organe de masini navale - asamblari

7/23/2019 Organe de Masini Navale - Asamblari

http://slidepdf.com/reader/full/organe-de-masini-navale-asamblari 1/43

Asamblări

Prof. dr. ing. Lorena Deleanu



Asamblări

Din considerente tehnologice, funcţionale, sau chiar financiare,

realizarea unui ansamblu sau a unui element necesită mai multe

piese; legătura dintre ele se realizează prin asamblări.Acestea influenţează mult fiabilitatea sistemelor tehnice;

se pot realiza cu organe de maşini speciale, prin procedee

tehnologice specifice sau combinaţii ale acestora.

O asamblare poate îndeplini una sau, simultan, mai multe funcţii:• funcţia de asamblare propriu-zisă care asigură transmiterea

sarcinilor prin piese în condiţiile anulării sau limitării

deplasărilor lor relative;

• funcţia de reglare a unor parametri dimensionali sau mecanici,

de limitare a mişcării;

• funcţia de siguranţă prin distrugerea unui organ de maşină

relativ ieftin, în anumite condiţii, în scopul protejării unui

ansamblu scump şi evitarea unor avarii cu consecinţe grave;

• funcţia de etanşare.



Asamblări sudate

Procesul tehnologic de sudare: realizarea unei asamblări nedemontabile prinncălzirea, cu sau fără apăsare, a două sau mai multe piese, cu sau fără

material de adaos; materialele, în zona de contact, se aduc în stare topită sau

plastică prin aport de energie termică.Domeniu de aplicabilitate: construcţia de maşini, industria navală,recipiente, construcţii metalice, industria automobilelor, reţele termice,recondiţionări, tăieri de semifabricate.Avantaje:

obţinerea de subansamble care, prin alte procedee (turnate, nituire) ar fi

mari consumatoare de energie şi materiale,

nu există suprapuneri şi nici elemente de asamblare ca nituri sauşuruburi;

pregătirea şi sudarea pieselor sunt relativ simple şi necesită instalaţii şi

aparatură mai puţin costisitoare faţă de turnare; se pot obţine forme complicate cu piese simple.

Dezavantaje:

calitatea cusăturii depinde de executant;

în zona sudată apar concentratori mari de eforturi ce determină tensiuniremanente modificând, în timp, forma ansamblului;

rezistenţa la oboseală a unui ansamblu sudat este mai mică comparativ cucea a aceluiaşi ansamblu dar fără suduri.



Asamblări sudate

n f uncţie de procesele ce au loc în zona sudată, sudarea se execută prin:

- topirea zonelor de contact; sudura astfel obţinută se numeşte sudură prin topire;- încălzirea şi apăsarea pieselor: rezultă o sudură termodinamică; - numai prin apăsarea pieselor: se obţine o sudură prin presare.



Asamblări sudate

Sudarea prin topire se realizează prin aport de energie termică: - topirea şi reducerea oxidului de fier cu aluminiu (termit);- cu gaze: arderea unui gaz combustibil (acetilenă, propan-hidrogen)

într-un gaz comburant (oxigen sau aer);- cu arc electric; se disting mai multe variante:

- prin scânteie între electrod şi piesă; - cu arc electric descoperit, cu electrod fuzibil;- cu electrod de cărbune;

- sub strat de flux (în special pentru lungimi mari, recondiţionărişi încărcări); - în mediu protector (atmosferă de CO2 sau argon), cu electrodfuzibil sau nu; sudurile cu jet sau arc de plasmă se realizează totîn atmosferă controlată;

- cu radiaţii: energia termică necesară este transmisă prin radiaţii(laser, fascicul de electroni); sudarea are precizie mare dar se face de obicei înatmosferă protectoare (vid, gaz metan, argon etc.); este mult utilizată înmecanica fină;

- prin rezistenţă electrică sau prin inducţie: materialele pot fi protejate în baie de zgură sau în incinte cu atmosferă controlată.



