MECANICA - Fotoliu rulant pentru personae cu dizabilitati locomotorii, motorizat termic

UNIVERSITATEA TEHNICA "GHEORGHE ASACHI" DIN IASI

FACULTATEA DE MECANICA

 

Fotoliu rulant pentru personae cu dizabilitati locomotorii, motorizat termic.

Capitolul 1

Memoriu de prezentare

Fotoliul rulant cu motor termic ofera utilizatorului independenta si confort la deplasare, doar in exteriorul cladirilor.

Cadrul metalic compact asigura rezistenta si siguranta in manevrare, dar permite totodata transportul si depozitarea  in spatii restranse.

Spatarul, precum si intregul ansamblu sezut si spatar sunt confectionate din materiale, pentru satisfacerea nevoilor pacientilor si asigurarea confortului optim.

Executia lui se situeaza la nivelul cerintelor persoanelor cu diabilitati pe care am avut ocazia sa le intalnesc, este dotat cu manete de comanda care sunt amplasate atat pe partea dreapta cat si pe stanga sezutul este prevazut cu perna detasabila din burete, pentru a oferi utilizatorului confortul optim.

Suportii pentru brate ( cotierele ) sunt fixe iar pe ele sunt montate manetele de comanda. Rotile din fata si cele din spate sunt executate din cauciuc, cu camera de aer.

Intreg ansamblu este echipat cu un motor cu o capacitate cilindrica de 49 cm³ pentru amortizarea socurilor in timpul deplasarii, este prevazut cu amortizoare atat pe puntea fata cat sip e cea din spate, in vederea cresterii sigurantei la trecerea obstacolelor, franarea se face atat prin maneta de pe partea stanga cat si prin lasarea libera a meanetei de accelerare.

Capitolul 2

CALCULUL TERMIC AL MOTORULUI

2.1. Scopul calculului termic al motorului

Calculul termic al ciclului motor are ca scop determinarea marimilor de stare ale fluidului motor pentru trasarea diagramei indicate.

Cu ajutorul acestui calcul se pot determina :

-fortele necesare calculului de rezistenta al motorului;

-parametrii caracteristici ai motorului ;

In cazul motorului ''de fata'', calculul termic este utilizat la interpretarea diagramei indicate si pentru trasarea acesteia, daca inregistrarea diagramei indicate experimental, nu este posibila.

In lucrarea de fata, pentru calculul termic se va folosi metoda ciclurilor cvasiideale, ce presupune calcularea unui ciclu teoretic corectat, care se considera format din evolutii simple : izocore, izobare, politrope sau adiabate.

2.2. Caracteristici

In vederea evaluarii performantelor s-a optimizat termogazodinamica motorului, pornindu-se de la mai multe dimensiuni de baza ale motorului ales ca element de baza al tipizarii.

Calculul decurge dupa urmatoarea schema logica :

Notatii flosite:

Vt - cilindreea [cm³]

n - turatia [rot/min]

g_{c ,} g_H2, g_O2 - continutul de carbon, hidrogen, oxigen din combustibil [Kmol/Kg]

m_{T -} greutatea moleculara a vaporilor de combustibil

h_ug - puterea calorifica inferioara a combustibilului [Kcal/Kg]

t - numarul de timpi

p₀ - presiunea mediului ambiant [bar]

T₀ - temperatura mediului ambiant [K]

є' - raportul volumetric util

∑ - raport de compresie

α - coeficient de dozaj

p_r - presiunea gazelor la sfarsitul evacuarii [bar]

T_r - temperatura gazelor reziduale [K]

T_b - temperatura gazelor la inceputul evacuarii libere [K]

K - exponentul mediu al politropiei de curgere al gazelor arse

p_k - presiunea de baleiaj [bar]

T_k - temperatura amestecului de baleiaj [K]

n' - exponentul politropiei de baleiaj

p_b - presiunea din cilindru la inceputul evacuarii libere [bar]

η_uv - coeficient de umplere

p_a - presiunea la sfarsitul cursei de admisie [bar]

T_a - temperatura la sfarsitul cursei de admisie [K]

