lucrarea 3 sfds.pdf

7/27/2019 Lucrarea 3 SFDS.pdf

1/21

Compunerea i funcionarea sistemelor elasto-amortizoare

SISTEMUL DE SUSPENSIE

Sistemul de suspensie este un mecanism ce face legatura ntre roi icaroseria autovehiculului. Sistemul de suspensie transmite uniform forele(greutatea) ce acioneaza asupra vehiculului ctre suprafaa de rulare (sosea) i,n acelasi timp, l izoleaz de forele ce apar dinspre calea de rulare,mbuntind astfel comfortul i manevrabilitatea acestuia.

Principalele componente ale suspensiei

1. Arc; 2. Bara stabilizatoare; 3. Articulaii; 4. Buce; 5. Amortizor

ELEMENTE ELASTICE

Arcurile sunt organe de maini care, prin forma lor i prin proprietile elasticedeosebite ale materialelor din care sunt executate, se deformeaza elastic, sub ac iuneaunor sarcini exterioare, n limite relativ mari. n timpul deformarii elastice, arcurilenmagazineaza lucrul mecanic efectuat de sarcina exterioar sub forma de energie dedeformaie, avnd posibilitatea sa-l restituie n perioada de revenire la starea lor ini ial.

Clasificareaarcurilor se realizeaz dupa o serie de criterii, prezentate n continuare:


2/21

dupa forma constructiv, se deosebesc: arcuri elicoidale, arcuri bara de torsiune,arcuri spirale plane, arcuri n foi, arcuri inelare, arcuri disc, arcuri bloc;

dupa modul de acionare a sarcinii exterioare, arcurile pot fi: de compresiune, detraciune, de ncovoiere, de torsiune:

dupa solicitarea principal a materialului, se deosebesc arcuri solicitate la:traciune compresiune, ncovoiere, torsiune;

dupa natura materialului din care este executat arcul, se deosebesc: arcurimetalice, arcuri nemetalice;

dupa variaia rigiditii, arcurile pot fi: cu rigiditate constant, cu rigiditatevariabil (progresiv sau regresiv);

dupa forma seciunii arcului, se deosebesc arcuri cu seciune rotunda, inelar,dreptunghiular (sau ptrat), profilat.

Materiale i elemente de tehnologie

Principalele caliti ale materialelor din care se execut arcurile se refer, n principal,la: rezistena ridicat la rupere, limita ridicat de elasticitate, rezistena mare la oboseal.n unele domenii de folosire, materialelor pentru arcuri li se impun o serie decaracteristici speciale, ca: rezisten la temperaturi ridicate; rezisten la coroziune; lipsaproprietilor magnetice; dilataie termic redus; comportare elastic independent detemperatur etc.

Oelurile folosite n constructia arcurilor pot fi oeluri carbon de calitate (OLC 55A,

OLC 65A, OLC 75A, OLC 85A) sau oeluri aliate cu Cr, Mn, Si, V, W. Elementele dealiere mbuntesc rezistena i tenacitatea (Si), clibilitatea i rezistena la rupere (Mn,Cr), rezistena la oboseal (V).

Mrcile de oeluri pentru arcuri sunt cuprinse n standarde.

Materialele neferoase sunt utilizate, n special, pentru arcurile care lucreaza ncmpuri electrice. Cele mai utilizate materiale neferoase pentru arcuri sunt alama ibronzul, dar i anumite aliaje speciale (Monel, Monel K, Inconel, Inconel X etc.).

Materialele nemetalice utilizate n constructia autovehiculelor sunt de obicei pe baz

de cauciuc cu inserii.

Caracteristica arcurilor

Caracteristica unui arc este curba care reprezinta dependena dintre sarcina careactioneaz asupra arcului (for sau moment) i deformaia (sgeata sau unghi) produsde aceasta, pe direcia de aciune a sarcinii.


3/21

Tipuri de caracteristici

Arcurile cu rigiditate constant au cea mai larg utilizare n practic.

