257
 1 CAPITOLUL 1 ROLUL,CLASIFICAREA SI COMPUNEREA PUNTILOR 1.1. Rolul si clasificarea puntilor Sistemul de sustinere, propulsie si rulare, sau trenul de rulare este compus din punti, suspensii si roti. Din interactiunea rotilor cu calea in procesul autopropulsarii automobilulu i, asupra acestuia actioneaza, in functie de regimul de deplasare ( R    tractiune, F    franare ), reactiunea normala Z R  (Z F ), reactiunea tangentiala X R  (X F ) si reactiunea transversala Y. Fata de centrul rotii, aceste forte se reduc la cate o forta si un moment, numit moment reactiv, asa cum se vede in figura 1.1: d  R  R  r  X  M  '  ; d  F  F  r  X  M  '  ; d Y  r Y  M  '  . Fig.1.1.Fortele si momentele care actioneaza asupra rotilor automobilului Puntile au rolul de a prelua toate fortele si momentele ce apar in centrul rotilor si de a le transmite elementelor elastice ale suspensiei precum si cadrului sau caroseriei autoportante a automobilului. Acest rol este indeplinit de punte prin intermediul mecanismele de ghidare ale puntilor sau ale rotilor. Clasificarea puntilor se face dupa urmatoarele criterii:  A.Dupa tipul mecanismului de ghidare a l rotilor, puntile pot fi rigide  semirigide sau fraction ate (articulat e). Puntile rigide, sau punti cu oscilatie dependenta a rotilor, sau punti cu suspensie dependenta sunt puntile la care lagarele rot ilor sunt legate intre ele  printr-un element rigi d (grinda). In consecint a, la trecerea peste un ob stacol a unei roti, cealalta roata se inclina simultan si egal, provocand inclinarea si

Curs 1 Tot PDF

Embed Size (px)

Citation preview

  • 1

    CAPITOLUL 1

    ROLUL,CLASIFICAREA SI COMPUNEREA PUNTILOR

    1.1. Rolul si clasificarea puntilor

    Sistemul de sustinere, propulsie si rulare, sau trenul de rulare este

    compus din punti, suspensii si roti.

    Din interactiunea rotilor cu calea in procesul autopropulsarii

    automobilului, asupra acestuia actioneaza, in functie de regimul de deplasare

    ( R tractiune, F franare ), reactiunea normala ZR (ZF), reactiunea tangentiala XR (XF) si reactiunea transversala Y. Fata de centrul rotii, aceste

    forte se reduc la cate o forta si un moment, numit moment reactiv, asa cum

    se vede in figura 1.1:

    dRR rXM' ; dFF rXM

    ' ; dY rYM' .

    Fig.1.1.Fortele si momentele care actioneaza asupra rotilor

    automobilului

    Puntile au rolul de a prelua toate fortele si momentele ce apar in

    centrul rotilor si de a le transmite elementelor elastice ale suspensiei precum

    si cadrului sau caroseriei autoportante a automobilului. Acest rol este

    indeplinit de punte prin intermediul mecanismele de ghidare ale puntilor sau

    ale rotilor.

    Clasificarea puntilor se face dupa urmatoarele criterii:

    A.Dupa tipul mecanismului de ghidare al rotilor, puntile pot fi rigide

    semirigide sau fractionate (articulate).

    Puntile rigide, sau punti cu oscilatie dependenta a rotilor, sau punti cu

    suspensie dependenta sunt puntile la care lagarele rotilor sunt legate intre ele

    printr-un element rigid (grinda). In consecinta, la trecerea peste un obstacol a

    unei roti, cealalta roata se inclina simultan si egal, provocand inclinarea si

  • 2

    deplasarea transversala a caroseriei. In plus, datorita elasticitatii arcului

    lamelar al suspensiei (majoritatea puntilor rigide sunt combinate cu arcuri

    lamelare care asigura si ghidarea puntii), se produce inaintarea unei roti in

    raport cu cealalta si deci schimbarea directiei de mers, asa cum se vede din

    figura 1.2. Prezenta grinzii transversale face imposibila dispunerea intre roti,

    intr-o pozitie cat mai coborata, a motorului sau a cadrului, deci inaltimea

    centrului de masa al automobilului este mai mare. Se poate obtine insa, o

    marire a capacitatii de trecere a automobilului prin cresterea garzii la sol,prin

    micsorarea razei transversale de trecere si prin posibilitatea mare de rotire a

    puntii fata de caroserie (exemplu UNIMOG) fara a recurge la solutii

    constructive complicate si costisitoare. Un alt avantaj al puntii rigide este

    numarul redus de articulatii care ii confera siguranta in exploatare si

    fiabilitate ridicate.

    Puntile rigide se folosesc la majoritatea autocamioanetor, la autobuze,

    la autoutilitare si la unele autoturisme de

    teren.

    Fig.1.2.Influenta puntii rigide asupra ghidajului si pozitiei

    automobilului

    Puntile rigide se deosebesc constructiv prin solutia adoptata pentru

    preluarea fortelor si a momentelor de reactie. Schemele cinematice ale celor

    mai folosite mecanisme in acest scop sunt prezentate in figura 1.3.

    a.

  • 3

    b.

    c.

    Fig.1.3.Schemele cinematice pentru mecanismele de ghidare ale

    puntilor rigide: a)cu arcuri lamelare; b)cu doua mecanisme patrulater

    dispuse longitudinal si bara Panhard; c)grinda trasa cu articulatie

    dispusa in planul median al automobilului.

    Puntile semirigide permit deplasari relative de mica amplitudine ale

    rotilor prin deformarea la torsiune a grinzii de legatura dintre roti (grinda cu

    epura controlata). Aceasta solutie se foloseste numai pentru puntea din spate

    nemotoare (cel mai adesea) sau motoare. Schemele cinematice cele mai

    uzuale ale acestor punti sunt prezentate in figura 1.4.

    a. b. c.

    Fig.1.4.Schemele puntilor semirigide: a)grinda trasa coaxiala

    (coplanara) cu axele rotilor; b)grinda trasa in forma de H; c)grinda trasa coaxiala cu axele articulatiilor (brate trase)

    Puntile fractionate (articulate), sau puntile cu oscilatie independenta a

    rotilor, sau puntile cu suspensie independenta sunt puntile la care, deplasarea

    unei roti la trecerea peste un obstacol nu impune si deplasarea celeilalte roti

    (rotile se pot deplasa independent) deoarece lipseste legatura rigida dintre

    roata din stanga si din dreapta. Sunt diverse sisteme de montare si de ghidare

    ale rotilor pe sasiu sau pe caroseria autoportanta, cele mai raspandite fiind

  • 4

    reprezentate in figura 1.5. Un criteriu de apreciere al puntilor fractionate este

    variatia ecartamentului E.

    Fig.1.5.Scheme mai raspandite de punti fractionate: a)brate

    transversale alaturate; b)brate transversale in prelungire; c)mecanism

    patrulater transversal (brate transversale suprapuse); d)mecanism

    McPherson; e)brate longitudinale trase sau impinse; f)mecanism

    patrulater longitudinal.

    Puntile articulate au fata de puntile rigide urmatoarele avantaje:

    - imbunatatesc confortul deoarece reduc masa nesuspendata;

    - imbunatatesc tinuta de drum deoarece deplasarile rotilor nu se influenteaza

    reciproc;

    - micsoreaza oscilatiile de ruliu ale caroseriei si maresc stabilitatea

    automobilului;

    - permit dispunerea intre roti a unor elemente ale sasiului (motor, cadru etc.),

    deci coborarea centrului de masa si cresterea stabilitatii;

    -permit realizarea solutiilor compacte de organizare genarala totul in fata si totul in spate. B. Dupa capacitatea de a realiza autopropulsarea automobilului

    puntile pot fi motoare si nemotoare.

    Pentru a realiza autopropulsarea automobilului puntea motoare trebuie

    sa fie echipata cu mecanismele care asigura transmiterea fluxului de putere

  • 5

    al motorului de la SV sau transmisia cardanica la rotile motoare, respectiv:

    transmisia principala, diferentialul, arborii planetari. Aceste mecanisme au

    fost studiate in cadrul disciplinei Transmisia automobilului. Atat puntea rigida cat si puntea fractionata pot fi si punti motoare. Singura conditie

    principala care trebuie indeplinita la proiectare este ca sa fie posibila o

    legatura cinematica intre axa rotii si axa diferentialului, respectiv ca

    elementele suspensiei sa nu fie dispuse in planul transversal definit de cele

    doua axe.

    C. Dupa capacitatea de a schimba directia de inaintare, puntile pot fi

    punti directoare si punti nedirectoare.

    Pentru a permite schimbarea directiei de mers, puntea de directie

    trebuie sa permita bracarea rotilor. In acest caz roata prin butucul sau se

    sprijina pe fuzeta, iar aceasta este articulata prin intermediul pivotului

    (pivotilor) cu mecanismul de ghidare.

    1.2. Compunerea de baza a puntilor

    Puntea de directie rigida este compusa din grinda, pivoti si fuzete. In

    cazul puntilor de directie si motoare pivotul cilindric este fractionat in doua

    (pivotul superior si pivotul inferior), iar sectiunile grinzii si ale arborilor

    fuzetelor sunt tubulare pentru a permite montarea arborilor planetari.

    In figura 1.6 sunt prezentate tipuri constructive de baza pentru pivoti

    si fuzete la puntile rigide de directie.

  • 6

    b.

    Fig.1.6.Tipuri constructive de baza pentru pivoti si fuzete la puntile

    rigide: a) punte nemotoare: 1-fuzeta; 2-grinda puntii; 3-pivotul fix in

    pumnul grinzii; 4-rulment axial pentru transmiterea fortelor verticale;

    5-lagarul dintre bratul inferior fuzetei si pivot; 6-surub pana pentru

    blocarea pivotului in grinda; b) punte motoare: 1-fuzeta tubulara; 2-

    rulmenti radiali-axiali cu role conice; 3-pivot superior; 4-pivot

    inferior; 5-carterul tubular al puntii; OO axa pivotului 9de bracare).

    Articulatiile puntilor fractionate sunt mai numeroase (numarul

    articulatiilor constitue un criteriu de apreciere al sigurantei in functionare si

    al fiabilitatii constructive) si au constructii mai complicate.

    In figura 1.7 sunt prezentate tipuri constructive de baza pentru pivoti

    si fuzete la puntile fractionate cu mecanism patrulater transversal de ghidare.

    In acest caz fuzeta trebuie sa se roteasca in jurul axei pivotului (pivotilor),

    dar sa permita si oscilatia in plan transversal a rotii la dazbaterea suspensiei.

  • 7

    Fig.1.7. Tipuri constructive de baza pentru pivoti si fuzete la punti

    articulate cu mecanism patrulater transversal de ghidare: a) punte

    motoare cu pivoti sferici: 1 si 2-fuzeta cu sectiune tubulara; 3-pivot

    sferic superior; 4-pivot sferic inferior; 5-brat superior; 6-brat inferior;

    b) punte nemotoare cu pivoti sferici: 1 si 2- fuzeta cu sectiune

    circulara plina; 3-pivot sferic superior; 4-pivot sferic inferior; 5-brat

    superior; 6-brat inferior

    Se constata tendinta de inlocuire a articulatiilor sferice cu articulatii

    cilindrice, fuzeta fiind articulata printr-un pivot cilindric cu portfuzeta (o

    noua componenta a puntii), iar portfuzeta este articulata cilindric cu bratele

    mecanismului de ghidare. Solutia se aplica atat in cazul mecanismului

    patrulater transversal (figura 1.8), cat si in cazul mecanismului McPherson

    (figura 1.9). Ea prezinta urmatoarele avantaje: articulatiile cilindrice sunt

    mai simple si mai fiabile; axa pivotilor se apropie de planul median al rotii;

    unghiul de inclinare transversala al pivotilor si deportul transversal pot avea

    valori mai mici; dispunerea amortizorului se face cu mai putine constrangeri,

    iar solicitarile lui sunt mai reduse (in cazul puntii McPherson).

