ASAMBLAREA CONSTRUCTIILOR METALICECUPRINS

ARGUMENT

CAP.1. NOTIUNI INTRODUCTIVE1.1. ASAMBLAREA. DEFINIRE, ROL, TERMINOLOGIE SPECIFICA1.2. GENERALITATI1.2.1. ELEMENTELE ASAMBLARII1.2.2. ELEMENTELE DOCUMENTATIEI TEHNICE1.2.3. PROCESUL TEHNOLOGIC1.2.4. METODE DE ASAMBLARE1.2.5. TIPURI DE PROCESE DE PRODUCTIE1.2.6. PROIECTAREA PROCESULUI DE ASAMBLARE1.2.7. METODE DE ASAMBLARE

CAP.2. ASAMBLAREA NEDEMONTABILA A ELEMENTELOR METALICE2.1. PREZENTARE GENERALA2.2. ASAMBLARI PRIN LIPIRE2.3. ASAMBLARI PRIN SUDARE2.4. ASAMBLARI PRIN NITUIRE

CAP.3. ASAMBLARI DEMONTABILE ALE ELEMENTELOR METALICE3.1. ASAMBLARI PRIN FILET

CAP.4. INTRETINEREA SI RECONDITIONAREA ASAMBLARILOR SUDATE

CAP.5. MASURI PENTRU SANATATEA SI SECURITATEA MUNCII SI PENTRU SITUATII DE URGENTA

BIBLIOGRAFIE

ARGUMENT

Corelatia dintre satisfacerea nevoilor materiale crescande ale societatii si dezvoltarea cantitatii de energie utila produsa, determina dezvoltarea impetuoasa a constructiei de masini si aparate. Sursele de energie naturala sunt epuizabile (depozitele de combustibil fosil) si inepuizabile (resursele hidraulice, mareele si vanturile, energia atomica si energia solara care poate fi transformata direct in electricitate). Eliberarea energiei din formele sale naturale inepuizabile necesita eforturi tehnico-industriale pentru a fi transformata in energie mecanica utila.Din aceste eforturi vor rezulta nu numai perfectionarea masinilor si a aparatelor construite pe principii cunoscute,ci si crearea unor noi masini si mecanisme. Masina este realizata dintr-un ansamblu de elemente mecanice inlantuite cinematic cu miscari determinate, in scopul producerii lucrului mechanic util, sau al transformarii energiei dintr-o forma in alta. Majoritatea aparatelor, masinilor si instalatiilor se compun dintr-o serie de piese si subansambluri.

In foarte multe cazuri, acestea trebuie sa se incadreze in anumite limite de abateri dimensionale, care tin atat de constructie, cat si de modul in care ele lucreaza impreuna.

Intocmirea proiectului ajuta ia formarea capacitatii de folosire a informatiilor de catre viitorii absolventi pentru integrarea lor in mecanisme, si activitatilor industriale din economie. Deasemeni dobandirea unui ansamblu coordonat de cunostiinte necesare priceperii corecte a problemelor economiei de piata. Informarea in problemele tehnice si economice, componente structurale si functionale ale societatii, care are rolul de a pregatii procese de cunoastere, de catre elevi, a acestui important segment al programului de educatie. Prin aceasta, elevul, dar nu numai el, poate sa contribuie la modelarea insusirilor specifice calitatii intelectuale, morale, sociale, dinamice a elevilor, viitori cetateni competenti, dinamici, potentiali factori de armonie, progres, prosperitate ai societatii. Productia se desfasoara la locul de munca, unde se concentreaza: scule, instrumente, materie prima, semifabricate si produse finite. Aceasta determina in mod nemijlocit importanta unei bune organizari a locului de munca, care sa aiba rezultat sporirea randamentului si economicitatii necesare precum si micsorarea efortului depus. Activitatea lacatusului mecanic se desfasoara in general in atelier, unde au loc o multitudine de activitati.

2

CAPITOLUL 1

NOTIUNI INTRODUCTIVE

1.1. ASAMBLAREA. DEFINIRE, ROL, TERMINOLOGIE SPECIFICA

Asamblarea este partea finala a procesului de fabricatie, care consta in totalitatea operatiilor de imbinare, intr-o anumita succesiune, a unor piese prelucrate anterior, in scopul de a obtine un produs finit care sa corespunda conditiilor tehnice si functionale impuse. Procesul de asamblare reprezinta etapa finala a procesului tehnologic si este executat in aceeasi intreprindere in care au fost executate si piesele. Procesul tehnologic de asamblare cuprinde totalitatea operatiilor de imbinare a pieselor, de verificare a pozitiei lor relative si de receptie dupa asamblarea definitive, si are ca scop obtinerea unui produs care sa corespunda in totalitate activitatii pentru care a fost proiectat.

Pentru proiectarea unui proces tehnologic de asamblare sunt necesare urmatoarele date initiale: - desenele de ansamblu si de subansamblu al produsului; - conditiile tehnice pentru receptia si incercarea produsului; - programul anual de productie; - termenul de livrare planificat al produselor; - dotarea atelierului de asamblare.

Elaborarea procesului tehnologic de asamblare consta in intocmirea documentelor tehnologice, reprezentate de:- schema de asamblare;- fisa tehnologica (planul de operatii);- ciclograma asamblarii;- stabilirea condiţiilor tehnice pentru executarea operatiilor speciale de asamblare.

Pentru obţinerea calităţii ansamblurilor, dar si a unui cost scazut, sunt necesare urmatoarele documente tehnologice:- schema lanturilor de dimensiuni; este necesara pentru stabilirea succesiunii operatiilor de asamblare dar si pentru realizarea functionalitatii ansamblului.- schema de asamblare; este succesiunea naturala si logica a operatiilor de asamblare,intocmita dupa o analiza completa a operatiilor de asamblare a grupelor si a subansamblelor.

Schemele de asamblare se intocmesc atunci cand productia este de series au de masa, si prin urmare, asamblarea se realizeaza simultan,la mai multe locuri de munca si de catre mai multe echipe. După întocmirea schemei de asamblare, se trece la realizarea fisei tehnologice si a planului de operatii. Fisa tehnologica este intocmita atunci cand produsul este realizat in productie de unicat sau in serie mica. Fisa tehnologica cuprinde ordinea operatiilor, fara defalcarea lor pe faze de realizare. Planul de operatii este intocmit la productia de serie si de masa.El conţine in mod detaliat toate etapele ce trebuie parcurse pentru realizarea ansamblului.

Planurile de operaţii conţin: - numerele de ordine ale operatiilor; - fazele successive ale montarii; - indicaţii privind S.D.V.-urile necesare realizarii unei operatii; - norma de timp si gradul de calificare a celui ce executa operatia.

3

1.2. GENERALITATI

1.2.1. ELEMENTELE ASAMBLARII Masinile si instalatiile sunt produse complexe, compuse dintr-o serie de elemente de asamblare: PIESA este elementul cel mai simplu al asamblarii, executat dintr-o singura bucata si asupra careia nu se aplica nici o operatie de samblare. PIESA DE BAZA reprezinta unitatea cea mai simpla a ansamblului sau subansamblului formata din doua sau mai multe piese ce sunt imbinate intr-una singura. SUBANSAMBLUL este o unitate de asamblare mai complexa compusa din doua sau mai multe piese, dintre care una sau mai multe piese de baza sunt asamblate intr-un tot unitar. ANSAMBLUL constituie acea parte a unui produs compus din mai multe piese,avand cel putin un subansamblu, reunite prin intermediul unei piese de baza si care indeplineste un rol functional bine determinat. MECANISMUL reprezinta o unitate de asamblare cu rol bine determinat din punct de vedere functional, care participa integral la functionarea utilajului sau a masinii, avand rolul de transmitere si de transformare a miscarii. ANSAMBLUL GENERAL constituie produsul, ca rezultat al procesului de fabricatie compus din piese, subansambluri si ansambluri, reunite dupa un plan, intr-o anumita ordine, pentru a asigura conditiile de functionare al acestuia.Ansamblul general constituie, de obicei, produsul final.

1.2.2. ELEMENTELE DOCUMENTATIEI TEHNICE Pentru realizarea unui ansamblu in conditii optime este necesara o documentatie tehnica care

cuprinde urmatoarele elemente: - desenul de ansamblu;- fisa tehnologica;- programul de productie;- buletinul de receptie.Desenul de ansamblu cuprinde:

- vederile si sectiunile necesare pentru intelegerea lui; - specificatia privind numarul pieselor si al subansamblurilor componente; - dimensiunile de gabarit si cele necesare montajului; - ajustele realizate intre piesele componente; - masa produsului asamblat; - prescriptii speciale de asamblare( conditii tehnice specifice. Fisa tehnologica de executie cuprinde toate informatiile necesare procesului tehnologic, utilajele necesare, precum si metodele si mijloacele de control. Tot in fisa tehnologica sunt prevazute sculele necesare montajului si timpii necesari realizarii acestor operatii. Programul de producţie cuprinde metoda de asamblare,specificand atelierele in care se va face montajul, precum si numarul de muncitori necesar. Buletinul de recepţie stabileşte condiţiile de recepţie precum si normele ce cuprind date referitoare la conditiile tehnice ce trebuie indeplinite de produs.

4

1.2.3. PROCESUL TEHNOLOGICProcesul tehnologic este compus din: operatii, faze, manuiri.

1. Operatia de asamblare este unitatea de baza ,folosita la planificarea productiei.Ea este partea procesului tehnologic de montare care se executa la acelasi loc de munca, de catre un singur muncitor sau de o echipa de muncitori, pentru obtinerea unui subansamblu sau pentru reunirea mai multor ansambluri. 2. Faza de asamblare reprezinta partea de operatie care se executa la o imbinare,folosind aceleaşi scule, dispozitive si instrumente de masurat si aplicand aceeasi metoda de lucru. 3.Manuirea reprezintă mişcarea executata de muncitor, in timpul operatiei de montare propriu-zisa.Pentru faze si operatii se realizeaza fise tehnologice, in care sunt prevazute S.D.V.-urile, utilajele folosite dar si prescriptiile de control.Orice proces tehnologic trebuie sa fie astfel proiectat incat sa asigure realizarea prescriptiilor tehnice cerute de proiect si a normelor de precizie si rigiditate cu un cost cat mai mic cu putinta.

1.2.4. METODE DE ASAMBLARESuccesiunea de realizare a unui process de asamblare cu ajutorul subansamblurilor, este

urmatoarea:- alegerea pieselor;- controlul pieselor in vederea stabilirii corespondentei dimensionale si de calitate;- transportul pieselor la locul se asamblare;- asamblarea initiala si verificarea acestei asamblari;- asamblarea finala;- reglarea ansamblului si efectuarea probei de functionare.Pregatirea pieselor pentru asamblare necesita realizarea unei serii de operatii, cum ar fi:retusarea, razuirea, rodarea, lepuirea, lustruirea, gaurirea, filetarea, spalarea.

