om 5 arcurif

24
Note de curs. Capitolul 5. Asamblări elastice 77 5. Asamblari elastice 5.1. Arcuri 5.1.1. Definire. Rol functional Arcurile sînt organe de maşini care prin forma lor şi prin calităţile de elasticitate ale materialelor din care sînt executate, sub acţiunea forţelor exterioare ajung la deformaţii relativ mari, revenind la forma iniţială după îndepărtarea acestor forţe. În timpul deformaţiei elastice, arcurile înmagazinează lucrul mecanic efectuat de forţa exterioară, cu posibilităţi de redare integrală sau parţială. Scop : - amortizarea energiei de şoc şi a vibraţiilor (arcuri vehicule, arcuri montate sub fundaţii); - acumularea unei energii ce trebuie cedată treptat sau în timp scurt (arcurile ceasurilor, supapelor motoarelor cu ardere internă); - exercitarea unor forţe elastice permanente (arcurile unor ambreiaje); - limitarea forţelor, reglare (la prese, ambreiaje automate, robinete de reglare); - măsurarea forţelor şi momentelor prin utilizarea dependenţei dintre sarcină şi deformaţie – (dinamometrice). - schimbarea frecvenţelor proprii ale unor organe de maşini. Clasificare: - după forma constructivă (fig.3.54) - în foi - elicoidale - disc - inelare - spirale plane - bară de torsiune - speciale

Upload: stefu-cristina

Post on 09-Nov-2015

242 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    77

    5. Asamblari elastice 5.1. Arcuri

    5.1.1. Definire. Rol functional

    Arcurile snt organe de maini care prin forma lor i prin calitile de elasticitate ale materialelor din care snt executate, sub aciunea forelor exterioare ajung la deformaii relativ mari, revenind la forma iniial dup ndeprtarea acestor fore. n timpul deformaiei elastice, arcurile nmagazineaz lucrul mecanic efectuat de fora exterioar, cu posibiliti de redare integral sau parial. Scop :

    - amortizarea energiei de oc i a vibraiilor (arcuri vehicule, arcuri montate sub fundaii);

    - acumularea unei energii ce trebuie cedat treptat sau n timp scurt (arcurile ceasurilor, supapelor motoarelor cu ardere intern);

    - exercitarea unor fore elastice permanente (arcurile unor ambreiaje); - limitarea forelor, reglare (la prese, ambreiaje automate, robinete de

    reglare); - msurarea forelor i momentelor prin utilizarea dependenei dintre

    sarcin i deformaie (dinamometrice). - schimbarea frecvenelor proprii ale unor organe de maini.

    Clasificare: - dup forma constructiv (fig.3.54) - n foi - elicoidale - disc - inelare

    - spirale plane

    - bar de torsiune - speciale

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    78

    - dup direcia i sensul forelor exterioare - compresiune - traciune

    - torsiune

    - ncovoiere

    - dup forma seciunii: - circular - dreptunghiular, ptrat

    - profilat

    5.1.2. Materiale

    Cerine: - rezisten ridicat la rupere - limit ridicat de elasticitate - rezisten la oboseal i rezistene ridicate

    La anumite construcii mai trebuie : - rezisten la coroziune - dilatare termic redus

    Arcul cilindric de compresiune

    Arcuri cu foi Arcul elicoidal conic de compresiune

    Arc elicoidal cilindric de traciune

    Arc disc simplu

    Arc spiral

    Arc bar de torsiune Arc lamelar

    Fig.3.54

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    79

    - lipsa proprietilor magnetice

    - meninerea proprietilor mecanice la

    temperatur

    a) Oeluri carbon de calitate i oeluri aliate : oel clit i revenit pentru arcuri STAS 795, OLC 55A; 65A; 75A; 85A, 51 i 17 A, , 60 Si 15 A b) Materiale neferoase : bronz, alam, aliaje Cu Ni c) Materiale nemetalice : cauciuc, mase plastice, plut.