Exista, ns, si arcuri cu rigiditate variabil, la care caracteristica este o curba. Laarcurile cu rigiditate progresiv (arcuri tari), panta curbei care reprezint caracteristicaeste crescatoare, iar la arcurile cu rigiditate regresiv aceast pant este descresctoare

Tipuri de rigiditi


4/21

Dac nu exist frecri ntre elementele componente ale arcului sau frecri interioareale materialului, caracteristica arcului la descrcare coincide cu cea de la ncrcare.

La arcurile compuse din elemente suprapuse (arcuri n foi) sau din elementenemetalice, caracteristica arcului este cu buclhisterezis.

Arcuri cu spire

Aceste arcuri sunt foarte des ntlnite la autoturisme. Dup forma lor acestea pot fi detip: conic, cilindric (cel mai des utilizat), butoi, hiperboloidal i cu pas variabil. Formaacestora

Arcuri cu spire

Arcuri barde torsiune

Arcul bar de torsiune are forma unei bare drepte, de seciune constant pe toatlungimea de lucru, solicitat de momente de torsiune, date de fore aplicate la capetelelevierelor.


5/21

Caracterul de arc al acestor bare este dat de proprietile elastice ale materialului dincare sunt executate i care asigur revenirea barei la starea iniial, dupa ncetarea aciuniimomentului de torsiune.

Arcuri bar de torsiune

Arcurile bar de torsiune prezint o serie de avantaje: dimensiuni de gabarit relativreduse; montaj i ntreinere uoare; lipsa frecrilor interioare; tehnologie de prelucrarerelativ simpl; capacitate portant mare.

Pentru a mri stabilitatea autovehiculului n curbe, se folosesc elemente elastice barede torsiune, numite bare antiruliu. Acestea au rolul de a menine roile de la exteriorulcurbei n contact cu calea de rulare. Acest lucru este posibil datorit formei barei, formde U.


6/21

Bare stabilizatoare

Arcuri lamelare

Arcurile lamelare pot fi alctuite dintr-o singur lamel (arcuri monolamelare) sau dinmai multe lamele suprapuse,funcionnd simultan (arcuri n foi). Aceste arcuri suntsolicitate la ncovoiere.

Arcurile monolamelare sunt alcatuite dintr-o singura lamel (foaie). Grosimealamelei, de cele mai multe ori, este constant, in zilele noastre folosindu-se tot mai multcu grosime variabil.

Arcurile n foisunt compuse din mai multe lamele, de lungimi diferite, suprapuse iasamblate la mijloc cu o brara de strngere, denumita brid sau legturde arc, astfelnct toate lamelele particip simultan la preluarea sarcinii exterioare.

Aceste arcuri au o tehnologie de execuie relativ simpl i posibilitatea de montareuoar.

Folosite n suspensia autovehiculelor, acestea pot prelua pe lnga sarcinile verticale sisarcini orizontale (longitudinale i transversale)

Arcuri n foi:

a. arcul cu doua brae (semieliptic); b. arcul cantilever - variant a arcului cu doubrae, la care sarcina se transmite prin una din extremiti; c. arcul nchis sau dublu(eliptic) - format din dou arcuri deschise suprapuse


7/21

Elemente elastice nemetalice

Aceste elemente elastice sunt n mare parte confecionatedin cauciuc fiind folosite pescar larg n constructia de maini, ca urmare a proprietilor deosebite pe care le au.Dintre aceste proprieti, mai importante sunt: capacitate de amortizare mare; construciei tehnologie simple; cost redus; funcionare siguri silenioas.

Ele pot fi ntlnite sub form de arcuri de cauciuc, tampoane limitatoare i buce.

Elemente elastice nemetalice:

a. Arcuri de cauciuc; b. Tampoane limitatoare; c. Buce;

Aceste arcuri au o capacitate foarte mare de deformare elastic, ajungnd s lucreze cudeformaii la care legile liniare, caracteristice pieselor metalice, i pierd valabilitatea.

Elemente elastice pneumatice

Suspensia cu elemente elastice pneumatice prezint o serie de avantaje:

caracteristic elastic neliniar;


8/21

permite reglarea automat a nivelului caroseriei fa de sol; stabilizarea caroseriei n viraj; atenuarea zgomotelor deoarece nu exist legturi metalice ntre roi i partea

suspendat; greutate proprie mai redus.

