Ministrul Educatiei,
Cercetarii Tineretului si
Sportului
Colegiul
Tehnic ,,Marcel Guguianu” Zorleni
PROIECT DE CERTIFICARE A COMPETENTELOR PROFESIONALE
Specializarea, Tehnician
Proiectant CAD
Indrumator
Candidat
Prof. Ciripan
Mihaela Stan
Ionela-Greta
cls XII-D
2012
Tema
proiectului
Asamblari prin pene
Cuprins
Argument........................................................................................4.
Capitolul.I.Prezentare
generala.......................................................5.
Capitolul.II.Penele longitudinale....................................................6.
Capitolul.III.Asamblari prin pene
longitudinale.............................9.
III.1.Asamblari prin pene longitudinale montate cu strangere.......9.
III.2.Asamblari prin pene longitudinale montate fara strangere...12.
Capitolul.IV.Asamblari prin pene transversale.............................20.
Capitolul.V.Calculul si proiectarea asamblarilor prin pene
longitudinale.................................................................................22.
Capiolul.VI.Norme de thnica securitatii si igiena a muncii..........23.
Anexe............................................................................................24.
Bibliografie...................................................................................28.
Argument
Asamblarea este operatia de reuniune, intr-o
succesiune bine determinata, a elementelor constituente ale unui sistem tehnic,
in scopul de a indeplini cerintele tehnologice impuse.
Rezutatul fizic al operatiei de
asamblare poarta numele tot de asamblare.
Alegerea
unui anumit tip de pana este o problema foarte complexa, recomandarile avand
doar un caracter orientativ.
Penele
sunt organe de asamblare demontabile, cu o formă în
general apropiată de prismă,
cu secţiune constantă (pană paralelă)
sau cu una dintre feţe înclinată.
După poziţia lor faţă de axa pieselor asamblate
şi după rolul funcţional, se deosebesc :
- pene transversale, care se montează perpendicular pe axa pieselor,
respectiv pe direcţia sarcinii; sunt prevăzute totdeauna cu înclinări;
- pene longitudinale – cu sau fără înclinare - care se
montează paralel cu axa geometrică a pieselor de solidarizat
(arbore – butuc) şi transmit momentul de torsiune.
Pene paralele - obişnuite STAS 1004
- subţiri STAS 9502
Penele paralele se montează totdeauna cu joc radial şi au avantajul că nu produc dezaxări şi permit deplasarea roţii pe arbore.
La solicitări mari, pentru evitarea smulgerii
penei din locaş, aceasta se fixează pe arbore cu şuruburi, însă găurile slăbesc
mult arborii.
Capitolul.I. Prezentare generala
Asamblarea este operatia de
reuniune, intr-o succesiune bine determinata, a elementelor constituente ale
unui sistem tehnic, in scopul de a indeplini cerintele tehnologice impuse.
Rezutatul fizic al operatiei de asamblare poarta
numele tot de asamblare.
Dupa
modul in care se pot demonta cu sau fara deteriorarea a cel putin unuia dintre
elementele componente, se pot defini urmatoarele grupe de asamblari:
Asamblari: 1. Nedemontabile -
prin nituire
- prin
sudare
- prin lipire
- prin
presare
2. Demontabile -
prin filet
- cu pene
- canelate
- cu elemente elastice
Asamblarile
nedemontabile se caracterizeaza prin faptul ca nu se pot demonta fara
deteriorare cel putin a unuia dintre elementele asamblarii. La asamblarile prin
presare, forta de frecare ce apare intre cele doua suprafete creeaza o presiune
de contact. Cand deformatiile
suprafetelor in contact sunt elastice, asamblarea este demontabila. Daca
apar si deformatii plastice, asamblarea va intra in categoria asamblarilor
nedemontabile.
Penele sunt organe de asamblare
demontabile, cu o formă în general apropiată de prismă, cu secţiune constantă (pană paralelă) sau cu una dintre feţe înclinată.
După poziţia lor faţă de axa pieselor asamblate
şi după rolul funcţional, se deosebesc :
- pene transversale, care se montează perpendicular pe axa pieselor,
respectiv pe direcţia sarcinii; sunt prevăzute totdeauna cu înclinări;
- pene longitudinale – cu sau fără înclinare - care se
montează paralel cu axa geometrică a pieselor de solidarizat
(arbore – butuc) şi transmit momentul de torsiune.
