Grupul Scolar ” Mihail Sturdza ” Iasi

PROIECT DE ABSOLVIRE SCOALA PROFESIONALA

Meseria Indrumator Mecanic in industria constructoare de masini Executant f3s12sr

TEMA PROIECTULUI

REPARAREA ARBORILOR COTITI

CUPRINS

1. Introducere
2. Caracteristici tehnice ale arborilor cotiti
3. Alegerea metodei de reparatie si stabilirea timpului de reparatii
4. Defecte si stabilirea cauzelor
5. Repararea arborilor cotiti
6. Montarea dupa reparare a arborilor cotiti
7. Verificarea si controlul lucrarilor de reparatii
8. Scule si dispozitive folosite la repararea arborilor cotiti
9. Echilibrarea subansamblurilor si ansamblurilor care executa miscari de rotatie
10. N.T.S.M.
11. Bibliografie

1. Introducere

Arborii cotiti se construiesc in principal pentru a transforma miscarea de rotatie in miscare de translatie. Arborii cotiti transforma eforturile si miscarea de rotatie de la elementul conducator la elementul condus fiind prezent la majoritatea masinilor, utilajelor si dispozitivelor.
Arborii cotiti se asambleaza prin strangere deoarece in timpul functionarii apar forte mari. Arborii sunt organe de masini avand rolul de a sustine alte elemente care contribuie la transmiterea miscarii de rotatie. Arborii au functia principala de transmitere a miscarii de rotatie si a puterii, deci a momentului de torsiune. Deseori solicitarea principala este rasucirea.

2. Caracteristici tehnice ale arborilor cotiti

Principalul criteriu de clasificare a arborilor cotiti il constituie natura solicitarii. Dupa acest criteriu se deosebesc :
- arbore de torsiune
- considerati solicitari numai la torsiune
- sau in principal la torsiune, arbori solicitati compus la torsiune si incovoiere
Materiale. Principalul material din care se construiesc arborii este otelul. Se folosesc, in special, urmatoarele marci de otel : OL37, OL422, OL60, OT25, OT50, OT60, OLC25, OLC30, OLC45.
Cand sunt necesare alte proprietati fizice (conductibilitate, comportare magnetica, posibilitate de izolare etc.) se folosesc alte materiale metalice (alama, bronz) sau nemetalice (textalit, materiale plastice).
Indicatii tehnologice. In mod obisnuit arborii se executa prin strunjire. Zona de sprijin pe legare se prelucreaza foarte ingrijit prin rectificare, slefuire, cromare. Operatia de forjare pregateste semifabricatul in vederea prelucrarii primaschiere.
Arborii de dimensiuni medii se executa prin turnare sau prin sudare , apoi se supun prelucrarilor mecanice. Indiferent de forma geometrica a arborelui fusurile sunt cilindrice, conice sau sferice.

3. Defecte si stabilirea cauzelor

Principalul defect care apare este fisurarea arborilor cotiti. Se produc din cauza oboselii materialului sau tratamentului termic necorespunzator si neobservata la timp provoaca avarii grave.
Uzarile dimensionale si abaterile de la forma geometrica a fusurilor sunt mai pronuntate la fusurile de biela decat la fusurile paliere si se manifesta sub forma de conicitate si ovalitate.
Datorita fortelor de inertie si a distribuirii orificiilor de ungere, uzarea maxima a fusurilor manetoane se produce pe fetele dinspre axa arborelui cotit.
Incovoierea arborilor cotiti se produce in timpul functionarii sub actiunea unor sarcini transversale si se verifica cu ajutorul comparatorului cu cadran dupa ce in prealabil arborele a fost asezat pe doua prisme sau intre varfuri.
Rasucirea arborilor cotiti se stabileste prin masurarea abaterilor a axelor fusurilor manetoane fata de planul care trece prin axele fusurilor paliere si manetoane si se corecteaza cu dispozitive cu care se poate aplica o rasucire de sens invers.
Canelele de ungere infundate trebuie curatite timp de 8-10 min. cu petrol la o presiune de
14-15 bar si apoi suflate cu aer comprimat 2-3 min.

