73
Universitatea ”Transilvania” din Braşov Şcoala Doctorală Interdisciplinară Departament: Inginerie mecanică Autor: Ing. Carol AMBRUS Analiza dinamică a solicitărilor din ansamblul motor – transmisie al instalaţiilor mobile de foraj de mare putere Dynamic analysis of engine – transmission assembly of high power mobile drilling rigs REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT Conducător ştiinţific Prof. univ. dr. ing. mat. Sorin VLASE BRAŞOV, 2015

Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Universitatea ”Transilvania” din Braşov

Şcoala Doctorală Interdisciplinară Departament: Inginerie mecanică

Autor:

Ing. Carol AMBRUS

Analiza dinamică a solicitărilor din ansamblul motor – transmisie al instalaţiilor mobile de foraj de mare putere

Dynamic analysis of engine – transmission assembly of high power mobile drilling rigs

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT Conducător ştiinţific

Prof. univ. dr. ing. mat. Sorin VLASE BRAŞOV, 2015

Page 2: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

MINISTERUL EDUCATIEI SI CERCETĂRII ŞTIINŢIFICE

UNIVERSITATEA ”TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV

Bd. Eroilor 29, 500036 Bra;ov, Tel/Fax: +40 268 410525, +40 268 4122088

www.unitbv.ro

COMPONENŢA

Comisiei de doctorat

Numită prin ordinul Rectorului Universităţii ”Transilvania” din Braşov

Nr. 7357 din 18.06.2015

PREŞEDINTE: Prof. univ. dr. ing. Ioan Călin ROŞCA DECAN - Facultatea de Inginerie Mecanică Universitatea ”Transilvania” din Braşov CONDUCĂTOR Prof. univ. dr. ing. mat. Sorin VLASE ŞTIINŢIFIC: Universitatea ”Transilvania” din Braşov REFERENŢI: Prof. univ. dr. ing. Iuliu NEGREAN Universitatea Tehnică din Cluj Napoca Cercet. şt. pr. I, dr. mat. Veturia CHIROIU Institutul de Mecanica Solidelor al Academiei Române Prof. univ. dr. ing. Ioan SZÁVA Universitatea ”Transilvania” din Braşov

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 20 Iulie 2015, orele 12,00, Sala CP 8

(Colina Universităţii).

Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le trimiteţi în

timp util, pe adresa de email:[email protected].

Totodată vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a tezei de doctorat.

Vă mulţumim.

2

Page 3: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

3

Cuvânt înainte

Ca o încheiere a îndelungatei mele activități profesionale, reușesc - recunosc, cu mare

întârziere - să finalizez această lucrare, pe care o consider de mare importanță pentru mine.M-am

simțit dator părinților mei, care încă de la terminarea facultății m-au convins că mai am foarte

multe de învățat și că nu trebuie să mă opresc niciodată în acest demers. Sper sincer, că nu i-am

dezamăgit..

Odată cu ultimul punct de la ultimul capitol al lucrării, gândurile mele se îndreaptă către

cei care au fost alături de mine pe tot parcursul elaborării, risipindu-mi îngrijorările, redându-mi

încrederea, prin sfaturile lor valoroase, sugestiile adesea prețioase sau pur și simplu prin ajutorul

lor nemijlocit..

Mulțumirile mele speciale se cuvin a fi adresate coordonatorului științific al lucrării,

domnului Prof. Dr. Ing. Mat. Sorin Vlase pentru îndrumarea și sprijinul științific acordate cu un

desăvărșit profesionalism pe parcursul acestor ani, cu ajutorul căruia am reușit să dau lucrării

forma actuală, finală.

Deosebite mulțumiri datorez domnului Dr. Ing. Costel Bejan, director general INAR -

Institutul de Autovehicule Rutiere Brașov - care m- a sprijinit prin idei și sugestii valoroase în

elaborarea tuturor capitolelor lucrării.

Sub îndrumarea și sprijinul domnului Prof. Dr. Ing. Ioan Száva am efectuat investigații

de mare finețe, în sprijinul teoriilor enunțate în lucrare, motiv pentru care îi adresez mulțumirile

mele sincere.

Mulțumesc mult colegilor mei de la INAR - doamnei ing. Mariana Lihtețchi pentru

neobositul și prețiosul ajutor acordat la editarea lucrării și domnului Dr. Ing. Vasile Gheorghe

pentru valorosul sprijin oferit la efectuarea probelor și măsurătorilor practice.

Un gând bun adresez domnului Prof. Dr. Ing. Ioan Goia, care m-a încurajat permanent, redându-

mi de multe ori încrederea în forțele mele.

Mulțumesc domnului ing. Carol Rugacs, director executiv ROMAN SA pentru sprijinul

acordat la efectuarea probelor practice pe autoșasiul echipat pentru UPET Târgoviște.

Alături de ei, nu m-am simțit niciodată singur și am putut beneficia de ajutorul lor sincer..

Și nu în ultimul rând doresc să mulțumesc familiei mele, care m-a sprijinit, susținut și -

câteodată - suportat pe întreaga perioadă de elaborare a acestei lucrări.

Brașov, Iunie 2015

Carol Ambrus

Page 4: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

CUPRINS Pag. Pag.

1. INTRODUCERE......................................................................................................... 1...... 7

2. EVALUAREA STADIULUI ACTUAL AL CERCETĂRII ÎN DOMENIUL

ANALIZEI DINAMICE A SOLICITĂRILOR DIN INSTALAŢIILE DE

FORAJ........................................................................................................................ 5...... 9

2.1 Sinteza rezultatelor actuale ale cercetărilor .............................................................. 5...... 9

2.1.1 Consideraţii asupra instalaţiilor de foraj, rezultate ale cercetărilor actuale,

structura constructivă a instalaţiilor..................................................................... 5...... 9

2.1.2 Cercetări actuale privind vibraţiile torsionale din subansamblurile instalaţiilor

de foraj................................................................................................................. 10.... 11

2.1.3 Tipuri uzuale de instalaţii autopurtate de foraj.................................................... 15.... 12

2.1.3.1 Grupuri motopropulsoare cu un motor şi cu două motoare 15.... 12

2.1.3.2 Cercetări actuale privind îmbunătăţirea exploatării şi utilizarea

regimurilor din exploatare la proiectarea / testarea componentelor............ 21.... -

2.1.4 Probleme elucidate şi neelucidate în domeniul solicitărilor dinamice din

cutia sumatoare 24.... 17

2.2 Consideraţii asupra regimurilor de vibraţii torsionale............................................... 27.... -

2.2.1 Caracteristica elastică şi amortizarea................................................................... 27.... -

2.2.2 Modelul matematic al vibraţiilor torsionale în cazul antrenării cu momente

armonice şi periodice......................................................................................... 30.... -

2.2.2.1 Cazul sistemului mecanic cu cuplaje rigide................................................. 30.... -

2.2.2.2 Modelul matematic al vibraţiilor torsionale ţinând seama de amortizare..... 41.... -

2.2.3 Funcţionarea cu moment periodic produs de motoare termice............................ 43.... -

2.2.4 Analiza statistică a vibraţiilor de torsiune ale sistemelor mecanice.................... 44.... -

2.3 Natura solicitărilor induse de exploatare................................................................... 49.... -

2.3.1 Categoriile de solicitări preluate de grupul motopropulsor................................. 49.... -

2.3.2 Modelarea solicitărilor de tip aleator din exploatare........................................... 51.... -

2.3.3 Influenţa temperaturii de funcţionare asupra oţelurilor utilizate în elementele

transmisiei (cutii de viteze, cutii sumatoare).......................... 59.... -

2.3.4 Procesul de coroziune şi influenţa asupra vibraţiei elementelor transmisiei

vehiculelor de foraj.................................................................. 62.... -

4

Page 5: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

2.4 Necesitatea cercetărilor propuse în teza de doctorat.................................................. 65.... 19

2.4.1 Actualitatea şi imporatnţa tezei de doctorat........................................................ 65.... 19

2.4.2 Obiectivele propuse pentru rezolvarea în cadrul tezei....................................... 66.... 20

3. PROIECTAREA ŞI ÎNCERCAREA CUTIILOR SUMATOARE ŞI DE

DISTRIBUŢIE CSD 4000........................................................................................... 69.... 22

3.1. Consideraţii privind cinematica cutiilor sumatoare şi de distribuţie CSD 4000...... 69.... 22

3.1.1 Schema cinematică a vehiculului de foraj............................................................ 69.... 22

3.1.2 Adoptarea şi caracteristicile schemei cinematice a cutiei sumatoare................... 73.... -

3.1.3 Adoptarea angrenajelor, elementele geometrice şi durabilitatea acestora........... 77.... -

3.2. Dimensionarea şi verificarea angrenajelor cu dinţi drepţi......................................... 83.... -

3.2.1 Puterea , momentul de torsiune şi forţa normală de calcul.................................. 83.... -

3.2.2 Verificările la solicitările principale, contact şi încovoiere.................................. 85.... -

3.2.3 Predimensionarea modulului roţilor dinţate cu dinţi drepţi pe baza unor

nomograme........................................................................................................... 86.... -

3.3 Caracteristici funcţionale şi de fiabilitate, încercări şi verificări............................... 90.... -

3.4 Necesitatea organizării cercetării în exploatare pentru cutia sumatoare

şi de distribuţie CSD 4000......................................................................................... 91.... 27

4. MODELAREA TRANSMISIILOR AUTOVEHICULELOR................................ 95.... 28

4.1 Introducere............................................................................................................... 95.... 28

4.2 Schema cinematică a transmisiilor............................................................................ 95.... 28

4.3 Modelarea transmisiei în scopul studiului vibraţiilor torsionale.............................. 98.... 30

4.4 Studiu de caz. Autocamion cu 2 motoare................................................................. 105.. -

5. PROPRIETĂŢI ALE ECUAŢIILOR DE MIŞCARE PENTRU SISTEME

SIMETRICE............................................................................................................... 115.. 33

5.1 Consideraţii generale privind metodele analitice şi experimentale în domeniul

analizei modale........................................................................................................ 115.. 33

5.2 Analiza vibraţiilor sistemelor mecanice utilizând analiza modală........................... 118.. 33

5.3 Proprietăţi fundamentale ale valorilor proprii în cazul sistemelor mecanice,

matricea de amortizare, normalizarea modurilor de vibraţie.................................. 121.. 36

5.4 Decuplarea ecuaţiilor de mişcare.............................................................................. 123.. 39

5.5 Analiza modală a sistemelor vibrante cu simetrii..................................................... 126.. -

5.5.1 Descrierea sistemului şi ecuaţiile de mişcare ale vibraţiilor torsionale................ 126.. -

5.5.2 Determinarea pulsaţiilor proprii........................................................................... 128.. -

5.5.3 Modurile proprii de vibraţie................................................................................. 130.. -

5.5.4 Vibraţii forţate în sisteme cu simetrii................................................................... 137.. -

5

Page 6: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

6

5.5.5 Generalizarea problemei....................................................................................... 146.. -

5.6 Aplicaţii pentru un autovehicul greu echipat cu două motoare termice.................... 147.. -

5.7 Concluzii.................................................................................................................... 150.. -

6. ANALIZA EXPERIMENTALĂ A SOLICITĂRILOR DIN ANSAMBLUL

MOTOR TRANSMISIE........................................................................................... 153.. 40

6.1 Corelarea digitală a imaginii..................................................................................... 153.. 40

6.2 Câteva aspecte practice privind metoda................................................................... 157.. -

6.3 Rezultate experimentale............................................................................................ 159.. 44

7. CONCLUZIILE CERCETĂRILOR ÎNTREPRINSE ÎN CADRUL TEZEI DE

DOCTORAT............................................................................................................... 165.. 48

7.1 Domenii de aplicabilitate conexe şi consideraţii finale asupra rezultatelor

modelării.................................................................................................................. 165.. 48

7.1.1 Propuneri de aplicare în domenii conexe.............................................................. 166.. 49

7.1.2 Concluzii finale.................................................................................................... 167.. 50

7.2 Contribuţii originale. Diseminarea rezultatelor. Direcţii viitoare de cercetare…… 170.. 53

7.2.1 Contribuţii originale ale autorului în domeniul tezei........................................... 171.. 54

7.2.2 Diseminarea rezultatelor...................................................................................... 172.. 55