Pene paralele - obişnuite STAS 1004
- subţiri STAS 9502
Penele paralele se montează totdeauna cu joc radial şi au avantajul că nu produc dezaxări şi permit deplasarea roţii pe arbore.
La solicitări mari, pentru evitarea smulgerii
penei din locaş, aceasta se fixează pe arbore cu şuruburi, însă găurile slăbesc
mult arborii.
Capitolul.II.Penele longitudinale
Penele longitudinale pot fi:
a)
De fixare (cu prestrangere) (Figura 1).
·
Pene inclinate cu nas
·
Pene fara nas (a)
·
Pene plate (b)
·
Pene concave (c)
·
Pene tangentiale (d)
 |
b) De ghidare (fara prestrangere)
( Figura 2).
Pene paralele:
- Obijnuite
-
Drepte (Figura 3)
 |
Pene disc (Figura 4)
Penele
disc se folosesc la imbinari cu arbori avand diametrul d < 40 mm si se
monteaza dupa cum se indica in Fig. 11. Lungimea “ l ” se determina pentru a rezista la strivire pe suprafata
laterala si la forfecare.
Penele
transversale pot fi :
§
Cu o fata inclinata
§
Cu doua fete inclinate
§
Cu sectiune rotunjita
§
Cu sectiune dreptunghiulara
Penele longitudinale – organe de
asamblare demontabile care transmit momente de torsiune – se folosesc la
fixarea pe arbori a rotilor dintate, rotilor de curea sau de lant,
semicuplajelor, volantilor, etc.
Capitolul.III.Asamblari prin pene longitudinale
III.1. Asamblari prin pene longitudinale montate
cu strangere
La penele longitudinale montate cu
strangere suprafetele active sunt fata superioara – inclinata cu 1:100 – si
fata inferioara, intre fetele laterale ale penei si canalul de pana existand
jocuri, fac exceptie penele tangentiale. Ca urmare a montarii prin batere se obtine o asamblare capabila sa preia fortele
axiale. Se folosesc numai la turatii mici si medii, cand nu se impun conditii
severe de coaxialitate, deoarece – prin batere – se produce o dezaxare a
pieselor asamblate.
Pene
longitudinale cu strangere se clasifica in:
·
inalte,
denumite si inclinate (figura 6a);
·
plate
(figura 6b);
·
concave
(figura 6c);
·
tangentiale
(figura 6d).
Fig.6.
Pot fi cu sau
fara calcai (nas), calcaiul usurand montarea si demontarea; sunt
standardizate.La penele inalte cu capetele rotunjite (figura 7a), canalul din
arbore are forma si dimensiunile penei, montarea obtinandu-se prin baterea sau
presarea butucului.
. 
Fig. 7a
La penele
inalte cu capetele drepte (figura 7b), montajul se poate realiza prin baterea
penei in lungul canalului.
La penele
inalte cu capetele drepte (figura 7b), montajul se poate realiza prin baterea
penei in lungul canalului.
Fig.7.b
Marimea fortei de batere este limitata de
rezistenta la strivire a suprafetei de batere, penele cu calcai permitand forte
de batere mai mari.
Momentele de torsiune transmise de
asamblarile prin pene plate – care se folosesc in cazul arborilor cu d≤230 mm –
sunt inferioare celor transmise de asamblarea prin pana inalta.
Asamblarile cu pene concave – transmitand momente de torsiune mai mici
comparativ cu asamblarile prin pene inalte sau plate – se folosesc pentru
arbori cu d≤150 mm; se intrebuinteaza si in cazurile in care – din motive de
rezistenta – nu se admite executarea canalului de pana in arbore. La momente
mari de torsiune se pot folosi doua pene montate la 1200.
Penele tangentiale se monteaza perechi: pana
si contrapana (vezi figura 6d).
Asamblarile prin pene tangentiale transmit
momente mari de torsiune, folosindu-se in constructia de masini grele si, in
special, la sarcini dinamice mari (figura 7).
Figura
8
Mt cap = momentul de torsiune capabil;
t = grosimea penei;
l = lungimea penei;
d = diametrul arborelui;
σas = rezistenta admisibila la strivire a materialului;
lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;
O pereche de pene tangentiale transmite
momentul de torsiune intr-un singur sens, pentru cazul modificarii sensului de
rotatie in timpul functionarii trebuind montata o a doua pereche de pene
(figura 9).
Figura 9
III.2. Asamblari prin pene longitudinale montate
fara strangere.
