REPREZENTAREA ŞI COTAREA FILETELOR

Filetul este definit prin SR ISO 6410 : 1995 ca un canal de profil constant,

prelucrat elicoidal pe suprafeţe cilindrice sau conice, exterioare (în cazul pieselor

tip şurub – fig. IV. 1, a) sau interioare (în cazul pieselor tip piuliţă, fig. IV.1, b).

Fig. IV.1

Elementele geometrice ale filetului. Asamblarea dintre şurub şi piuliţă

se realizează prin întrepătrunderea spirelor de pe suprafeţele (exterioară şi

interioară) a celor două piese. Aceste elemente sunt definite prin:

- profilul filetului şurubului sau al piuliţei rezultă din intersecţia unui

plan axial cu suprafaţa filetată. Profilurile des întâlnite în construcţia de maşini

sunt: profilul triunghiular (fig. IV.1 şi IV.2) pătrat, trapezoidal, ferăstrău şi

rotund, fig. IV.2.

a

b

d

c

- pasul p al filetului este pasul elicei directoare, corespunzând vârfului sau

bazei filetului. Elicea generatoare reprezintă traiectoria unui punct aparţinând

profilului generator.

- unghiul filetului unghiul flancurilor filetate.

- diametrul exterior d al filetului şurubului adică diametrul cilindrului

tangent la vârfurile filetului şurubului.

- diametrul interior d1 al filetului şurubului adică diametrul cilindrului

tangent la baza filetului şurubului.

- diametrul mediu d2 al filetului şurubului este diametrul cilindrului care

trece prin mijlocul înălţimii profilului şi al laturilor care alcătuiesc flancurile

şurubului: d = (d + d1)/2.

- diametrul exterior D al filetului piuliţei este diametrul cilindrului tangent la

baza filetului piuliţei sau găurii filetate.

- diametrul interior D1 al filetului piuliţei este diametrul cilindrului tangent la

vârfurile piuliţei sau al găurii filetate.

- diametrul mediu D2 al filetului piuliţei sau al găurii filetate este diametrul

cilindrului care trece prin mijlocul înălţimii profilului şi al laturilor ce alcătuiesc

flancurile filetului piuliţei sau al găurii filetate: D = (D+D1)/2.

Reprezentarea filetelor. Filetele se reprezintă în desen (fig. IV.6) în

mod convenţional conform unor reguli stabilite prin STAS, astfel:

- în proiecţie pe un plan paralel cu axa filetului (în vedere şi în secţiune)

generatoarele de contur aparent ale cilindrului sau conului vârfurilor filetului

(exterior şi interior) se reprezintă cu linie continuă groasă (tip A), iar cele ale

cilindrului sau conului bazei filetului cu linie continuă subţire (tip B).

Generatoarele de la bază se trasează la distanţa de [1,5 ÷ 2] mm faţă de

generatoarele conturului aparent (fig. IV.3, IV.4).

Fig. IV.3 Fig. IV.4

- în proiecţie laterală (vedere şi secţiune), vârful filetului - se reprezintă

printr-un cerc cu linie continuă groasă, iar baza filetului printr-un arc de cerc

trasat cu linie continuă subţire, de circa 3 din circumferinţă.

- filetele conice exterioare şi interioare, se reprezintă ca în figura IV.5, a şi

b.

Fig. IV.5

- filetele reprezentate în secţiune se haşurează totdeauna până la vârful

filetului reprezentat cu linie groasă.

Cotarea filetelor. Filetele cu profil triunghiular, pătrat, trapezoidal,

ferăstrău şi rotund sunt filete standardizate. Cotarea acestor filete este

reglementată prin normele în vigoare SR ISO 6410/3 - 95.

Elementele profilului filetului se indică pe desenele de execuţie în felul

următor:

- la filetele cilindrice standardizate se cotează diametrul cel mai mare al

filetului precedat de simbolul care indică profilul filetului (fig. IV.7).

