+ All Categories
Home > Documents > Mecanismul de Directie-Senile

Mecanismul de Directie-Senile

Date post: 08-Apr-2018
Category:
Upload: codreanu-petru
View: 300 times
Download: 3 times
Share this document with a friend

of 19

Transcript
  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    1/19

    VIRAJUL I MECANISMELEDE DIRECIE ALE

    TRACTORULUI PE ENILE

    l. s. NASTAS Andrei

    catedra Design Industrial i de ProdusUTM 2010

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    2/19

    CONINUTUL10.1. REALIZAREA VIRAJULUI TRACTOARELOR PE ENILE10.4. MECANISMELE DE DIRECIE ALE TRACTOARELOR PE ENILE10.4.1. CLASIFICAREA MECANISMELOR DE DIRECIE ALETRACTOARELOR PE ENILE10.4.2. MECANISME DE DIRECIE CU AMBREIAJE10.4.3. MECANISME DE DIRECIE CU DIFERENIALE

    10.4.4. MECANISME DE DIRECIE PLANETARE CU O TREAPT10.4.5. MECANISME DE DIRECIE PLANETARECU DOU TREPTE

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 2

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    3/19

    10.1. REALIZAREA VIRAJULUI TRACTOARELOR PEENILE

    Virajul tractoarelor pe enile se realizeaz cu ajutorul mecanismului de direcie, caremodific valoarea momentelor i vitezelor la roile motoare ale enilelor, n figura 10.1 sereprezint schema unui tractor pe enile n viraj i planul vitezelor celor dou enile ntimpul virajului. Roile motoare ale enilei din dreapta i din sting la viraj se rotesc cuviteze unghiulare diferite, din care cauz cele dou enile vor avea viteze diferite; enilacare se deplaseaz cu o vitez mai mare introduce tractorul n partea enilei cu o vitez maimic. enila cu vitez mai mare se deplaseaz n avans i se numete naintat, iar enilacu vitez mai mic rmne n urm i se numete ntrziat.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 3

    Fig. 10.1. Planul vitezelor tractorului peenile n viraj

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    4/19

    10.1. REALIZAREA VIRAJULUI TRACTOARELOR PE ENILE

    Virajul tractorului n jurul centrului de virajO se produce cu viteza unghiular v, a crei valoare, n planul vitezelor, este dat de raportul: v = v /R,

    unde: v'este viteza centrului OTal tractorului, adic viteza medie la viraj;R raza de viraj.Rotaia enilei naintate n jurul centruluiO poate fi descompus n dou micri: o micare de rotaie n jurul centruluiO2 cu viteza unghiular v, i o micare de translaie cu viteza v2 = v (R +

    0,5B), undeB este ecartamentul tractorului (baza transversal).Rotaia enilei ntrziate n jurul centrului de virajO se descompune, de asemenea, n dou micri, o micare de rotaie n jurul centruluiO1cu viteza unghiular v, i o micare rectilinie de

    translaie cu viteza v1 = v (R 0,5B).Viteza medie la viraj are valoarea v = vR = (v1 + v2) / 2.ntre vitezele tractorului exist dependena:

    (10.1)

    Poziia centrelor O1 i O2 corespunde cazului n care nu exist patinare sau alunecare a enilelor. n cele ce urmeaz, pentru simplificare, se presupune c nu exist patinare sau alunecare a

    enilelor n timpul virajului.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 4

    .5,05,0

    12

    BR

    v

    R

    v

    BR

    v

    ==

    +

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    5/19

    10.4. MECANISMELE DE DIRECIE ALETRACTOARELOR PE ENILE

    10.4.1. CLASIFICAREA MECANISMELOR DEDIRECIE ALE TRACTOARELOR PE ENILE

    Mecanismul de direcie este plasat n puntea motoare a tractorului i permite modificarea vitezei unghiulare la cele dou roi motrice, fcnd ca enilele s devin una naintat, i alta ntrziat.Mecanismele de direcie ntlnite la tractoarele pe enile se clasific n funcie de urmtoarele criterii: Dup numrul impus al razelor de viraj, s e deosebesc mecanisme dedirecie, cu o singur treapt, cu mai multe trepte i fr trepte. Mecanismul cu o singur treapt are, pentru o anumit poziie a prghiilor de direcie, o singur

    raz minim de viraj. Alte raze de ntoarcere, intermediare, se obin numai pe baza patinrii de scurt durat a ambreiajului sau frnei. Mecanismul cu mai multe trepte are avantajul c poate realiza dou sau mai multe raze de viraj.Mecanismul fr trepte permite virajul cu raze variind de la o valoare minim pn la raza egal cu infinitul, adic deplasarea n aliniament.

