+ All Categories
Home > Documents > 8.Suspensia autovehiculelor

8.Suspensia autovehiculelor

Date post: 31-Dec-2015
Category:
Upload: nechita-constantin
View: 139 times
Download: 12 times
Share this document with a friend
Description:
suspensia autovehiculelor
17
Tractoare,automobile si sisteme de propulsie Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi 8.Suspensia si sistemul de rulare al tractoarelor si automobilelor 8.1. Destinatia, constructia generala si principiul de functionare al suspensiei Suspensia automobilului are rolul de a asigura confortabilitatea pasagerilor şi de a proteja încărcătura şi organele componente împotriva şocurilor, trepidaţiilor şi oscilaţiilor dăunătoare, cauzate de neregularităţile drumului. Suspensia automobilului realizează legătura elastică între caroserie şi punţi, sau direct cu roţile automobilului Părţi componente. Suspensia unui automobil cuprinde : elemente elastice; dispozitive de ghidare; amortizoare ; stabilizatoare. Elementele elastice servesc pentru micşorarea sarcinii dinamice rezultate la trecerea roţilor pentru neregularităţile drumului. In acelaşi timp elementele elastice fac ca oscilaţiile caroseriei să fie suportabile de pasageri şi să nu dăuneze mărfurilor care se transportă. Elementele de ghidare transmit componentele longitudinale şi transversale ale forţelor de interacţiune, precum şi momentele acestor forţe, determinând cinematica roţilor faţă de cadru sau caroserie. Elementele de amortizare împreună cu-frecarea dintre foile arcurilor amortizarea oscilaţiilor caroseriei şi ale roţilor. Funcţiile celor trei elemente principale ale suspensiei pot ti îndeplinite de unul şi acelaşi element sau de elemente diferite. In unele cazuri, suspensia automobilului mai conţine elemente suplimentare - stabilizatoare, care au rol de a reduce înclinările laterale ale autovehiculelor în viraje. Condiţiile impuse. Suspensia automobilului trebuie să îndeplineasca următoarele condiţii principale caracteristică elastică, care să asigure un grad de confort satisfăcător; construcţie simplă şi rezistentă; amortizarea vibraţiilor caroseriei şi roţilor; asigurarea cinematicii corecte a mecanismului de direcţie; greutatea minimă; să transmită forţele şi momentele reactive de la roti la caroserie etc. Clasificarea suspensiilor. Clasificarea suspensiilor automobilelor se face după tipul punţii şi după caracteristica elementelpr elastice. După tipul punţii, suspensiile se clasifică: - suspensii cu roţi dependente - suspensii cu roţi independente. Suspensia cu roţi dependente se întâlneşte în cazul punţilor rigide iar suspensia cu roţi independente, în cazul punţilor articulate la care fiecare roată este suspendată direct de cadru sau caroserie. Suspensia dependentă este caracterizată printr-o legatura rigidă intre roţile din dreapta şi din stânga , iar ridicarea sau coborârea unei roţi , produsă de denivelările căii , provoacă schimbarea poziţiei şi pentru cealaltă roată La suspensia independentă lipseşte legătura directa dintre roţile automobilului iar schimbarea poziţiei unei roţi nu influenţează şi cealalta roată .
Transcript

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

8.Suspensia si sistemul de rulare al tractoarelor si automobilelor

8.1. Destinatia, constructia generala si principiul de functionare al suspensiei

Suspensia automobilului are rolul de a asigura confortabilitatea pasagerilor şi de a proteja încărcătura şi organele componente împotriva şocurilor, trepidaţiilor şi oscilaţiilor dăunătoare, cauzate de neregularităţile drumului. Suspensia automobilului realizează legătura elastică între caroserie şi punţi, sau direct cu roţile automobilului

Părţi componente.

Suspensia unui automobil cuprinde : elemente elastice; dispozitive de ghidare; amortizoare ; stabilizatoare.