4. Alegerea metodei si tipul de reparare

O mare parte din piesele uzate pana la limita maxima admisa pot fi aduse la conditiile normale daca asupra lor se intervine cu operatii de reconditionare sau de reparare.
Unele piese nu pot fi refolosite, de aceea cand limita de uzare a fost atinsa inlocuirea lor este obligatorie. Reconditionarea organelor de masini se realizeaza prin diferite metode si necesita o serie de reparatii care se executa in ateliere speciale pentru departarea efectelor uzurii si readucerea pieselor initiale (rugozitatea suprafetelor, rugoziuni, tratament termic).
Metoda de reconditionare prin readucerea pieselor la caracteristicile initiale consta in aplicare a diferite procedee pentru ca piesele uzate sa fie readuse la dimensiunile, formele geometrice, elasticitatea, duritatea pe care au avut-o piesele noi. Procedeele cele mai folosite in cadrul acestor metode sunt:
- metalizarea
- depuneri galvanice
- incarcarea prin sucura
Majoritatea acestor operatii sunt urmate de prelucrari mecanice, metode de reparare a pieselor prin aducerea lor la dimensiunile treptelor de reparatie.
In functie de resursele economice, financiare si posibilitatile de reparare din atelierul unitatii respective, daca cheltuielile de reparatie sunt mai mari decat pretul a unui produs nou se va accepta un produs nou.
In cazul in care se cere o precizie mare se reconditioneaza piesa de importanta mai mare din ansamblu si se cumpara una noua pentru importanta mai mica din ansamblu.
Pentru fiecare tip de reparatii ales se va intocmi o ciclograma de reparatie cu timpii aferenti fiecarei operatii si fise tehnologice de reparatii din care sa rezulte:
- data primirii si iesirii piesei din reparare
- defectul diagnosticat
- cheltuielile suportate de destinatar sau beneficiar
- precizia de asamblare ceruta si tipul de reparatie ales
- reconditionarea se foloseste cu respectarea N.T.S.M.-ului
Prin treapta de reparatie se intelege dimensiunea cea mai apropiata de cea nominala care poate fi adusa o piesa, dupa care este supusa unor prelucrari care au ca scop restabilirea formelor geometrice, a rugozitatii si a duritatii necesare astfel incat piesa sa poata fi utilizata ca una noua.
Pentru alezaje treptele de reparatii au dimensiuni mai mari decat cea nominala, iar pentru arbori au dimensiuni mai reduse. Numarul treptelor de reparatii este determinat de dimensiunea minima a stratului de metal care trebuie indepartat de pe piesa pentru restabilirea formei geometrice, rugozitatii suprafetei de frecare a piesei reparate.
Numarul treptelor de reparatii, dimensiunile succesive si abaterile admise de la aceste dimensiuni sunt inscrise de interprinderi constructoare in catalogul piesei de schimb a fiecarui utilaj pentru fiecare piesa care poate fi reparata. Metoda de reparare in trepte se aplica la piesele complicate si care au pret ridicat (arbore motor, cilindri, pistoane, arbore cu came rulmenti).
Metoda conduce la eliminarea efectelor uzurii prin indepartarea cu ajutorul prelucrarii lor mecanice unei portiuni din materialul piesei, interiorul cilindrului, canalele de pana urmate uneori de efectele tratamentelor termice.
Este obligatorie inlocuirea piesei conjugate cu care este asamblata in mecanismul respectiv inlocuirea cu o piesa noua cu dimensiunea corespunzatoare astfel incat jocul de montaj sa se inscrie in prescriptiile termice specifice.
Numarul treptelor de reparatii ce se prevad pentru o piesa este posibil de realizat numai daca reconditionare se efectueaza inainte ca uzura piesei sa fi depasit limita dintre doua trepte de reparatii plus adaosul de prelucrare.
O alta metoda de reparare este folosirea compensatorilor care sunt sub forme de bucse pentru arbori si alezaje si sub forma de placi pentru suprafetele plane.
Pentru stabilirea celor mai indicate metode de reparare a mecanismelor si utilajelor trebuie avut in vedere numarul de masini de acelasi tip din dotare, gradul de complexitatea si dificultatile montare-demontare, datarea tehnologica a atelierelor de reparatie si intensitatea de exploatare a utilajelor.
Prin metoda de reparare se intelege:
- intocmirea programului si a sistemului de lucru
- succesiunea rationala a operatiei de demontare, reparare, montare
- asigurarea cu utilaj tehnologic si S.D.V.-uri corespunzatoare
- reconditionarea pieselor uzate
- efectuarea rodajului si a controlului tehnic de calitate
- efectuarea receptiei utilajului
In repararea masinilor sau utilajelor se face un calcul total al acestor operatii alegandu-se in total o metoda optima de reparatie.
Diferitele tipuri de ansambluri sau subansambluri cer sa fie identice cu cele noi sau se pot lua adaptate clasei de precizie standardizate.
Prin procedeele de reparare a utilajelor se intalnesc urmatoarele cazuri:
- executarea operatiilor in atelierele unitatilor cu un caracter individual deoarece utilajele grele sunt in numar mai mic in dotare, iar perioada lor de reparare este rara
- masinile aflate in numar mare pot fi introduse la o reparatie ritmica
- caracterul constructiv si national al unor masini au creat posibilitatea organizarii, repararii specializate pe subansamblu.
Metode de reparare:
- metoda repararii pe post fix (metoda individuala sau stationala)
- metoda de reparare in flux pe sectii de montaj si posturi fixe
- metoda de reparare in flux prin inlocuirea subansamblului
- metoda repararii pe post fix: este asigurata de o singura echipa policalificata ce expune intregul volum de lucrari. Responsabilitatea de a verifica calitatea lucrarilor revine sefului de reparatie. Se alica utilajelor simple sau celor complexe in numar redus in dotare.
- metoda in flux pe sectii de montaj si posturi fixe: dupa demontare si spalare subansamblurile sunt dirijate spre posturi fixe, specializate pentru reparare. Subansamblurile reparate la aceste posturi specializate se duc la postul in care a fost reparat sasiul. Procesul tehnologic se desfasoara in paralel unul cu repararea partii de sustinere si altul cu repararea subansamblurilor. Metoda se poate aplica pieselor de complexitate mare si in afara atelierului de reparatie.
- metoda in flux prin inlocuirea subansamblului se aplica in cazul reparatiilor capitale sau acele reparatii cu volum ridicat unde se poate preda la automatizare dar necesita subansamblul si piese noi din stoc necesitand ateliere de reparatii specializate. Aceasta metoda asigura o productie ritmica, uniforma si constanta cu o incarcare corecta a muncitorului si pe posturile de lucru.
In cazul de fata s-a optat pentru metoda repararii pe post fix in front.

