mecanisme si organe de masini_standardizarea ,asamblari nedemontabile

Mecanisme i Organe de Maini

StandardizareaAsamblri

nedemontabile

4.1.Standardizarea

4.1.1. Standardizarea - Definire

Standardizarea, n context industrial i tehnologic, este un proces de stabilirea unui standard tehnic ntre entiti aflate n competiie pe pia, aceasta producnd beneficii fr a altera competiia.

Exemplu: Standardizarea poate fi privit i ca un mechanism economic utilizatpentru optimizarea utilizrii economice a resurselor rare, de exemplupdurile.

Conform ghidului ISO/CEI 2:1996Standardizarea este o activitate prin care sunt stabilite, pentru- probleme reale sau poteniale;- obiecte reale sau imaterialeprevederi destinate unei utilizri comune i repetate, urmrind obinerea unui

grad optim de ordine ntr-un context dat.Produsul final al acestei activiti este standardul:- document realizat de factori interesai in folosul general;- prin consens voluntar;- aprobat de un organism de standardizare.

4.1.Standardizarea

Exemple privind semnificaiile standardizrii

n contextul tiinelor sociale standardizarea nseamn de obicei stabilirea de standarde de diferite tipuri pentru mbuntirea eficienei aciunilor i interaciunilor. Un exemplu este standardizarea procedurilor judiciare.

n contextul transmiterii i schimbului de informaii n mediul de afaceri standardizarea se refer la procesele de dezvoltare a schimbului de date caracteristice acestui mediu.

n medicina naturist standardizarea se refer de exemplu la concentraia de substan activ aflat ntr-o cantitate de material prelucrat

n statistic standardizarea se refer la conversia mrimilor la valori standardizate

n teoria cercetrii experimentale standardizarea se refer la msurtori sau evaluri realizare n condiii care pot s fie repetate oricnd.

n activitatea de management (planificare i control) standardizarea se refer la definirea produselor, proceselor de fabricare sau achizitionarea acestora.

n activitatea de protecie a mediului standardizarea se refer la nivelele admisibile de noxe din atmosfer, sau a gradului de puritate a apelor

n activitatea de proiectare a organologiei de maini standardizarea se refer la forma, dimensiunile, materialele i condiiile de calitate ale componentelor ma inilor

Standardizarea produselor tehnice si bunurilor de larg consum se refer la definirea produselor din punct de vedere al formei, condiiilor tehnice de rezisten i calitate, condiii de ambalare, i livrare ca produs finit sau semifabricat.

4.1.Standardizarea

Avantajele standardizrii:

promovarea raionalizrii i asigurarea calitaii n economie, tehnic, tiin, administraie i servete la creterea securitii oamenilor i a obiectelor;

contribuie la creterea calitii n toate sectoarele vieii; continuul standardelor ine seama de necesitile generale sau particulare; obinerea unei mai bune adaptri a produselor, proceselor i serviciilor la

scopurile crora le sunt destinate; prevenirea barierelor din calea comerului i uurarea cooperrii tehnologice

internaionale; creerea de norme comune de acceptabilitate pe pia a produselor indiferent

de zona geografic sau comercial de fabricare i comercializare a produselor.

Obiectivele standardizrii:

asigurarea aptitudinii de utilizare a unui produs, proces sau serviciu; controlul varietii, comoditatea de utilizare, compatibilitatea,

interschimbabilitatea; sntatea, securitatea, protecia mediului; protecia unui produs; nelegerea mutual; performanele economice i comerul.

4.1.Standardizarea

Principiile activitii de standardizare sunt: Formarea cadrului legislativ n domeniul standardizrii; Aplicarea practicilor internationale i europeane n domeniul standardizrii; Asigurarea standardizri voluntare; Dezvoltarea sistemului de asigurare informaional Reguli de elaborare a standardelor: Activitatea este voluntar. Oricine are posibilitatea de a colabora la realizarea unui standard. Publicabilitatea. Toate propunerile de standardizare i proiectele de standarde sunt supuse

dezbaterilor ntre parteneri. Partenerii pot fi:- fabricani sau consorii de fabricani de produse (ex. societi productoare de rulmeni, etc.);- fabricani i utilizatori ai produselor (de ex. produse i echipamente de serie comandate de ctre clieni;- instituii abilitate s emit tipuri de reglementri (ex. ministerul mediului, societile de asigurri).

Participarea tuturor factorilor interesai. Uniformitatea i noncontradicia (principiul brainstorming-ului). Utilizarea instrumentelor disponibile. Veridicitatea. Un standard trebuie s reflecte realitatea, pe baza cunoaterii la momentul redactrii

acestuia.

Aplicarea n interesul general. Standardele trebuie s fie astfel construite nct s poat fi aplicate n interesul general

Nivelului tehnicii. Standardizarea se desfsoar pe baza cunoaterii realizrilor tiinifice la momentul elaborrii lor;

Situaia economic. La elaborarea standardelor se analizeaz i se evalueaz efectele economice ale acestora.