Elementele elastice servesc pentru micşorarea sarcinii dinamice rezultate la trecerea roţilor pentru neregularităţile drumului. In acelaşi timp elementele elastice fac ca oscilaţiile caroseriei să fie suportabile de pasageri şi să nu dăuneze mărfurilor care se transportă. Elementele de ghidare transmit componentele longitudinale şi transversale ale forţelor de interacţiune, precum şi momentele acestor forţe, determinând cinematica roţilor faţă de cadru sau caroserie. Elementele de amortizare împreună cu-frecarea dintre foile arcurilor amortizarea oscilaţiilor caroseriei şi ale roţilor. Funcţiile celor trei elemente principale ale suspensiei pot ti îndeplinite de unul şi acelaşi element sau de elemente diferite. In unele cazuri, suspensia automobilului mai conţine elemente suplimentare - stabilizatoare, care au rol de a reduce înclinările laterale ale autovehiculelor în viraje.

Condiţiile impuse.

Suspensia automobilului trebuie să îndeplineasca următoarele condiţii principale caracteristică elastică, care să asigure un grad de confort satisfăcător; construcţie simplă şi rezistentă; amortizarea vibraţiilor caroseriei şi roţilor; asigurarea cinematicii corecte a mecanismului de direcţie; greutatea minimă; să transmită forţele şi momentele reactive de la roti la caroserie etc.

Clasificarea suspensiilor. Clasificarea suspensiilor automobilelor se face după tipul punţii şi după caracteristica elementelpr elastice. După tipul punţii, suspensiile se clasifică:

- suspensii cu roţi dependente - suspensii cu roţi independente.

Suspensia cu roţi dependente se întâlneşte în cazul punţilor rigide iar suspensia cu roţi independente, în cazul punţilor articulate la care fiecare roată este suspendată direct de cadru sau caroserie. Suspensia dependentă este caracterizată printr-o legatura rigidă intre roţile din dreapta şi din stânga , iar ridicarea sau coborârea unei roţi , produsă de denivelările căii , provoacă schimbarea poziţiei şi pentru cealaltă roată La suspensia independentă lipseşte legătura directa dintre roţile automobilului iar schimbarea poziţiei unei roţi nu influenţează şi cealalta roată .

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Suspensia independentă prezintă faţă de suspensia dependentă avantajele : inbunătaţirea confortului prin reducerea masei nesuspendate ; ţinuta de drum mai bună deoarece deplasările roţilor nu se influenţează reciproc ; micşorarea oscilaţiilor de ruliu ale caroseriei şi mărirea stabilitaţii automobilului

Tipuri de suspensii.

SUSPENSII CU ROŢI DEPENDENTE In majoritatea cazurilor, suspensia automobilelor cu puntea rigidă foloseşte arcurile cu foi dispuse longitudinal, datorită construcţiei simple. Arcul cu foi 6 este dispus longitudinal faţă de cadru. Partea din faţă a arcului este în legătură cu cadrul prin intermediul unui bolţ de articulaţie (pentru a transmite forţele de tracţiune şi frânare la cadru), iar partea din spate prin intermediul cercelului 12 care permite arcului să se deformeze sub acţiunea sarcinii (prin încovoierea arcului distanţa dintre centrele ochiurilor se modifică).. Pentru limitarea cursei arcului este prevăzut tamponul de cauciuc 15. Amortizarea oscilaţiei este asigurată de amortizoarele hidraulice telescopice 8 cu dublu efect. Suspensia cu arcuri cu foi cu caracteristică neliniară se utilizează mai ales la puntea din spate a autocamioanelor. O suspensie corespunzătoare pentru cazul când autocamionul este încărcat va fi prea rigidă pentru autocamionul gol. Pentru a realiza o suspensie care să corespundă în ambele cazuri, se foloseşte suspensia cu arc suplimentar.

Suspensia cu arcuri cu foi semieliptice dispuse longitudinal

Ea se compune din arcul principal 3 ce lucrează la sarcini mici şi mijlocii. La sarcini mari, începe sa lucreze şi arcul secundar 2, care se sprijina pe

suporturile 1 ale cadrului.

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Suspensia din spate cu arc suplimentar. Suspensia dependenta cu arcuri elicoidale. Datorită faptului câ arcurile elicoidale preiau numai sarcini verticale, puntea este prevazuta cu bratele 1 si 5 pentru preluarea fortelor orizontale.

Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forţelor dintre roţi şi drum, şi momentele acestor forţe la caroserie ,determinînd şi caracterul deplasării roţilor in raport cu caroseria automobilului şi in raport cu drumul.

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Forţele verticale Z şi momentele Mx se transmit la caroserie prin intermediul elementului elastic al suspensiei . AMORTIZOARELE

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Constructia amortizorului.