7.2.3 Direcţii viitoare de cercetare............................................................................... 174.. 57

BIBLIOGRAFIE............................................................................................................. 175.. 58

ANEXE

Abstract (română/engleză)

CURRICULUM VITAE

-

-

-

66

66

67

Page 7: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

4

Pag. Pag

1. FOREWORD .......................................................................................................... 1...... 7

2. CURRENT STATUS OF RESEARCH IN DYNAMIC ANALYSIS OF

STRAINS FROM DRILLING INSTALLATION............................................... 5...... 9

2.1 Summary of current research results ....................................................................... 5...... 9

2.1.1 Considerations on drilling rigs, results of current research, structure of

drilling installations .......................................................................................... 5...... 9

2.1.2 Current research on torsional vibration of drilling rigs subassemblies............ 10.... 11

2.1.3 Common types of mobile drilling rigs.............................................................. 15.... 12

2.1.3.1 Powertrain with one and two engines......................................................... 15.... 12

2.1.3.2 Current research on improving working and use of operating regimes

to design / testing of components ............................................................. 21.... -

2.1.4 Solved and unsolved problems of dynamic loads in the combiner

transmission box .............................................................................................. 24.... 17

2.2 Considerations regarding the torsional vibration regimes........................................ 27.... -

2.2.1 Elastic feature and damping ............................................................................... 27.... -

2.2.2 Mathematical model of torsional vibrations with harmonic and periodic

driving.torques................................................................................................... 30.... -

2.2.2.1 Case of a mechanical system with rigid couplings ..................................... 30.... -

2.2.2.2 Mathematical model of torsional vibrations with damping ........................ 41.... -

2.2.3 Operation with a periodic torques produced by the engines.............................. 43.... -

2.2.4 Statistical analysis of torsional vibrations of mechanical systems ................... 44.... -

2.3 Nature of strains generated by the exploitation ...................................................... 49.... -

2.3.1 Stress in powertrain........................................................................................... 49.... -

2.3.2 Modeling of random loads in service................................................................ 51.... -

2.3.3 Influence of operating temperature on steel used for transmission parts

( gearboxes , combiner transmission box )..................................................... 59.... -

2.3.4 Corrosion and his influence on parts of drilling rig carrying trucks................ 62.... -

2.4 Necessity of the proposed research in the thesis ................................................... 65.... 19

2.4.1 Topicality and importance of the thesis............................................................ 65.... 19

2.4.2 The bjectives of the thesis................................................................................ 66.... 20

3. DESIGN AND TEST AND OF THE COMBINER TRANSMISSION AND

DISTRIBUTION BOX CSD 4000 ......................................................................... 69.... 22

SUMMARY

Page 8: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

5

3.1. Considerations regarding the kinematics of the combiner transmission and

distribution box CSD 400 .................................................................................... 69.... 22

3.1.1 Drilling rig carrying truck kinematic scheme.................................................... 69.... 22

3.1.2 Adoption and features of kinematic scheme of the combiner transmission

box...................................................................................................................... 73.... -

3.1.3 Adoption of gears, geometry and their durability.............................................. 77.... -

3.2. .Sizing and verification of spur gears .................................................................... 83.... -

3.2.1 Power, torque and normal forces calculation ................................................... 83.... -

3.2.2 Checks of main straines, contact and bending stresses..................................... 85.... -

3.2.3 Presizing the modules of spur gears based on nomograms............................... 86.... -

3.3 Performance and reliability , testing and control..................................................... 90.... -

3.4 Operational research organization of the combiner transmission and

distribution box CSD 4000 ................................................................................... 91.... 27

4. MODELING THE TRUCKS TRANSMISSION .................................................. 95.... 28

4.1 Introduction ........................................................................................................... 95.... 28

4.2 Kinematic scheme of transmission ....................................................................... 95.... 28

4.3 Modeling of transmission for the study of torsional vibrations ............................. 98.... 30

4.4 Case Study . Truck with two engines...................................................................... 105.. -

5. PROPERTIES OF EQUATION OF MOTION FOR SYMMETRICAL

SYSTEMS ............................................................................................................... 115.. 33

5.1 General considerations on analytical and experimental methods in modal

analysis................................................................................................................. 115.. 33

5.2 Vibration analysis of mechanical systems based on modal analysis..................... 118.. 33

5.3 Fundamental properties of eigenvalues for mechanical systems, the damping

matrix , normalizing the modes of vibration ....................................................... 121.. 36

5.4 Decoupling the equations of.motion...................................................................... 123.. 39

5.5 Modal analysis of mecahanical systems with symmetries .................................. 126.. -

5.5.1 System description and equations of motion for torsional vibrations............... 126.. -

5.5.2 Determination of eigenpulsations..................................................................... 128.. -

5.5.3 Eigenmodes of vibration................................................................................... 130.. -

5.5.4 Forced vibration in systems with symmetries................................................... 137.. -

5.5.5 Generalization of the problem........................................................................... 146.. -

5.6 Applications for a heavy truck equipped with two thermal engines. ...................... 147.. -

5.7 Conclusions............................................................................................................. 150.. -

153.. 40

Page 9: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

6

6. EXPERIMENTAL ANALYSIS OF STRESSES FROM THE ENGINE -

TRANSMISSION ASSEMBLY ...........................................................................

6.1 Digital Image Correlation ..................................................................................... 153.. 40

6.2 Some aspects regarding the practical method ....................................................... 157.. -

6.3 Experimental Results ............................................................................................ 159.. 44

7. CONCLUSION OF RESEARCH TAKEN IN THE THESIS .............................. 165.. 48

7.1 .Related application areas and final consideration on modeling results................ 165.. 48

7.1.1 Other fields of application.................................................................................. 166.. 49

7.1.2 Final conclusions............................................................................................... 167.. 50

7.2 Original contributions. Research results dissemination. Future research direction.. 170.. 53

7.2.1 Original Contributions of the Author ................................................................ 171.. 54

7.2.2 Research results dissemination.......................................................................... 172.. 55

7.2.3 Future research direction................................................................................... 174.. 57

REFERENCES............................................................................................................. 175.. 58

ANNEXES

Abstract (Romanian/English)

CURRICULUM VITAE

-

-

-

66

66

67

Page 10: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

CAPITOLUL 1

INTRODUCERE ŞI PREZENTAREA OBIECTIVELOR LUCRĂRII

Transportul rutier reprezintă o latură spectaculoasă a utilizării autovehiculelor, dar în egală măsură există şi o latură mai puţin spectaculoasă, însă cu o utilitate indiscutabilă pentru economie: şi anume autovehiculele speciale, cele prin intermediul cărora sunt mecanizate o mare gamă de lucrări, de la prelucrarea solului până la construcţii edilitare şi de infrastructură. Sub presiunea unor cerinţe severe şi multiple, adeseori contradictorii ale utilizatorilor şi legiuitorilor, construcţia autovehiculelor echipate cu motoare termice cu piston a atins pe plan mondial un nivel tehnic apreciat de mulţi ca apropriat de perfecţiune. Datorită dezvoltării conceptului de autovehicul cu priză de putere şi mecanism diferenţial pentru deplasare, industria construcţiilor de autovehicule a ajuns la nivelul la care poate oferi exploatărilor petroliere motorizările necesare tuturor categoriilor de cerinţe. Vehiculele speciale destinate forajului, utilizate în prezent, sunt de două categorii:

remorci echipate cu cutii de distribuţie (acţionate cu un singur motor termic Diesel) sau cutii sumatoare (care ”însumează” cuplurile a două motoare termice Diesel). Cutiile de distribuţie şi cele sumatoare acţionează prize de putere a sapei de foraj. Dacă apare cerinţa schimbării locului de prospecţiune sau de exploatare, remorca este tractată spre noua locaţie;

autovehicule echipate cu cutii sumatoare şi de distribuţie care posedă priză de putere pentru acţionarea sapei de foraj şi mecanism diferenţial pentru acţionarea punţilor motoare la schimbarea punctului de lucru.

Aceste autovehicule speciale sunt net superioare din punctul de vedere al mobilităţii, dar au o construcţie mult mai complexă. Indiferent de varianta de cutie utilizată, cu sau fără diferenţial, solicitările mecanice sunt deosebit de mari, astfel încât este necesară o dimensionare care să ia în considerare nu numai solicitările de regim ci şi suprasolicitările care se produc frecvent. Mai mult decât atât, exploatarea se face de regulă în regiuni cu regim termic foarte aspru, ca de exemplu Siberia. Din acest motiv trebuie acordată o atenţie deosebită regimului de ungere, astfel încât componentele active (angrenajele şi rulmenţii) să funcţioneze la presiunea şi debitul de ulei necesare. Motivat de aceasta, se impun studii aprofundate ale regimurilor dinamice caracteristice funcţionării în exploatare, implicând modelare matematică şi cercetări experimentale de validare pentru toate subansamblurile vehiculelor destinate instalaţiilor de foraj. Solicitările dinamice multiple de la nivelul sapei de foraj (oboseală contact, vibraţii longitudinale, transversale şi torsionale) sunt definitorii pentru adoptarea grupului motopropulsor. La autovehiculele rutiere, cuplul de ieşire pentru transmisie este determinat de condiţiile de rulaj. Pentru autovehiculele destinate instalaţiilor de foraj trebuie luate în considerare două cupluri de ieşire, primul fiind produs de exploatare şi transmis la nivelul prizei de putere iar cel de al doilea de condiţiile de rulaj şi transmise diferenţialului. Ponderea maximă revine cuplului transmis la priza de putere prin intermediul echipamentului tehnologic şi a reductoarelor.

7

Page 11: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

8

Deşi, după 1989 industria echipamentelor de foraj din România a regresat, datorită unui concurs favorabil de împrejurări mai există o producţie remarcabilă de echipamente mobile de foraj petrolier, care se realizează la firmele S.C. UPET S.A. Târgovişte şi S.C. CONFIND S.R.L. Câmpina. Autovehiculele speciale sunt construite pentru S.C. UPET S.A. de către S.C ROMAN S.A. din Braşov (şasiul echipat complet, dar fără cutie sumatoare şi de distribuţie) şi de Institutul de Autovehicule Rutiere - S.C. INAR S.A. din Braşov, care construieşte două tipuri de cutii sumatoare: CS 4000 pentru echiparea remorcilor tractate şi CSD 4000 pentru autovehicule speciale.

Am avut şansa să activez în calitate de director general la Institutul de Autovehicule Rutiere între anii 2005 – 2009, perioadă în care s-au construit 12 bucăţi cutii sumatoare de tip CSD 4000. Colectivele de proiectare – fabricare – încercare pe stand de la Institut au avut o activitate remarcabilă, dar din motive obiective, în special lipsa cronică a finanţărilor pentru cercetare, a fost acordată o atenţie insuficientă cercetării propriu zise, care trebuie să preceadă cu necesitate toate modificările importante solicitate de beneficiari. Într-un domeniu atât de dinamic precum cel petrolier sunt solicitate frecvent modificări pentru adaptarea la cerinţele pieţii specifice justificând o activitate de cercetare continuă în acest domeniu.

Fără a minimaliza importanţa istorică a autovehiculelor de explorare - de altfel acest lucru nici nu este posibil - trebuie să evidenţiem că totuşi viitorul este al vehiculelor de exploatare, astfel încât facem supoziţia, pe care o vedem ca fiind previzional realistă în domeniul cercetării – dezvoltării în mecanică: existenţa continuă a unor tematici în viitor în domeniul cercetării – dezvoltării autovehiculelor speciale acţionate de roboţi. Până la termenul din viitorul apropiat la care se va ajunge la sinteza şi integrarea cercetărilor autovehicule speciale – roboţi industriali, este de presupus că fiecare din acest domeniu se va perfecţiona prin eforturile cercetătorilor integraţi în şcoli doctorale sau aparţinând agenţilor economici care au sectoare de cercetare importante, aşa cum au la această dată toţi marii fabricanţi de autovehicule. Aşa cum am arătat mai sus, tema prezentei teze de doctorat - analiza dinamică a solicitărilor din grupul motopropulsor al unui vehicul special pentru foraje petroliere - este adoptată de Şcoala Doctorală Interdisciplinară a Universităţii ”Transilvania”, pentru a contribui la cercetarea ştiinţifică impusă de complexitatea temei. Sunt în măsură, astfel, să mulţumesc pentru sprijinul direct şi indirect primit atât de la colegii de la Institutul de Autovehicule Rutiere, cât şi pentru îndrumarea primită de la Universitatea TRANSILVANIA din Braşov.

