46
MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE COLEGIUL TEHNIC “AUREL VLAICU” BAIA MARE LUCRARE DE SPECIALITATE PENTRU EXAMENUL DE CERTIFICARE A COMPETENŢELOR PROFESIONALE Nivel calificare 4 Coordonator: Absolvent:

proiect bun-szabo erika.docx

Embed Size (px)

Citation preview

MINISTERUL EDUCAIEI NAIONALE

MINISTERUL EDUCAIEI NAIONALECOLEGIUL TEHNIC AUREL VLAICUBAIA MARE

LUCRARE DE SPECIALITATE PENTRUEXAMENUL DE CERTIFICARE A COMPETENELOR PROFESIONALENivel calificare 4

Coordonator: Absolvent: prof.ing. DRAGO SIMONA SZABO ERIKA Clasa a XIII-a S

-2015-Tema proiectului:

TRANSMISII PRIN CURELE

Calificarea profesional:Tehnician electromecanic

CUPRINSARGUMENT...4CAPITOLUL I: TRANSMISII DE CURELE..51.1.Caracterizare.Clasificare.Domenii de folosire....51.2.Tipuri de curele.Materiale.Elemente constructive..81.2.1. Curele late netede (lise).91.2.2. Curele late dinate (sincrone)...121.2.3. mbinarea capetelor curelelor late131.2.4. Curele trapezoidale..................................................................................................141.3. Roti pentru transmisiile de curele...............................................................................151.3.1. Roi pentru transmisiile prin curele late netede ......................................................161.3.2. Roi pentru transmisiile prin curele trapezoidale.....................................................181.3.3. Roi pentru transmisiile prin curele dinate (sincrone)............................................19CAPITOLUL II: SISTEME DE TENSIONARE A CURELEI.................................202.1. Sisteme de tensionare permanente.............................................................................202.1.1. Tensionarea realizat prin elasticitatea curelei.......................................................202.1.2. Tensionare realizat prin aplicareaunor fore exterioare........................................212.2. Sisteme de tensionare automat .......................................................................................22CAPITOLUL III: CALCULUL TRANSMISIILOR PRIN CURELE.....................243.1. Elemente geometrice.................................................................................................243.2.Calculul de rezisten ................................................................................................263.2.1. Sarcini (fore) ce ncarcramurile curelei .............................................................273.2.2.Cinematica transmisiilor prin curele.Randament ..................................................27CAPITOLUL IV: CALCULUL DE REZISTENTA AL TRANSMISIILOR PRIN CURELE.........................................................................................................................29BIBLIOGRAFIE............................................................................................................30

ARGUMENT

Printre acionrile mecanice utilizate n construcia de maini, un loc de seam l ocup transmisia prin frecare cu element flexibil, numit transmisie prin curele. Acest mijloc de transmitere a energiei, derivat din mecanismele elementare cu scripei, a fost imaginat i folosit nc din antichitate O dat cu perfecionarea motorului electric, s-a rspindit din ce n ce mai mult acionarea individual a mainilor, care a limitat utilizarea curelei late ca element de transmitere a energiei. n aceast situaie, locul curelei late a fost luat de cureaua trapezoidal care necesit un gabarit mai redus. Utilizarea acesteia s-a extins n special datorit apariiei automobilului, care cerea ca ntr-un gabarit mic s se realizeze transmiterea unei puteri destul de importante, necesare instalaiilor auxiliare. Cureaua lat prea a fi sortit dispariiei, aa cum au disprut sau sunt pe cale s dispar i alte organe de maini sau maini ntregi (mbinri nituite, pene transversale, maina i locomotiva cu abur etc). Dezvoltarea tehnicii i n special apariia materialelor plastice de nalt rezisten i a adezivilor sintetici au permis realizarea unei curele late cu performane excepionale (cureaua compound), care readuce cureaua lat n competiia dintre diferite tipuri de transmisii mecanice. Competiia dintre diferitele tipuri de transmisii a impus perfecionarea transmisiei prin curele, prin realizarea automatismului dintre sarcina de lucru i capacitatea de traciune i prin perfecionarea constructiv a elementului flexibil (rezisten i durabilitate sporit, caracteristici reologice superioare). n aceast situaie, transmisia prin curele poate astzi nlocui cu succes un angrenaj, fr a necesita pentru aceasta un gabarit cu mult mai mare, aducnd cu sine unele avantaje importante, ca: evitarea zgomotului, evitarea i amortizarea vibraiilor. Unele transmisii, n care angrenajul i cucerise un loc necontestat, sunt astzi nlocuite prin transmisii prin curele, cum este de exemplu ultima treapt din lanul cinematic al unor maini-unelte. Perfecionarea elementului flexibil nu s-a ncheiat nc. Snt n studiu materiale i procedee tehnologice care vor asigura curelei caracteristici mecanice mult mbuntite, ceea ce va permite realizarea unor modificri structurale n construcia unor utilaje, ca de exemplu antrenarea generatoarelor electrice de la turbine cu abur de turaii ridicate prin intermediul unor transmisii prin curele, care s reduc turaia turbinei la turaia optim a generatorului electric. De asemenea, tendina actual de a folosi cureaua la viteze foarte mari, mergnd pn la 100 m/s i chiar mai mult, are i ea ca efect creterea puterii ce poate fi transmis prin acest tip de transmisie. De altfel, aa cum se va arta, cureaua se utilizeaz cel mai raional, att din punctul de vedere al capacitii de traciune, ct i al randamentului, abia la atingerea unor viteze de ordinul a cteva zeci de metri pe secund. Ca urmare, perfecionrile constructive ale curelelor late i trapezoidale, ct i mbuntirea parametrilor funcionali i constructivi ai transmisiei au mrit competitivitatea transmisiei prin curele, n raport cu celelalte tipuri de transmisii i i-au asigurat un loc de seam n rndul acestora