1. Capul inferior 2. Corpul pistonului de comprimare 3. Discurile pistonului de comprimare 4. Discul superior al pistonului de comprimare 5. Arcul pistonului de comprimare 6. Semisfera pistonului de comprimare 7. Discul rigid al pistonului de comprimare 8. Piulita supapei de destindere 9. Arcul supapei de destindere 10. Pistonul amortizatorului 11. Discul de fixare a supapei de destindere 12. Discurile pistonului de destindere 13. Segmentii pistonului 14. Saiba piulitei pistonului de destindere 15. Discul superior al pistonului de destindere 16. Discul supapei de comunicare 17. Arcul supapei de comunicare 18. Discul limitator 19. Rezervor 20. Tija 21. Cilindru 22. Tub rezervor 23. Bucsa de ghidare a tijei 24. Inel de etansare a rezervorului 25. Discul sistemului de etansare 26. Element de etansare 27. Garnitura inelului de siguranta 28. Inel de siguranta 29. Piulita rezervorului 30. Capul superior 31. Piulita de fixare a capului superior 32. Grover 33. Discul pernei de fixare a amortizatorului 34. Perna (tampon) 35. Bucsa 36. Tub 37. Element de amortizare a tijei 38. Bucsa de fixare a capului inferior cu cauciuc

Principiul de functionare a amortizorului hidraulic se bazeaza pe transformarea energiei mecanice a oscilatiei in energie termica, la trecerea fortata a unui lichid special, dintr-o camera a amortizatorului in alta, printr-un orificiu calibrat.Majoritatea amortizatoarelor sunt cu dubla actiune, lucrand in ambele sensuri, si anume: la apropierea rotilor de caroserie opun rezistenta mica; la departarea rotilor de caroserie opun rezistenta mai mare

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

AMORTIZOARELE BITUBULARE

Capul superior 1, de care este fixata tija 2 cu pistonul 8, este prins de partea suspendata a automobilului, iar capul inferior 13, solidar cu tubul rezervor 5, de partea nesuspendata. Tubul interior 4 (cilindrul de lucru) este umplut cu lichid special pentru amortizoare.

In cursa de destindere, lichidul din partea superioara a pistonului 8 este comprimat si trimis prin supapa de destindere 10 in partea inferioara. Volumul generat de piston la partea inferioara este mai mare decit volumul lichidului impins in jos, cu volumul tijei care iese din tubul 4. Diferenta se completeaza cu lichidul din camera de compensare 14 (spatiul dintre tubul rezervor 5 si tubul interior 4) care patrunde prin supapa de admisie 11 datorita depresiunii creata sub piston si a pernei de aer comprimat din partea superioara a camerei de compensare. In cursa de comprimare, lichidul de sub piston trece prin supapa de comunicare 9 in partea superioara a tubului 4. Oparte din lichid (egala cu volumul tijei introdus in tubul 4) trece prin supapa de comprimare 12 in camera de compensare 14. Tubul 6 serveste la protectia tijei pistonului, iar inelul 3 la etansarea amortizorului. AMORTIZOARELE MO/OTUBULARE

In comparatie cu cel bitubular are, la diametre exterioare egale, un diametru al pistonului mai mare, fiind mai usor si avind o racire mai buna. In camera de compensare se introduce azot sub presiunea de circa 2,5 N/mm2. Perna de aer este separata de lichidul de amortizare prin intermediul pistonului flotant. Compensarea volumului, datorita miscarii lui la cursa de comprimare, se obtine prin comprimarea pernei de gaz si deplasarea pistonului flotant in sus. La cursa de destindere, deplasind pistonul flotant in jos. Orificiile de trecere si supapele de descarcare sunt montate in piston. Datorita elasticitatii camerei de compensare, amortizorul indeplineste si rolul de element elastic suplimentar.

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

8.2.Sistemul de rulare pe roti Roata ca element motor şi ca element de susţinere trebuie să consume o cantitate de energie cât

mai mică pentru rostogolire. Roata de automobil se compune din două părţi : una rigidă ( roata propriu-zisă) şi alta elastică ( pneul) Părţile componente ale roţii propriu-zise sunt: janta, butucul, elementele de legătură ale butucului cu janta şi capacul de roată. Legătura dintre butuc şi janta se realizează, în general, prin intermediul unui disc. La unele automobile cu capacitate mare de încărcare se utilizează roţile cu spite.

