+ All Categories
Home > Documents > arbore cotit ccmai

arbore cotit ccmai

Date post: 28-Nov-2015
Category:
Upload: pasca-dan
View: 153 times
Download: 10 times
Share this document with a friend
39
Cuprins 1. Memoriu tehnic 1. 1. Definiţia arborelui cotit…………………………………………………………4 1. 2. Rolul arborelui cotit…………………………………………………………….5 1. 3. Condiţii impuse arborelui cotit…………………………………………………5 1. 4. Construcţia generală a arborelui cotit........................................................... .....6 1. 5. Solicitarea arborelui cotit........................................................... .........................11 1. 6. Materiale şi procedeul de fabricaţie...................................................... .............13 2. Tehnologia de reparare a arborelui cotit…………………………………………….15 3
Transcript
Page 1: arbore cotit ccmai

Cuprins

1. Memoriu tehnic

1. 1. Definiţia arborelui cotit…………………………………………………………4

1. 2. Rolul arborelui cotit…………………………………………………………….5

1. 3. Condiţii impuse arborelui cotit…………………………………………………5

1. 4. Construcţia generală a arborelui cotit................................................................6

1. 5. Solicitarea arborelui cotit....................................................................................11

1. 6. Materiale şi procedeul de fabricaţie...................................................................13

2. Tehnologia de reparare a arborelui cotit…………………………………………….15

3. Memoriu justificativ de calcul…………………………………………………………16

3.1 Dimensionarea arborelui cotit…………………………………………………..16

3.2 Calculul la oboseală

3.2.1 Calculu fusului palier………………………………………………………….19

3.2.2 Calculul fusului maneton………………………………………………………20

3.3 Calculul brațului………………………………………………………………….27

3.4 Verificarea la presiunea specific și la încălzire…………………………………29

4. Norme de protecţia muncii …………………………………………………………..31

5. Desen de execuție

6. Bibliografie

3

Page 2: arbore cotit ccmai

Capitolul 1

Memoriu tehnic

1. 1. Defini ţia arborelui cotit

Arborele cotit, numit şi arbore motor, transformă mişcarea rectilinie a pistonului, prin

intermediul bolţului piston şi pendularea bielei, în mişcarea de rotaţie. Alternativ, arborele cotit

transmite mişcarea de rotaţie (la compresoare cu piston şi pompe cu piston) la bielă.

În limba engleză apare sub denumirea crankshaft, în limba franceză vilbrochén, iar în

limba germană îl găsim sub numele de Kurbelwelle.

Arborele cotit a primit această denumire, datorită configuraţiei axei sale, care coteşte

alternativ de la un fus palier la un fus maneton şi înapoi la fusul palier.

Fig. 1. Arbore cotit

La motoarele cu ardere internă în doi timpi, în general la cele de motociclete, motorete şi

scutere, sau la drujbe, compresoare ori alte utilaje, arborele cotit se

mai numeşte ambielaj.4

Page 3: arbore cotit ccmai

Fig. 2. Ambielaj de motor Stihl în 4 timpi, de 35 cm2

În general, arborele cotit (vilbrochenul) este acela de pe care se pot demonta bielele,

despărţindu-le pe jumătate, prin intermediul unor piuliţe, pe când la arborele cotit de tip

ambielaj, aceste biele nu se pot demonta, fiind presate din fabricaţie pe arbore şi neputându-se

despărţi, fiind turnate dintr-o singură bucată.

1. 2. Rolul arborelui cotit

Arborele cotit are rolul de a transforma, împreună cu biela, mişcarea de translaţie a

grupului piston în mişcare de rotaţie. Arborele cotit transmite această mişcare de rotaţie

(respectiv cuplul motor) prin intermediul organelor de transmisie, la roţile motoare ale

automobilului. De asemenea, pune în mişcare diferite mecanisme şi agregate ale motorului

(mecanismul de distribuţie, pompa de apă, ventilatorul etc.) .

Aşadar din cele descrise de mai sus reiese clar faptul, că rolul arborelui cotit este unul

complex.

1. 3. Condiţii impuse arborelui cotit

Ţinându-se seamă de condiţiile de lucru, arborele cotit trebuie să satisfacă următoarele

cerinţe:

- să asigure o rezistenţă şi rigiditate mare;

5

Page 4: arbore cotit ccmai

- suprafeţele de frecare să prezinte o bună rezistenţă la uzură;

- să evite rezonanţa oscilaţiilor de răsucire;

- să fie echilibrate static şi dinamic.

