FAC. DE INGINERIE MECANICĂ Dep. de Autovehicule şi Inginerie Mecanică

PROIECTla

Construcţia şi calculul automobilelor – II

Tema: Mecanism de ghidare cu 4brateFrâna cu tambur pentru autocamion, Gu=12t,

MAC,183kw/2500rpm

Student: Endre MOZESSecţia AR –ZIAnul IV, grupa 1181

Îndrumător: prof.dr.ing. Ion PREDA

Îndrumător: prof.dr.ing. Ovidiu CÂMPIAN

Anul universitar 2011-2012Semestrul I

Cuprins

Notă:Textul scris pe fond galben va fi modificat de dvs. în concordanţă cu tema primită şi cu

cadrul didactic îndrumător:1181...1184 – Ovidiu Câmpian1781 – Ion Preda 1481, 1482 – Ion Preda1483 – Ovidiu Câmpian1484 – Viorel Vulpe1483 – Gheorghe Ciolan

1 STUDIU DE NIVEL PRIVIND MECANISMELE DE GHIDARE A ROŢILOR

1.1 FUNCŢIUNILE SUSPENSIEI

Suspensia automobilului realizeaza legatura elastica cu amortizare intre puntile automobilului si cadru sau caroserie, micsorand sarcinile dinamice si amortizand vibratiile rezultate in urma actiunii componentelor verticale ale fortelor de interactiune dintre roti si drum.

Viteza de deplasare a automobilului pe drumuri cu suprafat neregulata este limita in primul rand de calitatile suspensiei si in al dilea rand de puterea motorului. Prin imprimarea caracterului dorit al oscilatiilor, suspensia, alaturi de mecanismul de ghidare al puntii, influenteaza maniabilitatea, manevrabilitatea si stabilitatea automobilului, elemente care impreuna definesc tinuta de drum a automobilului.

1.2 FUNCŢIUNILE MECANISMULUI DE GHIDARE

Mecanismul de ghidare asigura transmiterea fortelor si a momentelor de la rotiile motoare la cadrul sau caroseria automobilului. Dupa modul de transmitere a fortelor si a momentelor de la punte la cadru, puntile motoare pot fi:

Punti motoare la care fortele si momentele se transmit prin arcurile suspensiei

Punti motoare la care fortele se transmit prin arcurile suspensiei, iar momentele prin bare de reactie

Punti motoare la care fortele si momentele prin bare de reactie

1.3 GEOMETRIA DIRECŢIEI ŞI POSIBILITĂŢI DE REGLARE

1.3.1 Unghiurile roţii

Unghiul de cadere al rotii Unghiul de convergenta al rotii

Unghiul de cadere sau de carosaj al rotii reprezinta inclinarea planului rotii fata de planul longitudinal al automobilului. Efectulsau, stabilizator se manifesta prin impiedicarea tendintei rotilor de a oscila in limita jocului din rulmentii butucului. Datorita unghiului de cadere, componenta axiala a reactiunii normale tinde sa impinga butucul rotii spre interior, ceea ce face sa dispara jocul din rulmenti, si descara piulitele din capatul fuzetei. De asemenea, prin micsorarea distantei dintre roata si pivot, momentul fortelor de rulare, care tind sa roateasca roata in jurul pivotului, scade, micsorandu-se astfel momentul necesar bracarii rotilor.

Unghiul de convergenta al rotilor este format in plan orizontal de planul rotii cu planul longitudinal al automobilului. Marimea convergentei se exprima, de obicei, prin diferenta distantelor dintre planele jantelor, in plan orizontal, masurate in fata si spatele ale puntii. Convergenta rotilor se prevede in scopul micsorarii tendintei de deschidere al acestora datorita unghiului de cadere. O convergenta prea mare provoaca o uzura accentuata a pneurilor pe flancurile exterioare, astfel incat se impune ca in timpul mersului rectiliniu rotile sa aiba tendinta sa ruleze paralel.

1.3.2 Unghiurile pivotului

Unghiul de inclinare longitudinala a pivotului Unghiul de inclinare transversala a pivotului

Unghiul de inclinare longitudinala a pivotului reprezinta inclinarea fata de verticala a axei pivotului, in asa fel ca prelungirea axei sale intalneste calea in punctul, situat inaintea punctului de contact roata-cale. Marimea unghiului de fuga poate fi exprimata si prin distanta, care reprezinta lungimea bratului sub care actioneaza forta laterala. Daca un automobil se deplaseaza in curba, in centrul sau de greutate actioneaza forta centrifuga, echilibrata de reactiunile laterale la puntile automobilului si aplicate in punctele de contact ale rotilor cu calea. Datorita inclinarii longitudinale a pivotului, reactiunea cu componentele ale rotilor din stanga si din dreapta dau nastere la un moment tabilizator dat de relatia.