Capitolul ITRANSMISII PRIN CURELE1.1. CARACTERIZARE. CLASIFICARE. DOMENII DE FOLOSIRE

Transmisiile prin curele sunt transmisii mecanice, care realizeaz transmiterea micrii de rotaie i a sarcinii, de la o roat motoare la una sau mai multe roi conduse, prin intermediul unui element flexibil, fr sfrit, numit curea.Transmiterea micrii se poate realiza cu alunecare (la transmisiile prin curele late sautrapezoidale) sau fr alunecare (la transmisiile prin curele dinate).Transmiterea sarcinii se realizeaz prin intermediul frecrii care ia natere ntre suprafeele ncontact ale curelei i roilor de curea (n cazul transmisiilor cu alunecare) sau prin contactul direct dintre dinii curelei i cei ai roii (n cazul transmisiilor fr alunecare).O transmisie prin curele se compune din roile de curea conductoare 1 i condus

Fig.1.1 2 elementul de legtur (cureaua) 3 (fig.1.1), sistemul de ntindere i aprtori de protecie.Fora necesar de apsare a curelei pe roile de curea se realizeaz la montaj, prin ntinderea(deformarea elastic) curelei.Comparativ cu celelalte transmisii mecanice,transmisiile prin curele cu alunecare prezint o serie de avantaje: se monteaz i se ntrein uor;funcioneaz fr zgomot; amortizeaz ocurile i vibraiile; necesit precizie de execuie i montaj relativ reduse; costurile de fabricaie sunt reduse; transmit sarcina la distane relativ mari ntre arbori; permit antrenarea simultan a mai multor arbori; funcioneaz la viteze mari; asigur protecia mpotriva suprasarcinilor.Dintre dezavantajele acestor transmisii se pot meniona: capacitate de ncrcare limitat;dimensiuni de gabarit mari, comparativ cu transmisiile prin roi dinate; fore de pretensionare mari,care solicit arborii i reazemele; raport de transmitere variabil, ca urmare a alunecrii curelei pe roi; sensibilitate mrit la cldur i umiditate; durabilitate limitat; necesitatea utilizrii unor dispozitive de ntindere a curelei.Unele dintre dezavantajele transmisiilor cu alunecare sunt anulate de transmisiile prin cureledinate. Astfel: micarea se transmite sincron, vitezele unghiulare ale roilor fiind constante iridicate; randamentul mecanic este mai ridicat; pretensionare mai mic la montaj, deci o solicitare redus a arborilor i lagrelor.Clasificarea curelelor se face n funcie de forma seciunii curelei (fig. 3.2), iar clasificarea transmisiilor prin curele se face n funcie de poziia relativ a axelor arborilor, a numrului de arbori antrenai (condui) i a raportului de transmitere realizat.Dup forma seciunii, curelele pot fi: late (netede fig. 1.2, a, politriunghiulare fig. 1.2, b,dinate fig. 1.2, c), trapezoidale (fig. 1.2, d), rotunde (fig. 1.2, e).

Fig.1.2

Transmisiile prin curele late pot transmite puteri pn la P = 2000 kW, la viteze periferice v 12 m/s i rapoarte de transmitere i 6 (maxim 10). Utilizarea curelelor moderne,de tip compound, a dus la ridicarea performanelor acestora, domeniul lor de utilizare fiind: P5000 kW; v 100 m/s; i 10 (maxim 20).Transmisiile prin curele late politriunghiulare (Poly-V) transmit puteri P 2500 kW, la vitezeperiferice v 50 m/s.Transmisiile prin curele late dinate pot transmite puteri pn la P = 400 kW, la vitezeperiferice v 80 m/s i rapoarte de transmitere i 8 (maxim 10).Transmisiile prin curele trapezoidale pot transmite puteri pn la P = 1200 kW, la vitezeperiferice v 50m/s, atunci cnd distana dintre axe A < 3 m, iar raportul de transmitere maximi 8 (maxim 10).

Clasificarea transmisiilor prin curele, n funcie de criteriile mai nainte prezentate, este datn tabelul 3.2.

Tabelul 1.1Clasificarea transmisiilor prin curele

CriteriuldeclasificareTipul transmisiei

Cu axe paralele

Cu ramuri deschise Cu ramuri ncruciate

Cu axe ncruciate

Fr role de ghidare Cu role de ghidare

Poziiarelativ aaxelorarborilor

Tabelul1.2(continuare)

CriteriuldeclasificareTipul transmisiei

Cu un arbore condus (v. figurile de mai sus)

Cu mai muli arbori antrenai (condui)

Numrularborilorcondui

Cu raport de transmitere constant (v. figurile de mai sus)

Cu raport de transmitere variabil

n trepte (cutie de viteze) Continuu (variator)

Poziiarelativ aaxelorarborilor

1.2. TIPURI DE CURELE. MATERIALE. ELEMENTE CONSTRUCTIVE

Materialele din care se confecioneaz curelele trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiiivde baz: s fie foarte elastice, pentru a se putea nfura pe roi cu diametre mici, fr ca tensiunile de ncovoiere, care iau natere, s aib valori nsemnate; coeficientul de frecare a elementului curelei n contact cu roata de curea s fie ct mai mare (pentru transmisiile prin curele cu alunecare); elementul curelei care preia sarcina principal de ntindere s aib o rezisten ridicat;elementul curelei, n contact cu roata, s fie rezistent la uzur i oboseal i s fie rezistent i la aciunea agenilor externi; s fie ieftine.

