Proiect CCA II [PDF]

Zitiervorschau

FAC. DE INGINERIE MECANICĂ Dep. de Autovehicule şi Inginerie Mecanică

PROIECT la Construcţia şi calculul automobilelor – II Tema: Punte rigida cu 3 brate Suspensie Autofurgon

Student: Barbu Theodor Cristian Secţia AR - ZI Anul IV, grupa 1192 Îndrumător: prof.dr.ing. Ovidiu CÂMPIAN

Anul universitar 2012-2013 Semestrul I

1 STUDIU DE NIVEL PRIVIND MECANISMELE DE GHIDARE A ROŢILOR

1.1 FUNCŢIUNILE SUSPENSIEI Suspensia automobilului este destinată să atenueze sarcinile dinamice ce se transmit de ladrum să imprime oscilaţiilor caracterul dorit şi să transmită forţele care acţionează asupra roţilor şi cadrului

Fig 1 Suspensia Oscilaţiile ce apar la trecerea automobilului peste neregularităţile drumului influenţeazăcalităţile tehnice de exploatare ale acestuia, în primul rând caracterul de mers lin al acestuia,calităţile de tracţiune , stabilitatea ,maniabilitatea şi durabilitatea.Suspensia automobilelor este compusă din elementele elastice, dispozitivele de ghidare,şi elementele de amortizare.Elementele elastice contribuie la micşorarea sarcinilor, idnamice verticale, provocândoscilaţiile caroseriei de amplitudine şi frecvenţe cat mai suportabile pentru pasageri şi care să nudăuneze încărcăturii care se transportă.Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forţelor dintre roţi şi drum,şi momentele acestor forţe la caroserie, determinînd şi caracterul deplasării roţilor in raport cucaroseria automobilului şi in raport cu drumul.Oscilaţiile ce apar la trecerea automobilului peste neregularităţile drumului influenţeazăcalităţile tehnice de exploatare ale acestuia, în primul rând caracterul de mers lin al acestuia,calităţile de tracţiune, stabilitatea, maniabilitatea şi durabilitatea. Condiţiile principale pe care trebuie să le îndeplinească suspensia unui automobil sunturmătoarele: -Să aibă o caracteristică care asigură un confort corespunzător, cu înclinări transversale redusefără lovituri în tampoanele limitatoare şi cu o stabilitate bună -Să aibă o caracteristică care asigură un confort corespunzător, cu înclinări transversale redusefără lovituri în tampoanele limitatoare şi cu o stabilitate bună -Să asigure transmiterea forţelor orizontale şi a momentelor reactive de la roată la caroserie.

-Să aibă o durabilitate indelungată elementele elastice, care fac parte din elementele cele maisolicitate ale automobilului. -Să aibă o greutate minimă Pentru asigurarea unui comfort corespunzător, parametrii suspensiei trebuie să fie aleşiţinăndu-se seama de anumite condiţii şi anume: -Frecvenţa oscilaţiilor proprii pentru autoturisme să fie de 50-70 oscilaţii pe minut. Frecvenţaoscilaşiilor proprii depinde de săgeata statică a suspensiilor şi a pneurilor şi poate fideterminată cu relaţia: ν =300/√f [oscilaţii/minut] în care f=fs+fp [cm] este săgeata statică datorită suspensiei fs şi pneurilor fp. -Rigiditatea elementelor elastice a suspensiei să fie pe cât posibil mai reduse pentru a rezultafrecvenţe proprii mici -Amortizarea oscilaţiilor trebuie să fie suficientă astfel încât după o perioadă amplitudinile săse micşoreze de 3 până la 8 ori -Indicele de bază al mersului lin al unui automobil este valoarea medie pătratică aacceleraţiilor verticale măsurate în locuri caracteristice.(STAS 6926/13-74) Suspensia cu arcuri in foi semieliptice dispuse longitudinal cu caracteristica neliniara. Suspensia cu arcuri in foi cu caracteristica neliniara se utilizeaza mai ales la puntea din spate a autocamioanelor.

Fig 2 Suspensia din spate cu arc suplimentar La sarcini mari, incepe sa lucreze si arcul secundar 2, care se sprijina pe suporturile 1 ale cadrului. Ea se compune din arcul principal 3 ce lucreaza singur la sarcini mici si mijlocii.