Internaionalitatea. Este necesar existena standardelor internaionale i a standardelor europene EN(European norm).

Standardele pot s fie de facto acestea avnd ca rezultat uurarea activitii i de jure, nsemnnd c acestea trebuie s fie respectate datoritconstrngerilor legale cu caracter obligatoriu

4.1.Standardizarea

4.1.2. StandardulStandardul este un termen generic care se refer la anumite criterii, constrngeri,

recomandri practice, documente, etc., care reglementeaz cantitativ i calitativ o anumit activitate: proiectare, fabricare, distribuie de produse, reguli de utilizare, coordonarea unei afaceri, art, profesie, etc..

Directiva ISO/CEI Partea 2:2001- Standardul este un document, stabilit prin consens i aprobat de un organism recunoscut, care furnizeaz, pentru utilizri comune i repetate, reguli, linii directoare sau caracteristici pentru activiti sau rezultatele lor, n scopul obinerii unui grad optim de ordine ntr-un context dat.

4.1.2.2. Tipuri de standardeConform clasificrilor se pot meniona patru tipuri mari de standarde: Standarde de prescripii fundamentale care se refer la terminologie,

metrologie, convenii, semne i simboluri etc. Standarde pentru metode de ncercare i pentru analiz care msoar

caracteristicile; Standarde care definesc caracteristicile unui produs (standard de produs) sau

a unei specificaii pentru un serviciu (standarde pentru activiti de servicii) i pragurile de performan ce trebuie atinse (utilizare adecvat, interfaa i interschimbabilitatea, sntate, securitate, protecia mediului, contracte standard, documentaia ce nsoete produsele sau serviciile etc.);

Standarde de organizaie care se refer la descrierea funciilor unei companiii la relaiile dintre acestea, ct i la structurarea activitilor (managementuli asigurarea calitii, mentenana, analizele de valoare, logistica, managementul calitii, managementul proiectelor sau al sistemelor, managementul produciei etc.)

4.1.Standardizarea

4.1.3. Organisme de standardizare

Organisme internaionale de standardardizare

ISO. International Organization for Standards este o organizaie internaional non-guvernamental de standardizare, creat n 23 Februarie 1947, compus din diferite organizaii naionale. Organizaia realizeaz standarde industriale i comerciale valabile n lumea ntreag.

IEC. International Electrotehnical Commission este un organism internaional creat la 26 iunie 1906 abilitat s standardizeze activitatea din domeniul electric, electronic i a tehnologiilor asociate.

ITU. International Telecommunication Union este organizaie internaionalcare a fost creat n 17 mai 1865 la Paris, pentru a standardize i regulariza radio itelecomunicaiile internaionale.

4.1.Standardizarea

Organisme regionale (europene ) de standardizare

CEN. European Committee for standardization sau Comit Europen de Normalization este o organizaie non-profit a crei misiune este de a susine economia european n comerul modial, bunstarea cetaenilor Europei i mediul. CEN a fost fondat n 1961 (EN standards)

CENELEC. European Committee for electrotehnical, Comit Europen de Normalization Electrotechnique este o organizaie non-profit care a fost creat n 1973 ca responsabil pentru standardizarea din domeniul ingineriei electrice.

ETSI. European Telecomunications Standard Institute este tot un organism independent non-profit care are ca obiect de activitate standardizarea n domeniul industriei telecomunicaiilor (fabricani i reele de operare) Organismul a fost creat de European Conference of Postal and Telecommunications Administrations (CEPT) n 1988.

IRMN. Institute for Reference Materials and Measurements a fost creat n 1957, devenind operaional n 1960 i redenumit n 1993. Institutul se ocup de standardizarea procedurilor de msurare pentru materiale, siguranahranei si poluarea mediului.

4.1.Standardizarea

Organisme naionale pentru standardizare

ASRO. Asociatia de Standardizare din Romnia, ca organism naional de standardizare, a luat fiin n 1998, nlocuind Institutul Roman de Standardizare creat n 1970. Cronologic, primele standarde au fost adoptate n Romnia n 1937 de ctre AGIR (Asociaia General a Inginerilor din Romnia), iar primul organism naional de standardizare a fost creat n 1948 (Comisiunea de Standardizare).

n prezent ASRO este membru cu drepturi depline la CEN, CENELEC, CEI, ISO i membru observator la ETSI.

DIN. Institutul de Standardizare German (Deutsches Institut fr Normung), a fost nregistrat pentru prima dat n 1917 (cu denumirea originar Normenausschuss der deutschen Industrie DANI- Comitetul de Standardizare al Industriei Germane), transformat n 1926 n Deutscher Normenausschuss- Comitetul de Standardizare German. n 1975, DNA a fost redenumit DIN, cu scopul de a reprezenta intereselegermane la nivel european si mondial.