►▲◄

Page 12: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

CAPITOLUL 2

EVALUAREA STADIULUI ACTUAL AL CERCETĂRII ÎN

DOMENIUL ANALIZEI DINAMICE A SOLICITĂRILOR DIN

INSTALAŢIILE DE FORAJ

2.1 Sinteza rezultatelor actuale ale cercetărilor

2.1.1 Consideraţii asupra instalţiilor de foraj, rezultate ale cercetărilor actuale, structura constructivă a instalaţiilor Instalaţiile de foraj petrolier sunt ansambluri complexe destinate în principal străpungerii controlate a straturilor terestre sub care sunt acumulate rezervele de hidrocarburi. Un obiectiv secundar al acestor instalţii este cel de reparaţie a sondelor. Solicitările mecanice care se produc în timpul săpării puţurilor sunt deosebit de mari, datorită atât a rezistenţei straturilor de pamânt şi roci dure, cât şi datorită lungimii coloanelor de ţevi de foraj. Instalaţiile de foraj trebuie să asigure dinamicitatea procesului tehnologic şi valori ridicate ale indicatorilor de durabilitate/fiabilitate.

Instalaţiile de foraj sunt compuse din:

grupul energetic, format din motoare termice (Diesel) de mare putere;

grupul de transmisie a puterii de la motoarele termice la echipamentul tehnologic (ansamblul format din grupul energetic şi transmisia constituie grupul motopropulsor al instalaţiilor de foraj);

sistemul mecanic al instalaţiei de foraj, incluzând:

dispozitivul de ridicare (trolii, scripeţi, cabluri);

echipamentul rotativ (masa rotativă, coloana de foraj, sapa de foraj);

ansamblul de conducte (ţevi) mobile şi fixe (burlane cimentate în secţiunile proaspăt forate);

sistemul de circulare a fluidului de foraj - amestec destinat fluidizării şi eliminării stratului forat de sapă (bit);

turla – structura metalică de susţinere a echipamentului de foraj.

Complexitatea constructivă deosebită, necesitatea de a asigura o perioadă ridicată de funcţionare continuă, amplasarea în zone izolate, în care asistenţa tehnică este de cele mai multe ori dificilă sunt accentuate de necesitatea de a fi asigurate posibilităţile de reglaj şi control în limite ridicate ale vitezelor de lucru, forţelor, cuplurilor şi poziţiilor elementelor acţionate. În consecinţă, instalaţiile mobile instalate pe autovehicule speciale pot fi conmsiderate ca aparţinând nivelului maxim de tehnicitate, pentru orice categorie de autovehicule. Pentru a continua la cel

9

Page 13: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

mai înalt nivel al tehnicii viitorului, mai este necesar să se înlocuiească manevrele umane cu manevre efectuate de roboţi.

Figura 2.1. Instalaţie rotativă de forare onshore, pentru petrol şi gaze [INST-M].

Consecinţa evidentă a acestor multiple probleme pe care le rezolvă constructorii de instalaţii de foraj mobile (mecanice, hidraulice, pneumatice, electrice şi electronice) este înaltul grad de automatizare, asigurând manevrabilitatea în ambele sensuri de rotaţie. În Fig. 2.1. este reprezantat ansamblul unei instalaţii tipice de foraj [INST-M]. Grupul motopropulsor (motor/motoare + transmisie/transmisii) poate fi amplasat pe o platformă fixă sau pe o platformă mobilă. Indiferent de tipul instalaţiei de foraj, fixă sau mobilă, o problemă esenţială este dimensionarea corespunzătoare a grupului, ţinând seama de complexitatea şi mărimea solicitărilor, precum şi de caracteristicile de mediu ambiant al zonei în care sunt efectuate activităţile de foraj. Din această cauză, în momentul de față se produce o concentrare a activităţilor de cercetare – dezvoltare asupra perfecţionării modelării dinamice a sistemului de foraj, incluzând atât modelul dinamic al echipamentului tehnologic cât şi modelul

10

Page 14: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

dinamic al grupului motopropulsor. Caracteristicile de solicitare conduc la concluzia că în cazul ambelor modele, torsiunea este solicitarea principală, iar efectul vibraţiilor torsionale în perioadele de accelerare/decelerare trebuie minimizat prin adoptarea corespunzătoare a maselor şi elasticităţii componentelor, atât în zona echipamentului tehnologic cât şi în zona grupului motopropulsor. Pentru coeficientul de exploatare valorile recomandate sunt:

- în cazul autovehiculelor care se deplasează pe şosea : 36

- în cazul instalaţiilor staţionare instalate pe sol : 16

Instalaţiile de foraj fac parte din cea de a doua categorie, iar vehiculul pe care sunt montate rulează pe drumuri de pământ neamenajate sau amenajate sumar. În consecinţă, este dificil să se adopte valori ale coeficienţilor de exploatare pentru grupurile motopropulsoare ale instalaţiilor de foraj, fără o analiză aprofundată a corelaţiei între nivelul de solicitare şi condiţiile de exploatare, în situaţia în care subiectul nu este tratat în bibliografia de specialitate. Pe de altă parte, cercetarea solicitărilor dinamice impune obţinerea de regimuri specifice exploatării sondelor, nu numai cunoaşterea schemei cinematice a transmisiei. Pe baza schemei cinematice se elaborează modelarea, dar valorile solicitărilor şi deformaţiilor sunt determinate în principal de tipul de exploatare; în consecinţă studiul de nivel este destinat finalmente cunoaşterii caracteristicilor particulare impuse subansamblului motopropulsor, de funcţionarea în condiţiile de exploatare caracteristice instalaţiilor de foraj pe care le deservesc.

Prelucrarea, prin similitudine, a condiţiilor de exploatare caracteristice autovehiculelor, chiar a unor autovehicule speciale, nu este justificată şi în consecinţă primul aspect care trebuie rezolvat este cel de evidenţiere a condiţiilor de solicitare care se transmit de la echipamentele tehnologice ale sondelor la grupurile motopropulsoare. Ca urmare a consideraţiilor expuse mai sus, studiul de nivel a fost dezvoltat în prezenta teză de doctorat pe următoarele direcţii:

analiza/sinteza cerectărilor actuale privind vibraţiile induse de echipamentele tehnologice de foraj şi transmise la grupul motopropulsor;

sinteza rezultatelor actuale în domeniul modelării/dimensionării transmisiilor autovehiculelor.

2.1.2 Cercetări actuale privind vibraţiile torsionale din subansamblurile instalaţiilor de foraj

Analiza bibliografiei din ultimii ani [DIN004], [JEH013], [FICA-M], [KRE003],

[LEI002], [MIH004], [PAR012], [SAM005], [SER997], [STA010] evidenţiază generalizarea preocupărilor cercetătorilor pentru modelarea regimurilor de funcţionare ale echipamentului tehnologic şi atestarea experimentală a rezultatelor obţinute teoretic. Această abordare este utilă atât constructorilor de echipament tehnologic pentru foraj, cât şi adoptării corespunzătoare a grupului motopropulsor. Este evident, că pentru o modelare cât mai apropiată de realitate a motorului şi transmisiei este necesară cunoaşterea solicitărilor de exploatare, necesar de a fi preluate de componentele grupului motopropulsor, deci feed-back-ul informaţional pentru

11

Page 15: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

solicitările statice şi dinamice de la nivelul echipamentului tehnologic. Ca rezultat al cercetărilor efectuate – în mare majoritate – la nivelul echipamentului tehnologic (conjunctură caracteristică a actualei etape a domeniului), s-a conturat concluzia că solicitările dinamice subsecvente vibraţiilor torsionale sunt principalele solicitări care trebuie preluate de aceste echipamente. În consecinţă, în prezenta teză de doctorat modelarea grupului motopropulsor se conduce tot fundamentat de solicitările dinamice produse prin vibraţii torsionale. În figura 2.4 este prezentată o configurare a simulatorului de funcţionare în mediul virtual, conform cu modelul matematic elaborat prin adoptarea modelării în baza schemei corespunzătoare caracteristicilor elastice şi de amortizare redată în figura 2.3 [SER997].

Fig. 2.4. Configurare simulator [SER997] După cum s-a mai arătat, cercetările actuale sunt orientate în marea lor majoritate în domeniul studierii vibraţiilor torsionale apărute în echipamentul tehnologic al sondelor şi într-o măsură nesemnificativă în domeniul grupurilor de antrenare a echipamentului tehnologic, furnizând în cea mai mare parte informaţii indirecte la nivelul grupului motopropulsor. Totuşi, şi pentru grupul motopropulsor, defectările premature ale componentelor sunt consecinţe ale regimului de vibraţii torsionale, în consecinţă numărul mare de cercetări întreprinse pentru elucidarea tuturor aspectelor legate de vibraţiile torsionale care se transmit atât echipamentelor tehnologice cât şi celor care asigură antrenarea, permit realizarea de modelări cu un grad înalt de veridicitate. Verificarea în mediu virtual pe baza configurării de simulatoare conferă un mare grad de economicitate, eliminând verificările complicate şi de lungă durată pe standuri de probă sau prin urmărire în exploatare, caracteristice, în general, abordărilor de tip clasic.

2.1.3 Tipuri uzuale de instalatii autoportante de foraj

2.1.3.1 Grupuri motopropulsoare cu un motor şi cu două motoare

Varietatea condiţiilor de exploatare a petrolului a condus la o diversificare deosebită a tipurilor constructive de instalaţii de foraj. În domeniul autovehiculelor speciale echipate cu

12

Page 16: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

instalaţii de foraj (curent denumite transportabile – DRILLING) se fabrică două variante de echipare, cu un motor de acţionare şi cu două motoare.

Trebuie menţionat că sunt puţine construcţii pe plan mondial în care grupul motopropulsor să fie acţionat cu două motoare Diesel. Se pot cita dintre producătorii externi firma NVTK Minsk din Belarus şi China Petroleam Tehnology & Developement Corporation [CHIN-M]. Instalaţiile cu un motor au o largă răspândire, sunt mai simple constructiv dar şi posibilităţile de aplicare sunt mai modeste, corespunzând unor solicitări mai reduse în exploatare.

În figura 2.5 sunt reprezentate schemele constructive pentru două instalaţii mobile de foraj cu un motor iar în fig. 2.6 este reprezentată schema constructivă a instalaţiei cu două motoare de antrenare.

a)

b)

Fig. 2.5. (a, b). Antrenare cu un motor [CHIN-M]

13

Page 17: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Fig. 2.6. Antrenare cu două motoare [CHIN-M]

După cum este bine cunoscut, România are o tradiţie consolidată în domeniul forajelor, acest lucru datorându-se, în primul rând, rezervelor sale importante de hidrocarburi: petrol şi gaze. Acest fapt a condus la dezvoltarea continuă a cunoştinţelor în domeniul tehnologiei de foraj la mică şi la mare adâncime şi tehnologiei de prelucrare a ţiţeiului, subsecvent dezvoltându-se industria construcţiilor de maşini cu ramura constructoare de echipamente de foraj mobile şi fixe şi industria chimică aferentă prelucrării ţiţeiului şi gazelor naturale, cu o dinamicitate dintre cele mai ridicate. Bibliografia exhaustivă referitoare la domeniul forajului este dificil de întocmit pentru că – de mult timp – problema petrolului a devenit o problemă mondială. În domeniul electronic referinţe esenţiale, dar neomogene, de ordin general, conţin site-urile [ANT-FA], [FORA-M],[INST-M], [ISTO-M],[METO-M], [TEHN-M], [UTIL-M]. Informaţiile furnizate în această bibliografie prezintă o importanţă de ordin general destinată formării unei imagini de ansamblu relativă la foraje, pentru depistarea direcţiilor importante de dezvoltare ale tehnologiilor şi echipamentelor, precum şi de orientare fundamentată ştiinţific a agenţilor economici cu preocupări diversificate în domeniul general al forajelor şi anume: echipamente şi servicii de cimentare pentru puţuri de foraj, utilaje şi echipamente de consolidare pentru foraje, optimizarea sistemelor de acţionare a instalaţiilor de foraj, construcţia turlelor de foraj, adoptarea echipamentelor fixe sau mobile pentru foraje. Pentru domeniul cercetării de faţă, sunt importante numai referinţele la instalaţiile mobile de foraj. O instalaţie mobilă de foraj este un autovehicul comercial special, proiectat şi fabricat astfel încât să asigure dinamicitatea şi durabilitatea / fiabilitatea impuse de condiţiile în care se face forajul, condiţii care implică atât acţionarea sapei de foraj cât şi deplasarea în condiţiile grele ale drumurilor neamenajate sau sumar amenajate [ROMAN]. Solicitările componentelor active şi pasive ale autovehiculelor speciale utilizate la foraje sunt mari şi complexe, incluzând solicitări statice mari, solicitări dinamice prin vibraţii şi prin şocuri. Dinamica pe care trebuie să o asigure vehiculele de foraj şi rezistenţa mecanică (eforturi şi deformaţii) fac ca aceste vehicule să aibă ca domeniu de cercetare, un domeniu înrudit şi de multe ori suprapus cu - cel al tuturor autovehiculelor de transport şi comerciale - cu laurea în considerare, evident, a solicitărilor şi condiţiilor de mediu caracteristice exploatărilor petroliere.