Suspensia cu arcuri in foi semieliptice dispuse longitudinal

Fig. 3 Suspensia cu arcuri in foi semieliptice dispuse longitudinal Arcul in foi 6 este dispus longitudinal fata de cadru. Un capat al arcului este fixat printr-un bolt de articulatie, iar celalalt prin intermediul cercelului 12 care permite arcului sa se deformeze sub actiunea sarcinii. Puntea din fata a arcului este in legatura cu cadrul prin intermediul unui bolt de articulatie, iar partea din spate prin intermediul cercelului 12. Pentru limitarea cursei arcului este prevazut tamponul de cauciuc 15. Amortizarea oscilatiei este asigurata de amortizoarele hidraulice telescopice cu dublu efect. Suspensie pasiva- sub aceasta denumireputem include toate sistemele de suspensie conventionale/traditionale. Principala caracteristica a acestora este aceea ca odata instalate pe masina, parametrii suspensiei (duritate, garda la sol) nu pot fi controlati din exterior. Toate arcurile si amortizoarele traditionale sunt considerate elemente de suspensie pasiva. Suspensii reactive- toate sistemele de suspensie traditionale sunt de asemenea reactive. cand o roata trece peste o denivelare, schimbarea de pozitie a acesteia determina suspensia sa se comprime sau sa se extinda, ca raspuns. Intr-un mod asemanator, virarea, franarea sau acceleratia determina miscari ale suspensiei, permitand caroseriei sa se incline lateral sau pe fata/spate. In acest grup putem include sisteme de suspensie ce sunt capabile sa controleze garda la sol in functie de schimbarile in greutate sau in fortele aerodinamice. Suspensia semi-activa- la o suspensie activa, cantitatea de energie necesara pentru reglare continua poate deveni prea mare. In cazul unei roti independente, mecanismul de ghidare trebuie sa asigure doar miscarea de saltare; aceasta miscare sus-jos va fi folosita pentru comprimarea arcului, celelalte grade vor trebui anulate; anularea gradelor de libertate nedorite se face prin utilizarea unor mecanisme cu bare cat mai rigide pe directiile pe care trebuie sa se anuleze miscarea, acestea preluand fortele ce apar la roti si transmitandu-le caroseriei.

Fig. 4 Suspensia puntii fata a autoturismelor Dacia Suspensie traditionala- in aceasta configuratie amortizorul nu este o parte structurala a sistemului de suspensie. Aceasta inseamna ca daca ar fi stricat sau chiar ar lipsi, este totusi posibil ca masina sa poata fi condusa pana la primul service pentru a fi reparata. In aceasta situatie pozitia rotii precum si inaltimea sasiu si sosea va ramane la fel. La sistemmul traditional de suspensie amortizorul si arcul sunt intotdeauna montate separat. Cele mai des intalnite solutii de fixare a amortizorului sunt: - Tip bucsa/bucsa; - Tip bucsa/tija filetata; - Tip tija filetata/tija filetata; - Tip tija filetata/tip suport U.

1.2 FUNCŢIUNILE MECANISMULUI DE GHIDARE Principalele functiuni ale mecanismului de ghidare sunt: - Trebuie sa realizeze o legatura corecta a rotilor sau senilelor cu caroseria, trebuie sa permita anumite grade de libertate si sa ingradeasca altele; - Sa diminueze vibratiile din ecartament; - Sa mentina unghiul de cadere cat mai aproape de valorile optime; - Sa permita diminuarea miscarilor de tangaj; - Sa asigure o pozitie ridicata a centrului instantaneu de ruliu al caroseriei pentru ca efectul de ruliu sa fie diminuat.

1.3 GEOMETRIA DIRECŢIEI ŞI POSIBILITĂŢI DE REGLARE Destinatia sistemului de directie- sistemul de directie serveste la modificarea directiei de deplasare a automobilului. Schimbarea directiei de mers se obtine prin schimbarea planului rotilor de directie in raport cu planul longitudinal al autovehiculului.