Asamblări sudate

Sudarea prin presare se poate realiza în mai multe moduri:- participă doar cele două piese car e se asamblează iar încălzirea locală

se face electric:- prin conducţie (încălzirea se face prin efect Joule); - prin inducţie (zona de sudat a pieselor se află într -un câmpelectric cu curenţi de medie sau înaltă frecvenţă); - cu arc electric (încălzirea durează puţin); - cu energie mecanică: la rece (refulare, extrudare), prin şoc(explozie, impulsuri magnetice), cu ultrasunete, prin frecare.

Sudarea maselor plastice nu necesită temperaturi mari ca metalele; procedeul se

alege funcţie de structura materialelor şi proprietăţile lor mecanice şi termice, de mărimea producţiei; se preferă sudarea cu agenţi termici gazoşi, prin frecare şi presare, cu ultrasunete.



Asamblări sudate

Sudabilitatea

este proprietatea tehnologică a unui material de a putea fi sudat printr -un procedeu dat astfel încât asamblarea obţinută să corespundă calitativ şieconomic.

o corelaţie între material, forma ansamblului, caracteristici mecanice aleasamblării, siguranţă în exploatare şi preţ.Sudabilitatea fontelor este scăzută; la încălzire au tendinţa de a forma straturifragile, fisuri, proces accentuat la răcire. Totuşi, rezultate bune se obţin lasudarea la cald sau cu electrod de oţel. Unele aliaje neferoase sunt sudabile, darn condiţii speciale: pentru ele se preferă alte procedee: lipire, deformare

plastică. Oţelurile sunt încă cele mai utilizate materiale pentru suduri şi

sudabilitatea lor are două aspecte: metalurgic şi tehnologic, caracteristicile mecanice ale asamblării.



Asamblări sudate

Aprecierea comportării la sudură din punct de vedere metalurgic, se face princonţinutul de carbon echivalent

n

1i i

iech

c

X C C

C - conţinutul de carbon (în %),

i X - elementul de aliere i (în %) şi

ic - un coeficient determinat experimental.Se recomandă %45 ,0C ech .Şi peste această valoare unele oţeluri se pot suda însă piesele trebuie preîncălzite, materialul de adaos este mai pretenţios, ridicând costul asamblării.



Asamblări sudate

Materialul de adaos se poate livra sub formă de electrozi înveliţi sau nu,sârmă, electrozi speciali.

Clasificarea în funcţie de compoziţie,

tipul învelişului (acid, bazic, celulozic, oxidant), randamentul efectiv al depunerii (determinat experimental),

poziţia de sudare (orizontală, verticală etc.), parametrii regimului tehnologic (felul curentului electric, intensitatea lui,

tensiunea sursei etc.),

conţinutul de hidrogen care poate difuza.



Clasificarea îmbinărilor sudate

După poziţia reciprocă a pieselor car e se sudează:- îmbinări sudate cap-la-cap (c);- îmbinări de colţ (a, b, d);

- îmbinări prin puncte:e) cu decuparea găurilor într -una din piese, golul rămascompletându-se cu material de adaos;f) cu găuri alungite;g) fără decuparea pieselor, materialul de adaos găsindu-se între piesesau chiar fără material de adaos, prin amorsarea repetată a unui arcelectric pe traseul de sudat.

a) b) c) d)

e) f) g)




După forma rosturilor a) sudură cap-la-cap simplă, b) în Y,c) în U,

d) în X,e) în V,f) în V, cu rădăcină sudată,g) în V cu suprafaţă prelucrată(polizată),d) în X.

Rosturi pentru suduri de colţ:1) bila-terală, convexă,2) bilaterală, cu prelu-crarea rosturilor,3) bilaterală, concavă,

4) şi 7) pe o singură parte a pieselor,5) şi 10) în V, cu rădăcină sudată,6) şi 8) în K,9) în V,11) la inter iorul şi exteriorul pieselor .




Cusăturile sudate sunt continue sau întrerupte; segmentele de sudură fiindsimetrice sau alternative.

În f uncţie de procesele care au loc la sudare, îmbinarea are patru zone cu

structuri şi proprietăţi mecanice specifice:- zona materialului de adaos ( MA);- zona de interferenţă dintre mate-rialul de adaos şi cel de bază ( MI );- zona de influenţă termică ( MT );- zona materialului de bază ( MB); aici temperaturile nu depăşesc 7200C şi că

proprietăţile mecanice nu se modifică semnificativ (pentru oţeluri sudate).