AFNOR. Asociaia Francez de Standardizare (Association Francaise de Normalisation) BSI Institutul Britanic de standardizare (The British Standard Institution) a fost fondat n

1901, cu scopul de a face industria britanic mai competitiv. BSI Group opereaz n prezent n patru direcii: BSI British Standards, BSI Management Systems, BSI Product Services i BSI Entropy. n Marea Britanie BSI Group deine marca Kite Mark care este primul symbol al ncrederii, integritii i calitii (nsemnele British Standards). Productorii care au aceast marc asociat poduselor lor garanteaz criteriile cele mai aspre de calitate.

ANSI Institutul de Standardizare American (American National Standards Institute) A fost fondat n 1918 de cinci societi ale inginerilor i trei agenii guvernamentale, sub numele de American Engineering Standards Committee (AESC). Duma mai multereorganizri n 1969 a primit numele de ANSI.

4.2. Asamblri nedemontabile

Niturile, sudurile, adezivii i formele tip fal sunt elemente care realizeaz asamblri nedemontabile care din punct de vedere constructiv formeaz piese sau subansambluri de sine stttoare . Acestea rigidizeaz componente care nu mai pot fi separate dect prin deterioarare, tiere sau rupere, a prilor componente care au format ansamblul

Asamblarea nituit este realizat mbinnd piese prin intermediul unor elemente numite nituri.

Asamblarea sudat este o structur nedemontabil, care se realizeaz prin unirea a dou piese sau semifabricate, cu compoziii identice sau foarte apropiate care se realizeaz cu sau fr adaos de material, prin aducerea materialelor n stare topit sau plasticizat, realizndu-se rigidizarea acestora. Zona sudat poart numele de sudur.

Asamblarea prin lipire se realizeaz ntre dou piese din materiale nesudabile, sau care au compoziie chimic i structur diferit: metale-carburi metalice, aliaje din materiale refractare, aliaje din metale neferoase sau preioase, metal- material nemetalic, materiale nemetalice. Lipirea se face prin introducerea unui material de adaos sau a unui adeziv, care prin solidificare realizeaz fixarea celor dou piese aflate n contact. Lipirea se realizeaz prin intermediul unui aliaje de lipire, iar n cazul utilizrii unui adezivi lipirea mai poart numele de ncleiere.

Asamblarea prin fluire este operaia prin care dou piese, confecionate din tabl subire, sunt asamblare. Asamblarea se face prin ndoirea relativ a uneia din piesele de tabl peste cealalt, formnd n acest fel o legtur fix, nedemontabil.


4.2.1. Nituri i asamblri nituiteNiturile, sub forma convenional din figur, sunt utilizate n asamblrile din

industria aeronautic, echipamente de transport i alte tipuri de asamblri. Acestea asigur fixarea rigid a elementelor asamblate i permit realizarea de subansambluri care pot s fie solicitate la eforturi mari.

Utilizarea niturilor a fost nlocuit n mare msur de suduri, de exemplu n cazul structurilor de rezisten sudate pentru locuine, a vapoarelor, recipienilor, sau a structurilor de rezisten a podurilor, sau prin lipiri i ncleieri, de exemplu plcile de ferodou pe suporii saboilor sau plcuelor de frn.

Tehnologiile moderne au impus tehnologiile de nituire ca elemente de asamblare n domenii ca:

- industriei automobilului;- electronic i electrotehnic;- industria mobilierului;- a calculatoarelor i mainilor de calculat i marcat;- automatizari, etc.

Avantaje:- fiabilitatea elementelor de asamblare- tehnologii de nituire de mare vitez, cu peste 1000 de elemente asamblate pe or i

preul de cost sczut.

Dezavantaje:- asamblri nedemontabile i n cazul n care un element al ansamblului se

defecteaz, ntregul ansamblu trebuie nlocuit. Exemple sunt motorele electrice capsulate, asamblate prin nituire, la care, chiar dac apare un defect minor la un contact, sunt nerecuperabile.


4.2.1.1. Materiale i forme constructive

Niturile se confecioneaz din materiale deformormabile la rece sau la cald. oeluri carbon de uz general, oeluri de mbuntire, sau oeluri slab aliate; aluminiu sau cupru primar; aliaje de aluminiu cu magneziu, siliciu sau cupru; aliaje de cupru cu zinc i plumb; materiale plastice.Din punct de vedere tehnologic procedeul de nituire depinde de forma i

dimensiunile nitului.n general nituirea se execut la rece pentru nituri de orice form i de

dimensiuni mici.Niturile pline de dimensiuni mari, d > 10 mm, se nituiesc la cald.