Unghiul de inclinare transversala a pivotului este unghiul format de axa pivotului si verticala, masurat in plan transversal. Rolul acestui unghi este ca si al celui de fuga, de readucere a rotilor dupa efectuarea virajului in pozitia corespunzatoare mersului rectiliniu si de a mentine aceasta miscare. Datorita virarii rotii in jurul pivotului inclinat, centrul ei tinde sa se deplaseze in jos cu marimea. Deoarece roata se sprijina pe cale, aceasta coborare nu este posibila, rezultand o ridicare a pivotului, respectiv a puntii cu marmea.

1.3.3 Deportul pneumatic, longitudinal şi transversal

Analiza gradelor de libertate necesare unei roţi/punţi rigide, se realizează de cătremecanismul de ghidare prin preluarea forţelor şi momentelor corespunzătoare acestor grade delibertate ce trebuie îngrădite, rezultă mecanismul de ghidare trebuie să fie suficient de rezistent pentru a prelua forţele maxime ce pot apărea în timpul deplasării.Deportul – aduce complicaţii mari constructive, deoarece punctul de aprindere al portfuzetei de braţele mecanismului de ghidare trebuie împins mult în roată

1.4 TIPURI DE MECANISME DE GHIDARE STUDIATE

1.4.1 Exemple de mecanisme de ghidare studiate

1.4.2 Analiza comparativă: avantaje – dezavantaje

Avantaj: raport pret-calitate ridicat, intretinere usoare, posibilitati de deteriorare scazuteDezavantaj: gabarit mare, greutate mare, montare complexa

1.5 ANALIZA CINEMATICA A MECANISMULUI DE GHIDARE ALES

Scara 1:10

2 STUDIU DE NIVEL PRIVIND FRANA CU TAMBUR

Eforturile depuse pentru evolutia sistemului de franare in ultimii ani s-au concentrate inspecial asupra rolului pe care il are sistemul de franare in cadrul sigurantei active aautomobilului. Astfel, s-a micsorat spatial de franare prin repartizarea fortelor de franareproportional cu sarcina static si dinamica pe punti, s-au imbunatatit stabilitatea miscarii simanevrarea automobilului in timpul procesului de franare prin introducerea dispozitivelorde antiblocare cu comanda electronic, fiabilitatea si siguranta in functionare au fost sporitedatorita crearii unor materialecu calitatii functionale superioare, prin marirea numarului decircuite de actionare si proliferarii franelor suplimentare pentru incetinire.Tipul franei:

-Simplex - cu deplasare egala a sabotilor - cu deplasare independenta a sabotlor

-Duplex-Duo-duplex-Servo

Constructia franelor cu saboti si tambure-

Un indice general de apreciere a franelor este coeficientul de eficacitate Cp, respective Cs alsabotului si care reprezinta raportul dintre forta periferica U si forta de actionare S. Acestcoefficient depinde de modul de amplasare si actionare ale sabotului franei.Elementele de actionare ale sabotilor sunt cilindrii hidraulici care actioneaza direct asuprasabotilor sau servocamerele pneumatic care actioneaza prin intermediul unor came asuprasabotilor. Servomecanismul pneumatic actioneaza prin tija, asupra parghiei si arborelui,rotind cama, astfel incat sabotii sa fie apasati pe tambure, realizand franare. Reglarea joculuidintre tambur si sabot se efectueaza cu mecanismul format din surubul si melcul, astfel incatsa se schimbe unghiul dintre panghia si cama. Mecanismul de actionare pneumatic seutilizeaza pe autovehicule si remorci grele.

Fig.2.1 Saboti cu actionare mecanica prin cama

Fig. 2.2 Frana cu saboti

Fig, 2.3 Sabot

Fig. 2.4 Frana cu tambur pentru autocamion cu 2 axe

Fig. 2.5 Frana cu saboti Fig. 2.6 Saboti

3 MATERIALE ŞI TEHNOLOGII UTILIZATE LA CONSTRUCŢIA FRANA CU TAMBUR

3.1 TIPURI DE MATERIALE UTILIZABILE

Tamburele: fonta cenusie simpla sau aliata (cu molibden, nichel sicrom) si uneori, din tabla de otel ambutisata sau combinate, compusedintr-un disc de otel (OL50) si o bada din fonta

Saboti: tabla de otel, fonta si mai rar din aliaje de aluminiu. Suprafata de lucru a sabotului esteacoperita cu o garnitura de frictiune .