1.3.1 Unghiurile roţii Unghiul de cadere- exprima inclinarea transversala a rotii in raport cu verticala; unghiurile de cadere a rotilor de pe aceeasi punte trebuie sa fie egale. Unghiul de convergenta- arata abaterile unghiulare ale planului longitudinal de simetrie ale rotilor fata de axa masinii. Valorile obtinute la masurarea convergentei nu trebuie sa difere in functie de incarcatura vehiculelor; diferentele mari sunt semnele unor jocuri in timoneria sistemului de directie. Unghiul de inclinare transversala a pivotului fuzetei- se formeaza intr-un plan perpendicular pe directia de deplasare a masinii intre verticala si axa pivotului. Unghiul de inclinare longitudinala a pivotului fuzetei- reprezinta inclinarea spre fata masinii a axei pivotului. El trebuie sa aiba valori egale la cele doua roti admitandu-se diferente foarte mici. Unghiurile maxime cu care se rotesc rotile directoare pornind de la pozitia neutra se numeste unghi de bracaj. Roata din interiorul virajului parcurge un unghi mai mare decat cealalta.

1.3.2 Unghiurile pivotului Unghiul de inclinare longitudinala a pivotului β (unghiul de fuga), reprezinta inclinarea longitudinala a pivotului si se obtine prin inclinarea pivotului in asa fel incat prelungirea axei lui sa intalneasca calea dintr-un punct A, situat inaintea punctului B de contact al rotii. Unghiul de inclinare longitudinala a pivotului face ca, dupa bracare, rotile de directie sa aiba tendinta de revenire la pozitia de mers in linie dreapta.

Fig. 5 Schema virajului unui automobil si unghiul de cadere

Reactiunile laterale dintre pneu si cale apar mai frecvent in urma actiunii asupra automobilului a unor forte centrifuge; de aceea momentul de stabilizare realizat prin inclinarea longitudinala a pivotului este proportional cu patratul vitezei si poarta denumirea de moment stabilizator de viteza. La automobilele cu puntea rigida, valoarea unghiului β este de 3-9°, iar la cele cu roti cu suspensie independenta de 1-3°30’. Unghiul de inclinare transversala (laterala) a pivotului Ϭ da nastere la un moment stabilizator care actioneaza asupra rotilor bracate. La bracare, datorita unghiului de inclinare transversala, rotile tind sa se deplaseze in jos. In cazul unei bracari de 180°, aceasta deplasare ar avea valoarea egala cu hmax, dar deoarece acest lucru nu este posibil, intrucat roata se sprijina pe drum, rezulta o ridicare a pivotului, respectiv a puntii din fata si a cadrului.

Rezultă, deci, că la bracarea roţilor de direcţie trebuie învins momentul de stabilizare ceapare datorită unghiului δ, necesitând pentru aceasta o creştere a efortului la volan, şi respectiv, oînrăutăţire a manevrabilităţii automobilului.

1.3.3 Deportul pneumatic, longitudinal şi transversal Analiza gradelor de libertate necesare unei roti/punti rigide, se realizeaza de catre mecanismul de ghidare prin preluarea fortelor si momentelor corespunzatoare acestor grade de libertate ce trebuie ingradite, rezulta mecanismul de ghidare trebuie sa fie suficient de rezistent pentru a prelua fortele maxime ce pot aparea in timpul deplasarii. Deportul- aduce complicatii mari constructive, deoarece punctul de aprindere al portfuzetei de bratele mecanismului de ghidare trebuie impins mult in roata.

1.4 TIPURI DE MECANISME DE GHIDARE STUDIATE Punti rigide si punti articulate.

1.4.1 Exemple de mecanisme de ghidare studiate

Fig. 6 Punte rigida cu trei brate

1.4.2 Analiza comparativă: avantaje – dezavantaje Punte rigida- suspensie independenta Sistemele de suspensie cu punte rigida inseamna ca rotile opuse sunt fixate intre ele printr-o bara rigida. In acest fel, cand, pe o parte a caroseriei, distanta dintre roata si caroserie se modifica, pe partea opusa aceeasi distanta se modifica la fel de mult, insa in sens opus. In configuratia cu suspensie independenta, rotile suunt fixate de sasiu printr-un sistem articulat ce permite uneia sa se ridice si sa coboare independent de cealalta. Acest sistem asigura stabilitate mai buna, confort marit si contact mai ferm intre roti si drum. Punte rigida: - Avantaje: - cost scazut, durata de viata mai mare; - Dezavantaje: - directie imprecisa, contact imperfect mai mare intre roata si drum. Suspensie independenta: - Avantaje: - contact mult imbunatatit intre roata si drum; confort ridicat; - Dezavantaje: - cost mai mare, solutie constructiva mai complexa.