4.2. Asamblri nedemontabileFormele constructive ale niturilor depind de elementele care se asambleaz i de modul n

care se realizeaz asamblarea. Se disting dou grupe de nituri. Nituri la care n procesul de nituire accesul este posibil pe ambele pari

ale asamblriiPoziionarea nitului poate s fie oricum fa de piesele care se asambleaz:- nituri pline care sunt utilizate cu precdere n cazul asamblrilor de mare rezisten i

etanare (exemplu la asamblarea elementelor de fuselaj din industria aeronautic;- niturile semitubulare sunt cele mai utilizate nituri n ansamblurile industriale, datorit

forelor de deformare reduse din zona tubular. (exemplu: asamblarea de materiale cu rezistene mecanice mecanice reduse sau chiar materiale diferite, de exemplu oel i materiale plastice;

- niturile tubulare sunt utilizate n cazul asamblrii de materiale plastice, piele, lemn, textile sau alte materiale cu rezisten mecanic redus;

- niturile spintecate sau crestate suntutilizate pentru asamblarea unor metaleextrem de moi;nituirea realizndu-se prin amprentarea celordou gheare n materialul de baz;- niturile autodeformabile se folosesc deasemenea n cazul asamblrii de metale cuun grad mare de deformabilitate. n timpulnituiri se produc dou efecte: rsfrngerea zoneitubulare a nitului i deformarea materialuluiasamblarii prin mpingerea acestuia sub form decap de nit;

- niturile mam-tat sunt folosite laasamblarea materialelor de tip plastic, lemni n general a materialelor fragile, astfel nctn urma nituirii pericolul de a crpa este minim.


Nituri la care accesul se face numai dintr-o singur parte- nituire n zon nchis

Niturile se folosesc n cazul structurilor sau asamblrilor la care operatorul are acces numai ntr-o parte a asamblrii.

n acest caz deformarea capului de nit, pentru realizarea nituirii, se realizeaz n zona neaccesibil. Nitul se introduce n guri practicate prin zona accesibil i printr-un procedeu de tragere sau mpingere, un element intermediar deformeaz capul nitului, realizndu-se nituirea.

Exist dou tipuri:

- nituri cu deformarea capului prin tragere, pop;

nituri cu deformare prin batere.


4.2.1.2. Dimensionarea niturilor

Solicitare perpendicular pe axa niturilorIpoteze:- nitul este plin cu diametrul d, diametrul nitului este egal cu cel al gurii;- sarcina exterioar este repartizat uniform pe niturile i piesele care realizeaz asamblarea.n condiiile n care materialele permit o strngere a nitului astfel nct fora de ncrcare la

traciune a asamblrii s fie preluat prin forele de frecare, dimensionarea nitului se realizeaz din condiiile de rezisten la traciune.

unde F este fora care silicit asamblarea, - coeficientul de frecare i n- numrul de nituri.Dac fora de strngere se reduce n timp sau materialele nu permit o strngere suficient, fora

de ncrcare solicit nitul la forfecare i strivire. Forfecarea corpului niturilor apare nseciunea transversal i tensiunea deforfecare este

Strivirea apare la suprafaa de contactdintre nit i materialele care sunt asamblate.

unde este tensiunea admisibil lastrivire a nitului sau n cazul asamblrilor eterogenea materialului cel mai moale. Din relaie sedetermin grosimea minim s a pieselor ceresunt nituite.

attdn

F

=

2

4

aff dnF = )(42

( ) ass nsdF =as


Solicitare perpendicular pe axa niturilor

Ipoteze:- nitul este plin cu diametrul d, diametrul nitului este egal cu cel al gurii;- sarcina exterioar este repartizat uniform pe niturile i piesele care realizeaz asamblarea.

n cazul solicitrii n care fora este paralel cu axa niturilor apar urmtoarele tipuri de solicitri:

Efortul la traciune din corpul nitului, neglijndu-se fora de pretensionare din nit, este

Forfecarea capului nitului :

Efortul la strivire dintre nit i piesele nituite

Efortul calculat se compar cu materialul celmai puin rezistent.

attd

F

=

2

4

aff dhnF = )(4

( )[ ] ass dDnF = 22


Solicitri din piesele nituite

n cazul pieselor asamblate prin nituire i solicitate la traciune perpendicular pe axa niturilor, solicitrile care apar n piesele nituite sunt:

Forfecarea pieselor n direcia sarcinii apare ntr-un plan paralel cu direcia sarcinii n seciunile , iar tensiunea de forfecare este

Din relaie se detemin distana pn la marginea tablei sau pasul dintre nituri pe direcia sarcinii.

Traciunea apare pe o direcie perpendicular pe direcia sarcinii, seciunile iar efortul la traciune este

unde efortul admisibil la traciune se refer la materialul cel mai puin rezistent.Eforturile calculate se compar cu eforturilematerialului cel mai puin rezistent al asamblrii.Din relaie se determin pasul niturilor nseciunea perpendicular pe direcia sarcinii.Pentru asamblari etane i la care se care orezisten mare, dimensionarea niturilor serealizeaz inndu-se cont de solicitrilesuplimentare care pot s apar n asamblare.