    Dup viteza de deplasare a tractorului pe enile n viraj n comparaie cu cea de mers n li nie dreapt, se deosebesc: mecanisme de direcie cu vitez constant a centrului tractorului, mecanisme cu vitez constant a enilei naintatei mecanisme de direcie cu vitez variabil a enilei naintate.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 5

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    6/19

    10.4.1. CLASIFICAREA MECANISMELOR DE DIRECIE ALE TRACTOARELOR PEENILE

    Dup modul de circulaie a puterii, se deosebesc: mecanisme de direcie cu un singur flux,mecanisme de direcie cu dou fluxuri i mecanisme de direcie cu fluxuri reglate separat pentrufiecare enil.

    Din punctul de vedere al construciei, se deosebesc: mecanisme cu friciune (ambreiajele dedirecie), mecanismele planetare cu una sau dou trepte, difereniale duble i mecanisme de

    ntoarcere combinate.Mecanismul de direcie trebuie s ndeplineasc urmtoarele cerine: trecerea de la mersul n linie dreapt la mersul n viraj i invers s se fac rapid i fr ocuri;

    la aceast cerin rspund mai bine mecanismele de direcie fr trepte; momentul necesar la viraj s fie cit mai redus; s nu produc suprancrcarea motorului; s asigure o stabilitate bun la mersul n linie dreapt.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 6

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    7/19

    10.4.2. MECANISME DE DIRECIE CU AMBREIAJEFuncionarea, cinematica i dinamica. n figura 10.9 este reprezentat schema mecanismului de direcie cu ambreiaje. Arborele conductor3

    (antrenat de transmisia central) este legat de arborii condui 1 i2 ai mecanismului prin dou ambreiaje cu friciune cu mai multe discuri. Pe capeteleexterioare ale arborilor condui se fixeaz roile conductoare ale transmisiilor finale, cu ajutorul crora arborii 7 i2 snt legai cinematic cu roilemotoare ale enilelor. Pe prile conduse ale ambreiajelor de direcie se monteaz cte o frnf1 if2.

    n cazul deplasrii n linie dreapt, ambele ambreiaje snt cuplate i frnelef1if2libere, vitezele unghiulare ale arborilor condui fiind egale. La viraje curaze mari, ambreiajul din partea enilei ntrziate se decupleaz parial sau total, n funcie de intensitatea virajului. La viraje cu raze mici, n afara decu plrii ambreiajului, este necesar s se strng i frna corespunztoare. Rezult c enila naintat este legat tot timpul cu arborele conductor almecanismului, viteza acesteia la viraj rmnnd constant (v2 = v = const.), dac turaia motorului nu se modific.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 7

    Fig. 10.9. Schema mecanismului de

    direcie cu ambreiaje

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    8/19

    10.4.2. MECANISME DE DIRECIE CU AMBREIAJE

    Raza minim de viraj se obine prin decuplarea total a ambreiajului i strngerea complet afrnei din partea n care se realizeaz virajul; este egal cu jumtatea ecartamentului:

    Rmin

    = 0,5B. (10.25)Planul vitezelor este reprezentat n figura 10.10, a, iar graficul de variaie a vitezelor n funcie de

    raza de viraj n figura 10.10, b. La viraj, viteza medie scade pe msur ce raza de viraj se micoreaz.Razei minime de viraj i corespunde o vitez medie egal cu jumtatea vitezei de deplasare n liniedreapt.

    ntre vitezele celor dou enile n viraj i viteza corespunztoare micrii n linie dreapt, exist(fig. 10.10, a) dependena:

    de unde: (10.26)

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 8

    Fig. 10.10. Cinematica tractorului peenile cu ambreiaje de direcie: a

    planul vitezelor; b dependenavitezelor enilelor (de raza de viraj)

    ,5,05,0 BR

    v

    R

    v

    BR

    v

    =

    =

    +

    .;5,0

    5,0;