1.2.1. Curele late netede (lise)Materialele pentru aceste curele pot fi: pielea, esturile textile, pnza cauciucat, materialele plastice, benzile metalice. Curelele din piele. Sunt confecionate din piele de bovine, utilizndu-se, de preferin, zona spinrii animalului (crupon). Se execut dintr-un singur strat (simple) sau n mai multe straturi (multiple), lipite ntre ele, pe toat lungimea. Pielea se tbcete cu tanani vegetali i, n cazuri speciale, cu tanani minerali, obinndu-se, n acest caz, o flexibilitate mai mare.Dei pielea satisface multe din condiiile impuse materialelor pentru transmisiile prin curele rezisten la uzur, coeficient de frecare mare, rezisten la aciunea unor ageni exteriori (ulei,unsori, ap) unele deficiene rezisten redus la curgere a materialului (care duce la deformri plastice importante, respectiv la demontri frecvente pentru scurtarea i rembinarea capetelor), rezisten redus la oboseal i faptul c este un material deficitar au fcut ca, n ultimul timp, aceste curele s fie din ce n ce mai puin folosite, fiind nlocuite de curelele esute sau compound.Curelele din esturi textile. Sunt confecionate din esturi textile i pot fi ntr-un singur strat sau n mai multe straturi. n cazul n care sunt executate din mai multe straturi, mbinarea capetelor se poate realiza prin coasere, printr-o contextur special sau prin lipire.Materialul din care se execut cureaua poate fi un material textil natural (bumbac, celofibr, ln, pr de cmil sau capr, cnep, in, mtase natural etc.) sau fibre sintetice (vscoz, poliamide, poliesteri).Curelele din esturi textile prezint unele avantaje: pot fi esute fr fine, ceea ce asigur transmisiei un mers linitit; pot funciona la viteze mari v 60 m/s; pot funciona pe roi de diametre mici, datorit flexibilitii ridicate. Ca dezavantaje, se pot meniona: durabilitate sczut,datorit rezistenei reduse a marginilor curelei; alungire n timp; sensibilitate la aciunea cldurii, umezelii, acizilor etc.Curelele din esturi impregnate cu cauciuc. Sunt confecionate din mai multe straturi de esturi textile, solidarizate ntre ele prin cauciuc vulcanizat. esturile textile (inserii) reprezint elementul de rezisten al curelei. Inseria se poaterealiza sub forma unor straturi paralele (fig.1.3, a),

Fig.1.3prin nfurare n mai multe straturi sub form despiral (fig.1.3, b) sau n straturi concentrice(fig.1.3, Aceste curele au ntre straturi i la exterior cauciuc vulcanizat (fig. 1.3, d), fiind rezistente la umezeal i la medii umede, acide sau bazice.Curelele nfurate sunt mai rigide dect cele stratificate, n schimb marginile sunt mairezistente, putnd fi utilizate la transmisiile cu ramuri sau axe ncruciate.Dac n loc de estura textil se folosesc inserii sub form de nur (fig. 1.4), se obin curele cu flexibilitate mrit.

Fig.1.4Curelele din materiale plastice. Se folosesc dou tipuri de curele, n care apare materialul plastic: curele numai din material plastic i curele din material plastic i alte materiale (compound =compuse). Materialele plastice folosite sunt materialele poliamidice i poliesterice, utilizate sub form de folii de grosimi diferite sau sub form de fire mpletite sau cablate.Materialele plastice prezint avantajul unor rezistene la traciune i uzare mai mari, dar nu prezint o aderen prea bun la roi (coeficieni de frecare mici). Din acest motiv, materialele plastice singure au o utilizare restrns n confecionarea curelelor.

Fig.1.5Curelele compound (fig. 1.5) sunt realizate dintr-o folie sau dintr-un strat de nururi din poliamid sau poliester, ca element de rezisten, cptuit la interiorcu un strat subire din piele de nalt calitate(cromat special) i dintr-un strat de protecie,dispus pe partea exterioar. Stratul din material plastic este elementul de rezisten al curelei(nailon, cu r = 400 MPa; poliester, cu r = 850MPa), iar stratul din piele este cel care asigur o aderen bun (frecare mare) ntre curea i roi(= 0,450,6, la v = 2030 m/s).Prin construcia lor, curelele compound nsumeaz proprietile de rezisten ale materialelor plastice cu cele de friciune ale pielii. Curelele compound sunt rezistente la produse petroliere, sunt foarte flexibile putndu-se nfura pe roi de diametre foarte mici (D/h 10) sunt antielectrostatice, funcioneaz bine la temperaturi pn la 1200C, permit viteze periferice foarte mari (v > 100 m/s), suport frecvene de ndoiri mari (pn la 100 Hz), au o durabilitate mare i sunt, practic, insensibile la umiditate.Performanele ridicate ale acestor curele fac posibil utilizarea lor la realizarea transmisiilor cu dimensiuni de gabarit mici i a celor care funcioneaz la viteze mari; diametrul minim al roii de curea poate ajunge la 25 mm, iar turaia la 300.000 rot/min. Curelele avnd ca inserie folie de poliamid se execut la orice lungimi i cu limi pn la 1200 mm, att cu fine ct i fr fine.Curelele cu inserie din nur poliamidic se execut numai fr fine, la lungimi pn la 10.000 mm i limi pn la 500 mm.Curelele late politriunghiulare (Poly-V). Au o construcie special, suprafaa exterioarfiind neted, iar suprafaa interioar este profilat. Suprafaa interioar prezint proeminene,dispuse longitudinal, cu profil triunghiular. Elementul derezisten este un nur din material plastic (fig. 1.6),

Fig.1.6nglobat n masa de cauciuc a curelei. Cureaua esteacoperit la exterior cu un strat protector, realizat dinmaterial plastic, care asigur aderena i rezistena la uzare a curelei. Poriunea profilat, avnd nlime mic n raport cu nlimea total a curelei, confer acestor curele o flexibilitate mare, comparabil cu cea a curelelor late obinuite. Proeminenele triunghiulare decontact ale curelei cu roata asigur o aderen sporit i presiuni de contact mai mici dect ncazul curelelor late. Curelele politriunghiulare transmit puteri P 1250 kW, la viteze v 50 m/s.Benzile metalice. Se prezint sub forma unor benzi din oel de mare rezisten(r = 1300...1600 MPa), cu limi cuprinse ntre 20...250 mm i grosimi ntre 0,6...1,1 mm.Transmisiile cu benzi metalice pot funciona la viteze foarte mari (apropiate de vitezasunetului), asigurnd transmiterea unor puteri mari. Necesit fore de ntindere, iniiale, foarte mari, o foarte ridicat precizie de execuie i montaj a roilor i o rigiditate mare a arborilor. Se pot utilize n locul curelelor din piele sau textile sau n locul angrenajelor, la locomotive, vapoare, termocentrale etc. n comparaie cu angrenajele, transmisiile cu band funcioneaz cu zgomot mult mai redus. Pentru mrirea coeficientului de frecare dintre banda metalic i roile transmisiei, roile de curea se pot cptui cu plut (= 0,35).La transmisiile care funcioneaz cu vitez foarte mare, pentru ca pierderile prin frecarea dintre elementele n micare i atmosfer s fie ct mai reduse, se recomand introducerea acestora n carcase cu un anumit grad de vid.