ΔT - incalzirea incarcaturii proaspete pe traseul de admisie [K]

γ - coeficientul gazelor arse restante

n₁ - exponentul mediu al politropiei de compresie

n₁' - exponentul mediu al politropiei de compresie optimizat

p_c - presiunea gazelor din cilindru la sfarsitul comprimarii [bar]

T_c - temperatura gazelor din cilindru la sfarsitul comprimarii [K]

L₀ - cantitatea de aer teoretica necesara arderii [Kmol]

M₁ - numarul de kmoli de amestec proaspat [Kmol/Kgcomb]

M₂ - numarul de kmoli al produselor rezultate din arderea unui kg de combustibil [Kmoli/Kgcomb]

µ₀ - coeficientul variatiei molare a amestecului proaspat

µ_r - coeficientul variatiei molare a amestecului real

(mC'' v)^Tc_T0 - caldura specifica molara medie, la volum constant, a produselor de ardere [Kcal/Kmolgrad]

(mC' v)^Tc_{T0 -} caldura specifica molara medie, la volum constant, a amestecului proaspat [Kcal/Kmolgrad]

M_CO2 , M₀ , M_H2O , M_N2 - nr de kmoli de CO₂, CO, H₂O, N₂ din M₂ kmoli produse de ardere [Kmoli/Kg comb]

(mC^CO2 _v)^Tz_T0, (mC^CO _v)^Tz_T0, (mC^H2O _v)^Tz_T0, (mC^N2 _v)^Tz_T0 [Kal/Kmol grad]

(mC_p'' )^Tz_T0 - caldura specifica molara medie, la presiune constanta, a produselor de ardere [Kcal/Kmol grad]

ζz - coeficientul de utilizare a caldurii pentru perioada arderii

λ - gradul de crestere al presiunii pentru perioada arderii la volum constant

p_z - presiunea gazelor din cilindru la sfarsitul procesului de ardere [bar]

Tz - temperatura gazelor din cilindru la sfarsitul procesului de ardere [K]

Vz - volumul ocupat de gaz la sfarsitul procesului de ardere [cm³]

Vc - volumul camerei de ardere [cm³]

n₂ - exponentul mediu al politropiei de detenta

n₂' - exponentul mediu al politropiei de detenta optimizat

p_d - presiunea gazelor la sfarsitul destinderii [bar]

Td - temperatura gazelor la sfarsitul destinderii [K]

Tr' - temperatura gazelor reziduale calculata [K]

p_i' - presiunea medie indicata a ciclului nerotunjit [bar]

pi - presiunea medie indicata a ciclului rotunjit [bar]

φ_r - coeficient de rotunjire a diagramei

β - fractiunea din cursa pistonului utilizata pentru descoperirea ferestrei de evacuare

S' - cursa utila a pistonului [mm]

S - cursa totala a pistonului [mm]

_m - randamentul mecanic

p_e - presiunea medie efectiva [bar]

P_e - puterea efectiva [CP]

g_i - consumul specific indicat de combustibil [g/CPh]

g_e - consumul specific efectiv de combustibil [g/CPh]

G_T - consumul orar de combustibil [kg/h]

η_i - randamentul indicat

η_e - randamentul efectiv

N_L - puterea litrica a motorului [CP/l]

N_F - incarcarea specifica a suprafetei pistonului [CP/cm³]

Calculul termic al motorului

Parametri initiali

Calculul parametrilor initiali

Calcului procesului de admisie

Calculul procesului de compresie

Calculul procesului de ardere

Calculul procesului de detenta

Parametrii indicati si efectivi ai motorului

Parametrii indicati:

Parametrii efectivi:

Parametrii comparativi ai motorului

Capitolul 3

TRASAREA DIAGRAMEI INDICATE

3.1 DIAGRAMA INDICATA (CICLUL TEORETIC)

Valorile principale ale parametrilor de stare in punctele cele mai importante ale diagramei sunt:

a: p_a1 [bar]

Va43,5 [cm³]

c: p_c13,63 [bar]

Vc4,8 [cm³]

z: p_z41,94 [bar]