  • 8

    Fig.1.8. Punte nemotoare cu mecanism patrulater transversal si

    articulatii cilindrice: 1-portfuzeta; 2-brat inferior; 3-tampon limitator

    superior de cursa; 4-lagar pivot cu rulment cu ace; 5-rulment axial

    pentru preluarea fortelor verticale; 6-pivot cilindric; 7-brat superior; 8-

    tampon limitator inferior de cursa; 9-amortizor telescopic; 10-arc

    elicoidal; 11-suport ghidare arc.

  • 9

    Fig.1.9. Punte cu mecanism cu culisa oscilanta si articulatii cilindrice

    Puntea de directie asigura prin constructia sa valorile prescrise de

    proiectant pentru unghiul de inclinare longitudinala al pivotului (unghiul de

    fuga), unghiul de inclinare transversala al pivotului si unghiul de cadere al

    rotii, iar daca este cazul si posibilitati de reglare pentru aceste unghiuri. Din

    aceasta cauza o conditie specifica impusa puntii de directie este sa asigurare

    cinematica corecta si o buna stabilitate a rotilor de directie, pe fondul unei

    manevrari usoare a volanului, a socurilor reduse la volan si unei uzuri reduse

    a pneurilor.

    Puntea trebuie riguros corelata cu elementele suspensiei. Exista in

    acest sens incompatibilitati ca: nu se poate folosi la o punte rigida un arc

    bara de torsiune; nu se poate folosi la o punte fractionata cu mecanism

    patrulater transversal un arc lamelar dispus longitudinal. In plus pe punte

    trebuie sa existe elemente (suporti, grinzi etc.) care sa permita montarea

    arcurilor, a amortizoarelor, a tampoanelor limitatoare de cursa si a barelor

    stabilizatoare.

    Constructia puntii, indeosibi in zona fuzetei si a butucului rotii, este

    influentata si de tipul mecanismului de franare folosit, respectiv mecanism

    cu disc si placheti sau mecanism cu tamburi si saboti interiori.

    Suspensia automobilului se realizeaza in esenta prin dispunerea intre

    corpul automobilului si roti a elementelor elastice (arcurile) si a

    amortizoarelor. Masele suprapuse suspensiei formeaza masa suspendata, iar

  • 10

    cele montate sub suspensie formeaza masa nesuspendata. Pentru asigurarea

    unui confort sporit este necesar ca masa nesuspendata sa fie cat mai mica.

    Puntile fractionate au o masa nesuspendata mai mica decat puntile rigide.

    Din cele prezentate rezulta ca, puntile si suspensiile automobilului

    desi indeplinesc functiuni cu totul diferite, datorita cerintelor numeroase si

    exigente pentru asigurarea stabilitatii si a confortului in conditiile maselor si

    a dimensiunilor de gabarit reduse, sunt tratate si realizate constructiv in

    cadrul unor ansambluri unice, ale caror functiuni sunt in esenta urmatoarele:

    - transmiterea greutatii automobilului la roti; - transmiterea fortelor si momentelor de reactiune de la roti la cadru sau

    caroserie;

    - limitarea solicitarilor dinamice transmise de la roti la cadru sau caroserie;

    - realizarea unui confort cat mai ridicat pentru calatori si marfurile transportate;

    - asigurarea contactului continuu si constant intre roti si cale; - ghidarea precisa a miscarii rotilor in raport cu sasiul sau caroseria, in

    timpul dezbaterii suspensiei;

    - asigurarea stabilitatii pe traiectorie; - asigurarea echilibrului automobilului in diverse conditii de deplasare.

    Concluzii:

    10 Puntea reprezinta ansamblul organelor care permite montarea si ghidarea

    rotilor pe si fata de sasiu sau caroserie cu exceptia dispozitivelor suspensiei

    (arcuri, amortizoare, bara stabilizatoare) si dispunerea elementelor

    sistemului de directie (bielete).

    20 Organele care contribuie atat la ghidarea rotilor cat si la suspensie se

    considera ca parti ale suspensiei (arcuri lamelare, bara stabilizatoare).

    Oricare dintre puntile automobilului poate fi punte motoare si/sau

    punte de directie. Este posibil ca toate puntile automobilului (doua, trei sau

    patru) sa fie atat punti motoare cat si punti de directie. In figura 1.10.a se

    prezinta automacaraua LIEBHERR cu formula de tractiune 88/8 la care toate cele patru punti rigide motoare sunt si punti de directie (directie

    integrala), iar in figura 1.10.b se prezinta sasiul echipat al automacaralei care

    evidentiaza dispunerea principalelor ansambluri.

  • 11

    a.

    b.

    Fig.1.10.Automacaraua LIEBHERR cu tractiune si directie integrale:

    a)vedere de ansamblu; b)sasiul echipat.

    La autoturisme si la autobuze, automobile a caror caroserie deosebit

    de complexa impune realizarea acesteia in uzine specializate pe acest

    domeniu, se constata tendinta ca puntile impreuna cu suspensiile lor si,

    partial sau total cu sistemul de directie, sau cu grupul motor-transmisie, sa

    fie montate pe propria lor structura de rezistenta, iar ansamblul astfel obtinut

    se monteaza pe caroseria autoportanta a automobilului. Un exemplu in acest

    sens este prezentat in figura 1.11.

  • 12

    Fig.1.11.Realizarea separata a puntilor si atasarea lor la caroserie in

    cazul unui autobuz IVECO

    1.3. Exigente functionale pentru punti

    O punte trebuie sa indeplineasca trei exigente principale:

    - compatibilitate cu organizarea automobilului;

    - performante;

    - securitate in utilizare.

    1.3.1.Compatibilitatea cu organizarea automobilului

    Tratarea unei punti ca un ansamblu separat care va fi apoi integrat in

    automobil este sortita esecului, deoarece puntea este supusa unor

    constrangeri care trebuie sa fie luate in considerare de la inceputul

    proiectului. Aceste constrangeri sunt:

    - constrangeri impuse de vecinatatile puntii (organizarea zonala a automobilului);

    - constrangeri impuse de legaturile functionale dintre punte si ale ansambluri ale automobilului.

    O parte dintre elementele puntii sunt mobile (masa nesuspendata fata

    de masa suspendata), deci trebuie prevazut un spatiu pentru asigurarea

    acestei mobilitati. In vecinatatea puntii sunt amplasate ansambluri ce

  • 13

    constitue surse de caldura (elemente ale esapamentului), iar puntea trebuie sa

    permita dispunerea lor si sa fie izolata termic corespunzator.

    Puntea este in legatura functionala cu suspensia si cu sistemul de

    directie, deci ea trebuie prevazuta cu organe care se permita aceste legaturi.

    In cazul puntii rigide si de directie, trapezul transmisiei directiei este montat

    pe punte, deci constructia puntii trebuie compatibilizata cu transmisia

    directiei (recomandare valabila pentru toate puntile de directie) si este

    recomandat ca prin grinda sa, puntea sa realizeze protejarea la impact frontal

    a barei transversale de directie.

    Pe punte sunt montate conducte hidraulice (ale sistemului de franare),

    cabluri electrice (legaturile cu traductorii ABS), organe de corectare a garzii

    la sol (pentru suspensia pneumatica), iar puntea trebuie prevazuta cu organe

    care sa permita montarea si protectia lor.

    Rezolvarea acestor constrangeri este prezentata in figura 1.12 pentru

    puntile unui autoturism de clasa mica.

    Fig.1.12.Compatibilizarea puntii din fata McPherson cu dispunerea

    transversala a grupului motopropulsor si a puntii din spate cu brate

    trase in forma de L cu dispunerea esapamentului, a rotii de rezerva si a rezervorului: 1-traversa grinzii puntii; 2-roata de rezerva; 3-axa

    rotilor din spate.

  • 14

    Observatie:

    Constructia puntii trebuie riguros corelata cu clasa si destinatia

    automobilului (exemplu: nu se adopta o punte spate fractionata cu mecanism

    multibrat pentru un autoturism de clasa foarte mica).

    1.3.2. Performantele puntilor

    Performantele puntilor au in vedere prestatiile lor in urmatoarele

    domenii:

    - filtrarea; - ghidarea; - securitatea.

    Filtrarea reprezinta proprietatea puntii de a transmite cadrului sau

    caroseriei un semnal vibratoriu si / sau acustic de un nivel inferior celui

    generat de interactiunea dintre pneu si cale. Ilustrarea acestei calitati este

    prezentata in figura 1.13, care reprezinta curba de filtraj (curba de variatie a

    coeficientului de transmisie C reprezentat de raportul dintre semnalul

    transmis si semnalul de intrare, functie de frecventa solicitarii) pentru un

    ansamblu masa-resort supus unei excitatii din exterior.

    Fig.1.13.Curba de filtraj pentru un amsamblu masa-resort

    Se constata ca de la o freacvanta f1=f02 acest raport este mai mic decat 1, adica semnalul transmis este mai mic fata de cel primit si se realizeaza

    filtrarea.

    In cazul general al trenului de rulare, filtrarea este realizata prin

    contributia a trei componente: pneuri, suspensie, punte. In tabelul 1.1 se

    prezinta contributia celor trei componente asupra filtrarii pe domenii de

    frecventa. Se constata ca pentru pentru doua domenii de frecventa si pentru

    socuri contributia suspensiei este preponderenta. Puntea influenteaza toate

    domeniile de frecventa. Elementele constructive ale puntii care asigura

  • 15

    filtrarea sunt legaturile elastice cu sasiul sau caroseria, asa cum este ilustrat

    in figura 1.14 pentru o punte din spate cu brate trase in forma de L si suspensie cu bare de torsiune montate alaturat.

    Tabelul 1.1. Contributia asupra filtrarii

    FENOMENUL SUSPENSIA PUNTEA PNEUL

    Oscilatii (0-5 Hz) X X

    Vibratii(6-50 Hz) X X X

    Zgomote

    (>50 Hz)

    X X

    Socuri si cioniri X X X

    Fig.1.14.Elemente de filtrare dispuse in prinderile 1 ale puntii pe

    caroserie

    Ghidarea reprezinta proprietatea puntii de a imprima automobilului

    un comportament rutier stabil si eficient. Concret performantele de ghidare

    sunt evaluate in situatii de deplasare foarte diferite (viteza variaza de la 0 la

    valoarea maxima, iar deplasarea se face in linie dreapta sau in viraje).

    Comportarea la deplasarea in linie dreapta ideal, automobilul trebuie sa-si pastreze traectoria rectilinie idiferent de perturbatiile care pot aparea.

    Acest obiectiv este realizat pe cai netede si rigide prin reglarea

    paralelismului rotilor. Perturbatiile sunt urmatoarele:

  • 16

    - Denivelari ale caii de rulare. In cazul cailor degradate apar deplasari relative intre rotile aceleiasi punti, dar si intre rotile puntilor, iar

    mentinerea traectoriei rectilinii se realizeaza prin corectii de la volan.