    5.1.3. Caracteristicile funcionale ale arcurilor

    a) Caracteristica arcului este curba care exprim relaia dintre sarcini i deformaiile provocate (fig.3.55); F = F(f); M = g()

    - La majoritatea arcurilor caracteristic liniar (a) - arcuri elicoidale, bar de torsiune, lamelare, din foi drepte ; - curbilinie cresctoare (b) arcuri din foi curbate i arcuri telescopice; - curbilinie descresctoare (c) arcuri disc,

    spirale plane.

    b) Rigiditatea arcului c mrimea care caracterizeaz raportul dintre sarcina elementar i deformaia elementului corespunztor

    c = dfdF

    ; 'c = d

    dM

    Arcurile cu caracteristic liniar au rigiditatea constant, numit i constanta arcului :

    c =

    1

    1

    fF

    =

    2

    2

    fF

    = =

    n

    n

    fF

    = tg = 12

    12

    ffFF

    = fF

    b F, M

    f,

    c

    a

    Fig.3.55

    Comment [AT1]:

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    80

    sau 'c = 1

    1M

    =

    2

    2M

    = =

    n

    nM

    = 'tg = 12

    12 MM

    =

    M

    Arcurile cu caracteristic neliniar au rigiditatea variabil

    - cresctoare dfdF

    c =

    - descresctoare dfdF

    c =

    c) Lucrul mecanic de deformaie A este lucrul mecanic efectuat de sarcina exterioar i nmagazinat de arc.

    A = f

    0Fdf =

    f

    0df)f(g sau 'A = =

    00d)(gMd

    La arcurile cu caracteristic liniar

    Ff21A = i M

    21

    'A =

    d) Coeficientul de utilizare volumetric Kv- reprezint raportul dintre

    lucrul mecanic de deformaie a arcului i energia total pe care o poate nmagazina volumul V de material al arcului

    VEmax

    AK 2v = ;

    VG

    'A'K 2

    max

    v

    =

    (defmax

    v EAK =

    VE

    VE2

    defmax

    == )

    5.1.4. Arcuri cu foi

    Arcurile cu foi snt arcuri flexionale (solicitate n principal la ncovoiere) constituite din una sau mai multe foi lucrnd mpreun

    a) arcuri lamelare b) arcuri cu foi multiple.

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    81

    a) Arcuri lamelare (Fig.3.56) pentru seciune dreptunghiular

    2maxi2i

    ix h6Fl6

    6bh

    )xl(FW

    )xl(F=

    =

    = (x=0)

    Eh3l2

    2h

    6bhE3

    lM

    12bhE3

    lFlEI3

    Flf2

    maxi2

    2i

    3

    23=

    =

    ==

    =

    ===

    Eh3l2F

    21

    EI3FlF

    21Ff

    21A

    2

    maxi

    3

    ==

    = v2maximaxi2 KE18

    VE32

    6lbh

    6hb

    Fl21

    181

    VE

    A2max

    ==

    pentru seciune triunghiular

    6bhFl

    2maxi = E3EFlF

    21

    EV

    Ff2A

    K3

    2max

    v

    =

    =

    ==61K

    hl

    Ef v

    2maxi folosete cel mai bine materialul

    pentru seciune trapezoidal

    2

    1

    0v

    bb1

    C91K

    += ;

    12

    20 bb2

    b3C+

    =

    b) Arcuri cu foi multiple, curbe, cu suspensie oblic la capete (fig.3.57) Se cunosc : F, fo, l Se cere : n sau b, h

    Fig.3.56

    F

    F

    h x

    l

    F

    b b x

    F

    b x

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    82

    RctgA0AC

    A0ctg ==

    6nbh

    )tgfl(FWM

    2o

    i

    imaxi

    +=

    2aitmaxitot min/N500400=+=

    numrul de foi de arc n

    -

    bhFtg

    t

    = pentru foaia principal

    Deoarece nu se cunoate, se determin din faptul c curbura foilor se face

    dup un arc de cerc

    ctg.lRf 0 =

    2tg.l

    sincos

    sin1lctg.l

    sinlf0

    =

    ==

    (2

    tg

    2cos

    2sin2

    2sin2

    2cos

    2sin2

    2sin

    2cos1

    sincos1

    222

    ==

    =

    )

    Elemente constructive

    Aspectele foilor de arc pot avea forme variate: drepte, trapezoidale, circulare, parabolice (fig.3.58), eventual cu nlimea descrescnd, pentru a micora frecarea ntre foi n aceast zon. Forme constructive pentru capetele

    foii principale sunt prezentate n fig.3.59.

