asamblari prin strangere
DESCRIPTION
StrangereTRANSCRIPT
-
ASAMBLARI PRIN STRANGERE
Prof.Dr.Ing. Ionelia VOICULESCU
-
STRANGEREA
Strngerea reprezint imobilizarea reciproc a dou sau mai multe componente, ca urmare a dezvoltrii unor deformri elastice i plastice puin extinse in componentele de asamblat.
-
Avantaje
comportare bun la sarcini dinamice; capacitate de lucru la sarcini i momente
mari; asigurarea unei bune centrri, att pentru
mbinrile conice ct i pentru celecilindrice;
simplitatea execuiei i lipsa organelor de asamblare intermediare.
-
Dezavantaje
montare sau demontare greoaie, care necesit dispozitive adecvate;
posibila distrugere a suprafeelor aflate n contact, la demontare;
strngere neuniform, datorit variaieimari a toleranelor de execuie a pieselor.
-
Domenii de utilizare
pri componente ale ansamblului arbore cotit;
mbinare fus - manivel; bandaje pe roi de vagoane; coroane ale roilor dinate; rulmeni; presarea bucelor sau lagrelor.
-
Tipuri de asamblari cu strangere
Dup modul n care se realizeaz strngerea celor dou suprafee n contact, mbinrile se pot mpri n dou grupe:
prin presare longitudinal prin presare transversal.Asamblarea prin strngere se poate efectua prin urmtoarele
metode: nclzirea piesei cuprinztoare nainte de montaj; rcirea piesei cuprinse nainte de montaj.
-
Tipuri de asamblri canelate
Asamblare prin presare longitudinal
Piesa cuprins este presat n piesa cuprinztoare pe direcie axial genernd n mbinare fore de frecare care asigur imobilizarea reciproc a celor dou piese.
-
Tipuri de asamblari cu strangere
Asamblri prin presare transversal.
Deplasarea suprafeelor n contact se produce pe direcie radial sau normal.
-
Tipuri de asamblri cu strngere
Asamblare prin presare transversal
-
Factori care influeneaz calitatea asamblrii
Operaiuni la asamblarea cu strngere.
Pentru a se putea realiza asamblri prin strngere este necesar ca, nainte de montaj, diametrul minim al arborelui s fie mai mare dect diametrul maxim al alezajului, adic s fie respectat condiia: dmin > Dmax.
-
Factori care influeneaz calitatea asamblrii
La asamblare, datorit introducerii forate a arborelui, diametrul acestuia se micoreaz n timp ce diametrul alezajului se mrete, ajungnd la aceeai valoare a diametrului de asamblare, da. Prin urmare, n suprafeele de contact apar presiuni care mpiedic deplasarea reciproc a acestora.
Pentru a se realiza o asamblare prin strngere este necesar ca forele de frecare care au luat natere datorit strngerii s fie mai mari dect forele exterioare care tind s desprind cele dou suprafee aflate n contact.
-
Calculul practic al mbinrilor prin strngere
In mod obinuit, asupra mbinrii prin strngere acioneaz fore axiale, care tind s deplaseze piesele una fa de cealalt n direcie axial (a), momente de rsucire (b) sau solicitare simultan cu fore axiale i momente de rsucire (c).
-
Elemente de calcul
Pentru calcule, forele sau momentele exterioare se consider cunoscute i se pune condiia ca presiunea p s genereze fore de frecare mai mari dect solicitrile exterioare.
Cnd asupra mbinrii acioneaz o for axial Fa, condiia asigurrii unei strngeri corespunztoare este ca fora de frecare s fie mai mare dect aceasta, adic:
ld
F ap - coeficientul de frecare dintre suprafeele n contact,d - diametrul suprafeei de contact, I - lungimea de asamblare (pentru strngeri mari se recomand I = 0,9d).
-
Elemente de calcul
Cnd asupra ansamblului acioneaz un moment de rsucire Mt trebuie ca momentul de frecare din mbinare s depeasc momentul exterior, adic:
ldM tp 2
-
Elemente de calcul
Cnd asupra ansamblului acioneaz simultan o for i un moment de rsucire, presiunea de strngere se determin din condiia ca forele de frecare s fie mai mari dect rezultanta forelor periferice axiale, adic:
ldFad
tM
p
222 )(
-
Factori de influenta
Coeficientul de frecare, , depinde de o serie de factori, printre care: procedeul de montare; presiunea aplicat, p; starea suprafeei n contact; felul ungerii.
