Mogan Gh.L. Buzdugan I.D. Proiectarea dispozitivelor de remorcare auto. Universitatea Transilvania din Brașov

Ex.3.4 Proiectarea elementului 5 (coloană superioară)

Date de proiectare

Forţele exterioare: F_X = 1500 N, F_Y = 300 N, F_Z = 700 N acţionează la distanţele L_c = 70 mm, h₄ = 15 mm; X₁ = 80 mm; se calculează momentele în centrul profilului pătrat (îmbinarea sudată):

M_X5 = F_Y (L_c + h₄) = 25500 Nmm,

M_Y5 = F_X (L_c + h₄) + F_Z X₁ = 183500 Nmm,

M_Z5 = F_Y X₁= 24000 Nmm. 

Restricţii dimensionale: se va utiliza semifabricat din ţeavă pătrată tubulară, pentru care ţinând cont că se  îmbină prin sudare cu tirantul 4 cu lăţimea b₄ = 60 mm şi grosimea h₄ = 15 mm, din considerente ce implică posibilitatea aplicării cordonului de sudură de colţ, se impune ca latura profilului ţevii pătrare să fie mai mică decât lăţimea h₅ < b₄ = 60 mm; lungimea elementului 5 se va determina ţinând cont de cota Z₁ = 180 mm.

Restricţii de funcţionare: temperatura, T = (-30…40) ^oC; mediu de lucru exterior cu umezeală avansată.

Restricţii constructive: material sudabil

Materialul şi tratamentului termic

Deoarece elementul 5  este o piesă care se va suda se adoptă, oţel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2).

Carateristici ale materialului

Materialul	Tratamentul termic	Duritatea [HB]	Tensiunea limită  de curgere	Rezistenţa la rupere
S235	-	-	s02 = 235 MPa	sr = 360 MPa

Dimensionare

Eforturile de încovoiere maxime în secţiunea critică (model simplificat),

M_{î max_Y} = M_Y5 + F_X (Z₁ – h₄) = 183500 + 1500 * (180-15) = 431000 Nmm;

M_{î max_X} = M_X5 + F_Y (Z₁ – h₄) = 25500 + 300 * (180-15) = 75000 Nmm.

Din condiţia de rezistenţă la încovoiere a barei asociată elementuli 5, considerând σ_aî = (1,05…1,1)σ₀₂/c = (82,5…129) MPa (se adoptă, σ_aî = 100 MPa), k = 0,1, rezultă latura profilului ţevii, = 45 mm,

şi = k = 0,1*45 = 4,5 mm; se adoptă ţeavă pătrată cu dimensiunile standard h₅ = 50 mm, t₅ = 5 mm.

Forma constructiv-tehnologică

Desen constructiv-tehnologic

Adoptarea dimeniunilor și a parametrilor constructiv-tehnologici

- dimensiuni: h₅ = 50 mm, t₅ = 5 mm; celelalte dimensiuni se vor obține ca urmare a proiectării legăturii 5-6 și asamblării cu bolț;

- prelucrarea presupune: frezarea porţiunilor de cap şi găurirea pentru obținerea găurilor de bolț; celelalte suprafețe rămân neprelucrate conform simbolului atașat;

- calitatea (rugozitățile) suprafeţelor prelucrate: R_a1 = 6,3 µm, R_a2 = 6,3 µm;

- poziția găurii de bolț (eventual, a găurii pentru reglare) se va stabili la reprezentarea în desenul de ansamblu