Proiect calculul si constructia autovehicolelor - ambreiajul monodisc cu actionare mecanica

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALA SI TEHNOLOGICA

PROIECT

CALCULUL SI CONSTRUCTIA AUTOVEHICOLELOR

AMBREIAJUL MONODISC CU ACTIONARE MECANICA

CAP.1

AMBREAJUL

1. DESTINATIA , CONDITIILE IMPUSE SI CLASIFICAREA AMBREAIAJULUI

Ambreiajul face parte din transmisia automobilului si este intercalat intre motor si cutia de viteze , reprezentand organul de transmitere a momentului de la arborele cotit al motorului la cutia de viteze.

Functiile ambreiajului sunt urmatoarele :
- permite la pornirea automobilului cuplarea progresiva a motorului , care se afla in functiune cu celelalte organe ale transmisiei , care , in acel moment, stau pe loc;
- permite cuplarea si decuplarea in timpul mersului automobilului motorului cu transmisia , la schimbarea treptelor de viteze ;
- protejeaza la suprasarcini celelalte organe ale transmisiei.
Ambreiajul trebui sa indeplineasca anumite conditii , si anume :
-sa permita decuplarea completa si cat mai rapida a motorului de transmisie , pentru ca schimbarea treptelor sa se faca fara socuri;
-sa decupleze cu eforturi minime din partea conducatorului , fara a se obtine insa o cursa la pedala mai mare de 120-200 mm .Forta la pedala necesara declupari nu trebuie sa depaseasca 150 N la autoturisme si 250 N la autocamioane si autobuze ;
-partile conduse sa aiba o greutate cat mai redusa pentru ca schimbarea treptelor sa se faca fara socuri
-sa fie suficient de progresiv pentru a se evita pornirea brusca din loc a automobilului ;
-sa asigure in stare cuplata o imbinare perfecta intre motor si transmisie;
-sa permita eliminarea caldurii care se produce in timpul procesului de cuplare prin patinarea suprafetelor de frecare ;
-sa amortizeze vibratiile ce se produc in transmisie ;
-sa aiba o constructie simpla si ieftina ;
-sa fie cat mai usor de intretinut si de reglat si sa ofere siguranta ;
Ambreiajele se clasifica dupa principiul de functionare si dupa tipul mecanismului de comanda .
Dupa principiul de functionare ambreiajele pot fi : mecanice , hidrodinamice , combinate si electromagnetice .
Dupa tipul mecanismului de comanda ,ambreiajele pot fi cu comanda : mecanica , hidraulica , pneumatica si electrica .
Dupa modul de realizare a comenzi ,ambreiajele pot fi :neautomate si automate.

2.AMBREIAJELE MECANICE

2.1.PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE SI CLASIFICARE A AMBREIAJELOR MECANICE

Principiul de functionare. Functionarea ambreiajului mecanic se bazeaza pe fortele de frecare care apar intre doua sau mai multe perechi de suprafete sub actiunea unei forte de apasare.
Partile componente ale unui ambreiaj, sunt grupate astfel : partea conducatoare ; partea condusa ; mecanismul de actionare . Partea conducatoare a ambreiajului este solidara la rotatie cu volantul motorului , iar partea condusa cu arborele ambreiajului .
Pe volantul al motorului este apasat discul condus de catre discul de presiune datorita fortei dezvoltate de arcurile . Discul condus se poate deplasa axial pe canelurile arborelui al ambreiajului . Pentru a mari coeficientul de frecare. Discul de presiune este solidar la rotatie cu volantul prin intermediul carcasei.
Partea conducatoare a ambreiajului este formata din : volantul , discul de presiune, carcasa si arcurile de presiune.
Partea condusa se compune din : discul condus cu garniturile de frecare si arborele ambreiajului .
Prin frecare ce ia nastere intre suprafetele de contact ale volantului si discul de presiune pe de o parte si suprafetele discului condus pe de alta parte , momentul motor este transmis arborelui primar al cutiei de viteza si mai departe , prin celelalte organe ale transmisiei , la rotile motoare.
Daca se apasa asupra pedalei mecanismului de comanda al ambreiajului , forta se transmite prin parghia cu furca la mansonul discului de presiune si invingand forta dezvoltata de arcurile ,departeaza discul de frecare , iar momentul motor nu se transmite mai departe ; aceasta este pozitia decuplat a ambreiajului .

Cuplarea din nou a ambreiajului se realizeaza prin eliberarea lina a pedalei , dupa care arcurile vor apasa din nou discul de presiune pe discul condus , iar acesta din urma pe volant .
Atata timp cat intre suprafetele de frecare ale discurilor si volantului nu exista o apasare mare, forta de frecare care ia nastere intre aceste suprafete va fi mica . In acest caz ,ambreiajul nu va putea transmite intregul moment motor si in consecinta , va exista o alunecare intre volant si discul condus , motiv pentru care discul va avea o turatie mai mica . Aceasta este perioada de patinare a ambreiajului . In aceasta situatie se va transmite prin ambreiaj numai o parte din momentul motor. In perioada de patinare a ambreiajului , o parte din energia mecanica se transforma in energie termica, iar ambreiajul se incalzeste , producand uzura mai rapida a garniturilor de frecare ale discului condus .
La eliberarea completa a pedalei ambreiajului , forta de apasare dezvoltata de arcuri este suficient de mare pentru a se transmite in intregime momentul motor.
Clasificarea ambreiajelor mecanice. Ambreiajele macanice utilizate la automobile se clasifica dupa mai multe criterii.
Dupa forma geometrica a suprafetelor de frecare , ambreiajele pot fi :cu discuri , cu saboti si cu conuri .
Dupa numarul arcurilor de presiune si modul de dispunere a lor , ambreiajele pot fi : cu mai multe arcuri dispuse periferic si cu un singur arc central .
Dupa numarul discurilor conduse , ambreiajele pot fi ; du un disc , cu doua discuri si cu mai multe discuri .
Dupa modul de obtinere a fortei de apasare , ambreiajele pot fi : simple , semicentrifuge si centrifuge .
Dupa conditiile de lucru ale suprafetelor de frecare , ambreiajele pot fi : uscate sau in ulei .
Dupa tipul mecanismului de comanda , ambreiajele pot fi cu comanda : mecanica , hidraulica cu servomecanism si automata .
Dupa modul de realizare a debreierii , ambreiajele pot fi : cu debreire manuala , semiautomata, automata .

