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

Ex.7.1 Proiectarea elementelor 13 și 13’ (tirant stânga/dreapta)

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, X₃ = 150 mm Y₁ = 550 mm; Z₁ = 180 mm; se calculează forţele şi momentele în centrul îmbinării sudate 12-13 (12’-13’): 

F_Xs = F_Xd = F_X/2 = 750 N,

F_Ys = F_Yd = F_Y/2 = 150 N,

F_Zs = F_Zd = F_Z/2 = 350 N,

M_X13 = F_Y (L_c+Z₁)/2 = 37500 Nmm,

M_Y13 = F_X (L_c +Z₁)/2 + F_Z (X₁ + X₂)/2 = 292500 Nmm,

M_Z13 = F_X Y₁/2 + F_Y (X₁ + X₂)/2 = 457500 Nmm.

Restricţii dimensionale: ţeava pătrată 12 cu dimensiunile h₁₂ = 50 mm, t₁₂ = 5 mm se va suda de tirantul 13.

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

Restricţii constructive: materiale sudabile.

Materiale şi tratamente termice

Deoarece elementele 13 (13’) sunt piese care se vor suda se adoptă, oţel sudabil (de ex. S185, S235, S275), 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

Date  de calcul

- despre încărcare: F_Ys = 150 N , M_Z13 = 457500 N;

- despre formă şi dimensiuni: platbandă cu dimensiunile, b₁₃= h₁₂ + (60…80) mm = 120 mm; X₃ = 150 mm;

- despre material: σ₀₂ = 235 MPa – tensiunea limită de curgere; c = 2…3 - coeficientul de siguranţă;  σ_at = σ₀₂/c = 235/(2…3) = (80…120) MPa – tensiunea admisibilă la tracţiune (se adoptă, σ_at = 100 MPa); σ_aî = (1,05…1,1) σ_at  (se adoptă, σ_aî = 110 MPa);

- efortul de încovoiere în secţiunea critică (pentru modelul simplificat): M_îmax = M_Z13+ F_Ys X₃ = 457500 + 150*150 = 480000 Nmm.

Dimensionare

Din condiția de rezistență la încovoiere, considerând, M_îmax = 480000 Nmm, b₁₃ = 120 mm, σ_aî = 110 MPa rezultă, = 14,8 mm; se adoptă semifabricat de tip platbandă (oţel lat) standard cu grosimea, g₁₃ = 15 mm, și lățimea, b₁₃ = 120 mm.

Forma constructiv-tehnologică

Desen constructiv-tehnologic

Adoptarea dimensiunilor și a parametrilor constructiv-tehnologici:

- dimensiuni: b₁₃ = 120 mm; g₁₃ = 15 mm, L₁₃ = 270 mm; a = 15 mm; L = 90 mm; diametrul găurii de trecere D₁ se determină  în urma calculului asamblării cu şuruburi;

- numărul seturilor găurilor de reglare se va determina la reprezentarea în desenul de ansamblu;

- operații tehnologice: frezare capete și găurire; toleranțe și ajustaje;

- muchiile ascuțite se vor teși 1x45^o;

- calitățile (rugozitățile) suprafeţelor prelucrate prin frezare sau găurire: R_a1 = 12,5 µm, R_a2 = 6,3 µm