1.5 ANALIZA CINEMATICA A MECANISMULUI DE GHIDARE ALES

Fig. 7 Schema cinematica punte rigida cu trei brate Realizaţi cu rigla şi compasul, la scara 1:10 (1:20 pentru autovehicule de mari dimensiuni), schema mecanismului indicat prin temă. Desenaţi minim trei poziţii (de echilibru, jos şi sus), schematizând inclusiv roata şi caroseria. Verificaţi ca în poziţiile extreme roata să nu izbească de caroserie. Pentru fiecare poziţie indicaţi unghiul de cădere (roţi independente) sau de fugă (roţi dependente) sau de bracare (la mecanismele de corelare).

1.5.1 Comportamentul la săltare Indicaţi modul în care se modifică unghiul de cădere şi ecartamentul la săltare (atunci când roata cade într-o groapă sau trece peste o denivelare). Indicaţi cursa maximă a roţii în sus şi în jos.  Pentru mecanismele de ghidare MacPherson şi cu braţe transversale inegale realizaţi desenul ca vedere din faţă.  Pentru mecanismele de ghidare a punţii rigide realizaţi desenul ca vedere din stânga. Consideraţi că ambele punţi urcă sau coboară simultan cu aceeaşi distanţă.  Pentru mecanismele de corelare a poziţiei roţilor directoare realizaţi desenul ca vedere de sus.

1.5.2 Comportamentul la ruliu Indicaţi modul în care se modifică unghiul de cădere şi ecartamentul la ruliu (rotiţi imaginar caroseria cu câteva).

1.5.3 Poziţia centrului instantaneu de ruliu (sau tangaj) al punţii Stabiliţi poziţia centrului instantaneu de ruliu (pentru mecanismul de ghidare a roţilor independente) sau de tangaj (pentru mecanismul de ghidare a roţilor dependente).

1.6 POSIBILITĂŢI DE REGLARE A GEOMETRIEI DIRECŢIEI (UNGHIURILE ROŢII ŞI PIVOTULUI) Pentru a intelege aceasta conditie, este mai bine sa consideram viteza de rulare a rotii una foarte mica, fara interferente; in aceasta situatie nu exista forte perturbatoare ce actioneaza asupra vehiculului, cum ar fi forta centrifuga, impingerea laterala datorata vantului, forte acceleratoare datorate cuplului motor. O conditie esentiala, pentru a prevenii ca roata sa fie supusa franarii laterale ce ar fi foarte daunatoare pneului, este ca, atunci cand urmeaza traiectoria impusa, aceasta trebuie sa fie perfect perpendiculara pe raaza curbei.

