UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI INGINERIE AEROSPATIALA

PROIECT TEHNOLOGIA MATERIALELOR

Student : NECULAI ANDREEA RAMONA An: I Aeronve Grupa 914

Cuprins:

1. Necesitatea realizarii piesei(produsului) 1.1 Scurt istoric 1.2 Comanda sociala 1.3 Tema proiectului:alegerea piesei 2. Caiet de sarcini al produsului. Performante ; calitate. Caracteristici tehnicol functionale. Ergonomia. Proiectia mediului si solutii antipoluante. 3. Stabilirea si/sau analiza rolului functional al piesei in ansamblul din care face parte 4. Alegerea materialului optim. 5. Analiza comparativa a variantelor tehnologiilor de obtinere a piesei. 6. Stabilirea tehnologiei optime de obtinere a semifabricatului, din punct de vedere al randamentului de utilizare a materialului. 7. Realizarea desenului de executie al piesei finite 8. Alegerea tehnologiei optime de obtinere a piesei finite, din punct de vedere al costului. 9. Normarea tehnica a procesului tehnologic. 10. Concluzii 11. Bibliografie.

1. Necesitatea realizarii piesei(produsului)

Coliviile rulmenilor sunt de forme i materiale foarte variate. Coliviile servesc la distribuirea uniform a corpurilor de rulare pe circumferina cilor de rulare i mpiedic atingerea ntre ele a corpurilor de rulare vecine evitnd astfel frecri de alunecare importante. Majoritatea coliviilor rein corpurile de rulare, formnd mpreun cu acestea un ansamblu independent, ceea ce uurez montarea rulmenilor i mpiedic, n cazul unor demontri n exploatare, amestecarea corpurilor de rulare de la rulmeni diferii.

1.1 Scurt istoricDeplasarea pe roi sau role, una dintre marile invenii ale omului, cunoscut din timpuri ndeprtate, s-a impus prin eficien n comparaie cu deplasarea prin alunecare. Aplicaiile roii sunt numeroase nc din antichititate. Se tie astfel c egiptenii cunoteau deplasarea greutilor pe role i c romanii au reuit s deplaseze, pe uscat, corbii, n acelai mod. Dup numeroase ncercri de materializare n construcii mecanice a rezemrii arborilor i osiilor pe role sau bile n rostogolire (brevet englez din 1794; brevet francez pentru rezemare axial din 1802; brevet german din 1877 pentru osii de vagoane; brevet american din 1878 pentru axele roilor de biciclet), ctre sfritul secolului al XIX-lea apar realizri mult apropiate ca form i funcionalitate de rulmenii de astzi, concomitent cu dezvoltarea produciei de serie bazat n primul rnd pe mainile de prelucrat bile (F. Fischer, 1895). Se menioneaz astfel, n 1898, rulmentul radial cu bile, n 1899, rulmentul radial-axial cu role conice, rulmentul radial cu role cilindrice n 1905, rulmentul radial oscilant cu bile n 1907, inventat de inginerul suedez Sven Wingquist i rulmentul radial oscilant cu role butoi n 1920. Formele iniiale au fost perfecionate n timp, ncadrate n tipizri dimensionale cu valabilitate larg i executate la niveluri de precizie din ce n ce mai ridicate. Importana economic a construciei i utilizrii raionale a rulmenilor a determinat i preocupri de analiz i fundamentare teoretic. Hotrtoare pe acest plan au fost lucrrile lui H. Hertz (1881) privitoare la

tensiunile i deformaiile din contactul elastic. Ulterior, n 1901, R. Streibeck particularizeaz pentru rulmeni relaii de calcul pentru portan. Perfecionrile tehnologice au permis investigaii de amploare, ntre anii 1920-1950, cnd se pun bazele calculului modern de capacitate portant (G. Lundberg i A. Palmgren) i se fundamenteaz tiinific dezvoltrile ulterioare: creteri cantitative considerabile, dar mai ales creteri de calitate, de durabilitate i de precizie. O ncercare de a contura tendine de actualitate evideniaz urmtoarele: - noi materiale i tehnologii de obinere, tratament i prelucrare; creterea mobilitii tehnologice, cu reducerea consumurilor tehnologice de materiale i maini de nalt performan; creterea condiiilor impuse de precizie, finisare, prezentare; - optimizarea dimensional i de form a construciilor standard prin utilizarea unor metode perfecionate de analiz, calcul i ncercare; - diversificarea constructiv: rulmeni integrai n subansamble, rulmeni cu dimensiuni mari sau foarte mici, rulmeni protejai etc., cu proiectare specific; - diversificarea n aplicaii (temperaturi nalte, ungere srac sau n vid etc.), cu implicaii pentru materiale i tipodimensiuni. n abordarea acestor problematici deosebit de vaste, cercetrile ca i soluiile merg de la cercetri teoretice i experimentale fundamentale pn la perfecionri constructive pe baze experimentale i tehnologice. Pornind de la aceste premise, nu trebuie uitat faptul c, revoluia tiinific i tehnic, o caracteristic fundamental a epocii actuale, oblig la mobilitate n circulaia ideilor tiinifice i tehnice, la maxim receptivitate fa de nou, la dezvoltri preliminare i inovaii legate de produse n sensul determinrii cerinelor i soluiilor de mine.

1.2 Comanda sociala

Rulmenii - lagrele cu rostogolire au nlocuit frecarea de alunecare dintre fus i cuzinet cu frecarea de rostogolire dintre corpurile i cile de rulare. n accepiunea uzual rulmenii sunt organe de maini formate din: inelul exterior, inelul interior, corpurile de rostogolire i colivia. Suprafeele prelucrate pe cele dou inele, pe care are loc rostogolirea corpurilor de rostogolire, poart

denumirea de ci de rulare. Corpurile de rostogolire pot fi bile, role sau ace, iar rolul coliviei este de a menine n timpul funcionrii echidistana corpurilor de rostogolire. Necesitile practice extreme de diverse au dat natere la soluii constructive care se abat de la imaginea clasic a rulmentului, dar care sunt totui coninute n marea familie a lagrelor de rostogolire. Astfel, se fabric rulmeni la care lipsete unul sau chiar ambele inele, rolul acestora fiind preluat de fus sau de carcas, se fabric rulmeni cu ace la care lipsete colivia, se fabric rulmeni capsulai, rulmeni etanai pe o parte sau pe ambele pri, rulmeni care rezist la temperature ridicate, rulmeni de turaie nalt, rulmeni oscilani cu bile sau role, rulmeni avnd dou sau mai multe rnduri de corpuri de rostogolire. Definitivarea unor metodologii exacte de proiectare a rulmeniilor i rentabilizarea produciei de rulmeni la seriile mici sau mijlocii de fabricaie a condus la apariia pe o scar tot mai mare a rulmenilor speciali, proiectai i realizai pentru a rezista optim n anumite condiii bine definite. Aceasta este o tendin modern care se manifest tot mai pregnant pe plan mondial, n dauna produciei de rulmeni de uz general. Utilizarea pe scar larg a rulmenilor, n cele mai diverse domenii s-a impus datorit avantajelor pe care la prezint, i anume: frecarea aproape constant att la pornire, ct i n funcionare; nu necesit o perioad de rodaj; coeficient de frecare redus ( = 0,0010,003) i randament ridicat; consumul de lubrifiani cu aproximativ 30% mai redus dect la lagrele cu alunecare; gabarit axial mic; jocul radial redus; evitarea uzurii fusului arborelui. Rulmenii prezint ns i o serie de dezavantaje care limiteaz domeniul de utilizare, i anume: gabaritul radial mare; imposibilitatea de montare i demontare n plan diametral; durabilitate mai redus; capacitate redus de amortizare a ocurilor i vibraiilor datorit rigiditii mari; gama limitat a turaiei de funcionare.