    F/cos F/cos

    Q=2F F tg

    F F cos

    F tg F cos F

    l l Q=2F

    f

    f o f

    l

    F R O

    Fig.3.57

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    83

    5.1.5. Arcuri disc

    Arcurile-disc STAS 8215 sunt formate dintr-unul sau mai multe discuri elastice tronconice.

    Caracteristic pentru aceste arcuri este faptul c

    prin variaia raportului sh , ca i prin diferite

    combinaii de aezare a discurilor, se obin caracteristici elastice diferite.

    a) Pachet de arcuri disc (suprapuse n acelai sens) 1tot1tot ff,nFF ==

    b) Coloan de arcuri disc (suprapuse cu alternarea poziiei lor) 1tot1tot iff,FF ==

    c) Coloan de pachete de arcuri disc

    a b c d e

    a b c d e

    Fig.3.58

    Fig.3.59

    d D

    F F

    h

    F f tot

    f1 2f2 f

    F 2F1 F1

    Ftot=F1

    F

    Ftot

    f1 2f2 f

    F F2 F1

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    84

    1tot1tot iff;nFF ==

    unde: n numrul de discuri dintr-un pachet i numrul pachetelor suprapuse

    Elemente de calcul STAS 8216 Tensiunea maxim apare n colul C (tensiune de compresiune) Tratarea exact a calculelor de rezisten este dificil

    simplificat :

    a) Fora din arc

    ( )h,f,D,s,,EF1s2f

    s

    hs

    fs

    hs

    fDk

    s

    1E4F 2

    1

    4

    2 =

    +

    =

    b) Tensiunea maxim max corespunztor unei deformaii f

    ( ) ( )f,D,s,,Eks2f

    s

    hks

    fDs

    k1E4

    max32

    2

    12max

    =

    +

    =

    unde :

    =

    = 1

    d/Dln1d/D

    dDln

    6k;d/D

    11

    dDln

    6k 22

    1pipi

    ( )dDln

    1d/D3k3pi

    =

    c) Lucrul mecanic de deformaie pentru un disc, n domeniul de deformaie de la starea liber la aplatisare

    21 1E4L

    = .. ( )h,D,s,,EL = pentru un pachet cu n discuri 1nLL =

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    85

    Elemente constructive

    5,03,0 Dd

    35s

    D

    134

    s

    hpentrufh

    2/1500 mmNa

    5.1.6. Arcuri cu solicitri principale la torsiune

    a) Arcuri bare de torsiune (fig.3.60)

    Barele de torsiune snt ntrebuinate n numeroase cazuri, la suspensia

    vehiculelor, cuplaje elastice cu jocuri torsionale, n aparate de msur.

    - Solicitare torsiune : - Tensiune

    2at3

    p

    tmaxt

    mm/N.280140

    16d

    RFWM

    === pi

    - Deformaie

    dl

    G2

    GIlM maxtp

    trad ==

    - Lucrul mecanic de deformaie :

    p

    2t

    p

    ttt GI

    lM21

    GIlM

    M21M

    21

    'A ===

    R

    F

    F d

    l

    Fig.3.60

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    86

    41

    41

    V

    l4d

    V2d

    16dl

    21

    V2dW

    lW21

    VIlW

    21

    GV

    WM

    GIlM

    21

    GV

    AK

    23

    p

    2p

    p

    2p

    2p

    2t

    p

    2t

    2maxt

    '

    '

    V =

    =

    =

    =

    =

    ==

    pipi

    Se constat c bara de torsiune are cel mai bun coeficient de utilizare volumetric.

    Forma capetelor de fixare este poligonal, rotund zimat i aplatisat. b) Arcuri elicoidale (fig.3.61) - snt arcuri formate din srme sau bare cu seciune rotund sau

    dreptunghiular, nfurate n elice pe o anumit suprafa directoare Elementele geometrice caracteristice snt :

    (STAS 7068) - diametrul srmei d sau b i h

    - diametrele - mD , D , 1D

    - unghiul de nclinare al spirelor 096 =

    - pasul t n stare liber

    mm D

    32

    t2,04

    D+

    - coeficientul de arcuire 0

    2

    Hf

    a =

    - coeficientul de zveltee m

    0

    DH

    =

    Dup sensul forei de lucru F, pe direcia axei, arcul poate cpta o deformare elastic de compresiune sau de ntindere. Arcul n ansamblu poate fi solicitat la traciune sau compresiune, dar spira, n principal, la torsiune (fig.3.62).

