Mașini și organe de mașini

1.Lagare cu rostogolire. Materiale si tehnologie:Materiale:Inelele si corpurile de rulare se executa din otel aliat cu crom (Mn, Ni, în cantitati mai mici). Aceste oteluri sunt standardizate în STAS 1456 / 1 în 3 categorii. În ultimul timp s-au realizat rulmenti din mase plastice, însa pentru sarcini mai mici. S-au realizat rulmenti cu cai de rulare metalice si corpuri de rulare din mase plastice sau din materiale ceramice (nitrura de siliciu), numiti si rulmenti hibrizi. Coliviile se executa din otel, bronz si din mase plastice (ebonita, poliamide). Tehnologie: Inelele se executa în functie de marime prin forjare, laminare dintr-un material forjat în prealabil sau prin turnare centrifugala. Se pot executa si prin taiere din teava. Inelele în stare bruta se prelucreaza pe strung pâna la dimensiuni finale. Se calesc în ulei la temperatura de 820o , se face o revenire înalta si apoi rectificarea la dimensiuni finale cu tolerantele respective. Duritatea HRC = 58…65 Corpurile de rulare: 1.Bilele se executa prin matritare la rece pentru 20 mm si la cald pentru 20 mm. Apoi se face o rectificare initiala pentru înlaturarea crustei si pregatire pentru tratamentul termic. Se calesc si prin revenire se obtine o duritate HRC = 60 –65. Dupa tratament se face o rectificare finala, folosindu-se niste placi pe care se aseaza o pasta de rectificat (ulei - substante compuse). Apoi urmeaza lustruirea care se face în tobe cu deseuri de piele. Dupa lustriure se face montarea bilelor în asa fel ca într-un acelasi rulment bilele sa nu difere mai mult de (2…5) m. 2.Rolele cilindrice se executa pe strung automat direct din bara, dupa care urmeaza aceleasi faze. Rolele conice au o tehnologie apropiata de bile: matritare, recoacere, tratament termic, lustruirea, sortare. 3.Coliviile se executa din table de otel prin stantare, bronz prin turnare,

mase plastice prin injectare.

2.Solicitarile corpului de rulare (bile): Între corpurile de rulare si inele, contactul are loc teoretic într-un punct la bile si la role butoias, sau pe linii la celelalte corpuri. Din cauza deformatiilor elastice, contactul are loc pe niste suprafete de contact mici în raportul cu dimensiuni corpurilor de rulare. Tensiunile se numesc tensiuni de contact local si studiul lor a fost facut pentru prima data de Hertz în baza urmatoarelor ipoteze: -corpurile de rulare sunt omogene, izotrope si perfect elastice; -solicitarea se mentine tot timpul în domeniul elastic; -suprafata de contact este foarte mica în raport cu dimensiunile corpurilor de rulare; -forta este perpendiculara pe suprafata de contact, deci nu exista forte tangentiale; -nu exista lubrefiant între suprafete , iar suprafata de contact nu este plana, dar este aplatisata. Aplicarea acestui studiu în cazul bilelor se prezinta astfel (fig.9.10): Notam diametrul bilei cu db, cu rc –raza caii de rulare si Ri, Re razele de curbura ale cailor de rulare. Aceasta suprafata a fost calculata de Hertz. Repartizarea tensiunilor este spatiala si are forma unui elipsoid (z):

3.Frecarea suplimentara de alunecare. Repartizarea sarcinii pe elem de rulare. Cazul rulmentilor radiali cu un singur rand de bile: Cunoasterea repartizarii sarcinii exterioare este necesara pentru a determina forta maxima care revine unui corp de rulare, rspectiv inelului, în scopul dimensionarii sau verificarii corpului de rulare sau inelului. Forta F nu se repartizeaza decât pe partea inferioara a rulmentului (fig.9.8).

Forta F se repartizeaza în mod inegal. Forta cea mai mare revine bilei 1 care este chiar pe directia fortei z 360 Ipoteze de calcul:- toate bilele au aceeasi forma si aceleasi dimensiuni (exact); -nu exista lubrefianti între bile si inel; -nu exista joc radial între bile si inel; -bilele sunt executate din material omogen, izotrop si sunt elastice; - inelele si carcasa se considera rigide.