Janta este partea roţii pe care se montează pneul. Jantele roţilor de automobil sunt de dona feluri: adânci (nedemontabile) si plate (demontabile).

Janta plată are o bordură 1 fixă şi una demontabilă 2 . Bordura demontabilă se reazemă lateral de inelul de închidere 4 secţionat radial , inel care se introduce în canalul jantei 3. La montare se aşează pneul pe

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

jantă şi, apoi se introduce bordura demontabilă, împingându-se până se eliberează canalul din jantă, în care se introduce inelul elastic de împingere. Bordura demontabilă este menţinută în poziţie normală de pneul sub presiune.

Pneurile automobilelor

Pneurile reduc şi amortizează şocurile produse în timpul deplasării autovehiculului şi asigură contactul cu calea de rulare. Clasificarea pneurilor de autovehicul se face după mai multe criterii. După destinaţie, pneurile se clasifica în: pneuri pentru autoturisme: pneuri pentru autocamioane şi autobuze; pneuri pentru autovehicule speciale. După presiunea interioară, pneurile se clasifică în: - pneuri de presiune înaltă, utilizate la autocamioane şi autobuze, la care presiunea interioara este cuprinsă între 3-7,5 bar; - pneuri de joasa presiune, utilizate la autoturisme şi tractoare, la care presiunea interioara este cuprinsă între 1,4-3 bar. După elementele componente pneurile se clasifică în: pneuri cu cameră şi pneuri fără cameră. După tipul carcasei pneurile se clasifică în: pneuri obişnuite (cu carcasă diagonala) şi pneuri cu carcasă radială.

Tipuri constructive de pneuri

Pneuri cu carcasa diagonală . Părţile componente ale unui pneu: 1 – bandă de protecţie, 2 – cameră, 3 – carcasă, 4 – strat amortizor( breker) , 5 – bandă de rulare, 6 – flancuri, 7 – talon, 8 – inel metalic.

Anvelopa reprezintă un înveliş elastic care se compune din : bandă de rulare ( stratul protector) 5, stratul amortizor (brekerul) 4, carcasa 3 flancurile (părţile laterale) 6 şi talonul 7.

Banda de rulare protejează carcasa şi camera contra deteriorărilor şi a uzurii, transmite efortul de tracţiune şi frânare , măreşte aderenţa etc. Stratul amortizor ( brekerul) face legătura dintre banda de rulare şi carcasă, preluând o parte din şocurile care se transmit

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Carcasa este partea anvelopei care preia eforturile cele mai mari în timpul deplasării autovehiculului. Ea constituie scheletul anvelopei şi se confecţionează dintr-un număr de straturi de ţesătură specială ( straturi de cord). Flancurile protejează pereţii laterali ai carcasei. În general flancurile formează un tot unitar cu banda de rulare. Taloanele reprezintă partea rigidă ; ele dau posibilitatea obţinerii unei fixări rezistente a anvelopei pe jantă. În interiorul talonului se găseşte o inserţie metalică ( inel de talon ) , izolată cu amestec de cauciuc , care-i asigură rigiditatea necesară. Numărul inelelor de talon depinde de numărul straturilor carcasei. Camera de aer este un tub inelar , tor din cauciuc,în interiorul căruia se găseşte aer , care contribuie la amortizarea şocurilor în tipul mersului. În general grosimea pereţilor camerei de aer este de 1,5-3mm. Valva cu ventil are rolul de a menţine aerul sub presiune în pneu , nepermiţând ieşirea lui în exterior . Banda de protecţie ( banda de jantă ) este de formă inelară şi are rolul de a proteja camera de aer de frecare cu janta metalică. Pneuri cu carcasa radială. La pneurile cu carcasa radială ( fig. 4 b) firele de cord sunt dispuse radial , formând cu linia circumferinţei un unghi de 80-90°. Pneul cu carcasa radială , sub aspectul exterior nu diferă mult de unul obişnuit ci doar printr-o lăţime ceva mai mare şi o formă ovală, aplatizată. În comparaţi cu un pneu obişnuit , pneul cu carcasă radială prezintă ca avantaje : creşterea duratei exploatării cu 30-80%; micşorarea rezistenţei la rulare cu 10-15% datorită faptului că deformaţia este mult mai mică; manifestă calităţi bune şi la circulaţia pe timp de iarnă. Pneuri fără cameră de aer. La aceste pneuri (fig.5) ,etanşarea cu janta este asigurată de un strat de cauciuc foarte moale 1, ce se găseşte pe suprafaţa interioară. În acest caz, janta trebuie să fie netedă,dintr-o bucată şi să aibă o înclinare mică la margini.