1.2.2. Curele late dinate (sincrone)Cureaua dinat (fig. 1.7) se compune dintr-un element de nalt rezisten 1, nglobat ntr-omas compact de cauciuc sau material plastic 2. Suprafaa exterioar i zona danturat suntprotejate cu un strat 3, din esturi din fibre sintetice rezistente la uzur i la ageni chimici itermici. Elementul de rezisten 1 poate fi realizat din cabluri metalice, din fibre de poliester saufibre de sticl.

Fig.1.7

Dantura poate fi dispus pe o parte a curelei (fig. 1.7, a) sau pe ambele pri (fig. 1.7, b).Curelele cu dantur pe o singur parte se folosesc la transmisiile cu axe paralele i ramuri deschise, cu sau fr rol de ntindere (fig. 3.8, a i b), iar curele cu dantur pe ambele pri se folosesc la transmisiile cu mai muli arbori, dispui de o parte i de alta a curelei (fig. 1.8, c).Dinii curelelor pot fi trapezoidali, parabolici i semicirculari. Profilul clasic al dintelui este cel trapezoidal, n ultimul timp executndu-se i profile curbilinii, prin aceasta urmrindu-sereducerea zgomotului i mbuntirea modului de intrare i ieire n i din angrenare. Profilul cuform parabolic permite utilizarea dinilor mai nali n raport cu profilul tradiional. Aceast

Fig.1.8caracteristic, cumulat cu robusteea dintelui, permite o cretere a sarcinii transmise i o reducere a interfeei create n timpul angrenrii dintre dintele curelei i cel al roii. Forma parabolic determin urmtoarele avantaje: reducerea zgomotului n funcionare; sporirea puterii transmise; creterea rezistenei dintelui la oboseal.Curelele sincrone cu dini trapezoidali, considerate standard, se utilizeaz n transmisii de pn la 150 CP i 16.000 rot/min. Dimensiunile standardizate sunt cele corespunztoare pasului de (n oli): 0,080 (2/25); 0,125 (1/8); 0,200 (1/5); 0,375 (3/8); 0,500 (1/2); 0,875 (7/8) i 1,25 (1 1/4), conform ISO 5294, 5295, 5296.Curelele cu dini curbilinii, cu profil parabolic i semicircular, pot prelua sarcini mai mari cu pn la 200% fa de cele cu dini trapezoidali. Se regsesc n gama de dimensiuni corespunztoare pailor de 3, 5, 8 i 14 mm.Transmisiile prin curele dinate realizeaz transmiterea micrii fr alunecare, dinii curelei angrennd cu dantura roii de curea. Aceste transmisii cumuleaz avantajele transmisiilor prin curele late i ale transmisiilor prin lan.Datorit avantajelor pe care le prezint, aceste transmisii s-au impus, fiind utilizate n multe domenii, cum ar fi: construcia de autovehicule (la sistemul de distribuie); construcia mainilorunelte,construcia mainilor textile, birotic, computere, proiectoare, maini de scris etc.1.2.3. mbinarea capetelor curelelor lateCurelele late se pot realiza: fr fine, sub forma unor benzi lungi, mbinate la capete prindiverse metode. O transmisie prin curele, mbinat la capete, poate utiliza ntreaga capacitateportant a curelei numai atunci cnd mbinarea capetelor acestora este fcut corespunztor.Problema mbinrii corespunztoare a capetelor curelelor se pune, n special, la transmisiile cuviteze ridicate i la transmisiile cu roi de diametre mici. O mbinare trebuie s prezinte urmtoarele caliti: s nu micoreze durabilitatea curelei; s nu reduc flexibilitatea curelei; s nu produc vibraii sau o funcionare neregulat a curelei; s fie rezistent la umiditate, la ulei i unsoare; s reziste la temperatura de funcionare a curelei; s se execute uor i repede.mbinarea capetelor curelelor late se poate realiza prin lipire, respectiv vulcanizare, princoasere sau cu elemente metalice speciale.Lipirea este procedeul de mbinare care se folosete la curelele din piele, materiale plastice i la cele de tip compound. Se folosesc adezivi sintetici, care asigur rezisten ridicat la traciune (r 17 MPa). Datorit acestor adezivi, lipirea a devenit cea mai raional metod de mbinare a capetelor curelelor. nainte de lipire, capetele curelei se subiaz sub form de pan (fig. 1.9, a), pe anumite lungimi. n cazul curelelor din piele formate din dou straturi, lipirea se execut sub form de pan, ca n fig. 1.9, b. Viteza de lucru a curelei v < 30 m/s, iar la curelele foarte flexibile v < 50 m/s.La curelele din esturi impregnate cu cauciuc, care se mbin prin vulcanizare, capetelecurelei se subiaz n trepte (fig. 1.9, c), innd seama de structura stratificat a acestora.mbinarea prin coasere sau cu elemente metalicespeciale se utilizeaz, n special, n cazul curelelor din esturitextile, putndu-se utiliza i la curelele din piele. mbinareamecanic se poate realiza cuagrafe din oel (fig.1.10) saucu elemente suplimentare

Fig.1.10Fig.1.9metalice, fixate cu uruburi;

acestea din urm nu sunt recomandate, ntruct produc ocuri i vibraii n transmisie,ceea ce face ca viteza maxim s fie limitat la v < 5...10 m/s.

1.2.4. Curele trapezoidaleCureaua trapezoidal are n seciune transversal forma unui trapez isoscel i este format din mai multe zone. Zona 1 reprezint elementul de rezisten al curelei, care poate fi realizat din estur de bumbac (fig. 1.11, a), din nur (fig. 1.11, b) sau din cablu (fig. 1.11, c). Elementul de rezisten este nvelit ntr-o mas de cauciuc sintetic, care cuprinde zona de compresiune 2 (duritate 70...800 Sh) i zona de ntindere 3 (duritate 60...700 Sh). La exterior, cureaua este protejat prinnveliul de protecie 4, format din unul sau mai multe straturi de pnz cauciucat.Curelele trapezoidale sunt standardizate, n funcie de dimensiunile seciunii, n dou tipuri:curele trapezoidale clasice i curele trapezoidale nguste. La aceste curele, flancul n stare liber este rectiliniu.