5. Repararea arborilor cotiti

In timpul functionarii pot aparea:
- fisuri sau crapaturi
- incovoieri
- rasuciri
- uzarea locasurilor de pana
- descentrarea flansei de fixare a volantului
- infundarea canalelor de ungere
Fisurarea arborilor cotiti se produce din cauza oboselii materialului sau tratamentului termic necorespunzator si neobservata la timp provoaca avarii grave. Din aceste considerente, dupa demontare si spalare se executa un control cu defetoscopul electromagnetic sau cu ultrasunete. Daca sunt mici si numai la suprafata , iar prin rectificarea fisurilor la treptele de reparatii prescrise dispar, arborii mai pot fi utilizati. Daca fisurile sau crapaturile sunt profunde si nu pot fi inlaturate prin rectificare, precum si daca fisurile de identifica pe manivelele arborelui cotit, acesta se inlocuieste.
Uzarile dimensionale si abaterile de la forma geometrica a fusurilor sunt mai pronuntate la fusurile de biela decat la fusurile paliere si se manifesta sub forma de conicitate si ovalitate. Datorita fortelor de inertie si a distribuirii orificiilor de ungere, uzarea maxima a fusurilor manetoane se produce pe fetele dinspre axa arborelui cotit.
Constatarea uzarilor fusurilor se face prin masurarea lor in planele a si b , adica in planul manivelelor si perpendicular pe acesta. Masurarea se face in doua sectiuni la distanta de 8-10 mm de planul de racordare cu manivelele.
Daca uzarile masurate, ovalitatea si conicitatea sunt in limitele admise si nu depasesc jumatate din jocul minim admis la montajul dintre fusuri si cuzineti sau daca jocul dintre aceste piese este sub 0,25 mm, arborele poate fi folosit fara reconditionare.
Cand uzarile fusurilor depasesc valorile minime prescrise se va trece la reconditionare, care se realizeaza prin prelucrarea la dimensiunile de reparatii sau prin compensarea uzarii cu adaos de material. Prelucrarea la dimensiunile de reparatii se face pe masini de rectificat arbori incepand cu fusurile paliere. La rectificarea fusurilor manetoane se verifica cu regularitate raza manivelei, a carei marime trebuie pastrata cu cea initiala. Dupa rectificare urmeaza netezirea fusurilor si echilibrarea dinamica a arborelui cotit.
Reconditionarea fusurilor cu compensarea uzarilor cu depuneri de metal se realizeaza prin cromare, metalizare si sudare urmata de prelucrari mecanice si echilibrare.
Incovoierea arborilor cotiti se produce in timpul functionarii sub actiunea unor sarcini transversale si se verifica cu ajutorul comparatorului cu cadran dupa ce in prealabil arborele a fost asezat pe doua prisme sau intre varfuri. Incovoierea maxima admisa este de 0,03 mm. In cazul incovoierilor mai mari trebuie indreptat la rece cu ajutorul unei piese hidraulice cu care se aplica o forta ce trebuie sa imprime o sageata de sens invers temperara de 10-15 ori mai mare decat cea masurata. Dupa indreptare se verifica si se repeta la nevoie operatia pana cand incovoierea scade sub 0,03 mm.
Rasucirea arborilor cotiti se stabileste prin masurarea abaterilor unghiulare a axelor fusurilor paliere si manetoane si se corecteaza cu dispozitive cu care se poate aplica o rasucire de sens invers.
Canalele de ungere infundate trebuie curatate timp de 8-10 min cu petrol la o presiune de 14-15 bar si apoi suflate cu aer comprimat 2-3 min. Daca canalul este atat de infundat incat nu cedeaza la acest procedeu, va fi desfundat cu sarma de otel, daca este nevoie cu scoaterea dopurilor de inchidere si etansare.
Orificiile de centrare se curata cu o scula combinata de centruit, cu un burghiu sau cu o freza ascutita la 60o sau cu cap abraziv.