Mărimea zonei influenţate termic depinde de energia consumată la sudare şide procedeul tehnologic folosit: 5...6 mm la sudare manuală, 0,5...10 mm lasudare automată sub strat de flux şi 25 mm la sudare oxiacetilenică.

Este zona cea mai neomogenă din punct de vedere structural şi al proprietăţilor mecanice.



Calculul îmbinărilor sudate

Tensiunile admisibile pentru asamblările sudate se determină ţinând seama de

rezistenţa admisibilă a materialului de bază,

tipul sudurii,

natura solicitării (statică sau variabilă, de tracţiune, de forfecare saucompusă),

tehnologia de sudare şi

calitatea execuţiei. Tensiunea admisibilă a sudurii, solicitată static:

aas k

k - ţine seama de coeficientul de asimetrie a ciclului de solicitare iar ţineseama de felul solicitării (de tracţiune sau de încovoiere) şi de tipul sudurii (cap -

la-cap sau de colţ).

a - rezistenţa admisibilă la tracţiune a materialului de bază, pentru tipul de

solicitare (statică sau variabilă, cu un anumit coeficient de asimetrie R).




Pentru o solicitare complexă, se calculează o tensiune echivalentă echs care secompară cu tensiunea admisibilă a sudurii as .

as22

ech 3 pentru suduri cap-la-cap (

as2 //

22echs )]( [ K pentru suduri de colţ

Relaţia este propusă de I.I.S. (Institutul Internaţional pentru Sudură), pentru ostare spaţială de tensiuni în cusătură. K şi sunt parametri determinaţiexperimental.Pentru oţeluri, se recomandă:

as2 II

22echs 8 ,1




Eforturile reale se distribuie neuniform, valorile la extre-mităţi fiind mai maridecât valoarea medie. Valoarea maximă a tensiunii nu trebuie să depăşeascălimita de proporţionalitate (rămânând valabilă legea lui Hooke).

Pentru acest nivel de studiu, calculul sudurilor se face în ipoteza că eforturile din cusătură serepartizează uniform pe lungimea ei.



Calculul îmbinărilor sudate. Asamblări sudate cap-la-cap

Solicitările se reduc în centrul de greutate al secţiunii mediane a rostului(secţiunea ABCD).Sarcinile exterioare (momente sau forţe reduse în centrul secţiunii ABCD )

determină un sistem de tensiuni: - tensiune normală pe planul ABCD;

- tensiune de forfecare orientată perpendicular pe lungimea cusăturii;

// - tensiune de forfecare orientată în lungul cusăturii.

apare datorită solicitării de tracţiune, compresiune, încovoiere saucombinaţii ale acestora iar tensiunile de forfecare sunt generate de forţe de

forfecare sau momente de torsiune.Pentru determinarea ariei pe care acţionează tensiunile, grosimea de calculla îmbinări cap-la-cap se consideră egală cu grosimea minimă a tablelorsudate min sa ; se recomandă ca sudura să fie convexă sau plană (obţinută

prin polizare); sudura concavă micşorează rezistenţa cusăturii, secţiunea ei fiindmai mică decât secţiunea pieselor sudate.

Odată calculate aceste tensiuni, se poate calcula echs .




Exemplu

Calcul al unei suduri cap-cap, solicitate la încovoiere.Se cunoscb – înălţimea grinzii,l - lăţimea ei,diagrama de momente încovoietoare,rezistenţa admisibilă a sudurii

as

.




Exemplu

Se face un calcul de verificare. Forţa F s-a redus în centrul cusăturii (O pentrusecţiunea ABCD), la forţa F şi momentul is M .