14

Page 18: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Figura 2.7. Instalaţie mobilă de foraj petrolier tip TW160 CAA7 montată pe autosasiu ROMAN 87.1080 MFEG (14 x 10) [ROMAN]

În figurile 2.7 şi 2.8 sunt prezentate două tipuri de instalaţii de foraj produse de S.C. UPET Târgovişte, montate pe autoşasiuri fabricate la S.C. ROMAN S.A. Braşov.

- instalaţia mobilă de foraj petrolier tip TW160 CAA7, în poziţie de marş;

- instalaţie mobilă de foraj petrolier tip TW125 CAA6 în poziţie de exploatare.

Grupul motopropulsor este antrenat de două motoare Caterpillar, cuplurile acestora fiind însumate prin intermediul cutiei sumatoare şi de distribuţie CSD 4000, cu priză de putere pentru echipamentul tehnologic şi diferenţial pentru punţile motoare.

În figura 2.9 este prezentat autoşasiul produs ROMAN S.A. Braşov echipat cu două motoare Caterpillar de 540 CP, cutie sumatoare şi de distribuţie (CSD 4000) produsă de Institutul de Autovehicule Rutiere Braşov, pentru instalaţiile de foraj fabricate de UPET S.A. Târgovişte.

Componentele principale ale grupului motopropulsor:

sistemul de acţionare este format din două motoare Diesel supraalimentate cu injecţie electronică, având puterea 540 CP;

transmisie hidraulică pentru fiecare motor, formată din convertizor de cuplu, ambreiaj de blocare şi cutie de viteze. Lubrifiantul din transmisie este răcit prin schimbătorul de căldură al motorului;

cutie sumatoare/cutie sumatoare şi de distribuţie, cu rolul de însumare a cuplurilor

15

Page 19: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

16

transmise de cele două motoare. Dacă nu este necesară puterea furnizată de ambele

motoare, se poate prelua numai puterea transmisă de un motor. Angrenajele din cutia sumatoare prezintă avantajul unui randament ridicat al transmisiei, posibilitatea de transmitere a cuplului însumat cu valoare foarte ridicată, funcţionarea stabilă şi indici înalţi de durabilitate/fiabilitate. Cutiile sumatoare care funcţionează în condiţii de temperaturi foarte scăzute sunt încălzite prin intermediul căldurii primite de la lichidul de răcire al motorului.

Figura 2.8. Instalaţie mobilă de foraj petrolier tip TW125 CAA6 montată pe autosasiu ROMAN 75.540 MFEG (12 x 8) [ROMAN]

Page 20: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Figura 2.9. Grup motopropulsor cu două m toare Caterpillar si cutie sumatoare [ROMAN]

şi fabricată de Institutul de Autovehicule Rutiere – S.C. INAR S.A. Braşov (Fig. 2.10).

o

Cutia sumatoare şi de distribuţie CSD 4000 este proiectată

Figura 2.10. Şasiu autopropulsat echipat cu două motoare Diesel şi cutie sumatoare,

2.1.4. lucidate şi neelucidate în domeniul solicitărilor dinamice din cutia

Probleme esumatoare

Dezvoltarea metodelor şi a mijloacelor pentru extracţia hidrocarburilor a permis abordarea şi rezolvarea unei multitudini de probleme de adoptare a structurii şi unor tipuri diverse de instalaţii de foraj, de dimensionare, verificare şi alegere a tehnologiei de fabricaţie, de elaborare a normativelor de întreţinere, exploatare şi reparaţii. Stadiul actual demonstrează că

17

Page 21: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

există posibilităţi multiple pentru dezvoltarea în continuare a tuturor tipurilor de instalaţii pentru şi

ă cu o nalitate

cutiilor sumatoare, conţine următoarele categorii de abordări, practic nanim acceptate.

983], [FLO999], [HOR996], [MAN970],

6], acestea neputându-se

Proiectarea şi dimensionarea lagărelor cu rulmenţi [KOV013], [PEINAR], [JUL989],

de calcul la oboseală în ipoteza durabilităţii infinite [BAL990], [CIO979],

estare pe stand a cutiilor de viteze ale autovehiculelor

foraje implicit a instalaţiilor autopurtate cu motoare Diesel de mare putere şi cutii sumatoare. Cutia sumatoare este un ansamblu mecanic complex, care trebuie să funcţioneze cu precizie şi siguranţă, în condişiile unui randament ridicat şi a unui preţ de cost redus. În consecinţă, este necesară o modelare care să conducă la o eveluare a funcţionării practic identică fenomenelor reale.Totodată trebuie să se asigure dimensionarea tuturor componentelor la gradul de siguranţă şi economicitate cerute de piaţa de profil. Construcţia actuală corespunde din punct de vedere cinematic, dinamic şi de dimensionare, nivelului actual al acestor ansambluri. Problemele rezolvate – urmând metodicile de calcul curent utilizate – constituie un îndreptar preţios în rezolvarea aspectelor practice importante, conducând la realizarea unui produs care este apreciat de producătorii de echipamente de foraj autopurtate. Problemele nerezolvate lărgesc considerabil aria de cuprindere a unor cazuri în care echipamentele tehnologice sunt solicitate aleator în mod suplimentar şi în consecinţă conduc la necesităţi noi de modelare dinamicfi calitativ superioară în raport cu modalitatea actuală de rezolvare a problemelor.

Raportându-ne la nivelul actual, putem considera că problematica elucidată în domeniul cercetării-dezvoltării u A. Probleme fundamentale

Stabilirea raportului de transmitere total, repartizarea raportului de transmitere pe treptele de angrenare din cutia sumatoare, stabilirea geometriei angrenajelor, distanţele dintre axe, predimensionarea modulelor roţilor dinţate, abaterile de profil, rugozităţi, tehnologia recomandată [BEJ005], [BEJ009], [CRI989], [DIN980], [DRA[MOL002], [PEINAR], [RAD986], [SAU970].

Relaţiile fundamentale pentru dimensionarea angrenajelor prin intermediul cărora se elaborează caracteristicile de formă, dimensiuni, abateri, tratamente, rugozităţi. Metodicile de calcul sunt înalt standardizate şi aplicate pe scară largă în toate ţările industrializate [BAL990], [BEJ005], [CRI989], [DIN980], [DOR997], [DRA983], [HOR996], [JUL989], [MOL002], [SIR014]. Corelat cu măsurătorile pe stand şi în exploatare se obţin şi valori ale zgomotului şi vibraţiilor în angrenaje [FLO999], [RAD98determina pe cale teoretică, prin utilizarea metodicilor susmenţionate.

Proiectarea şi dimensionarea arborilor destinaţi montajului angrenajelor, prelucrării momentului / momentelor motoare şi transmiterii acestora către priza de putere priza de putere şi diferenţial. Metodicile de calcul actuale sunt de tip determinist, cu aplicarea relaţiilor clasice în etapele de predimensionare şi verificare la oboseală [DEU979], [GOI000], [MAN970], [RIP976].

[STA004].

Proiectarea şi dimensionarea sistemului de ungere al cutiei sumatoare.

Metodici [TOD976].

Stabilirea parametrilor durabilităţii / fiabilităţii [SCH-FA], [CRANFI], [MAZ980].

Caracteristici ale regimului de t

18

Page 22: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

B. Aspecte particulare

Rezultate similare pentru angrenaje, arbori, lagăre cu rulmenţi, referitoare la geometrie, tensiuni admisibile, coeficienţi de siguranţă, tehnologii, limitele în care se

Valori cunoscute pe modele similare sau obţinute în exploatare pentru viteza de uzare

te concluziona că xistă o

toac portării în me

solicitărilor

echipamentelor tehnologice de foraj. Rafinarea continuă a modelelor va conduce la un salt al calităţii e foraj petrolier.

ctorat

climat extrem (de ex. Siberia) fac să apară defectări mecanice hiar al

pot adopta valori curent cunoscute şi aplicate în proiectare-cercetare transmisiilor mecanice [MAN970], [STA004], [KOV013].

Planuri de experienţă pentru încercarea pe stand a transmisiilor mecanice, rezultate obţinute la omologări pe autovehicule şi autoşasiuri.

Fiabilitatea unor componentemecanice, valori obţinute pe standuri specializate la încercarea în regimuri de tip determinist.

Valori ale caracteristicilormecanice determinate pe epruvete şi valori ale coeficienţilor de concentrare curent utilizaţi.

Modelări anterioare ale regimurilor de vibraţii efectuate pe modele cu doi volanţi şi cu mai mult de doi volanţi.

a flancurilor angrenajelor şi ale lagărelor. Din enumerarea acestor probleme fundamentale şi particulare se poae bază extinsă pentru proiectarea şi exploatarea cutiilor sumatoare, permiţând o aplicare sistematică a relaţiilor deterministe, dar şi a unei abordări în regim probabilist. Această abordare necesită însă o modelare dinamică a regimurilor de solicitare abordarea integrată în calculele de dimensionare a etapelor de funcţionare tranzitorie. Se poate aprecia, astfel, că există direcţii de dezvoltare certe ale domeniului de modelare a cutiilor suma re, permiţând proiectanţilor să obţină valori cvasireale şi totodată, posibilitatea de a aduce proiectarea la un stadiu aproape de cel final prin studiul şi simularea om diu virtual. În mod deosebit, modelarea este posibilă şi datorită acumulării de regimometrări în domeniul vehiculelor rutiere şi a determinărilor efectuate la cercetarea

metodelor aplicate pentru optimizarea instalaţiilor mobile d

2.4 Necesitatea cercetărilor propuse în teza de do

2.4.1 Actualitatea şi importanţa tezei de doctorat

Domeniul de cercetare ales pentru teza de doctorat este deosebit de interesant, fiind şi de mare actualitate, deoarece România a fost şi este în continuare producător de utilaje pentru foraj, în condiţiile în care se poate prevedea o creştere accentuată – mai ales pe pieţele externe. Ce trebuie remarcat în mod special, este faptul că producătorii autohtoni sunt competitivi iar susţinerea competitivităţii în continuare impune dezvoltarea cercetărilor. Dificultăţile externe ale exploatării, mai ales în condiţii de c e unor componente corect proiectate din punct de vedere al concepţiilor clasice corespunzătoare cutiilor de viteze. Defecţinuile mecanice la nivelul cutiilor sumatoare, necesită intervenţii de remediere greoaie, costisitoare şi cu consum mare de timp impus adeseori de necesitatea demontării de pe