1. 4. Construcţia generală a arborelui cotit

Arborele cotit este alcătuit dintr-un număr de coturi, egal cu numărul cilindrilor, la

motoarele în linie şi cu jumătatea numărului de cilindri la motoarele în V, precum şi din două

sau mai multe fusuri de reazem 1, numite fusuri palier. Fiecare cot este alcătuit din două braţe 2

şi un fus 3, numit fus maneton, sau simplu, maneton, care se articulează cu capul bielei. În unele

cazuri la extremităţile braţelor se prevăd masele 4, pentru echilibrare. Partea arborelui cotit prin

care se transmite mişcarea la utilizare se numeşte partea posterioară; în opoziţie cu ea, cealaltă

extremitate se numeşte partea frontală. La partea posterioară se prelucrează o flanşă 5 de care

se prinde volantul 10 cu coroana dintaţă 11: la partea frontală se fixează prin pană o roată

dintaţă 6, care acţionează mecanismul de distribuţie şi alte organe auxiliare, o fulie 7 pentru

antrenarea ventilatorului şi a generatorului de curent, fixată pe amortizorul de vibraţie 8 şi un

clichet 9 pentru pornirea manuală. Masa arborelui cotit reprezintă 7...15 % din masa motorului;

preţul de fabricaţie al arborelui ajunge până la 15...20 % din preţul motorului.

6

Page 5: arbore cotit ccmai

Fig. 3. Construcţia generală a arborelui cotit

1. fusuri de reazem (fusuri palier) 7. fulie

2. braţe 8. amortizor de vibraţie

3. fus maneton 9. clichet

4. mase 10. volant

5. flanşă 11. coroană dinţată

6. roată dinţată

Dispunerea coturilor

Poziţiile relative ale coturilor se stabilesc astfel încăt să fie satisfăcută, în general,

condiţia de uniformitate a aprinderilor şi condiţia celui mai bun echilibraj al forţelor şi

momentelor.

7

Page 6: arbore cotit ccmai

Construcţia arborelui cotit este în funcţie de numărul şi poziţia cilindrilor fiecărui cilindru

corespunzându-i câte un cot numit maneton, format din 2 braţe de manivelă şi un fus pe care se

montează lagărul de bielă, coturile nu sunt dispuse în acelaşi plan, ci decalate între ele în funcţie

de numărul cilindrilor şi de aşezarea lor (în linie sau în V) .

La motoarele cu patru cilindrii în linie în patru timpi în cursul a două rotaţii ale arborelui

cotit (720 de grade) au loc patru curse utile ale pistonului. Pentru ca funcţionarea motorului să

fie uniformă, trebuie ca succesiunea curselor utile în cilindrii să se facă la 180 de grade ( 720 :

4) de rotaţie a arborelui cotit. Succesiunea curselor utile începând cu primul cilindru, sau

ordinea de aprindere, în acest caz este 1-2-4-3 sau 1-3-4-2. În acest caz manivelele arborelui

cotit sunt decalate cu 180 de grade.

Lungimea arborelui cotit

Lungimea arborelui cotit depinde de distanţa dintre cilindri şi de aşezarea lor. Prin

aşezarea cilindrilor în V se reduce lungimea arborelui cotit cu 30...40 %. Pentru a obţine o

rigiditate sporită a arborelui cotit şi o frecvenţă proprie înaltă, lungimea arborelui se reduce.

Fusurile maneton se confecţionează de dimensiuni egale, fusurile palier au mai rar

dimensiuni egale.

Fusurile mai puţin solicitate – de obicei fusurile intermediare – au o lungime mai redusă,

cu excepţia fusului median a cărui lungime creşte cu 30...60 %, când nu se utilizează mase de

echilibrare; fusul palier final are o lungime cu 0...40 % mai mare, din cauza volantului.

Lungimea arborelui şi rigiditatea lui depind de numărul de reazeme. La MAC, numărul

fusurilor paliere este i+1, i fiind numărul de cilindri; la MAS, numărul reazemelor poate fi

redus deoarece solicitarea produsă de forţa de presiune este mică.