1.2.5. TIPURI DE PROCESE DE PRODUCTIE La asamblare se deosebesc trei tipuri de procese de productie: 1.Productia individuala. Se aplica atat in atelierele de prototipuri cat si in cele de reparatii. Se folosesc scule si dispozitive universale, iar procesul tehnologic este elaborate cu mai putine detalii. O alta caracteristica este dimensiunea mare a suprafetelor de productie folosite. Durata ciclului de fabricatie este destul de mare.

2. Productia de serie. Se aplica in cazul ansamblurilor a caror productie se repeta la anumite intervale de timp. Acest tip de productie are urmatoarele caracteristici: - utilajele sunt amplasate dupa cerintele tehnologice; - procesele tehnologice sunt elaborate detaliat; - asamblarea se realizeaza pe subansambluri sip e ansambluri generale; - se folosesc scule si dispozitive speciale; -ciclul de productie este scurtat.

3. Productia de masa . Se caracterizeaza prin: - divizarea operatiilor de asambare; - elaborarea detaliata a proceselor tehnologice; - folosirea sculelor si dispozitivelor speciale, a masinilor specializate amplasate in flux tehnologic sau chiar in linii automate.

5

In productia de masa, la fiecare loc de munca se executa una sau mai multe operatii bine determinate.Lucrarile si calificarea muncitorilor au o specializare maxima, productivitatea este maxima iar investitiile in utilaje sunt mult mai mari.

1.2.6. PROIECTAREA PROCESULUI DE ASAMBLAREProcesul de asamblare mecanica este de doua tipuri:

1. Asamblarea stationara. Prin acest procedeu, montarea ansamblului se realizeaza la acelasi loc de munca de catre o singura echipa de muncitori. Asamblarea se realizeazea intr-o singura operatie concentrata iar piesa de baza paraseste locul de munca numai in faza de produs finit.Asamblarea stationara este necesara la productia de unitate, productia de serie mica si la montarea pieselor grele sau cu gabarit mare.2. Asamblarea mobila.Se aplica la productia de serie si de masa. Asamblarea se executa pe etape, la mai multe locuri de munca, piesele si subansamblurile deplasandu-se cu ajutorul benzilor transportoare de carucioare.Fiecare loc de munca este dotat cu scule si dispozitive strict necesare operatiilor executate.

1.2.7. METODE DE ASAMBLARE Pentru realizarea preciziei prescrise de proiect referitoare la pozitiile reciproce ale pieselor si ale subansamblurilor, se pot folosi mai multe metode:1. Metoda interschimbabilitatii totale.2. Metoda interschimbabilitatii partiale.3. Metoda sortarii pieselor.4. Metoda reglarii.5. Metoda ajustarii.

1. Metoda interschimbabilitatii totale asigura imbinarea componentelor fara sa fie necesara o prelucrare sau o ajustare suplimentara.Se aplica la productia de serie mare si de masa. Pentru a fi indeplinita conditia interschimbabilitatii totale, trebuie sa fie indeplinite doua conditii: - valoarea tolerantei elementului de inchidere trebuie sa fie egala cu suma marimilor tolerantelor celorlalte elemente ale lantului de dimensiuni, suma fiind considerata in valoare absoluta. - piesele care fac parte din acelasi lant de dimensiuni sunt executate in limitele acestor tolerante.

Lanturi de dimensiuni:a – ax alezaj; b – pana – canal de pana.

2. Metoda interschimbabilitatii partiale asigura precizia de inchidere numai pentru o parte a elementelor lantului de dimensiuni, fara sa existe o sortare sau o ajustare prealabila.Deoarece prelucrarea pieselor se efectueaza cu tolerante mai largi, aceasta metoda este mult mai economica si se aplica la productia de serie.

6

3. Metoda sortarii pieselor.Asamblarea prin metoda sortarii se poate realize prin urmatoarele metode:sortarea individuala sau directa, la care se masoara numai una din piese; aceasta piesa are dimensiunile incadrate in dimensiunile limita stabilite. Avantajul acestei metode este ca nu necesita o sortare prealabila a acestora si nici aparate speciale de masurat, dar durata de asmblare a produsului se prelungeste, deoarece determinarea dimensiunilor necesare ale pieselor se efectueaza in timpul operatiei de asamblare. sortarea pe grupe se aplica atunci cand piesele asamblate sunt prelucrate in tolerante largi, dar imbinarea se face cu jocuri sau cu strangeri limitate. Aceasta metoda se poate aplica la productia individuala sau de serie mica. Sortarea pieselor se face cu ajutorulcalibrelor sau a dispozitivelor limitative. Avantajul metodei consta in evitarea jocurilor sau a strangerilor la limitele inferioare.sortarea combinata consta in alegerea pieselor prin metoda sortarii individuale dupa sortarea pe grupe. 4. Metoda reglarii pieselor. Asamblarea prin metoda reglarii se realizeaza prin schimbarea valorii unei anumite dimensiuni prin reglare,prin introducerea in subansamblul respective a unei piese speciale,numita compensator. Dupa felul in care se efectueaza reglarea,aceasta poate fi:cu element de compensare mobil; reglarea se face prin schimbarea pozitiei unei piesecu element de compensare fix;reglarea se face prin introducerea unor piese in lantul de dimensiuni(inele, garnituri, bucsile cu filet).

Asamblarea prin metoda reglarii:a – cu element de compensare fix; 1 – inel de reglare(distantier)b – cu element de compensare mobil; 1 – bucsa; 2 – surub.

5. Metoda ajustării pieselor. Metoda ajustarii consta in ajustarea pieselor in momentul montarii,cu scopul modificarii dimensiunilor si al aducerii lor la o valoare dinainte stabilita. Elementul ales pentru a fi modificat se numeste element de compensare. Elementul de compensare trebuie sa apartina mai multor lanturi de dimensiuni. La metoda ajustarii,este necesar sa se respecte urmatoarele conditii:- sa se asigure elementului de compensare un adaos minimpentru ajustare,necesar pentru compensarea erorii maxime a lantului de dimensiuni;- sa nu se admita la asmblare piese care au erori peste limitele de toleranta stabilite.

7

Razuitor mecanic Razuitoare manuale

Dispozitiv de pilit mecaniccu diferite forme de pile

8

CAPITOLUL 2

ASAMBLAREA NEDEMONTABILA A ELEMENTELOR METALICE

2.1. PREZENTARE GENERALA

Asamblarea mecanica reprezinta rezultatul operatiilor tehnologice de realizare a unei legaturi rigide sau a unei blocari intre doua sau mai multe piese separate. Dupa asamblare, elementele componente nu mai au posibilitatea deplasarii relative intre ele si nu pot fi separate decat prin distrugerea lor partiala sau totala. Asamblarea poate fi: - directa, atunci cand elementele componente se asambleaza direct prin sudare, indoire, crestare, strangere. - indirecta,atunci cand elementele componente se asambleaza prin intermediul unor piese sau substante( sudare,nituire,lipire). - nedemontabila.

2.2. ASAMBLARI PRIN LIPIRE

Asamblarea prin lipire este operatia de imbinare a doua sau mai multe piese confectionate din acelasi metal sau din materiale diferite cu ajutorul unui “material de aport” de temperatura mai joasa decat a materialului pieselor de imbinat.

Clasificarea lipiturilor metalice, in functie de rezistenta mecanica si temperatura de topire a aliajului de lipit cuprinde urmatoarele grupe: lipituri moi si lipituri tari.

Avantaje:- se elimina aparitia tensiunilor remanente;- nu necesita calificare superioara;- este o operatie care se realizeaza cu consum redus de manopera si energie, cat si cu

utilaje simple.Dezavantaje:- sunt mai putin rezistente decat sudurile, atat din punct de vedere mecanic cat si termic;- rezistenta mecanica este puternic afectata de temperatura;- au sensibilitate la socuri, imbatranire in timp, desprindere.

Lipirea este un procedeu de asamblare nedemontabila, realizata la piese metalice, cu material de adaos in stare fluida. Lipirea este realizata prin fenomenul fizic de fuziune a piesei cu materialul de adaos (aliajul de lipit). Caracteristicile lipirii sunt:

- se realizeaza intotdeauna cu material de adaos;- compozitia materialului de adaos difera de materialul care se lipeste;- aliajul de lipit are temperatura de topire mai mica decat a piesei;- nu apar tensiuni termice in piese;- nu apar deformatii datorate incalzirii si racirii pieselor.

Lipiturile metalice moi au o rezistenta termica sub 4500C. Ca lipituri se folosesc aliaje pe baza de cositor, plumb, zinc.

9

Lipiturile metalice tari (brazurile), au o rezistenta mecanica si termica mai ridicata decat a celor moi, peste 4500C. Lipiturile tari cele mai uzuale se realizeaza cu alama de lipit. Pentru realizarea lipiturilor nemetalice se folosesc substante chimice, numite adezivi.Adezivii permit asamblarea elementelor din materiale ca: lemn, hartie, cauciuc, sticla, metale, tesaturi.Cleiurile folosesc la incleiat piese din lemn, tesaturi, hartie, la o temperature mai mica.Chiturile se utilizeaza pentru realizarea asamblarii elementelor metalice cu elemente nemetalice, (portelan cu metal sticla cu metale), care au o rezistenta de pana la 1300C.

Piese asamblate prin lipitura tare Ciocane de lipit a – table; b – tevi; a si b – simple; c – cu gaze. c – piese circulare de forme diferite.

2.3. ASAMBLARI PRIN SUDARE

Asamblarea prin sudare realizeaza imbinari nedemontabile, pentru piese metalice, folosind incalzirea locala, presiunea, socul, cu sau fara materiale de adaos.

Asamblarea prin sudare se foloseste in urmatoarele situatii:- ca mijloc de asamblare;- ca procedeu de fabricatie;- pentru executarea reconditionarilor si a reparatiilor;- la constructii sudate mari;- pentru transformatoare electrice; - pentru material rulant;- in transporturi;- in industria chimica si alimentara;- in constructia de utilaje pentru industrie;- la reconditionarea organelor de masini uzate sau fisurate.

Sudura reprezinta rezultatul sudarii si este formata din materialele de baza ale piesei si materialul de adaos ce formeaza legatura intre piese.

Sudura se poate realiza direct sau indirect.Sudura directa se realizeaza fara material de adaos, direct intre piesele sudate.Se realizeaza

prin incalzire locala si presiune.Sudura indirecta se realizeaza cu material de adaos. Operatia se realizeaza prin incalzirea

locala a pieselor de imbinat si prin topirea materialului de adaos.In urma sudarii se formeaza

10

cordonul de sudura, care este realizat prin topirea materialului de adaos si partial a materialului piesei.

Baia de sudura este topitura ce apare in procesul de sudare.Materialul de baza este materialul din care sunt realizate piesele ce trebuie imbinate.Sudabilitatea este capacitatea materialului de a se suda in bune conditii.

Materialul poate fi: - perfect sudabil; - satisfacator sudabil; - limitat sudabil; - rau sudabil.

Procedee tehnologice de sudare Se cunosc doua metode diferite: - sudarea directa prin presiune ; se produce fara adaos de metal cu sau fara incalzire locala. - sudarea prin topire. Cele mai obisnuite procedee de sudare prin topire, sunt: - sudarea cu flacara de gaze; - sudarea cu arc electric.

