ARBORI Clasificare 1. Dup form: - dup axa geometric longitudinal: - drepi - cotii - seciune: - diametru constant - diametru variabil - cu caneluri - seciune plin - seciune inelar Clasificare 2. Dup rigiditate (n funcie de turaia critic la care apare rezonana): - rigizi (nr < ncr) - elastici (nr > ncr) 3. Dup poziie: - orizontali - verticali - nclinai Clasificare 4. Dup funcionare: - dup rezemare: - static determinai - static nedeterminai - dup putere: - greu ncrcai - uor ncrcai - pentru scopuri speciale - dup modul de solicitare: - n principal la rsucire - rsucire i ncovoiere Clasificare Proiectarea formei arborilor Subansamblulesteformatdin:1arborelepecareestemontatroatadinat2i semicuplajul3;transmitereamomentuluidetorsiuneesteasiguratprinasamblrilecupan paralel4i5.Poziiaaxialaroiidinatepearboreesteasiguratdebucadistanier6, Arboreleesterezematncarcasa7prinintermediulrulmenilorradialicubile8.Etaneitatea carcasei este asigurat de capacele 9 i 10 (care au i rol de fixare axial a arborelui) prevzute cugarniturile11ifixatedecarcascuasamblrilefiletate12i13.Pentruetanarea subansamblului, fa de capacul de trecere 10, este prevzut maneta de rotaie 14. Proiectarea formei arborilor Arborii sunt solicitaiSIMULTANlaTORSIUNE(de ctre momentuldetorsiunetransmis)ilaNCOVOIERE(de ctre forele introduse de piesele susinute). Tronsonul I: - este captul de arbore - din etapa de predimensionare se cunoate diametrul dCA i lungimea lCA a acestuia. Proiectarea formei arborilor Tronsonul II: - este destinat realizrii etanrii; - pentrupoziionareaaxialaroiidecurease recomand ca diametrul tronsonului s fie: ( )CA ed d = 2 , 1 ... 15 , 1Valoarea se definitiveaz n funcie de tipul de etanare (pentru vProiectarea formei arborilor Tronsonul III: - este destinat rezemrii arborelui - preluareaforelor,precumipoziionareaaxiala arboreluiserealizeazcuajutorullagrelorcu rostogolire,rulmeni,aicrordimensiunisunt standardizate. Valoarea cotei ls'' este dat de sistemul de ungere a rulmenilor - Ungere cu ulei din baia de ulei: -Nuestenecesaretanareaspreinteriorul reductorului;ls'' = 3...4 mm -Ungerecuunsoriconsistenteseetaneazspre interior prin etanri cu fant, standardizate (dimensiunile etanrii au valori considerabile). Proiectarea formei arborilor Tronsonul IV: - este destinat rezemrii roii dinate - distanierultrebuiesrespectedimensiunilede montaj ale rulmentului - distana de la peretele reductorului la roat:ls''' = 5...10 mm - lungimea butucului (este o lungime de centrare) lbutuc = (0,6...1,2)dIV mm Tronsonul V: - umrdestinatsprijiniriiaxialearoiidinate.Exist recomandri privind forma i dimensiunile sale;Proiectarea formei arborilor Tronsonul VI: - este un tronson nefuncional; - sedimensioneaznfunciededimensiunile restului elementelor reductorului. Tronsonul VII: - este destinat rezemrii arborelui; - dacesteposibilsealegeunrulmentsimilarcu cel din primul lagr deoarece prelucrarea alezajelor se poate face simultan, deci cu o precizie sporit. Asigurarea pieselor pe capt de arbore(STAS 8621) Cu 1 urub (pt. dCA28 mm)Cu 2 uruburi (pt. dCA>28 mm) aibe de siguran pt. asamblarea pieselor pe captul de arbore cilindric Degajri pentru rectificare (STAS 7446) Guri de centrare (STAS 1361) Umr de rezemare roat Verificarea arborilor Verificarea la solicitri compuse H V S H1 Mt V2 H2 Fr V1 Ft Roat de curea Roat dinat 1 24 3 Verificarea arborilor Verificarea la solicitri compuse S 1 2 3 4 H1 Fr H2 + - 1 2 3 4 V1 V2 + Ft HV 1 2 3 4 T Forma constructiv a arborelui dimensionat Schema general de ncrcare a arborelui Schema de ncrcare a arborelui n plan vertical Mi n plan vertical Schema de ncrcare a arborelui n plan orizontal Mi n plan orizontal Momentul de torsiune - se identific forele din planele H i V- se traseaz diagramele de momente ncovoietoare i de torsiune - momentelencovoietoarerezultantesecalculeaz pentrufiecareseciuneprinadunareageometrica momentelor