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

Ex.6.2 Proiectarea legăturilor 11-12, 11-12’ (țeavă-țeavă)

Date de proiectare

Forţele exterioare: F_X = 1500 N, F_Y = 300 N, F_Z = 700 N acţionează la distanţele L_c = 70 mm, X₁ = 80 mm, X₂ = 220 mm, Y₁ = 550 mm, Z₁ = 180 mm, h₁₁ = 60 mm;  se calculează forțele și momentele în centrele asamblărilor:

F_Xs = F_Xd = F_X/2 = 750 N,

F_Zs = F_Zd = F_Z/2 = 350 N,

M_X11s = M_X11d = F_Y (L_c+Z₁)/2 + F_Z (Y₁-h₁₁)/2 = 209000 Nmm,

M_Y11s = M_Y11d = F_X (L_c +Z₁)/2 + F_Z (X₁ + X₂)/2 = 292500 Nmm,

M_Z11s = M_Y11d = F_Y (X₁ + X₂)/2 + F_X (Y₁-h₁₁)/2 = 472500 Nmm.

Obs. Având în vedere că forțele F_X, F_Y și F_Z în exploatarea dispozitivului de remorcare pot fi cu ambele sensuri la calculul momentelor s-au luat în considerare variantele care conduc la valori maxime.

Restricţii dimensionale: se  asamblează țevile pătrate 12, 12’ cu latura h₁₂ = 50 mm şi grosimea t₁₂ = 5 mm și țeava pătrată 11 cu latura h₁₁ = 60 mm şi grosimea t₁₁ = 5 mm.

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

Restricţii constructive: țeavile 12, 12’ se vor introduce în țeava 11 și va forma ajustaje cu joc pe suprafețele pătratelor în contact.

Materiale și tratamente termice

Pentru elementele 11, 12, 12’ s-a adoptat oțel sudabil, S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2).

Caracteristici ale materialelor

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

Având în vedere că toate materialele elementelor în contact sunt oţeluri se adoptă tensiunea admisibilă la strivire s_as = 70 MPa.

Dimensionare

Date  de calcul

- despre încărcări: F_X = 750 N, F_Y = 350 N, M_X = M_X11s = 209000 Nmm, M_Y = M_Z11s = 472500 Nmm, M_Z = M_Y11s = 292500 Nmm; 

- despre forme şi dimensiuni: dimensiunile alezajului pătrat, H  = h₁₂ = 50 mm; grosimea ţevii  interioare, t₁₂ = 5 mm,  şi respectiv exterioare t₁₁ = 5 mm;  lungimea L are valoare necunoscută;

- despre materiale: σ_as = 70 MPa – tensiunea admisibilă la strivire.

Din relaţiile de dimensionare obţinute din condiţiile de rezistenţa la strivire a asamblării țeavă-țeavă, considerând

F_X = 750 N, F_Y = 350 N, M_X = 209000 Nmm, M_Y = 472500 Nmm, M_Z = 292500 Nmm, H = 50 mm, σ_as = 70 MPa, rezultă lungimea asamblării țeavă-țeavă 11-12 (11-12’), L = max (42,95, 29,45) = 42,95 mm; se adoptă L_11-12 = 70 mm (s-a adoptat o valoare mărită pentru a se asigura o zonă în plus pentru asamblarea cu bolț).

Forma constructiv-tehnologică

Desene constructiv-tehnologice

Adoptarea dimensiunilor și a parametrilor constructiv-tehnologici

- dimensiuni secțiunilor: h₁₁ = 60 mm, t₁₁ = 5, h₁₂ = 50 mm, t₁₂ = 5 mm; L₁₁ = 550 mm, L₁₂ = 345 mm;  l = 35 mm; alezajului, D_b se determină ca urmare a calculului asamblării cu bolţ;

- numărul găurilor de bolţ pentru reglare şi, deci, cursa de reglare se va determina la reprezentarea în desenul de ansamblu;

- operații tehnologice: frezare (capetele barelor) și găurire;

- muchiile ascuțite se vor teși 1x45^o;

- calitatea (rugozitățile) suprafeţelor prelucrate prin frezare (capetele barelor) și găurire: R_a1 = 12,5 µm, R_a2 = 6,3 µm