( )[ ] aff sdenF = 22

( )[ ] att sdtnF = 2


4.2.2. Suduri i asamblri prin sudare

4.2.2.1. Generalitai i consideraii tehnologice

Asamblrile prin sudare se comport castructuri monobloc, similare cu pieserealizate prin procedeele tehnologice deturnare sau prelucrri mecanice.Prin sudare se pot asambla piese de oricedimensiuni, putnd s aib perei cuorice grosime (Exemplu: construcii metalice,asamblarea elementelor de caroserie, realizarea

recipienilor, solidarizarea diferitelor organe de maini).Avantaje:- Pentru serii mici i unicate sunt maiieftine dect piesele turnate, n condiii de gabarit i de ncrcare similare. Sudarea

asigur rezisten i rigiditate foarte apropiate de piesele monobloc.

- Sudurile permit asocierea n cadrul unui ansamblu a materialelor diferite ca structura.

- Rigiditatea structurii este mare;- Asamblarea prin suduri este soluie alternativ de asamblare.Dezavantaje:- Dup sudare apar tensuni remanente, care pot s deformeze ansamblul, sau

chiar s conduc la fisurarea acestuia n zona sudurii sau zonele adiacente. Pentru evitarea sau diminuarea acestor efecte este indicat ca s se respecte indicaiile tehnologice care vor fi prezentate n continuare.


Sudabilitatea oelurilor

Sudabilitatea reprezint capacitatea unui material de a se mbina cu un alt material de aceeai compoziie sau cu compoziie asemntoare, n condiiile unei tehnologii de sudare i a condiiilor de funcionare.

Se disting dou criterii ale sudabilitii: sudabilitatea fizic i sudabilitatea tehnologic.

Sudabilitatea fizic exprim capacitatea particulelor materialelor pieselor de a realiza n zonele sudate legturi chimice. Aceasta depinde de coninutul procentual de carbon i inndu-se cont de cantitatea procentual a celorlalte elemente de aliere.

Pentru evaluarea acestui parametru se definete noiunea de carbon echivalentCe care pentru oeluri este determinat de relaia,

[%].Dac se consider o grosime maxim a elementelor asamblarii de s < 25 mm,

coninutul de carbon echivalent este Ce < 0,45%.Sudabilitatea tehnologic exprim capacitatea unui material de a se suda n

bune condiii printr-un anumit procedeu tehnologic. n cazul n care materialele sunt considerate nesudabile prin procedee convenionale, de exemplu oelurile nalt aliate al cror carbon echivalent este mult mai mare dect valoarea indicat de norme, exist posibiliti de a mrii pragul sudabilitii tehnologice . Unul din procedee prevede prenclzirea pieselor care urmeaz s fie sudate i rcirea extrem de lent a zonei sudate. n acest fel nu se creeze structuri incompatibile i cu granulaii de dimensiuni diferite, care n urma rcirii induc tensiuni mari, care conduc la fisurri.

1556

NiCuMoVCrMnCCe

++

++++=


Sudabilitatea altor materiale

S-a constatat c n condiii speciale pot s fie sudate i alte materiale, dar aciunea de sudare impune condiii tehnologice specifice fiecrui tip de material.

Fontele pot fi considerate ca fcnd parte din grupul materialelor care au carbonul echivalent peste limita de 50%. Din punct de vedere tehnologic operaia de sudare trebuie s respecte condiiile impuse la sudarea oelurilor nalt aliate.

Cuprul se sudeaz cu flacar oxiacetilenic, iar ca material de adaos se folosete aliaj de alam cu 5% argint sub strat de flux de azotat de amoniu .

Aluminiul i aliajele acestuia sunt greu sudabile datorit conductivitaii termice mari i oxidrii puternice.In general acesta se sudeaz prin sudur electric cu electrozi fuzibili i n mediu de gaz protector de argon.

Masele plastice se pot suda numai dac sunt termoplaste. Sudabilitatea acestora depinde de tipul materialului i se realizeaz prin nclzire local la temperatura de nmuiere i presare. ABS- ul se sudeaz prin introducerea unui solvent care dizolv materialul i la punerea n contact se refac o parte din legturile dintr-o structur monobloc.


4.2.2.2. Tehnologii de sudareCele mai frecvente tehnologii de sudare sunt urmtoarele: Sudarea prin topire se realizeaz aducnd n stare topit piesele n contact, fr s

se exercite presiune local asupra pieselor. Sudarea se face cu sau fr adaos de material. n urma topirii apar compui chimici comuni celor dou piese care n urma solidificrii le rigidizeaz.

n prezent sudarea cu arc electric este cea mai utilizat, existnd urmtoarele tipuri de procedee caracteristice:

Sudarea prin presiune se realizeaz fr material de adaos. Exist urmtoarele moduri mai des utilizate de realizare a sudurilor prin presiune:

- Sudarea prin nclzire i presare este caracterizat prin nclzirea local a zonelor n contact i presarea celor dou elemente prin intermediul dispozitivelor de apsare; se distig urmtoarele tipuri de suduri: cap la cap, prin puncte i n linie.