- la filetele conice standardizate se cotează în proiecţia pe planul paralel

cu axa filetului, diametrul exterior la aproximativ jumătatea lungimii; dacă este

necesară precizarea poziţiei planului de măsurare, acesta se indică prin linie

continuă subţire şi se cotează distanţa axială până la acest plan (fig. IV.9, a şi b);

cota diametrului exterior este precedată de simbolul corespunzător profilului.

Fig. IV.6

Lungimea filetului reprezintă lungimea utilă de înşurubare şi se cotează

astfel:

- la filetele cu ieşire se cotează lungimea (fig. IV.7 a şi IV.8, a).

- la filetele cu degajare se cotează lungimea utilă a filetului inclusiv

degajarea (fig. IV.7, b şi IV.8 b).

Fig. IV.7

În cele ce urmează se va face o clasificare a tipurilor de suprafeţe filetate,

urmând ca în fig. IV.8 şi IV.9 să se reprezinte în 2 proiecţii şi să se coteze piese

cu suprafeţe filetate conform clasificării:

ab

A. Filete prelucrate pe suprafeţe cilindrice

a. exterioare:

- cu ieşire;

- cu degajare.

b. interioare:

- cu ieşire;

- cu degajare.

B. Filete prelucrate pe suprafeţe conice

a. exterioare

b. interioare.

OBSERVAŢII FOARTE IMPORTANTE REFERITOARE LA REPREZENTAREA

ŞI COTAREA FILETELOR

în proiecţia laterală, vederea diametrului reprezentat cu linie subţire

se face doar pe 3/4 din cerc, decalat;

în proiecţia laterală, nu se mai reprezintă cercul teşiturii care se

suprapune diametrului reprezentat cu linie subţire;

în proiecţia laterală se cotează maximum 3 diametre după direcţie

radială, dintre care cel mai mic şi cel mai mare dintre diametrele

reprezentate;

în proiecţia laterală se cotează şi M (dn x p) sau M (Dn x p), după

direcţia radială, cu condiţia să nu fie cotat şi în proiecţia principală,

după direcţia generatoarelor;

regula cotării diametrului nominal sau al asamblărilor filetate, impune

cotarea pe linie subţire, singura excepţie referitoare la cotarea

suprafeţelor reprezentate cu linie subţire (invizibile sau convenţionale);

înălţimea profilului filetului, adică diferenţa dintre diametrele filetului,

se reprezintă convenţional de [1,5 2] mm, valorile atât ale

diametrelor cât şi ale înălţimii filetului luându-se din tabele de filete ale

standardului; consultarea STAS este obligatorie;

diametrul degajării filetului nu se cotează decât în situaţii speciale; el

este şi reprezentat şi executat în scopul ieşirii în gol a sculei de

prelucrare;

pentru filetele conice se foloseşte cotarea diametrului situat la

jumătatea lungimii conului filetat;

în reprezentări se poate renunţa la una din proiecţiile laterale, vedere.

Notarea filetelor. Potrivit prescripţiilor cuprinse în standarde, filetele se

notează prin indicarea elementelor lor caracteristice, cu simboluri literale sau

numerice, în ordinea şi în modul stabilit prin standarde. Pentru notarea tipurilor

uzuale de filete, s-a întocmit tabelul IV.1

Tabelul IV.1

Dimensiunile formatelor normale

Nr. crt.

Tipul filetului

Simbol Elemente cotate Exemplu notare

Unităţi măsur

ă1. Metric

normal

M Diametrul exterior M 20 mm

2. Metric fin M Diametrul exterior x

pas

M 28x1,5 mm

3. Metric conic KM Diametrul exterior x

pas

KM 22x1 mm

4. Metric

special

SpM Diametrul exterior x

pas

SpM

12x1,5

mm

5. With word W Diametrul exterior W 1 ¾ “ inci

6. Gaz pentru

ţevi

G Diametrul nominal G 1 ¼ “ inci

7. Conic gaz

pentru ţevi

KG Diametrul nominal KG 2 ½ “ inci

8. Trapezoidal

normal

Tr Diametrul exterior x

pas

Tr 60 x 7 mm

9. Ferăstrău

normal

S Diametrul exterior x

pas

S 30 x 4 mm

10. Pătrat Pt Diametrul exterior x

pas

Pt 60 x 8 mm

11. Rotund

normal

Rd Diametrul exterior x

pas

Rd 30 x 4

Rd 40x ¼

“

mm

inci

12. Filet Edison E Diametrul nominal E 50 mm

În tabelul IV.2 sunt date, parţial valorile dimensiunilor filetului metric ISO

de uz general, cu pas normal, STAS 981-74.