Clasificarea imbinarilor sudate dupa pozitia relative a pieselor ce se asambleaza

Clasificare imbinarilor sudare dupa forma suprafetei exterioare a cordonului:a –plana; b – convexa; c – concava.

11

Clasificarea imbinarilor sudate dupa pozitia cusaturilor fata de directia fortei de solicitare

2.4. ASAMBLARI PRIN NITUIRE

Nituirea reprezinta operatia tehnologica de gaurire a elementelor imbinarii, de montare a niturilor si de formare a capului de inchidere. Nituirea este folosita in asamblari de piese confectionate din materiale diferite. Se mai utilizeaza si in cazul asamblarii metalelor greu sudabile. Nitul este un organ de masina folosit la asamblarea nedemontabila a doua sau mai multe piese, table, profile sau piiese cu forma plata. El este format din:tija cilindrica, cu capul initial format din fabricatie;capul de inchidere, format in timpul nituirii.

Pentru executarea niturilor, sunt folosite materiale ca: otelul carbon obisnuitOL34, OL37; alama Am63; cupruCu5; aluminiul Al99,5. Materialele pentru confectionarea niturilor trebuie sa aiba rezistenta suficient de mare la rupere si o plasticitate buna. Clasificarea niturilor se face dupa mai multe criterii:1. Dupa materialul din care sunt confectionate, sunt: - nituri de otel; - nituri de cupru; - nituri de aluminiu; - nituri de aliaje usoare.2. Dupa rolul functional, sunt: - nituri de rezistenta; - nituri de etansare; - nituri de rezistenta-etansare.3. Dupa forma niturilor, sunt: - forma capetelor provenite din fabricatie; - diametrul tijei.

Criteriile de clasificare ale asamblarilor prin nituire:1. Forma asezarii niturilor: - nituire prin suprapunere; - nituire prin eclise.2. Scopul niturii: - nituiri de rezistenta; - nituiri de etansare; - nituire de rezistenta si etansare.3. Temperatura la care se executa: - nituirea executata la rece ; - nituirea executata la cald.4. Forta necesara nituirii: - nituire manuala; - nituire mecanizata.5. Modul de asezare a tablelor asamblate prin nituire: - nituire prin suprapunere; - nituire cap la cap cu eclise.

12

6. Numarul de randuri: - nituire pe un rand; - nituire pe doua randuri in linie; - nituire pe doua randuri in zig-zag.7. Destinatia nituirii: - nituire de rezistenta; - nituire de etansare; - nituire de rezistenta-etansare.

Din punctul de vedere al metodelor folosite, dar si din cel al materialelor si al pieselor care se imbina, nituirile pot fi: - nituiri manuale; - nituiri mecanice; - nituiri speciale; - capsarea.Nituirea manualaFazele nituirii manuale sunt urmatoarele: - pregatirea nituirii; - trasarea gaurilor; - gaurirea tablelor; - montarea pieselor si centrarea; - nituirea propriu-zisa; - debavurarea capetelor niturilor; - stemuirea marginilor tablei.In lucrarile de nituire se folosesc urmatoarele scule: - ciocanul de lacatuserie; - un contracapuitor; - un tragator; - un capuitor.Capuitorul este o unealta executata dintr-o bara scurta de otel,cu o scobitura de forma unei calote sferice la unul din capete. El serveste la formarea capului de inchidere al nitului.Contracapuitorul serveste drept nicovala pentru sprijinit capul initial, cand se formeaza capul de inchidere al nitului.

Nituirea mecanica Nituirea mecanica se executa cu ajutorul masinilor de nituit care realizeaza formarea capului de inchidere al nitului prin ciocanire, prin presare sau prin rulare si care se numesc masini portabile sau ciocane de nituit, prese de nituit si masini de nituit prin rulare. Masinile de nituit portabile si, in functie de actionarea lor, pot fi:- pneumatice; - hidraulice; - electrice.

Nituirea cu ciocane de nituit poate fi:- cu piese asezate in pozitie orizontala, sustinute manual;- cu piese asezate vertical.

Presele de nituit sunt masini folosite la realizarea capului de inchidere prin presiune care functioneaza la o singura trecere.Au contracapuitorul incorporat,iar capuitorul poate fi actionat electric, pneumatic si hidraulic.Presiunea exercitata asupra nitului creste treptat. Nituirile prin presare se pot executa cu nituri cu tija plina, semitubulara sau tubulara. La nituirea pe presa de nituit, refularea este foarte puternica, ceea ce face ca operatia de stemuire sa fie eliminata. La masina de nituit prin rulare, rola are o miscare de rotatie in jurul axei, prin intermediul careia se exercita presiunea, si o miscare de rulare.Contracapuitorul este montat in masa masinii, iar capuitorul este reprezentat de rola.

13

Nituirea mecanica are urmatoarele avantaje:- nituirea se face mai repede;- refularea materialului se face mai bine;- gaura de nit se umple mai bine;- creste rezistenta nituirii;- scad costurile si creste productivitatea.

Formele constructive ale niturilor.

Asamblare cu nituri:a – cu nituri tubulare: 1 si 2 – elemente ale imbinarii; 3 – nit tubular. b – cu nituri cilindrice.

14

CAPITOLUL 3

ASAMBLARI DEMONTABILE ALE ELEMENTELOR METALICE

Asamblarile demontabile permit montarea si demontarea repetata a imbinarii, fara distrugerea partilor componente, prin care se pot transmite in intregime fortele de solicitare.

Asigurarea asamblarii-dezasamblarii repetate este posibila prin utilizarea unor elemente specifice, numite organe de asamblare.

Cele mai utilizate organe de asamblare sunt:- penele longitudinale si cele inelare;- bolturile si stifturile;- inelele ondulate;- elementele profilate sau cele canelate;- piesele filetate.

3.1. ASAMBLARI PRIN FILET

Asamblarile cu filet reprezinta imbinarea demontabila a doua sau mai multe piese, utilizand organe de asamblare filetate de tip surub-piulita.

Aceasta asamblare confera multe avantaje:- reglarea strangerii se face foarte usor;- montarea si demontarea sunt usoare;- nu este necesara inlocuirea elementelor de asamblare;- elementele componente ale asamblarilor filetate sunt interschimbabile.O asamblare filetata este formata din:- surub - piesa cuprinsa, filetata la exterior;- piulita - piesa cuprinzatoare, filetata la interior.

Elementul principal al piesei filetate este filetul. El este o nervura elicoidala pe o suprafata de revolutie la exterior, pentru surub, sau la interior, pentru piulita.

Filetul poate fi de mai multe feluri:- dupa sensul de rotire: - filet pe dreapta; - filet pe stanga.- dupa numarul de filete suprapuse: - filete cu un inceput; - filete cu mai multe inceputuri.- dupa marimea pasului: - cu pas mare; - cu pas normal - cu pas fin.

Asamblarile pot fi:- cu diferite tipuri de suruburi si piulite; - cu suruburi fara piulite; - cu suruburi prezon si piulite; - direct prin piese filetate.

15

Asamblari filetate si transmisii surub-piulita Asamblarile filetate sunt asamblari demontabile, realizate prin intermediul a doua piese filetate, conjugate, una filetata la exterior - denumita surub, iar piesa conjugata, filetata la interior poate fi o piulita sau alta piesa cu rol functional de piulita. Aceste asamblari pot fi folosite pe scara larga in constructia de masini, peste 60 % din piesele unei masini avand filete, datorita avantajelor pe care le prezinta: realizeaza forte de strangere mari; sunt usor de montat si de demontat, necesitand forte exterioare mici; sunt sigure in exploatare; sunt ieftine deoarece se executa in intreprideri specializate, in productie de masa; sint interschimbabile, find standardizate pe scara internationala; asigura conditia de autofixare. Dintre dezavantaje, se pot enumera: filetul, prin forma sa este un puternic concentrator de tensiuni; nu se pot stabili cu precizie marimile fortelor de strangere realizate; necesita o asigurare suplimentara impotriva autodesfiletarii. Asamblarile filetate dintre doua sau mai multe piese pot fi realizate astfel cu surub, montat cu joc sau fara joc si piulita, cu un surub insurubat in una din piese, cu prezon si piulita.

Transmisile surub-piulita Sunt transmisii mecanice, care transforma miscarea de rotatie in miscare de translatie, concomitent cu transmiterea unei sarcini. Se folosesc in constructia masinilor-unelte: strunguri, masini de frezat, prese si la mecanismele de ridicat cricuri,platforme,datorita avantajelor pe care prezinta:transmit sarcini mari; functioneaza fara zgomot; indeplinesc conditia de autofranare. Cele mai importante dezavantaje sunt: randament redus; constructie complicata a piulitelor care preiau jocul dintre spire.

Elementul determinant al transmisiilor surub-piulita este cupla elicoidala, care poate fi cu frecare de alunecare sau cu frecare de rostogolire, cuple elicoidale cu bile.

Transmisile surub-piulita au randament ridicat, dar nu asigura autofranarea, find utilizate la masini unelte si la unele mecanisme de directie a autovehicolelor. Transformarea miscarii de rotatie in miscare de translatie poate fi realizata astfel: surubul executa miscarea de rotatie, iar piulita miscarea de translatie la masini-unelte, cricuri cu parghii etc. Surubul executa ambele miscari, de rotatie si de translatie in cazul cricului simplu, telescopic, ca si surubul secundar al cricului cu dubla actiune. In cazul preselor cu surub actionate manual etc., piulita executa micarea de rotatie, iar surubul miscare de translatie, iar pentru cricul cu piulita rotitoare, surubul principal al cricului cu dubla actiune etc. Piulita executa ambele miscari de rotatie si de translatie la constructiile care necesita o rigiditate, obtinuta prin incastrarea surubului.

Modul de generare a filetuluiDaca se infasoara, pe o suprafata directoare-cilindrica sau conica, exterioara sau interioara,

un plan inclinat cu un unghi anumit, se obtine pe acea suprafata o linie elicoidala numita elice directoare, pe care aluneca un profil oarecare, numit profil generator, iar urma lasata de acesta defineste spira filetului.

Insurubarea si desurubarea consta, practic, in deplasarea piulitei pe elicea directoare care este de fapt un plan inclinat, infasurat pe o suprafata de revolutie, rezulta deci o analogie functionala intre filet si planul inclinat, in sensul ca fenomenele care au loc la insurubare-desurubare sunt aceleasi ca la respectiv coborarea unui corp pe un plan inclinat.

Scule folosite la montarea si demontarea suruburilor-piulitelor Pentru realizarea unei imbinari filetate este necesar sa se aplice un cuplu asupra unuia dintre cele doua elemente prevazute cu filet. Pentru aplicarea acestui cuplu se folosesc unelte construite functie de configuratia partii de actionare a organelor filetate.