Garniturile de frictiune: sunt executate de obicei, dintr-un material analog cu materialulutilizat lagarniturile de frictiune de la discurile ambreiajelor.

Niturile de fixare a garniturilor pe saboti: se executa dintr-un material moale( cupru sau alama ) pentru ca la uzura garniturii de frictiune sa nu deterioreze suprafata de lucru a tamburului.

Cilindrii pompelor centrale si ai pompelor receptoare ale mecanismelor: de actionarte hidraulica sunt executati din fonta cenusie.Pistoanele pompelor centrale si ale pompelor receptoare din aliaj de aluminiu.

Banda: se executa, de obicei, din otel OLC 45 cu grosimea de 1,5....2,5 mm

3.2 TIPURI DE MATERIALE ALESE

3.3 MODURI DE PRELUCRARE ALESE

Exemplificaţi cu schiţe de mână, scheme şi fotografii.

4 MODALITĂŢI DE DETERIORARE A SUBANSAMBLULUI DE PROIECTAT

Exemplificaţi cu fotografii realizate de dumneavoastră efectele cauzelor normale şi anormale de deteriorare (cum arată piese defecte).

4.1 CAUZE NORMALE ALE DETERIORĂRII

Pornind de la fiecare cauză normală enumerată de defectare, indicaţi ce calcule de dimensionare sau de verificare ar trebui realizate.

4.2 CAUZE ANORMALE ALE DETERIORĂRII

Indicaţi câteva greşeli frecvente de deteriorare accidentală a subansamblului proiectat. Precizaţi câteva cauze accidentale pe care le-aţi observat sau păţit dumneavoastră.

Pornind de la fiecare cauză anormală de defectare enumerată, indicaţi ce măsuri ar trebui să se ia în exploatare pentru ca acestea să nu apară.

5 JUSTIFICAREA SOLUŢIEI CONSTRUCTIVE ALESE ŞI CALCULUL SUBANSAMBLULUI PROIECTAT

5.1 JUSTIFICAREA SOLUŢIEI CONSTRUCTIVE

Indicaţi de ce aţi ales această soluţie constructivă. Cărui segment de piaţă vă veţi adresa cu produsul proiectat de dumneavoastră? Ce raport calitate-preţ doriţi să obţineţi? Cum estimaţi complexitatea operaţiilor de întreţinere şi reparaţii?

5.2 ALEGEREA REGIMURILOR DE CALCUL

5.3 CALCULUL LA ...

5.4 CALCULUL LA ...

5.5 CONCLUZIE PRIVIND CALCULUL

(piese supradimensionate, piese subdimensionate, acţiuni de corectare, etc.)

5.6 IDENTIFICAREA UNEI MODALITĂŢI DE CREŞTERE A CALITĂŢII SUBANSAMBLULUI PROIECTAT

5.7 IDENTIFICAREA UNEI MODALITĂŢI DE REDUCERE A COSTULUI SUBANSAMBLULUI PROIECTAT

6 CONCLUZII

6.1 PROBLEME ŞI DIFICULTĂŢI ÎNTÂMPINATE ŞI REZOLVATE

6.2 ASPECTE ORIGINALE ALE SOLUŢIEI CONSTRUCTIVE

6.3 COMPARAŢIE CU ALTE PRODUSE SIMILARE

6.4 CÂTEVA LUCRURI ÎNVĂŢATE PRIN REALIZAREA PROIECTULUI

7 BIBLIOGRAFIE

1 Untaru,M.ş.a. Calculul şi construcţia automobilelor. E.D.P., Bucureşti, 1982.

2

3

4

5

6

7

8

8 ANEXE

8.1 MATERIALE DOCUMENTARE CONSIDERATE FOARTE INTERESANTE

8.2 PLANŞE

8.2.1 Schema cinematică a mecanismului de ghidare / corelare

Realizaţi cu creionul desenul de ansamblu la scara 1:10 (sau 1:20).Folosiţi creioane colorate pentru a scoate în evidenţă poziţiile mecanismului.

8.2.2 Desen de ansamblu

Realizaţi cu creionul desenul de ansamblu la scara 1:10 (sau 1:20).

8.2.3 Desen de execuţie

Realizaţi cu creionul, la scara 1:1, desenul de execuţie al unei piese convenite cu cadrul didactic îndrumător.

8.3 MODEL 2D (PLAN) SAU 3D (TRIDIMENSIONAL) REALIZAT PE CALCULATOR

Realizarea unor desene sau modele cu ajutorul programelor CAD va fi apreciată suplimentar.

Mult succes!