2 STUDIU DE NIVEL PRIVIND SUSPENSIA Scrieţi 2-3 pagini despre tipul de mecanism indicat prin temă (de suspensie, de direcţie sau de frânare) specific tipului de autovehicul indicat prin temă (autoturism, autocamion, autobuz, etc). Exemplificaţi cu desene şi fotografii minim trei soluţii constructive de acelaşi tip cu cel indicat prin temă. Poziţionaţi principalele părţi componente şi indicaţi-le denumirile corecte. Prezentaţi modul de funcţionare. Clasificarea suspensiilor cu roti dependente si suspensii cu roti Independente cele cu roti dependente se intalneste in cazul puntilor rigide , iar suspensia curoti independente , in cazul puntilor articulate la care fiecare roata este suspendat direct de cadru sau caroserie. Elemente elastice ale suspensiei intalnitela automobile sunt : arcurile in foi , arcuril elicoidale , bare de torsiune si elemente elastice pneumatice si hidropneumatice. Arcurile in foi au rolul de a micsora tensiunile ce apar in foaia,principala , foile arcului sunt executate cu raze de curba diferite ,din ce in ce mai mici , iarla strangerea lor , cu butonul central ,apare o pretensionare a foii principale , care isi va micsora raza de curbura. Arcurile elicoidale se executa din bare de otel infasurate dupa o elice.La acest tip de arcuri , nu apare frecarea , ca urmare , suspensia cu astfel de arcuri necesite folosirea unor amortizoare mai puternice .Deasemenea , aceste arcuri preiau numai sarcini ce lucreaza in lungul axei lor si de acesta cauzala o suspensie cu astfel de arcuri se prevad dispozitive de ghidare, arcul elicoidal este de circa 2,5 ori mai usor si mai putin voluminous decat arcul in foi . Arcurile bare de torsiune ce se folosesc ca element elastic barele de torsiune au inceput sa se utilizezela un numar mare de autoturisme si autobuze. Intretinerea suspensiei cu arcuri metalice consta in verificarea vizuala a starii thnice a arcurilor , strangerea bridelor si articulatiilor ,controlul starii tehnice a arcurilor , etc? Intretinera elementelor elastice pneumatice consta in controlul zilnic al etanseitatii si al pozitiei elementuluila locul de montare . Anual , elementele elastice pneumatice trebuie demontate pentru indepartare apei si impuritatilor duse pe fundul pstonului iarla aceasta operatie se recomanda sa se efectueze dupa trecerea sezonului friguros . Defectele in exploatare, cauzele care conducla ruperea foii principale de arc sunt : oboseala materialului , incarcatura neuniform repartizate, socuri produse de denivelarile caii , cat si cele din spate , in apropierea ochiului de arc sau in dreptul oficiului bulonului central de strangere. Rupera foilor secundare de arc in afara cauzelor enumerate la ruperea foilor principale , defectiunea poate avea loc si datorita factorilor : neinlocuirea foii principale defecte , slabrea bridelor de arc ,intretinera necorespunzatoare . Uzarea sau ruperea filetului bridelor bulonului de arc acesta defectiune apare datorita urmatoarelor cauze : ruperea foilor secundare de arc ,slabirea bridelor , ruperea folilor principale de arc . Iar remedierea defectinii se face in atelierul de reparatii. Ruperea sau slabirea arcurilor cauzele care produc aceste defectiuni sunt similare cu cele ale foilor de arc iar inlaturarea defectiunii se face in atelierul de reparatii prin schimbarea arcului , pe parcurs se poate introduce o saiba matalica intre partile rupte ale arcului si legatura acestora.

Defectarea amortizoarelor ,cele mai frecvente defectiuni ale amortizoarelor se referala : scurgerea lichidului, infundarea canalelor de legatura , deteriorarea supapelor sau arcurilor acestora inlaturarea defectului se face in atelierul de reparatii panala care automobilul se va deplasa cu o viteza corelata cu defectiunile drumurilor. Suspensia vibreaza sau face zgomot datorita cauzelor : montarea necorespunzatoare a amortizoarelor , slabirea suportului amortizorului ,uzura cerceilor , bulonului central , bridelor ,se realizeaza strangerile ,iar in atelierul de reparatii se inlocuiesc amortizoarele defecte.

3 MATERIALE ŞI TEHNOLOGII UTILIZATE LA CONSTRUCŢIA SUSPENSIEI CU ARCURI IN FOI MATERIALE ŞI TEHNOLOGII UTILIZATE LA CONSTRUCŢIA MECANISMULUI DE SUSPENSIE Sistemul de suspensie este un mecanism care face legătura intre roti și caroseria mașinii. Sistemul de suspensie transmite uniform forțele (greutatea) ce acționează asupra vehiculului către suprafața de rulare (sosea) și, în același timp, îl izolează de forțele ce apar dinspre calea de rulare, îmbunătățind astfel comfortul și manevrabilitatea acestuia.

Sistem-de-suspensie-Lexus Elementele sistemului de suspensie : Arcurile și Bara Stabilizatoare :Aceste elemente suportă greutatea vehiculului, menținând poziția corectă acestuia fata de drum (înălțimea). Arcurile au de asemenea rol în amortizarea denivelărilor din calea de rulare Articulații și prinderi : Principala funcție a acestor elemente este transmiterea forței de tracțiune intre vehicul si drum precum și de a menține orientarea corecta a roților relativ la caroserie. Bucșe : Elemente ce izolează cabina de zgomotul de rulare Amortizoare : Principala funcție a amortizoarelor este de a micșora vibrațiile caroseriei și ale roții, în acest mod menținând un contact ferm și constant intre roata și drum. Principalele componente ale suspensiei - Arc - Bara stabilizatoare (opțional) - Articulații - Bucșe - Amortizor