    d/4

    e d

    t H

    D Dm

    D1

    d

    F

    Fig.3.61

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    87

    F dou componente: F cos , F sin

    sinPN

    cosFT

    sinFRM

    cosFRM

    mi

    mt

    =

    =

    =

    =

    Deoarece 0sin96 0 i deci se neglijeaz ncovoierea i traciunea

    at2m

    23

    m

    p

    tmaxt d

    Fki8d

    DdFk8

    16d

    k2

    DF

    WkM

    pipipi

    =

    =

    =

    =

    =

    dDi m indicele arcului = 416 pentru arcuri nfurate la rece

    410 pentru arcuri nfurate la cald

    +=i6,11k coeficient ce ine seama de faptul c arcul nu este o grind

    dreapt, ci una curb. - Deformaia arcului este comprimarea sau lungirea lui total ca efect al forei F

    (fig.3.63).

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    88

    FGdnD8

    GI

    nD2

    DF

    2D

    GIlM

    2D

    Rf 43m

    p

    mm

    m

    p

    tmm

    =

    ===

    pi (caracteristic liniar)

    - Lucrul mecanic de deformaie Gd

    nD8F

    21fF

    21A 4

    3m2

    ==

    - Rigiditatea nD

    d8G

    fF

    fFC 3

    m

    4

    ===

    - Coeficientul de utilizare volumetric 41

    16

    2

    821

    2

    3

    4

    32

    2max

    =

    pi

    =

    =

    GV

    d

    DF

    GdnD

    F

    VG

    AKm

    m

    tv

    - Elemente de calcul Dimensionare

    -Diametrul srmei

    a) cnd se impune prin gabarit ( )mD

    -se alege dd

    Di m = i se face verificarea

    == at2maxt dFKi8

    pi

    - minr5,0 pentru srm trefilat din OLC

    f Dm/2

    fl= piDmn

    Rm F

    Fig.3.63

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    89

    - minr35,0 pentru srm din Bz

    b)cnd nu se impune gabaritul

    at

    FKi8dpi

    = ,

    - Numrul de spire: Din condiia de deformaii (rigiditate):

    - numrul de spire active cD8

    GdFf

    D8Gd

    n 3m

    4

    3m

    4

    ==

    - numrul de spire de reazem 5,1nr ; se recomand 2nr =

    - numr total de spire rt nnn +=

    - Lungimea liber a arcului - la arcuri de compresiune cu capete prelucrate

    ( )d5,0nntH r0 += dnH t0 = d5,0 - pentru nlimea de aezare a spirelor de reazem

    - la arcurile de ntindere ( ) Hc2d1nH0 ++= la arcuri cu pretensionare

    HcdtnH 20 ++= la arcuri fr pretensionare

    unde ( ) mD25,0Hc - nlimea ochiului de prindere - Lungimea desfurat a arcului

    pi

    cos

    nDl 1m=

    - Verificarea la flambaj a arcurilor comprimate (fig.3.64) Dac punctul de coordonate ( )a, se gsete sub curb - nu flambeaz

    0

    2

    Hf

    a = ; mD

    H 0= ; 2f =sgeata

    de exploatare. dac 3 sigur nu flambeaz

    c) Arcuri elicoidale cilindrice multiple cu seciune circular (fig.3.65)

    Fig.3.64

    a

    0,7

    7

    F

    d 1

    d 2

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    90

    Spaiul disponibil este mai bine folosit dac se ntrebuineaz arcuri elicoidale multiple. Sistemul ar echivala cu un numr de arcuri cu rigiditate diferit, aezate n paralel, care sub aciunea forei exterioare F, se deformeaz cu aceeai sgeat f.