2.2.TIPURI CONSTRUCTIVE DE AMBREIAJE MECANICE

Ambreiajul monodisc simplu cu arcuri periferice. Partile componente ale ambreiajului se grupeaza in: organe conducatoare , organe conduse si mecanismul de comanda .
Organele conducatoare sunt : volantul ,impreuna cu carcasa, discul de presiune, arcurile de presiune si parghiile de declupare .
Parghiile de deplasare sunt prevazute cu doua puncte de articulatie : unul in discul de presiune si celalalt in carcasa .
Organele conduse ale ambreiajului sunt : discul condus si arborele ambreiajului. Discul condus este asezat intre volant si discul de presiune , putand sa se deplaseze axial pe arborele ambreiajului prevazut cu caneluri la fel ca si butucul discului . Pe discul condus sunt fixate prin nituri doua garnituri de frecare ce au un coeficient de frecare mare .
Mecanismul de comanda se compune din mansonul de debreiere si pedala ambreiajului .
La debreiere , se apasa pedala ambreiajului si tija se deplaseaza spre dreapta iar furca de debreiere impinge mansonul de debreiere spre stanga . Rulmentul de presiune apasa pe capetele interiore ale parghiilor de declupare , iar acestea se rotesc in jurul punctelor de articulatie de pe carcasa . In felul acesta , parghiile de declupare deplaseaza discul de presiune spre dreapta , comprimand arcurile . Deoarece discul condus nu mai este apasat asupra volantului , transmiterea momentului de la motor la cutia de viteze se intrerupe .
La ambreiere ridicand piciorul de pe pedala , furca de debreiere este readusa in pozitia initiala de catre un arc de readucere si o data cu ea si rulmentul de presiune.

2.3.AMBREIAJELE HIDRODINAMICE

Ambreiajele hidrodinamice lucreaza dupa principiul masinilor hidraulice rotative si constau in asocierea unei pompe centrifuge si a unei turbine intr-un singur agregat ,folosind ca agent de transmisie un lichid.

Ambreiajele hidrodinamice se folosesc la unele tipuri de automobile moderne datorita unor avantaje :demarare mai lina a automobilului , deplasarea in priza directa la viteze foarte reduse .
Ambreiajul hidrodinamic este format dintr-un rotor-pompa, montat pe arborele motor in locul volantului si din rotor-turbina , montat pe arborele condus. Cele doua componente au la partea exterioara palete radiale plane . Intregul ansamblu este inchis intr-o carcasa etansa ,umpluta in proportie de 85%cu ulei mineral pentru turbine.
In momentul care motorul incepe sa functioneze , va antrena si rotorul pompa iar uleiul care se gaseste intre paletele sale sub actiunea fortei centrifuge , este impins catre periferie si obligat sa circule in sensul sagetii , adica uleiul va trece din rotor-pompa in rotor-turbina si apasand asupra paletelor lui in miscare .
La demarare cand automobilului inca nu este in miscare , turatia rotorului-turbina este zero.

Particulele vor trece din rotorul pompa in rotorul-turbina numai in cazul in care rotorul turbina se va roti mai incet decat rotorul pompa .
Existenta alunecarii face ca , in toate cazurile ,ambreiajul hidraulic sa transmita un moment oarecare la sistemul de rulare al automobilului si sa nu fie posibila niciodata o decuplare completa a motorului de transmisie, iar schimbarea treptelor de viteza sa fie anevoioasa .Din acest motiv ,la automobilele cu cutii de viteza in trepte , ambreiajul hidraulic se utilizeaza impreuna cu un ambreiaj mecanic auxiliar, care sa asigure o declupare completa intre motor si transmisie . Utilizarea ambreiajului hidraulic fara ambreiajul mecanic este permisa numai la automobilele echipate cu cutii de viteze planetare , la care schimbarea treptelor de viteza se face prin franarea unor elemente ale transmisiei planetare .
Ambreiajele hidro dinamice prezinta urmatoarele avantaje : Confera automobilului o demarare mai lina ; permit deplasarea in priza directa cu viteza redusa; amortizeaza oscilatiile de rasucire .

2.4. AMBREIAJELE ELECTROMAGNETICE

Pentru usurarea conducerii automobilelor a luat extindere in ultimul timp o data cu folosirea cutiilor de viteze hidrodinamice , utilizarea ambreiajelor cu comanda automata . Dintre acestea fac parte si ambreiajele electromagnetice, a caror constructie poate sa difere in functie de modul in care se realizeaza legatura dintre partea condusa si partea conducatoare si anume:
- ambreiajele cu pulbere magnetica , la care solidarizarea partii conduse cu cea conducatoare se realizeaza prin magnetizarea pulberii , care umple cavitatea interioara a ambreiajului
- ambreiajele fara pulbere magnetica , la care forta de cuplare este dat de un electromagnet alimentat de sursa de curent a automobilului .
In ambreiajele din prima categorie , corpul de lucru il constituie pulberea magnetica de fier , care se afla intr-un spatiu inelar .
Acest spatiu care leaga partea conducatoare a ambreiajului de cea condusa se afla dispus intre polii unor electromagneti .Prin conectarea infasurari de excitatie , alimentata de curentul furnizat de bateria de acumulatoare, particulele de pulbere se concentreaza de-a lungul liniilor de forta magnetice , formand niste lanturi magnetice care rigidizeaza pulberea transformand-o intr-un corp solid.
Sistemul de cuplare este este incorporat in volant , executat din otel si constituind impreuna cu discul circuitul magnetic al ambreiajului .

Intre peretele interior al volantului si degajarea discului este dispusa bobina de excitatie , alimentata cu curent electric al motorului , cu care este cuplata prin intermediul inelului de contact .
Acest inel este protejat de capacul izolator pe care se afla montata si peria din cupru grafiat . Intre peretele interior al volantului si discul solidar cu el este realizat un spatiu de lucru in care se dispune marginea superioara a elementului condus executat din placi subtiri din tabla de otel si care prin intermediul butucului sau canelat ,este montat pe arborele primar al cutiei de viteze . Pulberea magnetica este mentinuta in spatiul de lucru cu ajutorul garniturilor de protectie al bucsei .Capatul canelat al arborelui primar este sprijinit pe rulment. Periferia volantului este prevazuta cu coroana dintata cu care se angreneaza pinionul motorului electric de pornire .
Ca pulbere magnetica se foloseste , in general fierul carbonic . Momentul motor transmis de ambreiaj poate fi reglat progresiv , in functie de intensitatea curentului electric care circula prin bobina de excitatie . Astfel la mersul in gol a motorului, tensiunea generatorului de curent este insuficienta iar curentul care patrunde in bobina de excitatie are o valoare mica ceea ce face ca ambreiajul sa ramana decupat .Pe masura ce turatia motorului creste ,se mareste si tensiunea generatorului iar ambreiajul se cupleaza lin .Calitatile de cuplare lina nu se modifica timp indelungat in exploatare ; nefiind nevoie de reglarea jocurilor ,solicitarile dinamice ale transmisiei raman reduse in acest fel . De asemenea neexistind frecari ale partilor de cuplare ,uzura acestui ambreiaj este redusa .
Principalul incovenient al ambreiajelor de acest tip este momentul de inertie mare al elementului condus fapt ce face dificila schimbarea vitezelor . Acest dezavantaj poate fi inlaturat prin utilizarea unui disc condus subtire cu moment de inertie mic . O alta dificultate o reprezinta mentinerea pe perioada indelungata a proprietarilor feromagnetice si anticorozive ale pulberii.
La ambreiajele electromagnetice fara pulbere efectul de cuplare se obtine prin unirea volantului cu discul condus montat pe arborele primar al cutiei de viteze pe ale carui caneluri se deplaseaza .