    Diminuarea acestor corectii depinde de calitatile suspensiei (indeosebi

    de amortizare), iar pentru punti de optimizarea epurelor dinamice.

    - Perturbatii aerodinamice prin sensibilitate la vant lateral. Puntile influenteaza efectul acestor perturbatii prin epurele dinamice si prin

    pozitia axei de ruliu.

    Sunt cercetari si realizari de prototipuri pentru punti din spate active ce se

    caracterizeza prin obtinerea de micro-bracaje comandate electronic pentru

    corectari instantanee fara intervantia conducatorului auto.

    Comportarea la deplasarea in viraje. Caracteristicile constructive ale puntii determina: pozitia instantanee a pneurilor, valorile eforturilor care

    actioneaza asupra automobilului si in consecinta caracterul virarii

    constructive a automobilului; oscilatii insuficient amortizate, amplificate de

    inertia proprie puntii, care pot fi evitate prin constructia elementelor de

    filtrare ale puntii.

    Comportarea la manevre brutale de urgenta (rotiri ale volanului, franari) Aceste manevre solicita violent puntea, modifica pozitia geometrica a

    componentelor sale, mareste valorile eforturilor. Este necesar ca ghidarea

    puntii sa fie cat mai putin afectata de astfel de manevre pentru a evita riscul

    destabilizarii automobilului.

    Securitatea. La nivelul securitatii active, puntea trebuie sa-si

    conserve, pe toata durata de viata a automobilului, nivelul de origine al

    parametrilor constructivi si functionali. La conceptia puntii trebuie sa se tina

    cont de solicitarile termice, de agresiunea mediului ambiant, de solicitarile

    mecanice (statice, socuri, vibratii). Respectarea acestor exigente permit

    garantarea securitatii de utilizare a puntii.

    La nivelul securitatii pasive, constructia puntii si dimensionarea

    componentelor sale contribuie la obtinerea unei zone de deformare

    progresiva in cazul ciocnirilor frontale.

  • 17

    CAPITOLUL 2

    PUNTI PENTRU AUTOCAMIOANE SI AUTOBUZE

    Puntile rigide pentru autocamioane si autobuze sunt diferentiate

    constructiv prin solutia adoptata pentru sistemul de montare si ghidare al

    puntii pe cadru sau pe caroseria autoportanta.

    Schemele constructive ale celor mai folosite sisteme pentru montarea

    si ghidarea acestor punti sunt prezentate in figura 2.0 (nu s-a luat in

    considerare montarea si ghidarea prin intermediul arcurilor lamelare dispuse

    longitudinal).

    Fig.2.0.Schemele constructive ale celor mai folosite sisteme de montare si

    ghidare ale puntilor rigide pentru autocamioane si autobuze

  • 18

    2.1. Punti pentru autocamioane

    2.1.1. Punti din spate pentru autocamioane

    Puntile din spate ale autocamioanelor pot fi:

    - punti motoare simple; - punti motoare duble; - punti suplimentare de sprijin (nemotoare). Acestea din urma pot fi cu rotile in contact permanent cu calea, sau cu

    contact temporar al rotilor cu calea (numai cand autocamionul este

    incarcat). Uneori, pentru a mari manevrabilitatea, ele pot fi si punti de

    directie, cu actionare hidraulica si comanda electronica.

    Cea mai simpla solutie de montare si de ghidare a puntii pe cadru este

    prin intermediul arcurilor lamelare ale suspensiei, care au rol dublu:

    1. element elastic al suspensiei; 2. preiau fortele si momentele de reactie. In figura 2.1 se prezinta montarea si ghidarea puntii motoare din spate

    a unui autocamion DAF prin intermediul arcurilor lamelare parabolice. Se

    constata ca suspensia puntii este perevazuta cu amortizoare hidraulice si bara

    stabilizatoare. Legaturile arcului cu lungeronul sunt: in fata articulatie fixa,

    iar in spate reazem alunecator. Arcul suplimentar este tot parabolic, iar

    legaturile sale cu longeronul sunt temporare (cand autocamionul este

    incarcat) si realizate sub forma de reazeme alunecatoare. Suspensia este

    prevazuta cu amortizoare, bara stabilizatoare si tampoane limitatoare de

    cursa.

  • 19

    Fig.2.1.Ghidarea puntii motoare spate prin intermediul arcurilor

    lamelare parabolice ale suspensiei (DAF)

    In figura 2.2 se prezinta montarea si ghidarea puntii motoare din spate

    a unui autocamion VOLVO FH 12 prin intermediul arcurilor lamelare

    parabolice in S. Si in acest caz suspensia puntii este prevazuta cu amortizoare si bara stabilizatoare.

    Fig.2.2.Ghidarea puntii motoare spate prin intermediul arcurilor

    lamelare parabolice in S (VOLVO)

  • 20

    Pentru aceste solutii, la calculul arcurilor trebuie sa se ia in

    consideratie si solicitarile datorate fortelor si momentelor de reactie.

    La unele autocamioane (majoritatea autotrenurilor) se folosesc

    suspensii pneumatice. Elementul elastic pneumatic preia numai forte

    verticale. Pentru preluarea fortelor longitudinale, transversale si a

    momentelor de reactie, puntile din spate ale autocamioanelor trebuiesc

    prevazute cu mecanisme de ghidare. Acestea sunt in general mecanisme cu

    bare (numite si bare de reactie) si difera constructiv in functie de numarul de

    elemente elastice pneumatice pe punte.

    Daca se folosesc patru elemente elastice pneumatice pe punte,

    mecanismul de ghidare este mecanismul patrulater dispus longitudinal,

    astfel ca barele de reactie sa fie solicitate la intindere (solicitarea principala).

    O punte are doua astfel de mecanisme, cate unul pentru fiecare roata.

    Diferente constructive ale acestui mecanism apar in ceea ce priveste modul

    de preluare a fortelor transversale.

    O solutie este realizarea bratelor superioare ale celor doua mecanisme

    sub forma unui brat triunghiular simetric dispus central, articulat prin varf cu

    carterul central al puntii la partea superioara a acestuia, iar prin varfurile

    bazei de cadru. Cele doua perne de aer ale unei roti sunt montate la capetele

    unei grinzi dispuse longitudinal si asamblata de trompa carterului prin bride

    sau prin flansa cu suruburi. O astfel de solutie este prezentata in figura 2.3.

  • 21

    Fig.2.3.Punte motoare spate cu mecanism patrulater longitudinal de

    ghidare si brat triunghiular superior central: 1-element elastic

    pneumatic; 2-bara de reactie inferioara; 3-grinda suport pentru pernele

    de aer; 4-brat triunghiular simetric dispus central superior; 5-

    amortizor; 6-supapa de reglare a suspensiei pneumatice; 7-bara

    stabilizatoare.

    Fiecare bara de reactie inferioara este articulata de longeronul cadrului

    prin intermediul unui suport, executat prin turnare din otel, asamblat prin

    nituri sau suruburi de longeron si de grinda support pentru pernele de aer.

    Grinda suport pentru pernele de aer, executata prin turnare din otel, este

    montata cu patru suruburi lungi sub trompa carterului puntii. In partea

    centrala, sub flansa, grinda este prevazuta cu un suport de prindere a

    articulatiei barei de reactie 2, iar in partea din spate cu un suport pentru

    montarea barei stabilizatoare. Aceasta este montata prin partea sa centrala pe

    grinzile suport prin bucse din cauciuc, iar prin partile laterale este articulata

    de longeroanele cadrului prin doua bielete. Pernele de aer au suportul

    superior montat pe cate o flansa dispusa sub longeronul cadrului.

    Amortizorul este montat inclinat spre fata, deasupra trompei carterului

    puntii, articulat la ambele capete, cu un suport la capatul superior fixat pe

    fata exterioara a longeronului si un suport la capatul inferior realizat pe

    corpul placii de prindere a bridelor.

    Variantele constructive ale acestei solutii sunt diferite prin modul de

    realizare si de montare al grinzii suport pentru pernele de aer, prin realizarea

    suportului de legatura dintre barele de reactie laterale si longeron, prin

    montajul si legaturile barei stabilizatoare, prin constructia si montajul

    suportului superior al pernei de aer pe longeron.

    In figura 2.4 este prezentat mecanismul de montare si de ghidare al

    puntii motoare din spate cu patru elemente elastice pmeumatice folosit pe

    unele autocamioane VOLVO.

  • 22

    Fig.2.4.Mecanism de montare si de ghidare al puntii motoare din spate

    VOLVO. A, H si B sunt cote de reglaj pentru suspensia pneumatica

    Solutia are urmatoarele particularitati: grinda suport pentru pernele de

    aer este executata din tabla din otel prin ambutisare si sudare; suportul

    pentru bara de reactie laterala este in forma de triunghi asamblat prin sudura;

    bara stabilizatoare este articulata prin partile laterale de grinda suport, iar

    prin partea sa centrala este legata prin doua bielete de longeroane; flansa de

    sub longeron pentru montarea suportului superior al pernei de aer este

    consolidata de un suport consola fixat pe fata longeronului; amortizorul este

    montat vertical in spatele trompei carterului.

    In figura 2.5 este prezentat mecanismul de montare si de ghidare al

    puntii motoare din spate cu patru elemente elastice pneumatice si patru

    amortizoare folosit pe unele autocamioane MERCEDES.

    Fig.2.5.Mecanism de montare si de ghidare al puntii motoare din spate

    MERCEDES

  • 23

    Solutia are urmatoarele particularitati: grinda suport pentru pernele de

    aer in executie turnata este simetrica si imbraca partial trompa, are o

    geometrie simpla deoarece bridele de prindere pe trompa carterului puntii se

    fixeaza la partea inferioara pe o placa separata, care serveste drept suport si

    pentru articulatiile barelor de reactie si a barei stabilizatoare; fiecare roata

    are doua amortizoare montate vertical, fata-spate in raport cu puntea;

    suportul pentru bara de reactie laterala de constructie turnata are forma de

    T, se aseaza pe longeron cu o suprafata mare (rigiditate mare prinderii); flansa de sub longeron pentru montarea suportului superior al pernei de aer

    este consolidata cu un suport lateral; bara stabilizatoare, articulata cu partea

    centrala pe placa separata, are bieletele de capat montate pe fetele exterioare

    ale longeroanelor si deci o lungime mai mare.

    In figura 2.6 este prezentat mecanismul de montare si de ghidare al

    puntii motoare din spate cu patru elemente elastice pneumatice si doua

    amortizoare folosit pe unele autocamioane DAF.

    Fig.2.6.Mecanism de montare si de ghidare al puntii motoare din spate

    DAF

    Solutia are urmatoarele particularitati: grinda suport pentru pernele de

    aer in executie turnata este nesimetrica (bratul din fata este mai scurt fata de

    cel din spate) si include suportii pentru articulatiile barelor de reactie

    (realizate prin forjare), a partii centrale a barei stabilizatoare si a

    amortizorului; suportul pentru bara de reactie laterala in executie turnata are

    forma de V; amortizorul este montat vertical in fata puntii; flansa de sub longeron pentru montarea suportului pernei de aer are o consolidare

    specifica; bara stabilizatoare este articulata cu partea centrala de grinda

    suport si cu bielete de capat dispuse pe exterior de lonjeron.