Elemente elastice pneumatice:

a. element elastic tip diafragm; b. element elastic tip burduf cu un etaj; c. elementelastic tip burduf cu dou etaje; d. element elastic tip burduf cu trei etaje;

AMORTIZORUL

Dup principiul universal al fizicii conform cruia energia nu poate fi creatasau distrus, ci doar transformat, amortizorul transform energia cineticanmagazinat de arc n timpul comprimrii, n cldur.

Tipuri de amortizoare:

o hidraulice o mono corp


9/21

o dublu corp

o hidropneumatice o mono corp cu gaz de naltpresiune

o dublu corp cu gaz la presiunemic

Funciile principale ale unui amortizor:

Controleaz micarea arcului i a suspensiei.

Asigur manevrabilitate i frnare consistent.

Previne uzura prematur a anvelopelor.

Ajut sin anvelopele n contact cu oseaua .

Pstreaza aliniamentul dinamic al roilor.

Controleaz ""opitul"" vehiculului, balansul lateral i fa-spate (n

timpul frnrii i accelerrii). Reduce uzura altor sisteme.

Asigura uzura uniform a anvelopelor i elementelor de frnare.

Reduce oboseala oferului

n esen amortizorul este o pomp de ulei. Un piston este ataat la captulunei tije i acioneaz mpotriva lichidului hidraulic n tubul de presiune. ntimp ce suspensia are o micare sus-jos, fluidul hidraulic ptrunde forat prinmicile orificii din piston. Aceste orificii las s treac doar o cantitate mic defluid, ceea ce frneaz micarea pistonului avnd ca efect oprirea micriiarcului i a suspensiei.

Amortizoarele hidraulice telescopice bitubulare sunt folosite foarte frecventdatorit lungimii mai reduse n comparaie cu cele monotubulare.

Amortizorul dublu corp cu gaz la presiune mic, este asemanator cuamortizorul convenional, totui exist 2 elemente eseniale complet diferite:


10/21

- n partea superioar a tubului-rezervor aerul este nlocuit cu azot (gaz inert)la o presiune ntre 2.5 i 8 bari, introdus la fabricare i care rmne acolo pe

toat durata de via a amortizorului.- Garnitura de etanare din jurul tijei pistonului, din partea superioar a

amortizorului are un design special ce previne att intrarea prafului n interiorct i ieirea uleiului n exteriorul amortizorului.

Baza amortizorului are form circular, este flexibil i funcioneaz ca osupap de sens. Flexibilitatea acestei suprafete permite uleiului s revin ntubul-rezervor i ofer siguran c gazul sub presiune acioneaz doar asuprauleiului din rezervor.

Acest tip de amortizoare asigura autovehiculului o suspensie foartecomfortabila si o direcie foarte precis.

Amortizoarele monocorp cu gaz de nalt presiune lucreaz pe acelaiprincipiu de baz (micare rectilinie a pistonului ntr-un tub umplut cu ulei) darn partea superioara vor avea o cantitate mic de nitrogen la nalt presiune(ntre 25-30 bari). Un piston mobil separ acest gaz de ulei, prevenindamestecarea. Cnd tija pistonului comprim uleiul, acest ulei comprim un picmai mult nitrogenul. Astfel gazul este expus variaiei n volum, acionnd ca un

arc. Presiunea continu exercitat de gaz asupra uleiului asigur un raspunsinstantaneu i zgomot redus al pistonului. n plus, aceasta presiune eliminfenomenul de cavitate i emulsie care pentru o fraciune de timp poate faceamortizarea ineficient.


11/21

Amortizoare hidraulice

a. monotubulare; b. bitubulare;1. Articulaie de fixare; 2. Tij amortizor; 2. Piston, 3. Cilindrul lucrtor; 4.

Cilindru exterior; 5. Tub de protecie, 6. Simering; 7.Piston cu supape; 8. Supap

de fund; 9. Piston separator


12/21

Exemplificare suspensie spate cu bare de torsiune


13/21


14/21


15/21


16/21


17/21


18/21


19/21


20/21


21/21

lucrarea 3 sfds.pdf

Documents