Arcul - indiferent de tipul de arc (perna de aer, arc cu foi, arc elicoidal) sau de bara de torsiune, arcurile singure susțin greutatea vehiculului, menținând înălțimea corecta între caroserie și drum. Cum funcționează arcul? Arcul absoarbe și stochează energia rezultata din mișcarea caroseriei față de calea de rulare. Cum funcționează tandemul arc-amortizor? Odată ce energia rezultată din mișcare este stocată în arc, prin comprimare, acesta va încerca sa elibereze energia stocata prin extensie. Acest fenomen ar produce mișcări ale caroseriei ce ar destabiliza vehiculul, făcând condusul extrem de nesigur și inconfortabil. Pentru a preveni aceste efecte, un amortizor este instalat în sistem. Principalul rol al amortizorului este de a controla mișcarea arcului. Prin acest control: -

menține rotile în contact cu calea de rulare stabilizează caroseria vehiculului asigură comfortul.

Principalele tipuri de suspensie Sistemele de suspensie pot fi împărțite în două categorii: rigide și independente. Acești termeni se referă la posibilitatea ca roțile de pe aceeași punte (față sau spate) să se miște independent una fata de cealaltă. Punte rigida vs. suspensie independenta Sistemele de suspensie cu punte rigidă înseamnă ca roțile opuse sunt fixate între ele printr-o bară rigidă. În acest fel, când, pe o parte a caroseriei, distanța dintre roata și caroserie se modifică, pe partea opusă aceeași distanță se modifică la fel de mult, însă în sens opus. În configurația cu suspensie independentă, roțile sunt fixate de sașiu printr-un sistem articulat ce permite uneia să se ridice și să coboare independent de cealaltă. Acest sistem asigură stabilitate mai bună, comfort mărit și contact mai ferm între roți și drum. Principalele avantaje și dezavantaje ale ambelor sisteme sunt: Punte rigidă 1 Avantaje : - Cost scăzut - Durata de viata 2 Dezavantaje : - Direcție imprecisa - Contact imperfect mai mare intre roata și drum

Suspensie Independenta 1 Avantaje : - Contact mult îmbunătățit intre roata și drum - Comfort ridicat 2 Dezavantaje : - Cost mai mare - Soluție constructivă mai complexă Arcurile spirale se execută din oțel (metalice) si au ca solicitare principală torsiunea si se mai adaugă solicitarea de încovoiere si forfecare. Materiale : Arcurile elicoidale se execută din bare de oțel înfăsurate după o elice. La acest tip de arcuri nu apare frecarea, ca urmare, suspensia cu astfel de arcuri necesită folosirea unor amortizoare mai puternice. De asemenea aceste arcuri preiau numai sarcini ce lucrează în lungul axei lor si din această cauză la o suspensie cu astfel de arcuri se prevăd dispozitive de ghidare. Arcul elicoidal este de circa 2,5 ori mai usor si mai puțin voluminos decât arcul în foi. Materialele utilizate în construcția arcurilor se aleg astfel încât să îndeplinească o serie de condiții generale cum sunt: rezistența ridicată la rupere, limita ridicată la elasticitate, rezistența mare la oboseală (uneori si rezistența la temperaturi înalte, rezistența la coroziune, lipsa proprietăților magnetice, dilatație termică redusă, comportare elastică independentă de temperatură. Materialele feroase dedicate construcției arcurilor sunt oțelurile. Acestea pot fi oțeluri, carbon de calitate ( OLC55A, OLC65A, OLC75A, OLC85A) sau oteluri aliate (cu si pentru rezistență si tenacitate, cu Mn sau Cr pentru călibilitate si rezistența la rupere cu V pentru rezistența la oboseală, cu Ni pentru termorezistența. Oțelurilor pentru arcuri li se aplică un tratament termic pentru călire si revenire medie, obținându-se în acest mod o elasticitate mărită în toată masa materialului. Tehnologia : Tehnologia de obținere a arcurilor depinde cu precădere de forma constructivă a acestora. Semifabricatele pentru arcuri elicoidale se prezintă sub formă de sârme, bare, benzi, etc. Forma elicoidală se obține prin înfăsurare la rece (la arcuri cu secțiune mică) sau prin înfăsurare la cald (la arcuri cu secțiune mai mare). Calitatea suprafeței arcurilor este determinată pentru rezistența acestora la oboseală. Tehnologia de obținere a arcurilor prin înfăsurarea după o elice este productivă si costul de fabricare economic deoarece se pot obține si cu ajutorul strungului. Tratamentul termic : Tratamentul termic se efectuează în general după înfăsurare, în scopul cresterii durabilității arcurilor supuse la solicitări variabile, măsurile care se iau sunt: rectificarea suprafeței arcului (după tratamentul termnic) durificarea stratului superficial (dacă nu este posibilă rectificarea) acoperirea suprafeței (pentru protecție împotriva coroziunii, evitarea decarburării suprafețelor în timpul tratamentului termic.