Intr-un locas circular , prevazut in miezul de fier ,se afla bobina de excitatie , alimentata cu curent electric prin contactul glisant . La trecerea curentului prin bobina de excitatie ia nastere un camp electromagnetic ,datorita caruia indusul este atras catre miez , invingind tensiunea arcului .Prin frecarea initiala , la inceputul cuplarii si apoi prin unirea volantului cu indusul , momentul motor se transmite cutiei de viteze . Cand curentul electric este intrerupt ,campul electromagnetic dispare , indusul va fi indepartat de miez impins de arc iar ambreiajul se declupeaza motorul de cutia de viteze .
Desi constructia acestui ambreiaj este simpla are dezavantajul unei uzuri rapide , datorita faptului ca atat miezul cat si indusul magnetic se executa din otel moale .
De asemenea inertia mare a discului condus , care determina o schimbare greoaie a treptelor de viteza , constituie un alt dezavantaj al acestei constructii .Masa discului condus fiind mica , magnetismul remanent este si el mic iar la decuparea ambreiajului, acesta este convins de arcurile lamelare fixate pe disc .
Totusi , cea mai eficienta metoda de marire a rezistentei la uzura a suprafetelor de frecare consta in utilizarea garniturilor de frictiune , pe baza de azbest sau din materiale metaloceramice . In acest caz , insa adaosul necesar pentru uzura garniturilor de fritiune duce la aparitia unui joc mai mare intre miez si indus . Prezenta aerului in acest spatiu mareste mult rezistenta magnetica a sistemului si duce la cresterea dimensiunilor si greutatii ambreiajului .

2.5. AMBREIAJELE COMBINATE

Pentru a mari conformobilitatea , la unele autoturisme moderne , se utilizeaza ambreiajele combinate , care permit automatizarea actionarii lor .
Cele mai raspandite ambreiaje combinate sunt cele cele hidraulic-mecanic si electromagnetic-mecanic .

2.6. MECANISME DE ACTIONARE AUTOMATE

Sisteme automate care asigura cuplarea si decuparea utilizand depresiunea din galeria de admisie a motorului sau sursa de energie electrica a automobilului determina o mai usoara actionare a ambreiajului .
Cand se schimba treptele cutiei de viteze se actioneaza asupra parghiei eliberandu-se pedala de acceleratie , ceea ce face ca miezul electromagnetului sa se deplaseze spre dreapta , sa deschida supapa si sa permita comunicarea intre partea stanga a camerei cu membrana si rezervorul vacuumatic . Acest rezervor comunica printr-o supapa inversa , cu colectorul de admisie al motorului . Cand obturatorul carburatorului este inchis , depresiunea din galeria de admisie iar presiunea aerului atmosferic deplaseaza membrana camerei spre stanga , asigurand decuparea ambreiajului si posibilitatea treceri la alta treapta de viteza . Dupa schimbarea treptei de viteza , se elibereaza parghia ,actionandu-se pedala de acceleratie ,ceea ce face ca miezul electromagnetului sase deplaseze spre stanga sa inchida supapa. Supapa sub actiune tijei diafragma se deschide , asigurand admisia aerului atmosferic in partea stinga a camerei si cuplarea ambreiajului .
Alimentarea bobinei de excitatie a generatorului se face de la bateria de acumulare . Intrerupatorul fixat pe maneta cutiei de viteze ,se aduce pentru pornirea din loc in pozitia deschis . In timpul demarajului turatia motorului si a generatorului creste treptat asigurand o crestere corespunzatoare a intensitati curentului trimis in bobina electromagnetului si a fortei de cuplare , obtinandu-se o pornire lina de pe loc a automobilului . Intensitatea curentului la pornire depinde de marimea rezistentelor .
La schimbarea treptelor de viteza , intrerupatorul se inchide si curentul de la bateria de acumulare trece nu numai prin bobina de excitatie a generatorului ci si prin bobina indusului sau ,ceea ce face sa creasca brusc intensitatea curentului trimis curentului trimis in electromagnet si ducluparea ambreiajului sa se faca rapid .

La deschideri mari ale clapetei de acceleratie a carburatorului , contactul se inchide .
Decuparea ambreiajului se face la deschiderea automata a contactului , in pozitiile corespunzatoare ale manetei cutiei de viteze.
Cu ajutorul intrerupatorului , bobina electromagnetului poate fi alimentata numai de la bateria de acumulare .
Cand tensiunea generatorului este mai mare decat a bobinei , contactul comandat de releul de curent invers , permite incarcarea bateriei de la generator .

2.7. MATERIALE UTILIZATE LA CONSTRUCTIA AMBREIAJELOR

Pentru garniturile de frecare se folosesc materialele pe baza de azbest sau materiale metaloceramice .
Garniturile pe baza de azbest au un coeficient de frecare mare , rezista la temperaturi de 200 C fara sa-si schimbe caracteristicile si sunt rezistente la uzura .
Garniturile din materiale metaloceramice au o contabilitate termica mai buna decat cele pe baza de azbest , coeficient de frecare mare , o rezistenta la uzura mai mare , dar sunt fragile . Materialele metaloceramice sunt executate din pulberi metalice prin sinterizare .
Garniturile de frecare au o grosime de 3-4 mm in functie de destinatia ambreiajului .
Niturile utilizate la fixarea garniturile de frecare sunt de tipul cu capul inecat , din otel moale , cupru sau aluminiu . Diametrul niturilor este de obicei de 4..6 mm.
Discul condus se executa din otel carbon cu un continut mediu sau mare de carbon si are o grosime de 1 . .3 mm .
Discurile de presiune sunt executate din fonta cenusie cu duritate de 170..230 HB. Mai rar se executa din fonta aliata cu Cr , Ni si Mo .
Arcurile de presiune dispuse periferic sunt executate din hotel arc iar arcurile tip difragma din hotel arc .
Parghiile de cuplare se executa : prin forjare din otel carbon dupa care se cianureaza si se calesc in ulei ; prin matritare din hotel cu continut ridicat de carbon , dupa care se calesc in ulei .