Fig.1.11

Fig.1.12Se mai folosesc i alte tipuri de curele trapezoidale, cum ar fi: curele speciale, curele dublu trapezoidale sau curele trapezoidale multiple. Curelele trapezoidale speciale (fig. 1.12, a) au flancurile n stare liber concave, oferind avantajul unei aezri corecte a curelei pe roat, n timpul funcionrii. n stare deformat, atunci cnd cureaua se nfoar

Fig.1.12pe roat, flancul curelei devine rectiliniu, ca i flancul canalului de pe roata de curea (la curelele clasice, n stare deformat flancul curelei nu mai rmne rectiliniu (fig. 1.12, b). Cureleledublu trapezoidale (fig. 1.13, a) se folosesc n cazul

Fig.1.13transmisiilor cu mai multe roi conduse,dispuse pe ambele pri ale curelei (fig. 1.13, b). Curelele trapezoidale multiple (fig. 1.14) nlocuiesc curelele trapezoidale simple montate n paralel, prezentnd avantajul c evit alungirile inegale ale elementelor componente.n comparaie cu transmisiile prin curele late clasice, transmisiile prin curele trapezoidale se caracterizeaz prin capacitate portant mai mare i o ncrcare mai mic a arborilor. Aceste avantaje sunt determinate de frecarea mrit dintre curea i roi, coeficientul de frecare redus fiind de aproximativ trei ori mai mare dect coeficientul de frecare de alunecare . Cureaua trapezoidal prezint avantaje, n special, la transmisii cu distanemici ntre axe i cu rapoarte mari de transmitere.

Fig.1.14

1.3. ROI PENTRU TRANSMISIILE PRIN CURELE

O roat de curea se compune din urmtoarele pri: obad, disc sau spie i butuc. Roile de curea trebuie s ndeplineasc, n principal, urmtoarele condiii: s fie ct mai uoare, dar sasigure transmiterea sarcinii; s fie bine echilibrate; s asigure un coeficient de frecare ridicat i s nu uzeze cureaua; s suporte viteze periferice mari.Materialele folosite la realizarea roilor pentru transmisiile prin curele sunt: fonta (folosit cel mai frecvent), oelul, aluminiul, materialele plastice, lemnul sau cartonul presat.1.3.1. Roi pentru transmisiile prin curele late netede Cel mai frecvent se folosesc roile din font. La viteze periferice v < 30 m/s, se folosescfontele cenuii, iar la viteze mai mari fontele aliate. Roile cu diametre relativ mici (D < 500 mm) se execut cu disc continuu (fig. 1.15, a), cu guri pentru uurare (fig. 1.15, b) sau n construcia sudat (fig. 1.15, c). Roile cu diametre mai mari (D > 500 mm) se execut cu spie (fig. 1.16, a) sau din dou buci solidarizate cu uruburi (fig. 1.16, b), pentru D > 2000 mm.

Fig.1.15

n fig. 1.16, a sunt prezentate dou roi, una cu suprafaa exterioar (de contact cu cureaua)bombat, iar cealalt cu suprafaa exterioar cilindric. i poziia butucului este diferit la cele dou roi.n fig. 1.16, b sunt prezentate, pentru aceeai lime a suprafeei exterioare, trei posibiliti de realizare a butucului, definit prin lungimea L.Roile din oel se folosesc la viteze mai mari (v > 40 m/s) i se realizeaz prin turnare(v. fig. 1.15, a i b) sau n construcie sudat (v. fig. 1.15, c). La roile sudate, discul i obada seexecut din tabl, iar butucul prin turnare sau din semifabricat laminat, prin achiere.Roile din aluminiu sunt uoare i pot funciona la aceleai viteze periferice ca i roile dinoel. Deoarece aluminiul este un material scump, se recomand numai la roi de dimensiuni mici(D < 200 mm).Roile din materiale plastice se folosesc, mai ales, n transmisiile prin curele din piele sau din esturi textile. Materialele din care se confecioneaz sunt: bachelita, textolitul, poliamidele etc. La serii mici de fabricaie, aceste roi se execut din textolit sau lemn stratificat i se prelucreaz prin achiere. La serii mari, roile se execut prin injecie, folosind ca material poliamida sau bachelita.Constructiv, roile din materiale plastice sunt identice cu cele din materiale metalice. Pentru a asigura rezistena canalelor de pan din butuc, se execut roi de curea cu buc metalic, pe care se injecteaz restul roii.

\ Fig. 1.16 Suprafaa exterioar (activ) a roilor de curea poate fi cilindric sau bombat. Prin bombare se asigur stabilitatea n funcionare a curelei, evitndu-se alunecarea lateral a acesteia de pe obada roii. La transmisiile cu axe paralele care funcioneaz la viteze mari (v > 50 m/s), ambele roi ale transmisiei sunt bombate. La transmisiile cu mai multe roi conduse, se execut cu bombament numai roile care acioneaz pe aceeai parte a curelei, celelalte roi fiind cilindrice. La transmisiile care funcioneaz la viteze v < 20 m/s i la transmisiile fig.1.17 cu axe ncruciate, se folosesc roi cilindrice.Dimensiunile principale ale roii de curea diametrul D,limea B i bombamentul h (fig. 1.17) sunt indicate n standarde,n funcie de limea curelei b, de asemenea standardizat.n fig. 1.18, a se prezint forma constructiv a roilor de curea cu limea obezii B 85 mm, iar n fig. 1.18, b pentru roile cu B > 85 mm; n fig. 1.18, ceste prezentat forma constructiv a roilor de curea cu l1 30 mm.Roile de curea se echilibreaz static pentru viteze v 25 m/s, iar pentru viteze v > 25 m/s sau B/D > 0,25 se echilibreaz dinamic, dezechilibrul maxim admis fiind de 0,03 Nmm/kg mas roat de curea.