Forme constructive pentru arcurile amortizoarelor

Procedee de montare si demontare a pieselor alese :

Dispozitiv ajutător pentru amortizoare cu arc

4 MODALITĂŢI DE DETERIORARE A SUSPENSIEI CU ARCURI IN FOI Aspecte generale Starea tehnica a suspensiei influenteaza intr-o mai mare masura confortul, securitatea circulatiei si anduranta vehiculului in ansamblu. Se stie ca organismul uman suporta fara dificultati obiectionale oscilatii care au frecvente aflate in jurul a 80 Hz. Oscilatiile mai lente, intretinute vreme indelungata, creeaza stari asemanatoare raului de mare, asa cum oscilatiile cu frecvente care depasesc pragul mentionat afecteaza sistemul nervos central cu consecinte foarte neplacute. In plus, starea precara a suspensiei mareste acceleratiile verticale ; intre 1,5...2,0 m/s2 miscarea accelerata a caroseriei provoaca senzatii dureroase, iar depasirea acestor valori atrage dupa sine ameteli, migrene, senzatii de voma. Cresterea de 4...5 ori a solicitarilor dinamice provocate de o suspensie defecta slabeste strangerile si grabeste uzura unor parti ale vehiculului, cum sunt rotile, rulmentii, bucsele, articulatiile, caroseria, etc., reducand durata de exploatare a acestora de 1,5 ori. In sfarsit, o suspensie aflata in stare necorespunzatoare face ca, in timpul rulajului, rotile sa nu se mai pastreze contactul permanent cu carosabilul, deoarece acestea nu mai pot urmari toate denivelarile solului. Ca urmare, controlul directiei masinii se inrautateste, favorizandu-se derapajul, mai ales in cazul in care aderenta drumului este mai slaba. Din acest motiv, rulajul unui autovehicul, care are suspensia defecta, se face in alura mai moderata, micsorand viteza de trafic si, uneori, marind consumul specific de combustibil. Cele mai frecvente defecte ale suspensiei sunt : - ruperea ; - slabirea arcurilor si a barelor de stabilizare ; - uzura bolturilor si a bucselor de prindere ; - uzura sau ruperea limitatoarelor de cauciul ; - uzura amortizoarelor; - pierderea de lichid din amortizoare; - deformarea bratelor suspensiei. Producerea unora din aceste defecte are ca urmare aparitia unor manifestari specifice cum ar fi: -

zgomote si batai in suspensie; proasta amortizare a oscilatiilor caroseriei (oscilatii prelungite dupa depasirea unei denivelari) ; scurgeri de lichid.

Simptomele defectarii suspensiei si cauzele posibile Parametrii de diagnosticare care ar caracteriza starea generala a suspensiei, cum sunt zgomotele, socurile, oscilatiile rotilor, etc., au legaturi multiple si cu alte parti ale autovehiculului nefiind caracteristice doar suspensiei. De aceea, diagnosticarea suspensiei se face numai pe elemente, parametrii de diagnosticare fiind prezentati in fig. urmatoare :

Dintre toti parametrii aratati in tabel, numai inregistrarea si analiza oscilatiilor caroseriei prezinta o oarecare interferenta a influentei starilor amortizorului si a arcului, dar in acest caz, asa dupa cum se va vedea, este posibila o neta decelerare a defectiunilor. Prin examinarea tabelului anterior rezulta, ca parametrii de diagnosticare a suspensiei pot fi impartiti in patru grupe : - geometrici si de stare ; - de etansare ; - de elasticitate ; - dinamici (de oscilatie).

