-cursa libera a pedalei ambreajului, este prea mare datorita unui reglaj incorrect si a uzurilor mari a articulatiilor mecanismelor de comanda. Inlaturarea defectiunii consta in reglarea cursei libere a pedalei conform prescriptiilor constructorului.
-deformarea discului de franare se produce mai ales ca urmare a supraincalzirii a reconditionarii defectuase. La decuplare ambreajul suprafetele deformate vor atinge atat suprafata discului de presiune cat sip e cea a volantului facand inposibila decuparea completa. Daca deformarea discului nu depaseste 0,3-0,4 mm acesta se indreapta in caz cotrar se inlocuieste.
-degradarea parghiilor de decuplare conduce la o deplasare inclinata a discului de presiune fata de pozitia initiala iar decuplarea nu va fi completa. Defectiunea este insotita mai ales la 29
inceputul decuplarii de o trepidatie usoara si de un zgomot metalic neritmic. Defectiunea se inlatura prin reglarea parghiilor de decuplare.
-ruperea parghiilor de decuplare duce la o situatie similara degradarii lor numai ca zgomotul produs este permanent datorita lovirii continua a parghiilor rupte de discurile in rotatie.
-defectiunile mecanismului de actionare hidraulic conduc la imposibilitatea decuplarii complete. Existenta arcului in instalatie provoaca o situatie similara.
Ambreajul cupleaza cu smucituri sau face zgomote puternice. Defectul se datoreaza urmatoarele cause principale: spargerea discului de presiune, slabirea sau ruperea arcurilor discului condus, ruperea niturilor de fixare a garniturilor de frecare, dereglarea sau ruperea parghiilor de decuplare.
-spargerea discului de presiune se poate datora fabricatiei necorespunzatoare supraincalzirii si conducerii defectuoase. Remedierea consta in inlocuirea discului de presiune.
-slabirea sau ruperea arcurilor discului condus se produce dupa o functionare indelungata sau manevra brutala a ambreajului. Remedierea consta in inlocuirea discului condus sau a arcurilor defecte.
-ruperea niturilor de fixare a niturilor de fixare a garniturilor de frecare se datoreaza slabirii lor ca urmare a functionarii cu socuri a ambreajului sau montari gresite. Remedierea consta in inlocuirea discului de frictiune.
Repararea ambreiajului
Demontarea ambreajului. Pentru a putea fi reparat, ambreajul trebuie demontat de pe motor. Acest lucru se poate face decat prin demontarea schimbatorului de viteze. Dupa demontarea de pe automobile, pentru a putea fi demontat in piese componente in vederea repararii, carcasa ambreajului se demonteaza, pentru usurinta operatiei, cu ajutorul unui dispozitiv special care serveste atat pentru demontare cat si pentru montare. Dupa demontare si spalare, se controleaza toate piesele componente. Evident, piesele care nu se pot repara se inlocuiesc.
In cele ce urmeaza se prezinta sumar tehnologia de reparare a catorva repere ale ambreajului GFX 310 KZ de la automobilele ROMAN echipate cu motoare SAVIEM 797-05
Repararea placii de presiune. Material :se executa din fonta cenusie Fc 25 cu duritatea de 180-241 HB.
Conditii tehnice de reformare. Placa de presiune se reformeaza atunci cand prezinta rizuri sau crapaturi ale suprafetei de lucru ce nu dispar prin strunjire la cota de minimum 32±0,5 mm sau cand grosimea sa este sub cota de 32±0,5 mm.
Defecte. Defectele posibile pentru placa de presiune sunt : rizuri si uzuri pe suprafata de lucru, uzura sau deteriorarea locasului pentru parghia de debraere, uzura pentru boltul suportului, uzura supafetelor laterale de ghidare in carcasa, sparturi, rupture ale urechilor ghidajelor si bosajelor de centrare a resoartelor.
Tehnologia de reparare.
30
-rizurile se pot stabilii visual iar uzura prin masurarea cu sublerul. Aceste defecte se remediaza prin rectificare la o masina de rectificat plan sau prin strunjire fina la un strung parallel intr-un dispozitiv de prindere pana la disparitia lor respective cota minima 32±0,5 mm .
-uzura sau deteriorarea locasului parghiei se reconditioneaza prin frezarea locasurilor la cota de maxim 10,30mm si folosirea a doua saibe compresatoare cu grosimea 0,75-0,80 mm; saibele se vor asigura prin puncte de sudura.
-uzura gaurilor pentru boltul suportului se recomanda prin alezarea locasului la cote de Ø
mm respective cota 123 ± 0,05 mm, si folosirea unui bolt majorat coresounzator.
-uzura suprafetelor laterale de ghidare in carcasa se elimina prin incarcarea cu sudura oxiacetilenica urmata de ajustarea prin frezare la cota nominala.
-sparturile si rupturile urechilor ghidajelor si bosajelor de centrare a arcurilor se reconditioneaza prin sudare oxiacetilenica urmata de ajustarea la nivelul de baza .
Repararea discului de frictiune.(Fig.1.4)
Materiale : inelul butucului se executa din otel de calitate OLC 35 tratament termic prin imbunatatita urmata de calire cu curenti de inalta frecventa; duritatea : 50-60 HBC.
Conditii tehnice de reformare. Inelul butucului se reformeaza cand przinta fisuri sau rupture. Acest reper nu se reconditioneaza ci se inlocuieste.
Repararea parghiilor de debraere.
Materiale :se executa din otel 15 CO8 aplicandu-se un tratament termic de cementare, calire; duritatea obtinuta trebuie sa fie de 60-63 HBC.
Conditii tehnice de reformare: fisuri, sparturi ale corpului parghiei ,indifferent de marime si de pozitie; ruperea parghiei.
Defecte: uzura suprafetei de actionare; uzura locaselor pentru bolturile de ghidare; uzura suprafetelor laterale in zona de contact;
Tehnologia de reparare.
-uzura suprafetei de actionare se elimina prin materiale cu pulberi urmata de rectificare la cota nominala 11mm respectand cota de R 8 la 72mm si 11mm.
-uzura locaselor pentru boltul de ghidare se reconditioneaza prin alezare la cota Ø
mm si folosirea de bolturi majorate la cota Ø mm. Dupa alezare, locasele se vor prelucra prin calibrare; se va respecta cota 16,5± 0,05 mm intre ax. Evident se va aleza corespunzator si carcasa.
-uzura suprafetelor laterale in zona de contact se reconditioneaza prin rectificarea ambelor suprafete respectand cota de minim 8,50 mm si folosind a doua saiba corespunzatoare cu grosimea 0,500-0,525 mm sau prin incarcarea cu sudura electrica urmta de rectificare la cota nominala.
31
Bibliografie :
1.Fratila,G. Calcululul si constructia autovehiculului.Editura didactica si pedagogica,Bucuresti , 1977 .2.Rus,I. s.a. Automobile. Editura Todesco,Cluj-Napoca,2000.3.Untaru,M. Calculul si constructia automobilului.EDP,Bucuresti,1968.4. http://www.scritube.com5.http://www.scrib.com