6. Montarea dupa reparare a arborilor cotiti

Acest lucru consta in asezarea si ajustarea lor in lagare. Ajustarea lagarelor fiecarui palier se executa individual ca si in cazul arborilor simpli.
In practica, pentru montarea arborilor cotiti se foloseste metoda incalzirii prin frecare, in care scop se executa diametrele fusurilor cu 0,1-0,15 mm mai mici decat diametrele fusurilor corespunzatoare ale arborelui. Apoi acesta se aseaza pe o masina sau dispozitiv care sa permita rotirea. In timpul rotirii datorita presiunii mari de contact si a frecarii lagarele incep sa se incalzeasca. Pentru a evita topirea stratului de compozitie in lagare se toarna ulei din abundenta. Dupa racire se mai strang piulitele si arborele este rotit din nou, repetandu-se procedeul pana cand lagarele nu se mai incalzesc si arborele se poate roti cu mana dupa care arborele se demonteaza, lagarele se curata, se spala toate piesele cu petrol lampant si se executa montarea definitiva.
La montare se tine seama ca arborele sa aiba in stare montata jocuri radiale si axiale care sa-i permita o ungere corespunzatoare, valoarea acestor fiind stabilita in documentatia de montaj, corespunzator conditiilor de lucru si de felul utilajului in care se monteaza arborele cotit.
Verificarea montarii se face odata cu proba de functionare a masinii sau a utilajului respectiv.
Montarea propriu-zisa consta in executarea urmatoarelor operatii:
- verificarea cuzinetilor daca sunt fixati corect in corpul lagarului
- ajustarea cuzinetilor dupa fusurile arborelui, pentru aceasta se sterg cu o carpa uscata fusurile si apoi se acopera cu un strat subtire de vopsea. Se aseaza arborele in lagare cu toate fusurile si se monteaza capacele lagarelor. Apoi se invarteste usor arborele cu scopul de a face tusarea cuzinetilor. Se demonteaza capacele lagarelor si se executa ajustarea cuzinetilor unde apar proeminente indicate de vopsea.
Operatiile de ajustare se repeta pana cand numarul petelor de contact de pe suprafata cuzinetului corespunde preciziei impuse de ansamblare. In general, se admite ca suprafata corespunzatoare, daca precizia 15-25 de pete pe o suprafata de 25x25 mm.
- se spala fusurile si cuzinetii, se usuca cu aer comprimat si se ung cu unsoare, folosindu-se o pensula
- se monteaza definitiv arborele in lagare.
De remarcat faptul ca la montarea in lagare trebuie sa se respecte jocurile prescrise de documentatia tehnica pentru a se asigura o ungere in timpul functionarii. Verificarea montarii arborelui, inclusiv a lagarelor, se executa odata cu probele de functionare a masinilor.
Se admite ca montajul a fost corect executat daca in timpul functionarii lagarele nu se incalzesc mai mult de 60-70o C.
Montarea arborilor cotiti: cu toate ca este mult mai pretentioasa decat a arborilor drepti, comporta respectarea celor trei faze distincte: pregatirea montarii, montarea propriu-zisa si verificarea montarii.

Pregatirea montarii consta in controlul fusurilor ca sa nu prezinte zgarieturi. Acestea se indeparteaza prin slefuire cu o panza de slefuit si ulei.
Cuzinetii lagarelor trebuie sa adere etans pe fusuri. Suprafata de aderare trebuie sa fie repartizata uniform si sa reprezinte cel putin 60-70 % din suprafata de lucru. Verificarea aderarii se face cu vopsea. In cazul unei aderari necorespunzatoare se executa razuirea.
Se verifica calitate compozitiei de lagare; stratul de compozitie trebuie sa adere linie de cuzinet, iar la ciocanire sa emita un sunet clar metalic.
Pe suprafata de lucru a stratului de compozitie nu se admit zgarieturi, sufluri sau stratificari. Asezarea cuzinetului inferior dupa fusurile arborelui se verifica cu vopsea (negru de fum diluat in ulei si petrol lampant). Cuzinetii superiori trebuie sa adere foarte bine, jocul intre cuzinetul superior si fusul arborelui nu trebuie sa depaseasca 0,001 mm din diametrul fusului.
Pentru preintampinarea pierderilor de presiune a uleiului de lagare, intre baia de ulei si marginea cuzinetului trebuie sa ramana o distanta de 15-20 mm.
In cazul cand se folosesc garnituri de reglare intre cuzineti, ca de exemplu, la compresoare cu piston, acesta se executa dupa conturul planului de separatie. Materialul acestor garnituri poate fi textalit, alama sau aluminiu.
Din cauza fortelor mari care apar in timpul functionarii arborilor cotiti, ansamblarea lor se face prin strangere. Montarea unui arbore la care imbinarea se face cu strangere se executa in ordine urmatoare:

boltul se monteaza prin presare in gaura boltului, apoi se verifica paralelismul dintre axa gaurii si axa boltului; urmeaza presarea bratului pe fusul arborelui si controlarea paralelismului cu arborele perpendicularitatea acestora pe brat. Aceeasi ordine de montaj o are si arborele cotit din desenul b. Bratul se preseaza separat pe arbore. Imbinarea ambelor subansambluri se realizeaza prin presarea fusului in gaura bratului. Se verifica paralelismul si perpendicularitatea ansamblului.