La aceste pneuri valva cu ventilul 2 se montează direct pe jantă, iar etanşarea este asigurată de şaibele de cauciuc 3.La pneurile fără cameră, se măreşte siguranţa circulaţiei, deoarece stratul subţire de cauciuc foarte elastic la pătrunderea unui corp străin produce autoetanşare ( nu se perforează ci se întinde ). În cazul unei perforări, aerul iese din pneu în mod treptat ,nu sub formă de explozie.

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Dimensiunile şi notarea pneurilor.

D este diametrul exterior al pneului; Bu - lăţimea pneului; d – diametrul jantei.

!otarea anvelopelor se face pe flancuri pentru identificarea acestora . Se deosebesc două tipuri de notaţii: Bu -- Das p PR STAS Nr. Bu Sb Das -- p PR STAS Nr. în care Bu este lăţimea secţiunii anvelopei (balonajul) ,în inci sau în mm, Das – diametrul de aşezare al talonului care corespunde cu diametrul jantei , p – numărul de pliuri echivalente (PR), care arată rezistenţa carcasei anvelopei. Un pliu corespunde cordului de bumbac cu sarcină de rupere a firului de 900 N ; Sb reprezintă o simbolizare care poate avea formele S, R, SR, HR, VR, HD (R – anvelopă cu construcţie radială; S – anvelopă pentru viteze mari, H – anvelopă pentru viteze foarte mari, SR – anvelopă pentru viteze până 180Km/h, HR şi VR – anvelope radiale de autoturisme pentru viteze până la

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

210Km/h şi respectiv peste 210Km/h, HD – anvelopă de autocamion ranforsată pentru regim greu de funcţionare.

8.3.Suspensia si sistemul de rulare pe senile Suspensia semirigida se caracterizeaza prin sistemul de rulare rigid (rolele de sprijin sunt legate prin lagare cilindrice direct pe caruciorul senilei), caruciorul senilei fiind articulat cilindric in partea din spate de corpul (rama) tractorului, iar la partea din fata fiind legat de corpul tractorului printr-un element elastic (arc). Astfel caruciorul senilei functioneaza ca o bascula impinsa.

Elementul elastic este, cel mai adesea un arc lamelar dispus transversal.

Schema constructiva a suspensiei semielastice cu arc lamelar transversal: 1-arc lamelar transversal; 2-articulatia centrala a arcului lamelar; 3-caruciorul senilei; 4-articulatia din spate a caruciorului; 5-arborele rotilor motoare;

Aceasta suspensie se realizeaza in doua variante: axa de oscilatie a caruciorului este in fata axei rotii motoare; axa de oscilatie a caruciorului coincide cu axa rotii motoare. Prima varianta se foloseste la tractoarele de putere mica si mijlocie, iar a doua la tractoarele de putere mare. Din punctul

de vedere al oscilatiilor longeronului caruciorului, a doua varianta este mai buna deoarece are bratul de oscilatie mai lung. Prima varianta permite dispunerea mai jos a axei de oscilatie a caruciorului fata de

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

axa rotii de intindere, respectiv o deplasare libera in sus a caruciorului la trecerea peste obstacole (tensiunea din senila se micsoreaza). In cazul suspensiei semirigide, longeronul caruciorului trebuie prevazut cu mecanisme de ghidare pentru preluarea fortelor transversale. Acestea pot fi contrafise, mecanisme cu bare etc.

Suspensia elastica Suspensia elastica asigura cele mai bune conditii de deplasare tractoarelor de transport si are urmatoarele avantaje comparativ cu suspensia semirigida:asigura un mers linistit, ceea ce permite cresterea vitezei de deplasare, iar conducatorului sa lucreze un timp indelungat fara a obosi; partile nesuspendate au o masa mica;este posibila deplasarea tractorului chiar in cazul iesirii din uz a unor elemente ale suspensiei.