Tabelul IV.2

Filete metrice ISO de uz general

Diametrele filetului Pasul filetului

Diametrele filetului Pasul filetuluiDiametrul

exterior d = D

Diametrul interior d1 =

D1

Diametrul exterior d =

D

Diametrul interior d1

= D1

4 3,242 0,70 20 17,294 2,55 4,134 0,80 24 20,752 36 4,917 1,00 30 26,211 3,58 6,647 1,25 36 31,670 410 8,376 1,5 42 37,129 4,512 10,106 1,75 48 42,587 516 13,835 2 56 50,046 5,5

În tabelul IV.3 sunt date, parţial, valorile dimensiunilor filetelor pentru ţevi

(gaz).

Tabelul IV.3

Filete pentru ţevi

Simbolul filetului

Diametrele nominale ale

ţevilor fitingurilor

Diametrele filetului în planul

de măsurare

Pasul filetului

p

Raza de racordare

Exterior d = D

Interior d1

= D1

G ¼ 8 13,157 11,445 1,337 0,18G 3/8 10 16,662 14,950 1,337 0,18G ½ 15 20,955 18,631 1,814 0,25G ¾ 20 26,441 24,117 1,814 0,25G1 25 33,249 30,291 2,309 0,32

G 1 ¼ 32 41,910 38,952 2,309 0,32

G 1 ½ 40 47,803 44,845 2,309 0,32G2 50 59,614 56,656 2,309 0,32

G 2 ½ 65 75,184 72,226 2,309 0,32G3 80 87,884 81,926 2,309 0,32

ASAMBLARILE PRIN NITUIRE In functie de tipul productiei, nituirea poate fi executata manual sau mecanic,

iat in functie de diametrul tijei nitului, ea se poate executa la cald sau la rece. In general, la otel, cand tija nitului are un diametru sub 6 mm, nituirea se poate face la rece, iar cand are un diametru mai mare, la cald.

Nituirea manuala in general este o operatie costisitoare care cere un volum mare de munca avand totodata o productivitate mica.

Pentru acest motiv se recomanda ca oriunde este posibil, ea sa se execute mecanizat, folosind dispozitive si utilaje speciale care usureaza munca si maresc productivitatea (ciocane pneumatice, electrice, prese etc.)

Nituirea continua sa ramana un procedeu destul de raspandit pentru realizarea imbinarilor supuse unor eforturi dinamice mari, precum si acolo unde nu se poate aplica sudura datorita dificultatilor ce o insotesc. Astfel, nituirea ramane inca principalul procedeu de asamblare in constructia de avioane precum si in unele constructii metalice etc.

In plus, trebuie adaugat ca elementele imbinate prin nituire pot fi demontate prin distrugerea niturilor, transportate si asamblate din nou in timp ce constructiile sudate nu permit acest lucru decat in unele cazuri izolate date fiind transformarile care au loc in material la locul taierii si sudurii ulterioare.