Din aceasta categorie fac parte asamblarile
prin pene paralele, pene disc si pene cilindrice (figura 10) :
Figura 10
Penele paralele au sectiunea dreptunghiulara,
între fata superioara a penei si fundul canalului din butuc fiind prevazut un
joc radial, necesar realizarii montajului (fig.2.31).
Penele
paralele sunt executate în trei variante constructive: cu capete rotunde –
forma A; cu capete drepte – forma B; cu un capat drept si unul rotund – forma C
(v. fig. 2.31), varianta utilizata doar pentru capetele de arbori. Canalul din
arbore se executa cu freza deget la penele paralele cu capete rotunde (forma A
sau C) si cu freza disc la penele cu capete drepte (forma B). Canalul din butuc
– sub forma unui canal deschis – se executa prin mortezare sau prin brosare,
când numarul pieselor justifica costul brosei.
Dupa rolul functional, asamblarile prin pene paralele se împart în
asamblari fixe si asamblari mobile. La asamblarile fixe, se folosesc pene
paralele obisnuite, iar la asamblarile mobile, pene paralele cu gauri de
fixare, care se executa în aceleasi forme ca si penele paralele obisnuite
(fig.2.32).
La
asamblarile mobile, penele se fixeaza pe arbori prin intermediul a doua
suruburi, pentru a anihila tendinta de smulgere a penei din locasul executat în
arbore. Lungimea
acestor pene se alege în functie de deplasarea necesara a butucului. Folosirea suruburilor trebuie
limitata la cazurile strict necesare, prezenta gaurilor micsorând rezistenta la
oboseala a arborelui.
Penele paralele se executa din OL60 sau din alte oteluri, cu rezistenta
minima la rupere de 590 MPa. Sarcina exterioara (momentul de torsiune) se transmite
prin contactul direct, fara frecare, dintre arbore si pana, respectiv dintre
pana si butuc, contacte care se realizeaza pe fetele laterale ale penei. Ca
urmare, suprafetele în contact sunt solicitate la strivire, iar pana la
forfecare (solicitare mai putin importanta). Ipotezele utilizate pentru
calculul asamblarilor prin pene paralele se refera la urmatoarele
aspecte (fig.2.33):
- presiunea pe fetele active (laterale) ale penei este distribuita uniform;
- pana este montata cu jumatate din înaltimea sa în canalul din arbore si
cu cealalta jumatate în canalul executat în butuc;
- bratul fortei rezultante F, care actioneaza asupra fetelor
active ale penei, este egal cu d/2.
La penele
paralele momentul de torsiune se transmite prin fetele
laterale ale acestora, jocul radial fiind prevazut intre fata superioara a
penei si fundul canalului din butuc. Se executa cu capetele drepte sau
rotunjite (figurile 11 si 12).
Figura 11
Figura 12
(pentru asamblari fixe)
(pentru asamblari mobile)
Penele paralele obisnuite se intrebuinteaza
pentru transmiterea momentului de torsiune cand butucii sunt fixati in directie
axiala. In cazul pieselor mobile – in directie axiala – se folosesc penele de
ghidare, care se fixeaza pe arbore prin intermediul unor suruburi (figura 13).
Figura 13
Lungimea penelor de ghidare se alege in functie de deplasarea necesara a
butucului. Folosirea suruburilor trebuie limitata la cazurile strict necesare,
existenta gaurilor micsorand mult rezistenta la oboseala a arborilor.
Penele paralele se folosesc pe scara larga in constructia de masini avand avantajul
neovalizarii butucului, comparativ cu penele longitudinale montate cu
strangere.
Penele disc au forma unui segment de
disc; partea inferioara a penei se introduce într-un canal, de acceasi forma,
executat în arbore, iar partea superioara, cu fata dreapta, în canalul din
butuc (fig.2.34). Penele disc necesita executarea unui canal adânc în arbore
(acesta ducând la micsoarea rezistentei la încovoiere a arborelui), fapt care
determina utilizarea acestor tipuri de pene cu precadere la montarea rotilor pe
capetele arborilor, deoarece aceste portiuni sunt mai putinsolicitate la
încovoiere; principalele domenii de utilizare se refera la: constructia de
masini unelte, de autovehicule, masini gricole etc.
Canalul de pana din arbore se executa prin frezare cu freza disc, iar
canalul din butuc prin mortezare sau brosare, în cazul productiilor de serie
mare. Sarcina exterioara (momentul de torsiune Mt) se transmite prin contactul direct, fara frecare, dintre
pana si arbore pe de o parte si dintre pana si butuc pe de alta parte. Ca urmare, ca si în cazul asamblarilor
prin pene paralele, suprafetele în contact sunt solicitate la strivire, iar
pana la
forfecare. În fig.2.35 este prezentata schema de calcul a asamblarii prin pana
disc.