19

Page 23: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

şasiu şi deplasarea de specialişti şi de mijloace la mare depărtare de locul producerii. Aşa cum am arătat şi mai înainte, producătorii sunt interesaţi de componente de mare funcţionalitate şi

abilitat

şi finanţat la acest oment

ţional, este necesar să corespundă unei plaje extinse de ondiţii,

te pentru asigurarea unei onstrucţii mai sigure, cu un grad de fiabilitate ridicat, deci ansamblul de caracteristici incluse la

fabricaţi

dei structurale, utilizând metoda de analiză cu element finit

acestuia în elemente

nelor

postprocesarea te

rea stadiului actual al cercetărilor în domeniul analizei dinamice a regimurilor tranzitorii caracteristice cutiilor sumatoare din grupurile

fi e, fără să fie interesaţi – în egală măsură – de dezvoltarea componentei de concepţie deşi, aceasta este cea mai importantă fază în realizarea cutiilor sumatoare. În această situaţie, orice concentrare a metodelor şi mijloacelor de cercetare – dezvoltare este binevenită, indiferent de modul cum se ajunge la această concentrare, ne referim, bineînţeles, la situaţia domeniului de cercetare din România, aşa cum este structurat m . Sub acest aspect, actualitatea şi importanţa tezei de doctorat pentru realizarea în continuare a unor instalaţii performante şi fiabile sunt pe deplin demonstrate. Trebuie remarcat, aşa după cum rezultă şi din cercetarea bibliografică întreprinsă că sunt puţini producători de cutii sumatoare pe plan mondial. Cutia sumatoare este un subansamblu mecanic de mare complexitate, comparabil ca funcţionalitate şi cerinţe impuse componentelor constitutive cu cutiile de viteze ale autovehiculelor, dar în condiţii de exploatare mult mai dificile. Dacă ne referim numai la parametrii de intrare, cutia sumatoare trebuie să permită utilizarea puterii celor două motoare de antrenare ale grupului motopropulsor, depăşind o mie de CP. Totodată, din punct de vedere funcc de la preluarea puterii de marş în gol al unui singur motor până la însumarea puterii maxime totale a celor două motoare. Componenta de cercetare care trebuie dezvoltată în prezenta teză de doctorat completează domeniul clasic din domeniul cutiilor de viteze ţinând seama că în lanţul cinematic al instalaţiilor de foraj au loc fenomene tranzitorii importante care adaugă solicitări dinamice suplimentare majore elementelor şi subansamblurilor componenc

e pentru ca produsul să fie mai competitiv pe piaţa de profil.

2.4.2 Obiectivele propuse pentru rezolvare în cadrul tezei de doctorat

Pentru aprofundarea analizei cutiilor sumatoare şi de distribuţie este necesară aplicarea motodei analizei modale şi a metoFEM. Aceaste metode dezvoltă soluţionarea numerică a unor sisteme de ecuaţii diferenţiale, parcurgându-se următoarele etape:

elaborarea modelului geometric al corpului analizat şi discretizareafinite;

obţinerea formei variaţionale corespunzătoare fenomenului studiat;

determinarea soluţiilor aproximative ale ecuaţiilor diferenţiale caracteristice fenomeanalizate;

rezolvarea numerică a sistemului de ecuaţii liniare sau a ecuaţiei matriciale globale;

rezultatelor, calculul variabilelor, trasarea diagramelor de variaţie a tensiunilor, reprezentarea câmpului de nsiuni.

În vederea atingerii obiectivelor proiectului, lucrarea îşi propune parcurgerea următoarelor etape de analiză şi sinteză:

Preluarea concluziilor rezultate din evalua

20

Page 24: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

21

amice;

onare cu două motoare termice de

elementele componente ale ansamblului de

re cu accent pe

xperimentale ale câmpului de vibraţii ale carcasei cutiei sumatoare şi de

onsideraţii

elor mecanice, corelarea temporală a com

de ncţion

concrete în domeniul fabricării de instalaţii performante pentru foraj petrolier.

motopropulsoare ale instalaţiilor de foraj;

Alegerea metodei de modelare matematică a solicitărilor din

Modelarea solicitărilor dinamice induse de motorul termic;

Modelarea solicitărilor dinamice din ansamblul de acţimare putere şi cutie sumatoare şi de distribuţie (CSD);

Studiul repartiţiei solicitărilor dinamice peacţionare cu două motoare termice şi CSD;

Analiza solicitărilor dinamice ale componentelor cutiei sumatoamecanismul diferenţial în care intensitatea solicitărilor este maximă;

Verificarea experimentală a regimului dinamic global al grupului motopropulsor;

Verificări edistribuţie;

Analiza concordanţei între modelul teoretic şi rezultatele experimentale. Casupra metodei de modelare adoptate şi rezultatele verificărilor experimentale;

Propuneri pentru elaborarea de soluţii constructive de optimizare geometrică şi dimensională a componentelor CSD, pentru reducerea frecvenţei defect

ponentelor şi creşterea fiabilităţii în exploatare. Parcurgerea etapelor susmenţionate asigură aplicarea metodei de modelare a solicitărilor dinamice ca instrument de lucru în domeniul fenomenelor tranzitorii din transmisia autovehiculelor pentru foraj, echivalentă cu determinarea teoretică a solicitărilor. Totodată este asigurată verificarea experimentală a regimului dinamic global al ansamblului motopropulsor şi concentrarea celor două etape – teoretică şi experimentală – pe problematica esenţială ridicată fu area cutiei sumatoare şi de distribuţie.

Rezolvarea problemelor abordate în cercetarea din teza de doctorat, conferă acesteia: importanţă ştiinţifică datorită elucidării unor aspecte fundamentale, insuficient

cunoscute, privind comportarea dinamică a cutiei sumatoare şi de distribuţie în contextul unei modelări performante a sistemului mecanic – această aprofundare a modelării realizându-se pe linia firească de dezvoltare a studiului fenemenelor tranzitorii în perioadele de accelerare/frânare;

importanţă economică determinată de posibilităţile de aplicare

►▲◄

Page 25: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

CAPITOLUL 3

PROIECTAREA ȘI ÎNCERCAREA CUTIILOR SUMATOARE ȘI

DE DISTRIBUȚIE CSD 4000

3.1. Considerații privind cinematica cutiilor sumatoare și de distribuție CSD 4000

3.1.1. Schema cinematică a vehiculului de foraj Elaborarea schemei cinematice, dimensionarea și verificarea ansamblurilor cutiilor

sumatoare reprezintă modul de corelare a temei de proiectare cu produsul, de rezultatul final reflectând concepția și tehnologia adoptată. Proiectul tehnic actual este rezultatul unei modelări de tip clasic, atât în ceea ce privește cinematica mișcărilor principale și a comenzilor cât și dimensionarea de rezistență.Cutia sumatoare și de distribuție realizează însumarea cuplurilor (puterilor transmise) de două motoare diesel de mare putere ( >500 CP), echipate cu transmisii automate ALLISON. Cutia sumatoare are totodată, rolul de a antrena și consumatori secundari (compresoare, pompe hidraulice pentru sistemele de cuplare – decuplare și direcție).

Transmisia fluxurilor de putere la punțile motoare față și spate este efectuată de un mecanism diferențial conic (simetric) blocabil cu comandă electropneumatică și semnalizarea blocării cu microîntrerupător mecanic. În fig. 2.1 este prezentată schema cinematică a vehiculului de foraj echipat cu cutie sumatoare și de distribuție CSD 4000, destinată transmiterii puterii totale de 1010 CP. O variantă care transmite puteri mai mici, proiectată, fabricată și încercată de S.C. INAR S.A. Brașov, S.C. ROMAN S.A. Brașov și S.C. UPET S.A. Târgoviște este CSD 3000.

În cele ce urmează, sunt prezentate caracteristicile generale ale vehiculului de foraj și ale cutiei sumatoare și de distribuție, în conformitate cu tema tehnică concepută și solicitată de beneficiarul echipamentului de foraj [PINAR1].

3.1.2. Adoptarea și caracteristicile schemei cinematice a cutiei sumatoare

În figurile 2.3 și 2.4 sunt prezentate schema de principiu și schema cinematică ale cutiei sumatoare și de distribuție CSD 4000. La proiectarea acestui ansamblu deosebit de important pentru buna funcționare a instalației de foraj s-a ținut seama de principiile moderne aplicate în prezent în cadrul fazelor concepționale ale produselor.

Aceste principii au în vedere dezvoltarea perspectivei teoretice prin transformarea acestora în obiective ale proiectării, descompunerea sistematică a ansamblurilor în subansamble și ale acestora în componente, realizarea pe această cale a suportului necesar relațiilor funcționale între produs și utilizarea concretă, precum și între produs și mediul exterior [HUB982], [BAN011].

Pentru verificarea danturilor roților dințate, aarborilor și rulmenților s-au efectuat calcule de durabilitate și rezistență în conformitate cu teoria clasică a organelor de mașini [DRA980], [DRA983], [HOR996], [JUL989], [KOV013], [MAN970], [MOL002], [MUH013], [PINAR1], [PINAR2], [SAU970], [RAD986], [RIP976].

22

Page 26: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Fig. 3.3. Schema de principiu a cutiei sumatoare 23

Page 27: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Fig. 3.4. Schema cinematică a cutiei sumatoare și de distribuție CSD 4000

24

Page 28: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

25

Fig. 3.6. Secțiune principală prin cutia sumatoare și de distribuție CSD 4000

Page 29: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

26

Fig. 3.7. Vedere de ansamblu a cutiei sumatoare și de distribuție CSD 4000

Page 30: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

3.4. Necesitatea organizării cercetării în exploatare pentru cutia sumatoare și de distribuție CSD 4000

La nominalizarea valorii indicatorilor de fiabilitate în tema de proiectare, caiete de sarcini și alte documente cu caracter tehnico-economic trebuie avute în vedere concluziile etapei concepționale de realizare a ansamblurilor complexe, chiar dacă în actualele standarde de fiabilitate și standarde de produs, indicatorii corespund determinărilor operaționale.

Adoptarea în faza inițială a unor indicatori realiști se poate fundamenta prin numărul de defectări maxim admis pe o perioadă de funcționare a cutiei sumatoare, ținând seama de faptul că acesta este un produs reparabil. De altfel, aceasta este caracteristica esențială a tuturor ansamblurilor mecanice complexe. Utilizarea datelor înregistrate în exploatare prezintă multe avantaje care pot fi exploatate de proiectant și de producător, acestea fiind:

colectarea de informații cu costuri minime;

măsurarea completă și permanentă a fiabilității în perioadele de garanție și post garanție, deci posibilitatea de a contribui la evoluția produsului atât din punctul de vedere al calității de fabricație cât și a modificărilor de concepție, frecvente pentru adaptarea la piață;

posibilitatea de formare a unei vederi de ansamblu asupra pieței;

sensibilitatea pentru dectectarea rapidă a defectelor inițiale și a unor semne/indicații care anunță uzură prematură.

Totodată, datele din exploatare reflectă dinamica de evoluție în timp a produselor și rezistența acestora în fața concurenței.

Necesitatea de a se corela rezultatele înregistrate în exploatare, cel puțin pe durata termenului de garanție, cu obiectivele fixate de producător / beneficiar, a fost sesizată de mult timp de constructorii de autovehicule, automobile și vehicule comerciale [REU993]). La firmele importante din Europa, S.U.A. și Japonia, graficele care indică defectabilitatea sunt difuzate lunar către colectivele de concepție, fabricație și control. Colectivele specializate în domeniul fiabilității elaborează și comunică cercetările de analiză ale principalelor cauze iar problemele majore definite pe primele 10 defectări cele mai costisitoare și primele 10 cele mai frecvente stabilesc prioritățile în domeniul activităților dezvoltate de managementul firmelor. Sunt stabilite încă din etapa concepțională care sunt pragurile de declanșare a măsurilor corective, evitându-se, totodată, declanșarea unor acțiuni prea numeroase și intempestive. Abordarea determinării intensității de defectare pe baza acestei concepții se impune în mod deosebit în situația actuală a realizării cutiei sumatoare și de distribuție CSD 4000, ca urmare a nefinanțării cronice în domeniul cercetării, care a ajuns la nivelul de abordare virtual. Consecința analizei expuse în prezentul capitol și a rezolvării prin această metodă a fost propunerea de elaborare a FIȘEI SERVICE, în conformitate cu avantajele analizate. FIȘA SERVICE este prezentată în fig. 3.10.