TIPURI DE NITURI Inbinarile nituite se pot imparti in mai multe categorii dupa diferite criterii si

anume: Imbinari nituite-dupa modul de executie(manuala, mecenizata) -dupa starea tijei(la cald, la rece) -dupa modul de asezare a tablelor(prin suprapunere sau cu clipse/cap la cap/pe o singura parte-pe ambele parti) -dupa numarul randurilor de nituri(cu un singur rand sau cu mai multe randuri; paralele, in zigzag) -dupa numarul sectiunile de forfecare(cu o singura

sectiune, cu mai multe sectiuni) -dupa destinatia asamblarii(de rezistenta, de etansare, de rezistenta-etansare) -dupa modul de formare a capului nitului(directa, indirecta --Niturile de rezistenta se aplica la constructiile metalice, unde conditia

principala care se cere este transmiterea fortelor intre elementele respective. --Niturile de etansare se aplica la constructia bazinelor, rezervoarelor sau

diferitelor alte asemenea constructii, care nu sunt supuse unor eforturi deosebite. Avand in vedere scopul acestor nituri, ea se poate executa cu nituri mai subtiri decat cele folosite la nituirea de rezistenta insa ele trebuie dispuse mai des.

--Nituirea de rezistenta-etansare trebuie sa corespunda ambelor conditii. Asa cum s-a aratat si anterior insa;indiferent de tipul nituirii, este recomandabil ca nituirea sa fie inlocuita prin sudura ori de cate ori este posibil.

NITUIREA MECANICA Ca si in alte operatii tehnologice din domeniul constructiilor de masini;

tehnologia nituirii si utilajelor folosite sunt conditionate de tipul productiei. Astfel la productia individuala si in atelierele de intretinere si reparatii, se aplica nituirea manuala pentru realizarea unor imbinari care nu se pot efectua prin sudura din diferite motive. Nituirea se realizeaza manual sau mecanic, la cald sau la rece.

La capitolul 11s-a prezentat in mod detaliat tehnologia operatiei de asamblare prin nituire, urmand ca in continuare sa se prezinte modul de lucru la masinile de nituit.

Nituirea mecanica se executa la masinile de nituit obtinandu-se marirea productivitatii si imbunatatirea calitatii nituirii. Forta de nituire realizata cu astfel de masini este de 2000-8000 daN.

Masinile de nituit pot fi clasificate astfel: Dupa procedeul de formare a capului de nit, in: -masini de nituit prin ciocanire (ciocane de nituit), care pot fi fixe si

transportabile; -masini de nituit prin presare (prese de nituit), care pot fi in potcoava

(fixe si amovibile) sau in cleste (fixe sau amovibile); -masini de nituit prin rulare. Dupa posibilitatea de deplasare,in: -masini de nituit fixe; -masini de nituit transportabile, care pot fi portative, carosabile sau suspendate. Dupa modul de actionare,in: -masini de nituit hidraulice; -masini de nituit pneumatice; -masini de nituit hidropneumatice; -masini de nituit electromecanice; -masini de nituit electrohidraulice. Dupa felul comenzii de functionare,in: -masini de nituit cu comanda manuala; -masini de nituit cu comanda semiautomata;

-masini de nituit cu comanda automata. Masina de nituit prin ciocanire.Se foloseste la nituri cu diametrul pana la

42 mm. Aceste masini pot fi actionate cu aer comprimat sau prin transmisii mecanice. In figura 20.1 este reprezentat schematic sistemul de parghii al unei masini pneumatice cu parghie. Aerul comprimat actioneaza pistonul 1. Pe tija pistonului este fixata pana 2, care, la deplasarea pistonului, impinge rola 3, transmitand printr-un sistem de parghii efortul asupra capuitorului 4.Contracapuitorul 5 face corp comun cu batiul masinii.

Masina de nituit prin presare.Formeaza capul nitului dintr-o singura miscare a capuitorului, iar presiunea asupra nitului creste in mod treptat. Nituirea cu astfel de masini face ca refularea sa fie foarte puternica, ceea ce elimina operatia de stemuire. In figura 20.2 este reprezentat modul de lucru la o astfel de masina. Masina se apropie de piesele ce trebuie sa fie nituite pana cand capul de asezare al nitului vine in contact cu contracapuitorul fix. Apoi se aplica presiunea asupra capuitorului si se formeaza capul de inchidere al nitului.