Fig.1.18

1.3.2. Roi pentru transmisiile prin curele trapezoidale

Roile de curea pentru transmisiile prin curele trapezoidale clasice i nguste au dimensiunilecanalelor standardizate, diametrele minime i maxime ale roilor fiind limitate n funcie de tipulcurelei utilizate.Materialele utilizate pentru realizarea roilor de curea sunt fonta, oelul, aliaje din metaleuoare i unele materiale plastice.Roile pentru curelele trapezoidale se pot realiza: n construcie turnat (fig. 1.19, a, b, c),pentru diametre maxime de 300 mm; n construcie sudat (fig. 1.19, d), pentru diametre mai mari de 300 mm; din elemente de tabl tanat, mbinate prin lipire, nituire sau sudare (fig. 1.19, e, f, g).n cazul unor transmisii cu distan mic ntre axe pentru obinerea ntinderii curelei i pentru realizarea unui reglaj fin al raportului de transmitere se folosesc construcii speciale, cu curele reglabile (fig. 1.19, h).

Fig.1.19

1.3.3. Roi pentru transmisiile prin curele dinate (sincrone)

Roile pentru curelele dinate, n afara geometriei dinilor, care trebuie s asigure o angrenare corect cu dinii curelei, trebuie s asigure i poziia corect n plan axial acurelei, de aceea, la aceste roi, trebuie prevzute reazeme laterale.n fig. 1.20 sunt prezentate cteva soluii pentru realizarea roilor dinate, pentru cureleledinate. n fig. 1.20, a i c sunt prezentate roi cu umeri de ghidare a curelei ntr-un singur sens, n fig. 1.20, b cu ghidare n ambele sensuri i n fig. 1.20, d fr ghidare axial.

Fig.1.20

Capitolul IISISTEME DE TENSIONARE A CURELEI

Pentru realizarea forelor de frecare dintre curea (curele) i roile de curea, necesare latransmisiile cu alunecare pentru transmiterea momentului de torsiune, este necesar tensionareacurelei. Aceasta se poate realiza periodic, printr-un montaj adecvat, sau continuu, n timpulfuncionrii.Sistemele de tensionare folosite sunt de dou feluri: sisteme de tensionare permanent,independente de momentul de torsiune transmis, dar proiectate pentru transmiterea acestuia,respectiv sisteme de tensionare automat, care realizeaz o tensionare variabil, funcie demomentul de torsiune transmis.2.1. Sisteme de tensionare permanentePrin utilizarea acestor sisteme, se realizeaz o tensionare iniial a curelei cu fora F0, stabilit, prin calcul, n funcie de sarcina ce trebuie transmis. Funcionarea transmisiei la alte valori ale sarcinii are loc fie cu o ncrcare incomplet a curelei, fie cu patinarea acesteia.Fora de tensionare F0 a curelei poate fi realizat prin elasticitatea curelei sau prin aplicarea unor fore exterioare de tensionare.

2.1.1. Tensionarea realizat prin elasticitatea cureleiTensionarea prin elasticitatea curelei se realizeaz prin scurtarea acesteia (cnd este posibil la curele late) sau prin deplasarea poziiei motorului, deci prin modificarea distanei ntre axe. Acest tip de tensionare are dezavantajul c, periodic, este necesar controlul strii de tensiune a curelei i, dac este necesar, aducerea transmisiei n limitele tensionrii iniiale.n fig. 2.1 sunt prezentate, schematic, cteva posibiliti de tensionare (retensionare) atransmisiei prin curele. Astfel, n fig. 2.1, a i b, tensionarea se realizeaz prin deplasareamotorului, n sensul mririi distanei dintre axe, prin tragerea motorului (fig. 2.1, a), respectiv prin utilizarea unor uruburi de reglare (fig. 2.1, b). n aceste dou situaii, reglarea tensionrii se realizeaz la montaj i apoi periodic. n fig. 2.1, c este prezentat un sistem de tensionarepermanent, greutatea G realiznd deplasarea axial a motorului.

Fig.2.1

Determinarea mrimii sarcinii de tensionare F0 se realizeaz cu ajutorul unui dispozitiv plasat tangent la cele dou roi ale transmisiei (pe lungimea lT). Sub aciunea unei sarcini Fp (stabilit n cataloage sau de constructor), cureaua se deformeaz, crendu-se sgeata f (fig. 2.2). Din tabele, n funcie de f, se determin sarcina F0, existent n curea.Schemei din fig. 2.1, b i corespunde varianta constructiv din fig. 2.3, a, n fig. 2.3, bfiind prezentat o variant de ntindere a curelei tot cu ajutorul unui urub de reglare, motorul fiind plasat pe un suport ce poate bascula n jurul unei articulaii.

Fig.2.3Fig.2.22.1.2. Tensionare realizat prin aplicarea unor fore exterioareForele exterioare sunt realizate prin intermediul unor role de ntindere, asigurndu-setensionarea constant a curelei.

Rola de ntindere poate fi plasat la exteriorul transmisiei sau la interiorul acestuia, fiecare poziionare avnd avantaje i dezavantaje. Astfel, plasarea la exterior a rolei (fig. 2.4, a), n apropierea roii mici (de pe arborele motorului), are avantajul mririi unghiului de nfurare a curelei pe roata mic a transmisiei, dar prezint dezavantajul solicitrii alternate la ncovoiere. Plasarea rolei n interiorul transmisiei, n apropierea roii mari (fig. 2.4, b), are drept consecin o solicitare oscilant la ncovoiere a curelei, dar provoac micorarea unghiului de nfurare pe roata mic, micorare important la rapoarte mari de transmitere.

Fig.2.4Fig.2.2

n fig. 2.4, c este prezentat soluia constructiv a unei transmisii prin curele cu rol de ntindere plasat la exteriorul transmisiei. Reglarea ntinderii, deci a valorii sarcinii de tensionare F0, se realizeaz printr-un (mecanism) cadru cu bare. Astfel, prin deplasarea greutii G pe bara suport, se modific momentul creat de aceast for, prin modificarea braului stabilit fa de articulaia acesteia. n aceste condiii, sarcina de apsare a rolei se modific, modificnd i sarcina de tensionare.

