Organele miscarii de rotatie

Categorii de organe ale miscarii de rotatie

Miscarea cea mai frecvent intalnita in functionarea sistemelor tehnice este cea de rotatie. Ea se realizeaza prin intermediul organelor de masini specializate. Dupa rolul tehnologic pe care il indeplinesc in functionarea sistemului tehnic considerat, organele miscarii de rotatie pot fi:

Ø       de forta (arbori, osii);

Ø       de cuplare (cuplaje);

Ø       de sustinere si ghidare (lagare).

Principalele categorii de organe ale miscarii de rotatie sunt prezentate in schema din fig.1: 1,2-arbore; 3-lagare; 4-cuplaj; roti pentru transmiterea miscarii si puterii mecanice.

Fig. 1

Osii si arbori

Arborii sunt organe de masini care transmit miscarea de rotatie si momentul de torsiune organelor cu care sunt asamblati prin solidarizare, prin articulare sau prin cuplare, caracterizati printr-o axa de rotatie.

De exemplu, ei pot transmite miscarea de rotatie si momentul de torsiune de la, sau catre: roti dintate, roti de curea, alti arbori etc.

Solicitarile la care sunt supusi arborii sunt:

Ø       intotdeauna cele de torsiune;

Ø       cele de torsiune si incovoiere atunci cand au piese montate pe ei.

In functie de variantele constructive, exista arbori:

Ø       drepti;

Ø       cotiti;

Ø       flexibili.

In fig. 2 este prezentat un arbore drept cu sectiune variabila, iar in fig.3 un arbore flexibil. Arborii drepti se regasesc in componenta cutiilor de viteze, a reductoarelor, a transmisiilor masinilor-unelte, a turbinelor, agitatoarelor etc. Partile componente ale arborelui drept sunt prezentate in fig. 8 (1 -zone de calare. 2-fusuri, 3-corp, 4-lagare).

Fig. 4 reprezinta un arbore cotit, ale carui zone principale sunt: fusul de legatura cu biela 1, fusurile de sprijin manivela si corpul arborelui Arborii cotiti sunt utilizati in special la masinile motoare cu abur si cu ardere interna, la pompe, compresoare, in componenta mecanismelor biela-manivela etc.

Schema constructiva a unui arbore flexibil este aratata in fig. 3. Arborii fiexibili se intalnesc aco!o unde axa geometrica a lor trebuie sa urmareasca un traseu usor sinuos si variabil in timp, asa cum este cazul cablurilor de kilometraj de la autovehicule, a arborilor frezelor stomatologice etc.

Osiile sunt organe de masini care sustin alte organe ale miscarii de rotatie (scripeti, roti de transmisie, roti de rulare etc), fara sa transmita momente de rasucire.

Ele vor fi solicitate numai la incovoiere, deoarece momentul rezistent de frecare din lagare este foarte mic si poate fi neglijat.

In fig. 5 este reprezentat un scripete, in componenta caruia intra osia fixa 1 si roata de cablu Un exemplu de osie rotitoare este cea a boghiurilor vagoanelor, caz aratat in fig. 6.

Clasificarea arborilor si osiilor

Materialele

Materialele din care se confectioneaza arborii si osiile se aleg in functie de scopul urmarit si conditiile impuse in functionare, de tehnologia de executie adoptata pentru acestia etc.

In general se utilizeaza oteluri carbon obisnuite OL42, OL50, OL60. Pentru a satisface aceeasi rezistenta dar la gabarite si la greutati mai mici se vor folosi oteluri carbon de calitate (la care se vor aplica tratamente termice adecvate pentru cresterea rezistentei in zona de sprijin) OLC25, OLC 35, OLC Pentru solicitari importante si gabarite reduse se recomanda otelurile aliate de imbunatatire: MoCr CrNi12, 18MoCrNi13, 21MoMnCr12, 13CrNi

Deoarece fontele au rezistenta mecanica mai scazuta decat otelurile, dar au o sensibilitate mult mai mica fata de efectul de concentrare al tensiunilor si o capacitate mai buna de amortizare a vibratiilor, vor fi recomandate la executia arborilor de dimensiuni mari sau a arborilor cu forma complicata. Astfel, se utilizeaza fontele cu grafit nodular sau fontele maleabile

Etapele proiectarii arborilor si osiiior cu axa geometrica dreapta, ce trebuie respecte sunt:

Ø          Predimensionarea: se face prin calculul de rezistenta la rupere sau la deformatii (functie de solicitarile din exploatare);

Ø          Adoptarea solutiei constructive: pornind de la rezultatele obtinute si luand in considerare conditiile de executie si de montaj;

Ø          Efectuarea verificarilor de rezistenta la oboseala, deformatii, vibratii etc.

Pentru efectuarea calculelor, modelul real al subansamblului arbore (osie)-elemente sustinute se inlocuieste cu modelul conventional al unei grinzi plane sprijinita pe doua sau mai multe reazeme (lagare) si incarcata cu sarcini concentrate. In calculul de rezistenta la incovoiere se considera numai fortele exterioare, neglijandu-se greutatea proprie a osiilor sau arborilor. In cazul osiilor se efectueaza numai calculul la solicitarea de incovoiere. Relatiile utilizate la calculul arborilor sunt valabile si la calculul osiilor.

BIBLIOGRAFIE

Drobota, V. s.a., Organe de masini si mecanisme, Manual pentru liceele industriale si agricole, clasele a X-a, a XI-a si a a XII-a si scoli profesionale, Imprimeria "Oltenia", Craiova, 1993.

Nota: Dupa perioada de pregatire (3 - 21 noiembrie 2008) se va face evaluarea prin 3 (trei) lucrari (teste) scrise, in perioada 5 - 16 ianuarie 2009 in cadrul LABORATORULUI INFORMATIZAT.