Vz4,8 [cm³]

d: p_d5,35 [bar]

Vd43,5 [cm³]

e: p_e5.54 [bar]

Ve48 [cm³]

Adoptarea scarilor pentru diagrama indicata:

Vmax =Vc+Vh54,4 [cm³]

p_max=p_z60,17 [bar]

S_p42 [bar] 420 [mm] S_p [bar/mm]

S_V49 [cm³] 245 [mm] S_V [cm³/mm]

Stabilirea punctelor politropiei de compresie:

= =213,8

unde: n₁ 1,39- exponentul mediu al politropiei de compresie

Se construieste curba de compresie, presiunile si volumele (direct in [mm]) sunt in tabelul 1

Stabilirea punctelor politropiei de detenta :

= =413,8

unde: n₂ 1,23- exponentul mediu al politropiei de detenta.

Se construieste curba de detenta,presiunile si volumele (direct in [mm]) sunt in tabelul 2.

Tabelul 1 Tabelul 2

3.2 Diagrama indicata rotunjita

Presiunea maxima de ardere p_z se micsoreaza la valoarea 0,85 p_z deoarece in calculul parametrilor ciclului teoretic s-au facut unele ipoteze simplificatoare.

La scara desenului se obtine :

0,85 p_z35,61 [bar]

= S_p356 [mm]

avansul optim la aprindere este de 1,5 [RAC] inainte de p.m.i;

coeficientul de rotunjire : =1 (adoptat)

trasarea buclei de baleiaj dupa pozitiile ferestrelor:

d.f.e si i.f.e 30,8 [mm] =58,42 [cm³]

d.f.b si i.f.b 34,5 [mm] =63,52 [cm³]

Capitolul 4

CALCULUL PROCESULUI DE

EVACUARE-UMPLERE

4.1. Parametrii constructivi ai organelor de evacuare

-Inaltimea ferestrei de evacuare : S₀=16 [mm]

-Latimea totala a ferestrei de evacuare : b=30 [mm]

-Inaltimea ferestrei de baleiaj : S₁=16 [mm]

-Latimea totala a ferestrei de baleiaj : b₁=32 [mm]

-Unghiul de inclinare axiala a ferestrei de baleiaj : =30

-Muchia inferioara a ferestrei de evacuare si baleiaj se afla pe linia p.m.e.

-Unghiul manivelei, in momentul deschiderii ferestrei de evacuare, fata de p.m.i. : ₁=100

-Unghiul manivelei, in momentul deschiderii ferestrei de baleiaj, fata de p.m.i. : ₂=120

Corespunzator fig.4, se calculeaza marimile:

; ; [mm]

[mm]

unde : l86 [mm]

[rad/s]

4.2.Timpul sectiune disponibil al organelor de evacuare-umplere

a)

[m² s] -timpul sectiune disponibil al ferestrelor de evacuare pentru evacuarea anticipata.

b)

[m² s] -timpul sectiune disponibil pentru evacuarea fartata

c)

[m² s] -timpul sectiune disponibil pentru ferestrele de baleiaj

4.3.Timpul sectiune necesar pentru organele de evacuare-umplere

a)

[m² s] -timpul sectiune necesar evacuarii libere

unde :

m=k1.3 -exponentul mediu al scurgerii politropice a gazelor arse in procesul destinderii

[l] -volumul din cilindru in momentul deschiderii evacuarii

-volumul din cilindru la terminarea evacuarii libere [l]

-fiind un motor cu regim rapid lipseste perioada evacuarii subcritice; timpul sectiune necesar evacuarii anticipate:

[m²s]

unde :

[l] -volmul cilindrului cand se deschide fereastra de baleiaj

[bar] -presiunea din cilindru corespunzatoare momentului cand se termina procesul evacuarii libere si incepe baleiajul (a0.75)

[l] -volumul cilindrului la sfarsitul evacuarii libere (>V_d)

[bar] -presiunea corespunzatoare momentului cand se deschide fereastra de baleiaj.