  • 24

    O solutie moderna de ghidare a puntilor motoare simple pentru

    autocamioane cu patru perne de aer a fost prezentata de ZF. Ea consta in

    inlocuirea bratului triunghiular superior cu un brat in X cu patru articulatii la capete, cele din fata fixate pe cadru, cele din spate fixate pe carterul

    central al puntii. Acest brat preia si functia barei stabilizatoare. Se

    micsoreaza nivelul superior al longeroanelor (si nivelul suprafetei utile) in

    conditiile pastrarii garzii la sol si se reduce masa ansamblului puntii cu circa

    20 kg. Aceasta constructie este prezentata in figura 2.6.A.

    Fig.2.6.A.Punte motoare spate cu brat superior in X cu patru articulatii (ZF)

    Daca se folosesc doua elemente pneumatice pe punte sistemele de

    montare si de ghidare ale puntii motoare sunt diferite.

    O solutie este folosirea mecanismului patrulater dispus longitudinal,

    cu o configuratie specifica pentru un element pneumatic pe roata, asa cum se

    vede din figura 2.7.

  • 25

    Fig.2.7.Mecanism de montare si de ghidare al puntii motoare din spate

    cu doua perne de aer tip patrulater longitudinal DAF

    Particularitatile constructive ale solutiei sunt: bratele inferioare care

    sustin puntea in partea lor centrala au o constructie masiva, sunt articulate la

    capatul din fata de longeroane prin suporti masivi, iar la capatul din spate au

    suporti pentru montarea pernelor de aer; bratele superioare sunt realizate sub

    forma unui brat triunghiular simetric dispus central, articulat la varf de

    carterul central al puntii, iar la baza de cadru; amortizoarele, cate unul pe

    fiecare roata, sunt montate vertical in spatele puntii, intre bratul inferior si

    longeroane; bara stabilizatoare este dispusa deasupra puntii, este articulata

    prin partea centrala de longeroane si la capete prin bielete scurte de trompele

    carterului puntii.

    O alta solutie este utilizarea de semilamele parabolice. Ele au si rol de

    elemente elastice, astfel ca suspensia poate fi considerata mixta, adica cu

    elemente elastice din metal si cu elemente pneumatice. Constructia este de

    tipul punte rigida trasa prin doua brate longitudinale fixate pe grinda puntii

    si articulate in fata de longeroane. Semilamelele parabolice suport sunt

    articulate la capatul din fata de suporti fixati pe longeroane, sustin in partea

    centrala puntea dispusa deasupra lamelelor si fixate printr-un sistem de

    bride, iar prin capatul din spate cu lungime mica sustin elementul elastic

    pneumatic. Suportul superior al pernei de aer se monteaza pe o flansa fixata

    pe longeron. Pe partea inferioara a longeronului, in zona trompei carterului

    se monteaza un suport cu un tampon limitator de cursa. Reactiunile

    transversale sunt preluate de semilamele, iar momentele de reactie solicita

  • 26

    suplimentar pernele de aer cu forte verticale. Aceasta solutie este prezentata

    in figura 2.8.

    Fig2.8.Sistem de montare si de ghidare a puntii motoare cu doua

    perne de aer prin semilamele elastice parabolice (SCANIA)

    Solutia se foloseste la autocamioane mici si mijlocii si poate avea

    diferite variante in functie de configuratia lamelei suport pentru elementul

    pneumatic si de configuratia lamelei elastice.

    In figura 2.9 se prezinta sistemul de montare si de ghidare cu

    semilamela parabolica de sustinere si lamela elastica parabolica folosit de

    RENAULT. Suspensia puntii are doua amortizoare montate in fata puntii si

    inclinate spre fata precum si bara stabilizatoare.

  • 27

    Fig.2.9.Sistem RENAULT de montare si de ghidare a puntii motoare

    spate cu doua perne de aer

    In figura 2.10 se prezinta sistemul de montare si de ghidare al puntii

    motoare din spate cu semilamela parabolica de sustinere si semilamela

    parabolica elastica folosit de DAF. Amortizoarele, cate unul pentru fiecare

    roata, sunt dispuse in spatele puntii si montate putin inclinat spre fata.

    Fig.2.10.Sistem DAF de montare si de ghidare a puntii motoare din

    spate cu doua perne de aer

    Puntea dubla motoare se foloseste pe autocamioane grele (incarcarea

    pe o punte simpla depaseste 11 t, iar fortele de tractiune ce trebuie sa fie

    realizate au valori mai mari decat cele corespunzatoere unei singure punti).

    Pentru ca puntile sa urmeze configuratia caii de rulare se foloseste sistemul

  • 28

    balansier, care consta in amplasarea puntilor la capetele a doua parghii cu brate egale dispuse longitudinal, articulate in partea centrala pe cadru. Acest

    sistem conduce la solutii constructive diferite intre ele prin modul de

    realizare al parghiilor balansier si prin elementele elastice ale suspensiilor

    celor doua punti.

    Solutia clasica de punte motoare dubla (tandem) cu balansier foloseste

    drept grinzi balansier doua arcuri lamelare simetrice (pot fi si arcuri

    parabolice), fixate in partea centrala pe cate o articulatie cilidrica montata pe

    un ax transversal, iar cu capetele sprijinite pe carterele celor doua punti

    motoare. Fortele si momentele de reactie sunt preluate de doua mecanisme

    cu bare dispuse longitudinal. In figura 2.11 se prezinta constructia unei astfel

    de punti.

    Fig.2.11.Punte motoare dubla cu arcuri lamelare balansier (ZIL-131): 1 si 14-arcuri lamelare balansier; 2-suporti pentru ghidarea capetelor arcurilor pe punte; 3-placa superioara de fixare a arcului; 4-

    brida de fixare a arcului; 5-niplu de gresare; 6-capac de inchidere a

    articulatiei balansierului; 7-inel elastic de pozitionare a corpului

    articulatiei; 8-axul balansierului; 9-corpul articulatiei; 10-piesa de

    fixare a axului; 11-bara de reactie inferioara; 12-suportul de fixare a

    axului balansierului pe longeron; 13-suport cu tampon limitator de

    cursa; 15-bara de reactie superioara dispusa central.

  • 29

    Fortele transversale sunt preluate de capetele arcurilor lamelare si de

    suportii lor de ghidare montati pe trompele carterelor puntilor.

    In figura 2.12 se prezinta constructia unei punti motoare duble cu

    balansier, la care doua arcuri monolamelare din materiale compozite sunt

    montate in sistem balansier (asemanator cu constructia precedenta), iar

    fortele si momentele de reactie sunt preluate de mecanisme longitudinale cu

    bare (patru mecanisme), bratele superioare fiind realizate sub forma de

    triunghiuri dispuse central pentru preluarea si a fortelor transversale.

    Fig.2.12.Punte motoare dubla tip balansier cu arcuri din materiale compozite

    (MAN)

    In figura 2.13 se prezinta constructia unei punti motoare duble, la care

    puntile sunt articulate la capetele grinzilor balansier, iar acestea sunt montate

    prin partea lor centrala prevazuta cu un suport piramidal pe longeroane prin

    intermediul a cate doua arcuri din cauciuc tip bloc in V solicitate la

    forfecare. Doua brate triunghiulare montate central la partea superioara a

    puntilor formeaza cu grinzile balansier mecanismele longitudinale cu bare

    care preiau intagral fortele si momentele de reactie. Fiecare roata are cate un

    amortizor montat inclinat.

  • 30

    Fig.2.13.Punte motoare dubla tip balansier cu arcuri din cauciuc tip

    bloc in V (RENAULT)

    In figura 2.14 se prezinta constructia unei punti motoare duble, la care

    puntile sunt articulate la capetele grinzilor balansier, iar acestea sunt

    articulate prin intermediul unor suporti speciali in partea centrala a doua

    arcuri lamelare montate clasic pe longeroanele cadrului. Doua bare de

    reactie dispuse central deasupra puntilor formeaza impreuna cu grinzile

    balansier mecanismele longitudinale cu bare care preiau fortele longitudinale

    de reactie si momentele lor. Fortele transversale sunt preluate de arcurile

    lamelare.

  • 31

    Fig.2.14.Punte motoare dubla cu grinzi balansier si arcuri lamelare

    dispuse clasic; schema de functionare (FORD CANADA)

    In figura 2.15 se prezinta o constructe asemanatoare ca principiu, dar

    care foloseste drept elemente elastice cate doua arcuri din cauciuc pentru

    fiecare grinda balansier. Arcurile din cauciuc pot fi inlocuite eventual cu

    perne de aer tip diafragma.

    Fig.2.15.Punte motoare dubla cu grinzi balansier si arcuri din cauciuc

    (FORD CANADA)

    Puntile motoare spate fractionate cu suspensie independenta sunt

    folosite pentru autocamioane cu capacitate marita de trecere. Un exemplu

    devenit clasic este autocamionul TATRA, care are punti motoare fractionate

    cu brate oscilante transversale si suspensii independente, fie cu arcuri

    lamelare montate in sistem balansier pentru puntile din spate, fie cu bare de

    torsiune dispuse longitudinal pentru puntea din fata. Organizarea sasiului

    echipat al autocamioanelor TATRA in variantele 66 si 44 este prezentata in figura 2.16.

  • 32

    Fig.2.16.Organizarea sasiului echipat al autocamionului TATRA 148

  • 33

    In figura 2.17 este prezentata puntea motoare din spate, fractionata, cu

    mecanisme patrulater de ghidare cu brate neegale dispuse transversal, cu

    arcuri elicoidale si amortizoare dispuse coaxial in interiorul arcurilor. Puntea

    este destinata unui autocamion de teren.

    Fig.2.17.Punte fractionata cu mecanism patrulater transversal cu brate

    neegale (IFS)

    Autocamioanele de teren cu destinatie speciala trabuie sa dispuna de o

    mibilitate deosebita in terenuri dificile. Un autocamion reprezentativ al

    acestei game este Mercedes-Benz UNIMOG, iar deplasarea lui in teren

    dificil este przentata in figura 2.18.

    Fig.2.18.Autocamionul UNIMOG in teren dificil

  • 34

    Se constata ca deosebita mobilitate in teren dificil este in principal

    asigurata de constructia puntilor si a suspensiilor. Puntile rigide, au cate un

    arc elicoidal si un amortizor pe fiecare roata si pot oscila in plan transversal

    cu un unghi de 30; fiecare punte are bara sa stabilizatoare. Transmisia principala este in doua trepte, cu reductor cilindric in butucul rotii dispus pe

    verticala in sus. Astfel, carterul central al puntii are inaltime redusa, partea

    centrala a puntii este foarte ridicata fata de sol, garda la sol in zona puntilor

    are valori mari (intre 415 si 500 mm functie de varianta), iar razele de

    trecere au valori reduse. Transmisia cardanica este de tip inchis cu tub

    central (trompa cardanica), fixat rigid cu unul din capete pe carterul central

    al puntii, iar prin celalalt capat articulat sferic de carterul reductorului-

    distribuitor. Tubul central este rigidizat suplimentar de carterul puntii prin

    doi tiranti. Fiecare punte este prevazuta cu o bara transversala (bara

    Panhard) pentru preluarea reactiunilor transversale.

    Dispunerea puntilor pe autocamion este prezentata in figura 2.19.

