NOTA DE CALCUL

Fixarea rezervoarelor toroidale prin suruburi montate central( solicitari verificate : 20 g axial 8 g lateral )

1. INTRODUCERE

1.1 Tipul rezervorului Prezenta nota de calcul este o verificare de rezistenta la fixare a rezervorului toroidal cu fixare interioara gasite in compartimentul rotii de rezerva .Aceasta verificare este efectuata luaind in considerare rezervorul are o masa totala mai mare , considerand aceasta un caz ipotetic

Caracteristici tehnice ale rezervorului:D=630 mmh=220 mmi= 125 mmd= 420 mmmasa rezervorului 24 kgcapacitate 47 lgrad umplere max 80%densitate GPL = 0.55 kg/dm3numar de suruburi n = 2

1.2.Solicitari verificate

Se vor calcula indicatori pentru solicitarile maxime pentru autovehicule: accceleratia = 20 g pe directia de deplasare si 8g pe directia laterala, in ambele sensuri avand un grad de incarcare de 80 % din volumul maxim

2.Tipul fixarii

Rezervorul este fixat in locasul rotii de rezerva prin 2 suruburi si piulite corespunzatoare conform desenului anexat .Aceasta fixare permite transmiterea solicitarilor aplicate rezervorului prin intermediul suruburilor in partea inferioara a locasului.Fixarea rezervorului in locas este garantata de forta de frecare produsa intre podea si contraplaca.Prin aceasta fixare este posibila montarea rez.Prin aceasta fixare este posibila montarea rezvorului cu orietari diferite fata de directia de deplasare, luand in considerare ca verificarile se fac in conditii de suprasolicitare .

3.Verificarea de rezistenta

3.1. Verificarea fortelor de legatura

Rezervorul , umplut la maximul capacitatii utile, are o masa totala- mtot- egala cu : mtot = m + pgpl x 80 % x Vmtot = 47.32 kg

In cazul in care cunoastem acceleratia in directia de mers a vehiculului la care este supus rezervorul putem obtine forta de inertie F.

a = 20 x g = 20 x 9,81= 196 m/sec2F =mtot x a=9.285 N

3.1.1. Calcul de incarcare pe suruburi

Pentru garantarea fixarii rezervorului supus solicitarii forta de frecare Ff trebuie sa fie suficienta intre contraplaca si locasul rezervorului.Este necesara incarcarea suruburilor cu o forta Fz0 aplicand un cuplu de strangere egal cu M0.Se considera un coefficient de frecare intre rezervor si locas fsv= 0.3.

F 2 x fsv x Fz0 fsv x mtot x g = 0Fz0= (F fsv x mtot x g ) /2 x fsv=( 9.285 0.3 x 47.32 x 9.81) / 2 x 0.3 = 15.242 N

Avand caracteristicile geometrice ale suruburilor se calculeaza cuplul M0 aplicat pentru a garanta o forta axiala egala cu Fz0.Acest cuplu este dat de suma cuplurilor: M01 ( data de frecarea dintre surub si piulita ) si M02 ( data de frecarea dintre rezervor si planseu ) .

Caracterisiticile surubului

Tip cap rotund M12Unghiul profilului filetului 9= 600Diametrul mediu al filetului d2= 10.86 mmPas filetp = 1.75Coefficient frecare surub / piulitaf1=0.15Coeficient frecare rezervor planseuf2 = 0.10Diametru mediu piulitaDm= 20mm

3.1.2. Calcul de solicitare total pe surub

Aplicand pe rezervor o forta F, cum este indicat in desen , determinam un cuplu de rostogolire al rezervorului fata de suruburile centrale.Fortele pe cele 2 susuruburi central Fa si Fb pot avea valori egale sau valori diferite in functie de orientarea rezervorului in raport cu directia de deplasare, deci forta F. In acest paragraph vom analiza un caz general unde vom indica proiectia pe dreapta F distant dintre cele 2 suruburi central conf. desenului.Aceste forte se adauga pe fiecare surub cu forta Fzo data la incarcare.Echilibrul momentelor in raport cu punctul P de sprinjin se obtin fortele relative pe fiecare surub.Fa x (d-j)/2 + Fb x (d+j)/2 F x h/2 = 0Se obtine expresia Fa = f(Fb) aplicand o rotatie virtuala a rezervorului presupus fixat.

Inlocuind expresia in ecuatia de echilibriu de momente, obtinem expresia Fb in functie de distanta j.Fb = Fxh/2(d+j) - (d-j) 2/ (d+j)2 = 9.285 x 220 / 2 x 545 295 2 / 5452 = 1.874 NPentru toate elementele fixarii, solicitarea maxima rezultata este valoarea maxima dintre Fza si Fzb. Din analiza actinii fortelor Fa Fa(j) si Fb (j) reprezentata conf. desen, deducem ca aceasta situatie se regaseste pentru j maxim, deci avand orientarea rezervorului cu suruburi aliniati pe directia FImperativ j = i si se obtine:

Fa =1.014 N Fza = Fz0 + Fa = 15.242 + 1.014 = 16.256 NFb = 1.874 N Fzb = Fz0 + Fb = 15.242 + 1.874 = 17.116 N

3.2 Verificarea rezistentei suruburilorCaracteristici suruburilor:Tip surub cu cap hexagonal M12Sectiune rezistenta Sr = 84,3 mm2Material clasa 8,8Limita elastic la tractiune s = 640 N/mm2Coeficient de siguranta n = 1,5In conditii critice pentru suruburi (j = i) vom calcula forta Fzb.Din caracteristicile surubului se calculeaza forta maxima admisibila FzadmFzadm = Sr x s = 53950 NAplicand coeficientul de siguranta N rezulta Fzb x n = N < Fzadm

3.3 Verificarea rezistentei capacului central al rezervotuluiCaracteristici:Grosime s = 3 mmLimita elastica la tractiune s = 360 N/mm2Limita elastica la taiere s = 175 N/mm2Coeficient de siguranta n = 1,5Considerand configuratia critica pentru capacul central (j = i), se aplica forta Fzb. Capacul central al rezervorului este solicitat la taiere de-a lungul perimetrului. Capacul central are diametru =24 mm.Calculam forta maxima admisa TdadmPerimetrul = x 24 = 75.4 mmTdadm = s x x perimetru = 52.030 N

Coeficient de securitate n = 1.5 rezulta :Fzb x n = 35975 N < Tdadm