din cele dou plane: Verificarea arborilor 2 2iV iH iechM M M + =- se determin valoarea momentului echivalent care ine contattdesolicitareadencovoierectideceade torsiune: ( )22T M Miech ech o + =-ine cont de modul de variaie a: Mi ciclu alternant simetric T ciclu pulsator Verificarea arborilor II aiIII aioo= otimp Tciclu 2 1 3 4 min= 0 m max ciclu pulsator min= 0, m=a= max/2, R=0 a 0 timp Tciclu 2 1 3 4 min= - max 0 max ciclu alternant-simetric min= - max, m= 0, a= max, R=-1 a ai III rezistena admisibil la solicitri alternant simetrice ai II rezistena admisibil la solicitri pulsatorii Verificarea arborilor Verificarea la solicitri compuse se face dup formula: 323dW t=( )II aiiV iHechWT M Mo s o + += o22 2- modulul de rezisten la ncovoiere pentru o seciune circular Verificarea arborilor Verificarea arborilor la oboseal - se face n zonele cu concentratori de tensiune: - filete; - degajri de rectificare; - canale de pan: - lafiecarerotaiecu180fibrelesuntcomprimatei apoi ntinse, deci solicitarea este alternant simetric (III). - solicitarea de torsiune este pulsatorie (II). Verificarea arborilor Verificare la oboseal const n determinarea COEFICIENTULUI de SIGURAN i compararea acestuia cu VALOAREA ADMIS 2 21 11t o +=c ccSe recomand urmtoarele valori pentru c: c = 1,3...1,5 - solicitri i materiale de proprieti cunoscute bine c = 1,5...1,8 - solicitri i materiale de proprieti mai puin cunoscute c=1,8...2,5-solicitriimaterialedeproprieticarepotfidoar aproximate Verificarea arborilor 02 11oo+oo c|= o ooom v kcc- coeficient de siguran la ncovoiere c - coeficient de siguran la torsiune k - coeficientul efectiv de concentrare a eforturilor unitare - factor dimensional - factor de calitate a suprafeei -1 - rezistena la oboseal a materialului 02 limita de curgere a materialului max i vo = o2max tm vt= t = t0 = om02 11tt+tt c|= t tttm v kcVerificarea arborilor Verificarea arborilor la deformaii se face pentru: - Deformaii de rsucire (torsionale), determinate de momentul de torsiune transmis- Deformaii de ncovoiere (flexionale) produse de forele perpendiculare pe axa arborelui sau de forele axiale aplicate excentric: - liniare (sgei) - unghiulare (rotiri)Verificarea arborilor la deformaii Verificarea arborilor - Deformaia de ncovoiere este dat de fibra medie deformat care determin mrimea sgeii f i a unghiului de nclinaie . - Cnd forele acioneaz n plane diferite, linia elastic final i abaterea unghiular rezultant din reazeme se obine prin nsumarea geometric a deformaiilor din planele n care s-a lucrat. Verificarea arborilor la vibraii n funcie de natura i sensul de aciune al sarcinilor pertubatoare, arborii drepi pot avea n funcionare: - Vibraiiflexionaledeterminatedefore perpendicularepeaxaderotaiesaudefore paralele cu axa de rotaie aplicate excentric - Vibraiitorsionaledeterminatedemomentulde torsiune transmis - Vibraii longitudinale determinate de fore axiale. Deobicei,prezintimportanpentruarboriidrepi numai primele dou tipuri de vibraii, care pot deveni periculoase. Verificarea arborilor la vibraii Suprapunerea pulsaiei de funcionare (de regim) cu pulsaia proprie a ansamblului arbore-piese susinute conduce la fenomenul de rezonan mecanic, caracterizat printr-o amplitudine de oscilaie continuu cresctoare care produce ruperea arborelui, simultan cu poluarea sonor a mediului ambiant i diminuarea considerabil a preciziei funcionale. Verificarea arborilor la vibraii Verificarea la vibraii const deci n determinarea pulsaiei proprii (critice) a subansamblului arbore-piese susinute, pentru a constata dac pulsaia de regim nu coincide sau nu este apropiat de aceasta. n aplicaiile practice se nlocuiete sistemul vibrator real (arbore-piese), cu un sistem vibrator simplu, echivalent, care s conduc la acelai rezultat i anume printr-un arbore cu seciune constant cu aceeai rigiditate i un sistem de mase mai uor accesibil calculului.