    Fig.2.19.Dispunerea puntilor pe UNIMOG

    Detaliile constructive pentru reductorul cilindric dispus pe verticala in

    butucul rotii si efectul asupra cresterii garzii la sol sunt prezentate in figura

    2.20.

  • 35

    Fig.2.20.Detaliile constructive pentru reductorul cilindric dispus

    vertical in butucul rotii

    Puntile suplimentare din spate ale autocamioanelor (puntile de

    sprijin), mai ales daca sunt si punti de directie, au o constructie

    asemanatoare, daca nu chiar identica cu puntea din fata.

    2.1.2. Punti din fata pentru autocamioane

    Majoritatea puntilor din fata pentru autocamioane sunt punti rigide cu

    suspensie dependenta. Toate puntile din fata ale autocamioanelor sunt si

    punti de directie, deci au in compunere doua fuzete articulate prin pivotii lor

    de grinda centrala, pentru a permite bracarea rotilor.

    In cazul puntilor din fata motoare sunt prezente mecanismele specifice

    transmiterii fluxului de putere, arborii planetari sunt articulati (o articulatie

    homocinetica in zona pivotului cu centrul pe axa pivotului), iar fuzetele au

    axul tubular pentru a permite montarea arborilor planetari.

    O particularitate a articulatiei fuzeta-pivot-grinda la autocamioane

    este asigurarea unor valori mari pentru unghiul de bracare al rotii (o valoare

    de 400

    este uzuala).

    Puntile din fata ale autocamioanelor sunt diferentiate prin constructia

    componentelor principale (fuzete, pivoti, grinda) si prin sistemul de montare

    si de ghidare al puntii pe cadru.

  • 36

    O solutie clasica este urmatoarea:

    -pivot cilindric blocat in pumnul grinzii cu un surub pana de forma conica,

    care se aseaza intr-o frezare din corpul pivotului;

    -lagarele dintre pivot si bratele fuzetei, lagare de alunecare (bucse din

    bronz), etansate spre grinda cu simeringuri, inchise spre exterior cu capace,

    unul din acestea (de obicei cel inferior) prevazut cu niplu de ungere, cu canal

    de ungere in lungul pivotului;

    -incarcarea verticala se transmite de la bratul inferior al fuzetei la grinda

    printr-un lagar axial (de obicei rulment axial), iar reglarea jocului axial se

    face cu saibe de reglaj dispuse intre grinda si bratul superior al fuzetei;

    -levierele sistemului de directie se monteaza pe fuzeta astfel: levierul de

    comanda al fuzetei din stanga pe bratul superior al fuzetei, iar levierul

    trapezului de directie pe bratul inferior;

    -butucul rotii se sprijina pe axul fuzetei prin doi rulmenti cu role conice,

    unul mai mare in interior si altul mai mic in exterior, strangerea lagarului se

    face cu piulita crenelata din capatul axului fuzetei asigurata cu splint;

    -un surub asigurat cu contrapiulita este filetat in corpul fuzetei pe interior si

    serveste la reglarea bracarii rotii, pumnul grinzii fiind prevazut cu un bosaj

    de sprijin.

    In figura 2.21 se prezinta constructia ansamblului fuzeta-pivot-grinda

    si lagarul rotii folosit de RENAULT, la care capacele de inchidere ale

    lagarelor pivotului sunt simple discuri introduse in alezajele din bratele

    fuzetei si asigurate cu inele elastice interioare, iar levierele directiei se

    monteaza pe bratele fuzetei in gauri conice, sunt asigurate cu pene disc si

    sunt stranse cu piulite cu autoasigurare.

  • 37

    Fig.2.21.Ansamblul pivot si lagar roata (RENAULT): A-saiba de

    reglaj a jocului axial; B-surub de reglare a bracajului; C-traductor

    ABS.

    O constructie asemanatoare foloseste si MERCEDES pe

    autocamioanele Serie 1948. Fata de solutia precedenta aceasta are

    urmatoarele deosebiri: este prevazut un niplu de gresare si pentru lagarul

    pivotului superior, montat la capatul unei conducte scurte pentru a usura

    accesul; levierele de directie sunt montate prin flanse cu doua suruburi pe

    bratele fuzetei; configuratia grinzii este diferita in zonele de capat (acestea

    sunt drepte si nu arcuite). Aceasta constructie este prezentata in figura 2.22.

    Fig.2.22.Constructia puntii din fata MERCEDES

    Fixarea pivotului in pumnul grinzii se poate face si pe con prin

    impingerea pivotului de jos in sus. O astfel de constructie, folosita de

    IVECO, este prezentata in figura 2.23. Lagarele dintre pivot si bratele

    fuzetei sunt cu rulmenti cu ace dubli (cate doi rulmenti pentru fiecare lagar),

    fara inele (rolele ac ruleaza direct pe fusurile pivotului si in alezajele din

    bratele fuzetei). Lagarul superior este inchis cu un capac asigurat cu inel

    elastic interior in alezajul bratului si prevazut cu niplu de ungere. Lagarul

    inferior este inchis cu un capac masiv fixat in suruburi pe bratul fuzetei care

  • 38

    contine si cala de reglaj a jocului axial dintre fuzeta si grinda. Fortele

    verticale se transmit de la bratul inferior al fuzetei la grinda prin contact

    direct intre cele doua piese.

    Fig.2.23.Lagarele si fixarea pivotului la IVECO

    Fixarea pivotului conic in pumnul grinzi se poate face si prin tragere

    in sus cu o piulita filetata pe capatul superior al pivotului. O astfel de solutie,

    folosita de DAF, este prezentata in figura 2.24. Piulita exercita forta de

    tragere asupra pivotului prin intermediul unei antretoaze montata pe fusul

    superior al pivotului, care serveste drept inel interior si pentru rulmentii cu

    ace ai lagarului superior. Lagarul inferior este tot cu rulmenti cu ace. Fortele

    verticale se transmit de la bratul inferior al fuzetei la grinda printr-un lagar

    axial. Jocul axial dintre fuzeta si grinda se regleaza cu saibe montate intre

  • 39

    bratul superior al fuzetei si grinda. Capacul inferior de forma unei placi se

    fixeaza pe bratul fuzetei prin suruburi si contine un niplu de ungere. Capacul

    superior are forma de calota, se fixeaza prin suruburi pe bratul fuzetei si

    contine un niplu de ungere.

    Fig.2.24.Lagarele si fixarea pivotului la DAF: 1-saibe de reglaj; 2-

    capac superior; 3-piulita; 4-pivot cu fixare pe con in grinda; 5-lagar

    axial; 6-capac inferior; A-joc axial al pivotului de 0,050,30 mm.

    Fixarea pivotului conic in pumnul grinzii prin tragere cu o piulita

    filetata pe capatul superior al pivotului permite realizarea unei lagaruiri

    deosebite a articulatiei dintre fuzeta si grinda, solutie folosita de VOLVO si

    prezentata in figura 2.25. Lagarul superior al pivotului este realizat cu un

    rulment axial-radial cu role conice, care preia si fortele verticale. Acestea se

    transmit pe urmatorul traseu: fusul fuzetei, bratul superior, rulmentul conic,

    piulita de strangere, corpul pivotului si prin imbinarea conica a pivotului cu

    pumnul grinzii la grinda. Piulita exercita forta de strangere prin intermediul

    unei antretoaze care constitue si ghidaj pentru inelul interior al rulmentului

    conic. Saibele pentru reglajul jocului axial sunt montate intre umarul

    antretoazei si inelul interior al rulmentului. Lagarul inferior al pivotului este

    un lagar simplu de alunecare cu bucsa din bronz. Sunt prevazute nipluri de

    ungere pe ambele capace, iar lagarele sunt bine etansate.

  • 40

    Fig.2.25.Lagarele si fixarea pivotului la VOLVO: 1-antretoaza cu

    guler; 2-capac superior in forma de calota; 3-saibe de reglaj; 4-surub

    pentru reglarea bracarii rotii; A-saibele de reglaj; B-antretoaza cu

    guler.

    O solutie deosebita de realizare a lagarului axial pentru preluarea

    fortelor verticale este folosita de DAF pe autocamionul LF 45 si este

    prezentata in figura 2.26. Se foloseste tot un pivot conic, dar cu strangere

    prin impingere de jos in sus, forta de strangere fiind exercitata de capacul

    inferior masiv realizat corp comun cu levierul trapezului de directie. Intre

    corpul levierului capac si capatul inferior al pivotului este montat un rulment

    axial cu bile pentru preluarea fortelor verticale.

  • 41

    Fig.2.26.Lagarele si fixarea pivotului la DAF LF 45: 1-fuzeta; 2-capac

    superior; 3 si 9-inele de etansare; 4-lagar superior de alunecare; 5-

    levier de comanda al fuzetei; 6 si 7-mansete de etansare; 8-lagar

    inferior cu rulmenti cu ace; 10-capac inferior (corp comun cu levierul

    trapezului de directie); 11-surub; 12-rulment axial cu bile; 13-placa de

    reglaj; 14-pumnul grinzii; 15-pivot; A-controlul si reglarea jocului

    axial: 1-sprijin rulment-pivot, 2-capac levier, 3-placa de reglaj; B-

    capacul levier: 1-locasul de sprijin al rulmentului axial, 2-suprafata cu

    rol de capac, 4-bucse de centrare.

    Montarea si ghidarea puntii din fata pe cadru se realizeaza cel mai

    simplu prin intermediul arcurilor lamelare ale suspensiei, asa cum se

    prezinta in figura 2.27. Arcul lamelar este articulat pe longeron prin suporti

    speciali (o articulatie cilindrica fixa spre fata si o articulatie cu cercel spre

    spate), iar prin partea sa centrala se fixeaza de flansa grinzii puntii printr-un

    sistem cu bride si placi de prindere.

  • 42

    Fig.2.27.Montarea si ghidarea puntii din fata prin arcurile lamelare ale

    suspensiei (VOLVO)

    Daca se foloseste suspensia pneumatica, se adopta solutia de montare

    si de ghidare a puntii din fata cu mecanism patrulater cu bare, dispus

    longitudinal si cu bara transversala Panhard pentru preluarea fortelor

    transversale. O astfel de constructie este prezentata in figura 2.28. Suspensia

    puntii are cate un amortizor pe fiecare roata si bara stabilizatoare montata cu

    partea sa centrala pe grinda puntii si articulata la capete prin bielete verticale

    cu lonjeroanele cadrului.

  • 43

    Fig.2.28.Montarea si ghidarea puntii din fata cu mecanisme patrulater

    dispuse longitudinal si cu bara Panhard (VOLVO); X-cota de reglare a

    pernei de aer.

    Observatii: 10

    Daca bara stabilizatoare este fixata cu partea sa

    centrala de punte si articulata la capete prin bielete cu cadrul, masa sa este

    inclusa in masa puntii, adica in masa nesuspendata.

    20

    Masa unei bare de reactie se descompune in doua mase

    punctiforme, una in articulatia cu puntea care face parte din masa

    nesuspendata, iar a doua in articulatia cu sasiul care face parte din masa

    suspendata.

  • 44

    2.2.Punti pentru autobuze

    2.2.1.Punti din spate pentru autobuze

    Puntile din spate ale autobuzelor pot fi :

    -punti motoare;

    -punti de sustinere cu rotile in contact permanenet cu calea;

    -punti de sustinere cu roti de directie.

    Constructia puntilor este diferita in functie de destinatia autobuzului.