Penele
disc necesita executarea unui canal adanc in arbori, din acest motiv
folosindu-se, mai ales, la montarea rotilor dintate sau de curea pe capetele
arborilor; se intrebuinteaza in constructia de masini-unelte, autovehicule si
masini agricole (figura 14).
Fig.14
σs = efortul unitar de strivire;
Mt = momentul de torsiune;
dc = diametrul arborelui de calcul;
l = lungimea penei;
σas = rezistenta admisibila la strivire a materialului;
lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;
Penele cilindrice sunt stifturi cilindrice montate
longitudinal, locasul pentru stift fiind executat jumatate în arbore si
jumatate în butuc (fig.2.36). Domeniul utilizarii asamblarilor prin pene
cilindrice este limitat: în cazul amplasarii butucilor pe capete de arbori,
pentru momente de torsiune mici; în cazul ajustajelor presate, ca elementede
siguranta.
Se folosesc in cazul amplasarii pieselor
la capatul arborilor si transmit momente mici de torsiune; se intrebuinteaza si
in cazul ajustajelor presate, ca element de siguranta (figura 15).
Figura 15
σs = efortul unitar de strivire;
Mt = momentul de torsiune;
d = diametrul arborelui de calcul;
d1 = diametrul penei;
z = numarul de pene cilindrice;
lz = lungimea penelor;
σas = rezistenta admisibila la strivire a materialului;
lc = lungimea de calcul a penelor sau a butucului;
τf = efortul unitar;
τaf = efortul unitar admisibil.
Capitolul.IV.Asamblari prin pene transversale
Penele
transversale
se monteaza cu axa lor perpendicular pe cea a pieselor asamblate. Ele pot avea
sectiune dreptunghiulara – cu
una sau ambele fete inclinate –
sau pot avea muchiile rotunjite. In figura 16 sunt aratate cateve tipuri de
pene transversale. Se pot utiliza atat la asamblare, exemplu: tija pistonului in capul de cruce la
compresoare; la tiranti, cat si pentru reglajul jocului intre piesele supuse
uzurii, exemplu: jocul dintre fus si cuzinet.
A – A
Figura
16
Figura 17
Figura
17 prezinta reglajul jocului in lagar. Se observa ca, prin strangerea
contrapiulitei 2, pana 1 lucreaza ca o piulita montata pe surub si inainteaza
pe verticala in sus, producand o forta
de presare asupra lagarului compus din cuzinetii 3 si 4. Atunci cand realizarea
penelor transversale si a canalelor este mai costisitoare, se vor utiliza
stifturile transversale – simple
sau crestate – cum sunt cele din
figura 18. Pentru a impana prin autoblocare
elementele supuse asamblarii, penele si stifturile traversale se executa cu o
conicitate sau o inclinare de 1:50 pana la 1:100.
Figura 18
Capitolul.V. Calculul si proiectarea
asamblarilor prin pene longitudinale
Alegerea unui anumit tip de pana este o
problema foarte complexa, recomandarile avand doar un caracter orientativ.
In cazul in
care este nepermisa deplasarea circulara relativa – in timpul functionarii – a
pieselor asamblate nu se recomanda folosirea penelor cu strangere. In afara de
aceasta, penele longitudinale montate cu strangere transmit momente de torsiune
relativ mici. Dezavantajul general al penelor cu strangere consta in slabirea –
cu trecerea timpului – a strangerii initiale, ca urmare a actiunii sarcinilor
variabile.
Penelor
tangentiale nu le sunt proprii aceste dezavantaje din care cauza se recomanda
folosirea acestora la arborii cu diametre mari, care functioneaza in conditii
grele; penele tangentiale slabesc, insa – la fel ca si celelalte pene cu
strangere – rezistenta la oboseala a asamblarii, prin canalele de pana.
La penele longitudinale montate fara
strangere nu se intalnesc dezavantajele mentionate, existand totusi slabirea
rezistentei la oboseala a asamblarii si fiind necesara o fixare suplimentara
axiala a pieselor asamblate.