-coeficient de debit a ferestrei de evacuare pentru evacuarea libera.

b) [m²s] -timpul sectiune necesar baleajului.

unde : -coeficient de debit al ferestrelor de baleiaj.

[kgf/cm³] -greutatea specifica a aerului de baleaj

[m³/kg] -volumul specific al aerului de baleaj

-coeficient de exces al aerului de baleiaj (=0.50.95)

V_ba-volumul aerului de baleiaj (pentru mediul ambiant)

Vh -cilindreea unitara

c) [m²s] -timpul sectiune necesar evacuarii fortate.

unde :

[kg]

T_b1363 [k]

-coeficient de debit corectat al ferestrei de evacuare pentru evacuare fortata

[k] -temperatura absoluta a gazelor din cilindru la sfarsitul evacuarii libere.

[k] -temperatura medie absoluta a gazelor din cilindru pe intreaga durata a procesului de baleiaj.

[kgf/m³]

Verificarea timpilor sectiunii.

Comparand marimile timpului sectiune necesar cu cele ale timpului sectiune disponibil (=|diferenta|)

-eroare ce se incadreaza in limitele admisibile. .

Capitolul 5

CALCULUL CINEMATIC SI DINAMIC

AL MECANISULUI MOTOR

5.1.Forta de presiune a gazelor

Presiunea ce se excercita pe suprafata laterala a cilindrului si cea a camerei de ardere practicate in chiulasa, produc tensiuni si forte ce solicita mecanic cilindrul, chiulasa si carterul.

Presiunea exercitata pe suprafata capului pistonului determina o forta de presiune: F_p.

unde: D=40[mm]-alezajul cilindrului

[bar]-presiunea fluidului motor

1[bar]-presiunea exercitata in cadrul motorului

Variatia presiunii fluidului motor se masoara prin calcul sau cu ajutorul diagramei indicate sau se estimeaza prin masuratori directe.

Se considera ca origine a reprezentarii axa

5.2.Viteza si acceleratia pistonului si a maselor atasate

Dat fiind caracterul alternativ al miscarii pistonului, viteza si acceleratia la care este supus pistonul au o variatie importanta, care determina forte de inertie de valoare relativ mare.

Viteza pistonului: V_p

-notatie:

Acceleratia pistonului: a_p

-notatie:

unde: -raza de rotatie a manivelei

-turatia maxima

5.3.Forte de inertie

Date initiale:

-masa pistonului 75[g]

-masa siguranta bolt4[g]

-masa boltului 19[g]

-masa bilei 92[g]

-masa segmentilor 10[g]

Centrul de masa a bielei:

Pentru m.a.s. rapide:

-valoarea se corecteaza dupa cele recomandate pentru motoarele de automobile:

Fortele de inertie:

a)Forta de inertie de translatie: F_it

unde: -masa totala

unde:

b)Forta de inertie de rotatie: F_ir

c)Forta rezultanta: F_R

Se reprezinta forta F_it si se sumeaza grafic ordonatele cu cele corespunzatoare fortei F_p:

5.4.Fortele si momentele din mecanismul motor

a)Fortele care actioneaza in mecanismul motor sunt:

unde: -unghiul curent al manivelei

-obicitatea bielei

b)Momentul motor:

La momentul motor monocilindrul, momentul motor instantaneu: M

Momentul motor mediu: M_m

unde: M_i-valorile din tabelul 3 ale momentului instantaneu M

N-numarul de valori obtinute pentru M

Valorile acestor marimi obtinute pentru M cu pasul unghiular de 10, sunt trecute in tabelul 3.

Capitolul 6

CALCULUL ORGANOLOGIC

Se executa calculul de verificare al organelor mecanismului motor pentru regimul de putere maxima al motorului.

Pistonul

a)    Capul pistonului

Se adopta temperaturile : - centru t_c [C]

periferie t_p[C]

zona inferioara a fustei t_f =[C]

Ipoteze:

-Se considera distributia de temperaturi, dupa suprafete izoterme, cilindrice, coaxial

cu axa cilindrului si t_c > t_p

-Se considera fundul pistonului, ca o placa cu grosime egala cu grosimea medie a

fundului real, simplu rezemata.