Masina de nituit prin rulare (fig. 20.3) Formeaza capul de nit printr-o presare rotativa care creste treptat. Constructia acestor masini de gaurit cu reglare manuala prin maneta cu maner. In locul burghiului se folosesc doua role profilate 2a si 2b ,care la rotirea si avansul arborelui 3 formeaza capul de inchidere al nitului 1. Nituirea cu aceste masini este folosita numai pentru nituri de dimensiuni mici si din materiale moi.

Masina de nituit hidraulic. Are un cilindru cu apa sub presiune si un piston care este legat direct cu capuitorul. Apa care formeaza agentul motor al masiniieste adusa la cilindru prin conducta de la o pompa sau de la un acumulatorde presiune.

NITUIREA PRIN EXPLOZIE

Daca capul de inchidere al nitului se gaseste intr-un spatiu care nu permite nici un fel de acces pentru formarea sa,atunci se aplica nituirea prin explozie (fig.20.4) In asemenea cazuri se folosesc nituri semitubulare umplute in interior cu o substantaexploziva, iar nituirea consta in introducerea nitului in gaura si incalzirea lui in timp ce se apasa asupra capului fabricat din afara.Pentru incalzirea nitului, se

foloseste un incalzitor electric special care incalzeste nitul intr-un interval de 1-3 s la 130 C. La aceasta temperatura explozivul se aprinde si explodeaza,iar capatul tubular al tijei situat in afara isi mareste diametrul formandu-se astfel capul de inchidere al nitului.Dupa explozie,nitul racindu-se se contracta puternic dand o imbinare nituita de buna calitate. Dupa caz,se pot folosi nituri din otel sau din metal neferoase Niturile din otel pot avea diametre intre 4-10 mm,iar cele din metale neferoase intre 2-6 mm. Nituirea cu explozie se poate executa de un singur lucrator fara ajutor si este de mare productivitate dat fiind timpul scurt de formare a capului de inchidere.Timpul de incalzire variaza functie de diametrul nitului inlimite destul de mici.

NITUIREA METALELOR SI ALIAJELOR USOARE

Dupa cum s-a precizat in partea introductiva a acestui subcapitol, nituirea are inca o larga aplicabilitate intr-o serie de domenii unde nu se poate executa sudarea. Printre principalele constructii nituite se numara si cele aernautice, unde se folosesc in general aliaje de aluminiu. La asemenea constructii se aplica numai nituirea la rece, deoarece prin incalzire tablele respective din cauza modificari structurii isi micsoreaza rezistenta. Pentru acest motiv nu se pot folosi nituri cu diametrul mai mare de 13 mm. De asemenea, trebuie avut in vedere faptul ca nituirea executandu-se la rece, Strangerea puternica a tablelor nu este asigurata prin contractia ulterioara a tijei nitului si eforturile se transmit numai prin contactul direct dintre tija si peretele gauri. Deci, pericolul de forfecare a tijei nitului este mult mai mare decat in celelalte cazuri, motiv pentru care la nituirea acestor aliaje se cere o atentie cu totul deosebita.

CONDITII TEHNICE IMPUSE INBINARILOR NITUITE

Obtinerea unei bune calitati a imbinarilor nituite este conditionata de urmatorii factori: - presiunea executata asupra nitului si a tablelor ce se imbina trebuie sa fie

suficienta pentru a impiedica deplasarea dintre piese si a evita forfecarea;- temperatura de incalzire a nitului trebuie sa fie intre limitele prescrise, iar niturile sa nu stea timp indelungat la aceste temperaturi, pentru ca materialul sa nu-si schimbe proprietatile tehnologice;-niturile sa fie astfel alese incat sa existe un raport intre diametrul si tija nitului suficient pentru formarea capului de inchidere;-piesele care se imbina sa aibe suprafete bine curatate si indreptate;-niturile se distribuie astfelincat sa se realizeze o buna rezistenta si etanseitate a imbinarii. Imbinarile nituite se considera de buna calitate daca indeplinesc urmatoarele conditii:-gaura este umpluta complet de corpul nitului;-nitul asigura o strangere corespunzatoare a pieselor imbinate.