2.8. DEFECTELE IN EXPLOATARE ALE AMBREIAJULUI SI INLATURAREA LOR

Defectele in exploatare ale ambreiajului se pot manifesta sub forma : ambreiajul patineaza sau nu se cupleaza , ambreiajul nu se declupeaza , ambreiajul cupleaza cu smucituri sau face zgomot.
Ambreiajul patineaza sau nu cupleaza . Defectul se consta , mai ales la deplasarea automobilului in treapta de priza directa cu viteza redusa , cand motorul este accelerat iar turatia sa creste brusc , fara ca viteza automobilului sa se mareasca sensibil .defectul se datoreste urmatoarelor cauze principale: cursa libera a pedalei necorespunzatoare , ulei pe suprafetele garniturilor de frecare , slabirea sau decalirea arcurilor de presiune , uzura accentuata a garniturilor de frecare .
Cursa libera a pedalei necorespunzatoare se refera la situatia in care acesta nu exista deloc. Datorita acestui fapt ,rulmentul de presiune apasa in permanent pe parghiile de debreiere , ceea ce provoaca o uzura mai rapida a lui si reduce din apasarea discului de presiune asupra discului condus , deoarece ambreiajul cupleaza incomplet . Ca urmare a patinari indelungate , ambreiajul se incalzeste foarte puternic , putand conduce la :arderea garniturilor de frecare , decalirea arcurilor de presiune , ridicarea si deformarea discului de presiune . Defectul se elimina prin reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului la valoarea prescrisa de fabrica constructoare
Existenta uleiului pe suprafetele de frecare se datoreste patrunderii acestuia in ambreiaj ca urmare a pierderilor de ulei de la motor pe la palierul principal , ungerii prea abundente a rulmentului de presiune sau depasirea nivelului uleiului in cutia de viteze . Existenta uleiului pe suprafetele discului condus reduce frecarea cu 40-50% iar ambreiajul patineaza . Defectul se elimina prin spalarea garniturilor de frecare cu benzina , sau daca acestea au fost imbibate cu ulei se inlocuieasc. In acelasi timp , va trebui eliminata cauza patrunderi uleiului in in ambreiaj .
Slabirea sau decalirea arcurilor de presiune este urmarea urmarea indelungate si a supraincalzirii . Pentru pentru inlaturarea defectului se demonteaza ambreiajul , se verifica rigiditatea arcurilor de presiune si se inlocuieasc cele slabe .
Uzura accentuata a garniturilor de frecare se datoreste utilizari necorespunzatoare sau indelungate a ambreiajului . Garniturile uzate peste limita admisa se inlocuieasc .
Ambreiajul nu declupeaza . Defectul se manifesta la schimbarea treptelor de viteze , cand arborele cotit nu declupeaza , transmisia fiind insotita de un zgomot puternic mai ales la incercarea de clupare a treptei I . Cauzele pot fi: existenta curse libere prea mari , deformarea discului de frecare dereglarea sau ruperea parghiilor de decuplare ,arcul tip diafragma deformat sau decalit , neetanseitati la comanda hidraulica .
Exploatarea automobilului timp mai indelungat cu un ambreiaj care nu declupeaza complet determinarea uzura prematura a sincronizatoarelor si a danturilor rotilor cutiei de viteze.
Cursa libera a pedalei ambreiajului este prea mare datorita unui reglaj incorect si a uzurilor mari a articulatiilor mecanismului de comanda . Datorita faptului ca ambreiajul nu declupeaza complet se uzeaza mai ales partile laterale ale danturi pinioanelor cutiei de viteze . Defectul se elimina prin reglarea cursei libere a pedalei .
Deformarea discului de frecare se produce mai ales , ca urmare a supraincalziri si a reconditionari defectuoase . La decuparea ambreiajului , suprafetele deformate vor atinge atat suprafatele deformate vor atinge atat suprafata discul de presiune cat si pe cea a volantului , facand imposibila decuparea completa .Cand deformarea discului nu depaseste 0,3-0,4 mm, acesta se indreapta ,in caz contrar se inlocuieste .
Dereglarea parghiilor de cuplare conduce la o deplasare inclinata a discului de presiune fata de pozitia initiala , astfel ca intr-o parte ramane in contact cu discul de frecare , iar decuparea nu va fi completa . Defectiunea este insotita , mai ales la inceputul la inceputul declupari nu va fi completa . Defectiunea se inlatura prin reglarea parghiilor de declupare .
Ruperea parghiilor de declupare duce la o situatie similara dereglarilor, numai ca zgomotul produs este permanent datorita lovirii continue a parghiilor rupte de discurile in rotatie .
Defectiunele mecanismului de comanda hidraulica conduc la imposibilitatea declupari complete. Existenta aerului in instalatie provoaca o situatie similara .
Ambreiajul cupleaza cu smucituri sau face zgomote puternice . Defectul se datoreste urmatoarelor cauze : spargerea discului de presiune ,slabirea sau ruperea arcurilor discului condus , ruperea niturilor de fixare a garniturilor de frecare , dereglarea sau ruperea .
Spargerea discului de presiune se poate produce datorita fabricatiei necorespunzatoare , supraincalziri si conduceri defectuoase . Remedierea consta in inlocuirea discului de presiune .
Slabirea sau ruperea arcurilor discului condus se produce dupa o functionare indelungata sau o manevrare brutala a ambreiajului .Remedierea se face prin inlocuirea discului condus sau a arcurilor defecte .
Ruperea niturilor de fixare a garniturilor de frecare se datoreste slabiri lor curmare a functionarii cu socuri a ambreiajului sau montarilor gresite .Defectiunea se produce treptat si este insotita de socuri si de zgomote metalice .Remedierea consta in schimbarea discului de fritiune.

2.9. INTRETINEREA AMBREIAJULUI

Lucrarile de intretinere ale ambreiajului sunt : ungerea rulmentului de presiune , numai la rulmenti cu gresoare , ungerea bucselor , verificarea si reglarea cursei libere a pedalei , reglarea jocului dintre rulmentul de presiune si parghiile de declupare.
Operatia Periodicitatea , km echivalenti
Controlul si restabilirea nivelului lichidului din rezervorul mecanismului de actionare hidraulic zilnic: rezervorul trebuie sa fie ¾ plin cu lichid
Verificarea daca orificiul de aerisire din capacul rezervorului este astupat zilnic
Ungerea axului pedalei 5000
Verificarea tensiuni arcurilor de reducere de la pedala si cilindrul receptor 10000
Reglarea cursei libere a pedalei 10000

VERIFICAREA SI REGLAREA CURSEI LIBERE A PEDALEI AMBREIAJULUI Cursa libera a pedalei este corespunzatoare cand ambreiajul transmite momentul motor fara patinare , cu pedala in pozitia libera , si cand decupleaza complet cu pedala apasata .Reglarea cursei libere a ambreiajului este necesar sa se faca periodic , deoarece , prin uzura garniturilor de frecare , ea se micsoreaza .
Verificarea cursei libere a pedalei ambreiajului se face cu ajutorul unei rigle al carei capat se sprijina pe podea alaturi de pedala ambreiajului . Rigla se reazama cu suportul pe podeaua caresoriei . Cu ajutorul reperelor se compara cursa pedalei cu cursa libera indicata pentru automobilul respectiv . Dupa montarea riglei pe podea se decupleaza cursorul pana cand se sprijina pe pedala . In acest fel , deplasarea pedalei se va face in contact permanent cu rigla si deci , prin deplasarea unuia din cele doua repere se poate citi direct deplasarea pedalei , celalalt reper ramanand fix .
Se deplaseaza prin apasare pedala impreuna cu cursorul , pana in momentul in care ambreiajul incepe sa decupleze . Acest moment se simte prin marirea fortei necesare deplasarii in continuare a pedalei . Distanta intre cele doua cursoare reprezinta cursa libera a pedalei si se citeste direct in milimetri pe scara gradata a riglei. Ea trebui sa fie de 20-50mm , in functie de tipul automobilului .
Reglarea cursei libere a pedalei ambreiajului se face in mod diferit in functie de automobil . De obicei cursa libera a pedalei se regleaza prin modificarea lungimii tijelor care transmit miscarea de la pedala la furca de decuplare .
Se reprezinta solutia de reglare a cursei libere a pedalei ambreiajului autoturismului Dacia
1300 prin variatia lungimii cablului de actionare. La reglare , se slabeste contrapiulita si se insurubeaza sau desurubeaza piulita pana se obtine cursa libera a pedalei , corespunzatoare unui joc de 2-3,5mm la extremitatea furcii ambreiajului .
In cazul ambreiajului cu mecanism de comanda cu actionare hidraulica cursa libera a pedalei se datoreste jocului dintre tija si pistonul cilindrului principal si jocului dintre rulmentul de presiune si capetele interioare ale a pedalei ambreiajului la mecanismul de parghiilor debreiere. Jocul dintre tija si pistonul comanda cu actionare mecanismul principal se regleaza cu ajutorul unui cu cablu la autoturismul Dacia 1300 surub excentric, iar jocul dintre rulmentul de presiune si capetele interioare ale pirghiilor de debriere se regleaza prin modificarea lungimii tijei pistonului cilindrului receptor , compusa din doua parti asamblate prin filet.