- Sudarea prin frecare este caracterizat prin creerea de fore de frecare ntre dou suprafee frontale, una fix i alta n micare de rotaie, peste care se suprapune fora axial; cldura degajat topesc local materialele n contact i sub aciunea forei de apsare, acestea se sudeaz.

Procesul tehnologic de sudare:- croirea i tierea tablelor la dimensiunile impuse, sau prelucrarea mecanic a pieselor tip

buc;- prelucrarea mecanic a rosturilor la forma cordonului de sudur;- realizarea sudurii prin procedeul ales.- detensionarea sudurii pentru eliminarea tensiunilor remanente;- Verificarea sudurilor se poate realiza n dou moduri: distructiv, prin ncercri fizico-

mecanice i nedistructiv prin verificarea sudurilor cu ultrasunete, raze Rengen, raze gamma, etc. .

4.2. Asamblri nedemontabile4.2.2.3. Forma si profilul suduriiPiese sudate cap la cap: existprofile de suduri reprezentative,care sunt aplicate pe urmtoareleforme de rosturi : rost n I, V, X, Vnclinat i formele formele derivaten , K, sau Y.

Piese sudate suprapus: sudurase execut ntre feele lateralei/sau frontale ale uneia din plcii suprafaa plan a celeilalte.n cazul sudurilor n T sudarease execut ntre feele plane aleplcilor care formeaz ansamblul.n ambele situaii sudurile senumesc suduri de col.

Acestea pot s aib n seciune urmtoarele forme:dreapt, cancav sau convex. Practic, din cauzaforelor de adeziune, coeziune i tensiune superficial,seciunile sunt concave sau convexe, figura 7.12, b i c.n cazul n care nlimea sudurii este aceeai peambele fee, din punct de vedere al rezistenei, suduraconcav este total nesatisfactoare, cea convex fiindconsiderat optim.


4.2.2.4. Calculul sudurilor Calculul sudurilor cap la capSe consider o sudura este de calitate bun, n condiiile unei solicitri statice la traciune,

rezistena cordonului de sudur poate fi considerat egal cu rezistena materialului de baz.

Considerente experimentale limiteaznlimea sudurii la valoarea maxima = 1,25s, fig 7.10, a. Dac sudurile sunt prelucrate mecanicastfel nct grosimea sudurii este egalcu grosimea tablelor sudate, estenecesar calculul sudurii. n general cordonul de sudur este perpendicular pe direcia forei i n condiii normale este

solicitat la traciune sau ncovoiere. Efortul la traciune este

unde: pentru profil rectiliniupentru profil circular , unde dm este diametrul mediupentru profilelor poligonale,.

Efortul la ncovoiere ntr-un plan perpendicular pe sudur este

Efortul la ncovoiere ntr-un plan paralel cu axa sudurii este

ntruct la capete se consider c sudura nu mai are proprieti fizico-mecanice identice cu cele din cordonul de sudur, lungimea sudurii se alege

at

s

tA

F =

slA ss =sdA ms =

= iis slA

ai

s

i

z

ii

sl

M

W

M ==

2

6

ai

s

i

z

ii

sl

M

W

M ==

2

6

sll s 2=

4.2. Asamblri nedemontabileIpotezele de calcul sunt urmtoarele:Indiferent de forma sudurii, mrimea de calcul a seciunii se consider n

raport cu forma teoretic, definit prin liniile punctate;

Indiferent de felul solicitrii, pentru toate tipurile de suduri de col, se consider c valoarea efortului unitar din sudur este limitat la valoarea admisibil a efortului la forfecare;

n cazul n care forele sunt paralele cu cordonul de sudur sau perpendiculare pe acesta, efortul dominant se consider forfecarea.

Dac feele sudate sunt la 90o, seciunea de forfecare este orientat la un unghi = 45o fa de acestea. Considerndu-se grosimea teoretic a cordonului de sudur pe cele dou fee s, lungimea seciunii de forfecare este ssa 707,0cos ==


Sudur de col lateral solicitat la traciune i ncovoierea) n cazul sudurii de col lateral solicitat la traciune (for paralel cu axa

sudurii) efortul al forfecare este

unde a i ls suntb) Dac sudura este solicitat de un moment ncovoietor, acesta este echilibrat

de cuplul de fore Fi care apare n cele dou suduri.

Cele dou fore ale cuplului solicitnd sudura la forfecare.

Daca apar ambele solicitriefortul total este dat deSuma eforturilor rezultateDin cele dou solicitri.

af

s

fal

F =

2

slls 2=ssa 707,0cos ==

sb

MF ii

+=

( ) afsi

falsb

M

+=


Sudur de col frontal supus la traciune i ncovoiereDac sudura este solicitat defora de traciune F iconsiderndu-se doucordoane de sudur.Tensiunea din sudur este,

n cazul n care sudurile sunt solicitatede un moment ncovoietor careacioneaz n planul acestora, fora i efortul de forfecare sunt:

af

s

fal

F

=2

sb

MF ii

+=

( ) afsi

falsb

M

+=


Sudur n T supus la traciune i incoviere

Se consider asamblarea n T cu sudur bilaterala) Suduri solicitate la traciuneEfortul la forfecare este

b) Suduri supuse la momentul ncovoietor ntr-unplan paralel cu sudurile, aciunea acestuia fiind nvecintatea cordonului de sudur, n sudur apardominante eforturile unitare de forfecare .