1.3 Tema proiectuluiTema proiectului se refera la procesul tehnologic de realizare a piesei ,, Colivie rulmenti`` pentru o productie de de 1T piese. Aceste piese servesc la distribuirea uniform a corpurilor de rulare pe circumferina cilor de rulare i mpiedic atingerea ntre ele a corpurilor de rulare vecine evitnd astfel frecri de alunecare importante. Majoritatea coliviilor rein corpurile de rulare, formnd mpreun cu acestea un ansamblu independent, ceea ce uurez montarea rulmenilor i mpiedic, n cazul unor demontri n exploatare, amestecarea corpurilor de rulare de la rulmeni diferii. Coliviile se executa din table de otel prin stantare, bronz prin turnare, mase plastice(ebonita, poliamide). prin injectare. Suspensiile cu rulmeni liberi cu colivie din material plastic deschis, mresc durata de via a transmisiei, deoarece minimizeaz pericolul formrii de rifluri. Suspensiile sunt mai silenioase, promit o durabilitate nalt i un comfort mbuntit de schimbare a vitezei. Criterii speciale: joc radial redus, constant de-a lungul ntregii durate de via a lagrului cu zgomot redus durat lung de via frecare redus

2. Caiet de sarcini al produsului. 2.1 Performante ; calitate.Coliviile nu contribuie direct la transmiterea sarcinii. Ele sunt totui supuse aciunii diferitelor fore i n primul rnd forelor centrifuge, care pot deveni foarte mari n cazul unei viteze mari de rotaie. Vibraiile la care sunt supui rulmenii n exploatare mresc ncrcarea coliviei. De asemenea, micrile compuse, ca de exemplu cele ale rulmentului montat pe o biel, contribuie la creterea sarcinii coliviei n mod considerabil fa de cazul unei micri de rotaie obinuite. n astfel de cazuri sunt necesari rulmeni cu colivii masive centrate pe unul din inele. Uneori condiiile de funcionare pentru colivie pot deveni att de nefavorabile nct este preferabil s se renune la colivie folosindu-se rulmeni fr colivie. Coliviile presate se execut din tabl de oel i numai n cazul rulmenilor mici se utilizeaz uneori i tabl de alam. Coliviile masive se execut din oel, fonte speciale, alam i alte aliaje neferoase. n cazul unor viteze mari de rotaie se folosesc colivii fabricate din mase plastice n vederea micorrii masei lor, respectiv a forei centrifuge.

2.2 Caracteristici tehnico functionalen accepiunea uzual rulmenii sunt organe de maini formate din: inelul exterior, inelul interior, corpurile de rostogolire i colivia. Suprafeele prelucrate pe cele dou inele, pe care are loc rostogolirea corpurilor de rostogolire, poart denumirea de ci de rulare. Corpurile de rostogolire pot fi bile, role sau ace, iar rolul coliviei este de a menine n timpul funcionrii echidistana corpurilor de rostogolire. Coliviile pot fi mprite n dou grupe importante: o grup executat din tabl subire i alta, cu grosimi mari, executat din material plin. Coliviile din a doua grup sunt denumite colivii masive. Coliviile din tabl, datorit executrii lor prin tanare-presare, procedee tehnologice de mare productivitate care necesit ns scule i dispozitive specializate, sunt specifice produciei n mas. Ca urmare, majoritatea tipurilor de rulmeni, att cei cu bile ct i cei cu role, sunt prevzui cu astfel de colivii. n condiii de funcionare normale ele se comport bine n exploatare. n comparaie cu coliviile masive ele au avantajul unei mase mai mici i opun o rezisten mai mic ptrunderii lubrifiantului n interiorul rulmentului. Pentru rulmenii mari i cei utilizai la turaii mari sunt preferate, din considerente funcionale, tehnologice i de rezisten, coliviile masive.

n cazul rulmenilor pe dou rnduri se poate folosi fie o singur colivie comun pentru ambele rnduri, fie dou colivii separate, cte una pentru fiecare rnd.

2.3 Ergonomia.

Ergonomia este disciplina teoretica si practica preocupata de perfectionarea sistemului om-masinamediu, prin ajustarea caracteristicilor echipamentelor si ale mediului, tinand cont de cele ale utilizatorilor umani (ura 5). Pentru aceasta, este necesara luarea in calcul a diferentelor interindividuale - dimensiuni, forta fizica, greutate, abilitati in prelucrarea informatiilor etc. Abordarea ergonomica vizeaza, de asemenea, transferarea de la om la masina a functiilor de receptie, prelucrare a informatiei si chiar a unor functii de decizie, acesta fiind un pas firesc in dezltarea tehnologiei, care, dupa preluarea de catre echipamente a functiilor de agent motor, prelucrare tehnologica si transmitere, a ajuns la un nivel de dezltare suficient de ridicat pentru a indeplini o parte din functiile superioare de prelucrare a informatiei si de luare a deciziei (Rosea et al., 1982). Ergonomia ofera un mod special de gandire despre oameni la munca sau joc, plasand persoana (utilizatorul") in centrul interesului. De asemenea, ia in considerare interactiunile diverse intre utilizator, sarcinile pe care acesta le executa si mediul mai larg in care isi desfasoara activitatea. Acest mediu include echipamentul folosit, caracteristicile ambiantei fizice si contextul social. O viziune sistematica -, echipamentul, locul de munca, ambianta, organizatia fiind dispuse intr-o reprezentare concentrica avand utilizatorul intr-o pozitie centrala.

2.4 Proiectia mediului si solutii antipoluante.Protectia mediului are ca scop inlaturarea influentelor negative asupra mediului natural si artificial, asupra ecosistemului ca un tot unitar, reducerea si eliminarea efectelor poluarii. Protejarea ecosistemelor se face printr-un complex de activitati umane care au ca scop principal ocrotirea omului, ca parte integranta a comunitatilor de viata interdependente. Protectia mediului constituie obligatia si responsabilitatea autoritatilor administratiei publice centrale si locale, precum si a tuturor persoanelor fizice si juridice. In acest scop autoritatile administrative au obligatia sa prevada in bugetele proprii, programe in scopul protectiei mediului. Problema protectiei mediului trebuie privita sub doua aspecte: - protectia mediului are ca sarcina generala descoperirea cauzelor si surselor poluarii, stabilirea modalitatilor de prevenire, reducere si inlaturare a efectelor poluarii;

- protectia mediului are ca sarcina concreta, protectia diferitelor elemente componente ale mediului natural si artificial. Protectia mediului este o sarcina generala a intregii societati, sarcinile concrete ale protectiei mediului fiind stabilite prin reglementarile legale speciale referitoare la protectia factorilor de mediu. Asadar, sarcina dificila si complexa de protectie a mediului nu se poate realiza exclusiv numai de catre organele de stat, fiind necesar in acest sens si aportul organismelor nestatale, a persoanelor fizice si juridice.

3. Stabilirea si/sau analiza rolului functional al coliviei in rulmentRulmeni radiali cu bile

Rulmeni radiali cu bile pe un singur rnd, cu calea de rulare adnc. Sunt cei mai utilizai rulmeni. Cile de rulare au forme de canale circulare, adnci, practicate n cele dou inele, fr ntrerupere. Asamblarea rulmentului se face prin introducerea bilelor ntre cele dou inele, numrul de bile fiind astfel limitat. Rulmentul este destinat s preia, n principal, sarcini radiale, dar poate lucra i cu sarcini axiale ce nu trebuie s depeasc valori de 25-30% din capacitatea de ncrcarea static. Turaiile maxime la care pot funciona sunt, n general, mari. Colivia, la rulmeni n construcie standard, se execut din tabl de oel presat, din dou pri, asamblarea fcndu-se prin nituri (fig. 1, a). La rulmenii de dimensiuni mai mici se utilizeaz i colivii din poliamid, dintr-o singur bucat (fig. 1, b). Pentru condiii speciale de funcionare, rulmenii radiali cu bile pot avea colivii din textolit, poliamid armat cu fibr din sticl, alam, realizate din dou pri i asamblate prin nituire (fig. 1, c).

a

b

c

Fig. 1. Tipuri de colivii ale rulmenilor radiali cu bile pe un rnd

Rulmenii radiali cu bile pe un rnd pot fi etanai sau protejai. Etanarea se realizeaz prin intermediul a uneia sau dou garnituri fixate la inelul exterior i cu contact pe inelul interior. Protejarea se face cu unul sau dou capace de tabl fixate la inelul exterior i libere fa de inelul interior (fr contact). Rolul etanrii i al proteciei este de a mpiedica pierderea de lubrifiant din interiorul rulmentului, precum i de a mpiedica ptrunderea impuritilor. Rulmeni radiali cu bile pe un rnd, cu numr sporit de bile. Acest tip de rulment are cte un canal, realizat pe aceeai parte la ambele inele, astfel nct bilele se introduc prin spaiul dintre cele dou canale. Rezult astfel un numr sporit de bile ce asigur o cretere a capacitii de ncrcare radial cu circa 20-40% fa de rulmentul radial cu bile clasic. Rulmeni radiali cu bile pe un rnd, cu inelul exterior sferic. Sunt rulmeni radiali cu bile cu calea de rulare adnc, cu inel interior mai lat iar inelul exterior avnd suprafaa exterioar sferic, fapt ce le confer o bun capacitate de preluare a nclinaiilor din lagre. Se execut n diverse forme constructive: cu inel interior lat i cu urub de fixare axial, cu inel interior lat i cu o buc de fixare pe arbore. Toate variantele constructive sunt etanate pe ambele pri i prezint la inelul exterior una sau dou guri pentru completarea cu unsoare atunci cnd este necesar. Rulmeni radiali cu bile pe un rnd, demontabili. Sunt cunoscui i sub numele de rulmeni tip magnetou. Inelul exterior prezint o degajare, pe o singur parte, astfel nct cele dou inele se pot monta separat. Colivia se execut din tabl presat dintr-o singur bucat. Prezint avantajul unei montri uoare, utilizndu-se cu precdere la motoarele electrice mici. Rulmeni radiali cu bile, pe dou rnduri. Sunt rulmeni radiali cu bile avnd pe ambele inele cte dou ci de rulare. n funcie de poziia relativ a cilor de rulare direciile de transmitere a forelor prin rulment pot fi convergente sau divergente fa de axa rulmentului. Privit sub acest aspect, rulmentul poate fi considerat ca un rulment cu contact unghiular (radial-axial). Rulmenii radiali cu bile pe dou rnduri au limea cu circa 60% pn la 80% mai mare ca rulmenii cu bile pe un singur rnd iar capacitatea de ncrcare radial cu circa 50% mai mare. Rulmeni radiali, oscilani cu bile. Sunt rulmeni radiali cu dou rnduri de bile avnd pe inelul interior dou ci de rulare adnci, iar pe inelul exterior o singur cale de rulare sferic, fapt ce le confer caracterul oscilant. Din punctul de vedere al construciei interne se deosebesc dou variante constructive: cu o singur colivie din tabl, bilele fiind dispuse decalat; cu dou colivii independente, limea rulmentului fiind n acest caz mai mare.