7. Verificarea si controlul lucrarilor de reparatii

Deplasarea axiala a arborelui cotit pe lagare se verifica prin rotirea acestuia la 180o si masura jocului cu un comparator. Montarea comparatorului pentru masurarea deplasarii axiale fata de axa longitudinala a batiului se face in desenul:

Valoare jocurilor este stabilita in documentatia de montaj in functie de conditiile de lucru si de felul masinii la care functioneaza arborele cotit. Verificarea montarii se executa odata cu proba de functionare a masinii, la care arborele cotit nu trebuie sa prezinte batai radicale ce se pot transmite pistoanelor, iar lagarele sa nu se incalzeasca peste 60-70o C.

8. S.D.V.-uri folosite la montarea si repararea arborilor cotiti

- dupa demontare si spalare se executa un control cu defetoscopul
- reparatia se face pe masini de rectificat
- se verifica cu ajutorul comparatorului cu cadran
- indepartarea se face cu ajutorul unei prese hidraulice
- curatirea cu petrol, cu o scula combinata de centruit
- se toarna ulei din abundenta
- fusurile cu un strat de vopsea
- se usuca si se unge cu unsoare
- se foloseste metoda incalzirii prin frecare
- prin slefuire cu panza de slefuit
- controlul se face cu un dispozitiv special
- se spala fusurile si se usuca cu aer comprimat
- canalul ca fi desfundat cu o sarma de otel