0 ;l b

F ;

6

l b

M

W

M //

s s2

is

s

is

Lungimea de calcul a sudurii este a2l l s

6 / l bW s2

s - modulul de rezistenţă al secţiunii cusăturii sudate:

as

2

s

2

s2

is22echs

l b

F 3

l b

M 6 3

Se recomandă sudarea în zonele cu moment încovoietor minim, în acest caz, cât mai aproape de

reazem sau chiar evitarea unei soluţii cu sudură.

l l l î bi ă il d blă i d d l



Calculul îmbinărilor sudate. Asamblări sudate de colţ

Sudurile de colţ au tendinţa să se rupă într -un plan bisector al rostului

(secţiunea ABCD): grosimea sudurii a, este înălţimea triunghiului isoscel înscrisn secţiunea transversală a cusăturii sudate. Se adoptă a în funcţie de grosimeaminimă a tablelor sudate: m in s8 ,0...7 ,0a . Se recomandă să fie un număr întregde milimetri. Se evită unghiuri mai mici de 600 deoarece umplerea rostului nu seface uniform, existând pericolul întreruperii cusăturii; rezistenţa mecanică scade

cu 25% pentru înclinări ale pieselor între 60...900

.

C l l l î bi ă il d A blă i d d l




C l l l î bi ă il d



Calculul îmbinărilor sudate.

Asamblări sudate de colţ

În planul bisector ABCD al cusăturii de colţ, apar tensiunile , , // , generatede sarcinile exterioare; calculul direct al lor se poate face ca la îmbinările cap-la-cap, dar este complicat de redus sarcinile în acest plan.

Rostul cusăturii de colţ este un sfert de cilindru de rază a şi în planul deseparare dintre piese, A’BCD’ , acţionează acelaşi vector de tensiuni cu

componentele // , , . Vectorul din secţiunea bisectoare ar trebui înlocuit în planul de separare A’BCD’ cu un vector echivalent care să nu modifice starea detensiuni indusă în ansamblul sudat de sarcinile exterioare. Distanţa OO’ fiindmică comparativ cu dimensiunile pieselor asamblate, se admite:

D BC A // ABCD // , , , , .

C l l l î bi ă il d t A blă i d t d lţ




Fiecare tensiune se descompune într-o componentă perpendiculară pe planul A’BCD’ şi una conţinută în el:

ComponentaTensiunea normală pe planul A’BCD’ conţinută în planul A’BCD’

cos sin sin cos

// 0 //

Pentru planul A’BCD’ se consideră:n - tensiunea normală pe planul de separare;

t - tensiunea de forfecare conţinută în planul de separare, perpendiculară pe

direcţia cusăturii;

// t - tensiunea de forfecare conţinută în planul de separare şi paralelă cudirecţia (lungimea) cusăturii.

Aceste tensiuni au valorile:

// // t

cos sint sincosn





Etape pentru calculul unei suduri de colţ:- alegerea unui plan de separare între piese (planul A’BCD’ .- sarcinile exterioare se reduc faţă de centrul de greutate al secţiunii

cusăturii, conţinută în acel plan; - se calculează eforturile // t ,t ,n ;- se determină // , , ;- se calculează tensiunea echivalentă- se verifică inegalitatea:

as sech

.





Deseori sudurile de colţ sunt în unghi drept, deci, o45 . Sistemul devine:

// // t

2

t n2

t n

Relaţia poate fi folosită şi la dimensionare:se impun a, as ,se cunosc sarcinile exterioare şise determină sl - lungimea de calcul pentru cusătura de sudură.

Lungimea de calcul pentru cusături sudate sl :l l s (lungimea cusăturii geometric calculată) pentru cusături pe contur

nchis;a2l l s sau s2l l s pentru cusături pe contur deschis; l are aceeaşi

semnificaţie ca mai sus; a este parametrul sudurii de colţ, iar s - grosimeminimă a tablelor sudate. Această micşorare a lungimii de calcul este explicată

prin faptul că, la începutul şi sfârşitul sudurii, parametrul a (sau s) creşte de la

valoarea zero la o valoare dată, pe o lungime aproximativ egală cu el însuşi.

C l l l î bi ă il d t E l d l l l i d i d lţ



Calculul îmbinărilor sudate. Exemplu de calcul al unei suduri de colţ.