16

Aceste unelte pot fi clasificate pe baza formei partii de prindere, in: chei fixe utilizate la montarea suruburilor, a piulitelor sau a pieselor filetate, avand parti de prindere poligonale hexagonale, patrate sau rotunde cu caneluri, cu gauri ele sunt destinate strangerii unui anumit organ de asamblare surub sau piulita caracterizat de o dimensiune precisa - dechiderea cheii - marcata pe corpul cheii in apropierea partii de prindere: - chei reglabile utilizate la montare si demontarea suruburilor, piulitelor si a pieselor avand parti de prindere poligonale. Prin deplasarea partii mobile de cea fixa, deschiderea cheii se poate modifica dupa necesitati;- chei speciale, destinate montari si demontari suruburilor si piulitelor obisnuite sau speciale;- chei dinamometrice;- chei limitatoare, folosite pentru strangerea suruburilor si piulitelor si masurarea momentului de rasucire la primele, respectiv limitarea fortei de strangere la ultimile; - surubelnite, destinate montarii si demontarii suruburilor cu crestatura sau cu locas in cruce; - surubelnite cu decuplare automata, asemanatoare cheilor limitatoare, pentru suruburi cu cap crestat.

Montarea si demontarea prezoanelor Datorita absentei capului de strangere, montarea unui prezon constitue o operatie mai dificila decat cea a suruburilor. Pentru a se asigura o buna functionare o prezoanelor se va acorda cu atentie deosebita operatilor de gaurire si filetare a gaurilor astfel incat sa se asigure perpendicularitatea dintre axa prezonului si suprafetele piesei in care el este prins. Pozitia corecta a prezonului se poate verifica cun ajutorul echerului. Prezoanele se pot monta cel mai simplu cu ajutorul a doua piulite, rotindu-se cu cheia piulita superioara.

Acest procedeu prezinta dezavantajul ca la demontarea piulitelor se slabeste si strangerea prezonului in corpul piesei. Mai indicata este folosirea piulitei hexagonale inalte care se insurubeaza liber in capul prezonului si se blocheaza cu un surub de fixare. Prezonul se insurubeaza prin rotirea piulitei cu cu cheia, iar pentru scoaterea piulitei se slabeste mai intai surubul de fixare, dupa care piulita se poate desuruba usor. Pentru insurubarea rapida o prezonului se folosesc chei speciale. Pentru demontarea prezoanelor se poate folosi o cheie asemanatoare insa la care taietura din bucsa este inclinata invers decat in cazul precedent. Daca in cursul montarii sau al demontarii un prezon se rupe in interiorul piesei, scoaterea lui poate reprezenta o problema destul de dificila. Dar deasupra suprafetei piesei ramane o parte din prezon, se incearca prinderea lui cu scula oarecare, in vederea dessurubarii sau sudarii pe el a unui maner. Daca ruperea s-a produs sub nivelul suprafetei piesei, atunci se practica o gaura in prezon si se incearca dessurubarea lui cu ajutorul unui dorn conic cu muchi ascutite, introdus in aceasta gaura. Daca acest lucru nu se poate, se distruge prezonul prin prelucrarea cu scantei electrice sau o gaurire cu burghiul, urmand sa se fileteze ulterior un diametru mai mare.

Montarea si demontarea pieselor asamblate cu suruburi si piulite Pentru obtinerea unei imbinari corecte este necesar sa se foloseasca elemente filetate fara defect. De aceea piesele care se asambleaza, impeuna cu organele de asamblare vor fi supuse unui control amanuntit.

Asamblarea propiu-zisa se realizeaza asfel: - se centreaza piesele asamblate astfel incat sa ocupe pozitia reciproca corecta. Acest lucru se obtine prin insasi forma pieselor asamblate daca ele nu permit decat o singura pozitie de montaj, sau prin urmarirea unor repere care marcheaza pozitia reciproca corecta, in cazul in care sunt posibile mai multe pozitii;- se introduc pe rand toate suruburile si se insurubeaza cu mana in gaurile filetate sau se prind usor piulitele;- se strang definitiv imbinarile, actionandu-se asupra suruburilor si a piulitelor.

17

In cazul in care asamblarea se realizeaza cu mai multe suruburi cazul flanselor, al chiulaselor etc., trebuie sa se urmareasca cu atentie obtinerea unei strangeri uniforme, actionarea suruburilor facandu-se in cruce si progresiv. Pentru aceasta dupa ce piulitele sau capetele suruburilor au luat contact cu suprafata piesei, se strang in doua etape realizandu-se strangeri de circa 30-40 % in prima etapa si stangerea definitiva urmata de un control in cea de a doua. Teoretic o imbinare filetata trebuie sa reziste in timpul functionarii solicitarilor la care este supusa fara a se desface. Practic, din cauza deformatiilor elementelor asamblarii, in special in situatia solicitarii cu eforturi variabile piulitele se autodesfac, punand in pericol asamblul respectiv. Pentru prevenirea autodesfacerii piulitelor se folosesc in practica numeroase sisteme de asigurare prezentate deja in cadrul disciplinei "Organe de masini".

Imbinari filetate speciale O categorie aparte de imbinari filetate sunt cele realizate in vederea asamblarii pieselor de grosime mica, de exemplu cele confectionate din tabla. Intrucat este greu sa se execute un filet in una din piesele montate, din utilizarea unor piulite elastice confectionate din tabla subtire sau din material plastic. Adeseori aceste piulite se livreaza infasurate in rulouri, continand de fapt banda stantata in vederea obtinerii piulitelor. In cazul care este necesara asamblarea unor piese fara ca sa existe posibilitatea introducerii unei piulite la interior sau sa se execute un filet in piese, se pot folosi imbinarile cu suruburi si cu piulite deformabile.

Elemente constructive ale suruburilor, piulitelor si saibelor Forma suruburilor si a piulitelor de miscare depinde de destinatia acestora la masinile-unelte sau la mecanismele surub-piulita de ridicat etc. Domeniile si conditiile functionale foarte variate in care sunt utilizate suruburile si piulitele de fixare au determinat o mare varietate de solutii constructive ale acestora. In functie de forma costructiva si de domeniul de utilizare suruburile de fixare pot fi: suruburi obisnuite; prezoane; stifturi filetate; suruburi speciale.

Suruburi obisnuite cu cap Suruburile obisnuite cu cap sunt ansamble formate prin intermediul unei piulite sau direct

intr-una din piese, diversitatea constructiva a acestora fiind determinata de forma capului, tijei si a varfului.

Principala forma constructiva a capului suruburilor si cea mai utilizata este surubul cu cap hexagonal, deoarece necesita cel mai redus spatiu pentru manevrare cu cheia fixa la montare, respectiv la demontare. La montari si demontari repetate se utilizeaza suruburile cu cap patrat, deoarece suprafata de contact dintre capul surubului si cheie este mai mare si se asigura o durabilitate ridicata a asamblarii. Capul suruburilor poate fi prevazut cu prag intermediar, pentru micsorarea concentratorului de tensiuni reprezentat de trecerea de la diametrul tijei la capul surubului direct sau cu guler. In cazul asamblarii unor piese din material moale cum ar fi aluminiul, lemnul si altele, pentru micsorarea presiunii pe suprafata de asezare, cand se doreste un aspect exterior cat mai elastic al asamblarii, se recomanda utilizarea suruburilor cu cap cilindric sau semirotund, semiinecat, inecat care se introduce partial sau total, intr-un locas executat in piesa de asamblat. Suruburile cu cap cilindric sunt prevazute, pentru antrenare, cu hexagon interior in cazul unor forte de strangere mari sau cu crestatura pentru surubelnita, in cazul unor forte de strangere mici. La cele cu hexagon interior, rezistenta cheii este mai redusa decat a tijei surubului, eliminandu-se astfel posibilitatea ruperii acesteia.

18

Suruburile cu cap semirotund, seminecat si inecat sunt prevazute cu locas pentru surubelnita obisnuita, iar in cazul unor montari si demontari frecvente, cu locas pentru surubelnita in forma de cruce folosindu-se la dimensiuni mici si la forte de strangere mici. La automobile se folosesc si suruburi cu cap cilindric, cu locas pentru surubelnita cu sase crestaturi, ca si la dispozitivele de inchidere a usilor. Pentru nu a permite rotirea surubului, la strangerea piulitei cu cheia, suruburile cu cap bombat sunt prevazute cu o portiune de forma patrata sau cu o proeminenta sub forma de nas care deformeaza materialul piesei asamblate.

La forte de stangere mici, se folosesc suruburille cu cap striat care se strang cu mana libera.

Forma tijei suruburilorPrezoanele sunt suruburi filetate la ambele capete si se utilizeaza in cazul cand materialul

piesei nu asigura o durabilitate suficienta filetului, la montari si demontari frecvente sau cand, din considerente constructive, nu se pot folosi piulite. Prezoanele pot avea tija nefiletata de acelasi diametru cu tija filetata sau mai mica, lungimea de insurubare in piesa fiind functie de materialul piesei (otel, fonta, aluminiu).

Stifturile filetate Stifturile filetate sunt suruburi fara cap, filetate pe toata lungimea si se folosesc pentru a

impiedica deplasarea relativa a unor piese, fiind solicitate la compresiune pentru montare si demontare. Stifturile sunt prevazute la un capat cu locas pentru crestatura pentru surubelnita sau cu hexagon interior.

Varful stifturilor poate fi tesit, folosit pentru forte laterale mici si piese cu pereti subtiri sau conic, cu cap si varf conic respectiv, folosite pentru forte laterale mici si medii, cu cep cilindric sau conic, folosite pentru forte laterale mai mari, cu con interior folosite pentru ghidarea unor bile la diverse dipozitive de blocare. Varfurile conice, cilindrice si combinate necesita executarea unor locasuri intr-una din piesele asamblate.

Suruburile speciale Suruburile speciale, destinate unor situatii specifice, cuprind suruburile cu cap ciocan si

suruburile cu ochi utilizate la dispozitive inele, surub de ridicare utilizate la ridicarea si manevrarea subansamblelor si ansamblelor, cu ajutorul macaralelor, suruburile pentru fundatii utilizate pentru fixarea ansamblelor pe fundatie, un capat al acestora ingropandu-se in betonul fundatiei, iar celalalt fiind prevazut cu filet, pentru montarea unei piulite, suruburile pentru lemn fiind autofiletante, iar suruburile pentru tabla utilizate la asamblarea tablelor de la caroseriile automobilelor.

Piulitele de fixarePiulitele de fixare se executa intr-o mare varietate de forme constructive, principalele tipuri

fiind piulita hexagonala obisnuita sau cu guler, piulita patrata, piulita crenelata, piulita hexagonala cu suprafata de asezare sferica care permite centrarea piulitei pe suruburi si este utilizata la montarea rotilor autovehiculelor, piulita rotunda cu caneluri utilizata pentru fixarea axiala a inelelor interioare ale rulmentilor.

Piulita rotunda, cu gauri frontale sau radiale, piulita fluture si piulita striata utilizate pentru forte de strangere mici sunt manevrate cu mana libera.

SaibeleSaibele, numite si rondele se folosesc pentru micsorarea presiunii pe suprafata de sprijin a

piulitei sau pentru asezarea corecta a piulitei, cand suprafata de sprijin este neprelucrata sau inclinata.