Suspensia elastica se clasifica in functie de urmatoarele criterii: In functie de tipul legaturii rolelor de sprijin intre ele, precum si intre rolele de sprijin si corpul

tractorului:suspensie independenta sau individuala;suspensie compensata sau cu balansiere ;suspensie mixta;

In functie de elementul elastic folosit: cu bare de torsiune; cu arcuri elicoidale;cu arcuri disc; cu arcuri lamelare;cu arcuri pneumatice.Cele mai folosite sunt arcurile bare de torsiune, arcurile elicoidale, iar in ultimul timp la tractoarele speciale care se deplaseaza cu viteze mari se folosesc si arcurile pneumatice.

Suspensia elastica independenta

Fiecare roata de sprijin se leaga separat de corpul tractorului printr-un sistem de parghii si elemente elastice.

Folosirea ca elemente elastice a barelor de torsiune dispuse transversal este avantajoasa deoarece: au masa proprie mica, constructie si tehnologie simple, intretinere usoara. Dezavantajul principal este ca pentru marirea elasticitatii suspensiei bara de torsiune trebuie sa fie lunga (lungimea barei de torsiune dispusa transversal este limitata de latimea corpului tractorului

Suspensia elastica cu balansiere (compensata)

La suspensia elastica cu balansiere, rotile de sprijin de la o senila se leaga elastic intre ele in grupe de doua roti si fiecare grupa, denumita carucior balansier, se monteaza pe lagare pe un arbore care, la randul sau este fixat rigid de corpul tractorului.

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Zalele simple sunt piese dintr-o singura bucata, turnate din otel manganos (mai rar forjate in matrita), articulate intre ele prin bolturi. Deoarece incercarile au demonstrat ca distrugerea urechilor incepe de la extremitatile lor, pentru sporirea rezistentei, se ingroasa marginile urechilor, iar in zona centrala, grosimea peretelui se reduce. In figura se prezinta schema constructiva, precum si constructia unei zale simple cu sapte urechi.

Angrenarea cu roata motoare se face prin partea din spate a corpului urechii centrale, iar boltul

metalic serveste numai pentru articularea zalelor. Articulatia este metalica, deschisa, cu bolt. Avantajele zalei simple: asigura cea mai redusa greutate pentru senila (5…15% din masa tractorului);tehnologie de fabricatie simpla si ieftina; montaj si demontaj simplu fara dispozitive speciale. Dezavantajele zalei simple: imposibilitatea repararii zalei uzate;necesitatea de a utiliza pentru intreaga zala oteluri speciale cu rezistenta ridicata contra uzurii abrazive;dificultatea protectiei articulatiei impotriva corpurilor abrazive:durata mica de functionare (1000…2500 ore de functionare).

Zalele compuse sunt formate din mai multe piese asamblate prin suruburi sau prin presare. Mai jos, se prezinta in figura constructia unei senile cu zale compuse.

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Zala se compune din sinele laterale (eclisele) 3 si 6; capatul din stanga al acestora se preseaza pe boltul 1, iar capatul din dreapta pe bucsa 5. Lantul senilei se inchide cu boltul 4 de constructie speciala. Bucsele 5 constitue fusurile de angrenare cu dintii rotii motoare. La montarea zalelor, spatiul dintre bucsa si bolt se umple cu lubrifiant, iar etansarea se face cu simeringul 2. Talpa cu pinteni 7 se fixeaza pe sine cu suruburile 8. Astfel articulatia este metalica, inchisa, cu bolt si bucsa. Avantajele zalei compuse comparativ cu zala simpla sunt: -in cazul uzurii sau defectarii se pot schimba numai componentele zalei; -materialele componentelor sunt diferite si adaptate solicitarilor specifice; -talpa cu pinteni (patina) se poate schimba in functie de conditiile specifice de exploatare a tractorului; -durata de functionare este mai mare (ajunge pana la 4000 ore). Dezavantajele senilei compuse sunt;greutatea senilei este mai mare (ajunge pana la 25% din greutatea tractorului); procesul de fabricatie este mai complicat, iar pretul mai mare; pentru montare si demontare sunt necesare dispozitive speciale. Zalele articulate cu piese intermediare, , folosesc otel carbon pentru zale (material mai ieftin), iar pentru piesele intermediare 1 otel manganos. Bolturile 2 sunt presate in urechile zalelor si se uzeaza doar in urechile pieselor intermediare, adica numai pe o singura parte (dupa uzura boltul se poate intoarce cu 1800).