Calculul îmbinărilor sudate Exemplu de calcul al unei suduri de colţ




Nu se recomandă fixarea grinzii cu o singură cusătură pentru că seintroduce un moment încovoietor suplimentar ( 2 / b F M si ) care, în sudură,

produce un efort 0t .Pentru două cusături laterale 0t .Pentru varianta b) rezultă următoarele eforturi, calculate întâi în planul de

separare al sudurii şi apoi în secţiunea mediană a rostului:

s // //

2 s

2 s

s

//

2 s s

is

l a2

F

t

2al

l F 3

2al

l F 3

l a2

F t

0t

al

l F 3W M n

Se verifică:

as2 II

22echs 8 ,1

Calculul îmbinărilor sudate Exemplu de calcul al unei suduri de colţ




La suduri, calculul de verificare se aplică mai des.Dacă nu este îndeplinită condiţia de verificare, proiectantul are la

dispoziţie mai multe soluţii:

- schimbarea materialului de bază cu altul având a mai mare. În acest cazcreşte preţul ansamblului: deoarece materialul şi execuţia sunt mai scumpe; îngeneral sunt scumpe şi preîncăl-zirea şi detensionarea ansamblului după sudare;

- creştea parametrilor sudurii în limite acceptabile ( sl , a sau amândoi);- schimbarea soluţiei constructive a ansamblului astfel încât sarcinile exterioare să fie mai micisau să determine tensiuni mai mici în cusăturile sudate.





Calculul recipientelor sudate cu pereţi subţiri, sub presiune

Recipientele se găsesc în instalaţii chimice, termice (cazane, schimbătoare decăldură, ţevi şi tuburi), în echipamentele pentru stocarea fluidelor sub presiune.Având în vedere importanţa şi gradul de periculozitate, proiectarea şi executarealor trebuie să respecte norme naţionale (ISCIR) şi internaţionale (ISO).Pe recipiente există două tipuri de cusături sudate: longitudinale (pe generatoare) şi pecircumferinţă.






Calculul sudurilor longitudinaleS-a izolat jumătate din corpul cilindric şi s-au introdus forţele car e menţin

echilibrul sistemului. Presiunea interioară p se consideră constantă. Pe unelement de suprafaţă d r l dA acţionează o forţă elementară:

d r l pdA pdF

cu componentele:

sindF dF V pe verticală şi

cosdF dF H

pe orizontală.

Prin integrare :

d l pr l p2cosr l p sindF dF F

0

0

0

V V

0 sinr l pcosdF dF F 0

0

0

H H

Secţiunea de rupere pe generatoare este l s A , s fiind grosimea tablei.

Cusătura sudată este solicitată la tracţiune:

s2

d p

l s2

d l p

A2

F V 1






Calculul sururilor pe circumferinţă. Forţa care acţionează pe cusătura circumferenţială este:

p4d F 2

Aria secţiunii este sd A , iar tensiunea ce apare, este tot de tracţiune:

s4

d p

sd 4

pd

A

F 2

2

Cum 21 , pericolul principal de distrugere la corpurile cilindrice cu presiune interioară, este ruperea după generatoare. Pentru dimensionarea tablei,relaţia devine:

c2

d p s

as

as este tensiunea admisibilă a sudurii, c fiind adaosul de coroziune: Lvc

v - viteza de coroziune a materialului sudat, determinată experimental în condiţiiimpuse de temperatură, compoziţie a fluidului, dată în norme/cataloage, în mm/an,

- durata de exploatare în aceeaşi unitate de timp (ani).

Asamblări demontabile




Asamblări filetate

Asamblarea cu şuruburi se realizează pe baza existenţei pe piese a două suprafeţeconjugate, denumite filete. Filetul sau su prafaţa filetată se obţine, teoretic, printranslarea unei forme geometrice sim ple pe o elice cilindrică sau conică. Cele maides întânite profile pentru filete sunt: triunghiul ascuţitunghic isoscel sau oarecare,

pătratul, trapezul (isoscel sau nu), semicercul.Piesa cu filet la exterior se numeşte şurub iar cea cu filet la interior se

consideră piuliţă. Forma filetului şi parametrii dimensionali fiind standardizaţisau tipizaţi.