►▲◄

27

Page 31: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

CAPITOLUL 4

MODELAREA TRANSMISIILOR AUTOVEHICULELOR

4.1. Introducere

Capitolul de față își propune modelarea transmisiilor autovehiculelor utilizînd modele

matematice alese astfel încât să descrie cât mai corect fenomenele care au loc într-o

transmisie. Rezultatele prezentate in acest capitol folosesc cercetari prezentate in [MAC000],

[VLA006], etc). Funcțional acestă parte a autovehiculului are rolul de a transmite mişcarea de

la motorul autovehiculului, care are rolul de propulsor, prin intermediul unor angrenaje care,

la majoritatea autovehiculelor au rolul de a demultiplica viteza unghiulară, cu ajutorul unor

subansamble ajutătoare cum ar fi arborii cardanici şi planetarele, la roţile care vor asigura

deplasarea autovehiculului. În fiecare caz în parte în funcţie de tipul autovehicului studiat se

alcătuieşte schema cinematică a transmisiei, cu particularitățile specifice și pe baza căreia se

construieşte un model matematic adecvat. Arborii care asigură transmiterea mişcării sunt

arbori elastici iar această elasticitate va influenţa, uneori decisiv, procesul de transmitere al

momentului motor. Comportarea unui astfel de sistem este vibratorie și, într-o primă

aproximație, se poate considera că avem de a face cu vibrații lineare. Vibrațiile sub vibrații

torsionale, la mișcarea general de rigid a transmisiei, care determină deplasarea

autovehiculului suprapunându-se vibrații torsionale. Probleme care se pun sunt de stabilitate

și de rezistență, la solicitări ciclice, a transmisiei.

4.2. Schema cinematică a transmisiilor

Pentru modelarea transmisiilor mecanice ale autovehiculelor sunt utilizate modele

Fig.4.1. Schema bloc a transmisiei unui autovehicul cu o punte

28

Page 32: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

mecanice de calcul bazate pe schema cinematică a transmisiilor și pe proprietatile masice și

geometrice ale elementelor constituente. Modelele au scopul de a oferi ecuațiile diferențiale

care descriu mișcarea transmiilor și pe baza cărora pot fi studiate vibrațiile sistemului.

Ecuațiile de mișcare descriu și mișcarea de “rigid”, de rotație continuă a transmisiei. Spre

exemplu în fig. 4.1 și 4.2 sunt prezentate schema bloc, respectiv schema cinematică a unui

autovehicul cu o punte motoare spate (soluţie clasică), în fig.4.3, 4.4 schema bloc şi schema

cinematică a unui autocamion 4 x 2 cu punte spate iar în fig.4.5,4.6 schema bloc şi schema

cinematică a unei autobasculate cu două motoare (studiul acestei ultime variante va fi detaliat

în cadrul capitolelor următoare). În general la un autovehicul, momentul generat de motor este

transmis, prin intermediul ambreiajul la cutia de viteze, unde este amplificat. Se produce apoi

transmiterea momentului, prin intermediul unor arbori cardanici, la un diferenţial, care îl

repartizează, în funcţie de solicitările exterioare, la cele două roți motoare. În cazul

autocamioanelor momentul poate fi amplificat prin intermediul unei transmisii finale şi abia

după aceea va fi transmis la ansamblul roţilor.

Fig.4.2. Schema cinematică a transmisiei unui autovehicul cu o punte Problema principală a modelului este de a identifica cât mai precis toate elementele

semnificative, care ar putea influenţa procesul de transmitere al momentului de la motor la

roţi și ar putea provoca vibrații nedorite. În schemele cinematice reprezentate nu apare

automobilul ca un rigid, legat prin intermediul contactului pe care-l fac roţile cu solul, de

transmisie. Acest contact poate fi asimilat cu un cuplaj, limitat la forţa de aderenţă cu solul. În

acest fel masa autovehiculului va influenţa dinamica transmisiei (așa cum se și întâmplă de

fapt). Uneori această influență este semnificativă (mai ales la acceleraţii mari). Forţele de

29

Page 33: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

aderenţă care apar la contactul dintre roți și sol influenţează toată mișcarea transmisie și va

acţiona, de asemenea, asupra corpului autovehiculului considerat ca un tot. Pentru a putea

stabili un model dinamic echivalent, transmisia reală a autovehiculului este schematizată şi

simplificată, reţinându-se numai elementele şi proprietăţile care sunt esenţiale (semnificative)

pentru analiza elastodinamică a transmisiei.

Fig.4.5. Schema bloc a unei basculante cu două motoare și două punţi motoare

4.3. Modelarea transmisiei în scopul studiului vibrațiilor torsionale

Transmisia reală se înlocuiește cu un model matematic pe baza căruia vor putea fi

studiate oscilaţiile de torsiune. Sistemul este compus din mase concentrate (volanţi) cu

momente de inerție polare, legate între ele prin arbori lineari elastici, care se consideră de

masă neglijabilă, şi prin cuplaje elastice şi sau cu fricţiune (ambreiaj, contactul roată sol). În

sistem se pot introduce amortizările existente şi factorii perturbatori care corespund situaţiei

reale. Motorul (propulsorul) va introduce în sistem un moment motor care reprezintă excitația

iar prin calea de rulare se vor introduce rezistenţele existente la roţile motoare. De asemenea,

ăntr-un model mai rafinat pot fi introduse rezistenţa aerului asupra autovehiculului, aplicată

masei de translaţie redusă la rotaţia arborelui primar, rezistenţele datorate amortizărilor

30

Page 34: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

vâscoase (amortizări proporţionale) și rezistențe la roțile trase, tot ca o acțiune asupra masei

de translație a autovehiculului.

În cadrul modelării trebuie acordată o atenţie specială analizei tuturor elementelor

constructive din ansamblul transmisiei pentru a determina corect care dintre ele pot fi

neglijate și care vor avea o influență semnificativă. În caz contrar se pot obțin rezultate

eronate.

Fig.4.6. Schema cinematică a transmisiei unei basculante cu două motoare [Camarascu]

În urma modelării transmisia reală se înlocuiește cu un model mecanic echivalent,

alcătuit din mase concentrate (volanți) care efectuează oscilaţii de torsiune, legate între ele

prin arbori elastici, consideraţi imponderabili, şi prin cuplaje elastice şi cu fricţiune. În cadrul

modelării se pot face îmbunătățiri ale modelului prin introducerea unor amortizări şi a unor

factorii perturbatori, corespunzători pentru fiecare situaţie studiată. Sistemul (transmisia) este

excitată de motorul termic care va introduce un moment activ. Calea de rulare (drumul) va

31

Page 35: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

introduce rezistenţe la roţile motoare care se vor manifesta ca momente rezistente acționând

asupra modelului. De asemenea, mai pot fi introduse (mai ales la viteze mari) și rezistenţa

aerului asupra autovehiculului, aplicată masei de translaţie redusă la rotaţia arborelui primar şi

rezistenţele datorate amortizărilor vâscoase (amortizări proporţionale cu viteza de rotație a

volanților considerați).

Fig.4.12. Modelul cu mase concentrate al unei autobasculante cu două motoare

►▲◄

32

Page 36: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

CAPITOLUL 5

PROPRIETĂŢI ALE ECUAŢIILOR DE MIŞCARE PENTRU

SISTEME SIMETRICE

5.1. Consideraţii generale privind metodele analitice şi experimentale în domeniul

analizei modale

Cutia sumatoare şi de distribuţie CSD 4000 este un sistem mecanic complex cu mai

multe grade de libertate. Din punct de vedere principial, concluziile cantitative şi calitative

evidenţiate în capitolul 1 pentru sistemele torsionale cu un grad de libertate rămân valabile dar

metodele de studiu trebuie perfecţionate şi adecvate sistemului cu n grade de libertate

caracteristic cutiei sumatoare.

Pentru determinarea caracteristicilor esenţiale ale mişcării vibratorii frecvenţele şi

modurile proprii de vibraţie, se aplică analiza modală. Este evident că frecvenţele naturale

(intriseci, proprii) şi modurile de vibraţie au o importanţă deosebită în cazul modelării destinate

fazei concepţionale. Cunoaşterea frecvenţelor şi modurilor proprii de vibraţii asigură necesarul

de informaţii caracteristice funcţionării în regimul dinamic, pentru componentele şi

subansamblurile mecanice complexe, care aprofundează metodele de dimensionare şi verificare

clasice.

Aplicarea principiilor analizei modale permite determinarea parametrilor modali care

sunt suficienţi pentru formularea unui model matematic destinat unei descrieri a dinamicii

sistemului vibrator cvasireale. Din punct de vedere al etapelor de aplicare , analiza modală poate

fi tratată teoretic şi experimental.

Relaţiile teoretice caracteristice analizei modale a sistemului dinamic vibrator sunt

bazate pe elaborarea ecuaţiilor de mişcare, conform principiului fundamental al dinamicii,

obţinute prin decuplarea sistemului de ecuaţii de echilibru.

5.2. Analiza modală a sistemelor vibrante cu simetrii

În cele ce urmează sunt prezentate o serie de proprietăţi ale sistemelor vibrante care

prezintă anumite simetrii. Aceste proprietăţi contribuie la simplificarea rezolvării ecuaţiei, în

consecinţă este utilă identificarea simetriilor în sistemele care vibrează.

33

Page 37: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Descrierea sistemului şi ecuaţiile de mişcare ale vibraţiilor torsionale

Se consideră sistemul corespunzător modelului cu volanţi redat în fig. 5.1 (S). Acest

sitem este format din două subsisteme simetrice (S1) şi două sisteme diferite (S2) şi (S3).

Fig. 5.1. Modelul cu volanţi ai sistemului simetric

În continuare se vor defini sistemele )'(,)'(,)'( 321 SSS , obţinute din subsistemele

)(,)(,)( 321 SSS considerate independente (fig.5.2). Pentru fiecare din aceste sisteme ecuaţiile

de mişcare care descriu vibraţiile libere neamortizate sunt:

0}]{[}]{[ iiii KJ (5.33)

unde i = 1,2,3 (corespunzătoare celor trei sisteme ). /3,2,1S

34

Page 38: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Fig. 5.2. Subsistemele care, prin compunere, dau sistemul simetric

Pentru sistemul vibrant (în ansamblu) vibraţiile torsionale libere neamortizate vor fi

descrise de sistemul de ecuaţii:

ooJ

J

J

J

J

3

2

''1

'1

3

2

1

1

0

0000

0000

0000

0000

0000][

0

20000

0000

0000

0000

0000][

3

2

''1

'1

3213211

3

2

1

1

okkkkkkk

K

K

K

K

(5.34)

sau, sub o formă sintetică:

0}]{[}]{[ KJ (5.34/)

unde }{ reprezintă vectorul rotaţiilor volanţilor, ][J matricea de inerţie şi ][K matricea de

rigiditate.

Generalizarea problemei

Pentru un sistem mecanic cu elemente elastice avem următoarele proprietăți, datorită

simetriei:

P1. Valorile proprii ale lui (S1) sunt de asemenea valori proprii pentru (S).

P2. If 1 dacă este un vector propriu a lui (S1), apoi TTT ]0[ 11

35

Page 39: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

P3. Ceilalţi vectori ale (S) figurează sub forma TTTT BAA ][ .

Primele două proprietăți pot fi verificate prin calcul direct. Pentru a demonstra a treia,

dacă luăm vectorul propriu sub forma TTTT BAA ]'[ forma vom avea în mod necesar:

B

A

A

MMM

MM

MM

p

B

A

A

KKK

KK

KK

TTi

TT

'0

0

'0

0

21212

121

1212

21212

121

121

(5.54)

În cazul în care pi nu este valoare proprie pentru subsistemul (S1), rel. (5.54) poate fi

scrisă într-o formă alternativă:

0122

1212

1 BMpKAMpK ii

0' 122

1212

1 BMpKAMpK ii (5.55)

'122

12122

12 AMpKAMpK Ti

TTi

T 022

2 BMpK Ti

T

De la primele două relație, pentru că rezultă. 'AA . 0det 12

1 MpK i

Aceste rezultate fac posibilă reducerea dimensiunii în astfel de probleme. Primul pas este de a

calcula valorile proprii și vectorii proprii pentru sistemul (S1). Dupa aceasta este posibil să se

elimine valorile proprii calculate din ecuațiile generale obținute pentru întregul sistem. In acest

fel este posibil de a reduce problema la două probleme diferite de vector propriu și valori proprii,

dar cu o dimensiune redusă. Timpul de calcul va scădea.