Eforturile termice:

Eforturile date de presiunea gazelor pe fata inactiva in situatia :

P_{zmax :}

Sageata:

unde: = efortul radial [daN/cm²]

= efortul tangential [daN/cm²]

= coeficientul de dilatare liniara [grad^-1]

y = sageata

E = modulul de elasticitate al materialului [daN/cm²]

= temperatura in centrul capului pistonului [⁰ C]

= temperatura in centrul capului pistonului [⁰ C]

= coeficient de contractie transversala (Poisson)

R = raza capului pistonului [cm]

r = raza curenta [cm]

p = presiunea maxima de ciclu [bar]

Eforturile date de presiunea gazelor, pe fata activa a psitonului in situatia p_2min (presiunea gazelor pe fundul pistonului ) va fi :

p_2min - p₀ -0,14 [bar]

Deci:

Pe fata inactiva avem :

Eforturile termice se sumeaza algebric cu cele date de presiunea gazelor :

-Fata inactiva a pistonului :

Centrul pistonului

Periferia pistonului

Centrul pistonului

Periferia pistonului

Coeficientii de siguranta pentru fibra dinspre partea inactiva a fundului pistonului .

Pentru cicluri alternante si pulsatorii din schematizarea Serensen a diagramei Haigh se obtine coeficientul :

; pentru -1≤R≤0, unde

si pentru cicluri oscilante (0≤R≤1), din schematizarea Soderberg a diagramei Haigh coeficientul este :

;

Centrul pistonului

Periferia pistonului

unde: β_k = coeficientul efectiv de concentrare la solicitari variabile

= factorul dimensional

= coeficientul de stare al suprafetei

, amplitudinea ciclului variabil

, efortul mediu

Eforturile pe fata activa a fundului pistonului :

centrul pistonului

periferia pistonului

centrul pistonului

periferia pistonului

Coeficientii de siguranta la oboseala pentru fibra dinspre partea activa sunt:

Centrul pistonului

Periferia pistonului

b)   Regiunea port-segment: nu este slabita de orificiile de ungere

c)    Mantaua pistonului: se verifica presiunea specifica pentru a se mentine pelicula de ulei

Ipoteza de calcul : forta normala N_max , actioneaza pe suprafata proiectata a mantalei.

unde: A_ev=aria suprafetei proiectate a portiunii evazate

N_max= forta normala maxima [daN]

D = alezajul [cm]

L_m= lungimea mantalei [cm]

p_max= presiunea maxima din ciclu [bar]

d)   Calculul umerilor de segment - se calculeaza umarul primului segment, considerat cel mai solicitat.

Notatiile corespund celor din figura de mai jos.

= coeficientul de frecare intre camasa si segment

S₀= fanta segmentului in stare libera

F₁= forta datorita presiunii p₁

F₂= forta datorita presiunii p₂

F₃= forta datorita presiunii p₃

F_el= forta datorita presiunii elastice

F_f= forta de frecare

F_rez= forta rezultata a lor

, unde:

si p₁= 0,85p_max = 51[bar] =51 [daN/cm²]

p₂= 0,25p_max = 15,02[bar] = 15,02[daN/cm²]

p₃=0,75p_max = 45 [bar] = 45 [daN/cm²]

pentru segmentul I

si

Pentru :

Forta care apasa segmentul pe umar solicitandu-l la incovoiere.

Calculam pentru segmentul II , forta F^II_rezmin data de suma algebrica a componentelor:

Forta care apasa segmentul II pe umarul sau.Deci solicitarea de incovoiere, minima pentru umarul primului segment este data de

Ciclul de solicitare la oboseala fiind oscilant coeficientul de siguranta se obtine prin schematizarea Soderberg a diagramei Haigh si este :

Valoare care se incadreaza in limita admisibila deoarece pentru aliajele de Al supuse incovoierii :

e)    Calculul bosajelor de piston

Ipoteza:

Se considera ca o bara rotunda, cu gaura centrala si incastrata in fusta pistonului la distanta l_b.

Notatiile corespund figurii anterioare.