Ungerea fusului arborelui

8

Page 7: arbore cotit ccmai

Regimul de ungere a fusurilor este aproape întotdeauna un regim hidrodinamic, deoarece

fusurile se deplasează în acelaşi sens, cu viteze ridicate. Uleiul sub presiune este adus la fiecare

palier, printr-o conductă - magistrala de ulei - practicată în carter.

În unele cazuri magistrala de ulei o constituie chiar arborele cotit. Uleiul sub presiune

ajunge la fusurile maneton numai prin canale care traversează braţul şi fusurile; canalele de ulei

constituie concentratori de tensiune.

Fig. 4.

Schema sistemului de

ungere cu carter umed

9

Page 8: arbore cotit ccmai

Tab. 1.

Arborele cotit este de două feluri: - demontabil

- nedemontabil (se utilizează pe o scare mai largă)

Pentru a reduce greutatea arborelui şi forţele centrifuge, fusurile se găuresc. Soluţia este

convenabilă şi d.p.d.v. al rezistenţei la oboseală, deoarece asigură o distribuţie mai favorabilă a

fluxului de forţe.

Fig. 5.

Efectul găuririi fusurilor asupra

rezistenţei la oboseală

Tab. 2.

Efectul formei fusurilor

şi braţelor arborelui cotit

asupra rezistenţei la

oboseală

10

Page 9: arbore cotit ccmai

Fig. 6.

Forme caracteristice ale braţului

arborelui cotit

11

Page 10: arbore cotit ccmai

Fig. 7.

Arbore cotit Vw Golf 1.9 TDi

1.5. Solicitarea arborelui cotit

Dintre toate organele motorului, arborele cotit suportă cele mai mari solicitări. Sub

acţiunea forţelor de presiune a gazelor şi a fortelor de inerţie, în elementele arborelui cotit apar

solicitări:

- de întindere - de încovoiere

- de compresiune - de răsucire

Din cauza solicitărilor de încovoiere, arborele cotit se deformează astfel încât

compromite coaxialitatea fusurilor şi cuzineţilor. Lipsa de coaxialitate a fusurilor, determinată

de uzura lagărelor şi rigiditatea insuficientă a carterului ca şi de rigiditatea insuficientă a

braţului însuşi, poate provoca ruperea cotului prin încovoiere.

Datorită jocurilor de montaj din articulaţii, vitezei mari de creştere a presiunii în

perioada arderii şi modificării sensului de aplicaţie a forţelor, solicitarea arborelui cotit are un

12

Page 11: arbore cotit ccmai

caracter de şoc. Forţele variabile produc fenomenul de oboseală, periculos îndeosebi la trecerea

de la braţ la fus, deoarece trecerea reprezintă inevitabil un concentrator de tensiune.

În figura 9 se arată o fisură caracteristică de oboseală, determinată de concentrarea

eforturilor unitare în vecinătatea racordării. Ameliorarea efectelor concentratorilor de tensiune

reprezintă una din cerinţele fundamentale pentru construcţia arborelui cotit.

Fig. 8. Ruperea la oboseală a arborelui cotit. Zona de

fisurare (a); fotografia secţiunii (b)

a. b.

Solicitarea la vibraţii torsionale este de asemenea

periculoasă; funcţionarea arborelui la rezonanţă produce adesea ruperi caracteristice - după o

diagonală – îndeosebi la ultimul fus palier (fig. 10) precum şi uzuri suplimentare ale fusurilor şi

cuzineţilor. Apariţia vibraţiilor torsionale ale arborelui cotit este semnalată printr-un zgomot

caracteristic de murmur, precum şi prin trepidaţia motorului. Vibraţiile torsionale ale arborelui

cotit produc perturbaţii şi în funcţionarea altor organe ale motorului; ele se transmit

mecanismului de distribuţie - ceea ce amplifică zgomotul, produc ruperea arcurilor de supape şi

modifică fazele de distribuţie, precum şi distribuitorului, modificând avansul la declanşarea

scânteii.

Fig. 9.

Ruperea arborelui cotit provocată de

vibraţia torsională

13

Page 12: arbore cotit ccmai

1. 6. Materiale şi procedeul de fabricaţie

Materialul pentru arborele cotit depinde de procedeul de fabricaţie şi de dimensiunile

arborelui.

Arborele cotit se confecţionează prin două procedee: prin forjare şi prin turnare.