Uzual, coliviile sunt din tabl tanat, dar se utilizeaz i colivii din alam sau din poliamid. Datorit razei mari de curbur la calea de rulare exterioar, tensiunile de contact sunt mai mari dect la contactul interior; pentru creterea capacitii de ncrcare radiale se utilizeaz, uneori, un numr sporit de bile.

Fig. 2. Tipuri de colivii ale rulmenilor radiali, oscilani cu bile Rulmenii radiali, oscilani cu bile se utilizeaz, cu precdere, la utilajele unde exist abateri de la coaxialitate a lagrelor sau unde pot aprea nclinri mai mari n lagre (arbori cu lungime mare).

Rulmeni radial-axiali cu bileAceti rulmeni mai sunt denumii i rulmeni cu bile cu contact unghiular, din cauz c direciile de aciune ale sarcinilor transmise prin bile de la un inel la cellalt formeaz un unghi ascuit cu normala pe axa rulmentului. Rulmenii pot astfel prelua sarcini combinate (radiale i axiale). Pot fi cu un singur rnd de bile, cu dou rnduri de bile i cu contact n patru puncte. Rulmeni radial-axiali cu bile pe un singur rnd. Sunt rulmeni radiali cu bile la care calea de rulare este adnc numai pe unul dintre inele, pe cellalt inel calea de rulare prezint, pe o parte, o teitur. La unii rulmeni ambele inele prezint teituri, dar pe pri opuse; inelul cu teitur prezint un prag de trecere pentru bile astfel nct s se poat face montarea ansamblului colivie-bile printr-o anumit presare sau prin dilatarea termic a inelului respectiv fr ca rulmentul s fie demontabil. Forma i materialul coliviei difer n funcie de destinaia acestor rulmeni. La rulmenii de uz general, colivia se execut din tabl tanat cu ghidare pe bile. La rulmenii destinai funcionrii la turaii mari se execut n construcie masiv, din textolit (fig. 3, a) , alam (fig. 3, a, b), sau poliamid (fig. 3, c).

a

b

c

Fig. 3. Tipuri de colivii ale rulmenilor radial-axiali cu bile pe un singur rnd

Rulmeni radiali-axiali cu bile pe dou rnduri. Se prezint sub forma unei perechi de rulmeni radial-axiali cu bile montai spate n spate sau fa n fa la care inelele interioare i exterioare sunt comune, fapt ce permite preluarea sarcinii axiale pe ambele direcii. Sunt construii n dou variante: cu inel interior dintr-o singur bucat sau cu inelul interior din dou buci. n cazul rulmenilor radial-axiali cu bile pe dou rnduri, coliviile sunt executate din tabl tanat sau din alam (fig. 4).

Fig. 4. Tipuri de colivii ale rulmenilor radiali-axiali cu bile pe dou rnduri Rulmeni radial-axiali cu bile cu inel secionat. Sunt rulmeni radiali cu bile la care unul dintre inele este secionat i prelucrat special astfel nct rulmentul asamblat poate prelua sarcini axiale n ambele direcii. La unii rulmeni rulmenii cu contact n patru puncte ambele ci de rulare sunt prelucrate special i se prezint sub forma unor arcade gotice. Forma constructiv a acestui tip de rulment duce la un joc axial mai mic dect la un rulment obinuit. Colivia este masiv, executat de obicei, din alam, iar numrul de bile este sporit fa de un rulment radial cu bile obinuit (fig. 5).

Fig. 5. Tip de colivie a rulmenilor cu contact n patru puncte

Rulmeni axiali cu bileSunt rulmeni cu unghiul de contact de 90, capabili a prelua numai sarcini axiale ntr-un sens, rulmentul fiind cu simplu efect, sau n ambele sensuri rulmentul fiind cu dublu efect. Rulmentul axial cu simplu efect este format din dou aibe: aiba de fus i aiba de carcas i ansamblul bile-colivie. Rulmentul axial cu dublu efect se compune din dou aibe de carcas, dou ansambluri bile-colivie i o singur aib de fus. Coliviile sunt executate din tabl presat(fig. 6, a) sau, sub form masiv, din alam (fig. 6. b, c).

a

b Fig. 6. Tipuri de colivii ale rulmenilor axiali cu bile

c

Rulmeni axial-radial cu bile. Constructiv, aceti rulmeni se prezint sub forma unei perechi de rulmeni axiali, cu unghiul de contact mai mic de 90, montai spate n spate avnd aiba de carcas comun. Coliviile sunt masive, prelucrate din bronz.

Rulmeni cu role

Rulmenii cu role, prin contactul liniar ce-l realizeaz ntre role i cile de rulare, au capacitatea de a prelua sarcini mai mari dect rulmenii cu bile la aceleai dimensiuni de gabarit. Totodat aceti rulmeni au rigiditate mai mare. Se execut n diverse forme: radiali cu role cilindrice, cu ace, radial-oscilani cu role butoi, radial-axiali cu role conice, axiali cu role cilindrice i ace, axiali cu role butoi asimetrice etc. Rulmeni radiali cu role cilindrice pe un rnd. Sunt rulmeni radiali cu role cilindrice avnd axele paralele cu axa rulmentului iar cile de rulare suprafee cilindrice. Rolele se ghideaz fie pe inelul exterior, fie pe cel interior. n scopul reducerii concentratorilor de tensiune introdui de capetele rolelor cilindrice se utilizeaz rulmeni radiali cu role cilindrice, cu contact modificat, rolele prezentnd unele poriuni cu teituri i racordri. Coliviile se execut din tabl presat (fig. 7 , a) sau masive, din alam (fig. 7, b). Se mai utilizeaz i poliamida armat cu fibr de sticl (fig. 7, c).

a

b

c

Fig. 7. Tipuri de colivii ale rulmenilor radiali cu role cilindrice pe un rnd Rulmeni radiali cu role cilindrice cu dou sau mai multe rnduri de role. n scopul creterii capacitii de ncrcare rulmenii radiali cu role cilindrice se execut n variante cu dou sau mai multe rnduri de role. Rulmenii preiau numai sarcini radiale. Pentru mbuntirea condiiilor de ungere la rulmenii cu patru rnduri de role se prevd, n inelul exterior, guri pentru ungere. Rulmeni cu role fr colivie. Sunt rulmeni avnd spaiul dintre inele umplut complet cu role, asigurnd astfel o cretere a capacitii de ncrcare de 105-108 ori fa de rulmenii radiali cu role obinuite, la aceleai dimensiuni. Sunt, n general, nedemontabili, suport sarcini radiale mari i permit mici deplasri axiale ale inelului interior fa de cel exterior. Rulmeni radiali cu role gurite. Sunt rulmenii utilizai n ultima vreme la turaii ridicate. Rolele goale realizeaz fore centrifuge mai mici dect cele pline i, prin urmare sunt avantajoase la turaii ridicate. Rulmeni radiali cu role nfurate. Utilizarea rolelor nfurate face ca acest tip de rulment s suporte mai bine solicitrile radiale cu ocuri, rulmentul avnd o rigiditate redus.

Rulmeni radiali cu ace. Sunt rulmeni radiali avnd rolele cu lungime mare n comparaie cu diametrul. Comparativ cu ali rulmeni cu role, rulmenii cu ace au capacitatea portant cea mai ridicat pentru acelai spatiu radial. Se utilizeaz diverse tipuri constructive: rulmeni cu ace la care lipsesc cele dou inele; rulmeni cu ace la care lipsete inelul interior, cu unul sau dou rnduri de ace; rulmeni cu ace cu ambele inele, pe unul sau dou rnduri; rulmeni cu ace fr umeri de ghidare axial a rolelor, cu sau fr inel interior; rulmeni cu ace, cu joc radial reglabil; rulmeni cu ace oscilani. Coliviile rulmenilor cu ace (fig.8) permit lgruiri cu seciuni minime i sarcina de ncrcare mare. Acestea se fabric pe un rnd i pe dou rnduri de ace. Acele utilizate ntr-o colivie sunt din acelai sort.

