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

Subcap.8.1 Proiectarea elementelor 2, 2’ (suport stânga/dreapta)

A. Schema de încărcare şi date de proiectare

Schema de încărcare exterioară	Schema de încărcare a elementului 2

Date de proiectare

Forţele exterioare: F_X, F_Y, F_Z acţionează la distanţele L_c (Ex.3.1), X₁, X₂, X₃, Y₁, Z₁, Z₂ (Ex.1.2.2); se calculează forţele şi momentele în centrul asamblării 13-2 (Calc.0): 

F_Xs = F_X/2,

F_Ys = F_Y/2,

F_Zs = F_Z/2;

M_X2s = F_Y (L_c+Z₁)/2+ F_Z Y₁/2,

M_Y2s = F_X (L_c +Z₁)/2 + F_Z (X₁ + X₂ + X₃)/2,

M_Z2s = F_X Y₁/2 + F_Y (X₁ + X₂ + X₃)/2.

Obs. Având în vedere că forțele exterioare în exploatare pot avea ambele sensuri s-au determinat sarcinile maxime posibile (în relații, momentele s-au însumat).

Restricţii dimensionale: dimensiuni ale elementului 2, b₂ = b₁₃ , L, a (Ex.7.1).

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

Restricţii constructive: oțel pentru construcții mecanice.

B. Alegerea materialului şi tratamentelor termice

Se poate adopta, oţel pentru construcții metalice (de ex. E295, E335, E360; Anexa.M.01), conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2). Aceste oţeluri nu se tratează termic. Pentru oţelul adoptat în vederea calculelor se va reţine tensiunea limită de curgere s₀₂ şi rezistenţa la rupere s_r.

C. Proiectarea formei constructive

Model constructiv

Caracteristici şi restricţii constructive

- pentru suportul 2 se poate adopta semifabricat de tip platbandă cu lățimea b₂ = b₁₃ (Ex.7.1) și grosimea g₂;

- se adoptă  aceleași poziții ale găurilor, L și a (Ex.7.1).

D. Model de calcul, dimensionare şi verificare

Model de calcul

Ipoteze de calcul şi solicitări

- se consideră modelul de calcul o bară dreaptă încastrată,  solicitată la tracţiune de forţa F_Zs ; la încovoiere oblică de sarcinile F_Xs, F_Ys şi M_X2s, M_Y2s; la torsiune de momentul M_Z2s; la forfecare de forţele F_Ys şi F_Zs;

- elementele 2/2’ sunt legate prin asamblări cu şuruburi montate cu joc, pe de-o parte, cu elementele 13/13’ și, pe de altă parte, cu lonjeroanele șasiului vehiculului;

- deoarece, modelul de dimensionare cu luarea în considerare a tuturor solicitărilor este de complexitate mărită, în continuare, se adoptă un model simplificat care ia în considerare solicitarea principală de încovoiere dată de forţa F_Ys şi momentul M_X2.

Date de calcul

- despre încărcare: F_Ys, M_X2s;

- despre formă şi dimensiuni: platbandă cu lățimea, b₂ = b₁₃ și grosimea g₂  necunoscută;

- despre material: σ₀₂ – tensiunea limită de curgere; c = 2…3 - coeficientul de siguranţă;  σ_at = σ₀₂/c – tensiunea admisibilă la tracţiune, σ_aî = (1,05…1,1) - σ_at – tensiunea admisibilă la încovoiere.

- efortul de încovoiere în secţiunea critică (pentru modelul simplificat): M_{î max} = M_X2s + F_Ys Z₂.

Obs. Având în vedere că forțele exterioare în exploatare pot avea ambele sensuri s-a determinat efortul maxim posibil (în relație momentele s-au însumat).

Relaţii de calcul

Condiţia de rezistenţă la încovoiere în secţiunea critică,

σ_îmax = = ≤ σ_aî.

Dimensionare

Din relația de mai sus, se determină grosimea necesară,

= (Calc.8.1.1)

şi din Anexa.ST.01 se adoptă semifabricat de tip platbandă (oţel lat) cu grosimea standard, g₂ ≥ (lățimea platbenzii, b₂ = b₁₃, a fost aoptată în cadrul etapei C).

E. Proiectarea formei constructiv-tehnologică

Desen constructiv-tehnologic

Recomandări pentru adoptarea dimensiunilor și a parametrilor constructiv-tehnologici

- dimensiuni: Z₂, Y_E, b₂, g₂, a, L; R = (1,5…3)g; L_Z = Z₂ + L/2 + a, L_Y = 2Y_E; a₁ = (12…18) mm, L₁ = L_Y - 2a₁ – R; L₂ = b₂ – 2a₁; celelalte dimensiuni (D₁, D₂) se determină ca urmare a calculelor asamblărilor șurub-piuliță (Subcap.8.2, Ex.8.2; Subcap.8.4, Ex.8.4);

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

- operații tehnologice: frezare, îndoire, găurire; raza de racordare în zona de îndoire, R = (1,5…3)g₂;

- muchiile ascuțite se vor teși 1x45^o;

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