Penele longitudinale se executa din OL 60 si
foarte rar din oteluri aliate. Calculul unei asamblari prin pene longitudinale
se poate desfasura dupa urmatoarea schema:
in functie de
diametrul arborelui se aleg din standardele dimensiunile transversale a penei b
– latimea penei si h – inaltime penei;
la penele cu strangere se poate determina
momentul de torsiune pe care trebuie sa-l transmita asamblarea, Mt cap,
alegand in prealabil o lungime standardizata a penei, in functie de dimensiunea
cunoscuta a butucului; acest moment se compara cu momentul de torsiune Mt
necesar de transmis. Adoptand rezistenta admisibila la strivire σas,
se poate determina lungimea penei, alegandu-se apoi o lungime standardizata. La
penele paralele se calculeaza – din conditia de rezistenta la strivire –
lungimea de calcul a penei lc, alegandu-se o lungime standardizata,
in functie de lungimea calculata. Daca lungimea lc va fi mai mare
decat lungimea butucului se pot monta doua pene identice, dispuse la 1800;
la penele
paralele se efectueaza un calcul de verificare la forfecare, in cazul in care
arborele este executat dintr-un otel mai rezistent decat otelul din care este
executata pana.
Capitolul
VI.Norme de tehnica securitatii si igiena a muncii
Protecţia
muncii, tehnica securităţii şi igiena muncii constau din măsuri pentru
asigurarea celor mai bune condiţii de muncă, evitarea accidentelor şi
prevenirea îmbolnăvirilor.
Securitatea şi igiena muncii se realizează atât
prin măsuri organizatorice, cât şi prin contribuţia nemijlocită a activului de
producţie.
Locurile
de trecere ca: drumurile de acces şi de circulaţie, coridoarele, trebuie să fie
permanent libere, să nu se permită depozitarea materialelor pe ele. Podeaua
atelierelor trebuie să fie netedă, orice deteriorare sau denivelare trebuind
reparată astfel încât, la trecerea mijloacelor de transport, să nu se piardă
echilibrul obiectelor transportate, care să devină surse de accidente.
Sculele
manuale trebuie să fie permanent în perfectă stare. Cozile de ciocan trebuie să
fie împănate şi capătul dălţilor să fie fără floare. Metodele de lucru improvizate sau
periculoase pot fi sursă de accidente. La lucrări de montaj se impune folosirea
centurii de siguranţă.
Folosirea
echipamentelor de protecţie: palmarele, căştile, ochelarii şi genunchierele
sudorilor, capacele şi ecranele de protecţie a polizoarelor, intră în obligaţia
muncitorilor care nu trebuie să execute o lucrare ce nu le-a fost încredinţată.
Aplicarea
tuturor măsurilor tehnico-organizatorice privind protecţia muncii trebuie să
fie permanent verificată de către organele de conducere, şefii de echipe,
maiştrii şi inginerii..
Pentru micşorarea zgomotului se vor folosi
antifoane de cauciuc ce dau rezultate bune în protecţia fonică.
Aparatele
şi instalaţiile electrice, în special aparatele electrice de sudură nu trebuie
înghesuite sau amplasate necorespunzător. Nu se sudează în atmosferă cu
umiditate ridicată (în aceste condiţii chiar şi curentul de joasă tensiune
putând provoca accidente mortale).
Instalaţiile şi sculele electrice vor fi
corect construite şi în perfectă stare de funcţionare, iar legarea acestora la
pămant este una din regulile de protecţia muncii şi tehnica securităţii.
Anexe
Pană disc (fig.3.23)
Fig.7. pene inalte cu capetele drepte
Fig.
8. pene
inalte cu capetele rotunjite
Fig. 10. pene paralele, pene disc si
pene cilindrice
Fig. 15.pene cilindrice
Fig.9.pene tangentiale
Fig.
16.tipuri de pene transversale
Fig.17.reglajul jocului in
lagar
Bibliografie
·
Aurel Ciocarlea-Vasilescu, Mariana
Constantin; Asamblarea, intretinerea si repararea masinilor si instalatiilor.
Editura ICCAL 2000;
·
Asamblari mecanice - manual pentru clasa a XI a
si a XII ruta progresiva, Autori:
Mihaela Gabriela Ionescu, Ana Olivia, Gabriela Alice Enache, Sorina Antosica,
Maria Manole;
·
Organe de masini si organe de asamblare, editura Mirton,Timisoara
2001 Autori: Mikos.I;
·
Organe de masini si mecanisme,Craiova 1993 Autori:
Drobota .V.
http://www.referat.ro
pozele nu apar ?
RăspundețiȘtergere