2.2. Sisteme de tensionare automat

Aceste sisteme realizeaz o sarcin de tensionare variabil (F0 const.), n funcie demomentul transmis. La funcionarea n gol sau n repaus, sarcinile din ramurile curelei sunt nule,eliminndu-se, astfel, dezavantajul principal al sistemelor de tensionare permanente. Prin utilizarea acestor sisteme, se asigur funcionarea transmisiei n zona optim a factorilor de traciune (indiferent de sarcina transmis), recomandndu-se la transmisiile care trebuie s funcioneze cu alunecri elastice minime. Se precizeaz, ns, c aceste sisteme nu realizeaz protecie n cazul suprasarcinilor.n fig. 2.5, a i b sunt prezentate, schematic, dou sisteme de tensionare automat.n fig. 2.5, a este prezentat un astfel de sistem cu dou role, care acioneaz pe cele dou ramuri ale curelei i care se afl n echilibru datorit tensiunilor din ramurile curelei. Tensiunea n curea se realizeaz automat, n funcie de sarcina transmis.Fig.2.5Poziionarea rolelor se realizeaz printr-un cadru rigid, care permite meninerea constant a distanei ntre acestea.n fig.2.5, b, sistemul de tensionare automat se realizeaz cu dou role, poziia neschimbat ntre role se realizeaz printr-un mecanism patrulater.n fig. 2.6 este prezentat, constructiv, un sistem de tensionare automat. Roata dinat z1(P) este asamblat pe arborele motorului electric M. Roata dinat z2 este dintr-o bucat cu roata de curea S i este liber pe un bol (sprijinirea se

Fig.2.6realizeaz printr-un lagr de alunecare), presat n braul H, basculant pe arborele motorului. n timpul funcionrii, datorit cuplului creat de forele tangeniale din angrenaj, braul H basculeaz spre stnga, mpreun cu roata de curea S, producnd tensionarea curelei. Evident c aceast tensionare este funcie de sarcina transmis. n repaus, tensiunea din curea este zero. Sensurile de rotaie ale pinionului P i roii de curea S, precum i sensul momentului ce provoac ntinderea curelei (sgeat neagr), la nivelul axei pinionului z2, sunt prezentate nfig. 2.6.

Capitolul IIICALCULUL TRANSMISIILOR PRIN CURELE3.1. Elemente geometriceGeometria roilor, a curelelor i a transmisiilor prin curele este dependent de tipultransmisiilor prin curele: curele late netede, curele late dinate, curele trapezoidale.Transmisii prin curele late netede. Geometria curelei i a roilor de curea este reglementat prin standarde, unul pentru dimensiunile curelei, respectiv altul pentru principalele dimensiuni ale roilor de curea.Transmisii prin curele late dinate (sincrone). Curelele acestor transmisii au o geometrie special, deoarece transmiterea momentului de torsiune se realizeaz prin angrenarea dinilor curelei cu cei ai roii, ntre care trebuie s existe o compatibilitate geometric.Dantura curelei poate fi dispus pe o parte (fig. 3.1, a) sau pe ambele pri (fig. 3.1, b)

Fig.3.1

Unele caracteristici, principale, au fost prezentate n subcap. 3.2.2, aici fiind prezentateelementele geometrice principale:pasul p distana dintre axele de simetrie ale doi dini consecutivi, msurat pe poriunearectilinie a curelei;lungimea de divizare (primitiv) Lp lungimea msurat pe linia de divizare (linia pecare cureaua i pstreaz lungimea constant, chiar n situaia nfurrii pe roi);limea b dimensiunea transversal a curelei;nlimea total hc.Alte elemente geometrice ale curelei sunt:nlimea dintelui hz distana dintre linia de cap i cea de picior a dintelui;limea piciorului dintelui sz.Rotile curelelor dintate, asemanatoare rotilor dinate, au principalele elemente geometriceprezentate n fig. 3.29. Acestea sunt:diametrul primitiv Dp, definit prin relaia Dp1,2 = mz1,2, n care m este modulul danturii;diametrul de cap de, definit prin relaia de1,2 = m(z1,2 x1,2);raza de rotunjire a capului dintelui r1 = k1m;raza de rotunjire a piciorului dintelui r2 = k2m; nlimea capului dintelui h = y1m.n relaiile de mai sus, x1,2, k1, k2, y1 sunt coeficieni, care se aleg n funcie de tipul curelei.

Fig.3.2Pentru a evita cderea curelei de pe roi, roata mic este prevzut cu flane de ghidare,montate pe feele laterale (v. fig. 3.2, b). n cazul distanelor mari ntre axe (A 8Dp1) i latransmisiile la care axele arborilor se gsesc ntr-un plan nclinat, ambele roi sunt prevzute cuflane de ghidare.Celelalte elemente geometrice ale roilor prezentate n fig. 3.2 depind de tipul curelei(unghiul g1), respectiv de limea b a curelei (dimensiunile b1, b2, d0, D).Transmisii prin curele trapezoidale. Curelele trapezoidale, dup cum este specificat i n denumire, au seciunea transversal un trapez isoscel. Principalele elemente geometrice ale acesteia, conform standardelor, sunt prezentate n fig. 3.3, a. Acestea sunt: limea primitiv lp limea n dreptul fibrelor primitive, care nu se comprim i nu se ntind n timpul funcionrii curelei; este o dimensiune de baz a curelei, deoarece determin poziia acesteia n canalul de curea, cu contact doar pe laturileneparalele ale trapezului (fig. 3.3, b); nlimea curelei h; distana pn la fibrele primitive b; unghiul curelei a - ntre laturile neparalele ale curelei.Rotile pentru curelele trapezoidale (fig. 3.3, b) se executa cu unul sau mai multe canale,functie de numrul necesar de curele pentru realizarea transmiterii sarcinii impuse: diametrul primitiv Dp la nivelul latimii lp a curelei la nfasurarea pe roata; diametrul exterior De = Dp + 2n; adncimea canalului m de la nivelul diametrului primitiv la fundul canalului, stabilitaastfel nct cureaua sa nu atinga cu parte inferioara (latura mica a trapezului) canalul, astfel nct contactul curea-canal sa aiba loc numai pe fetele laterale; limea roii B definit prin distanele de la centrul canalului la marginea lateral a roii(cota f) i de pasul dintre canale (cota e); unghiul a al flancurilor canalului corespondent unghiului curelei a.Observaie: Pentru rotile care echipeaza transmisii prin curele trapezoidale multiple, se postreaza indicatiile de mai sus, cu precizarea ca naltimea curelei trebuie sa fie

Fig.3.3suficient de mare pentru a nu exista contact ntre centura exterioara a curelei si diametrul exterior al rotii.