4.Scheme speciale de montaj. Montajul cu strangere varianta in O: de obicei rulmentii radial-axiali cu bile sau cu role conice care se monteaza perechi. Pentru transmiterea reactiunilor este necesara strângerea inelelor cu ajutorul unor asamblari filetate, montate pe carcasa sau pe arbore. Montajul în “O” (fig.9.16)

Se recomanda pentru rezemarea arborilor cu forte în consola. Denumirea montajului provine de la forma descrisa de normalele la axele corpurilor de rostogolire, aproximativ litera O. Fortele axiale suplimentare Faxs a si Faxs b ,au sensuri diferite fata de cele de la montajul în X. Calculul fortelor axiale preluate de fiecare rulment se face cu acelasi rationament, descris la montajul în X. Conditii generale de pastrare si montaj: - înainte de montaj trebuie feriti de coroziune si ruginire. -se recomanda ca rulmentii sa fie mentinuti în ambalajul fabricii pâna in momentul montarii. -Din punct de vedere al montajului: -Se vor evita la montaj întepenirile si blocarile corpurilor de rulare. -Se va asigura perfecta centricitate a arborelui cu gaurile carcasei –se recomanda ca gaurile sa se dea dintr-o singura trecere si cu aceeasi scula; Fixarea pozitiei axiale a arborelui se face numai cu un singur rulment, de regula montat la jumatatea arborelui sau la rulmentul (lagarul cel mai încarcat). - daca se monteaza un rulment axial, atunci toti rulmentii radiali trebuie sa aiba posibilitatea deplasarilor axiale. -se va asigura deplasarile sau dilatarile axiale ale arborelui – deci unul din rulmenti trebuie sa aiba posibilitatea deplasarilor axiale. -trebuie sa se asigure ungerea suficienta a rulmentilor. -rulmentii radiali axiali se vor monta perechi

5.Alegerea rulmentilor: Se face pa baza capacitatii dinamica de încarcare, adica pe baza capacitatii rulmentului de a suporta sarcini exterioare în timpul rotirii sale, fara sa apara pe unul din inele semne de oboseala. Se apreciaza prin asa numita durabilitate a rulmentului sau a unei grupe de rulmenti. Prin durabilitatea unui rulment se întelege timpul exprimat în [rot] sau în [ore functionare la turatie constanta], pâna la care nu apar pe rulment semne de oboseala (gropite). Durabilitatea unie grupe de rulmenti – aparent identici se exprima tot prin numarul de rotatii sau numarul de ore functionale la turatie constanta, efectuate de 90% din numarul de rulmenti ai grupei, fara aparitia primelor semne de oboseala. Capacitatea dinamica de încarcare de baza a rulmentilor radiali se defineste(STAS 7160) ca sarcina pur radiala de valoare si directie constante, la care o grupa de rulmenti aparent identici, cu inelul interior rotativ (exterior fix), ating durabilitate de 1 milion de rotatii, fara aparitia vreunui semn de oboseala. Capacitatea de încarcare dinamic pentru rulmenti axiali se exprima prin sarcina pur axiala de marime si directie constante, la care rulmentii sau grupa de rulmenti axiali aparent identici, cu inelul de fus rotativ, atinge durabilitatea de 1 milion de rotatii, fara sa apara semne de oboseala. Sarcina echivalenta F este sarcina pur radiala la rulmentii radiali si pur axiala la rulmentii axiali de marime si directie constante, la care un rulment radial cu inelul interior rotativ, respectiv un rulment axial cu inelul de fus rotativ atinge aceeasi durabilitate, ca si în conditiile reale de functionare. Expresia sarcinii echivalente F depinde de felul rulmentilor. Pentru rulmentii radiali cu bile: F XFr Y Fa în care: X= coeficient radial; Fr = sarcina radiala; Fa = sarcina axiala; Y=coeficient axial si are semnificatie de a transforma sarcina axiala în sarcina radiala. Valorile lui X si Y se dau în tabele în functie de Fa/Fr Având forta echivalenta F si avînd durabilitatea L se poate calcula capacitatea de încarcare dinamica si apoi din catalog sa se aleaga pentru tipul respectiv de rulmenti, rulmentul corespunzator (pentru diametrul fusului). Pentru rulmentii axiali formlulele de baza sunt aceleasi cu deosebirea notarii: Fa XFr YFa - X, Y aceleasi semnificatii, dar au alte valori.