Dac lungimea L este mare sudura este solicitat la ncovoiere i forfecare.Efortul la ncovoiere este

iar efortul echivalent este

af

s

fal

F

=2

af

s

if

alL

M

=2

22

6

sz

ii

al

FL

W

M==

fafie +=22 3

4.2. Asamblri nedemontabile4.2.2.5. Suduri prin puncte

Sudura prin puncte este n prezent unuldintre cele mai utilizate tipuri de sudur,precdere n industria automobilului in general n industriile care opereazcu table subiri.Avantajele sudurii prin puncte, ncomparaie cu alte tipuri de suduri sunturmtoarele: se permite sudarea tablelorfoarte subiri i procesul de sudare sepreteaz la automatizare. n prezentaproape toat industria mondial a automobilului folosete roboi pentru

asamblrile prin sudur.Evaluarea portanei sudurii este relativ greu de realizat, aceasta depinznd de

calitatea punctelor de sudur, a materialului sudat i a tehnologiei de sudare.Convenional calculul se efectueaz considernd c punctele de sudur sunt

uniform ncrcate i lund n considerare solicitarea de forfecare a acestora.Efortul la forfecare este

unde n reprezint numrul punctelor de sudur i d diametrul acestora.

affdn

F

=

2

4


4.2.3. Asamblri prin lipire i ncleiere

Lipirea i ncleierea difer fundamental de sudare, ntruct temperatura care se realizeaz n zona de lucru este sub punctul de nmuiere al pieselor care se asambleaz.

Lipirea este o asamblare nedemontabil a unor piese, iar materialul pentru lipire este un aliaj n general neferos, care acioneaz ca un element de legtur ntre piesele care sunt lipite.

ncleierea este asamblarea nedemontabil la care materialul activ este un adeziv sau un ciment, prin intermediul cruia se realizeaz asamblarea


4.2.3.1. Asamblri prin lipire

Lipirea permite asamblarea de materiale cu structuri similare, dar i piese care au structuri diferite:

- oeluri cu compoziii diferite care nu pot s fie sudate;- oeluri cu materiale neferoase sau sinterizate, materiale i aliaje din materiale

neferoase;- materiale nemetalice care au un strat de acoperire de cupru, argint sau aliaje

ale acestora;Lipirea se utilizeaz pentru asamblarea pieselor cu grosimi mici (table sau

srme) i a pieselor cu temperaturi de topire sczute.n cazul pieselor complexe care sunt lipite cu diferite tipuri de materiale pentru

lipit, lipiturile se realizeaz n ordinea descresctoare a temperaturii de topire a materialului de lipit.

Asamblrile prin lipire nu necesit finisri sau acestea sunt minore.Dac se analizeaz o lipitur, n seciune se disting urmtoarele zone:Zona lipiturii, a crui grosime este recomandabil s fie s = (0,0250.05) mm.

Dac grosimea aliajului pentru lipire depete aceste limite i acesta nu are proprietai speciale de rezisten, exist posibilitatea ca ruperea s se realizeze ntr- un plan situat n masa acesteia.

Zona de aliere i difuzie, n care iau natere compui intermetalici i unde legturile formeaz o structur tridimensional extrem de rezistent.

Lipiturile sunt mprite n:- lipituri tari, la care temperatura de topire a materialului de adaos este peste

450 0C;- lipituri moi la care temperatura materialului este sub 450 0C.


Lipituri tari

n cazul lipiturilor tari temperatura de topire a aliajului pentru lipit este mai mare de 450 0C.

Acestea sunt: aliaje de cupru i argint cu temperatura de topire t = 780 0C i aliaje pe baz de nichel, cu temperatura de topire .

Pentru realizarea unei lipituri tari suprafeele trebuie curate pentru ca difuzia de material s se realizeze fr elemente de contaminare. n timpul procesului de lipire, fie c nclzirea se realizeaz la flacr, sau n cuptor, este necesar ca suprafeele care se lipesc s fie protejate cu fluxuri sau procesul s se realizeze n atmosfer neutr.

Lipituri moi

Lipiturile moi se realizeaz la temperaturi mai mici de 450 0C. Acestea au rezistene relativ mici. Se utilizeaz n cazul asamblrilor din table subiri ( conserve, radiatoare), i n industria electrotehnic i electronic ( peste jumtate din aplicaii), n industria bijuteriilor.

Lipiturile moi se realizeaz cu aliaje staniu, plumb, stibiu, cu temperatura de topire , dar i aliaje de antimoniu, zinc, aluminiu.

4.2. Asamblri nedemontabile4.2.3.2. Asamblri prin ncleiere

ncleierea permite asamblarea pieselor confecionate din aproape orice tip de material.