Geometria transmisiilor prin curele se studiaz pe baza urmtoarelor ipoteze: cureaua este perfect ntins, este neelastic i cu grosime mic; viteza oricrui punct al curelei este aceeai.Geometria transmisiilor prin curele se analizeaz separat, n funcie de poziia relativ aaxelor arborilor ntre care se transmite micarea, n continuare studiindu-se transmisiile cu axeparalele i ramuri deschise.

3.2Calculul de rezisten

Calculul de rezistenal transmisiilor prin curele se desfoarurmrind urmtoarele etape: Stabilirea sarcinilor care ncarcramurile curelei, ale cror valori influeneazattrezistena curelei cti cinematica transmisieii randamentul acesteia. Stabilirea tensiunilor din ramurile curelei care, chiar dacnu conduc la un calcul clasic dedeterminare a unei tensiuni maximei compararea acesteia cu o tensiune admisibil, dau o imagineatt asupra zonelor n care tensiunile sunt maxime cti a factorilor care determinmrimea acestor tensiuni. Calculul propriu-zis, care constn stabilirea dimensiunilor necesare ale seciunii curelei(la curelele late) sau la determinarea numrului necesar de curele, pentru transmiterea sarciniiimpuse n tema de proiectare (la curelele trapezoidale).

3.2.1. Sarcini (fore) ce ncarcramurile cureleiLa transmisiile prin curele cu alunecare, sarcina se transmite, ntre roata conductoarei cea condus, prin intermediul forelor de frecare, care apar ntre cureai roile respective. Existena forelor de frecare implico apsare relativntre cureai roi, care este asiguratde tensionarea iniiala curelei, cu o forF0, constantpe ntreaga lungime a curelei (fig. 3.34, a).

Fig.3.4

n timpul funcionrii, la roata condusapare momentul de torsiune rezistent Mt2, pentru nvingerea cruia trebuie sse aplice, la roata conductoare, momentul motor Mt1. Apariia celor doumomente are ca efect modificarea valorilor sarcinilor n cele douramuri ale curelei, n sensul creterii forei n ramura motoare, la valoareaF1i micorarea corespunztoare a sarcinii n ramura pasiv, la valoareaF2 (fig. 3.4, b)

3.2.2.Cinematica transmisiilor prin curele.Randament Forele diferite din ramurile curelei F1 n ramura activi F2 n ramura pasiv determindeformaii diferite ale cureleii anume mai mari n ramura activi mai mici n ramura pasiv. La trecerea curelei peste roata conductoare, aceasta trebuie sajungde la o alungire mai mare la una mai mic, deci cureaua se contract, punctele de pe curea deplasndu-se cu o vitezmai micdect punctele corespunztoare de pe roat. n acest fel, cureaua rmne n urmla trecerea peste roata conductoare, ntre roati curea producndu-se o alunecare. La trecerea curelei peste roata condus, cureaua trebuie sajungde la o alungire mai micla una mai mare, ceea ce nseamncpunctele de pe curea se deplaseazmai repede dect cele de pe roat, roata rmnnd n urma curelei. Datoritdeformaiilor elastice ale curelei (scurtri sau lungiri), n timpul nfurrii pe roile de curea, se produce o alunecare ntre cureai roi, numitalunecare elastic. Alunecarea elasticare loc numai pe o anumitzona suprafeei de contact dintre cureai roat. Unghiul corespunztor zonei de alunecare se numete unghi de alunecareba, iar unghiul corespunztor zonei n care nu are loc alunecare se numete unghi de repausbr(fig. 3.5).

Fig.3.5

Capitolul IVNORME DE TEHNIC A SECURITI MUNCII1. n ncperile umede se folosesc unelte electrice care funcioneaz la tensiunea de 30;24;12 V;2. Distana dintre un tablou de distribuie i un utilaj s nu fie mai mic de un 1 mm;3. Este interzis lsarea montajului sub tensiune fr supraveghere;4. naintea efecturi lucrri se va face o scurt verificare a sculelor din punct de vedere al izolaie;5. naintea efecturi operaiei de ndoire se va verifica starea ciocanului i coada s nu prezinte fisuri i s fie bine fixat;6. Uneltele de mn pentru tiere vor fi verificate nainte de nceperea pentru a se depista defeciunile care ar putea exista;7. n timpul efecturi operaiei de ndreptare nu se va sta aplecat cu faa spre tabl, corpul se va ine drept n faa mesei de lucru;8. Uneltele de mn trebuie s fie n bun stare de funcionare, s nu prezinte crpturi sau deformri;9. ndreptarea achiilor rmase n urma filetri se vor ndeprta cu o mtur sau perie; 10. Aparatele i instalaiile intrate n reparaii capitale nu se va da n exploatare fr a fi prevzute cu toate dispozitivele care v asigur securitatea muncii; 11. n cazul reparaiilor capitale conducerea e obligat a lua msuri de mbuntire a condiiilor de munc prin mijloace de mecanizare, msurri tehno-sanitare i msurri tehno-organizatoare; 12. Conducerea tehnic va ine evidena ealonri i realizri lucrrilor de investiii pentru protecia muncii i limita termenelor stabilite n plan; 13. ntreg personalul este obligat s ndeplineasc i s cear angajailor n subordine s ndeplineasc strict normele de tehnic a securiti muncii pentru care au toat rspunderea;14. Pentru nerespectarea normelor i instruciunilor de tehnic a securiti munci i protecia muncii vinovai vor fi trai la rspundere conform regulamentului.

Bibliografie

Alexandru Chiiu, Dorina Matiean, Teodor Mdran, Duminitru Pop - Organe de maini , Editura didactic i pedagogic, 1976; Utilajul i tehnologia meseriei Manual pentru clasele a XI-a i a XII-a i colii profesionale , Editura didactic i pedagogic, 1996; http://www.curele.com.ro/#cureletrapez

30