-
Coeficientul de frecare
0,05-0,060,10-0,15- fr ungere (cald)
0,02-0,060,03-0,090,02-0,08- cu ungere (rece)Oel/aliaje uoare
0,07-0,090,13-0,18- fr ungere (cald)
0,07-0,120,09-0,170,06-0,14- cu ungere (rece)Oel/font
0,14-0,160,35-0,4- fr ungere (cald)
0,09-0,130,08-0,20,06-0,22- cu ungere (rece)Oel/oel
calcul
depresare
presare
Starea de ungere
Arbore/alezaj
-
Calcului deformaiilor
pentru arbore:
)( 21
2
21
2
2 1 dddd
Ep
d d
pentru alezaj:
)( 2221
2221
2 1 dddd
Ep
D d
-
Aspecte calitative
Deformaiile care apar la asamblarea cu strngere trebuie s fie sub limitele admisibile, pentru a prentmpina efectele duntoare amintite.
Pot fi luate msuri constructive, care s anuleze efectul deformaiilor excesive.
Uneori diametrul interior al piesei cuprinse poate fi executat mai mare chiar de la prelucrare.
-
Aspecte calitative
Practic, pentru diametre mari, la ajustajele presate toleranele de pe desen pot fi micorate cu o cantitate egal cu semisumastrngerilor maxime i minime, iar la ajustajele presate uor, micorarea se poate lua egala cu strngerea maxim.
In cazul pieselor aflate n micare de rotaie apare efectul de slbire a strngerii datorit aciunii forelor centrifuge, deoarece piesa cuprinztoare i mrete dimensiunile i astfel se micoreaz strngerea.
-
Distribuia tensiunilor
Distribuia tensiunilor unitare in mbinrile cu strngere
Distribuia presiunii de contact nu este uniform, prezentnd valori maxime n poriunile de capt datorit efectului de concentrare a tensiunilor (factor de concentrare ka = 2).
-
Msuri constructive i tehnologice n proiectarea asamblrilor cu strngere
Prin aplicarea unor msuri constructive pot fi diminuate efectele concentratorilor de tensiune, asigurnd elasticitatea zonelor critice i repartizarea uniform a tensiunilor.
a) ngroarea parial a arborelui; b) Rotunjirea muchiilor alezajului; c) Subierea alezajului;d) Practicarea canalelor de descrcare;e) Utilizarea unei buce presate sau turnate cu plasticitate mare
-
Msuri tehnologice
prelucrarea suprafeelor arborelui prin deformare plastic cu role (ecruisare);
nitrurarea, cementarea, clirea cu cureni de nalt frecven (CIF) a suprafeelor arborelui, pentru creterea duritii;
nclzirea piesei cuprinztoare / rcirea piesei cuprinse
-
Msuri constructive
Msuri constructive aplicate captului arborelui la asamblarea prin strangere.
-
Unghiul de degajare
Efectul unghiului de degajare asupra forei de presare la asamblarea prin strngere.
-
Msuri pentru reducerea uzurii suprafeelor presate
Pentru a micora uzura i forele de presare sau depresare se introduce, ntre suprafeele aflate n contact, ulei sub presiune pn la 2000 de atmosfere, prin intermediul unui orificiu practicat n arbore.
Injectarea de ulei sub presiune n arbore pentru depresare.
-
Msuri pentru reducerea uzurii suprafeelor presate
Injectarea de ulei sub presiune n alezaj pentru depresare.
-
Aspecte tehnice
Pentru o mbinare la care este necesar, n cazul montrii fr ulei, o fora de depresare de 10500 kgf, prin introducerea uleiului sub presiune la 200 atm fora de depresare scade cu 30 %, pentru o presiune de 800 atm scade cu 70 % iar pentru o presiune de 1000 atmscade la 250 kgf.
-
Aspecte cantitative
Ca mediu de depresare poate fi utilizat orice fel de ulei mineral, cantitatea necesar fiind de 10 g pentru 100 cm2 suprafa de contact, la o strngere de aproximativ 0,1 mm.
Presiunea de injectare trebuie s fie egal cu presiunea de strngere, s asigure lrgirea alezajului la mrimea comprimrii suprafeei exterioare a arborelui i s produc o lrgire a alezajului concomitent cu o comprimare a arborelui, egal cu suma asperitilor suprafeelor de contact.
-
Utilaje i dispozitive pentru presare
Prese universale Manuale Cu cremaliera Cu urub, Cu excentric;
Prese speciale Mecanice Pneumatice Hidraulice, Pneumo - hidraulice Electromagnetice Mecanice.
-
Materiale criogenice pentru strngere
Cu ajutorul mainilor termice speciale se pot obine temperaturi de pana la -100C, iar pentru subrcirea la temperaturi i mai sczute se utilizeaz medii fluide: acid carbonic solid (-78C); oxigen lichid (-182C); aer lichid (-190C); azot lichid (-195C).