19

Saibele pot fi plate, de forma circulara sau de compensare, de forma patrata, pentru profile sau respectiv. Saibele de compensare asigura perpendicularitatea intre suprafata de asezare a piulitei si axa surubului.

Asigurarea asamblarilor filetate impotriva autodesfiletarii Desi filetele suruburilor de fixare indeplinesc conditia de autofixare, sarcinile variabile si cu soc vibratil si diferentele de temperatura au ca efect reducerea frecarii din asamblarile si in final autodesfacerea acestea pentru a se evita acest fenomen, asamblarile filetate si se asigura suplimentar impotriva autodesfacerii.

La baza solutiilor constructive de asigurare utilizate in constructia de masini stau urmatoarele principii:- marirea fortelor de frecare dintre elementele asamblarii;- utilizarea de elemente suplimentare, care impiedica rotirea piulitei fata de surub;- deformatiile locale ale materialului surubului si/sau piulitei, sau aplicarea de adaos de material, de regula puncte de sudura.

Asigurarea asamblarilor filetate prin marirea fortei de frecareAsigurarea asamblarilor filetate prin marirea fortei de frecare dintre elementele asamblarii

poate fi obtinuta prin marirea fortei de apasare axiale sau radiale, si a coeficentului de frecare sau prin marirea simultana a fortei de apasare si a coeficentului de frecare.

Unul din cele mai vechi mijloace de asigurare il constituie folosirea unei contrapiulite rigide sau, in ultimul timp, a unei contrapiulite elastice. La strangere cu cheia a contrapiulitei, surubul se alungeste suplimentar, spirele piulitei si ale contrapiulitei apasand in sensuri opuse asupra spirelor surubului, marindu-se in acest fel forta axiala din asamblare. Contrapiulita este mai incarcata decat piulita, deci ar trebui sa aiba o inaltime mai mare, pentru evitarea inversarii lor la montaj, piulita si contrapiulita se executa de inaltimi egale. Aceasta asigurare este neeconomica datorita dublarii numarului de piulite si a maririi lungimii surubului. In cazul piulitei elastice, executata din otel de arc, forta axiala suplimentara este obtinuta prin deformarea elastica a contrapiulitei in cazul in care este necesara o forta de strangere mica (de exemplu la asamblarea caroseriilor din tabla ale automobilelor). Piulita si contrapiulita se inlocuiesc cu o piulita din tabla cu autoasigurare. Acest tip de piulita executata din otel de arc, se deformeaza elastic la insurubarea surubului si creaza o forta axiala in tija acestuia, dintii piulitei care indeplinesc rolul de filet se comprima si apasa pe filetul surubului. Marirea frecarii poate fi obtinuta si prin cresterea fortei radiale de apasare a piulitei pe surub. O astfel de asigurare se obtine prin utilizarea unei piulite sectionate stransa cu ajutorul unui surub. Marirea concomitenta a fortei axiale si a coeficentului de frecare dintre piulita si piesa pe care acesta se sprijina, se obtine prin utilizarea saibelor elastice.

Cea mai utilizata saiba elastica este saiba Grower care asigura mentinerea fortelor de frecare in filet chiar si in cazul actionarii unor sarcini axiale variabile. Saibele Grower sunt executate asfel incat colturile taieturii sa permita strangerea piulitei dar sa se opuna desurubarii acesteia. Se executa saibe Grower pentru filet dreapta si filet stanga, fiecare putand avea capetele rasfrante. Saibele elastice plane, cu dinti exteriori, cu dinti interiori precum si cele conice cu dinti exteriori sunt frecvent utlizate la asigurarea asamblarilor filetate din componenta automobilelor. Asigurarea asamblarilor filetate prin marirea coeficentului de frecare din filet poate fi obtinuta cu ajutorul piulitelor sau a suruburilor cu insertii elastice nemetalice de obicei nylon, insertii care se deformeaza elastic in timpul insurubarii.

20

Filetele de fixare Filetele de fixare se utilizeaza la asamblarile filetate, iar filetele de miscare la transmisiile surub-piulita; filetele de masurare sunt folosite la aparatele de masura de exemplu la micrometre iar filetele de reglare se folosesc pentru pozitionarea relativa a unor elemente din constructia dispozitivelor sau a masinilor-unelte. In general filetele de fixare se executa cu un singur inceput, iar filetele de miscare cu unul sau mai multe inceputuri. Filetele cu mai multe inceputuri au un randament mai ridicat, dar exista pericolul sa nu se mai indeplineasca conditia de autofranare. In cazul filetelor cu mai multe inceputuri intre pasul real al unei spire si pasul aparent al filetului exista o relatie in care se reprezinta numarul de inceputuri, prin urmare la filetele cu mai multa inceputuri cursa, deplasarea axiala coresapunzatoare unei rotatii complete este mai mare. Filetele obisnuite se executa cu sensul de infasurare dreapta, filetele cu sensul de infasurare stanga se utilizeaza numai atunci cand acest acest sens este impus de conditiile de functionare, de exemplu la cricurile cu dubla actiune, la cricurile cu parghii cu doua piulite, la unele suruburi de reglare.

Filetele metrice Au dimensiunile masurate in milimetri, sunt standardizate, fiind utilizate cu precadere in

constructia de masini, cele masurate in toli fiind utilizate pentru reparatiile masinilor din import si pentru filetarea tevilor.

Filetele cilindrice Filetele cilindrice au cea mai mare raspandire, filetele conice fiind utilizate cand se impun conditii mai stricte asupra etanseitatii sau pentru compensarea uzurii spirelor filetelor pieselor conjugate. Filetele conice pot fi executate cu profilul filetului perpendicular pe axa surubului sau perpendicular pe generatoarea conului. Utilizarea filetelor cu pas mare normal sau fin este impusa de destinatia filetului si de caracteristicile acestuia. Astfel, in cazul utilizarii unor filete cu pas mare, se imbunatateste randamentul, dar exista pericolul sa nu se mai indeplineasca conditia de autofranare. Cand se utilizeaza filete cu pas fin, cursa surubului se micsoreaza, ceea ce favorizeaza folosirea acestora ca filete de masurare sau de reglare, in plus, la aceste filete, creste rezistenta tijei surubului. Ca urmare a maririi diametrului interior al filetului se indeplineste foarte bine conditia de autofixare datorita micsorarii unghiului de inclinare al spirei filetului, scazand insa rezistenta spirei.

Caracterizarea principalelor tipuri de filete

Filetele triunghiulare Filetele triunghiulare sunt folosite ca filete de fixare deoarece asigura o buna autofixare. Profilul filetului este un triunghi echilateral pentru filetele metrice si un triunghi isoscel. pentru filetul Whitworth, masurat in toli. Filetele metrice se se pot executa cu pas normal sau cu pas fin. Forma fundului filetului surubului poate fi dreapta sau rotunjita, rotunjire ce micsoreaza concentratorul de tensiuni, mai ales in cazul actionarii unor sarcini dinamice. Filetul in toli pentru tevi care se executa cu pas fin, cu fundul si varful filetului rotunjite, fara joc la fundul filetului, este folosit pentru fixare si etansare, se noteaza prin G diametrul interior al tevii, in toli de exemplu pentru o teava cu diametrul interior de ½” notatia va fi G ½”.

21

Filetul patrat Filetul patrat se utilizeaza ca filet de miscare, profilul filetului find un patrat cu latura egala cu jumatate din pasul filetului. Desi are cel mai ridicat randament se utilizeaza numai transmiterea unor sarcini mici deoarece spira are rigiditate si rezistente reduse. Un alt dezavantaj al filetului patrat il constituie centrarea nu prea buna a piulitei fata de surub. Se executa numai prin strunjire, cu productivitatea relativ scazuta. Poate avea pas mare, normal sau fin.

Filetul trapeizoidal Filetul trapezoidal se utilizeaza ca filet de miscare, profilul filetului fiind un trapez, obtinut prin tesirea unui triunghi isoscel cu un unghi de 30º. El are randamentul mai redus decat filetul patrat si se utilizeaza pentru transmiterea unor sarcini mari, spira filetului find mai rigida si mai rezistenta decat a filetului patrat. Asigura o centrare buna intre piulita si surub, motiv pentru care acest profil este cel mai frecvent utilizat la transmisile surub-piulita. Se executa cu pas mare, normal sau fin, putand fi prelucrat prin frezare cu productivitate mare.

Filetul Rotund Filetul rotund are profilul din drepte racordate cu arce de cerc, fiind obtinut din profilul trapeizoidal de 30º, prin rotunjirea varfului si fundului filetului. Acest profil asigura filetului o rezistenta sporita la oboseala, fiind utilizat datorita acestui avantaj ca filet de miscare, in cazul unor sarcini dinamice, in conditii grele de exploatare, fiind utilizat la cuplele vagoanelor de calatori si de marfa, fiind nevoie de rezistenta mare la tractiune.

Forme si cauze de deteriorare a elementelor filetate surub-piulitaCercetarile experimentale si analiza asamblarilor filetate distruse au condus la concluzia ca

formele de deteriorare a organelor de asamblare filetate sunt ruperea tijei surubului si distrugerea filetului piulitei sau surubului. Cauza principala care conduce la ruperi este oboseala materialului datorata actiunii unor sarcini variabile si favorizata de rezistenta unor puternici concentratori de tensiuni. In cazul unor sarcini statice, ruperile apar mai ales ca urmare a prelucrarii mecanice necorespunzatoare a pieselor filetate sau a montarii si explotarii incorecte a acestora. Considerand ca tensiune de baza tensiunea din tija nefiletata a surubului, in sectiunile cu concentratori de tensiuni apar valori de tensiuni mai mari de cinci ori decat tensiunea de baza, cea mai mare tensiune si, ca urmare cea mai mare parte a ruperilor apare in zona primei spire a surubului in contact cu piulita. Concentrarea tensiunilor in aceasta zona se explica prin distributia neuniforma a sarcinii intre spirele in contact ale surubului si piulitei, prima spira preluand peste 1/3 din sarcina iar a zecea spira mai putin de 1/100 din aceasta sarcina.

In plus tensiunile care apar in tija surubului au valori maxime in zona de la fundul filetului, acestea provocand si ruperile spirelor filetului. Celelalte zone cu frecventa a ruperilor mari este zona de trecere de la tija la capul surubului, concentratorul de tensiuni din aceasta zona fiind tocmai diferenta de dimensiuni si raza de racordare cu care se realizeaza trecerea.

Organele de asamblare filetate se pot deteriora si datorita unor sarcini suplimentare cauzate de impreciziile de executie si de montaj. Transmisile surub-piulita ies din functiune, in primul rand, datorita uzarii flancurilor spirelor filetului. Pentru a preintampina deteriorarea organelor de asamblare filetate si transmisilor surub-piulita, trebuie sa se calculeze, conform regimului de solicitare, atat tija surubului cat si spirele filetului.

In plus trebuie luate masuri tehnologice si costructive pentru diminuarea concentratorilor de tensiuni.

