UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTIFacultatea de TRANSPORTURISectia AUTOVEHICULE RUTIERE

INCERCAREA SERVODIRECTIILOR

Profesor indumator: Student: Manea Ana-MariaProf. dr. ing. Vasiliu Nicolae Grupa: 8302b

2013 - 2014

Incercarea servodirectiilor

1. GeneralitatiIn domeniul autovehiculelor rutiere, toate automobilele moderne cu masa peste o tona sunt echipate cu servomecaniste de directie.

Figura 1. Ansamblul servodirectiei pe autoturism

Servomecanismele hidraulice de direcie ofera sistemului de direcie fora necesar pentru o manevrare uoar i n acelai timp, privind sigurana n manevrarea automobilului la viteza mare, un factor de demultiplicare ndeajuns de mic.

Aceste servomecanisme hidraulice de directie sunt formate din: un distribuitor hidraulic rotativ de urmarire, format dintr-un corp cu racorduri; un sertar comandat de volan; o bucsa comandata de cremaliera printr-un pinion; o bara de torsiune intre sertar si bucsa.

Figura 2. Componentele unei servodirectieElementele componente intalnite in figura 1 sunt:1 caseta de directie;2 pompa volumica;3 rezervor (tanc);4 conducta de intrare in pompa;5 conducta de iesire din pompa;6 conducta de refulare in pompa; 7, 8 bielete de directie;9 coloana de directie.

Figura 3. Functionarea si circuitul servomecanismului hidraulic

2. Principiul de functionare Servomecanismele de directie asistate hidraulic, au un principiu de functionare relativ simplu. Motorul termic al autovehiculului antreneaza in miscare de rotatie o pompa volumica prin intermediul transmisiei cu curea, transformand energia mecanica in energie hidraulica de presiune.Comanda sau marimea de intrare, este data de utilizator prin intermediul volanului si a colanei de directie asupra distribuitorului hidraulic rotativ. Busca distribuitorului este cuplata mecanic prin intermediul angrenajului pinion cremaliera de tija cilindrului hidraulic. Practic aceasta este legatura de reactie a servomecanismului de directie.Intre sertar si bucsa exista o legatura mecanica de tip elastic, reprezentata prin bara de torsiune, care asigura revenirea sertarului in pozitia neutra.

Figura 4. Schema hidraulica de principiu a unei servodirectiiElementele componente ale acestei servodirectii sunt:1. motor termic; 11. volan; 2. transmisie; 12. roata dreapta; 3. pompa volumica; 13. bieleta dreapta;4. regulator de debit; 14. cilindru hidraulic;5. supapa de limitare a presiunii; 15. angrenaj pinion - cremaliera;7. conducta flexibila; 16. bieleta stanga;8. distribuitor hidraulic; 17. roata stanga.9. rezervor ulei; 10. coloana de directie;