Forjarea se efectuează liber sau în matriţă, când lungimea arborelui cotit nu depăşeşte

aproximativ 2 m. Forjarea în matriţă prezintă avantajul ca fibrele, urmând conturul presei, nu

comportă întreruperi. Arborii cotiţi forjaţi se confecţionează din oţel; cei turnaţi se

confecţionează din fontă sau oţel. Întrucăt condiţia de rigiditate a arborelui cotit impune

dimensionarea largă a cotului, solicitarea lui coboară sub un asemenea nivel încât este posibilă

utilizarea oţelurilor nealiate şi anume oţelul de calitate cu conţinut mediu de carbon OLC45X,

OLC60X (STAS 880-66) cu rezistenţă la rupere 70…80 daN/mm2. La MAC-ul mai solicitat, se

utilizează oţeluri aliate cu Cr, Ni, Mo, V (STAS 791-66), care au o rezistenţă la rupere

superioară, 85…125 daN/cm2, dar un cost ridicat. O varietate de oţeluri pentru arborele cotit

este oţelul aliat NiCrMo (C = 0,22…0,25%, Ni = 3,75%…4,0%, Cr = 1,1…1,3%, Mo = 0,45…

0,55%, Si = 0,25…35%, Mn = 0,30…0,45, S+P <0,025) .

Arborele cotit este confecţionat din aceste materiale, pentru a rezista la solicitările de

încovoiere, răsucire, uzură, şocuri şi vibraţii, arborele cotit se va confecţiona din semifabricate

obţinute din fontă aliată sau din fontă modificată, prin operaţia de turnare, urmată de prelucrări

mecanice. Arborele cotit obţinut prin turnare şi revăzut cu goluri interioare este mai uşor.

Arborii cotiţi cu gabarit mai mic se pot confecţiona din semifabricate din oţel carbon de calitate,

matriţat la cald.

Fig.10.

Arbore cotit din elemente

14

Page 13: arbore cotit ccmai

demontabile turnate,

fixat pe rulmenţi

Fig. 11. Forme eficiente obţinute prin turnare (a) şi prelucrare mecanică (b)

a. b.

1. forma de buzunar a braţelor

2. îngroşarea a pereţilor în dreptul braţelor

3. îngroşarea laterală

Confecţionarea arborelui cotit turnat din fontă s-a dovedit foarte avantajoasă. Fonta

posedă proprietăţi mai bune de turnare decât oţelul, ceea ce simplifică fabricaţia şi are un preţ

de cost mai redus. Arborele turnat din fontă costă cu 20.. .25% mai puţin. Fonta are o rezistenţă

mică la încovoiere, dar utilizarea ei este posibilă atribuind fusurilor şi braţelor dimensiuni mai

mari şi rezemând fiecare cot pe două fusuri paliere, ceea ce este în concordanţă cu tendinţa

modernă de rigidizare a arborelui cotit.

Fig. 12 Arbore cotit turnat fără mase de

echilibrare - vedere (a) şi secţiune (b);

arbori cotiţi forjaţi (c)

15

Page 14: arbore cotit ccmai

Capitolul 2

Tehnologia de reparare a arborelui cotit

Procesul tehnologic de recondiţionare a arborelui cotit, cuprinde următoarele reparaţii:

- recondiţionarea fusurilor paliere ;

- recondiţionarea fusurilor manetoane ;

- recondiţionarea canalului de pană ;

- recondiţionarea fisurilor ;

- îndreptarea la rece ;

- echilibrare ;

- verificare şi control.

Fusurile arborelui cotit se pot recondiţiona prin micşorarea sau majorarea diametrului

lor. Micşorarea diametrului fusului se face prin rectificare pe maşini de rectificat a stratului

superficial dur realizat în fabricaţie, dacă grosimea acestuia o permite la aşa-numite trepte de

reparare.

Recondiţionarea fusurilor prin majorarea diametrelor sau majorarea diametrului lor:

- cromare , urmată de rectificare şi lustruire ;

16

Page 15: arbore cotit ccmai

- prin metalizare cu aliaje dure, urmată de rectificare şi lustruire.

- încărcare prin vibrocontact cu electrozi calibili, urmată de rectificare şi lustruire.

Asamblarea mecanismului bielă-manivelă se efectuează în ordinea inversă demontării.

Se asamblează subansamblele, continuând cu asamblarea finală pe bloc-carter.