    5,021 vvv

    BR

    BRvv

    BR

    Rv =

    +

    =

    +=

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    9/19

    10.4.2. MECANISME DE DIRECIE CU AMBREIAJE

    Construcia i calculul ambreiajelor de direcie.Ambreiajele de direcie au obinut cea mai larg rspndire latractoarele pe enile. Piesele acestui mecanism au o construciesimpl i pot fi executate i reparate uor fr a necesita utilajecomplicate. Mecanismul de direcie cu ambreiaje, avnd unsingur grad de libertate, asigur o micare rectilinie stabil atractorului pe enile. Dezavantajul principal al ambreiajelor dedirecie const n aceea c au o rezisten la uzura mai mic dectmecanismele de direcie cu roi dinate.

    Toate ambreiajele de direcie intr n categoria ambreiajelornormal cuplate cu multe discuri (fig. 10.11). Tamburulconductor 3 se monteaz fix pe canelurile arborelui 9. Pecanelurile exterioare ale acestui tambur se pot deplasa liberdiscurile conduse 4 i conductoare 6 ale ambreiajului. Tamburulcondus 2,care servete i pentru frna cu band 5,se fixeaz rigidpe arborele 7 al transmisiei finale. Apsarea discurilor serealizeaz de arcurile 7, prin intermediul discului de presiune 8.Pentru decuplarea ambreiajului, discul de presiune se deplaseazspre dreapta, comprimnd suplimentar arcurile 1.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 9

    Fig. 10.11. Schema constructiv amecanismului de direcie cu

    ambreiaj

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    10/19

    10.4.2. MECANISME DE DIRECIE CU AMBREIAJELa alegerea schemei punii din spate, trebuie s se aib n vedere posibilitatea montrii i demontrii

    mecanismelor de direcie, fr a deregla transmisia central. Aceast recomandare trebuie respectat, mai ales

    n cazul folosirii ambreiajelor de direcie, deoarece, n exploatare, acestea necesit demontri dese.Folosind o construcie dup schema din figura 10.11. nu este influenat reglajul transmisiei centrale, deoarecescoaterea ambreiajelor se face prin demontarea enilei i transmisiei finale. Dezavantajul acestei construciiconst n faptul c ea este utilizat numai pentru tractoare de putere mic i mijlocie. La tractoarele de puteremare, din cauza greutii mari, desfacerea enilei i scoaterea transmisiei finale este o operaie grea.

    Se folosesc i alte metode de asamblare, prin care demontarea ambreiajelor de direcie nu necesitdemontarea transmisiei finale. De exemplu, la tractoarele S 651 (fig. 10.12) i S 1300, n puntea din spate sntcinci arbori unii ntre ei cu cuplaje, ceea ce permite s se scoat oricare din mecanisme, independent de

    celelalte. La aceast construcie, se complic, ns, centrarea arborilor, ceea ce reprezint un dezavantaj.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 10

    Fig. 10.12. Mecanismul de direcie cuambreiaje al tractorului S 651

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    11/19

    10.4.2. MECANISME DE DIRECIE CU AMBREIAJEMomentul de calcul al ambreiajelor de direcie se determin din premisa c ntreg momentul de la motor se transmite unei enile

    (funcionare n viraj) i c acesta poate fi limitat de aderena enilei naintate cu solul.Momentul transmis de motorM'di momentul din condiia de aderenM' la enila naintat (considernd = 1,2), redus la

    arborele conductor al mecanismului de direcie cu ambreiaje, se compar i, dacM'm M' , se adopt momentul cel mai mic, care senoteaz cuM. Momentul de calculMaal ambreiajului este :

    Ma = M,unde este coeficientul de rezerv al ambreiajului de direcie, = 1,4 ... 2,5 (valoarea superioar se adopt pentru ambreiajele

    tractoarelor grele i de putere mare); pentru ambreiaje cu funcionare n ulei =1,3 ... 1,7.Calculul ambreiajelor de direcie este analog cu cel al ambreiajelor principale cu mai multe discuri.Jocul minim ntre discurile decuplate S= 0,2 0,3 mm pentru discurile necptuite i S= 0,4 0,5 mm pentru cele cptuite. In

    majoritatea cazurilor, se folosesc discuri cptuite.Limea inelului suprafeei de frecare se adopt n limitele b = 30 50 mm. Pentru limi mai mari, diferena vitezelor relative de

    patinare are o influen negativ asupra comportrii la uzur a materialului garniturii.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 11