3. Descrierea standului experimental

Figura 5. Standul experimental

Standul experimental din figura 5 este realizat cu scopul determinarii sensibilitatii in presiune a distribuitorului hidraulic rotativ al servodireciei, ce conine: sursa de energie hidraulica, alcatuita din pompa cu pistoane axiale cu bloc inclinat, de capacitate fixa (V=14 cm3/rot) antrenata de un motor de curent continuu prevazut cu regulator de turatie, supapa de limitare a presiunii reglata la 80 bar, rezervor de ulei, acumulator hidraulic, filtru de aspiraie, filtru de retur. Aceast componenta a standului, face parte din standul complex de ncercri din cadrul Laboratorului ACHP al catedrei de Hidraulic i Maini Hidraulice, Facultatea de Energetic, UPB; servodirecie tip ZF Servotronic, montata pe un sasiu metalic special proiectat; furtunuri hidraulice si racorduri pentru alimentarea servodirectiei de la sursa de energie hidraulica; dispozitiv de comanda manuala a distribuitorului, alcatuit dintr-o pargie metalica cu brat de 212 mm, actionata printr-un surub micrometric; dispozitiv de blocare a tijei servocilindrului; aparatura de masura si control care contine 4 manometre si patru traductoare de presiune (amplasate pe circuitele P,T,A,B ale distribuitorului), ceas comparator si traductor de pozitie; placa de achizitie de date, tip DAS 1601; PC, dotat cu pachetul de programe Testpoint for Windows.Caracteristicile tehnice ale servodireciei ncercate sunt: presiune maxima de lucru: 100 bar; debit nominal: 8 l/min; deschiderea maxima a distribuitorului: amplificarea cursei sertarului prin parghia de comanda: 15/1; caracteristicile cilindrului hidraulic al servodirectiei. diametru piston: 48 mm; diametru tija: 28 mm; cursa cilindru: 170 mm;Uleiul hidraulic din rezervorul standului este tip H36EP cu viscozitatea cinematica la 50 C, (50)= 36*10-6 m2/s.Temperatura mediului ambiant, in timpul incercarilor, a fost de 220 C, iar temperatura uleiului hidraulic 502 C, mentinuta la aceasta valoare cu ajutorul sistemului de termostatare al standului.

Figura 6. Sectiune prin distribuitorul hidraulic rotativ al servodirectiei incercate In figura anterioara, langa sectiunea prin distribuitorul rotativ, este prezentata si schema necesara pentru calculul deschiderii distribuitorului, x, in functie de deplasarea surubului micrometric. (1) unde: d deplasarea surubului micrometric fata de pozitia de nul hidraulic; x deschiderea distribuitorului hidraulic, masurata pe raza de contact, r, dintre sertar si bucsa; b bratul parghiei necesare pentru amplificarea deschiderii.

Deplasarea unghiulara relativa dintre sertar si bucsa, in radiani, se calculeaza cu ajutorul relatiei: = arctan d/b (2)

Metodologia de incercare a servodirtiei consta in parcurgerea urmatoarelor etape:Pasul 1: consta in alimentarea servodirectiei incercate, la debitul pentru care se determina caracteristica deschidere presiune. Debitul in timpul incercarilor a fost mentinut constant, cu ajutorul regulatorului de turatie al motorului electric de antrenare a pompei de capacitate fixa.Pasul 2: s-a reglat supapa de siguranta a pompei la 80 bar.Pasul 3: prin manevrarea inainte sau inapoi al surubului micrometric, s-a stabilit pozitia de nul hidraulic al sertarului distribuitorului. Presiunile din camerele cilindrului hidraulic au fost citite cu ajutorul sistemului de achizitie si al traductoarelor de presiune.Pasul 4: din pozitia de nul hidraulic, s-a actionat surubul micrometric variind cursa parghiei de amplificare, respectiv cursa sertarului distribuitorului, pana in momentul deschiderii supapei de siguranta, cu pasul de 0.1mm.Pasul 5: se citesc presiunile din camerele cilindrului, pA (presiunea din camera A a cilindrului) si pB (presiunea din camera B a cilindrului), pentru fiecare din valorile reglate.Pasul 6: se traseaza curba de tipul y =f( p).Pentru trasarea curbei deplasarii surubului micrometric in functie de diferenta de presiune din camerele cilindrului, se va folosi datale experimentale din laboratorul practic.p = pA pB (3)

Tabelul 1. Date obtinute in urma efectuarii lucrarii practice Nr. crt.y [mm]pA [bar]pB [bar]p [bar]

15478870

25558850

35642834

45722814

55820812

6591284

76010100

861810-2

962812-4

1063816-8

1164820-12

1265830-22

1366842-34

1467854-46

1568870-62

Figura 7. Variatia presiunii in camerele cilindrului in functie de deplasareSe poate observa din figura 7 diferenta de presiuni dintre camerele cilindrului.

Bibliografie[1] Vasiliu, N. Notite de curs

[2] * * * * www.wikipedia.ro

[3] * * * * www.trami.ro