Parametrii de diagnosticare ai suspensiei

Metode de inspectare si diagnosticare la service : 1. Diagnosticarea prin demontarea de pe automobil Caracteristica amortizorului, ridicata pe stand, reprezinta variatia eforturilor necesare comprimarii, respectiv destinderii, in raport cu deplasarea tijei. Incercarea se bazeaza pe faptul ca elementelor corespunzatoare ale amortizorului li se impune o miscare vibratorie printr-un mecanism biela-manivela (prezentat in fig. de mai jos), fortele de rezistenta din amortizor sunt preluate printr-un element elastic, bara de torsiune, care este folosit ca element de masurare.

Miscarea se transmite la electromotorul 1, prin cutia de viteze 2, la volantul cu excentric 3. Prin intermediul unei bile, miscarea de rotatie a volantului este

transformata intr-o miscare vibratorie de translatie a culisei 4. De culisa se prinde capatul inferior al amortizorului 5. Capatul superior al acestuia este fixat de parghia 6 a elementului elastic si a barei de torsiune 7. La o rotatie completa a volantului, amortizorul este comprimat si destins. Fortele care apar actioneaza asupra parghiei 6, torsionand bara 7. Acul indicatorului 9 se depaseaza inainte si inapoi, iar tamburul 8 rotindu-se la stanga si la dreapta, linia descrisa de amortizor va fi o linie inchisa. Fara amortizor, acul indicatorului traseaza pe diagrama o linie orizontala, linia zero. Abaterea curbei in sus de la linia zero determina, la scara, forta de rezistenta la destindere, iar abaterea in jos, forta de rezistenta la comprimare. 2. Diagnosticarea fara demontarea de pe automobil 3.

Aceasta metoda permite ridicarea caracteristicilor de oscilatie a caroseriei sau a elementelor nesuspendate. Avand in vedere ca in aceasta situatie amortizorul functioneaza in paralel cu arcul, caracteristica de oscilatie va fi influentata intr-o masura oarecare de starea arcului. Asa cum s-a aratat mai inainte, suspensia automobilului se comporta ca un sistem dinamic, in care semnalele variabile de intrare sunt transformate in variatii ale altor marimi. In functie de un rulaj pe un drum oarecare, sau pe pista cu denivelari ordonate sau pe rulou cu proeminente semnalul de intrare h(t) care este o functie de timp, poate fi aleator sau sa aiba o forma ordonata. La iesirea din sistemul dimanic se gasesc una sau mai multe functii de raspuns x(t) cum sunt : a) deplasarea pe verticala a caroseriei ; b) viteza si acceleratia caroseriei ; c) deplasarea relativa a rotii in raport cu caroseria. Ca parametrii de diagnosticare se iau in considerare caracteristica de oscilatie si deplasarea relativa. Diagnosticarea se face pe baza a doua procedee : a) inregistrarea oscilatiei fortate ; b) inregistrarea oscilatiilor libere.

-

Operatii de intretinere a sistemului de suspensie pe durata de utilizare : evitarea denivelarilor ; evitarea supraincarcarii cu o sarcina mai mare decat cea maxima autorizata ; evitarea deplasarii cu viteza ridicata pe drumuri denivelate.

Cea mai intalnita defectiune ce apare la sistemul de suspensie este ruperea arcului amortizorului si deformarea bratelor suspensiei.

5 JUSTIFICAREA SOLUŢIEI CONSTRUCTIVE ALESE ŞI CALCULUL SUSPENSIEI CU ARCURI IN FOI

6 ANEXE 6.1 PLANŞE 6.1.1 Schema cinematică a mecanismului de ghidare / corelare Realizaţi cu creionul desenul de ansamblu la scara 1:10 (sau 1:20). Folosiţi creioane colorate pentru a scoate în evidenţă poziţiile mecanismului.

6.1.2 Desen de ansamblu Suspensie arc in foi.

6.1.3 Desen de execuţie Brida de prindere a foilor.

6.2 MODEL 2D (PLAN) SAU 3D (TRIDIMENSIONAL) REALIZAT PE CALCULATOR Suspensie arc in foi.