Fig. 8. Colivie pentru rulmeni cu ace La montaj coliviile cu ace trebuie ghidate axial. Suprafeele laterale ale ghidajelor trebuie s fie strunjite fin sau s fie rectificate. La turaii mari se impune clirea i rectificarea suprafeelor de ghidaj. Dac se monteaz dou colivii una lng alta, acestea trebuie s aib ace din acelai sort. Aceast indicaie este valabil i pentru coliviile cu ace. Rulmeni radial-axiali cu role conice. Sunt rulmeni avnd cile de rulare suprafae conice cu acelai vrf, iar rolele sub forma unor trunchiuri de con. Prin construcie rulmenii pot prelua ncrcri mari radiale, axiale sau combinate. n funcie de seria de mrime i de unghiul de contact, rulmenii radial-axiali cu role conice au capacitatea de ncrcare axial de pn la 100% din cea radial sau chiar mai mult. Rulmentul permite montarea separat a inelului exterior i a ansamblului inel interior-colovie cu role. n general, coliviile rulmenilor cu role conice sunt ambutisai din tabl de oel (fig. 9). Pentru rulmenii de dimensiuni mari se folosesc colivii speciale. Rulmenii mari din clase de precizie ridicate, se pot executa cu colivii masive din alam ghidate pe role.

Fig. 9. Colivie a rulmentului radial-axial cu role cilindrice Rulmeni radiali oscilani cu role butoi pe un rnd. Sunt rulmeni avnd cile de rulare sub forma unor suprafee sferice, iar rolele de form butoi, simetrice. Rulmenii au capacitate portant ridicat pentru sarcini radiale i slab pentru sarcini axiale. Colivia se execut din alam (fig. 10), din dou buci, ghidat pe inelul interior.

Fig.10. Colivie din alam pentru rulmenii radiali oscilani cu role butoi

Rulmeni radiali oscilani cu role butoi pe dou rnduri. Sunt rulmeni cu dou ci de rulare sferice pe inelul interior nclinate fa de axa rulmentului i cu o singur cale de rulare sferic pe inelul exterior. Particularitile constructive interne ale rulmenilor radiali oscilani cu role butoi se refer la: modul de ghidare al coliviei; existena unui inel central de ghidare; utilizarea unor colivii tanate din tabl sau prelucrate din alam; utilizarea unor contacte modificate ntre role i cile de rulare; utilizarea unor role butoi simetrice sau asimetrice. Din punctul de vedere al ghidrii i construciei coliviei se utilizeaz diverse tipuri: rulmeni cu umeri de ghidare la inelul interior i colivie masiv din dou buci; rulmeni fr umr central de ghidare i colivie masiv dintr-o singur bucat; rulmeni cu inel central de ghidare, mobil i colivie masiv dintr-o bucat; rulmeni cu inel central mobil, ghidat pe inelul exterior i colivie masiv dintr-o singur bucat; rulmeni avnd colivii din tabl tanat din dou buci sau dintr-o singur bucat.

Rulmeni axiali oscilani cu role butoi asimetrice. Sunt rulmeni axiali avnd cile de rulare sferice i nclinate fa de axa rulmentului. Rolele, sub forma butoi, asimetrice, sunt montate nclinat fa de axa rulmentului. Rulmenii pot prelua astfel i sarcini radiale (pn la 55% din sarcinile axiale). Se disting cteva variante constructive: rulmeni avnd colivia din tabl presat, care formeaz mpreun cu rolele i aiba de fus un ansamblu nedemontabil; rulmeni avnd colivia prelucrat din alam, ghidat pe un inel montat n aiba de fus, colivia, rolele i aiba de fus formnd un ansamblu nedemontabil; rulmeni cu role gurite i colivia din dou buci, asamblate cu nituri.

Rulmeni axiali cu role i aceSunt rulmeni avnd capacitate de ncrcare axial mai mare dect rulmenii axiali cu bile. Se execut n diverse variante: Rulmeni axiali cu role cilindrice. Sunt formai din dou aibe plane i ansamblul colivie-role. Colivia este, n general, prelucrat din alam (fig.11.). Se execut cu unul, dou sau trei rnduri de role cilindrice, cu simplu sau dublu efect.

Fig. 11. Colivie pentru rulmeni axiali cu role cilindrice Rulmenii axiali cu role cilindrice se caracterizeaz prin alunecri mari ntre role i cile de rulare, ceea ce conduce la turaii mici de lucru. Alunecrile sunt reduse ntr-o oarecare msur prin utilizarea a dou sau trei rnduri de role mai scurte. Rulmeni axiali cu ace. Sunt similari rulmenilor axiali cu role cilindrice, deosebindu-se doar prin ansamblul colivie-corpuri de rostogolire. Aceti rulmeni utilizeaz ace drept corpuri de rostogolire, iar colivia este realizat din tabl presat. Rulmenii axiali cu role conice. Sunt rulmeni ce utilizeaz corpuri de rostogolire sub form de role conice, cile de rulare fiind ambele conice sau numai una conic. Datorit rolelor conice n rulment se dezvolt fore pe direcie radial, care mping rolele spre exterior, contribuind la creterea alunecrilor dintre role i cile de rulare. Prin urmare se utilizeaz acolo unde turaiile de lucru sunt mici.

4. Alegerea materialului optimFuncia principal a coliviei este de a mpiedica contactul direct dintre corpurile de rostogolire. n cazul rulmenilor cu role, colivia realizeaz i ghidarea rolelor, iar la rulmenii cu inele separabile colivia reine elementele de rostogolire astfel nct acestea nu pot cdea cnd se realizeaz montarea sau demontarea rulmentului. Rulmenii de dimensiuni mici i medii sunt n mod obinuit echipai cu colivii matriate din oeluri cu coninuturi reduse de carbon sau cu colivii din alam. De asemenea se utilizeaz pe scar larg colivii din mase plastice, acestea avnd o serie de proprieti (densitate redus, elasticitate ridicat, uzur redus la micarea de alunecare) favorabile condiiilor de funcionare specifice coliviei. Tehnologia de fabricaie prin injectare n matri asigur forma corect. Cele mai utilizate mase plastice sunt poliamide, rinile fenolice, textolitul. Se utilizeaz, de asemenea, poliamida 6.6 stabilizat termic i armat cu fibre de sticl, ceea ce i asigur o gam larg de temperaturi de utilizare, de la -40 la 120C. Pot fi tolerate i temperaturi mai ridicate 130-140 C, pentru perioade scurte, urmate de perioade mai lungi cu funcionare la temperaturi mai sczute. Unele uleiuri sintetice sau unsori consistente bazate pe uleiuri sintetice i lubrifianii ce conin procente ridicate de aditivi de extrem presiune pot avea efecte negative asupra coliviilor de mase plastice. Rulmenii de dimensiuni mari folosesc colivii din alam, font cu grafit nodular, oel sau aliaje uoare, fiind obinute prin prelucrare mecanic de achiere. Alamele sunt aliaje ale cuprului cu zincul, al cror coninut n cupru este de maximum 55%. Zincul se introduce cu scopul de a mri rezistena, plasticitatea i capabilitatea de turnare. Alamele se mpart n dou subgrupe: alame binare (Cu-Zn), alctuite numai din cele dou metale componente, fr alte elemente de aliere i alame complexe (speciale), care n afar de cupru i zinc, mai conine i alte elemente de aliere ce confer alamelor proprieti deosebite. Alamele speciale reprezint acele aliaje de Cu-Zn, n care se adaug n plus cantiti mici de alte elemente de aliere n scopul mbuntirii unor proprieti, fr ca materialul metalic s-i piard caracterul su de alam. n alamele speciale ca adaosuri se folosesc: aluminiu, staniu, nichel, fier, siliciu, plumb care mresc rezistena, duritatea, rezistena la coroziune i alte proprieti de exploatare, tehnologice i de prelucrare ale aliajului. Aliajele de cupru-zinc (cu sau far adaosuri de alte elemente) sunt n conformitate cu STAS 199/1 73. Alamele folosite pentru realizarea coliviilor de rulmeni sunt alame cu plumb. Plumbul are un coeficient de echivalen k=1, deci practic nu acioneaz asupra structurii alamei speciale ca celelalte elemente de aliere, din cauza insolubilitii lui n cuprul solid. Un adaos de 0,6...3% Pb n alamele bifazice poate mbunti considerabil prelucrabilitatea prin achiere. n mod similar cu sulfura de mangan din oelurile pentru automate, plumbul n alame acioneaz ca