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    12/19

    10.4.3. MECANISME DE DIRECIE CUDIFERENIALE

    Clasificare, scheme, funcionare. Ca mecanisme de direcie ale tractoarelor pe enile se pot utiliza diferenialele simple sau duble(compuse), cu roi conice, cilindrice i cu urub melc i roat melcat.

    n prezent, mecanismul de direcie cu diferenial simplu (fig. 10.14) nu se mai utilizeaz la tractoare pe enile, dar face parte dinmecanismele de direcie combinate, utilizate la vehicule pe enile de mare vitez. Ca mecanism de direcie simplu, diferenialulsimplu s a utilizat la tractorul pe enile Staub Lunic.

    n figura 10.14 este reprezentat schema diferenialului dublu cu roi conice, care, n cazul folosirii ca mecanism de direcie latractoare pe enile, are montat pe fiecare arbore planetar cte o frn f1if2. Cutia diferenialului este legat cinematic printransmisia central cu cutia de viteze. De la diferenial, puterea se transmite arborilor planetari 1 i 2, la capetele crora snt montateroile dinate conductoare ale transmisiilor finale, cu ajutorul crora roile motoare ale enilelor snt legate de arborii planetari. ncutia diferenialului se monteaz crucea, pe fusurile creia se rotesc liber roile numite satelii. Sateliii se afl n angrenare

    permanent cu roile montate pe capetele interioare ale arborilor planetari, denumite roi planetare

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 12

    Fig. 10.14. Schema mecanismului de direcie cu diferenial simplu

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    13/19

    10.4.3. MECANISME DE DIRECIE CU DIFERENIALEDiferenialele duble (compuse) se deosebesc de cele simple prin prezena sateliilor dubli: cei

    interiori (principali) se afl n angrenare permanent cu roile planetare, iar cei exteriori

    (suplimentari) cu roile tamburelor celor dou frne.Dup construcia lor, diferenialele duble snt: cu roi conice (fig. 10.15); cu roi cilindrice (fig.10.16) i cu urub melc i roat melcat (fig. 10.17).

    n schemele respective s au fcut urmtoarele notaii: 1 roi planetare (centrale), care sntmontate fix pe capetele interioare ale celor doi arbori planetari; 2 satelii principali, aflai nangrenare permanent cu roile planetare; 3 satelii suplimentari, aflai n angrenarepermanent cu roile frnelor; 4 roile frnelor, pe care se monteaz tamburele frnelor.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 13

    Fig. 10.15. Schema mecanismului dedirecie cu diferenial dublu, cu roi

    conice

    Fig. 10.17. Construcia unui

    diferenial dublu cu urub melc iroat melcat

    Fig. 10.16. Schema mecanismului de direcie cudiferenial dublu cu roi cilindrice

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    14/19

    10.4.4. MECANISME DE DIRECIE PLANETARE CU OTREAPTDescriere, funcionare, elemente de cinematic i dinamic. Mecanismul de direcieplanetar cu o treapt const din dou mecanisme planetare cu o treapt, fiecare acionnd cte o

    enil. Se utilizeaz dou variante de asemenea mecanisme: cu roata central ca element conductor(fig. 10.18, a) i cu coroana ca element conductor (fig. 10.18, b). Principalele elemente ale unuimecanism planetar, utilizat ca mecanism de direcie la tractoarele pe enile, snt: roata central 7,sateliii2, coroana3,braul portsatelit 4 i dou frne (f

    1, f

    1n partea dreapt if

    2, f

    2n partea

    stng).

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 14

    Fig. 10.18. Scheme de mecanisme planetare de direciecu o treapt: a cu roata central ca element

    conductor; b cu coroana ca element conductor

    Funcionarea celor dou variante de mecanisme esteidentic. La mers n linie dreapt, frnelef1if2 sntlibere, iarf1if2snt strnse (pentru a se anula un gradde libertate). Pentru viraje cu raze mari, se slbete unadin frnelef1sauf2,n funcie de sensul virajului. Astfel,ntreaga putere a motorului se transmite enilei naintate.n cazul virajelor cu raze mici, odat cu slbirea frneif1sauf2, se strnge frnaf1, respectivf2. Raza minim deviraj este aceeai ca n cazul ambreiajelor de direcie,adicRmin = 0,5 B.