22

Diferite forme constructive de piulite:c – cilindrica cu gauri frontale de strangere; d – cilindrica striata si cu gat; e – cilindrica striata; f – cu maner; g – infundata; h – cilindrica zimtata si cu canal de siguranta; i – fluture; j – canelata; k, l,m,o – diferite forme constructive pentru saibe de protectie sau de siguranta

23

Diferite forme constructive de suruburia – cu locas hexagonal; b – cu cap triunghiular; c – varfuri si capete de stifturi filetate; d – autofiletante cu cap bombat pentru lemn; e – cu cap striat; f – cu gat si cap bombat; g – cu cap cilindric; h – cu cap innecat; i – surub special dublu filetat dreapta stanga si cu guler hexagonal.

24

CAPITOLUL 4

INTRETINEREA SI RECONDITIONAREA ASAMBLARILOR SUDATE

Una din metodele cele mai productive este cusatura dubla care se poate aplica atat la sudarea otelului cat si la sudarea metalelor neferoase.

Tablele de imbinat se asaza in pozitie verticala, iar sudarea se executa simultan de catre doi sudori asezati de o parte si de cealalta. Prin aplicarea acestei metode, viteza de sudare poate fi marita pana la 80% fata de metoda spre dreapta, iar consumul de gaze se micsoreza cu 40%. O alta metoda productiva este sudarea cu suflaiul multiplu. Becurile au doua sau mai multe ajutaje: una din flacari preincalzeste piesa, iar cealalta incalzeste metalul. Consumul de oxigen si de acetilena se micsoreaza cu 15-20%, iar viteza de sudare creste cu 30% fata de sudarea spre dreapta si cu 50% fata de sudarea spre stanga. O alta metoda este sudarea automata cu gaze care se aplica la productia de serie pentru sudare cusaturilor longitudinale fara metal de adaos si a tevilor cu pereti subtiri. Suflaiurile folosite sunt cu mai multe flacari si se racesc cu apa. Amestecul gazos folosit este cu exces de oxigen, ceea ce asigura o temperatura inalta a flacarii.

Scule si dispozitive pentru operatiile de sudare La asamblarea prin sudare a constructiilor metalice, sculele si dispozitivele difera in mare masura daca sudarea se executa manual sau automat.

Sculele comune pentru ambele metode sunt numai masca de sudura, peria de sarma, si ciocanul. La sudarea manuala se folosesc urmatoarele scule si dispozitive: -clestele de sudura (fig. 1.1, a) se fabrica in foarte multe variante si este folosit pentru a se asigura prinderea cat mai buna a electrozilor in timpul sudarii; -panourile de protectie se folosesc pentru a izola pe cat se poate locul, unde se sudeaza, de restul spatiilor de lucru, intrucat arcul electric da iritatii periculoase ochilor. Nu intotdeauna este posibila utilizarea panourilor, intrucat sudurile se executa si la inaltime.

25

cb

Fig. 1.1. Cleste de sudura si panouri de protectie

a

c

In aceste cazuri, pentru a feri lucratorii de inflamarea ochilor, datorita razelor generate de arcul electric, trebuie facut un instructaj special; dispozitivele de asamblare in functie de zona de aplicare pot fi generale sau speciale.

Cele generale sau universale se folosesc la asamblarea unui mare numar de piese care nu sunt identice, la productia de unicate sau de serii mici. Dispozitivele speciale, numite si conductoare, se folosesc pentru asamblarea pieselor de acelasi tip, cu dimensiuni apropiate sau identice ; ele se folosesc la productia in serie.

Dupa felul operatiilor, dispozitivele se clasifica stelaje, conductoare, dispozitive de fixare, de prindere, de intindere, de distantare si de rotire.

In anumite cazuri, intr-un dispozitiv complex se combina doua sau mai multe categorii de dispozitive, ceea ce permite executarea a doua sau a mai multor operatii de asamblare sau sudare. Stelajele sau dispozitivele de sustinere sunt suprafete fixe si plane de sustinere, pe care se executa asamblarea si sudarea pieselor. Constructia lor este variata: din profil, din beton armat etc. Ele trebuie sa corespunda urmatoarelor cerinte: -sa fie rezistente, rigide si sa asigure fixarea in pozitia necesara a pieselor de sudat; -piesele sa poata fi asezate si scoase dupa sudare usor si repede; -dispozitivele de conducere sunt destinate asigurarii pozitiei precise a pieselor sau a subansamblurilor si se folosesc in productia in serie sau de masa; -dispozitivele de fixare (fig. 1.2) sunt opritoarele si limitatoarele care se fixeaza pe stelaje, pe placile de fixare sau pe sabloane, -dispozitivele de prindere au forme foarte variate si se utilizeaza pentru fixarea pieselor se sudat in pozitiile convenabile si pentru a impiedica deplasarea pieselor in timpul sudarii; -dispozitivele de strangere se folosesc la fixarea a doua piese in cadrul asamblarii.Ele se prind de piesele de baza prin puncte de sudura si dupa terminarea asamblarii se desprind cu dalta; -dispozitivele de intoarcere permit sudarea in pozitie orizontala a majoritatii cordoanelor de sudura de la o constructie.

Dispozitivul pentru intoarcerea cilindrilor este compus din doua siruri de role, din care unul este antrenat de un motor electric cu reductor. Reductorul sau variatorul de viteza poate fi astfel reglat incat, in functie de diametrul rezervorului sau al recipientului de sudat, sa imprime rolei de antrenare o astfel de miscare incat sa realizeze viteza periferica caracteristica pentru regimul de lucru respectiv. Pentru rotirea stalpilor sau a grinzilor compuse se foloseste un suport cu lanturi cu care se poate manevra cu usurinta grinda de sudat, astfel incat in totdeauna sudurile sa se realizeze in pozitie orizontala. Sudarea automata si sudarea semiautomata asigura o productivitate marita. Dispozitivele constau in instalatii pentru asigurarea executiei cordoanelor in pozitie orizontala, precum si pentru mentinerea marginilor de sudat intr-o pozitie bine stabilita. Pozitia orizontala de sudare se asigura prin dispozitive de poizitionare care se rotesc in jurul uneia sau a doua axe perpendiculare, realizand orizontalitatea oricarei suduri dintr-o sectiune plana sau de volum.In acest caz, aparatul automat se sprijina pe un suport convenabil sau se foloseste un aparat semiautomat la care capul de sudare se conduce manual.

26

Fig. 1.2. Dispozitive de fixare

Pentru fixarea marginilor tablelor in timpul sudarii se foloseste atat prinderea acestora prin puncte de sudura cat si fixarea pe platou magnetic. Pentru a se mari posibilitatea de executare a cordoanelor dintr-o singura trecere, in partea opusa arcului electric se aseaza o garnitura de cupru continua. Cum operatia in sine nu este simpla se recurge la inlocuirea garniturii cu un pat de flux. Un dispozitiv pneumatic ajuta la formarea patului de flux cu ajutorul unei perne pneumatice. Din doua corniere si un profil semirotund se realizeaza un jgheab 2 in care se creeaza, cu ajutorul unei benzi de azbest 3, doua zone: una superioara, care se umple cu flux 5 si constituie perna de flux, si una inferioara, in care se instaleza un tub flexibil 4. Dupa asezarea tablelor 1 si instalarea lor in pozitie de sudare in tubul flexibil se introduce aer comprimat, care preseaza perna de flux pe piesa de sudat. Intrucat platourile magnetice nu reusesc intotdeauna sa mentina marginile tablelor intr-o pozitie corecta, sudirii de la Santierul naval Galati au creat un dispozitiv magnetic flexibil care prezinta avantajul ca pentru o energie consumata mai mica, reuseste sa tina fata in fata muchiile celor doua table care se sudeaza cap la cap, mulandu-se dupa ondulatiile mici ale tablelor.

ASAMBLAREA GENERALA A CONSTRUCTIILOR SUDATE Inainte de a se trece la asamblare, asa cum s-a aratat, piesele trebuie curatatre de bavuri, de

impuritati, de pete de grasime si de vopsea. Asamblarea propriu-zisa necesita un volum mare de munca si este o operatie de raspundere, deoarece in acest caz lipsesc gaurile de nit care sa ajute la prinderea pieselor unele de altele. Pentru aceasta este necesar sa se foloseasca dispozitivele de prindere, de strangere, opritoarele, precum si gabaritele de asamblare. Sudarea incepe prin prinderea in cateva puncte de sudura a marginilor de asamblat. Punctele de sudura se executa atat la sudarea manuala cat si la sudarea automata. Este necesar sa se stabileasca regimul de sudare in functie de grosimea tablei, de pozitia de lucru si de calitatea electrodului. Aplicarea sudurii automate, desi prezinta avantaje importante din punctul de vedere al productivitatii si al calitatii, este inca limitata, deoarece nu se poate suda in orice pozitie, iar sudarea cordoanelor scurte si raspandite nu este rezolvata pana in prezent sub aspectul executarii rentabile. Consumul de electrozi de metal este mai mic, datorita faptului ca marginile se prelucreaza mai putin, iar pierderile prin stropi mai mici.De asemenea, consumul de energie este mai redus, intrucat sub protectia fluxului de sudura, caldura arcului electric este mai bine utilizata. Pentru a se extinde sudarea automata s-au creat o serie de instalatii care sa elimine unele dificultati pentru care aparatul de sudare automata nu poate fi utilizat. Acestea sunt: - instalatia de sudare automata pentru grinzi. -instalatia de sudare automata pentru cazane si rezervoare este compusa dintr-o instalatie similara celei aratate, cu deosebirea ca in locul dispozitivului de intoarcere cu lant se adapteaza dispozitivul de intoarcere cu role. In acest fel se rezolva sudarea automata atat a cusaturilor transversale cat si a celor longitudinale. S-au creat dispozitive si pentru sudarea automata a cusaturilor verticale, care desi prezinta dificultati in aplicare,este totusi rentabila in cazul cordoanelor de dimensiuni mari, care se intanlesc in general la constructii de furnale. Din cele de mai sus rezulta ca dispozitivele de sudare in majoritatea lor sunt destinate executarii pieselor similare. Din aceasta cauza trebuie combatuta tendinta utilizarii numai a aparatelor manuale care au ca rezultat o productivitate redusa si necesita un personal cu calificare superioara. Aplicarea sudarii si in special introducerea de noi metode este in plina desfasurare tinandu-se seama ca toate perfectionarile tind spre o productivitate cat mai ridicata si un pret de cost cat mai redus si ca in prezent s-au realizat viteze de sudare pana la 200m/h, la otelurile cu grosimea pana la 10 mm, si de 300m/h la otelurile cu grosimea pana la 4 mm.

27

TENSIUNI INTERNE SI DEFORMATII Arcul electric este o sursa puternica de caldura, sub a carui influienta se stabileste, in piesele

care se sudeaza, un camp termic valabil, din cauza deplasarii arcului in lungul cusaturii de sudura. In imediata apropiere a arcului electric, temperatura campului este foarte inalta, depasind

temperatura de topire a otelului; ea scade rapid in orice directie de la sursa catre directia de inaintare a acului si mult mai incet in directia opusa.