REGLAREA JOCULUI DINTRE RULMENTUL DE PRESIUNE SI PIRGHIILE DE DECUPLARE

Pentru o functionare corespunzatoare a ambreiajului, trebuie ca toate pirghiile de decuplare sa se gaseasca in acelasi plan, pentru ca , la decuplare, ele sa vina simultan in contact cu rulmentul de presiune.
Jocul dintre rulmentul de presiune si capetele interioare ale pirghiilor de decuplare se poate regla :
-cu ajutorul surubului de la capatul interior al pirghiei de decuplare;
-cu ajutorul piulitei in acest caz rulmentul de presiune este inlocuit cu un inel de grafit ,iar pirghiile au fixat la partea interioara discul);
-cu ajutorul piulitei care se insurubeaza sau desurubeaza pe buton;
-cu ajutorul piulitei care apropie sau departeaza partea centrala a pirghiei de decuplare de carcasa ambreiajului.
Jocul dintre rulmentul de presiune si pirghiile de decuplare se regleaza,de obicei, dupa reparatii.

La verificarea si reglarea pozitiei pirghiilor de decuplare se procedeaza astfel:
-se roteste arborele cotit al motorului pana cind apar doua pirghii in dreptul ferestrei de vizitare din carterul ambreiajului;
-se apasa pedala pina cind rulmentul de presiune atinge capetele pirghiilor. Daca rulmentul a atins o singura pirghie , acestea se regleaza ,astfel incit sa fie atinse deodata .Jocul dintre pirghii si rulmentul de presiune se verifica cu o sonda -;calibru ,care se introduce pe rand , in interstitiile dintre capetele interioare ale parghiilor si rulment.

2.10 DEFECTELE SI TEHNOLOGIA DE RECONDITIONARE A AMBREIAJULUI

Discul condus . La discul condus al ambreiajului GFX 310 KZ utilizat la automobilele ROMAN pot aparea urmatoarele defecte : uzura garniturilor de frecare , deformarea discului , uzura gaurilor pentru niturile garniturilor de frecare si uzura gaurilor pentru bolturile distantiere .

Locurile unde pot aparea defectele la discul de presiune al ambreiajului
GFX 310 KZ de pe automobilele ROMAN

Uzura garniturilor de frecare se stabileste prin masurarea cu sublerul;garniturile uzate se inlocuieasc .
Deformarea discului se stabileste prin masurarea bataii frontale cu comparatorul: daca discul e deformat , se strunjeste garnitura de frecare pe adancimea de maximum 1 mm .
Uzura gaurilor pentru niturile garniturilor de frecare se stabileste cu ajutorul unui calibru-tampon iar inlaturarea defectului se face prin introducerea unor nituri noi , care se refuleaza pana la umplerea gaurilor .
In cazul uzurii gaurilor pentru bolturilor distantiere , se alezeaza cu un alezor si se introduc bolturi distantiere majorate .
Discul condus se rebuteaza daca prezinta : fisuri , rupturi ,ruperea a mai mult de doua arcuri de presiune sau a mai mult de trei arcuri ale butucului .
Discul de presiune . Pot aparea urmatoarele defecte : rizuri pe suprafata de lucru , deformarea discului , uzura sau deteriorarea locasului parghie , uzura gaurilor pentru boltul suportului , uzura suparfetelor laterale de ghidare in carcasa , sparturi ale urechilor ghidajelor si bosajelor de centrare a arcurilor .
Rizurile pe suprafata de lucru sau deformarea discului se pot stabili vizual , iar uzura prin masurarea cu sublerul sau ,in caz de uzura neuniforma , cu comparatorul . Abaterea maxima admisa de la plancitate este de 0,1 mm .Aceste defecte se elimina prin strunjirea suprafetei de lucru a discului respectand cota minima admisa .
Deteriorarea locasului parghiei se constata vizual , iar uzura prin masurarea cu sublerul. Reconditionarea consta in frezarea locasului la cota maxima admisa si folosirea a doua saibe compensatoare cu grosimea de 0,700-0,775mm .
Uzura gaurilor pentru boltul suportului se masoara cu un calibru-tampon . Aceste defecte se elimina prin alezarea locasului si folosirea de bolt majorat.
Uzura suprafetelor laterale de ghidare in carcasa se masoara cu sublerul ; suprafetele uzate se incarca cu sudura oxiacetilenica , apoi se ajusteaza prin frezare la cota nominala .
Sparturile si rupturile urechilor ghidajelor si bosajelor de centrare a arcurilor se stabilesc vizual , iar reconditionarea consta din sudura oxiacetilenica , urmata de ajustare la nivelul materialului de baza.
Discul de presiune se retuseaza: cand rizurile sau crapaturile suprafetelor de lucru nu dispar prin strunjire pana la cota minima ; in cazul sparturilor sau rupturii ce afecteaza corpul discului .
Parghiile de declupare. Pot aparea urmatoarele defecte : uzura suprafetei de actionare , uzura locasurilor pentru bolturile de ghidare , uzura suprafetelor laterale in zona de contact .
Suprafata de actionarea uzata se reconditioneaza prin incarcare cu sudura electrica si se rectifica la cota nominala .