F_max = 309,8 [daN]

F_min = 2,37 [daN]

si

Presiunea bolt bosaj in timpul functionarii :

- coeficient de oboseala obtinut din schematizarea Soderberg a diagramei Haigh: la aluminiu

f)            Pistonul avand dimensiunile foarte mici (D = 40mm) dilatatiile sunt foarte mici si nu este necesara asigurarea unor jocuri variabile pentru profilul longitudinal si transversal. In plus tine seama de existenta ferestrelor de evacuare.

Materialele pentru fabricarea pistoanelor trebuie sa satisfaca o serie de cerinte, printre care:

- rezistenta mecanica ridicata la temperaturi inalte si sarcini variabile;

- greutate specifica redusa;

- dilatare liniara redusa;

- calitati antifrictiune, mai ales la temperaturi mari si conditii grele de ungere;

- rezistenta la uzura abraziva, adeziva , coroziva, la oboseala;

- turnare usoara;

- prelucrabilitate usoara prin aschiere;

- pret de cost redus;

Se recomanda fabricarea unui aliaj Al cu Si (silicium) hipoeutectic sau eutectic, continand Si intre 11,7% si 13,5% avand rezistenta la rupere de :

Pentru acest material factorul de incarcare termica la temperatura de 300 ⁰C, este

Se poate utiliza marca de aliaj eutectic :ATJSi12CuMgNi sau hipereutectic : 18CuMgNi .

Compozitia aliajului cu 11,89% Si este urmatoarea: 0,82%Cu , 0,70%Ni, 1,04%Mg, 0,22%Fe; sub 0,1%Mn ; sub 0,1%Zn .

Modulul de elasticitate variaza de la 8000 la 6500 [daN/mm²] in intervalul de temperaturi de la t=20 ⁰C la t = 400 ⁰C.

Coeficientul conductibilitatii ia valori de la intre aceleasi limite de temperatura .

Limita de curgere

Se recomanda ca operatie finala, cu scopul micsorarii uzurilor, eloxarea pistonului, procedeu care consta in acoperirea pistonului cu strat de oxizi de Al (prin oxidare electrolitica) avand grosimea de 30[µm].Stratul fiind dur mareste rezistenta la uzura , iar porozitatea lui retine uleiul.

Jocurile diametrale ale pistonului se recomanda:

la rece :

la cald :

Avand in vedere regimul rapid al motorului se recomanda, tolerante la diametrul pistonului, inferioare jocului de montaj . Rugozitatea mantalei se recomanda de Ra=0,8[µm]

Boltul de piston

Se considera boltul flotant in biela si bosaje :

unde :

Pentru fibra medie efortul de ovalizare:

; unde :

= forta normala in sectiunea de calcul.

= momentul de ovalizare

S= sectiunea grinzii =

Momentul incovoietor maxim este de

pentru motoarele cu uzura normala si

OBSERVATII:

Deoarece se poate neglija tendinta de ovalizare a boltului

Calculul boltului la forfecare (cand jocul axial al bielei in bosaje <1,5 [mm]

Se recomanda cimentarea boltului pe ambele suprafete in vederea cresterii rezistentei la oboseala cu 15 -20%. Trebuie avut insa in vedere ca grosimea miezului tenace sa nu scada sub valoarea admisibila astfel incat sectiunea transversala a miezului sa reprezinte cca.75% din sectiunea totala.

Jocul de montaj in locasul boltului din piston este:

unde:

este jocul la cald

coeficientii de dilatare ai boltului, respectiv pistonului

t_p = temperatura pistonului

t_b = temperatura boltului ; t₀= temperatura mediului

Coeficientul de siguranta la oboseala, datorita boltului flotant este:

unde pentru OLC45

; coeficientul efectiv de concentrare la solicitari variabile;

; factorul dimensional

; coeficientul de stare al suprafetei

pentru ciclul simetric ;

SEGMENTII DE PISTON

Cu notatiile din figura si considerand segmentii cu presiune uniform distribuita pe contur, se va adopta presiunea elastica P = 1,6 [daN/cm²].