    In cazul autobuzelor interurbane, turistice si urbane cu podea inalta

    sau semicoborata puntile din spate are o constructie asemanatoare cu cea de

    la autocamioane.

    In cazul autobuzelor urbane cu podea coborata (nivelul podelei este

    cuprins intre 320 si 350 mm pe toata lungimea autobuzului) puntile din spate

    au o constructie total deosebita.

    In figura 2.29 se prezinta constructia puntii motoare din spate de la un

    autobuz urban IVECO. Puntea motoare este asemanatoare cu cea de la

    autocamion, respectiv transmisie principala in doua trepte, treapta a doua cu

    reductor planetar in butucul rotii, iar mecanismul de montare si de ghidare al

    puntii este specific suspensiei cu patru elemente pneumatice. O grinda

    longitudinala se monteaza sub trompa laterala prin suruburi si poarta la

    capete pernele de aer. In partea centrala a grinzii este montata articulatia

    barei de reactie inferioara, care este articulata la celalalt capat de suportul

    montat pe structura portanta a caroseriei. In partea superioara este montat

    bratul triunghiular simetric, articulat la capatul central de carterul central al

    puntii, iar la capetele de baza de suportul comun cu bara de reactie

    inferioara.

  • 45

    Fig.2.29.Punte motoare spate de autobuz IVECO

  • 46

    La ultimele modele de autobuze puntile motoare din spate au

    constructia adaptata destinatiei. In figura 2.30 se prezinta puntea motoare din

    spate ZF destinata autobuzelor interurbane sau turistice. Puntea are

    transmisia principala cu o singura treapta, este echipata cu mecanism de

    franare cu disc ventilat si placheti cu actionare pneumatica, grinzile suport

    pentru pernele de aer dispuse longitudinal au capetele arcuite spre exterior,

    astfel ca pernele de aer si amortizoarele sunt dispuse in fata si respectiv in

    spatele rotilor. Mecanismul de ghidare al puntii este format din doua bare de

    reactie longitudinale dispuse sub axa puntii si articulate la un capat de partea

    centrala a grinzii suport, iar la celalalt capat de structura portanta a

    caroseriei. Bratul triunghiular central este alcatuit din doua bare montate

    inclinat, articulate la un capat printr-un suport special de partea superioara a

    carterului central al puntii, iar la celalalt capat de structura portanta a

    caroseriei. Toate barele de reactie au capetele de bara asamblate prin filet si

    asigurate cu bride elastice de corpul barei.

  • 47

    Fig.2.30.Punte motore spate de 12 t pentru autobuz turistic (ZF)

    Pentru autobuze cu podea semicoborata (nivelul podelei cuprins intre

    500 si 600 mm) si baza caroseriei realizata dintr-un cadru cu longeroane din

    tabla indoita (tip autocamion), se poate folosi o punte motoare ca cea

    prezentata in figura 2.31, caracterizata prin urmatoarele: grinzile suport

    pentru pernele de aer sunt de constructie sudata din tabla, sunt montate direct

    pe flansele carterului puntii, au capatul din fata arcuit spre exterior, iar

    capatul din spate drept; barele inferioare de reactie, dispuse longitudinal sunt

    montate sub axa rotilor si sunt articulate pe grinzile suport si pe baza

    caroseriei; barele superioare de reactie, dispuse lungitudinal sunt montate

    deasupra axei rotilor si sunt articulate pe fata de sus a grinzilor suport si pe

    baza caroseriei; o bara transversala articulata de grinda suport din stanga si

    baza caroseriei preia fortele transversale.

  • 48

    Fig.2.31.Punte motoare spate pentru autobuz urban cu podea

    semicoborata (MENARINI)

    Pentru autobuzele urbane cu podea coborata pe toata lungimea

    autobuzului se foloseste puntea motoare tip PORTAL. O astfel de punte

    realizata de ZF este prezentata in figura 2.32. Puntea se numeste PORTAL

    deoarece partea centrala este mult arcuita in jos (112 mm intre nivelul

    superior al trompei din stanga si axa rotilor). Aceasta se realizeaza folosind o

    transmisie principala in doua trepte, chiar daca valoarea lui i0 nu o impune si

    un reductor cilindric in butucul rotii dispus pe verticala. Raportul de

    transmitere repartizat grupului conic are valoare redusa, ceea ce permite ca

    diametrul exterior al coroanei sa fie redus, iar solicitarile diferentialului si

    prin aceasta si dimensiunile lui deasemenea reduse. Carterul central este

    deplasat mult in stanga. Dantura transmisiei principale este hipoida cu

    deplasarea pinionului de atac in sus. Unghiul grupului conic poate fi de 900,

    870

    si 800

    , in functie de organizarea generala si de dispunerea transmisiei

    automate. Fiecare perna de aer si amortizor au cate o semigrinda suport,

    arcuita lateral si fixata pe carterul puntii printr-o flansa frontala. Ghidarea

    puntii se face tot prin doua mecanisme patrulater longitudinale, dar cu

    elementele dispuse invers fata de autocamioane. Bratul triunghiular central,

    realizat din doua bare montate inclinat, este dispus sub axa rotilor cu

    suportul montat pe trompa lunga a puntii, iar barele de reactie laterale sunt

    dispuse deasupra axei rotilor, fiind articulate pe suporti speciali fixati de

    carterele reductoarelor laterale. Puntea poate fi echipata fie cu mecanisme de

    franare cu tamburi, fie cu mecanisme de franare cu discuri ventilate. Sarcina

    maxima pe punte variaza intre 11,5 si 13 t.

  • 49

    Fig.2.32.Punte motoare tip PORTAL (ZF)

    O vedere in spatiu (3D) a puntii motoare tip PORTAL este prezentata

    in figura 2.33.

  • 50

    Fig.2.33.Vedere 3D a puntii PORTAL ZF

    Puntea motoare spate fractionata cu suspensie independenta se

    foloseste foarte rar la autobuzele urbane. Singura solutie de acest fel

    cunoscuta, este puntea autobuzului urban cu lungimea de 11 m si podea

    semicoborata SAVIEM SC10, care este prezentata in figura 2.34. Carterul

    central, care contine transmisia principala in doua trepte si diferentialul, este

    montat prin suporti speciali pe structura de rezistenta a caroseriei, iar fluxul

    de putere se transmite rotilor prin doi arbori planetari cu tripode unghiular-

    axiale. Fiecare roata este montata si ghidata printr-un brat longitudinal tras,

    cu articulatia cilindrica fixata pe rezervorul suplimentar de aer al pernelor

    care este inclus in structura de rezistenta. Pentru fiecare roata sunt prevazute

    doua perne de aer tip burduf montate aproape orizontal, un amortizor montat

    inclinat spre fata si doua tampoane limitatoare de cursa. Un mecanism biela-

    manivela, cu lungimea bielei reglabila, transmite forta de apasare de la bratul

    rotii la cele doua perne de aer.

  • 51

    Fig.2.34.Puntea motoare din spate fractionata cu suspensie

    independenta SAVIEM SC10

    Constructia bratului tras si a mecanismului de transmitere a fortei de

    apasare asupra pernelor de aer sunt prezentate in figura 2.35.

  • 52

  • 53

    Fig.2.35.Constructia bratului tras si a mecanismului de incarcare al

    pernelor de aer (SC 10): 1-flansa de fixare a bratului; 2-simering

    exterior; 3-simering interior; 4-suport de capat; 5-axul articulatiei; 6-

    rulment interior; 7-rulment exterior; 8-bratul rotii; 9-tambur; 10-

    platou de frana; 11-butucul rotii; 12-caneluri interioare; 13-rulment

    interior roata; 14-antretoaza elastica intre rulmentii rotii; 15-comanda

    reglajului automat al jocului dintre tambur si saboti; 16-flansa

    butucului rotii.

  • 54

    O solutie asemanatoare cu cea folosita la puntea motoare tip PORTAL

    se poate adapta si pentru puntea de sustinere, asa cum se vede din figura

    2.36. Aceasta punte cu o sarcina maxima de 11,5t se foloseste ca punte de

    mijloc la autobuzele articulate Mercedes.

    Fig.2.36.Punte de sustinere tip PORTAL (ZF)

    Pentru puntile din spate de sustinere si de directie, folosite pe

    autobuze urbane simple cu lungimi de 13-15 m, constructia este

    asemanatoare cu cea a puntilor din fata si este prezentata in figura 2.37.

    Grinda puntii, arcuita mai mult in jos pentru a permite reducerea nivelului

    podelei, are lateral doua flanse pe care se fixeaza suportii comuni pentru

    pernele de aer, pentru amortizoare si pentru articulatiile barelor de reactie

    laterale cu lungime reglabila dispuse deasupra axei rotilor. Bratul

    triunghiular central este dispus sub axa rotilor si este format din doua bare cu

    lungime fixa montate inclinat. Levierele trapezului de directie sunt montate

    pe bratele inferioare ale fuzetelor, astfel incat bara transversala de directie

    este la nivelul grinzii puntii. Bracarea rotilor se realizeaza de catre un

    cilindru hidraulic comandat electronic, functie de rotirea volanului.

  • 55

    Fig.2.37.Punte de sustinere si de directie (ZF)

    Punti spate de sustinere si de directie sunt folosite si la autobuze

    turistice sau interurbane. Dispunerea unei astfel de punti pe structura

    portanta a unui autobuz turistic VOLVO este prezentata in figura 2.38.

    Puntea ocupa pozitia numarul trei, este montata cu cele doua mecanisme

    patrulater longitudinale de ghidare spre fata (solicitarea principala a barelor

    este intinderea), trapezul de directie este montat in fata grinzii cu bara

    transversala dispusa deasupra bratului triunghiular central, iar cilindrul de

    actionare este dispus in spatele grinzii. Bara stabilizatoare este montata in

    fata puntii si articulata in partea centrala de baza caroseriei, iar prin capete

    este articulata de suportii pernelor de aer cu doua bielete.

  • 56

    Fig.2.38.Punte spate de sustinere si de directie (VOLVO)

    2.2.2.Punti din fata pentru autobuze

    O conditie specifica impusa puntii din fata a autobuzelor este

    asigurarea unui unghi de bracare foarte mare pentru roti. O valoare maxima

    a unghiului de bracare de 600

    a devenit uzuala, dar impune restrictii

    constructive severe, asa cum se vede din figura 2.39.

    Fig.2.39.Punte fata cu unghi de bracare de 600

  • 57

    La autobuze se folosesc atat punti rigide cu suspensie dependenta, cat

    si punti fractionate cu suspensie independenta.

    Puntea din fata rigida cu suspensie dependenta pneumatica cu doua

    perne de aer, fabricata de ZF pentru autobuze este prezentata in figura 2.40.

    Grinda puntii este arcuita in jos mai mult fata de cea de la autocamioane

    (205 mm intre axa rotilor si fata superioara a grinzii) pentru a permite fie

    reducerea nivelului podelei in cazul autobuzelor urbane, fie dispunerea

    structurii centrale de rezistenta in cazul autobuzelor turistice. Barele de

    reactie laterale, cu lungimea reglabila, sunt montate deasupra axei rotilor si

    articulate la un capat de suportii portperne, iar la celalalt capat de baza

    caroseriei. Bratul triunghiular central, alcatuit din doua bare cu lungime fixa,

    este montat sub axa rotilor si este fixat de grinda puntii printr-un suport cu

    patru suruburi. Trapezul de directie este dispus in spatele grinzii, iar levierul

    de comanda al fuzetei din stanga este montat pe bratul inferior al fuzetei.