Similar cu asamblrile prin lipire grosimea stratului de adeziv trebuie s fie ct mai subire, s = (0,0250.05) mm.

Din punct de vedere chimic n zona ncleiat acioneaz mai multe tipuri de fore: Forele de coeziune moleculara care apar n stratul de adeziv; Forele de adeziune molecular care apar ntre adeziv i materialele care sunt

ncleiate.n cazul ncleierii, din cauza fenomenului de adsorbie moleculele de adeziv ptrund n

structura materialului de baz, iar din cauza forelor de adeziune se realizeaz meninerea adezivului pe suprata.

Teoretic un adeziv este cu att mai bun cu ct permite ca suma forelor de adeziune s fie egal cu suma forelor de coeziune.


Avantajele ncleierii sunt:- temperatura de realizare a ncleierii este suficient de mic pentru a nu se

produce modificri structurale n materialul de baz;- n sarcin tensiunile sunt egal repartizate pe ntreaga suprafa ncleiat, cu

concentratori minori la marginile suprafeelor n contact;- prin ncleiere se realizeaz suprafee netede i aspectuoase i care permit

reducerea frecrii fluide ( ex.: tuburile pentru lichide sau gaze, aripile de avion sau palele elicelor de elicopter).

- se pot ncleia piese foarte groase cu piese foarte subiri;- permit realizarea izolrii electrice sau a conductivitii;- realizeaz sisteme etane pentru fluidele care nu atac adezivul;- preul sczut al asamblarii.Dezavantajele adezivilor actuali sunt:

- temperatur n exploatare sunt limitate la intervalul de valori

- repararea unei asamblri lipite este neeconomic;- durabiliratea unor anumii adezivi este limitat.

( )CCt = 260...129

4.2. Asamblri nedemontabileAdezivii pot fi analizai dup urmtoarele criterii:- structura chimic a adezivului;- numrul de componente care formeaz adezivul;- temperatura la care se realizeaz ntrirea acestuia;- viteza de ntrire;- forma de livrare.Adezivi sub forma de pastaDin punct de vedere al numrului de componente adezivii sunt monocomponent sau formai din dou

componente.Adezivii monocomponent se ntresc la temperaturi mai ridicate. n funcie de tipul

adezivului temperaturile variaz ntre 95C i 260C.Adezivii bi-component se ntresc la temperatura ambiant;Exemple:Adezivi din rini epoxidice sunt cei mai utilizai adezivi n prezent. Cei din dou componente

presupun amestecul acestora nainte de a se realiza ncleierea, iar cel dintr-un singur component trebuie nclzit dup aplicare la 150 0C.

Adezivii anaerobici sunt formati dintr-un singur component i se ntresc n absena oxigenului. Acetia sunt folosii ca elemente de asigurare mpotriva desfacerii sau deplasrii ansamblurilor mecanice. Viteza de ntrire limiteaz utilizarea adezivilui la piese de dimensiuni mici.

Adezivii acrilici pot fi folosii n cazul suprafeelor necurate i degresate, fapt care permite utilizarea acestora la sistemele asamblate pe linii care au vitez mare, n condiii industriale obisnuite.

Adezivii ciano-acrilai se caracterizeaz printr-o vitez extrem de mare de ntrire.

Adezivi sub forma de film. Acestia sunt adezivi de tip monocomponent care se livreaz sub form de filme de adeziv depuse pe un strat protector care se ndeprtez dup depunere. Acestea au grosimi diferite si chiar forme diferite.

Adezivi sub form de pulberi care se depun electrostatic pe suprafeele care urmeaz s fie lipite.

4.2. Asamblri nedemontabile4.2.4. Asamblri (mbinri) prin fluire

Fluirea este operaia tehnologic de mbinare a pieselor din tabl prin fal.Falul este zona n care marginile ndoite ale tablelor sunt introduse una n cealalt i apoi

tasate.Exist urmtoarele forme de faluri, considerate de baz: falul simplu; falul dublu; fal cu mufe;Din punct de vedere a poziiei falului n raport cu tablele, acestea sunt: longitudinare, n care falul este n acelai plan cu tablele; perpendiculare pe planul tablelor;Din punct de vedere al aplicaiilor, fluirea se aplic n cazul a dou categorii: mbinri a tablelor pentru nvelitori; n aces caz se utilizeaz faluri perpendiculare pe

suprafaa nvelitorii. mbinri ale pieselor tubulare (cu aplicaii la tubulaturi din tabl, cutii de conserve); n

cazul pieselor cilindrice falul este culcat, exterior sau interior, figura 7.19, c.Pentru montarea capacelor conservelor se folosesc falurile de col, figura 7.19, e.Fluirea se poate realiza: manual (pentru aplicaii unicat sau n locuri unde procesul nu se poate mecaniza); automat ( n cazul industriei conservelor)

mecanisme si organe de masini_standardizarea ,asamblari nedemontabile

Documents