9. Echilibrarea subansamblurilor si ansamblurilor care executa miscari de rotatie

Vibratiile constituie cauza principala care limiteaza durata de functionare a diferitelor organe de masini, ducand la inrautatirea caracteristicilor functionale ale acestuia. Datorita acestor abateri, in timpul rotatiei piesei apar forte centrifuge de valori mari si frecvente ridicate, care dau nastere la solicitari dinamice in lagare sau in subansamblul respectiv.
Operatia de prevenire a aparitiei fortelor centrifuge create de dezechilibru, la piesele aflate in miscare de rotatie se numeste echilibrare.
Dezechilibrul se poate datora urmatoarelor cauze:
- existenta defectelor de prelucrare
- lipsa de conicitate, de cilindritate, gauri deviate, nerespectarea tolerantelor de executie
- prezenta defectelor de montaj
- ansamblari necorespunzatoare, nerespectarea cotelor de montaj
- aparitia deformatiilor permanente datorita tensiunilor interne
- neuniformitatea greutatii pieselor componente ale unui subansamblu.
In functie se pozitia axei de inertie , forta de axa de rotatie a piesei, dezechilibrul poate fi static, dinamic, mixt.
Dezechilibrul static. Un corp dezechilibrat static cauta sa se roteasca in jurul axei care trece prin centrul de greutate. Aceasta axa de inertie, numita uneori axa libera, este paralela cu axa de rotatie ideala.
La un motor dezechilibrat static, antrenat in miscare de rotatie, datorita masei excentrice, va aparea o forta centrifuga. Indepartarea dezechilibrului se poate face atat prin echilibrare statica cat si prin echilibrare dinamica.
Dezechilibrul dinamic. Pentru a se analiza acest fel de dezechilibru, pe arbore se monteaza doua discuri de raze r1 si r2 , iar pe periferia acestora se fixeaza masele m1 si m2 la 180o una fata de cealalta.
Vibratiile se produc ca rezultat al efectului fortelor centrifuge create de dezechilibrul pieselor de rotatie. Deoarece la acest dezechilibru, centrul de greutate al subansamblului rotilor se afla chiar axa de rotatie, acesta nu poate fi pus in evidenta decat cu rotorul sau piesa in miscare de rotatie. Din aceasta cauza acest dezechilibru a capatat denumirea de dezechilibru dinamic.
Dezechilibru mixt. In practica se intalnesc, in mod curent, cazuri cand actioneaza concomitent atat dezechilibru static cat si dinamic.
In cazul acestui dezechilibru piesa este supusa la o solicitare compusa:
- o solicitare produsa de forta centrifuga, aparuta ca rezultat al excentricitatii
- o solicitare datorita momentului de rotatie, care cauta sa incovoaie axul, moment ce produce inclinare axei de inertie.
Pentru eliminarea dezechilibrului mixt este necesar a se echilibra presa rotitoare atat static cat si dinamic.
Echilibrarea statica a unei piese cu dezechilibru static evident. Se considera cazul unui arbore asezat pe doua prisme cu discul montat pe el. Daca piesa manifesta un dezechilibru static evident, atunci cand este scoasa din pozitia sa de echilibru, ea tinde sa se aseze in aceeasi pozitie in care dezechilibru se afla pe verticala si anume sub axa de rotatie. Pentru a se efectua echilibrarea se roteste discul din pozitia de echilibru pana cand ajunge in pozitia a, adica centrul de greutate. Ea sa se afle intr-un plan orizontal. In aceasta pozitie se fixeaza pe periferia discului o masa p, la o distanta r1 fata de axa de rotatie.