    Levierele trapezului de directie au lungimi mari si sunt arcuite mult spre

    interior pentru a permite bracarea rotilor cu unghiuri mari. Amortizoarele

    sunt montate in spatele pernelor de aer, usor inclinat spre interior si spate.

    Puntea asigura un unghi maxim de bracare de 550

    care poate fi reglat cu

    suruburile limitatoare montate pe fuzete si cantareste 625 kg.

    Fig.2.40.Punte fata ZF; 1-fuzeta; 2-bare de reactie; 3-mecanism de

    franare cu disc ventilat; 4-levier de fuzeta; 5-grinda puntii.

    1 2 3

    4 5

  • 58

    O constructie deosebita se intalneste la autobuzele urbane cu podea

    semicoborata MENARINI si este prezentata in figura 2.41. Grinda centrala a

    puntii, de constructie sudata este integrata in sistemul de ghidare format in

    principal dintr-un carucior, tot de constructie sudata, care este articulat cu

    capatul din fata de baza caroseriei. Capetele grinzii obtinute prin forjare sunt

    fixate pe grinda carucior prin suruburi. Grinda transversala din spatele a

    caruciorului depaseste longeroanele acestuia, iar la capetele ei se monteaza

    cate o perna de aer si o pereche de amortizoare. O bara transversala Panhard

    preia fortele transversale. Puntea este prevazuta cu bara stabilizatoare,

    articulata cu partea centrala de baza caroseriei, iar prin caperele forjate cu

    bielete de carucior.

    Fig.2.41.Punte fata de constructie sudata (MENARINI)

    Puntile fractionate cu suspensie independenta se folosesc tot mai des

    la autobuze datorita avantajelor pe care le au.

    O solutie simpla si sigura (numar redus de articulatii si toate

    cilindrice) este folosita pe autobuzul urban IVECO cu podea semicoborata si

    este prezentata in figura 2.42. Ea consta din doua brate oscilante forjate,

    dispuse transversal si alaturat, cate unul pentru fiecare roata, articulate prin

  • 59

    pivoti cu fixare conica trasi in pumnul bratului. Lagarele dintre pivoti si

    fuzete sunt cu rulmenti cu ace, iar forta verticala se transmite de la bratul

    superior al fuzetei la pivot cu un rulment axial-radial cu role conice strans cu

    piulita elastica. Pentru preluarea fortelor longitudinale pe fiecare brat este

    montat cu suruburi un tirant forjat dispus inclinat pentru a permite bracarea

    rotii si articulat cilindric la capat de baza caroseriei. Levierul fuzetei este

    montat prin suruburi de bratul inferior al acesteia, transmisia directiei este de

    tipul cu levier central dispus simetric, iar comanda bracarii se transmite da la

    levierul central la levierul de fuzeta prin bielete cu lungime reglabila. Pe

    flansa fuzetei se monteaza suportul etrierului. Pe butucul rotii se monteaza

    cu suruburi discul ventilat, iar ansamblul se sprijina pe fusurile axului

    fuzetei pe rulmenti cu role conice de diametre diferite. Lagarul se strange cu

    piulita elastica din capatul axului fuzetei si se inchide cu un capac etans.

    Fig.2.42.Punte fata cu brat transversal oscilant (IVECO)

    Asigurarea unei ghidari mai riguroase pentru rotile de directie si o

    variatie mai redusa a ecartamentului se obtine prin adoptarea ca mecanism

    de ghidare al rotii a mecanismului patrulater cu brate neegale si paralele

    dispus transversal.

  • 60

    In figura 2.43 se prezinta puntea fractionata cu suspensie

    independenta pneumatica, cu o portanta de max. 7,5 t, construita de ZF

    pentru autobuze turistice. Puntea are urmatoarel caracteristici constructive:

    portfuzeta articulata sferic de bratul inferior si cilindric de bratul superior;

    bratul inferior este in forma de triunghi isoscel, este alcatuit din articulatiile

    de capat (sferica cu portfuzeta si cilindrice cu baza caroseriei) si laturile

    tubulare asamblate nedemontabil; bratul superior mai scurt este in forma de

    triunghi isoscel, are constructie unitara forjata si este articulat cilindric atat

    cu portfuzeta cat si cu baza caroseriei; comanda bracarii se face prin

    mecanism cu levier central si servodirectia integrata (axul de comanda este

    si axul levierului central), levierele de fuzeta fiind montate pe bratele

    inferioare ale fuzetelor; puntea asigura un unghi maxim de bracare de 600

    ;

    pernele de aer sunt montate pe flansa de sus a portfuzetelor usor inclinat spre

    interior; amortizoarele sunt montate lateral fata de pernele de aer, paralel cu

    acestea.

    Fig.2.43.Punte fractionata cu sarcina maxima de 7,5t (ZF): 1-

    portfuzeta; 2-brat inferior; 3-brat superior; 4-perna tip burduf

    cilindric; 5-mecanism de franare cu disc ventilat.

    In figura 2.44 se prezinta constructia puntii fractionate cu suspensie

    independenta pneumatica, cu o portanta de max. 8,5t, construita de ZF

    1 2

    3 4 1

    5

  • 61

    pentru autobuze turistice. Fata de puntea precedenta deosebirile principale

    sunt: configuratia portfuzetei schimbata; bratul inferior are constructie

    unitara forjata si este articulat cilindric cu portfuzeta; pernele de aer sunt

    montate vertical pe flansele de sus ale portfuzetelor; amortizoarele sunt

    montate inclinat in spatele pernelor, intre portfuzeta si baza caroseriei si trec

    prin decuparea centrala a bratului superior; comanda bracarii rotilor este cu

    levier central dispus simetric, dar servodirectia este amplasata in zona

    postului de conducere; puntea realizeaza un unghi maxim de bracare de 530

    si cantareste 551 kg.

    Fig.2.44.punte fractionata cu portanta de max.8,5t (ZF)

    Constructia mecanismului de ghidare cu patrulater transversal cu brate

    neegale paralele se poate simplifica (nunar mai mic de componente si de

    articulatii) daca se folosesc articulatii sferice care au si rol de pivoti, intre

    bratele triunghiulare si fuzeta (ca la autoturisme). O astfel de constructie este

    prezentata in figura 2.45, a fost realizata de VOLVO in cadrul programului

    IFS si asigura un unghi maxim de bracare de 530

    (transmisia directiei este cu

    levier central dispus simetric, iar levierul fuzetei este montat in fata axei

    rotilor).

  • 62

    Fig.2.45.Punte fata articulata cu pivoti sferici (VOLVO)

    Puntea din fata fractionata cu suspensie independenta tip McPherson

    asigura un confort maxim, o tinuta de drum excelenta,o reducere substantiala

    a uzurii pneurilor si are cea mai simpla constructie (ca numar de componente

    si de articulatii). Ea este folosita de IVECO pe autobuzele interurbane si

    turistice EOROCLASS si este prezentata in figura 2.46. Elementul elastic

    pneumatic tip burduf cilindric este montat intre bratul triunghiular inferior

    (de constructie sudata) si baza caroseriei, iar culisa oscilanta este articulata

    in partea de sus de pasajul consolidat al rotii.

    Fig.2.46.Punte fata articulata McPherson (IVECO)

  • 63

    2.3.Lagarele si butucii rotilor

    Lagarele si butucii rotilor difera constructiv in functie de:

    - rulmentii folositi; - constructia mecanismului de franare folosit pe punte (tambur sau

    disc);

    - tipul puntii (motoare sau nemotoare); - numarul rotilor (simple sau jumelate).

    Se folosesc rulmenti radial-axiali cu role conice (doi rulmenti pe roata

    montati in O). Rulmentii pot avea diametre diferite (rulmentul interior cu diametrul mai mare fata de cel exterior), sau diametre egale, pozitia centrului

    petei de contact dintre roata si cale fiind corelata cu distanta dintre rulmenti

    si cu incarcarea lor.

    Constructia mecanismului de franare modifica sistemul de prindere al

    piesei mobile a mecanismului (tambur sau disc) pe butucul rotii.

    In cazul puntilor motoare rulmentii au diametre mai mari, atat datorita

    incarcarii mai mari a rotii, cat si datorita constructiei tubulare a axului rotii

    care trebuie sa permita trecerea arborelui planetar.

    In figura 2.47 se prezinta constructia clasica a lagarului si a butucului

    rotii din fata cu urmatoarele caracteristici principale: rulmentul interior este

    mai mare fata de cel exterior si este pozitionat pe fusul fuzetei cu un disc

    distantier care compenseaza raza de racordare dintre fusul si corpul fuzetei si

    serveste drept cale de rulare pentru simeringul de etansare; strangerea

    lagarului se face cu piulita speciala (piulita sub forma de brida elastica care

    inglobeaza si elementul de asigurare) de la capatul axului fuzetei; inchiderea

    si etansarea lagarului la capat se face cu un capac fixat in butuc prin

    suruburi; corpul butucului are umeri interiori pentru pozitionarea rulmentilor

    si o flansa spre exterior pentru fixarea jentii (pe exterior) si a discului

    ventilat de frana (pe interior); pozitionarea discului pe butuc se face cu

    suruburi cu cap ingropat, iar fixarea prin prezoanele rotii; pe corpul fuzetei

    se monteaza cu suruburi discul suport al etrierului fix.

  • 64

    Fig.2.47.Lagar si butuc de roata de constructie clasica (IVECO)

    Progresele din industria rulmentilor permite utilizarea unor rulmenti

    atipici pentru rotile puntii din fata. O astfel de solutie este prezentata in

    figura 2.48 si foloseste un rulment dublu monobloc (Hub Unit) cu simering de etansare integrat si cu flansa pe inelul exterior pentru fixarea

    discului ventilat de frana si a flansei disc pentru montarea rotii care

    realizeaza si inchiderea lagarului. Inelul interior este divizat in doua pentru a

    realiza strangerea lagarului. Axul fuzetei este cilindric.

  • 65

    Fig 2.48.Lagar cu rulment Hub Unit si butuc de roata (MAN): 1-rulment dublu cu role conice monobloc; 2-disc ventilat de frana; 3-

    cilindru pneumatic de frana; 4-gresor; 5-pivotul fuzetei; 6-cala de

    reglaj a jocului axial; 7-coroana de impulsuri a traductorului ABS; 8-

    flansa disc pentru montarea rotii.

    Constructia clasica a lagarului si a butucului rotii pentru o punte

    motoare spate cu mecanism de franare cu tambur este prezentata in figura

    2.49 si se carecterizeaza prin urmatoarele: trompa puntii are sectiune

    tubulara pentru a permite montarea arborelui planetar cu flansa; strangerea

    lagarului cu rulmenti conici diferiti se face cu piulita si contrapiulita separate

    prin saiba cu pana; pe flansa butucului se pozitioneaza tamburul cu suruburi

    cu cap ingropat; prezoanele pentru montarea rotilor jumelate fixeaza si

    tamburul de flansa butucului; trompa puntii este prevazuta cu o flansa pentru

    fixarea talerului mecanismului de franare.

  • 66

    Fig.2.49.Lagar si butuc de roata motoare spate de constructie clasica

    (IVECO)

    O constructie asemanatoare se foloseste si in cazul puntii motoare cu

    reductor planetar in butucul rotii, asa cum se vede din figura 2.50. Rulmentii

    sunt dispusi in spatele reductorului planetar, iar inelul interior al rulmentului

    exterior este presat pe butucul discului de blocare a coroanei reductorului

    planetar.