5.3. Aplicaţii pentru un autovehicul greu echipat cu două motoare termice

Se va face o aplicaţie pentru un camion greu cu două motoare identice. Cele două

motoare reprezintă cele două părți identice. Un model de masă cu parametru concentrat este

reprezentată în fig.5.13. Inerția și rigiditatea elementelor a fost calculată prin metode clasice.

Simetria structurii trebuie să fie recunoscută în vectorii proprii ai sistemului. S-a calculat valorile

proprii pentru un singur motor și pentru întreaga structură. În acest scop, s-a folosit Matlab

Valorile proprii pentru motorul unul poate fi găsit între valorile proprii ale întregului sistem.

Vectorii proprii respectă simetria.

36

Page 40: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Fig. 5.13. Modelul matematic pentru studiul vibrațiilor torsionale ale sistemului

Fig. 5.14. Modelul repartiţiei maselor pentru motor

Motorul reprezintă sistemul (S1). Două motoare identice sunt în legătură cu restul

sistemului și sistemul (S) este compus din două structuri identice într-o conexiune identic cu

restul sistemului. Pentru acest caz, avem opt valori proprii calculate pentru sistemul (S1)

(motor). Când se va calcula valorile proprii pentru sistem, se obține exact aceste opt valori între

21 valorile calculate. In acest caz o parte din vectorii proprii ai motorului unul sunt reprezentate

în fig.5.14.

37

Page 41: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

a

b

c

d

e

f

38

Page 42: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

g

h

i

j

Fig. 5.15 Reprezentarea vectorilor proprii pentru autovehicul greu echipat cu două motoare identice

5.4. Concluzii

Un sistem având două părți identice prezintă unele simetrii care fac posibilă

simplificarea calculului vectorilor și vectorilor proprii. Pentru un sistem mecanic cu un număr

redus de elemente utilizarea acestor proprietăți nu prezintă avantaje deosebite. Însă pentru

structuri elastice complexe, în cazul în care este folosită metoda elementelor finite pentru

determinarea ecuațiilor de mișcare pentru studiul vibrațiilor, aceste proprietăți determinate de

simetrie devin importante și extrem de utile.

39

Page 43: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

CAPITOLUL 6

ANALIZA EXPERIMENTALĂ A SOLICITĂRILOR DIN

ANSAMBLUL MOTOR TRANSMISIE

6.1. Corelarea digital a imaginii. Aspecte de bază privind metoda

De fapt această metodă, a Corelării Digitale a Imaginilor (Digital Image Correlation -

DIC) denumită şi Video Image Correlation (VIC), reprezintă la ora actuală una deosebit de

eficientă şi de mare perspectivă.

Astfel, în vederea efectuării unor investigaţii experimentale de mare precizie (de ordinul

micrometrilor m /micronilor/), cu magnitudini variind de la câţiva microni la câţiva cm şi

totodată a monitorizării simultane a unor suprafeţe relativ mari din structurile supuse analizei, a

fost dezvoltată metoda Corelării Digitale a Imaginilor (DIC/VIC). În cazul de faţă se va

prezenta sistemul produs de compania ISI-Sys GmbH, Kassel, Germania, având soft-ware de la

Correlated Solutions, USA. În principiu, metoda este bazată pe utilizarea imaginilor înregistrate

simultan de către două camere video, care asemănător ochiului uman, vor oferi o imagine

spaţială a obiectului analizat.

Fig. 6.1. Elementele de bază ale sistemului VIC-3D [34, 35].

40

Page 44: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Fig. 6.2. Reflectoarele utilizate in inregistrari

Fig. 6.4. Extragerea punctelor de calibrare în program, pentru calibrarea sistemului

stereo [5, 6, 26].

41

Page 45: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Fig. 6.5. Imaginea care apare pe monitor si calibrarea

Pe baza acestei calibrări poziţia oricărui punct al obiectului deformat poate fi

identificată cu precizie de cca. un micron. După calibrarea celor două camere la nivelul planului

în care urmează să fie efectuată investigaţia propriu-zisă a corpului, se amplasează obiectul

propriu-zis, iar fiecare cameră va capta câte o imagine, evident dintr-un alt unghi, despre starea

iniţială, nesolicitată a corpului. Aceste imagini vor fi de fapt constituite din câte o matrice de

pixeli (a se vedea figura 6.6). mn

Fig. 6.6. Procesul de analiză a imaginilor captate de camere [23, 34, 35].

42

Page 46: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Fig. 6.7.a. Autocamionul pe care s-au facut inregistrarile

Fig. 6.7.b. Autocamionul pe care s-au facut inregistrarile

Fig. 6.8. Sistemul de inregistrare montat

43

Page 47: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

În cazul în care vor fi aplicate perechi de rozete virtuale, se vor putea monitoriza

deformaţiile relative ale acestora şi astfel, video-extensometrele deosebit de scumpe pot fi

înlocuite cu succes de VIC-3D. În consecinţă, VIC-3D satisface pe deplin cerinţele impuse

analizei experimentale moderne, fiind aplicabil, atât în domeniul deplasărilor relativ mici, cât şi

în cazul relativ mari.

6.3. Rezultate experimentale

Pe baza metodologiei de aplicare a sistemului VIC, autorul a pregătit o zonă

semnificativă din discul (a flanşei de conecţiune dintre cutia sumatoare şi agregatul de foraj).

După cum s-a menţionat mai înainte (în descrierea metodei VIC), această pregătire a zonei de

interes constă din aplicarea unor pete de formă, dimensiuni şi distribuţie aleatoare, cu ajutorul

unei vopsele solubilă în apă.

Figura 6.9. Montajul pentru realizarea inregistrarilor

Metodologia de măsurare presupune:

Înaintea pornirii motoarelor (deci a antrenării flanşei de ieşire a cutiei sumatoare) se

efectuează calibrarea sistemului cu ajutorul unei plăci de calibrare, adecvată distanţei de

observare, mărimii petelor aplicate, respectiv a sistemului optic utilizat;

De asemenea, se achiziţionează şi un set de imagini al flanşei de ieşire în poziţia de

repaus;

Se porneşte motorul din stânga şi se achiziţionează un set de imagini cu ajutorul celor

două camere CCD; achiziţia are loc în regim stroboscopic de iluminare, corespunzător

frecvenţei de rotaţie nominale a flanşei de ieşire; achiziţia se va desfăşura pe un interval

suficient de lung de timp, în vederea asigurării punerii în evidenţă a ciclurilor probabile

de oscilaţii torsionale ale arborelui de ieşire, de care se fixează flanşa investigată;

44

Page 48: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Se repetă acest set de măsurători atât pentru motorul din dreapta (pornit singular), cât şi

pentru cele două motoare pornite împreună.

Se trece la analiza seturilor de imagini captate cu ajutorul software-ului VIC-3D.

În acest sens vor fi parcurşi următorii paşi:

Se fixează/marchează zona de interes, pe care programul să efectueze analiza câmpurilor

de deplasări;

Se face identificarea unui punct (prealabil marcat pe discul analizat) pe toate perechile de

imagini stânga-dreapta);

Se alege un punct de referinţă, de la care programul urmează să efectueze analiza;

Se alege un SubSet (o Celulă de bază), respectiv un pas de baleiere al imaginilor;

Se rulează programul, obţinându-se în cele din urmă vectorii de deplasare ale tuturor

punctelor mediane aferente celulelor de bază (SubSet);

Se selectează (în cazul de faţă) un singur punct 1P de pe suprafaţa aferentă zonei de

interes la nivelul căruia se doreşte urmărirea oscilaţiilor unghiulare faţă de poziţia

nominală de echilibru al acestuia.

Acest lucru presupune faptul că, în urma monitorizării stroboscopice a imaginii, adică

printr-o fixarea într-o poziţie virtual-statică a acesteia, punctele suprafeţei ar avea poziţii statice

de echilibru (deci nu s-ar mişca), dacă rotaţia flanşei (fixată pe arborele de ieşire a cutiei

sumatoare) ar fi perfect uniformă.

Figura 6.10. Vederea frontală a flanşei 1, unde 2 reprezintă alezajele de fixare ale agregatului de

foraj, având diametrul de 20 mm, dispuse la nivelul razei , care sunt cu 20 mm mai mici decât

raza exterioară

1R

R a flanşei

45

Page 49: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

În figurile 6.11, 6.12 şi 6.13 sunt oferite aceste cicluri probabile în cazul pornirii

singulare a motorului din stânga, din dreapta, respectiv al acţionării ambelor motoare în mod

simultan.

Figura 6.11. Deplasările orizontale tu1 ale punctului în cazul acţionării singulare a motorului din stânga, în decursul unui ciclu probabil de oscilaţie al flanşei de ieşire. Pe axa orizontală sunt trecute secvenţele imaginilor achiziţionate de-a lungul acestui ciclu probabil (index [1])

1P

Figura 6.12. Deplasările orizontale tu1 ale punctului în cazul acţionării singulare a motorului din dreapta, în decursul unui ciclu probabil de oscilaţie al flanşei de ieşire. Pe axa orizontală sunt trecute secvenţele imaginilor achiziţionate de-a lungul acestui ciclu probabil (index [1])

1P

46

Page 50: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Figura 6.13. Deplasările orizontale tu1 ale punctului în cazul acţionării combinate a celor două motoare, în decursul unui ciclu probabil de oscilaţie al flanşei de ieşire. Pe axa orizontală sunt trecute secvenţele imaginilor achiziţionate de-a lungul acestui ciclu probabil (index [1])

1P

Din analiza atentă a acestor grafice rezultă faptul că, aceste cicluri probabile nu sunt

unitar definite.

Se pot trage concluziile aferente funcţionării mai mult sau mai puţin uniforme a

sistemului sus-menţionat, în dependenţă de cuplarea unora sau altora dintre motoarele de

antrenare.

Figura 6.14. Cutia sumatoare

47

Page 51: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

48

CAPITOLUL 7

7.1 Domenii de aplicabilitate conexe şi consideraţii finale asupra rezultatelor

modelării

Soluţiile tehnice care trebuie elaborate pentru îmbunătăţirea continuă a produsului sunt

fundamentate pe calitatea modelelor matematice perfecţionate, bazate pe următoarele categorii de

informaţii şi mijloace de prelucrare a informaţiilor:

rezultatele furnizate de încercarea pe standuri de probă specializate completate de

rezultatele furnizate de exploatare;

aplicarea mijloacelor electronice de calcul, permiţând determinarea în timp real a

indicatorilor caracteristici funcţionării, prin luarea în considerare a unor

caracteristici dimensionale, de material şi de solicitare, conform cu metodele

aplicate în capitolele 4 şi 5, generatoare a unui număr însemnat de ecuaţii

diferentiale ale sistemelor.

Este evident că nu există un model unic aplicabil în cazul tuturor targeturilor fixate de

producător. În Teza de faţă, conform cu scopul lucrării, modelarea matematică a urmărit

elaborarea modelului de vibraţii torsionale pentru transmisia autovehiculului destinat unui anumit

tip de exploatare petrolieră cu finalitatea stabilirii caracteristicii pulsaţiilor proprii (modurilor

proprii de vibraţii) şi a comportării sistemului antrenat cu două motoare termice, pe durata

regimului de vibraţii forţate, în sisteme cu simetrii. Totuşi, trebuie subliniat caracterul de

generalitate a rezolvării problemei, deoarece, indiferent de caracteristicile dimensionale

particulare, şi de solicitările pe care le generează domeniul efectiv de aplicare în exploatare,

principiile care stau la baza elaborării modelului sunt aceleaşi, în conformitate cu dezvoltarea din

teză, cu prezentarea - în capitolul 2 – a vibraţiilor torsionale pentru sisteme cu un grad de libertate

şi apoi extinderea – în capitolul 4 – a problemelor vibraţiilor libere şi forţate la sistemele

mecanice cu „n” grade de libertate, aceasta fiind de natură să argumenteze afirmaţia de mai sus

privitoare la „universalitatea” principiilor.