un element care frmieaz achiile care se gsesc sub forma unor globule mici, fine i uniform distribuite n masa aliajului. Dac ns aliajele Cu-Zn cu coninut de plumb sunt elaborate n mod necorespunztor, acest element, care se topete la temperaturi joase, se acumuleaz sub forma unor ciorchini sau sub forma unei reele la limita grunilor, diminund proprietile mecanice, iar la prelucrarea prin deformare la cald, conduce la apariia fisurilor intercristaline. Compoziia chimic a alamei folosite pentru fabricarea de colivii este prezentat n tabelul 4. Aliajul CuZn39Pb1Al-C, folosit pentru coliviile din alam, se poate obine prin turnare centrifugal (GZ) i prin turnare continu (GC).Aliajul prezint o densitate de 8,4 g/cm, iar ca proprieti mecanice prezint o duritate de 90-120 uniti Brinell, i o alungire dup rupere de 15%. Acest aliaj este folosit n scopuri industriale, iar ca proprieti tehnologice prezint o bun prelucrabilitate prin achiere, rezisten buna la coroziune, slab sudabilitate i o slab prelucrabilitate la temperaturi joase.n acelai timp, datorit domeniului ngust de solidificare, aceste materiale metalice au proprieti bune de turnare, prezint o tendin de segregare redus, o fluiditate bun. Aliajul este alctuit dintr-o soluie solid +, care prezint faza n proporie de 30-70%. Dac materialul metalic trebuie s prezinte proprieti magnetice foarte bune, atunci coninutul de Fe din material trebuie redus sub 0,4%. Tabelul 4. Marca CuZn39Pb1Al-C Cu 5761 Al 0,7 Fe 0,7 Compoziie chimic,% Mn Ni Pb 0,7 1,0 1,5-2,5 Si 0,05 Sn 1,0 Zn Rest

Aliajele se livreaz sub form de blocuri turnate n lingotiere statice. Suprafaa blocurilor turnate trebuie s fie curat i neted, fr oxidri, umflturi, poroziti i incluziuni de corpuri strine. Aspectul n ruptur al blocurilor turnate trebuie s prezinte o structur omogen, fr stratificri, oxizi sau incluziuni de corpuri strine.

5.

Analiza comparativa a variantelor tehnologiilor de obtinere a piesei.

Traseul tehnologic de prelucrare mecanic a coliviilor din tabl de oel carbon de construcie E pentru rulmenii radiali cu role cilindrice pe un singur rnd este alctuit din urmtoarele operaii: tierea tablei n benzi; dac tabla este achiziionat sub form de benzi, la dimensiunile necesare, aceast operaie lipsete; degresarea benzii de tabl pe ambele fee; ungerea benzii de tabl pe ambele fee; decupare-ambutisare; perforare; fosfatare; restrngerea preliminar a marginilor; restrngerea final a marginilor; calibrare-perforare; calibrare; perforarea i calibrarea simultan a ferestrelor; tobuire; control final; splare; conservare; ambalare. Coliviile pentru rulmenii de dimensiuni mari se excut de obicei prin turnare sau prin ambutisare.

n cazul coliviilor masive executate din alam prin turnare centrifugal, ca de exemplu n cazul rulmenilor radiali cu role cilindrice tip (WJ 120), procesul tehnologic de fabricaie, dup turnare, cuprinde o serie de operaii, cum ar fi: debitarea (ntruct turnarea se face simultan pentru dou colivii); strunjirea la interior, exterior i pe feele laterale; debitarea capacului, alte operaii de strunjire i gurire a celor dou elemente (corp i capac); controlul; decaparea; nituirea capacului de corpul coliviei se face la asamblarea rulmentului. Coliviile mari executate prin ambutisare, ca de exemplu la rulmenii radiali-oscilani cu role butoi de construcie C, se realizeaz din tabl relativ groas de oel A3 STAS 9485-80 sau A3Ck STAS 11509-80. Procedeul tehnologic de realizare a acestora cuprinde urmtoarea succesiune de operaii: decuparea i ambutisarea; calibrarea; decuparea i calibrarea fundului; fosfatarea; controlul; perforarea locaurilor; strunjirea feelor; debavurarea; tobuirea; fosfatarea; controlul.

FLUXUL TEHNOLOGIC AL COLIVIEI DE RULMENT OBINUT PRIN OPERAIA DE FREZARE

DEBITARE

STRUNJIRE

FREZARE

DEBAVURARE

LEFUIRE

SPLARE, CONSERVARE

CONTROL FINAL, AMBALARE

FLUXUL TEHNOLOGIC AL COLIVIEI DE RULMENT OBINUT PRIN OPERAIA DE BROARE

DEBITARE

STRUNJIRE

GURIRE

BROARE

DEBAVURARE

LEFUIRE

TEMUIRE

SPLARE, CONSERVARE

CONTROL FINAL, AMBALARE

6.

Stabilirea tehnologiei optime de obtinere a semifabricatului, din punct de vedere al randamentului de utilizare a materialului.

Coliviile de rulmeni radiali cu role cilindrice se obin din eav de alam CuZn39Pb1Al-C-CZ turnat centrifugat, prin dou tehnologii de execuie studiate comparativ. n cazul obinerii coliviilor prin procesul de frezare, operaiile de prelucrare sunt urmtoarele: debitare; strunjire; frezare; debavurare; lefuire; splare, conservare; control final, ambalare. debitare; strunjire; gurire pentru broare; broare; debavurare; lefuire;

n cazul obinerii coliviilor prin procesul de broare operaiile de prelucrare sunt urmtoarele:

temuire; splare, conservare; control final, ambalare. Prin studierea comparativ a celor dou tehnologii de execuie se poate observa c n cazul brorii,

fa de frezare, apar dou operaii suplimentare: gurirea i temuirea, n vederea obinerii buzunarelor pentru rolele cilindrice. Tehnologia prin broare necesit operaia suplimentar de gurire n vederea centrrii gurii pentru broare. Dac aceast operaie nu este realiza cu precizie i nu ndeplinete parametrii tehnici cerui, restul operaiilor nu se vor mai putea realiza, iar semifabricatul va deveni rebut. Prin tehnologia de broare se pot obine doar colivii cu un numr par de buzunare pentru rolele cilindrice, caracteristic care duce la renunarea la tehnologia de broare n favoarea tehnologiei de frezare. Proiectarea unei colivii cu un numr de buzunare care nu se poate obine prin tehnologia existent n firm conduce la modificarea acestui numr de buzunare, i implicit la scderea performanelor coliviei, respectiv a rulmentului. n primul rnd este influenat nivelul de zgomot i vibraii al rulmentului, un indice de calitate important, care afecteaz direct performanele i competitivitatea rulmenilor, i care reflect precizia dimensional i de form n execuie, eficiena tehnologiilor de finisare, montaj i conservare utilizate n producia de rulmeni. Un avantaj esenial al prelucrrii prin tehnologia de frezare, fa de tehnologia de broare, l constituie utilajul folosit pentru prelucrare. n cazul operaiei de frezare, se folosete o main universal, cu comand numeric, care este flexibil la fluctuaiile privind volumul de producie, i folosete scule standardizate, n timp ce n cazul operaiei de broare se folosete o main dedicat, care utilizeaz o bro cu un cost foarte ridicat, i o gam redus de aplicaii. ntre cele dou tipuri de operaii apar i o serie de diferene din punct de vedere tehnologic. O principal particularitate de care se ine cont la proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare prin frezare pe maini cu comand numeric este c aceste maini lucreaz cu mai multe scule simultan, cu posibiliti nelimitate de combinare a micrilor de lucru. Dei pentru realizarea operaiei de frezare sunt necesare ase scule, n comparaie cu broarea, unde este necesar o singur scul, costul acestora este mult mai redus dect cel al broei. n cazul tehnologiei prin frezare este necesar un singur dispozitiv de prindere, pentru operaia de frezare, n timp ce n cazul tehnologiei de broare sunt necesare trei dispozitive de prindere, pentru operaia de gurire, pentru cea de broare i pentru cea de temuire. Datorit particularitilor tehnice, gradul de ncrcare al mainii este mult mai uor de optimizat n cazul unei maini universale dect la o main dedicat unei singure operaii. Motivele prezentate mai sus, alturi de faptul c, n cazul frezrii se obin suprafee cu o calitate net superioar celor obinute prin broare, conduc la concluzia renunrii la tehnologia de broare n favoarea tehnologiei de frezare. Studiul comparativ al celor dou variante tehnologice scoate n eviden, pe lng operaiile care difer, i operaiile identice: debitare, strunjire, debavurare, lefuire, splare, conservare, control final i