    Fie un arc compus din z arcuri elicoidale

    z21 d,...,d,d diametrul srmelor

    zm2m1m D,...D,D diametrul mediu de

    nfurare

    z21 l,...l,l lungimea srmei

    Condiia aceeai tensiune maxt

    i acelai material (i deci aceeai sgeat):

    z321 f...fff ====

    z4z

    z3

    zm

    242

    23

    2m14

    1

    13

    1m FGd

    nD8F

    GdnD

    8FGd

    nD8 ===

    dar

    z

    z2

    zm22

    2m

    1

    12

    1m

    z3z

    zm

    232

    2m31

    1m11maxt

    dnDnD

    dnD

    Fd

    D8F

    dD8

    dDF8

    ===

    ===

    =

    pipipi

    Se poate admite n plus, fr nici o dificultate de realizare, c:

    zmz2m21m1 DnDnDn === ( )z21 lll ==

    z

    zm

    2

    2m

    1

    1m

    dD

    dD

    dD

    === adic existena unei proporionaliti ntre diametrul

    de nfurare i diametrul srmelor. Fora preluat de arc :

    ======

    z

    1i im

    3i

    maxt

    im

    3iz

    1imaxt

    z

    2i Dd

    8Dd

    8FiF pipi

    Dm1 Dm2

    Dm3

    d1 d2 d3

    F1 C1 F2 C2

    f

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    91

    Sarcinile preluate de 2 arcuri consecutive :

    2

    i

    1i3i

    im

    1mi

    31i

    i

    1i

    dd

    dD

    Dd

    FF

    ==

    , deoarece 1i

    1im

    i

    im

    dD

    dD

    =

    5.1.7. Arcuri de cauciuc

    La acelai volum de material, arcul de cauciuc amortizeaz o cantitate de energie sensibil superioar celei corespunztoare arcului din oel %40 din energia de deformaie. Aceast capacitate de amortizare se datorete frecrilor interne.

    Categoriile principale de arcuri din cauciuc (fig.3.66)

    Arc blocat solicitat la compresiune (fig.3.66.a)

    hf

    AF ==

    =

    Dh nu se deformeaz elastic dect pentru zone mici

    2

    3c

    Dh

    G38f =

    Arc cilindric armat cu plci metalice (fig.3.66.b) solicitat la forfecare

    f

    D

    F

    F

    h f

    F

    s F

    h

    Di

    De

    F

    Di

    De

    h

    a b c d

    Fig.3.66

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    92

    GAF

    tg.sf

    GAF

    f

    =

    ==

    Arc cilindric armat cu tuburi metalice (fig.3.66.c), solicitat la torsiune

    i

    imaxf

    DDln

    Gh2Ff

    hDF

    =

    =

    pi

    pi

    Arc cilindric armat cu tuburi metalice (fig.3.66.d), solicitat la forfecare

    hDDM2

    AF

    hDM2

    ii

    t

    forfec

    tmaxf2

    i

    tmaxt

    ====

    pi

    pi

    2Dh

    2D2

    Mh2Mii

    tmaxtti

    pipi ==

    1nD1

    D1

    GhM

    22i

    t

    =

    pi

    Rezistenele admisibile pentru arcurile de cauciuc - solicitate static: compresiune = 35 N/mm2

    forfecare = 12 N/mm2

    torsiune = 22,5 N/ mm2 - cu oc trector: compresiune = 2,55 N/mm2

    forfecare = 12 N/mm2 torsiune = 22,5 N/ mm2

    -solicitate dinamic compresiune = 11,5 N/mm2

    forfecare = 0.30.5 N/mm2 torsiune = 0.31 N/ mm2

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    93

    5.2. Amortizoare 5.2.1. Caracterizare. Elemente constructive

    Au rolul de a disipa energia vibraiilor i ocurilor. Dup principiul de funcionare: - amortizoare cu frecare uscat (coulombian) - amortizoare cu frecare fluid - amortizoare cu pierderi prin cureni turbionari

    Exemple a) Amortizor cu frecare uscat-unidirecional - pentru disiparea energiei vibraiilor rectilinii (fig.3.67)

    AFF nf ==

    b) Amortizoare cu frecare fluid Amortizarea este determinat de fora de frecare creat la forfecarea unui fluid

    vscos ntre dou suprafee cu viteze sau de fora rezistent, realizat la

    deplasarea forat a fluidului vscos printr-o conduct sau un orificiu. Vscozitatea dinamic este caracteristica principal a fluidelor ce determin caracteristicile amortizoarelor cu frecare fluid:

    mf cvF =

    n care c este coeficientul de amortizare; v = viteza relativ a elementelor rigide ale amortizoarelor, legate de masa care vibreaz i batiu; m = exponent:

    - m = 1 caracteristic liniar

    Corp superior

    Plci de fixare

    Arc elicoidal

    Corp inferior

    Fig.3.67

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    94

    - m< 1 caracteristic progresiv

    - m> 1 caracteristic progresiv

    Exemple:

    1). Amortizor cu piston (fig.3.68)

    3c

    2p

    AA

    8c pi=

    2). Amortizor hidraulic telescopic Fora de amortizare se datorete rezistenei fluidului la trecerea prin orificii mici, n funcie de raportul dintre coeficientul de rezisten pentru cursa de

    compresiune vc i coeficientul de rezisten pentru cursa de destindere dc

    - amortizoare cu simplu efect 0c;0c dc =

    - amortizoare cu dublu efect 0c;0c dc caracteristic simetric dc cc =

    caracteristic asimetric dc cc

    Constructiv amortizoare telescopice monotubulare - bitubulare Schematic amortizor telescopic bitubular (fig.3.69)

    Ac Ap

    Fig.3.68

    piston camer compensare (aer)

    cilindru rezervor

    supape de comunicare

    tub principal

    supape de destindere

    lichid axa roilor

    Fig.3.69

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    95

    Elementele componente:

    - Supapele snt realizate sub forma de rondele apsate pe orificii calibrate prin intermediul unor elemente elastice

    n cazul supapelor de destindere i comprimare rondele obturatoare, din tabl de oel de arc cu grosimea 0,20,25 mm au realizate pe periferie, prin frezare, un

    numr de fante calibrate,.prin care se creeaz rezistena vscoas a lichidului.

    - Pistoanele snt confecionate din font sau materiale ceramice - Tuburi exterioare-din evi de oel - Sistemul de etanare-inel de cauciuc cu zimi interiori sau manet de

    etanare (simmering)

    - Lichidul de amortizare trebuie s aib un indice de viscozitate (I V) ridicat: 3,6,3,9 cSt la 100C, minimum 12 cSt la 50C i 6500 cSt la 40C.

    nclzirea amortizoarelor implic scderea vscozitii scderea performanelor

    De exemplu: nclzirea amortizorului de la 20 la 12oC conduce la reducerea

    cantitii de energie disipate cu 35%.

    5.2.2. Elemente de calcul i proiectare

    Calculul se efectueaz n strns corelaie cu celelalte elemente ale suspensiei (masa suspendat, elemente elastice, etc.).

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    96

    Pentru un amortizor hidraulic telescopic se parcurg urmtoarele etape: - Stabilirea caracteristicii externe de amortizare

    Pentru viteze ale pistonului de pn la 0,5m/s domeniul I de funcionare

    >0,7m/s domeniul II de funcionare

    Caracteristica de amortizare (curba A) conduce n domeniul vitezelor mari la fore de amortizare exagerate, cu implicaii negative asupra confortului

    introducerea unei supape de descrcare care intr n funciune numai la o anumit vitez numit vitez critic. Se asigur pentru viteze mari o caracteristic de amortizare regresiv (curba B). Pentru suspensii auto

    s/m4,02,0Vcr = .

    - Dimensiuni constructive de baz

    ) Lungimea l impus de valorile extreme ale elementului elastic ) Diametrul exterior eD - din condiia termic W forfecare = W evacuat convecie

    W forfecare = 2mkv - viteza medie a vibraiilor k constant dependent de

    amortizare (orificiu, etc.); W evacuare convecie = T.lDe pi

    ) Orificiile calibrate

    II

    2000

    1000

    Fa [N]

    va

    [m/s]

    I

    Curba de amortizare ptratic

    Curba de amortizare regresiv

    Complet ncrcat

    Fr sarcin util

    0,5 1,0 1,5

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    97

    Condiia de debit ( debitul prin orificiul calibrat identic cu cel realizat de piston)

    Qcal=

    ppSF

    /pg2S

    SVQQ

    a

    calcal

    ppistoncal

    =

    ==

    =cal coeficientul de pierdere la scurgerea prin orificii calibrate.De exemplu:

    75,072,0,320R cale

    ) Dimensionarea canalelor circulare din piston Condiia debit SVQ4/dz/pg2Q pp2cancan === pi

    5.3. Suspensii mecanice

    Rol - micorarea amplitudinii micrii transmis de la fundaia ; - micorarea forei transmis de la main la fundaie.

    a) pentru reducerea amplitudinii micrii b) pentru reducerea forei

    Prile principale ale unei suspensii

    - elemente elastice (arcuri) cu rol de susinere a sarcinii - elemente de disipare a energiei vibraiilor (amortizori)