Angrenarea cu roata motoare se face prin piesa intermediara centrala care intra in golul dintre dinti, iar in zona respectiva zala are o decupare mai adanca intre urechi. Articulatiile propriuzise sunt metalice, deschise cu bolt. Senila construita cu astfel de zale are o greutate mai mare (cu circa 20%), un numar dublu de articulatii si necesita un pas mai mare pentru roata motoare. La zalele articulate cu bucse din cauciuc se inlocuieste frecarea de alunecare dintre bolturi si urechile patinelor cu frecarea interiora a cauciucului. Deoarece inelele din cauciuc sunt solicitate la rasucire in timpul infasurarii senilei pe rotile sistemului de propulsie si la compresiune sub influenta fortelor care tensioneaza senila, ele se distrug datorita oboselei. Procesul de oboseala este determinat de variatia tensiunilor ca marime si sens, de frecventa acestor variatii si de conditiile de temperatura. Cauza principala a distrugerii articulatiilor este variatia cu frecventa mare a tensiunilor tangentiale. Reducerea acestor solicitari se realizeaza prin micsorarea unghiului de deformare a cauciucului, adoptandu-se solutii constructive si de montaj ca cele de mai jos

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Montarea in serie a bucselor din cauciuc identice 3 si 5 vulcanizate pe boltul 2 si presate in urechile patinelor vecine 1 si 4 permite reducerea la jumatate a unghiului de rasucire al inelelor cand patina 1 se roteste fata de patina 4 cu unghiul α (fig.a).Presarea bucselor in urechile patinelor cand acestea sunt rotite cu unghiul φ = 120…140 imparte unghiul α de rasucire al patinelor in doua directii α-φ si φ, ceea ce micsoreaza tensiunile tangentiale (fig.b).

Zalele cu articulatii inchise au o rezistenta la uzura de cateva ori mai mare comparativ cu zalele cu articulatii deschise si o rezistenta la oboseala superioara fata de articulatiile cu bucse din cauciuc.

Pe bolt sunt realizate fusurile lagarelor de alunecare (corp comun cu boltul sau materiale metalice sinterizate solidarizate cu boltul), iar pe portiuni cu diametru mai mic intre fusuri sunt vulcanizate inelele din cauciuc cu rol de etansare a lagarelor de alunecare dintre alezajele din urechile zalelor si fusurile boltului.

Fig.3.12.Articulatie inchisa

Senilele cu bucse din cauciuc au urmatoarele avantaje: durabilitate mai mare;randament mai ridicat; micsoreaza solicitarile dinamice;functioneaza cu zgomot redus.Dezavantajele acestor senile sunt: necesita cauciuc cu calitati deosebite;scaderea randamentului senilelor la scaderea temperaturii; pretul de cost este mai ridicat; montarea si demontarea articulatiilor sunt mai dificele. 8.4.Suspensii speciale in constructia automobilelor

8.4.1.Suspensia magnetica Filosofia pe care se bazeaza Magnetic Ride/SDC este legata de fizica fluidelor. Astfel, in amortizoare

este un fluid care isi schimba vascozitatea prin aplicarea unui camp magnetic asupra sa,

suspensiile devenind astfel mai tari sau mai moi, in functie de conditiile de rulare. Pachetul in sine este construit din patru amortizoare controlate electronic, din cinci accelerometre si un centru de control care contine algoritmii reconstructiei dinamicii si controlului masinii. Coordonarea dintre diferitele elemente ale sistemului face ca aderenta si stabilitatea sa fie evident imbunatatite in paralel cu imbunatatirea timpilor de franare si a repartitiei dinamice a incarcaturii pe roti. 8.4.2.Suspensia pe perna de aer

Suspensia pe perne de aer isi dovedeste eficienta in timp in amortizarea socurilor, oferind multe avantaje in comparatie cu sistemul traditional pe arcuri cu foi sau elicoidale. Principalele avantaje sunt:

• Capacitate de incarcare crescuta. • Reducerea defectiunilor la instrumentele de bord si la partea electrica. • Reducerea defectiunilor cabinei si caroseriei. • Durata de viata crescuta pentru remorca.