Masa actionata p, care poate fi din chit, magneti permanenti, plastilina se alege astfel incat discul sa se roteasca in sensul sagetii, cu un unghi corespunzator distantei h a punctului m fata de un plan de masurare H-H arbitrar.
Se roteste discul cu 180o in acelasi sens astfel incat centrele de greutate ale celor doua marimi p si ca sa se afle intr-un plan orizontal, dar opuse primului caz. Se alege si se fixeaza prin periferia discului la o distanta r1 masa g, astfel incat impreuna cu masa p sa se roteasca discul cu acelasi unghi d.
Se stie ca pentru a echilibra static o piesa cu dezechilibru static evident, este necesar sa se fixeze pe disc o masa de echilibrare t si astfel incat produsul dintre t si R la care este plasata fata de axa de rotatie.
Echilibrarea statica a unei piese rotitoare care nu are un echilibru static evident. Pentru a echilibra o astfel de piesa, se procedeaza in felul urmator: periferia discului se imparte intr-un numar de parti egale, iar in fiecare dintre cele opt puncte ale discului se fixeaza cate o masa de proba, in asa fel discul sa se roteasca usor.
Se indeparteaza greutatea g din punctul 4 si se roteste discul in sensul sagetii cu 180o , astfel ca punctul 8 sa revina in plan orizontal. Se fixeaza o masa de proba p in punctul 8 pentru a roti discul in acelasi sens cu acelasi unghi. Echilibrarea se realizeaza prin adaugarea in punctul 8 sau scoaterea din punctul 4 masa de echilibrare determinata t.
Echilibrarea statica a partilor componente ale unui sistem care se roteste se face prin balansare, pe dispozitive speciale de echilibrare.
1. botiul
2. fundatie
3. suport de sustinere
4. role
5. axul
6. disc de echilibrare
Acest dispozitiv se poate utiliza numai pentru echilibrarea pieselor de dimensiuni mici. Pe botiul 1, care se sprijina pe fundatia 2, gliseaza doua suporturi de sustinere 3. Pe aceste suporturi se monteaza doua role 4, pe care se sprijina axul 5 impreuna cu discul de echilibrare 6.
1. disc de turbina
2. bucsa de centrare
3. conul suportului
4. parghii
5-6. greutatii
7. fundatie
8. cutit
9. limitator
Acest dispozitiv se utilizeaza pentru echilibrarea statica a discurilor de turbina cu palete demontate, fara ca diametrul sa depaseasca 1,5-1,8 mm. Discul de turbina 1 se centreaza pe bucsa de centrare 2 care, la randul ei, se centreaza in raport cu canalul suportului 3.
Pe acest suport sunt montate parghii 4 pe care se pot culisa greutatile 5 si 6. Sportul discului se sprijina pe fundatia 7 prin intermediul 8. Pentru a inregistra oscilatiile parghiei 4 in dreptul indicatorului acestuia se afla limitatorul 9. In aceasta pozitie se traseaza pe disc o linie OA, care sa faca cu bratul drept al parghiei 4 un unghi de 180o . Se roteste inapoi discul pana cand bratul drept al parghiei 4 se ridica din nou in pozitie superioara. Se traseaza pe suprafata discului linia radiala OB, care sa faca cu bratul drept al parghiei tot un unghi de 180o (dezechilibrul se afla intre cele doua raze OA si OB).
Bisectoarea MN a unghiului format se suprapune peste bratul drept al parghiei. Pe parte opusa bisectoarei OM se fixeaza o masa q, atat d mare incat parghia sa ocupe partea superioara a limitatorului 9.