ambalare. Aceste operaii de prelucrare, indiferent de tehnologia de execuie folosit, se realizeaz pe aceleai utilaje, i n aceleai condiii de lucru. Dup execuia fiecrei opoeraii din planul de lucru se vor verifica anumite caracteristici tehnice care trebuiesc ndeplinite. Astfel, dup efectuarea debitrii pe maina de debitat cu pnz (band metalic), se vor verifica lungimea semifabricatului i perpendicularitatea feei laterale. Operaia de strunjire se realizeaz pe strunguri cu comand numeric, iar n urma execuiei acestei operaii se vor urmri diametrul interior i cel exterior al piesei prelucrate. Frezarea se va realiza pe maini universale i se va verifica laimea de la suprafaa de aezare la buzunar, limea i lungimea buzunarului, cota pest role exterior i cota peste role interior. n cazul tehnologiei prin broare, la operaia de gurire se va verifica piesa prelucrat pentru a nu prezenta bavuri, defecte sau resturi de material, precum i diametrul gurii. La operaia de broare se va verifica lungimea (de la buzunar la suprafaa de aezare), lungimea i limea buzunarului,. temuirea se va realiza pe o pres i va avea ca scop deformarea plastic a pereilor buzunarelor pentru rolele cilindrice. Debavurarea se va realiza manual, iar apoi piesa prelucrat se va verifica conform instruciunilor IN ISB 23012 n vederea realizrii operaiilor de splare, ambalare i control. Dei cele dou variante de obinere a coliviilor de alam pentru rulmeni cu role cilindrice au operaii identice, care nu favorizeaz execuia printr-una din cele dou tehnologii, operaiile care apar la broare n plus fa de frezare, precum i aspectele tehnice costisitoare care ngreuneaz procesul de prelucrare, susin ipoteza prezentat . Desenele coliviilor de rulmeni obinute prin cele dou procese tehnologice se vor regsi n anexa 1 i 2.

7. Realizarea desenului de executie al piesei finiteAnexa 1

Anexa 2

8. Analiza tehnico-economica a cel putin doua variante de proces tehnologic si determinarea variantei optime de obtinere a piesei finite prin compararea pretului de costDeterminarea costului ideal real(SAW) presupune determinarea unor costuri planificate pe bucat, i are n compoziie costuri calculatorice care se pot stabili n condiii ideale de realizare a produselor. Condiiile ideale de realizare ale unui produs se refer la folosirea tehnologiei ideale (cea mai performant), a unui produs ideal, la ncrcarea optim a mainii pe care se realizeaz produsul. Costurile care se regsesc n valoarea costului ideal real sunt legate, ca i n cazul valorii costului standard(STK) de costurile cu materia prim i cele cu manopera. n calcul se va lua preul materiei prime stabilit prin contract cu un furnizor agreat (de regul cel mai ieftin). Costurile care intr n calculul valorii SAW, spre deosebire de costurile care intr n valoarea costului STK sunt costuri calculatorice, amortizrile luate n calcul nefiind cele planificate de ctre legislaia local,ca n cazul costului STK, ci amortizri calculate la o valoare de reachiziie i cu o durat de amortizare diferit de cea calculat n contabilitate, de utilizarea optim. Calculul costului SAW servete pentru: stabilirea unui pre de vnzare ctre client; stabilire unor indicatori de evoluie a costurilor; realizarea de comparaii de tehnologii ntre diferite locaii ale aceluiai grup; realizarea de proiecte de evaluare a potenialului de reducere a costurilor; reprezint un sistem de avertizare. n vederea verificrii ipotezei conform creia execuia coliviilor de rulmeni prin tehnologia de frezare este mai avantajoas, din punct de vedere economic, dect execuia prin tehnologia prin broare, se va realiza un studiu comparativ al tarifelor implementate de ctre firma INA Schaeffler Braov. Se va

realiza o comparaie ntre tarifele STK i SAW, pentru colivia de rulment realizat prin operaia de frezare, respectiv prin operaia de broare. Metodele de calculaie presupun existena a cinci tipuri de costuri: cost main producie; cost main echipare; cost personal reglor producie; cost personal reglor echipare; cost personal operator echipare. Pe baza acestor tipuri de costuri se va calcula costul pe fiecare operaie a procesului tehnologic. n costul fiecrei operaii se regsesc repartizri privind: amortizrile utilajelor; amortizrile cldirilor i terenurilor; scule; auxiliarii produciei (uleiuri, emulsii); costuri cu ntreinerea i reparaiile; costuri directe cu personalul; logistic i conducerea seciei; pregtirea i planificarea produciei; conducerea ntreprinderii i administraia; servicii generale fabric; repartiii de la firma mam (firma central). n cazul obinerii reperului colivie de rulment prin tehnologia prin frezare, comparaia ntre cele dou costuri va fi prezentat n tabelul 6. Tabelul 6. Nr. Op. 1. Denumire operaie Debitare Tipul prestaiei main producie operator producie main reglare 2. Strunjire 2 buc. main producie operator producie main reglare 3. Frezare main producie operator producie Durat a [min] 0,075 2,205 1,552 3,832 0,500 2,333 2,833 5,666 0,780 29,131 Tarif [lei/100min] STK SAW 98,31 104,26 101,043 30,37 106,023 108,1 30,37 110,5 137,52 120,53 22,71 169,43 204,6 27,21 177,06 213,0 Cost pe operaie [lei/buc] STK SAW 0,07 0,08 2,23 0,47 2,77 0,53 2,52 0,86 3,91 0,86 40,06 2,66 0,36 3,1 0,85 4,77 0,77 6,39 1,38 62,05

main reglare 4. Debavurar e main producie operator producie main reglare 5. lefuire 7 buc./30 min. main producie operator producie main reglare 6. Splare, conservare main producie operator producie main reglare 7. Ambalare, control final main producie operator producie main reglare TOTAL

29,912 59,82 0 3,216 3,216 6,432 0

30,37 0 45,23 22,73 0 74,13

27,2 0 45,23 22,73 0 93,99 22,73 0 257,27 22,73 0 46,98 22,66

9,09 50,01 0 3,06 0,98 4,04 0 3,86 0,44 4,3 0 1,1 0,38 1,48 0 0,53 0,17 0,7 67,21

8,14 71,57 0 1,45 0,73 2,18 0 4,7 0,28 4,98 0 2,81 0,25 3,06 0 0,26 0,13 0,39 91,67

5,005 1,251 6,256 0 1,093 1,093 2,186 0

34,9 0 100,28 34,91 0 95,16

0,560 0,560 1,12

30,37

Cost STK = cost pe operaii + Pre material - pan + Ad. de administrare Pre material = 0,7925 m * 79,559 RON/m = 63,05 RON pan = 5,416 kg * 10,44 RON/kg = 56,54 RON Ad. de administrare = 0,062 * pre material = 0,062 * 63,05= 3,93

Cost SAW = cost pe operaii + Pre material - pan + Ad. de administrare Pre material = 0,7925 m * 79,559 RON/m = 63,05 RON pan = 5,416 kg * 10,44 RON/kg = 56,54 Ad. de administrare = 0,08 * pre material = 0,08 * 63,05= 5,04 Tabelul 7. Cost pe operaii Pre material pan(-) Ad. De adm. Pre final Tarif STK 67,21 63,05 -56,54 3,93 77,65 Tarif SAW 91,67 63,05 -56,54 5,04 103,22

n cazul obinerii reperului colivie de rulment prin tehnologia prin broare, comparaia ntre cele dou costuri va fi prezentat n tabelul 8. Tabelul 8. Nr. Op. 1. Denumire operaie Debitare Tipul prestaiei main producie operator producie main reglare main producie operator producie main reglare 3. Strunjire 2, 3 main producie buc operator producie main reglare Gurire main producie operator producie main reglare main producie operator producie main reglare main producie operator producie main reglare main producie operator producie main reglare main producie operator producie main reglare main producie operator producie main reglare 10. temuire main producie operator producie main reglare main producie Durata [min] 0,075 1,470 1,546 3,09 0,350 1,4 1,75 3,5 0,35 1,05 1,401 2,801 0,225 1,983 1,217 3,425 0,6 6,79 7,391 14,781 0,225 6,790 7,016 14,031 0,225 6,790 7,016 14,031 0 2,534 2,534 5,068 0 4,994 1,248 6,242 0,3 0,875 1,175 2,35 0 Tarif [lei/100min] STK SAW 98,31 104,26 101,04 120,53 30,37 22,71 106,23 108,1 30,37 106,02 108,1 30,32 110,5 137,5 30,37 145,96 161,89 30,37 145,9 161,89 30,37 145,9 161,89 30,37 0 95,16 30,37 0 77,12 34,91 97,76 116,7 30,37 0 169,43 204,6 27,21 169,43 204,6 27,21 177,06 213,0 27,2 96,25 103,93 27,28 96,25 103,93 27,28 96,25 103,93 27,28 0 45,23 22,73 0 93,99 22,73 123,81 148,43 26,95 0 Cost pe operaie [lei/buc] STK SAW 0,07 0,08 1,49 1,77 0,46 0,36 2,02 2,21 0,37 0,59 1,51 0,53 2,41 0,37 1,14 0,43 1,94 0,25 2,73 0,37 3,35 0,88 10,99 2,24 14,11 0,33 10,99 2,13 13,45 0,33 10,99 2,13 13,45 0 2,41 0,97 3,18 0 3,85 0,44 4,29 0,29 1,02 0,36 1,67 0 2,86 0,48 3,93 0,59 2,15 0,38 3,12 0,4 4,22 0,33 4,95 0,58 7,06 2,01 9,65 0,22 7,06 1,91 9,19 0,22 7,06 1,91 9,19 0 1,15 0,58 1,73 0 4,69 0,28 4,97 0,37 1,3 0,32 1,99 0

2.