Aceasta valoare a presiunii este impusa si de faptul ca pistonul este echipat cu doi segmenti.

Se calculeaza:

- marimea fantei in stare libera :

- efortul datorita incovoierii :

- efortul in stare de montaj:

Se va utiliza fonta K_1, cu urmatoarea compozitie chimica si proprietati :

C=3,4% ; Si =2,4% ; Mn =0,5% ; p = 0,4%

S<0,12% ; Cr<0,3% ; Cu<0,3%

Grafitul este distribuit lamelar in masa constituientilor.

Duritatea: 210 [HB]

Rezistenta: la rupere

Modulul de elasticitate: E=8500 [daN/cm²]

II Pentru segmentii cu presiunea neuniform distribuita se utilizeaza relatii experimentale de tipul urmator :

cu µ=0,149 si S₀7 [mm] marimea fantei in stare libera

Legea de distributie a presiunii pe contur este:

unde: - este un coeficient de epura si se da in functie de unghiul la centru . Efortul, in stare montata in echilibru este maxim in partea opusa fantei :

La montaj se obtine efortul:

m- coeficient ce tine seama de dispozitivul de montare al segmentului n=1

Verificarea segmentului la dilatare se face prin marirea rostului la montaj, :

valoare ce se incadreaza in normele

DIN pentru alezaje, D=40[mm], unde:

α_s,α_c - coeficienti de dilatare ai segmentului si cilindrului

t_c-t₀ 130⁰C

t_s-t₀ 180⁰C

Arborele cotit

Pentru calculele urmatoare definim:

m_M= masa manetonului

m_b= masa bratului

m_c= masa contragreutatii

m_BM= masa bielei aferenta manetonului

I Calculul static:

a) p_zmax(destindere)

-Fusul maneton:

-Fusul palier:

b) T_R pe cot este maxima:

-Fusul maneton:

-Bratul de manivela

-Fusul palier:

II Calculul dinamic : la regimul nominal, considerand fortele de inertie ale maselor cu miscare de translatie si fortele centrifuge.

Pozitiile critice ale cotului sunt: α₁ si α₂.

datorita maselor cu miscare de rotatie:

pentru

pentru α=5⁰

α₁=15⁰

-palier:

BIELA

a) Piciorul bielei: notatiile corespund figurilor urmatoare:

-Forta de intindere a piciorului

Se aproximeaza aceeasi incarcare ca in pozitia α=360⁰, oblicitatea bielei fiind mica β9⁰45'

Momentul incovoietor in sectiunea V-V determinat de F_t:

Forta normala in sectiunea V-V determinata de F_t:

Momentul incovoietor in sectiunea I-I dat de F_t:

Forta normala in sectiunea de incastrare I-I data de F_t:

Coeficientul de proportionalitate : k=1 considerand ca forta normala din sectiunea I-I este preluata in intregime de piciorul bielei.

Efortul unitar in fibra exterioara determinat de F_t in sectiunea :

Efortul unitar in fibra interioara, determinat de F_t in sectiunea :

Forta de comprimare a piciorului bielei este:

corespunzator pozitiei

-Momentul incovoietor si forta normala in sectiunea V-V sunt pentru

-Momentul incovoietor in sectiunea I-I determinat de F_c este:

-Forta normala in sectiunea I-I este determinata de F_c:

-Efortul in fibra exterioara determinat de F_c:

-Efortul in fibra interioara determinat de F_c este:

-Eforturile unitare maxime si minime pentru fibra interioara:

Coeficientul de siguranta la oboseala, dupa schematizarea Soderberg:

b)Calculul capului bielei:

-Forta de intindere a capacului:

-Efortul de intindere din fibra interioara este:

d_mc= diametrul mediu al capacului

I_cuz,I_c= moment de inertie al cuzinetului , respectiv capacului

W_c= modulul de elasticitate al sectiunii capacului

A_cuz,A_c= aria cuzinetului respectiv capacului

Echivaland aceste marimi in cazul studiat se poate obtine:

Capitolul 7

Anexe

Ansamblu supapa

Desen de executie a patinei ambreiajului