Echilibrarea dinamica. In majoritatea cazurilor, simpla echilibrare statica a corpurilor in miscare de rotatie nu asigura o functionare suficient de linistita, decat in cazul particular cand mesele de echilibrare se pot plasa in aceleasi plane radiale in care se afla dezechilibrul.
Este reprezentat un rotor care reprezinta un dezechilibru dinamic, adica axa principala de inertie II-II nu coincide cu axa de rotatie a presei I-II.
Echilibrarea dinamica se realizeaza cu ajutorul unor dispozitive sau al unor malini speciale de echilibrat. Exista doua metode de echilibrare dinamica:
- corpul rotilor vibreaza liber pe suporturi elastice
- corpul rotilor este asezat pe un cadru si fixat succesiv la cele doua capete
Fundatia la care aptitudinea oscilatiilor sistemului oscilant format din rotor, suportul si arcurile masinii de echilibrat devine maxima se numeste turatia de rezonanta dinamica.
Echilibrarea arborilor si turatia critica. Arborii care functioneaza la turatii mari se prelucreaza cat mai ingrijit ca si presele montate pe ei. Cu toate acestea, datorita neorogenitatii perfecte a materialelor, erorilor de executie si de montaj, centrul de greutate S al rotii montate nu se suprapune axei de rotatie a arborelui, deci ramane o excentritate 2.
Pentru ca extremitatea sa fie cat mai mica, dupa montaj intregul sistem se supune operatiei tehnologice de echilibrare. In acest scop, ansamblul arbore-roata se aseaza pe un dispozitiv de balansare. Datorita excentritatii 2, forta greutatii proprii care trece prin S dupa directia verticala, va crea un moment de nestabilitate M=Ge. Balansand sistemul pe dispozitiv, pana cand directia fortei G va trece prin S intersectand axa de rotatie AB, bratul fortei G se anuleaza iar arborele ramane in echilibru stabil. Pentru ca ansamblul sa ramana in echilibru in orice pozitie, prin incercari succesive, se adauga spre extremitatea rotii o masa suplimentara me , astfel incat directia care uneste centrul masei de greutate cu centrul masei de echilibru sa realizeze echilibrarea sistemului.
La aceasta deformatie elastica in timpul functionarii unor arbori se pot produce deformatii elastice cand amplitudinea de variatie a unor forte se suprapune.

10. N.T.S.M.

La repararea pieselor componente si a mecanismelor de transmisie a miscarii de rotatie se vor respecta toate masurile de tehnica a securitatii muncii si a locurilor de munca unde se realizeaza lucrarea respectiva.
Pentru montarea si demontarea acestor mecanisme, in vederea evitarii accidentelor, se vor folosi scule nedeteriorate si dispozitive in stare buna de functionare. Operatiile de demontare a unei masini sau utilaj trebuie sa se desfasoare sub conducerea directa a maistrului.
Inainte de a incepe demontarea se va studia documentatia tehnica si se vor stabili masele pieselor grele care vor fi manevrate numai cu mijloace de ridicat si transportat. De asemenea, se vor asigura spatiile de acces intre masinile si utilajele ce sunt in reparatie, precum si iluminarea corespunzatoare a fiecarui loc de munca.
In cazul repararii prin cromare, metalizare, sudare etc. personalul muncitor care efectueaza aceste lucrari va trebui sa fie bine instruit in privirea functionarii instalatiei respective si sa poarte echipament de protectie adecvat.
Pentru efectuarea reparatiilor masinilor si utilajelor, in locuri greu accesibile sau la inaltimi se vor lua masuri suplimentare, ca de exemplu, folosirea centurilor de siguranta.

11. Bibliografie

N. Stere -; Organe de masini E.D.P. 1977
A. Raileanu -; Tehnologia montarii in constructiile de masini
N. Huzum -; Masini si utilaje din industria constructoare de masini E.D.P. 1980
E. Rontz - Masini si utilaje din industria constructoare de masini E.D.P. 1980