Incalzirea neuniforma care se produce in timpul sudarii si racirea, influentata de multi factori externi, provoaca deformatii inegale in piesele care se sudeaza; aceste deformarii produc la randul lor eforturi remanente, cu atat mai mari cu cat neuniformitatea campului termic este mai accentuata.

Deformatiile pot fi : longitudinale, transversale, de incovoiere, de rasucire, iar eforturile provocate de aceste deformatii pot fi: trecatoare sau remanente, respectiv liniare, plane sau spatiale. Regiunile incalzite mai mult sunt impiedicate in dilatarea lor de regiunile incalzite mai putin; la racire, regiunule care ar urma sa ramana cu anumite deformatii permanente sunt intinse de zonele vecine. De aici rezulta ca atat la incalzire cat si la racire apar in piese tensiuni, care nu dispar o data cu racirea completa a pieselor si care provoaca deformatii permanente.

Talpile profilelor dupa sudura se indoaie, barele se incovoaie si se rasucesc, piesele cap la cap nu mai raman in prelungire (fig. 3.1).Observatiile practice facute asupra acestor deformatii permit sa se ia unele masuri pentru a le preveni sau macar a le elimina.

PROCEDEE DE REDUCERE A DEFORMATIILORExista diferite procedee practice care limiteaza la minimum deformatiile finale ale pieselor

sudate si anume:- incalzirea uniforma a pieselor de sudat;- sudarea in trepte intoarse pe portiuni de cate 200-400mm din cordonul de sudura; daca sunt mai multe straturi, acestea se decaleaza si se sudeaza fiecare in sens invers stratului anterior;- ordinea rationala de aplicare a cusaturilor, astfel la sudarea unui profil I cu talpi late (fig. 4.1), daca se executa intai ambele suduri 1 si apoi ambele suduri 2, piesa se inconvoaie; daca sudurile 1 si 2 se sudeaza alternativ, piesa ramane dreapta;- sudarea in mai multe straturi. Se va evita extinderea zonei deformatiilor plastice la depunerea straturilor ulterioare, deoarece in acest caz cresc deformatiile remanente;- ciocanirea cusaturilor la rece si mai ales la cald;- utilizarea sudurilor discontinue atunci cand intervalele dintre cusaturi sunt mai mari;- aplicarea unei forte exterioare care produce deformatii de sens contrar celor care se asteapta in timpul sudarii.

28

Fig. 3.1. Deformatiile pieselor sudate

2 2

1 1

Fig. 4.1. Sudarea unui profil cu talpi late

FORMAREA FISURILORIn timpul sudarii apar uneori fisuri in sudura sau in zonele invecinate. Unele fisuri apar in

timpul cand metalul trece prin zona de temperatura corespunzatoare fragilitatii la cald (1300 grade); acestea se numesc fisuri la cald; ele apar in general spre radacina sudurii sau in locurile unde sudura nu este suficient patrunsa. Sulful si unele elemente de aliere, ca nichelul, favorizeaza aparitia fisurilor la cald.

Fisurile care apar in timpul racirii, dupa terminarea cristalizarii, se numesc fisuri la rece. Acestea se produc indeosebi in metalul de baza, langa cordonul de sudura, datorita modificarilor structurale, cu schimbari de volum.

Fisurile sunt provocate de calitatea necorespunzatoare a otelurilor ce se sudeaza in special cand se utilizeaza electrozi care nu corespund otelului respectiv, cand materialul de baza contine impuritati sau cand procesul de sudare nu este bine condus. Controlul in privinta fisurilor trebuie facut cu mare atentie, deoarece fisurile la cald se observa greu cu ochiul liber; acestea apar abia in timpul exploatarii si pot provoca accidente.

TRATAMENTUL TERMIC AL IMBINARILOR SUDATELa sudare tensiunile interne si deformatiile care apar sunt cauzate in special de: repartizarea

neuniforma a caldurii in campul termic, dilatarile inegale, rigiditatea piesei sudate, transformarile de ordin structural din material etc. iar marimea lor poate varia in functie de caracteristicile constructive ale piesei, tehnologia sudarii, compozitia otelului etc.

La incalzire, in piesa apar tensiuni de compresiunesi deformatii elastico-plastice;la racirea sub punctul de transformare se creeaza tensiuni de intindere care se maresc cu scaderea temperaturii peretilor piesei.

Rigiditatea marita a piesei fata de dilatari duce la deformari plastice, in urma scaderii limitei de curgere a materialului incalzit la sudura. In anumite conditii de rigiditate a constructiei, tensiunile interne pot provoca fisuri si crapaturi in material. Contractiile tipice care apar la sudare sunt reprezentate in figura 6.1

Tensiunile interne si deformatiile sunt diminuate prin tratamente termice.Principalele tratamente termice aplicate imbinarilor sudate sunt:

a) Recoacerea. Prin recoacere se intelege tratamentul termic de incalzire a pieselor la temperaturi de peste

850-900 grade C si mentinerea la aceasta temperatura un timp determinat in functie de grosimea tablelor dupa care piesa se lasa sa se raceasca in cuptor pana la 350 gradeC. Durata de mentinere la temperatura de recoacere se ia de 1-2 min pentru fiecare milimetru grosime a metalului piesei supus sudarii. La mentinerea in cuptor, racirea nu trebuie sa depaseasca viteza de 100 grade C/h. Mentinerea mai indelungata a piesei la temperatura prescrisa daunatoare deoarece granulatia care rezulta dupa racire este prea mare.

Prin recoacere se obtine o structura cu graunti mai fini, imbunatatindu-se plasticitatea materialului si totodata micsorandu-se duritatea.

29

Contractie transversala Contractie unghiulara

α

z

xy

Fig. 6.1. Contractii de sudura

b) Normalizarea. Acesta este un tratament termic asemanator recoacerii, cu deosebirea ca viteza de racire este

mult mai mare si racirea se face in aer liber. In general, pentru otelurile cu continut mic de carbon, piesele se supun tratamentului de

normalizare.Apreciind tensiunile care pot aparea , se recomanda o incalzire lenta pana sub linia PSK

(linia perlitica din diagrama FeC) urmata de o incalzire mai rapida pana la temperatura necesara, mentinerea la aceasta temperatura un timp determinat in functie de grosimea peretelui de sudat, racirea rapida pana la PSK, iar apoi o racire lenta.

Pentru eliminarea tensiunilor interne se recurge la recoacerea de detensionare, a carei temperatura nu influenteaza structura obtinuta la normalizare.c)Recoacerea pentru detensionare.

In cazul cand piesele nu sunt supuse recoacerii sau normalizarii, pentru inlaturarea tensiunilor interne este absolut necesara aplicarea unei recoaceri de detensionare prin incalzirea piesei la o temperatura de 600-650 grade C cu o durata de aproximativ 2min pentru fiecare milimetru grosime.

Acest tratament termic nu modifica structura metalului si se aplica, in general la otelurile cu continut mare de carbon sau la otelurile aliate.

Cuptoarele pentru tratamentul termic al sudurilor, cele mai raspandite, sunt cuptoarele cu propulsie. La aceste cuptoare, piesele se aseaza pe o platforma de lucru si se imping in cuptor, descarcarea lor facandu-se la celalalt capat al cuptorului. In figura 6.2 este reprezentat un cuptor dintr-o camera de lucru 1 in forma de tunel, prin care piesele 3 sunt impinse pe vatra cuptorului de impingatorul 4 cu ajutorul surubului 5 actionat de mecanismul 6. Combustibilul este ars in camerele de ardere 8, iar gazele arse se evacueaza prin canalele de fum 2. Cuptorul are doua usi iar arzatoarele 7 sunt montate lateral.

30

1

3 7

23

45

6

Fig. 6.2. Cuptor cu propulsie pentru normalizare:a – cu margini suprapuse; b – cap la cap; c – in pana

CONTROLUL SI RECEPTIA ASAMBLARILOR SUDATE

La constructiile metalice sudate se fac urmatoarele operatii de verificare si de control:-verficarea dimensiunilor fiecarei piese sudate si a pozitiei ei relative in ansamblul imbinarii;-examinarea si verificarea cordoanelor de sudura;-verificarea calitatii sudurii.

Dimensiunile si pozitia relativa se verifica prin masurari, verificari cu sabloane si examinarea exterioara.

Cordoanele de sudura se verifica prin masurari cu sabloane de control si se examineaza la exterior cu ochiul liber si cu lupa.

Calitatea sudurii se verifica prin incercarea epruvetelor prin guri de control si prin examinarea cu raze Roentgen, raze gama sau cu unde ultrasonice.

Incercari pe epruvete.Concluzii destul de sigure in ce priveste calitatea unei suduri se pot trage pe baza incercarilor

efectuate asupra epruvetelor de sudura, executate o data cu imbinarea respectiva. Aceste epruvete se executa fie in prelungirea cordoanelor de sudura, ele fiind fixate prin suduri usoare de piesele imbinate prin sudura, fie separat.

Incercari nedistructive (electrice si electromagnetice).Incercarile pe epruvete conduc la distrugerea acestora. In constructiile metalice insa

intereseaza sa se constate calitatea sudurii executate , fara sa se distruga imbinarile respective.Calitatea unei suduri este influentata insa, in afara de defectele ei exterioare si de defecte

interioare care nu se repeta cu exactitate in epruvetele de sudura. Scopul incercarilor nedistructive consta in special in detectatrea acestor defecte interioare ale sudurilor fara distrugerea imbinarilor respective.

Datorita acestor considerente se fac verificari electrice si magnetice care se bazeaza pe rezistenta mai mare ce o opun defectele interioare ale sudurilor la trecerea unui curent electric sau a unui flux magnetic. Pe acest principiu se bazeaza defectoscopul electric, ale carei linii de forta, orientate perpendicular pe cordonul de sudura au directii paralele daca sudura este fara defecte. Daca insa in interiorul cordonului exista defecte curentul electric intampina in regiunea fiecarui defect o rezistenta marita, care disperseaza liniile de forta ale curentului.

Acelasi fenomen apare daca tabla este strabatuta de fluxul magnetic al unui defectoscop magnetic, in locul unui curent electric. In acest caz, liniile de forta magnetice inlocuiesc liniile de curent si daca deasupra cordonului de sudura se aseaza o hartie pe care se presara pilitura de fier imaginea liniilor de forta permite sa se constate prezenta defectelor de sudura deoarece in jurul acestora se concentreaza liniile de forta si provoaca ingramadirea piliturii.

Defectoscopia RoentgenDefectoscopia Roentgen se bazeaza pe faptul ca razele Roentgen, avand o lungime de unda

foarte mica si o frecventa foarte mare trec prin metale fiind mai putin sau mai mult absorbite pe drum dupa cum metalul prezinta sau nu defecte interioare. Razele Roentgen sunt produse intr-un tub Roentgen imbracat intr-o camasa de plumb, pentru a proteja personalul de deservire contra radiatiilor periculoase sanatatii.