. ASAMBLĂRI SUDATE

Îmbinările sudate sunt executate prin operaţia tehnologică numită sudare,

care constă din asamblarea nedemontabilă a două piese din materiale de

aceeaşi compoziţie sau apropiată, ale căror suprafeţe, pe porţiunea pe care se

sudează, au fost aduse în stare plastică sau aproape lichidă, cu sau fără adaos

de material de compoziţie corespunzător.

Legătura făcută prin sudare se numeşte sudură. Sudarea executată

(continuă sau discontinuă) pe o linie se numeşte cusătură.

Materialul de adaos depus pe cusătură constituie cordonul de sudură.

Deoarece asamblările sudate asigură rezistenţa şi o substanţială

economie de metal, în construcţia de maşini şi în construcţii metalice, ele tind să

înlocuiască din ce în ce asamblările nituite.

Prin STAS 735/1-87, se stabilesc regulile de reprezentare şi de notare a

îmbinărilor sudate sau lipite cu aliaje pentru lipire, figurile XI.1 ÷ XI.3.

În desenul tehnic îmbinările sudate sau lipite pot fi reprezentate detaliat

sau simplificat; în acest context fiecare agent economic are cataloage proprii.

Reprezentarea şi notarea detaliată se foloseşte decât în cazurile în care

reprezentarea şi notarea simplificată nu determină complet forma şi dimensiunile

sudurii.

Reprezentare simplificată

Cusătura se reprezintă simplificat pe desene printr-o linie continuă groasă.

Sudura în puncte, în găuri rotunde şi alungite, se reprezintă prin axele găurilor

sau punctelor, iar îmbinarea în linie şi prin suprapunere, prin axa cusăturii, aşa

cum este exemplificată în figurile XI.4 XI.5.

Fig. XI.1 Fig. XI.2

Fig. XI.3 Fig. XI.4

Fig. XI.5 Fig. XI.6

Exemplu: o îmbinare în Y, realizată prin sudare cu arc electric cu electrod

învelit de tipul E 51.1 conform STAS 1125/2-81, în clasa de execuţie III, conform

STAS 9398-83, poziţia de sudare orizontală A1 se notează ca în fig. XI.6, tabelul

XI.1.

Îmbinările, având toate elementele cusăturii identice, inclusiv lungimea, se

notează pe reprezentare o singură dată, aşa cum este exemplificat în figura XI.7,

n fiind numărul cusăturilor identice.

Fig. XI.7

Reprezentare detaliată

În reprezentarea detaliată, în vedere, marginile cusăturii sau găurilor, în

cazul îmbinării în găuri, se trasează cu linie continuă groasă. Cusătura se

evidenţiază prin trasarea cu linie continuă subţire (cu mâna liberă) a liniilor curbe.

În secţiune, sudura se reprezintă înnegrit cu excepţia desenelor care evidenţiază

descrierea rosturilor.

Dacă pe desen sunt figurate găuri de trecere pentru organe de asamblare,

pentru a nu se confunda cu acestea, se admite ca reprezentarea în vedere a

îmbinărilor în puncte să se facă înnegrit.

Exemple de reprezentare detaliată sunt cuprinse în figurile XI.8, XI.9.

Notarea detaliată

Notarea detaliată se face respectând prevederile STAS 188-76 şi a

standardelor în vigoare referitoare la forma şi dimensiunile rosturilor.

Desenele de execuţie pentru îmbinări sudate sau lipite se întocmesc în

conformitate cu condiţiile generale pentru desenele de execuţie din domeniul

construcţiilor de maşini, conform STAS 6857/1-85.

Tabelul XI.1

Tabelul XI.1 (continuare)

Cusăturile nu se reprezintă în desenele de ansamblu care nu au ca scop

specificarea formei şi dimensiunile îmbinării. În acest desen, ansamblurile sudate

sau lipite se reprezintă evidenţiind elementele componente şi se poziţionează ca

o singură piesă.

Se recomandă ca evidenţierea elementelor componente să se facă prin

reprezentarea conturilor acestora cu linii vizibile (fig. XI.8, XI.9).

Fig. XI.8

Fig. XI.9