Capitolul 3

Memoriul justificativ de calcul

3.1. Dimensionarea arborelui cotit

Având în vedere condiţiile de funcţionare, prin calcul, arborele cotit se verifică la

presiune specifică şi încălzire, la oboseală şi la vibraţii de torsiune.

Calculul arborelui cotit are un caracter de verificare, dimensiunile lui adoptându-se prin

prelucrarea statistică a dimensiunilor arborilor cotiţi existenţi.

17

Page 16: arbore cotit ccmai

18

Dimensionarea arborelui cotit si alegerea materialului

Material : OLC45X

Cursa : S 95.50 mm

Alezaj : D 79.50 mm

1. Lungimea cotului sau deschiderea dintre reazeme l=(1.05...1.3)*D

l 1.22D 96.99 mm

2. Diametrul fusului palier dp=(0.7...0.8)*D

dp 0.75D 59.625 mm

3. Lungimea fusului palier

paliere intermediare lp=(0.45...0.6)*dp ll 0.5 dp 29.813 mm

paliere extreme lp1=(0.7...0.85)*dp ll1 0.80dp 47.7 mm

4. Diametrul fusului maneton dM=(0.56...0.72)*D

dM 0.56D 44.52 mm

5. Lungimea fusului maneton lM=(0.5...0.6)*dM

lM 0.54dM 24.041 mm

6. Diametrul interior dMi=(0.6...0.75)*dM

dMi 0.7 dM 31.164 mm

7. Grosimea bratului h=(0.20...0.35)*dM

h 0.27dM 12.02 mm

8. Latimea bratului b=(1.5...2)*dM

b 1.8 dM 80.136 mm

Page 17: arbore cotit ccmai

Fig.13.Dimensiuni relative ale arborelui cotit

3.2. Calculul la oboseal ă

Calculul arborelui cotit ca o grindă static nedeterminată implică dificultăţi, de aceia

calculul impune adoptarea unor scheme simplificate de încărcare şi deformare care consideră

arborele cotit ca o grindă discontinuă alcatuită dintr-un număr de parţi egal cu numărul

coturilor.

Calculul se efectuează pentru fiecare cot în parte în urmatoarele ipoteze simplificatoare:

a) fiecare cot reprezintă o grindă simplu rezemată pe două reazeme.

b) reazemele sunt rigide şi coaxiale.

19

9. Raza de racordare ρr=(0.07...0.1)*dM

r 0.07dM 3.116 mm

Page 18: arbore cotit ccmai

c) momentele de încovoiere în reazeme se neglijează.

d) fiecare cot lucrează în domeniul amplitudinilor maxime ale momentelor de încovoiere şi de

torsiune şi a forţelor variabile ca semn.

e) în reazemul din stânga cotului acţionează un moment de torsiune egal cu suma momentelor

coturilor care preced cotul de calcul.

3.2.1. Calculul fusului palier

Fusul palier este solicitat la torsiune şi încovoiere după un ciclu asimetric. Deoarece

lungimea fusului este redusă, momentele încovoietoare au valori mici şi în aceste condiţii se

renunţă la verificarea la încovoiere. Fusurile paliere dinspre partea anterioară a arborelui cotit

sunt solicitate la momente de răsucire mai mici decât acelea ce acţionează în fusurile dinspre

pertea posterioară a arborelui şi mai ales asupra fusului final, deoarece în acesta se însumează

momentele medii produse de fiecare cilindru. Calculul trebuie dezvoltat pentru fiecare cilindru

în parte, ceea ce implică însumarea

momentelor de torsiune ţinându-se cont de ordinea de aprindere.

Mpmin 83.12 N m

Mpmax 381 N m

dp 59.625 mm

dpi 6 mm

Wp16

dp3 1

dpi

dp

4

4.162 104

mm3

20

Calculul fusului palier

Eforturile unitare maxime si minime:

Page 19: arbore cotit ccmai

maxMpmax10

3Wp

9.155Mpa

minMpmin 10

3Wp

1.997Mpa

250

3.2.2. Calculul fusului maneton

Fusul maneton este solicitat la încovoiere şi torsiune. Calculul se efectuează pentru un cot

ce se sprijină pe două reazeme şi este încărcat cu forţe concentrate. Deoarece secţiunea 21

a

max min

23.579

m

max min

25.576

0.09 2.1 1.05

cp

a m

3.122

Coeficientul de siguranta pentru ciclul asimetric este:

Page 20: arbore cotit ccmai

momentelor maxime ale acestor solicitări nu coincide în timp, coeficientul de siguranţă se

determină separat pentru încovoiere şi torsiune şi apoi coeficientul global de sigurantă.