Uzura locasurilor pentru bolturile de ghidare se stabileste vizual si se masoara cu un calibru-tampon .Reconditionarea consta in alezarea si folosirea de bolturi majorate .
Uzura suprafetelor laterale in zona de contact se masoara cu sublerul ; reconditionarea consta in frezarea ambelor suprafete , respectand cota minima de 12,900 mm si folosirea a doua saibe compensatoare cu grosimea de 0,500-0,525 mm.Parghiile de decuplare se rebuteaza daca prezinta : fisuri , sparturi ale corpului tijei, indiferent de marime si pozitie.
Furca de decuplare . La furca de decuplare pot aparea urmatoarele defecte : uzura locasului sferic pentru boltul cu cap sferic , uzura locasului sferic pentru tija de comanda , uzura suprafetei de fixare a mansonului de decuplare , deteriorarea gaurilor pentru suruburile de fixare a mansonului de declupare .
Uzura locasului pentru bolturi cu cap sferic se constata vizual si se masoara cu un calibru vergia . Reconditionarea consta dintr-o rectificare sferica a locasului la cota de reparatie , folosindu-se bolt sferic la cota majorata .
Uzura locasului sferic pentru tija de comanda se constata vizual si se determina cu un calibru vergia . Reconditionarea consta in rectificarea sferica a locasului la cota de reparatii folosindu-se tija de comanda reconditionata la cota majorata .
Uzura suprafetei de fixare a mansonului de declupare se masoara cu un calibru-tampon ; reconditionarea consta in rectificarea plana a ambelor suprafete si folosirea a doua saibe compensatoare .
Deteriorarea filetului gaurilor pentru suruburile de fixare a mansonului de declupare se controleaza cu un sablon . Reconditionarea consta in largirea si gaurirea la cota 6,500 si filetarea la cota majorata M 8 x 1,25 .
Furca de decuplare se rebuteaza cand prezinta rupturi ale bratelor parghiei si fisuri sau rupturi ale corpului parghie .
Carcasa ambreiajului. Pot aparea urmatoarele defecte : fisuri , crapaturi , rupturi , uzura gauri de centrare si abaterea de al planeitate a suprafetei de asezare .
Carcasa cu fisuri ,crapaturi sau rituri se reconditioneaza limitandu-se fisurile sau crapaturile , prin executarea unor gauri cu diametru de 3 mm , la distanta de 10-15 mm de capetele fisurilor , pe o adancime de 4-5 mm ; urmeaza apoi o sudare oxiacetilenica si ajustare prin pilire si frezare pana la nivelul materialului de baza .
Uzura gaurii de centrare se constata prin verificare cu un calibru-tampon ; reconditionarea consta in majorarea prin gaurire la 19 mm si alezarea la cota 19,000-19,018 mm si folosirea unui stift de centrare la cota corespunzatoare .
Abaterea de la planeitate a suprafetei de asezare mai mare de 0,08 mm se reconditioneaza prin strunjirea suprafetei de asezare , pe adancimea de maxim 0,500 mm fara a depasi insa cota de 179,5 mm .
Carcasa ambreiajului se rebuteaza daca prezinta rupturi sau sparturi cu o lungime pe contur mai mare de 100 mm si care cuprind mai mult de doua gauri de prindere ,fisuri si crapaturi care traverseaza doua sau mai multe gauri .

Verificarea ambreiajului sau a partilor componente ale acestuia se face la demontarea completa sau in cazul in care se repara sau se inlocuieste un organ defect .
La montarea ambreiajului se verifica :
-bataia frontala a discului condus la o anumita raza prin introducerea unui dorn in canelurile butucului si fixarea dornului intre doua varfuri de centrare; bataia frontala se citeste pe comparatorul cu cadran . Daca bataia frontala depaseste limitele admise , discul se indreapta cu cheia ;
- echilibarea statica a discului condus cu ajutorul unui dispozitiv. Echilibrarea se realizeaza cu ajutorul unor placute , reducand la minim tendinta de rostogolire a discului , in orice pozitie pe barele dispozitivului ;
- jocul radial si jocul lateral intre flancurile canelurilor a butucului ambreiajului si a arborelui ambreiajului cu ajutorul unei lamele calibrate .
-arcurile de presiune care trebuie sa fie din aceiasi grupa de sortare masurandu-se lungimea in stare libera si lungimea sub sarcina ;

Verificarea discului condus :

-dimensiunile caracteristice pentru reglare si uzuri la ambreiajele cu arc central tip diafragma , dimensiunile caracteristice se verifica atat cu ambreiajul in stare libera cat si sub actiunea unei forte .
Inlocuirea subansamblurilor ambreiajului este conditionata de echilibrarea lor atat individual cat si in stare asamblata .In felul acesta , pozitiile reciproce de asamblare devin strict determinate , fiind evidentiate prin coincidenta unor marcaje de referinta .

Studiul comparativ al autovehiculelor asemanatoare cu cel din tema de proiect

CAP. 2

MEMORIU DE CALCAUL

DETERMINAREA MOMENTULUI DE CALCUL AL AMBREAJULUI

Raportul de transmisie al transmisiei principale:

Raportul de transmitere ale cutiei de viteze:

Masa totala maxima autorizata a autovehicolului: kg

Tipul si dimensiunile anvelopei: 195/70 R150

Pentru ca ambreajul sa transmita momentul maxim dezvoltat de motor fara sa patineze, pe toata durata lui de functionare chiar si dupa uzarea garniturilor de frecare cand valoare fortei de apasare a arcurilor de presiune scade, este necesar ca momentul de frecare al ambreajului sa fie mai mare decat momentul maxim al motorului

Momentul de calcul al ambreajului reprezinta momentul fata de care se dimensioneaza elementele ambreajului.

Acestea se determina cu relatia:

Se adopta

DETERMINAREA DIMENSIUNILOR GARNITURILOR DE FRECARE

Raza exterioara a garniturii de frecare se determina cu relatia:

Se adopta :

i=2- pentru ambreaj monodisc

n_d - numarul discurilor conduse

Pentru autovehicule, valoarea c Se adopta c=0,65.

Deoarece dimensiunile garniturilor de frecare ale ambreiajelor sunt standardizate, se adopta conform STAS 7793-83 valorile superioare cele mai apropiate de valoarea calculata.

Dimensiunile garniturilor de frecare alese din standard sunt:

diametrul exterior al garniturii: D_e=225 mm

diametrul interior al garniturii: D_i=150 mm

grosimea garniturii: g=3,5 mm

Raza exterioara a garniturii de frecare .

Raza interioara a garniturii de frecare:

Raza medie a suprafetei de frecare se determina cu relatia:

DETERMINAREA FORTEI NECESARE DE APASARE A ARCURILOR ASUPRA DISCURILOR DE PRESIUNE

Din conditia ca momentul de calcul al ambreiajului M_c sa fie egal cu momentul de frecare al ambreiajului M_a, relatia de calcul a fortei de apasare asupra discului de presiune este:

   

Se adopta μ=0,3.

- coeficientul ce tine seama de frecarea dintre butucul discului condus si arborele ambreajului.

Pentru ambreaje monodisc c_f=0,90 . 0,95).

Se adopta c_f=0,9.

VERIFICAREA GARNITURII DE FRECARE

a.Verificarea presiunii specifice dintre suprafetele de frecare

Presiunea specifica dintre suprafetele de frecare se determina cu relatia:

Pentru garniturile de frecare din ferodou, valoarea admisibila a presiunii specifice este: p_a=1,5 . 3,5

Deoarece pp_a garniturile rezista la presiune specifica

b. Verificarea la uzura a garniturilor de frecare

Aprecierea solicitarii la uzura a garniturilor de frecare se face utilizand lucrul mecanic specific de frecare la patinare Ls in regimul pornirii de pe loc.