Strunjire 1 2 buc.

4.

5.

Broare 1

6.

Broare 2

7.

Broare 3

8.

Debavurare

9.

lefuire 7 buc./30 min.

11

Splare, conservare

operator producie main reglare 12. Ambalare, Control final main producie operator producie main reglare

1,945 1,945 3,89 0 0 0, 548 0,548 1,098

100,2 34,91

257,27 22,73 0

1,95 0,68 2,63 0 0,52 0,17 0,69 63,19

5,00 0,44 5,44 0 0,26 0,12 0,38 56,75

95,16 30,37

46,98 22,66

TOTAL Cost STK = cost pe operaii + Pre material - pan + Ad. de administrare Pre material = 0,70151m * 86,824 RON/m = 60,91RON pan = 4,434kg * 10,44 RON/kg = 46,29RON Ad. de administrare = 0,062 * pre material = 0,062 * 60,91= 3,78

Cost SAW = cost pe operaii + Pre material - pan + Ad. de administrare Pre material = 0,70151m * 86,824 RON/m = 60,91 RON pan = 4,434kg * 10,44 RON/kg = 46,29RON Ad. de administrare = 0,08 * pre material = 0,08 * 60,91 = 4,87 Tabelul 9. Cost pe operaii Pre material pan(-) Ad. De adm. Pre final Cost STK 63,19 60,91 -46,29 3,78 81,59 Tabelul 10. Colivie prin operaia de frezare Colivie prin operaia de broare Cost STK 77,65 81,59 Cost SAW 103,22 76,24 Cost SAW 56,75 60,91 -46,29 4,87 76,24

Conform calculelor efectuate se poate observa c, n cazul obinerii coliviei de rulment prin tehnologia de frezare, costul obinut prin metoda costurilor standard 77,65 RON/buc. este mai mic dect cel prin metoda costurilor ideal reale 103,22 RON/buc. n cazul calculului costului pentru colivia obinut prin broare, s-a obinut, prin metoda costurilor standard, un cost de 81,64 RON/buc., mai mare dect costul obinut prin metoda costurilor ideal reale 76,24 RON/buc.

9.

normarea tehnica a procesului tehnologic

Corelarea n timp a proceselor tehnologice impune de la nceput stabilirea unor criterii comune. Astfel, un asemenea criteriu a devenit normarea tehnic. Norma de munc reprezint i unul din criteriile aprecierii eficienei oricrui proces tehnologic. Este de dorit ca operaiile, fazele, trecerile, etc. s se fac ntr-un timp ct mai scurt (desigur nu n dauna calitii produsului), avnd astfel certitudinea c n timpul limitat de condiiile de fabricaie (schimb, zi, decad lun, etc.) s se poat prognoza o cantitate strict de produse corelate desigur cu planul de producie. Norma de lucru, norma de timp i norma de producie Timpul stabilit n vederea executrii unei anumite lucrri tehnologice n anumite condiii tehnicoeconomice poart numele de norm de lucru sau norm de timp (NT). Aceasta se msoar n schimburi, ore sau minute. Norma de producie (Np) se refer la cantitatea de produse sau de lucrri stabilite a se efectua ntr-o unitate de timp de ctre un executant, n condiiile unei calificri corespunztoare i condiii tehnicoorganizatorice precizate ale locului de munc. Legtura dintre norma de timp i norma de producie este redat de relaia:Np = 1 NT

(8.1)

[NT] (zi/buc.), (ore/buc.), (min/buc.)etc. se exprim n general n: uniti de timp (an, zi, ore, min.)/ unitate de produs (buc, kg., m,). Desigur construcia de maini folosete n cel mai des caz (min/buc)

Structura normei tehnice de timp NT i stabilirea elementelor componente ntruct operaia este unul din elementele de baz ale procesului

Fig. 10.1.

tehnologic (pentru care exist i documentaie planul de operaii), norma de timp (NT) se va referi la timpul necesar realizrii unei piese n cadrul ei. Structura normei tehnice de timp se prezint n fig.8.1., unde: Tpi timpul de pregtire i ncheiere Top timpul operativ tb timpul de baz ta timpul auxiliar (ajuttor) Td1 timpul de deservire a locului de munc tdt timpul de deservire tehnic tdo timpul de deservire organizatoric Tr timpul de ntreruperi reglementate tto timpul de ntreruperi condiionate de tehnologia stabilit i de organizare a produciei ton timpul de odihn i de necesiti fireti (fiziologice) Deci, norma de timp se poate exprima i sub forma relaiilor:N T(b) = N T(b) Tp + Top + Tdl + Tr n

(min/buc)

(8.2)

norma de timp pe bucat N nr. buci piese din lot N T(lot) = Tp + ( Top + Tdl + Tr )n (min/rot) (8.3) S analizm pe rnd fiecare component a relaiei normei tehnice de timp (NT). [Tp] timpul de pregtire i ncheiere El se determin pentru toat seria (lotul) de piese. El este consumat de operatorul uman nainte i n timpul efecturii lucrrii pentru crearea condiiilor necesare executrii acesteia precum i dup terminarea ei, pentru ncheierea lucrrilor (studierea planului de operaii a documentaiei tehnologice n general, pregtirea locului de munc, reglarea mainii, montarea S.D.V.-urilor, etc.). n general, timpul de pregtire-ncheiere nu depinde de mrimea lotului de piese i nu conine consumuri de timp care se repet periodic n timpul lucrului. Tp depinde de tipul produciei, de natura (felul) operaiei i de gradul de organizare a muncii. El se stabilete pe baza unor normative i date experimentale. [Top] timpul operativ: este timpul efectiv consumat de ctre operatorul uman n decursul cruia se realizeaz procesul tehnologic propriu-zis. Se compune din timpul de baz i cel ajuttor (auxiliar) Top = t b + t a (8.4.) t b ) timpul de baz, este timpul pentru transformarea prin achiere a semifabricatului. ( El depinde direct de regimul de achiere i se poate determina pe cale analitic, grafic sau prin cronometrare. ( t a ) timpul auxiliar (ajuttor), se consum cu efectuarea aciunilor auxiliare (de exemplu timpul pentru fixarea i scoaterea piesei, timpul pentru cuplarea avansului i a turaiei, timpul pentru msurarea dimensiunilor realizate, etc.) De remarcat este faptul c n anumite situaii o parte din timpul auxiliar poate s se suprapun cu timpul de baz. Acea parte, bineneles nu se va cuprinde n timpul operativ. [Td1] timpul de deservire a locului de munc este timpul consumat de operatorul uman pe ntreaga perioad a schimbului de lucru, att pentru meninerea n stare de funcionare a utilajului, ct i pentru alimentarea i organizarea locului de munc. T - procentual: Tdl = (0,8 2,5)% op (8.5.) Structural se compune din: Tdl = t dt + t do (8.6.) (tdt) timpul de deservire tehnic se poate determina procentual din timpul de baz: [min] (8.7.) unde: K1 n procente raportul lui (tdt) fa de (tb)K t dt = t b 1 100

- literatura de specialitate d i alte expresii analitice ale (tdt)n funcie de timpii de reglare i schimbare a sculei, timpul consumat cu reglarea de compensare, numrul de reglri de compensare, ndreptarea i lustruirea muchiei achietoare, toate n timpul unei perioade de durabilitate economic admis.[59] (tdo) timpul de deservire organizatoric; aceasta nedepinznd de locul concret de munc, efectundu-se la orice fel de lucrare. Asemenea ca i (tdt), se poate exprima n procente fa de timpul de baz:K Tdo = Top 2 100

[min]

(8.8.)

unde K2 este coeficientul procentual (fa de timpul operativ) [Tr] timpul de ntreruperi reglementate este perioada de timp necesar operatorului uman n procesul de lucru pentru necesiti fireti (ton) ct i de organizare a produciei (tto). Deci: Tr = t on + t to (8.9.) Se poate estima:K Ton = Top 3 [min] 100

(8.10.)