    Excitaie

    t

    t

    x(t)

    m m

    u=uo sint

    Main

    Suspensie

    Fundaie

    F=Fo sint

    Fr(t)

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    98

    Mrimile prin care se poate caracteriza o suspensie:

    - transmisibilitatea absolut AT

    )pentru cazul din fig.a == mf

    mA A,A

    AT amplitudinea vibraiei mainii,

    =fA amplitudinea vibraiei fundaiei

    ) pentru cazul din fig.b ;AA

    TFe

    FfA =

    =FfA amplitudinea forei transmis fundaiei

    =FeA amplitudinea forei transmis excitaiei

    - transmisibilitatea relativ RT :

    vf

    sR A

    AT = ; =sA amplitudinea deformaiei suspensiei

    =rfA amplitudinea vibraiei fundaiei

    - rspunsul micrii 1A , numit factor de amplificare;

    stAAdA1 = , Ad amplitudinea deplasrii sistemului elastic sub

    aciunea amplitudinii forei de excitaie

    stA deformaie static

    Exemple ale mrimilor 1RA AsiT,T pentru un sistem cu un grad de libertate

    20

    crcr

    1m/k

    km2c;c/c

    =

    ==

    Suspensia cu amortizor vscos cuplat rigid: - creterea amortizrii realizeaz micorarea transmisibilitii la rezonan, dar conduce la obinerea unor valori mari ale transmisibilitii absolute pentru valori

    ridicate ale pulsaiei 1/ 0 . Amortizorul este eficace numai n zona

    rezonanei (fig.a). Factorul de amplificare 1A este micorat, pentru o valoare a pulsaiei, de cretere a amortizrii (fig.b).

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    99

    Suspensia cu amortizor coulombian legat rigid: - realizeaz o legtur rigid prin blocarea amortizorului atunci cnd

    fora de frecare este mare i excitaia se face cu pulsaii foarte mici ( )0 . n aceste condiii 1=AT . Creterea coeficientului de amortizare coulombian

    micoreaz transmisibilitatea absolut la rezonan i mrete pulsaiile la care aceasta se realizeaz.

    Bibliografie 1. Manea Gh.- Organe de maini. Edit.Tehnic, Bucureti, 1970 2. Gafianu M..a. - Organe de maini. Edit.Tehnoc, Bucureti ,1981 i

    1983; 3. Pavelescu D. .a. - Organe de maini. Edit. Didactic i Pedagogic,

    Bucureti, 1985; 4. Buc I. .a. - Indrumtorul tehnicianului proiectant de maini i

    utilaje. Edit.Tehnic Bucureti, 1971.

    ?? Intrebri recapitulative 1) Care dintre urmtoareleafirmiieste adevrat: arcul este un organ de main care realizeaz o legtur

    a) elastic; b) rigid.

    0,2 1 10 /0 0,2 1 10 /0

    TA

    100

    10

    1

    m

    A1

    10

    1

    =0,01

    =0,5

    =0,1

    =1

  • Note de curs. Capitolul 5. Asamblri elastice

    100

    ntre prile sau piesele unei maini, mecanism sau dispozitiv? 2) Caracteristica arcului este curba care exprim dependena dintre: a) fora i deformaia elastic liniar; b) moment i deformaia elastic unghiular; c) ntre for i moment; d) ntre for i unghiul de nfurare al elicei. 3) Rigitatea arcului este o mrime: a) adimensional b) care se exprim n N/mm. 4) Care dintre seciunile arcurilor lamelare au cel mai bun coeficient de utilizare volumetric? a) dreptunghiular; b) triunghiular; c) trapezoidal. 5) Solicitarea principal a arcurilor de torsiune este: a) torsiunea; b) traciunea. 6) Arcurile elicoidale cilindrice n ansamblu sunt solicitate la: a) torsiune; b) traciune; c) compresiune. 7) La acelai volum de material, arcul de cauciuc amortizeaz o cantitate de energie:

    a) superioar celei corespunztoare arcului din oel; b) inferioar celei corespunztoare arcului din oel. 8) Caracteristicile mecanice ale arcului depind de: a) compoziia i proprietile materialului din care se realizeaz; b) fora sau momentul la care sunt solicitate arcurile.