  • 67

    Fig.2.50.Lagar si butuc de roata pentru punte motoare spate cu

    reductor planetar

    Daca incarcarea rulmentilor este egala (axa petei de contact pneu-cale

    este la mijlocul distantei dintre rulmenti), acestia pot fi identici, asa cum se

    vede din figura 2.51.

  • 68

    Fig.2.51.Lagar cu rulmenti identici si butuc cu disc ventilat (DAF): 1-

    arbore planetar; 2-contrapiulita; 3-saiba cu pana; 4-piulita; 5-saiba de

    apasare pe rulment; 6-inel interior al rulmentului cu role conice; 7-inel

    exterior; 8-prezon de roata; 9-butucul rotii; 10-simering; 11,12,13-

    tarductorul ABS si fixarea lui; 14-discul ventilat; 15-surub de fixare a

    discului pe butuc; 16-dop de ungere si aerisire; 17-surub de fixare a

    arborelui planetar pe butucul rotii.

    Rulmentul dublu monobloc (rulmentul compact) se poate folosi si

    pentru lagarul rotii motoare daca incarcarea rulmentilor este egala, asa cum

    se vede din figura 2.52.

  • 69

    Fig.2.52.Lagar cu rulment dublu monobloc si butuc pentru roata

    motoare (DAF): 1-arbore planetar; 2-surub pentru fixarea arborelui

    planetar; 3-piulita speciala pentru strangerea rulmentului; 4-disc de

    presiune; 5-rulment dublu monobloc; 6- prezon de roata; 7-butucul

    rotii; 8-saiba elastica de interior; 9-disc ventilat de frana; 10,11,12-

    traductorul ABS si fixarea lui; 13-surub pentru fixarea discului pe

    butuc.

    O realizare mai simpla a rulmentului compact consta din alaturarea a

    doi rulmenti cu role conice de aceleasi diametre, cu inele interioare late,

    pozitionati pe trompa puntii cu un inel elastic (circlip), solutie prezentata in

    figura 2.53.

  • 70

    Fig.2.53.Lagar cu rulment compact simplu si butuc pentru roata

    motoare (MAN): 1-arbore planetar; 2-simering; 3-butucul rotii; 4-

    coroana ABS care include si simeringul interior de etansare; 5-

    traductor ABS; 6-disc ventilat de frana; 7-tija filetata pentru reglarea

    jocului din mecanismul de franare; 8-rulmenti cu role conice; 9-piulita

    crenelata de strangere a rulmentilor; 10-trompa carterului; 11-inel

    elastic.

  • 71

    CAPITOLUL 3

    PUNTI PENTRU AUTOTURISME SI AUTOUTILITARE

    3.1.Punti din spate

    3.1.1.Punti motoare din spate

    Puntile motoare din spate ale autoturismelor si ale autoutilitarelor pot

    fi rigide cu suspensie dependenta si fractionate cu suspensie independenta.

    Ca punti motoare ele trebuie sa contina mecanismele pentru transmiterea

    fluxului de putere de la transmisia cardanica la rotile motoare respectiv

    transmisia principala, diferentialul si arborii planetari. Ceea ce diferentiaza

    constructiv puntile motoare din spate este sistemul de montare si de ghidare

    al puntilor si/sau al rotilor pe sasiu sau pe caroseria autoportanta.

    Cea mai simpla solutie de montare si de ghidare al PMS rigide este

    prin intermediul arcurilor lamelare, solutie care se foloseste la autoturisme

    de teren si la autoutilitare. In figura 3.1 se prezinta PMS rigida cu suspensie

    dependenta cu arcuri lamelare parabolice folosita pe autoutilitara VW LT.

    Fig.3.1.PMS rigida cu suspensie dependenta de la VW LT

  • 72

    Puntea are doua arcuri parabolice, fixate pe trompe prin bride,

    articulate fix la capatul din fata si prin intermediul unui cercel la capatul din

    spate. Ele au atat rol de element elastic cat si de a prelua integral fortele si

    momentele de reactie. Ultima lamela are rol de arc suplimentar (preia sarcini

    verticale mari), iar contactul capetelor sale cu arcul principal cand se

    transporta incarcaturi mari se face prin tampoane din material plastic.

    Suspensia are doua amortizoare montate in fata axei rotilor, inclinat spre fata

    si o bara stabilizatoare articulata cu partea centrala de cadru, iar cu capetele

    prin doua bielete de trompele puntii.

    Folosirea arcului elicoidal drept element elastic al suspensiei impune

    adoptarea unui mecanism cu bare de reactie care sa preia fortele si

    momentele de reactie. Mecanismul patrulater dispus longitudinal cu brat

    triunghiular central preia integral fortele si momentale de reactie. O astfel de

    solutie este prezentata in figura 3.2.

    Fig.3.2.PMS cu mecanism patrulater longitudinal de ghidare si brat

    triunghiular superior central

  • 73

    Pe fiecare trompa este sudat cate un suport de care este fixat in partea

    de jos capatul din spate al unui brat longitudinal, capatul din fata fiind

    articulat de caroserie. In partea centrala superioara a carterului, de o parte si

    de alta, sunt articulate doua brate dispuse in V spre fata, astfel incat sa preia

    fortele transversale, iar impreuna cu bratele inferioare longitudinale preiau

    integral fortele longitudinale si momentele lor. Bratele inferioare au o

    constructie masiva deoarece pe ele se monteaza arcurile elicoidate.

    Amortizoarele, dispuse inclinat spre interior, sunt articulate in spatele

    suportilor sudati pe trompe.

    O solutie constructiva mai simpla (are mai putine articulatii) este

    prezentata in figura 3.3.

    Fig.3.3.PMS cu ghidare prin doua brate longitudinale si o bara

    Panhard (Mitsubishi Pajero): 1-carterul puntii motoare; 2-brat

    longitudinal; 3-articulatia elastica a bratului longitudinal cu sasiul; 4-

    bara Panhard; 5-bara stabilizatoare.

    De trompele puntii se fixeaza cate un brat longitudinal forjat care este

    articulat elastic cu capatul din fata de sasiu. Cele doua brate preiau fortele

    longitudinale, dar momentele acestor forte solicita suplimentar arcurile. In

    spatele puntii este dispusa bara Panhard, articulata la capatul din stanga de

    trompa puntii, iar la capatul din dreapta de sasiu. Ea preia fortele

    transversale. Amortizoarele sunt dispuse in fata puntii si montate inclinat

  • 74

    spre fata. Bara stabilizatoare este articulata cu partea sa centrala de punte, iar

    la capete prin doua bielete de sasiu. Ea este curbata in zona centrala pentru a

    ocoli capacul pinionului de atac.

    Bara Panhard impune o deplasare transversala a puntii (puntea se

    deplaseaza pe verticala pe o traectorie circulara cu centrul in axa articulatiei

    fixe a barei cu caroseria). Pentru a diminua aceasta deplasare lungimea barei

    se adopta cat mai mare posibil. O ghidare pe verticala a puntii este realizata

    de macanismul Watts. Acesta consta din doua bare de reactie egale si

    paralele, dispuse transversal in planuri de nivel diferite, articulate cilindric la

    capetele exterioare de structura portanta, iar la capetele interioare de un

    levier cu brate egale dispus vertical in planul longitudinal al automobilului

    si articulat la mijloc pe grinda puntii.

    Problema ghidarii pe verticala a PMS rigide folosind drept elememte

    elastice arcuri lamelare este rezolvata simplu si elegant pe Maserati A6GCS

    din 1953. Puntea este prezentata in figura 3.4.A.

    Fig.3.4.A PMS rigida Maserati A6GCS

    Montarea si ghidarea puntii se realizeaza prin doua mecanisme

    patrulater dispuse longitudinal, formate din doua bare de reactie laterale

    montate deasupre axei rotilor, articulate la capatul din spate de suporti fixati

    pe trompele puntii, iar la capetele din fata de caroserie si dintr-un brat

    triunghiular central montat sub axa rotilor, articulat la capatul din spate de

    carterul central al puntii, iar la capetele din fata de caroserie. Elementele

    elastice ale suspensiei sunt doua semiarcuri lamelare dispuse longitudinal,

    incastrate cu partea groasa de caroserie si articulate la varf prin articulatii

    mobile cu cercel de trompele puntii. Suspensia este prevazuta cu bara

    stabilizatoare si amortizoare cu levier.

  • 75

    O solutie intermediara intre PMS rigida cu suspensie dependenta si

    PMS fractionata cu suspensie independenta poate fi considerata puntea DE

    DION, prezentata in figura 3.4.

    Fig.3.4.PMS cu suspensie DE DION

    Carterul central cu transmisia principala si diferentialul este separat de

    punte si montat prin reazeme elastice pe caroserie, iar fluxul de putere se

    transmite la roti prin arbori planetari cu articulatii homocinetice

    (caracteristica a PMS fractionate). Fuzetele sunt montate la capetele unei

    bare transversale (tub De Dion), dispusa sub axa rotilor si arcuita spre spate.

    Pe ea se monteaza arcurile elicoidale in spatele axei rotilor pentru a permite

    trecerea arborilor planetari. Tubul de Dion este ancorat in partea din fata de

    doua brate dispuse in V si articulate la varf de o traversa ce se monteaza prin

    reazeme elastice pe caroserie. Pe brate se monteaza amortizoarele usor

    inclinate spre interior. Intre cele doua brate este montata bara stabilizatoare.

    Preluarea fortelor transversale este realizata de un mecanism Watts cu

    levierul articulat pe tubul De Dion.

    La majoritatea autoturismelor organizate dupa solutia clasica se foloseste puntea motoare spate fractionata cu suspensie independenta.

  • 76

    Un sistem foarte raspandit de montare si de ghidare al rotilor acestei

    punti este cu brat triunghiular tras si axa de oscilatie inclinata fata de axa

    transversala (brat oblic).

    In figura 3.5 se prezinta PMS fractionata cu suspensie independenta si

    brate oblice trase folosita de BMW pe unele din modelele sale.

    Fig.3.5.PMS fractionata cu brate oblice (BMW)

    Carterul central se fixeaza pe o grinda suport dispusa traversal, cu

    capetele usor deplasate spre fata, iar ansamblul astfel format este montat pe

    trei reazeme elastice (doua la capetele grinzii si al treilea in spatele

    carterului) pe coroseria autoportanta. Pe partile laterale ale grinzii sunt

    montate doua brate. Fiecare brat are forma triunghiulara si este articulat prin

    doua articulatii cilindrice elastice cu axele dispuse pe o dreapta inclinata cu

    150

    fata de transversala. La capatul din spate al bratului este fixata fuzeta

    rotii. Astfel bratul prin dispunerea si forma sa preia fortele longitudinale si

    transversale, dar momentele acestor forte solicita suplimentar arcul elicoidal

  • 77

    in forma de butoi montat intre brat si caroserie. Amortizoarele sunt dispuse

    in spatele axei rotilor, usor inclinat spre fata, articulate la un capat de brate,

    iar la celalalt capat de caroserie. Bara stabilizatoare este articulata la capete

    de bratele oblice prin doua bielete, iar prin partea centrala de caroserie.

    Constructii bazate pe acelasi principiu difera prin forma grinzii suport

    si prin unghi