Asamblări filetate

Parametri pentru un filet triunghiular (metric), cu elice cilindrică:- pasul filetului p reprezintă distanţa, pe generatoare, dintre două puncteomoloage consecutive; tot aceste puncte delimitează, în spaţiu, o spiră a filetului; - diametrul interior este măsurat la baza spirei; se notează cu 1d pentru şurub şicu

1

D pentru piuliţă;11

Dd ;- diametrul exterior sau nominal al filetului, d la şurub şi D la piuliţă (d < D); - diametrul mediu este acelaşi şi pentru şurub şi pentru piuliţă: 22 Dd ; - unghiul de înclinare al spirei , raportat la un cerc de diametru mediu ( 2d ):

2d

ptg

Asamblări filetate Sarcini în asamblarea şurub-piuliţă



Asamblări filetate. Sarcini în asamblarea şurub-piuliţă

Deplasarea dintre piesa-şurub şi piesa- piuliţă, în cazul strângerii sau

desfacerii unei asamblări filetate, dar şi pentru transmisii cu şurub, se poateechivala cu deplasarea cu viteză constantă, pe un plan înclinat (spira desfăşurată aşurubului) a unui corp (piuliţă) de “greutate“ F (de fapt, forţa de strângere) cuajutorul unei forţe T F .

a) b) c)





Unghiul planului înclinat este unghiul spirei filetului . şi forţa T F

acţionează pe diametrul mediu al filetului (a). Conform legii a III-a a mecanicii

clasice, pe planul înclinat apare reacţiunea N F şi o forţă de frecare, opusă, ca

sens, deplasării piuliţei:

N f F F

Pentru simplificare, se va analiza filetul pătrat, pentru două cazuri.

A. Piuliţa “urcă”: de fapt, este “strânsă”: se transformă rotirea în translaţie: tg F F T

B. Piuliţa “coboară” (de fapt, este desfăcută); translaţia se transformă în rotaţie. tg F F T

- unghiul de frecare ( tg , - coeficientul de frecare caracteristic cuplului

de materiale şurub- piuliţă şi condiţiilor de ungere).





Flancul activ al filetului înclinat (suprafaţa pe care “urcă” sau “coboară” piuliţa) este înclinat cu un unghi faţă de un plan perpendicular pe axa şurubului.

Valoarea unghiului depinde de tipul filetului:

2 / - profil metric, trapezoidal şi Whitworth, -unghiul la vârf al profilului,o3 pentru profil fierăstrău etc. Dacă în şurub acţionează forţa F , forţa normală pe spiră va fi cos / F .

Forţa de frecare depinde de această forţă normală pe flancul activ al spirei şi decoeficientul de frecare caracteristic cuplului de materiale:

F F cos

F f

tg cos - coeficient aparent de frecare. Cum , forţa de frecarecar e apare în asamblări filetate cu profil înclinat 0 este mai mare decât ceacare ar apărea în filete pătrate, în acelaşi condiţii de solicitare.

tg F F T

tg 2

d F M 2

t

Asamblări filetate Frecarea piuliţei pe soclu



Asamblări filetate. Frecarea piuliţei pe soclu

La şuruburile de fixare, dar şi la unele de mişcare, deplasarea axială aşurubului se face dacă piuliţa este rezemată pe un suport. Rotirea piuliţei pe acestreazem introduce un moment de frecare suplimentar, f M . Suprafaţa de rezemare

s A are formă inelară, cu diametrul interior od şi cel exterior e D , aproximativ egalcu deschiderea la cheie S .Pentru o distribuţie uniformă a forţei pe suprafaţa de reazem, presiunea medie este:

2o2e s

sd D

F 4

A

F p

dF dM s f - momentul de frecare elementar:

dF - forţa de apăsare pe elementul de arie dr 2dA s - elementul de arie.

Momentul de frecare într e piuliţă şi reazem se obţine prin integrare:

12

d D p dr r p2dM = M

3o

3e s s

2 / D

2 / d

2 / D

2 / d

2 s s f f

e

o

e

o

2o2e

3o

3e

s f d D

d D F

3

1 M

Pentru calcule rapide

2

D F M m s f

2 / d D D oem - diametrul mediu al su prafeţei inelare a reazemului.

