Fabricarea Utilajului Petrolier și Petrochimic

Capitolul 1

FABRICAREA PIESELOR DE TIP ARBORE

1.1. Forme constructive, materiale şi condiţii tehnice

In clasa pieselor tip arbore sunt incluse piesele la care suprafeţele principale sunt cilindrice exterioare, iar lungimea este mult mai mare decât dimensiunea maximă transversală. Suprafeţele laterale ale arborilor pot fi şi suprafeţe conice sau suprafeţe profilate (caneluri, danturi evolventice, etc.) şi pot conţine alezaje cu axa perpendiculară pe axa arborelui sau canale de pană. Pe suprafeţele frontale ale arborilor pot exista găuri coaxiale sau necoaxiale cu axa arborelui. Există şi construcţii la care piesele de tip arbore au alezaje (cilindrice sau profilate) coaxiale cu suprafeţele exterioare (arbori tubulari).

In funcţie de particularităţile formei constructive piesele de tip arbore se pot grupa în : arbori drepţi (netezi, cu trepte într-un sens, cu trepte în ambele sensuri), arbori cotiţi şi arbori cu came, aşa cum este ilustrat în tabelul 1.1.

După raportul dl (l este lungimea totală iar d este diametrul celei mai lungi trepte) arborii pot fi:

1 arbori rigizi la care12...8≤dl;

2 arbori nerigizi la care 12>dl;

Această clasificare prezintă importanţă pentru alegerea schemelor de bazare şi fixare în timpul prelucrării, deoarece arborii rigizi se pot prelucra fără reazeme suplimentare intermediare (prindere numai în universal pentru 3≤dl sau în universal şi vârf pentru 123≤<dl) iar în cazul arborilor nerigizi sunt necesare reazeme intermediare (lunete fixe sau de urmărire).

Gheorghe Drăghici

Tabelul 1.1. Clasificarea arborilor

Nr. crt.

Denumirea

Schiţa

1

Arbori drepţi

netezi

cu trepte într-un sens

cu trepte în ambele sensuri

2

Arbori cotiţi

3

Arbori cu came

Piesele de tip arbore se pot executa practic din orice material. Ponderea o deţin arborii din oţeluri de tipul: oţeluri carbon de uz general (care nu se tratează termic), oţeluri carbon de calitate şi oţeluri aliate din clasa structurală perlitică la care se pot aplica fie tratamente termochimice (în special carburare) fie tratament termic de îmbunătăţire urmat eventual de călire superficială în anumite zone. Ca semifabricate pentru arborii din oţel se folosesc cele deformate plastic la cald (laminate, forjate, matriţate) sau deformate plastic la rece (tragere, extrudare) în funcţie de forma şi dimensiunile piesei şi volumul producţiei

Pentru arbori cotiţi şi arbori cu came se utilizează din ce în ce mai frecvent fonte modificate cu grafit nodular (fonte de înaltă rezistenţă), ceea ce permite realizarea semifabricatelor prin turnare cu forma şi dimensiunile apropiate de cele ale piesei finite, reducându-se astfel adaosurile de prelucrare mecanică.

Condiţiile tehnice se referă la precizia dimensională, calitatea suprafeţei, tratamente termice şi caracteristici mecanice

Din punct de vedere al preciziei dimensionale cele mai severe prescripţii se referă la suprafeţele ce formează ajustaje cu piese de tip alezaj; în mod uzual se prevăd precizii corespunzătoare claselor 7…9 ISO, iar pentru condiţii speciale clasa 6 ISO. Abaterile de formă (ovalitate şi conicitate) trebuie să nu depăşească 0,2…0,4 din toleranţa la diametrul respectiv, necoaxialitatea treptelor trebuie să 6

Fabricarea pieselor de tip arbore

fie mai mică de 0,01…0,02 mm, iar abaterea de la rectilinitate se limitează la 0,005…0,03 mm/m.

Rugozitatea suprafeţelor este în concordanţă cu precizia dimensională; pentru suprafeţele care formează ajustaje se prescrie uzual Ra = 1,6…0,4 μm, iar pentru suprafeţele libere Ra = 3,2…6,3 μm. In cazul suprafeţelor pe care se realizează etanşare cu ajutorul garniturilor, rugozitatea se prescrie Ra = 0,8…0,4 μm, indiferent de precizia dimensională.

La suprafeţele supuse fenomenelor de uzare se poate prescrie durificarea prin: tratamente termochimice, călire superficială, ecruisare superficială, cromare dură etc., în funcţie de tipul materialului şi de condiţiile de exploatare.