Aceasta se determina cu relatia:

L este lucrul mechanic de freacare la patinare al ambreajului

r_r - raza de rulare a rotilor motoare

r₀ - raza libera a rotii

unde: din 195/70 R15 => H=195 mm

H/B=70 %

D_j=15 inchi

Valoarea admisibila a lucrului mecanic specific la patinare a ambreiajului este:

.

Deoarece L_S<L_Sa, ambreiajul rezista la uzura.

c.  Verificarea ambreiajului la incalzire

Incalzirea ambreiajului se produce numai in timpul patinarii datorita transformarii lucrului mecanic din frecare in caldura. Verificarea la incalzire se face pentru discul cel mai solicitat termic si se apreciaza prin cresterea de temperatura Δτ.

In cazul ambreiajului monodisc verificarea la incalzire se face pentru discul de presiune deoarece discul condus este izolat termic prin garniturile de frecare.

Cresterea de temperatura se determina cu relatia

γ=0,5 - pentru discul de presiune al ambreiajului monodisc

c - caldura specifica a materialului piesei.

Pentru otel sau fonta

Calculul grutatii se face in ipoteza ca discul de presiune este o placa circulara din fonta, iar marginile acesteia trebuie sa le depaseasca pe cele ale garniturii de frecare cu 2.3mm.

m_p - masa piesei care se verifica

unde: ρ - densitatea materialului, pentru fonta

h_p - grosimea discului de presiune.

Se adopta h_p=0,013m.

- acceleratia gravitationala

unde: D_ep,D_ip - diametrul exterior/interior al discului de presiune

Valoarea admisibila a cresterii de temperatura pentru o cuplare la plecarea de pe loc este .

Deoarece Δτ_a<Δτ, ambreiajul rezista la incalzire.

CALCULUL ARCURILOR DE PRESIUNE

Arcurile de presiune ale ambreiajului sunt solicitate dupa un ciclu asimetric cu un coeficient de asimetrie R=0,80,9. Deoarece numarul ciclurilor de solicitare in conditii normale de exploatare nu depaseste 5∙10¹⁵ cicluri, distrugerea arcurilor de presiune nu se produce datorita oboselii materialului. Arcurile de presiune periferice elicoidale sunt arcuri cilindrice din sarma trasa de otel carbon de calitate pentru arcuri, sau otel aliat pentru arcuri si au o caracteristica liniara. Calculul acestora consta in determinarea diametrului sarmei, a diametrului de infasurare, a numarului de spire si lungimea arcului in stare libera.

a. Determinarea diametrului sarmei si a diametrului de infasurare

Se adopta numarul arcurilor de presiune ca multiplu de 3 astfel incat forta de apasare ce revine unui arc sa fie intre Farc= 4080 daN.

Se adopta Farc=80

Se adopta n'_a=9 arcuri.

Forta care este necesara sa o dezvolte un arc este:

O conditie necesara pentru ca manevrarea ambreiajului sa nu fie obositoare pentru conducatorul auto, este ca in momentul in care ambreiajul este decuplat, forta dezvoltata de fiecare arc sa fie cu maxim 10%-25% mai mare decat valoarea corespunzatoare pozitiei cuplate.

Diametrul sarmei arcului se determina din conditia de rezistenta la torsiune a acestuia in pozitia decuplata a ambreiajului cu relatia:

unde:

D - diametrul de infasurare al spirei arcului.

Pentru arcurile elicoidale ale ambreiajelor c

Se adopta c

k-este coeficient de corectie ce depinde de raportul c si se determina cu relatia :

τ_ta - rezistenta admisibila la torsiune a arcului

pentru materialul arcului.

Deoarece dimensiunile pentru sarma trasa din otel pentru arcuri sunt standardizate, se adopta conform STAS 893-67.

Se calculeaza diametrul de infasurare a spirei arcului cu relatia:

d=4,5

D= D=27

b. Determinarea numarului de spire ale arcului de presiune

Din expresia de calcul a sagetii unui arc elicoidal din sarma cu sectiunea circulara rezulta relatia de calcul a numarului de spire active n_s.

G-modul de elasticitate transversala al sarmei arcului

pentru otel de arc.

rigiditatea arcului

- sageata suplimentara corespunzatoare deformatiilor arcului la decuplarea ambreajului

unde: -numarul de discuri conduse

j_d - jocul dintre o pereche de suprafete de frecare necesar pentru decuplarea completa a ambreiajului.

j_d=0,75 . 1,5 mm pentru ambreiaje monodisc .

Se adopta

j' - cresterea grosimii discului condus datorita elementului elastic axial.

j'=0,51,5 mm .

Se adopta

Numarul de spire trebuie sa fie un numar multiplu de 0,5 si mai mare decat 6. Se adopta n_s=8 spire. Deoarece spirele de la capatul arcului nu sunt spire active, numarul total de spire va fi:

Fig. 1.   Jocurile dintre discurile ambreiajului decuplat

Fig. 2. Caracteristica elastica a arcului de presiune

c.  Determinarea lungimii arcului in stare libera

Se determina cu relatia:

unde L₁ - lungimea arcului comprimat in pozitia decuplata a ambreiajului.

sageata arcului corespunzator pozitiei cuplate

- determina din conditia distanta dintre spire in starea comprimata a arcului sa fie j_S=1 mm cu relatia

fig.3   Arcul de presiune elicoidal

Pentru a se evita flambajul arcurilor de presiune se recomanda ca

Deoarece arcurile rezista la flambaj.

d. Determinarea coeficientului de siguranta al ambreiajului dupa uzarea garniturilor

Datorita uzarii garniturilor de frecare arcurile de presiune se desting mai mult si forta de apasare scade de la valoarea la valoarea .

Momentul de frecare al ambreiajului dupa uzarea garniturilor de frecare este:

unde:

unde:

unde: f - sageata corespunzatoare arcului in pozitia cuplata a ambreiajului

Δu - destinderea corespunzatoare uzurii tuturor garniturilor de frecare pana la limita maxima admisibila

unde: Δu₁ - uzura admisibila pentru o garnitura de frecare,

Se adopta .

Coeficientul de siguranta al ambreiajului dupa uzarea garniturilor de frecare este:

Deoarece reulta ca ambreiajul va transmite fara patinare momentul motor si dupa uzarea garniturilor de frecare.

e.  Determinarea lucrului mecanic necesar debreierii

Lucrul mecanic necesar debraierii este lucrul mecanic produs de fortele elastice pentru comprimarea arcurilor de presiune cu sageata si se determina cu relatia:

unde: - randamentul mecanismului de actionare. .

Se adopta .

Valorile recomandate ale lucrului mecanic necesar debraierii stabilite astfel incat sa nu apara o solicitare intensa a conducatorului auto sunt de: pentru autoutilitara. Valoarea L_d determinata se incadreaza in limitele recomandate.

CALCULUL ARBORELUI AMBREAJULUI

Arborele ambreiajului este supus solicitarii de torsiune cu un moment egal cu momentul de calcul al ambreiajului si solicitari de intindere si forfecare la nivelul canelurilor de-a lungul carora culiseaza discul condus.