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    15/19

    10.4.4. MECANISME DE DIRECIE PLANETARE CU O TREAPTElemente constructive i de calcul. Se manifest tendina de extindere a utilizrii la tractoare

    pe enile a mecanismelor de direcie planetare cu o treapt, acestea avnd n comparaie cu

    ambreiajele de direcie, o serie de avantaje: rezisten la uzur mai mare, nu necesit reglaje dese ntimpul exploatrii i permit realizarea unui tractor cu ecartament redus. Dezavantajele constau nfaptul c mecanismele planetare au un proces de fabricaie mai complicat i reduc randamentultransmisiei cu circa 2%.

    n figura 10.20 este reprezentat construcia unui mecanism planetar de direcie cu o treapt, careare ca element conductor roata central, din care rezult c, pentru demontarea mecanismului

    planetar, este necesar mai nti demontarea carterului transmisiei finale. O asemenea construcie sepoate folosi la tractoare de putere mic i mijlocie.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 15

    Fig. 10.20. Mecanism de direcie planetar cu otreapt cu roata central ca element conductor

    6

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    16/19

    10.4.4. MECANISME DE DIRECIE PLANETARE CU O TREAPTn figura 10.21 este reprezentat construcia unui mecanism planetar de direcie cu o treapt, care are ca element conductor

    coroana. Se utilizeaz, de regul, la tractoare de mare putere. Pentru demontarea mecanismului, este necesar demontareantregii puni din spate. Acesta este un dezavantaj aparent, deoarece mecanismul are o ridicat rezisten la uzur i, prinurmare, demontarea se face rar. La aceast construcie, momentul de frnare al frnelor strnse la mers n linie dreapt este cumult mai mic n comparaie cu cel de la schema precedent (momentulMF2, din tabelul 10.3).

    Pentru calculul mecanismelor planetare de direcie cu o treapt, se folosesc schemele din figura 10.19. Calculul de rezisten alacestor mecanisme se face considerndu se c ntregul moment, dup motor sau dup aderen, este transmis enilei naintate,adic din condiia funcionrii la viraj cu frnelef1, f1if2decuplate. Momentul de calcul se stabilete ca i la ambreiajele dedirecie, trebuind s se ia n considerare raportul de transmitere ipi randamentul pdin mecanismul planetar cu o treapt.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 16

    Fig. 10.21. Mecanism de direcie planetar cu otreapt coroana element conductor

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    17/19

    10.4.4. MECANISME DE DIRECIE PLANETARE CU O TREAPTMomentele i forele care acioneaz asupra elementelor mecanismului planetar se calculeaz cu

    relaiile stabilite din condiiile de echilibru ale elementelor respective i prezentate n tabelul 10.3.

    Calculul roilor dinate se face dupa metode obinuite, lundu se n considerare i numrulsateliilor.

    Tabelul 10.3

    Forele i momentele care acioneaz asupra elementelor mecanismului planetar cu o treapt

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 17

    8

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    18/19

    10.4.5. MECANISME DE DIRECIE PLANETARECU DOU TREPTE

    Funcionarea i cinematica. n figura 10.23 este reprezentat schema unui mecanism de direcie

    planetar cu dou trepte. Transmisia central acioneaz arborele conductor al mecanismului, care,la rndul su, transmite puterea primit fiecrei enile prin intermediul mecanismului planetar cudou trepte i transmisiei finale.

    Fiecare mecanism planetar se compune din urmtoarele elemente principale: roata central 2,sateliii dubli 2 3,montai pe braul portsatelii 5, coroana 4, un ambreiaj i dou frne.

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 18

    Fig. 10.23. Schema mecanismului de direcie

    planetar cu dou trepte

    Fig. 10.24.Construcia unui mecanism de direcie

    planetar cu dou trepte

    TRACTOARE I AUTOMOBILE

  • 8/7/2019 Mecanismul de Directie-Senile

    19/19

    NTREBRI

    TRACTOARE I AUTOMOBILE 19


Recommended