Tubul este prevazut cu un orificiu prin care este dirijat fasciculul de sudura ce trebuie examinat, iar in spatele cusaturii se aseaza o placa fotografica (radiografie) sau un ecran fluorescent (radioscopie) pe care apar defectele cautate sub forma de pete.

31

Defectoscopia cu raze gamaDefectoscopia cu raze gama este asemanatoare cu aceea cu raze Roentgen, cu deosebirea ca

sursa de radiatie este o substanta radioactiva naturala sau artificiala. Razele gama au aceleasi proprietati ca si razele Roentgen. Instalatia pentru defectoscopia gama consta dintr-un mic vas sferic sau cilindric,de plumb, avand inauntru o fiola cu substanta radioactiva.

Vasul de plumb are rol protector contra radiatiei; el este prevazut cu un orificiu care atunci cand aparatul nu este folosit este astupat cu u dop de plumb. Substanta radioactiva emite razele gama prin orificiul recipientului care este indreptat spre cordonul de sudura; in spatele cusaturii se aseaza placa fotografica pe care apar defectele sub forma de pete.

Verificarea cu raze gama prezinta urmatoarele avantaje fata de roentgenografie:-razele gama au o putere de patrundere mai mare, permitand astfel controlul pieselor mai groase;-nu necesita instalatii anexe si nici sursa de energie;-este o metoda mai putin costisitoare;Ea prezinta insa si unele dezavantaje:-cere un timp de expunere mai mare ;-la piesele mai subtiri de 60 mm are o sensibilitate mai redusa fata de roentgenografie.

Defectoscopia ultrasonicaAceasta consta in examinarea cordoanelor de sudura prin impulsuri de oscilatii ultrasonice

care patrund prin metal si in receptionarea impulsurilor reflectate de defectele interioare ale cordoanelor. Undele ultrasonice sunt emise de un cristal emitator si sunt receptionate de un al doilea cristal receptor.

Defectoscopul ultrasonic se compune dintr-un generator de inalta frecventa, un amplificator, un sincronizator, doua placute de cuart (placuta emitatoare si placuta receptoare) si un oscilograf catodic.

Fazele verificarii unei suduri cu ajutorul defectoscopului ultrasonic sunt urmatoarele:-semnalizarea impulsului de inalta frecventa de catre sincronizator;-transmiterea impulsului la amplificator, care-l comunica oscilografului catodicpe al carui ecran apare un punct;-transmiterea concomitenta si cristalului cuart-emitator a unui impuls, care va patrunde in piesa, va intanli defectul, va fi reflectat de acesta si apoi receptionat de cristalul receptor, care-l va comunica amplificatorului, insa cu o oarecare intarziere fata de impulsul direct, deoarece a trebuit sa parcurga in plus distanta pana la defect si invers:pe ecranul oscilografului catodic va aparea deci un al doilea punct.-suprafata de fund a piesei de controlat va reflecta si ea unda care, pe ecranul oscilografului, va face sa apara un al treilea punct.

In functie de diferentele distantelor dintre aceste puncte se poate aprecia adancimea la care se afla defectul, citindu-se direct pe ecran cu ajutorul unei scari de masurat. Prin acest sistem de detectare a defectelor se obtin rezultate remarcabile, cu singurul inconvenient ca nu se pot determina cu toata precizia forma, caracterul si marimea defectului, ceea ce urmeaza sa se faca prin roentgenografie sau gamagrafie.

32

CAPITOLUL 5

MASURI PENTRU SANATATEA SI SECURITATEA MUNCII SI PENTRU SITUATII DE URGENTA

Protecţia muncii, tehnica securităţii şi igiena muncii constau din măsuri pentru asigurarea celor mai bune condiţii de muncă, evitarea accidentelor şi prevenirea îmbolnăvirilor.

Protecţia muncii în ţara noastră este o problemă de stat. Ocrotirea sănătaţii tuturor persoanelor încadrate în procesul de producţie este reglementată prin legi şi se cheltuiesc fonduri importante pentru acest scop.

Industria confecţiilor metalice uşoare pentru construcţii cere o serie de măsuri specifice, adaptate la natura producţiei. Securitatea şi igiena muncii se realizează atât prin măsuri organizatorice, cât şi prin contribuţia nemijlocită a activului de producţie.

Muncitorilor recent încadraţi în producţie trebuie să li se facă instructaj substanţial, să nu se aprobe nici o avansare într-o categorie superioară de salarizare acelora care nu cunosc temeinic regulile de protecţie a muncii.

În cele ce urmează se dau indicaţii generale care trebuie respectate în producţia confecţiilor metalice.

In general, accidentele pot fi evitate dacă se ţine seama de forma şi dimensiunile materialelor prime folosite, de lungimea profilelor şi a barelor, a tablelor subţiri debitate şi nedebitate etc.

Depozitarea materiilor prime, a elementelor debitate, la operaţiile interfazice trebuie să se facă prin stivuire, prin aşezarea lor pe postamente, spre a împiedica alunecarea lor.

Trebuie evitată aglomerarea materiilor prime, a semifabricatelor, a produselor finite la locul de muncă. Deşeurile trebuie strânse şi evacuate imediat din jurul maşinilor.

Locurile de trecere ca: drumurile de acces şi de circulaţie, coridoarele, trebuie să fie permanent libere, să nu se permită depozitarea materialelor pe ele. Podeaua atelierelor trebuie să fie netedă, orice deteriorare sau denivelare trebuind reparată astfel încât, la trecerea mijloacelor de transport, să nu se piardă echilibrul obiectelor transportate, care să devină surse de accidente.

Profilurile lungi trebuie legate cu cabluri de oţel în vederea transportului. La maşinile de debitat: foarfece, ghilotine, prese excentrice, dispozitivele de îngrădire şi protecţie montate în jurul maşinii trebuie corect construite şi montate pentru a nu fi cauza accidentelor.

Sculele manuale trebuie să fie permanent în perfectă stare. Cozile de ciocan trebuie să fie împănate şi capătul dălţilor să fie fără floare. Metodele de lucru improvizate sau periculoase pot fi sursă de accidente. La lucrări de montaj se impune folosirea centurii de siguranţă.

Folosirea echipamentelor de protecţie: palmarele, căştile, ochelarii şi genunchierele sudorilor, capacele şi ecranele de protecţie a polizoarelor, intră în obligaţia muncitorilor care nu trebuie să execute o lucrare ce nu le-a fost încredinţată.

Calificarea insuficientă a muncitorilor poate avea urmări grave, iar instructajul de protecţia muncii făcut formal sporeşte pericolul de accidente.

Aplicarea tuturor măsurilor tehnico-organizatorice privind protecţia muncii trebuie să fie permanent verificată de către organele de conducere, şefii de echipe, maiştrii şi inginerii. Oboseala poate provoca slăbirea organismului, sporeşte stângăcia şi imprudenţa mişcărilor şi impune intercalarea pauzelor în desfăşurarea procesului de muncă.

Poziţia corectă a corpului în timpul lucrului este deseori neglijată, înălţimea menghinei trebuind corelată cu înălţimea muncitorului.

Efectul dăunator al vibraţiilor sculelor care se transmit corpului uman se micşorează prin folosirea tampoanelor şi amortizoarelor (cazul uneltelor pneumatice portabile).

33

Pentru micşorarea zgomotului se vor folosi antifoane de cauciuc ce dau rezultate bune în protecţia fonică.

Aparatele şi instalaţiile electrice, în special aparatele electrice de sudură nu trebuie înghesuite sau amplasate necorespunzător. Nu se sudează în atmosferă cu umiditate ridicată (în aceste condiţii chiar şi curentul de joasă tensiune putând provoca accidente mortale).

Instalaţiile şi sculele electrice vor fi corect construite şi în perfectă stare de funcţionare, iar legarea acestora la pămant este una din regulile de protecţia muncii şi tehnica securităţii. In atelierele de montaj si intretinere se iau o serie de masuri in scopul protectiei impotriva accidentarilor si pentru evitarea deteriorarii organelor de masini, si anume:

Temperatura din interiorul atelierului trebuie sa fie optima pentru desfasurarea activitatii.Ventilatia trebuie sa fie corespunzatoare pentru a fi curatat aerul de gaze, praf si aburi.Instalatiile electrice trebuie sa fie protejate impotriva electrocutarii si trebuie sa fie legate la

pamant.Respectarea regulilor prescrise pentru personalul care manevreaza substantele necesare

spalarii pieselor(manusi, masti de gaze, interzicerea folosirii flacarii deschise,departarea de locurile de sudare).

In atelierele scoala, elevii trebuie sa tina seama de cateva reguli de protectia muncii si P.S.I.. Acestea ar fi:1.Hainele folosite in timpul lucrarilor practice sa fie simple,sa nu contina materiale volante care sa poata incurca efectuarea lucrarii.2.In atelier nu se admite decat comportamentul civilizat,atentia fiind indreptata asupra lucrarii efectuate.Nu se lucreaza decat cu aparate a caror functionare este bine cunoscuta.3.Trebuie pastrata ordinea la punctul de lucru.In timpul folosirii insrtumentelor ascutite, a obiectelor de sticla, etc., este necesara o atentie deosebita.4.Sa nu se blocheze usile de iesire si nici caile de acces dintre bancurile de lucru, deoarece,in cazul unui incendiu, s-ar ingreuna evacuarea.

La procesul deasamblare a pieselor prin nituire, sudare sau alte tipuri de imbinare al ansamblurilor, trebuie sa se tina cont de normele de tehnica si securitatea muncii specifice atelierelor de lacatuserie

34

BIBLIOGRAFIE

Dr.ing.VICTOR DOBROTA, Dr. ing. MIHAIL ATANASIU, Dr.ing.NICULAE STERE Dr.doc.ing. NICOLAE MANOLESCU, Ing.MIRCEA POPOVICI, prof.gr.1 „ORGANE DE MASINI SI MECANISME”, Manual pentru licee industriale si agricole, clasele aX-a, aXI-a, aXII-a si pentru scoli profesionale, anii I, II si III.EDITURA DIDACTICA SI PEDAGOGICA, R.A.-BUCURESTI, 1994

AUREL CIOCIRLEA-VASILESCU, MARIANA CONSTANTIN „ASAMBLARI MECANICE”, manual pentru:clasa a XI-a,ruta directa, clasa a XII-a, ruta progresiva. Filiera tehnologica-profil Tehnic. EDITURA CD PRESS,2007

Ing.VASILE MARGINEAN, ing.ION MORARU, ing.D.TEODORESCU„UTILAJUL SI TEHNOLOGIA MESERIEI”, constructii de masini.Manual pentru clasele a IX - a si a X-a licee industriale cu profil mecanic si anii I si II, scoli profesionale.EDITURA DIDACTICA SI PEDAGOGICA, R.A.-BUCURESTI, 1995.

Dr.ing.LUCIAN IOANCEA, Ing. ELENA PETCULESCU,„UTILAJUL SI TEHNOLOGIA MESERIEI”, mecanic in industria alimentara, Manual pentru clasele a XI-a si a XII-a, licee industriale cu profil de industrie alimentara EDITURA DIDACTICA SI PEDAGOGICA, R.A., BUCURESTI,1994.

35