Fig 4. Arborele ambreiajului

Din conditia de rezistenta la torsiune se determina diametrul interior al arborelui ambreiajului cu relatia:

unde: - rezistenta admisibila la torsiune.

Materialul din care se confectioneaza arborele ambreiajului este otel aliat pentru cementare 21MoCr12 STAS 791-80.

Acesta are .

Deoarece arborii canelati au dimensiuni standardizate, se alege din STAS 1770‑68 urmatoarele dimensiuni:

diametrul interior al canelurii d_i=2,6 [cm]

diametrul exterior al canelurii d_e=3,2 [cm]

numarul de caneluri z=10 caneluri

latimea canelurii b=0,4 [cm]

Verificarea la strivire a canelurilor arborelui ambreiajului se face cu relatia:

unde: l - lungimea butucului discului condus. Pentru conditii obisnuite de exploatare l=d_e

h - inaltimea canelurii arborelui

Rezistenta admisibila la strivire pentru canelurile arborelui ambreiajului este: . Deoarece rezulta ca arborele rezista la strivire.

Verificare la forfecare pentru canelurile arborelui ambreiajului se face cu relatia:

Rezistenta admisibila la forfecare pentru arborele ambreiajului este .

Deoarece rezulta ca arborele ambreiajului rezista la forfecare.

CALCULUL DISCURILOR AMBREAJULUI

f.  Calculul elementului de fixare si ghidare ale discurilor de presiune

Discul de presiune este solidar la rotatie cu volantul motorului, avand in acelasi timp posibilitatea deplasarii axiale. Legatura dintre acesta si volant se face prin intermediul carcasei ambreiajului.

Carcasa ambreiajului este prevazuta cu mai multe ferestre in care patrund niste rezeme prelucrate pe discul de presiune.

Fig5. Elementele de fixare si ghidare ale

discului de presiune in coroana ambreiajului

Calculul elementelor de fixare si ghidare consta in verificarea la strivire a suprafetelor de contact dintre discul de presiune si carcasa. Presiunea specifica in acest caz se determina cu relatia:

unde: R - raza cercului pe care sunt dispuse reazemele discului de presiune

Se adopta R=10,5 [cm].

z - numarul de reazeme;

Se adopta z=6 reazeme.

A - aria unei suprafete de contact solicitata la strivire

Se adopta l=1,5 [cm].

Se adopta a=0,3 [cm].

Valoarea rezistentei admisibile la strivire conform literaturii de specialitate este . Deoarece rezulta ca elementele de fixare si ghidare rezista la strivire.

g. Calculul discului condus

Calculul niturilor de fixare a discurilor propriu-zise de butuc

Niturile de fixare a discului propriu-zis pe flansa butucului sunt confectionate din OL38 si sunt solicitate la forfecare si strivire.

Verificarea niturilor la forfecare se face cu relatia:

unde: r_n - raza cercului pe care sunt dispuse niturile de fixare; se recomanda r_n=5 . 8 [cm]

Se adopta .

- diametrul niturilor; se recomanda

Se adopta .

z_n - numarul de nituri; se recomanda

Se adopta

Valoarea rezistentei admisibile la forfecare pentru niturile de fixare este . Deoarece rezulta ca niturile de fixare rezista la forfecare.

Verificare niturilor la strivire se face cu relatia:

Se adopta .

Rezistenta admisibila la strivire pentru niturile de fixare este

Deoarece rezulta ca niturile de fixare rezista la strivire.

Calculul arcurilor elementului elastic suplimentar

Arcurile elementului elastic suplimentar sunt arcuri elicoidale si au rolul de a reduce rigiditatea transmiterii in scopul prevenirii socurilor. Totodata acestea contribuie la evitarea rezonantei la frecvente inalte ale oscilatiilor de torsiune din transmisie.

Conditia pentru o functionare corespunzatoare a elementului elastic suplimentar este ca momentul de torsiune necesar pentru comprimarea arcurilor acestora pana la opritori, sa fie egal cu momentul produs de forta de aderenta a rotilor motoare pe un drum uscat cu coeficinetul de aderenta , redus la arborele ambreiajului in treapta I-a de viteza.

La automobile arcurile utilizate la elementul elastic suplimentar au urmatoarele caracteristici:

diametrul sarmei arcului: d=3,0 . 4,0 [mm]

Se adopta d=3,0 mm.

diametrul spirei arcului: D=14 . 19 [mm]

Se adopta D=14 mm.

numarul total de spire ale arcului n_s=6 spire.

numarul arcurilor elementului elastic suplimentar: z_e=6 . 8 pentru D_e<250 mm

Se adopta z_e=8, pentru ca diametrul exterior este 250 mm.

Montarea arcurilor in butucul discului se face pretensionat prin comprimare cu o sageata de 10-13 % din lungimea libera a arcului.

CALCULUL MECANISMULUI DE ACTIONARE

Schema mecanismului de actionare este

1 - Carcasa ambreiajului

2 - Disc de presiune

3 - Parghii de debraiere

- Rulment de presiune

5 - Furca de decuplare

6 - Dispozitiv de reglare a jocului dintre rulmentul de presiune si parghiile de debraiere

7 - Cablul de actionare al ambreiajului

8 - pedala ambreiajului

Fig 6. Schema mecanismului de actionare al ambreiajului

a. Calculul fortei de actionare a pedalei ambreajului

Raportul de transmitere al mecanismului de actionare mecanica se determina cu relatia:

   

unde: i_p - raportul de transmitere al parghiilor de debraiere

i_t - raportul de transmitere al pedalei si furcii ambreiajului

a=150 mm, b=30 mm, c=100 mm, d=25 mm, e=50 mm, f=25mm

;

Se adopta: a=150 mm ; b=30 mm ; c=100 mm ; d=25 mm ; e=50 mm ; f=25 mm.

Randamentul mecanismelor de actionare mecanice ale ambreiajului este conform recomandarilor din literatura de specialitate .

Se adopta .

Forta de actionare a pedalei ambreiajului se determina cu relatia:

Valorile recomandate in literatura de specialitate pentru forta la pedala este de pentru autoutilitara.

b. Calculul cursei pedalei de actionare

Cursa pedalei de actionare a ambreiajlui se determina cu relatia:

unde: s₁ - cursa libera a rulmentului de presiune, .

Se adopta s₁=2 mm.

Valorile recomandate in literature de specialitate pentru cursa pedalei ambreajului sunt:

s=150 . . .180 mm pentru autoutilitara.

BIBLIOGRAFIE

Gh.Fratila-Calculul si constructia automobilelor E.D.P. 1977

Untaru- Automobile E.D.P. 1968

Stoicescu A.P.-Dinamica autovehiculelor vol.I  Ed. U.P.B. 1973

A.Tudor,I.Marin-Ambreiaje si cuplaje de siguranta cu frictiune.Indrumar de

proiectare I.P.B.1985

Inufa Katalog

Ligia Petrescu-Elemente de grafica computerizata-AutoCAD-U.P.B. 1998

Ligia Petrescu-Grafica inginereasca U.P.B. 1997

George Dragomir-Calculul si constructia autovehiculelor (notite de curs)