unde K3 este tot un factor procentual. Este important s reinem c toi timpii: [Tp, Top, Td1, Tr) sunt timpi productivi. Metode folosite pentru determinarea normelor tehnice de timp, modaliti de msurare i analiz Se pot folosi urmtoarele metode n vederea stabilirii normelor de timp: a) metoda analitic b) metoda experimental-statistic c) metoda comparativ Metodele b) i c) au un oarecare grad de subiectivitate, deci, n consecin nu pot fi aplicate n producia de serie mare i mas. Prima metod, cea analitic (a) defalc n profunzime structura procesului de prelucrare, deci elementele componente: operaii, faze, treceri, pn la nivel de mnuiri. Deocamdat aceast metod se consider a fi cea mai exact i din aceast cauz, metoda are aplicabilitate n producia de serie mare i mas, unde stabilirea normelor de timp trebuie s fie fcut cu precizie maxim. Ca metode de msurare i de analiz a timpului de munc ntlnim: 1. Metode de nregistrare direct a timpului 1.1. cronometrarea 1.2. fotografierea 2. Metode de nregistrare indirect a timpului 2.1. observri instantanee 2.2. msurarea timpului pe microelemente 3. Filmarea 4. Utilizarea magnetofonului 5. Oscilografierea 6. Centralografierea, tehnografierea i productografierea Pentru explicaii, considerm mai important s ne oprim la ultimele metode: - Filmarea: - este metoda de nregistrare continu i n amnunte a unei anumite perioade de munc, utilizndu-se aparatul de filmat. - Utilizarea magnetofonului: - se indic la msurarea activitilor care se desfoar pe ntuneric. Magnetofonul se completeaz cu un sistem automat de marcare a nceputului i sfritul aciunii nregistrate pe band. Totodat se cupleaz la un contor care permite msurarea cu precizie cerut (uneori sutimi de secund) a intervalelor de timp scurse ntre dou semnale sonore nregistrate pe band, utilizndu-se dispozitive de recunoatere a acestor semnale. - Oscilografierea: - se utilizeaz cnd nu este necesar prezena unui observator. Astfel se nregistreaz pe oscilograf semnalele primite de la maina-unealt prin intermediul unor traductoare, obinndu-se succesiunea mnuirilor, fazelor etc. Pe o diagram (numit oscilogram).

- Centralografierea: este procedeul de analizare pe o instalaie electronic (centralograf) a unei grupe pn la 20-40 maini. Se poate cuprinde chiar o secie ntreag. Ca funcionare (pe baz de traductoare) se aseamn cu instalaia i principiul oscilografului. Fa de centralograf, productograful precum i tehnograful sunt sisteme mai complexe de msurare.

Exemple de stabilire a principalilor timpi de baz la unele operaii de prelucrare pe maini-unelteOperaiaStrunjire

Formula de calcull +l +l 1 2i t = b sn l - lungimea piesei [mm] l - lungimea de ptrundere[mm] 1 l - lungimea de ieire, [mm] 2 s-avansul, mm/rot n-turaia, rot/min i-numrul de treceri

Broare

t = bl b rl

l =l +l b r p

l +l +l 1 2i sn

- lungimea prii de lucru a broei [mm] p - lungimea de broat a piesei [mm]

Frezarea filetelor cu freze disct b =

- unghiul filetului, n grade

p - pasul filetului [mm] D - diametrul exterior al filetului [mm] g - numrul de nceputuri ale filetului

l +l +l D 1 2 ig p s cos m

Frezarea

t = bs

l +l +l 1 2i sm

s m = s z zn (mm/min)

n - nr. de rotaii a frezei, rot/min

z - avansul pe dinte, mm

z - numrul de dini

Frezarea canelurilor cu freze disc profilatet = l +l +l 1 2 z c s zn z f

b

n

z

-turaia frezei, rot/min - numrul de caneluri cf

Frezarea canelurilor cu freze melc

t

b

=

l +l +l 1 2 z s n k c p f

- avansul arborelui, n [mm/rot] k - numrul de nceputuri ale frezei melcp

s

Prelucrarea roilor melcate prin metoda avansului radialt b = 3mz s n q r f

s - avansul radial la o rotaie a semifabricatului r

[mm] m- modulul roii, [mm] z- nr.de dini ai roii q- nr. de nceputuri ale frezei n f - nr. de rotaii ale frezei Prelucrarea canalelor prin mortezare cu roat de mortezatt b = h D + k s n s n r c

h - nlimea canelurii, n [mm]

D - diametrul exterior al canelurii n [mm]s r - avansul radial la o curs dubl a roii de mortezat n [mm] sc - avansul circular la o curs dubl a roii de mortezat n [mm] n - numrul de curse duble k - numrul de treceri

Prelucrarea danturii roilor dinate cilindrice cu freze disc modul

Pe maini orizontale de frezat cu cap divizor:

t

b

=

l +l +l 1 2 zi s iml +l +l l +l +l 1 2 z+ 1 2 z +z s s im im

Pe maini de frezat cu divizare automatt b =

z - numrul de

dini ai roii dinate s im - avansul la minut la cursa de ntoarcere, n [mm] Prelucrarea danturii roilor dinate cilindrice cu freze melc modult b =

l +l +l 1 2 z s n q p f

s

p

- avansul pe rotaie a semifabricatului n

[mm]

q - numrul de nceputuri ale frezei

Prelucrarea danturii roilor dinate cilindrice cu roat de mortezatt b = h z m + k s n s n r c

s - avansul radial la o curs dubl a roii de mortezat r

n [mm] s - avansul circular la o curs dubl a roii de c mortezat n [mm] m - modulul roii dinate n [mm] k - numrul de treceri

Prelucrarea roilor melcate prin metoda avansului tangenialt b = 2,9 m 4 z z s n q t f

- avansul tangenial pentru o rotaie a semifabricatului [mm]

s t

Rectificarea exterioar ntre vrfuri prin metoda avansului longitudinal

t

b

=

L

Bn

p

h k t

L - lungimea cursei longitudinale a mesei [mm] B limea discului abraziv [mm] - avansul n fraciuni din limea discului abraziv n numrul de rotaii ale piesei, n [ rot/min] p h - adaosul pe raz, n [mm] t - avansul transversal la fiecare curs, n [mm] k - coeficient de corecie

Rectificarea exterioar ntre vrfuri prin metoda ptrunderiih k tn p

t

b

=

Rectificarea exterioar fr centre prin trecere

t

b

=

lm + B ik s m m

l - lungimea de prelucrat, [mm]s = n sin [mm/min] D m c c D - diametrul discului conductor c n - turaia discului conductor c

m - numrul pieselor la rectificarea cu flux continuu[mm]

B - limea discului abraziv[mm]

- unghiul de nclinare al discului

Rectificarea plan cu partea frontal a discului abraziv pe maini cu mese rotative

t

b

=

h k tn m

n

- numrul de rotaii ale mesei - coeficientul de corecie km

Rectificarea plan cu partea frontal a discului abraziv pe maini cu mese dreptunghiulare

tb =

n [mm] m - numrul de piese prelucrate simultan k - coeficient de corecie

l + l1 + l 2 1 k v m - viteza mesei, 1000 v m m

10.

Concluzii

Se poate concluziona c gama coliviilor de rulmeni este foarte divers, cu utilizri din cele mai ample. ntr-o lume care cunoate o dezvoltare din ce n ce mai rapid i n care prognozele se mplinesc, i sunt depite tot mai repede, dezvoltarea pe plan mondial a industriei, a condus la apariia unui numr foarte mare de tipuri i soluii constructive privind organele de maini, i implicit a rulmenilor. Multitudinea variantelor constructive de rulmeni existente la nivel mondial, precum i numrul mare de firme care au ca obiect de activitate fabricarea acestora, face mai dificil procesul de alegere al soluiei optime, dintr-o serie ntreag de soluii care ndeplinesc condiiile impuse de necesitile existente n industrie.

Calitatea fabricaiei, care este n strns legtur cu calitatea produsului, este asigurat de alegerea soluiei optime a fabricaiei reperului studiat, mai ales din punctul de vedere al fluxului tehnologic utilizat.

10. Bibliografie

1. Catalog de rulmeni, Editura Tehnoimportexport, Bucureti, 1992; 2. Diaconu, P., Contabilitate managerial, Editura Economic, Bucureti, 2002; 3. Ebbeken, K.; Possler, L., Calculaia i managementul costurilor, Editura Teora, Bucureti, 2002; 4. Gafianu, M., Organe de maini, vol. II, Editura Tehnic, Bucureti, 1983; 5.Gafianu, M.; Nstase, D., Rulmeni-Proiectare i tehnologie, vol. I, Editura Tehnic, Bucureti, 1985; 6. Gafianu, M.; Nstase, D., Rulmeni-Proiectare i tehnologie, vol. II, Editura Tehnic, Bucureti, 1985;

7. Popa, A., Tehnologia deformrilor practice, Universitatea Transilvania Braov, 1985; 8. Internet.