22

Calculu fusului maneton

forta tangentiala de inertie data de masele in miscare de roatatie Ft=T:

Ft1max 3950 N

Ft2max 334 N

NFt1min 155

Ft2min 2543 N

forta normale de inertie data de masele in miscare de rotatie Fm=Z:

Fm1max 2325 N

Fm2max 9225 N

Fm1min 1447 N

Fm2min 2301 N

masa in miscare de rotatie:

mr 0.463 Kg

raza la care este concentrata masa contragreutatilor:

rc 0.02 m

raza manetonului:

r 0.047 m

viteza unghiulara a arborelui cotit:

392.69 sec1

masa contragreutatilor:

mcg mrr

2 rc 0.544 Kg

Page 21: arbore cotit ccmai

23

forta centrifuga:

Fr mr r2 Fr 4.93010

3 N

forta de inertie data de contragreutati:

Fcg mcg r2

Fcg 4.227103 N

Fcg1 Fcg

Fcg2 Fcg

masa bielei concentrata in axa capului bielei:

m2b 0.312 Kg

forta de inertie data de masa m2b:

F2b m2b r2 F2b 3.12710

3 N

F2b1 F2b

F2b2 F2b

raza la care se concentreaza masa bratului:

rb 0.022 m

masa bielei:

mb 0.43 Kg

masa bratului:

mbr mbrb

r 0.201 Kg

forta de inertie a bratului:

Fbr mbr r2 Fbr 2.47610

3 N

reactiunea pe axa x:

l 96.99 a 25 b 30

NAxmax Ft1max

b

l

1b

l

Ft2max 1.452 103

Page 22: arbore cotit ccmai

24

NAxmin Ft1min

b

l

1b

l

Ft2min 1.804 103

reactiunea pe axa y:

Fcg Fcg1 Fcg2

Fm1 Fm1max Fm2max

Aymax Fcg2 Fbr Fm2max F2b1Fr

2

aFcg

l

bFm1

l

Aymax 3.25 103 N

Fm2 Fm1min Fm2min

Aymin Fcg2 Fbr Fm2min F2b1Fr

2

aFcg

l

bFm2

l

Aymin 5.878 103 N

Momentele de incovoiere in punctele de amplasare a fortelor Fm1 si Fm2:

F1 Fbr Fcg

F2max F2b2 Fm2max

My2max Aymax b F1 b a( ) 1.099 105

N

mm

My1max Aymax l b( ) F1 l a b( ) F2max l 2 b( ) 9.61 104

N

mm

Mx1max Axmax l b( ) 9.73 104

N

mm

N

mmMx2max Axmaxb 4.357 104

N

mmMi1max Mx1max2

My1max2

1

21.522 10

4

Page 23: arbore cotit ccmai

25

N

mmMi2max Mx2max2

My2max2

1

21.182 10

5

F2min F2b2 Fm2min

N

mmMy2min Aymin b F1 b a( ) 1.64 105

My1min Aymin l b( ) F1 l a b( ) F2min l 2 b( ) 8.901 104

N

mm

Mx1min Axmin l b( ) 1.209 105

N

mm

Mx2min Axminb 5.413 104

N

mm

Mi1min Mx1min2

My1min2

1

21.501 10

5N

mm

N

mmMi2min Mx2min2

My2min2

1

21.727 10

5

Eforturile unitare la incovoiere:mm

dm 44.52

dmi 31.16 mm

Wm64

dm4 1

dmi

dm

4

1.466 105 mm

3

Mpa1maxMi1max

Wm0.104

2maxMi2max

Wm0.806 Mpa

1minMi1min

Wm1.024 Mpa

2minMi2min

Wm1.178 Mpa

Page 24: arbore cotit ccmai

26

Coeficientul de siguranta la torsiune se calculeaza ce relatia:

1a1max 1min

2

1a 3.4 Mpa

1m1max 1min

2

1m 0.46 Mpa

2.1 1.05 250 0.1 0.09

cm

1a 1m

3.311

Verificarea la torsiune

Momentele de torsiune:

Mr1 Ft1maxr

N mMr1 185.65

Mr2 Ft2maxr

Mr2 15.698 N m

Eforturile de torsiune:

Wpm16

dm3 1

dmi

dm

4

1.317 104 mm3

1mmaxMr1 10

3Wpm

14.098 Mpa

Mpa2mmaxMr2 10

3Wpm

1.192

Mpa1mmin 14.09

2mmin 1.19 Mpa

Page 25: arbore cotit ccmai

27

1ma1mmax 1mmin

2

1ma 3.38 Mpa

1mm1mmax 1mmin

2

1mm 1.567Mpa

Coeficientul de siguranta

2.1 1.05 250 0.1 0.09

cm

1ma 1mm

3.321

Page 26: arbore cotit ccmai

28

tensiunea totala in planul cotului:

h 12.02 mm

max Aymax6 a

b h3

l

b h

max 3.11 Mpa

min Aymin6 a

b h3

l

b h

min 4.141 Mpa

mmax min

2

amax min

2

3.3. Calculul braţului

Braţul arborelui cotit este solicitat la sarcini variabile de întindere, compresiune, încovoiere

şi torsiune. Coeficienţii de siguranţă pentru aceste solicitări se determină în mijlocul laturii mari

a secţiunii tangente fusului palier unde apar cele mai mari eforturi unitare.

În planul cotului ia naştere o solicitare compusă de încovoiere.

Page 27: arbore cotit ccmai

29

Coeficientul de siguranta

2.1 1.05 250 0.1 0.09

cb

a m

3.105

Bratul arborelui cotit este supus si la solicitarea de torsiune:

K 0.25

Tmax 6336 N

Tmin 2774 N

eforturile unitare de torsiune:

max0.5 a Tmax

K b h2

max 3.23 Mpa

min0.5 a Tmin

K b h2

min 3.34 Mpa

mmax min

2

amax min

2

Coeficientul de siguranta

2.1 1.05 250 0.1 0.09

cb

a m

3.425

Page 28: arbore cotit ccmai

3.4. Verificarea la presiunea specific ă şi la încălzire

RMmax 7533 N

RLmax 7145 N

dM 44.52 mm

lM 24.04 mm

dL 59.62 mm

lL 47.7 mm

pMmax

RMmax

dM lM7.038

N

mm2

N

mm2

30

Coeficientul global de siguranta:

Cbrcb cb

cb2

cb2

Cbr 3.26

Coeficientul global de siguranta:

Cbrcb cb

cb2

cb2

Cbr 3.26

Verificarea la presiune si la incalzire

Forta maxima pe fusul maneton

Forta maxima pe fusul palier

Presiunea specifica pe fusul maneton

Presiunea specifica pe fusul palierpPmax

RLmax

dL lL2.512

Page 29: arbore cotit ccmai

RM 5523 N

RL 5187 N

31

Forta medie ce incarca fusul palier

Forta medie ce incarca fusul maneton

pM

RM

dM lM5.16

N

mm2

pL

RL

dL lL1.824

N

mm2

1.04 n 3750

Presiunea specifica medie pe fusul maneton

KP pL dL 10

3 n

60

3

57.37

Presiunea specifica medie pe fusul palier

KM pM dM 10

3 n

60

3

62.269m N

mmCoeficientul de uzura la fusul maneton

Coeficientul de uzura la fusul palier

Page 30: arbore cotit ccmai

Capitolul 4

Norme de protecţia muncii

- Muncitorul să fie echipat corespunzător.

- Sculele folosite la montarea şi demontarea pieselor să nu fie decalibrate (uzate)

- Să fie confecţionate STAS.

- Intervenţia la mecanismul sistemului bielă-manivelă, se face în ateriele specializate de

personal calificat.

- La terminarea lucrării se depozitează sculele la locuri speciale.

- Petele de ulei rezultante în timpul lucrului se îndepărtează cu nisip sau rumeguşi.

32

Page 31: arbore cotit ccmai

Bibliografie

1.Berthold Grünwald, Teoria calculul şi construcţia motoarelor pentru autovehicule rutiere, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1980

2. www.volkswagen.ro

3. www.carfolio.com

4. Untaru M., Construcția și calculul mai, 2001

5. www.ro.wikipedia.org

33


Recommended