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

• Reducerea gradului de oboseala a soferului. • Imbunatatirea amortizarii atat cu masina incarcata cat si fara incarcatura. • Posibilitatea de a transporta o gama mai larga de produse, inclusiv echipament electronic unde

suspensia pe perne de aer este recomandata. • Este o suspensie "prietenoasa" cu suprafata de rulare, crescand durata de viata a asfaltului.

Sisteme de suspensie pe aer pentru camioane

Camioanele de tonaj mare (>16 t) sunt echipate cu perne de aer. Totusi, din ce in ce mai des, producatorii echipeaza si camioanele de tonaj mediu (7,5-16 t) cu perne de aer. Pernele de aer sunt proiectate pentru o varietate mare de aplicatii, pentru axa din fata, din spate si portanta, precum si pe axa conducatoare a camioanelor cu semiremorca.

Sisteme de suspensie pe aer pentru autobuze si autocare

Cu 50 de ani in urma s-a observat ca pernele de aer pot fi folosite pentru a creste comfortul in autobuze si astfel s-au introdus in productia de serie. Azi, aproape 100% din autobuzele din Europa sunt echipate cu perne de aer. In acest caz, pernele de aer nu numai ca asigura un nivel inalt de comfort, dar si o inaltime constanta a vehiculului. In plus, ofera posibilitatea de a cobori autobuzul cand pasagerii urca sau coboara. Acest lucru necesita, de obicei, montarea a 2 perne de aer pe axa din fata si 4 pe axa din spate.

Perne cu suprafete de etansare conice

Pernele de aer in general servesc la asigurarea unui confort de rulare cat mai bun. La pernele cu suprafete de etansare conice, membrana poate fi inlocuita separat. Placa de etansare si pistonul de rulare in general pot fi reutilizate. Aceste perne apar in primul rand la autobuze si la capetele tractoare.

Perne de aer cu placa superioara asamblata prin

vulcanizare

La aceste perne placa superioara este fixa, vulcanizata. In partea inferioara perna are suprafete de etansare conice, deci nu este fixa fata de piston.

Tractoare,automobile si sisteme de propulsie

Cap. 8 Suspensia si sistemul de rulare Prof.dr.ing.D.Cozma Facultatea de mecanica Iasi

Perne de aer cu placa superioara cu perem

Pernele de aer cu placa superioara cu perem se livreaza din fabrica cu partea superioara asamblata etans. De regula in partea inferioara se monteaza sau se vulcanizeaza un taler de fixare. Avantajul acestor perne consta in montarea simpla si in faptul ca acestea permit si curse de extindere. Astfel, aceste perne se utilizeaza in primul rand in stare extinsa. In caz de reparatie, membrana nu se poate inlocui separat.

Lista verificarilor pentru intretinerea pernelor de aer. Niciodata nu se efectueaza intretinerea sistemului de suspensie pneumatica cu pernele de aer sub presiune!

1. Se controleaza diametrul exterior al pernei si se verifica daca nu exista urme de uzura neuniforma sau de suprasolicitare termica.

2. Se verifica conductele de aer si ca nu exista contact intre acestea si exteriorul pernei. Conductele de aer pot freca peretii pernelor si pot cauza fisuri.

3. Se asigura ca in jurul intregii perne de aer cu diametru maxim ramane suficient spatiu liber. 4. Se verifica diametrul exterior al pistonului, sa nu apara fragmente de material (la pernele de aer

reversibile pistonul se afla in partea inferioara a ansamblului) 5. Garda la sol trebuie respectata. Toate masinile cu suspensie pneumatica au o garda la sol stabilita

de producator. Aceasta inaltime specificata in cartea tehnica a masinii trebuie respectata cu o toleranta de 0,6 cm. Poate fi controlata cu masina incarcata sau goala.

6. Supapele de compensare (sau supapele de reglare a garzii la sol) sunt importante pentru functionarea corecta a intregului sistem pneumatic. Dupa caz trebuie curatate, verificate si inlocuite.

7. Se asigura ca amortizoarele sunt functionale. Se verifica daca nu pierd ulei hidraulic, daca nu au capetele uzate si, dupa caz, se inlocuiesc imediat. In mod normal amortizorul limiteaza cursa de extindere a pernei de aer, impiedicand alungirea peste valori acceptate.

8. Se verifica daca toate elementele de asamblare (piulite si suruburi) sunt stranse corect. Daca nu, vor trebui stranse conform datelor furnizate de producator. Nu se strang mai mult decat este recomandat.


Recommended