Asamblări filetate Frecarea piuliţei pe soclu




Pentru a învinge şi această frecare, piuliţa trebuie acţionată cu o forţă suplimentarăT F pe diametrul mediu al filetului:

2o

2e

3o

3e

2s

2f T

dDdD

dF

32

dM2F

Forţa necesară deplasării piuliţei:

TT*T FFF

Randamentul:

2o

2e

3o

3e

2

s*T2c

u

dD

dD

d3

2+tg

tg

Fd

pF

L

L

Coeficientul de frecare uscată între piuliţă şi soclul ei 3,0...2,0s .





În practică, strângerea sau desfacerea piuliţei se face aplicând o forţă P la cheie, ladistanţa l de axa şurubului. Aceasta produce un moment M ,

l P M M M f t

Se obţine:

2o

2e

3o

3e s2

d D

d D

3tg

2

d F M

Semnul + este pentru strângerea piuliţei iar semnul - pentru desfacerea ei.Sistemul şurub- piuliţă este un amplificator mecanic de forţă. Când se

acţionează cheia cu forţa P , în şurub se dezvoltă forţa F ( F P ).Factorul de amplificare P / F K .

Pentru filete 036 =;d 9 ,0d ;032 o2

o , d 1,4 Dm , 0,2 s , d 14l 70 K . În cazul ungerii şuruburilor şi a suprafeţelor de reazem, 100 K .

Asamblări filetate. Calculul înălţimii piuliţei




Experimental: că spirele unei piuliţe sunt neuniform încărcate, distribuţia sarcinii peele depinzând de tipul filetului, forma şi materialul piuliţei. La filetul triunghiular,

prima spiră preia 33% din încărcare. Repartiţia se îmbunătăţeşte pentru forme maielastice ale corpului piuliţei sau când se folosesc cupluri de materiale cu module deelasticitate mult diferite piuli ţi şurub E E .

La filetul pătrat, prima spiră preia 52% din încărcare. Este încă un motiv pentrucare filetul pătrat este rar utilizat.





Calculul înălţimii piuliţei, m, se face în cazul încărcării uniforme a spirelor: pe

fiecare spiră se repartizează o sarcină z / F , z fiind numărul de spire. Evident, p z m , p fiind pasul filetului. Spira desfăşurată este asimilată cu o grindă încastrată

în corpul piuliţei. Se admite că forţa z / F este liniar distribuită pe diametrul mediul al

asamblării 22 Dd .

a) încovoiere b) forfecare





Sarcina F determină în secţiunea de încastrare a spirei o solicitare compusă dencovoiere şi forfecar e şi o tensiune de strivire pe suprafaţa comună dintre spira

şurubului şi cea a piuliţei:

- încovoire

ai

21

1

i

6

m D

2

H

z

F

W

M =

- forfecare m K D4

d m D z / F =

22

at 21

1

- strivire pe suprafaţa 22 D H (proiecţia suprafeţei de contact pe un plan

normal la F ):

qa22

q D H

z / F

Se calculează o tensiune echivalentă pentru suprafaţa de încastrare a spirei:

a22

ech 3





Pentru piuliţele standardizate, numărul de spire este impus, dar se face un calcul deverificare la solicitare compusă şi strivire. În cazul materialelor mult diferite, pentruşurub şi piuliţă, valorile ech şi q se compară cu cele admisibile ( a , qa ) pentru

materialul mai slab (al piuliţei). Pentru aplicaţii speciale, la care piuliţa nu este standardizată, se calculează un

număr de spire din condiţia de rezistenţă la strivire

qa22 p D H

F z

2 H şi 2 D şi p sunt parametri geometrici, standardizaţi ai filetului, impuşi din calcululde rezistenţă al şurubului. Se recomandă 8 z . Se face apoi o verificare la solicităricompuse.

nălţimea piuliţelor standardizate s-a determinat ca maximul rezultat din calculul deîncovoiere, forfecare şi strivire. Cea mai mare înălţime s-a obţinut din condiţia derezistenţă la strivire şi în standard se ia d8,0m . Sunt standardizate şi piuliţe înalte( d 1...8 ,0m ), joase ( d 8 ,0m ). Pentru şuruburi de forţă sau de mişcare, se facecalculul piuliţei, luându-se în considerare o distribuţie neuniformă a sarcinii pe spire.

organe de masini navale - asamblari

Documents