Trebuie să se sublinieze că factorul care impune modelarea matematică conformă cu

punctul de vedere tratat în capitolul 5 este dat de necesitatea ca sistemul să fie stabil la trecerea

prin zonele în care apar vibraţii periculoase. Chiar în cazurile în care predimensionarea,

CONCLUZIILE CERCETĂRILOR ÎNTREPRINSE ÎN

CADRUL TEZEI

Page 52: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

49

dimensionarea şi verificarea demonstrează că tensiunile limită şi deformaţiile limită sunt bine

suportate de construcţie, intrarea cutiilor sumatoare într-o zonă de funcţionare instabilă conduce

la ieşirea – chiar dacă pentru o perioadă redusă de timp – din categoria de ipoteze avute în vedre

la modelarea aplicată pentru calculele de rezistenţă şi deformaţii. Aceast lucru a fost demonstrat

în perioada celor 10-12 ani de fabricaţie a cutiilor sumatoare prin apariţia unor defecte care nu pot

fi explicate corespunzător, dacă se consideră numai regimul staţionar de funcţionare. Multiplele

condiţii de funcţionare care nu pot fi avute în vedere în totalitate la aplicarea metodelor clasice de

dimensionare, condiţii de funcţionare în mod deosebit caracteristice regimurilor de foraj,

demonstrează necesitatea de abordare, în mod complementar, a modelării la vibraţii pentru

transmisiile echipate cu cutii sumatoare, motive care – de altfel – au stat la baza propunerii de

elaborare a prezentei lucrări.

Dimensionarea, cu luarea în considerare a condiţiilor concrete ale rocilor (apărute

accidental si aleator la nivelul echipamentelor tehnologice) în care se forează, ar conduce la

soluţiile tehnice – evident nesatisfăcătoare – de producere a unor construcţii de cutii sumatoare

adaptate diverselor condiţii locale ale câmpurilor de foraj, eliminând sau reducând în mare

măsură aspectele economice deosebit de importante în cadrul construcţiilor inginereşti.

Ca urmare a respectării acestor principii de „universalitate”, concluziile Tezei de

doctorat pot fi aplicate în domenii conexe tezei şi în fazele de cercetare – dezvoltare a unor

construcţii similare.

7.1.1 Propuneri de aplicare în domenii conexe

Vehiculele echipate cu transmisii mecanice multiple cu – antrenare de prize de putere şi

mecanisme diferenţiale pentru deplasare, sunt utilizate în domenii dintre cele mai diverse,

începând cu clasicele batoze în care priza de putere este destinată prelucrării cerearelor,

efectuându-se separarea paielor de boabe. Acesta este un exemplu clasic în care insă, forţele şi

turaţiile de lucru sunt reduse şi din această cauză nu sunt generate probleme deosebite în

proiectare, fabricaţie şi utilizare .

Vehiculele speciale utilizate în prezent, începând cu autovehiculele pentru exploatări

forestiere, autovehicule destinate celor mai variate utilizări în cadrul exploatărilor agricole

precum şi pentru construcţia de drumuri şi curăţenie urbană sunt dotate cu transmisii destinate

atât acţionării prizelor de putere pentru procesele tehnologice cât şi deplasărilor la diversele

puncte de lucru sau alte deplasări impuse de asemenea, de procese tehnologice extinse într-o arie

de exploatare.

Totuşi, nivelele cele mai mari de solicitare sunt cele din exploatarea petrolieră. Din

această cauză, se poate afirma că perfecţionarea modelării transmisiilor vehiculelor destinate

Page 53: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

50

forajului – atât în ceea ce priveşte dimensionarea la rezistenţă cât şi stabilitatea funcţionării în

perioada de apariţie a unor vibraţii potenţial periculoase – este în măsură să furnizeze soluţii

tehnice de înalt nivel pentru toate celelalte domenii conexe în care sunt utilizate vehiculele cu

dublu rol. Totodată, poate că este necesar să se introducă în domeniile de sistematizare a

categoriilor de autovehicule utilizate în prezent, a acestei categorii, a cărei denumire să fie:

AUTOVEHICULE CU DUBLU ROL (antrenare a prizei de putere şi antrenare a mecanismului

diferenţial). Domeniile conexe pe care le avem în vedere pot fi astfel definite ca domenii în care

sunt utilizate autovehicule cu dublu rol, autovehicule care impun condiţii diferite transmisiilor în

raport cu autovehiculele staţionare sau cu autovehiculele rutiere (autoturisme , autobuze,

microbuze etc.)

O aplicabilitate aparte poate fi prevăzută în continuare pentru autovehiculele cu dublu

rol, pe măsură ce se vor dezvolta şi construcţiile destinate utilizării pe alte planete (autovehiculele

viitorului apropiat).

Rezultatele cercetărilor şi concluziile formulate pe parcursul prezentei lucrări pot fi

extrapolate în domeniile autovehiculelor speciale agricole, silvice şi de gospodărire comunală,

după următoarele concluzii ale cercetărilor:

aplicarea principiilor clasice de dimensioanre pentru asigurarea condiţiilor de

rezistenţă şi deformabilitate impuse de rolul constructiv şi considerarea acestei faze

a proiectului ca o predimensioanre;

modelarea matematică finală, bazată de modurile de vibraţii torsionale periculoase

pentru stabilitate, adoptarea valorilor finale ale maselor şi distribuţiei maselor

componentelor transmisiei;

verificarea concordanţei rezultatelor analizei modale cu rezultatele obţinute pe

standurile de probă, eliminarea neconcordanţelor prin intervenţii asupra modelului

matematic elaborat în etapa precedentă;

continuarea experimentării în condiţii de exploatare pentru produsele din seria zero,

completarea, în timp real a informaţiilor solicitate prin Fişa de service elaborată şi

asigurarea feed-backului spre sectorul de concepţie (de la un institut de cercetare sau

universitate);

evaluarea periodică (pentru o perioadă nu mai mare de trei ani) a tuturor

neconcordanţelor, perfecţionarea modelului şi elaborarea unei noi variante de

construcţie cu caracteristici superioare.

7.1.2 Concluzii finale

Ca urmare a efectuării cercetărilor teoretice şi experimentale ale regimurilor de vibraţii

Page 54: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

51

în transmisiile autovehiculelor de foraj, cu aplicaţie punctuală în domeniul cutiilor sumatoare, se

pot formula următoarele concluzii:

Cutiile sumatoare sunt ansambluri bine individualizate, cu dublu rol, conducând la

solicitări mecanice în apropierea stărilor limită, necesitând elaborarea şi corelarea a

două modele matematice: un model cu rol de dimensionare (în actuala fază calculele

de rezistenţă de natură clasică) şi un alt model pentru stabilirea caracteristicilor de

dimensionare finale, bazat pe analiza regimului de vibraţii torsionale induse în

timpul procesului de foraj şi evidenţiat de toate studiile efectuate pentru beneficiarul

final, acestea fiind analizate în capitolul 2. Aplicând aceste modele cutiilor

sumatoare actuale acestea pot fi continuu îmbunătăţite din punctul de vedere al

maselor în mişcare şi al repartiţiei acestor mase;

Fundamentarea modificărilor se obţine prin aplicarea modelării bazate pe analiza

modală – cercetare complexă şi completă a regimului de vibraţii. Decizia de a

introduce modificări constructive trebuie luată numai după obţinerea rezultatelor

modelării şi cercetarea pe stand a corelaţiei rezultatelor teoretice cu cele înregistrate

experimental;

Cercetările întreprinse demonstrează necesitatea de asimilare la unele institute de

cercetare – dezvoltare – inovare a metodelor de analiză modală şi a metodelor

experimentale bazate pe Corelarea Digitală a Imaginilor (Digital Image Correlation

–DIC) denumită şi Video Image Correlation (VIC), metodă experimentală deosebit

de eficientă şi de mare perspectivă.

În procesul de stabilire a caracteristicilor principale ale regimului de vibraţii, se

recomandă parcurgerea următoarelor etape:

Stabilirea unor dimensiuni apropiate de cele finale, pe baza calculelor clasice în

domeniul principalelor organe de maşini: arbori, roţi dinţate, lagăre (rulmenţi),

cuplaje de acţionare (craboţi), organe de asamblare, carcase;

Efectuarea unei etape de cercetare a caracteristicilor vibraţiilor torsionale, pe baza

modelului cu un singur grad de libertate. În această etapă, vor fi precizate

următoarele caracteristici:

determinarea maselor şi a momentelor de inerţie masice echivalente, în vederea

aplicării într-o fază de iniţiere a calculelor modelării simplificate;

stabilirea caracteristicilor elastice şi de amortizare (factorul de pierdere şi

amortizare relativă), evaluarea valorilor numerice concrete ale construcţiei care

trebuie optimizată, evaluarea funcţiilor liniare sau neliniare ale coeficienţilor de

Page 55: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

52

elasticitate, adoptarea de măsuri constructive pentru realizarea unor caracteristici

elastice de tip cubic progresiv sau foarte apropiate de aceasta;

adoptarea unor sisteme echivalente simplificate cu doi volanţi pentru calculul

acceleraţiei unghiulare la diverse turaţii de funcţionare, a momentelor maxime

care acţionează la pornirea şi oprirea sistemului (frânare) precum şi a

momentelor produse la funcţionarea cu şoc;

funcţie de concluziile oferite de modelul simplificat, se pot efectua modificări

dimensionale, introduce elemente cu elasticitate şi amortizare care să optimizeze

acceleraţiile tangenţiale şi momentele din etapele cu caracter dinamic accentuat

(pornire, frânare, şoc etc.).

Modelarea transmisiei în scopul studiului vibraţiilor torsionale, analiza modală a

sistemului cu luarea în considerare a simetriile acestuia, determinarea pulsaţiilor

proprii, a modurilor proprii de vibraţie şi a vibraţiilor fortate;

Analiza experimentală a solicitărilor din ansamblul motor-transmisie, pe standul de

probă şi pe şasiu în regimul de mers în gol, regimul nominal şi în suprasarcină;

Verificarea innfluenţei vibraţiilor asupra rezultatelor obţinute prin aplicarea

modelului iniţial, clasic, destinat dimensionării componentelor;

Elaborarea modelului de mentenanţă şi a instrucţiunilor de utilizare , planificarea

sistemului de urmărire în exploatare a funcţionării, evidenţierea categoriilor de

defectări pentru atribuirea corectă a cauzelor (insuficienţe ale modelării clasice de

dimensionare, respectiv insuficienţe ale modelării comportării dinamice.

In procesul complex al cercetării – dezvoltării cutiilor sumatoare se obtin si alte

concluzii importante, dintre care se mentionează următoarele:

obţinerea rezultatelor caracteristice ansamblului de solicitări dinamice din

perioadele de funcţionare (în regimurile stabilizate şi de rezonanţă) necesită

completarea calculelor de rezistenţă clasice, aplicate de regulă ca etapă unică de

calcul, si cu modelarea regimului dinamic de vibraţii prin metoda modală;

abordarea curentă în departamentele de proiectare, în care proiectantul generează

modele 3D utilizate pentru verificarea structurii la rezistenţă prin metodele

deterministe clasice este depăşită în condiţiile actuale care impun modelării

obţinerea unor rezultate apropiate sau practic identice cu cele din exploatare;

admitând deosebita importanţă a intuiţiei pe care o posedă, de obicei, proiectanţii,

cerinţele economice actuale, subsecvente competiţiei acerbe de pe piaţa tuturor

categoriilor de autovehicule, impun ca lansarea în producţie a modelelor

Page 56: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

53

funcţionale să fie precedată de modelări cu caracter probabilist pentru calculele de

rezistenţă (având rolul de predimensionare) şi validate prin modelul dinamic care

să susţină o stabilitate superioară a cutiilor sumatoare atunci când condiţiile de

foraj se schimbă brusc. Pentru cutia sumatoare fabricată în Romania, la INAR S.A

Braşov, dezvoltarea în continuare a cercetărilor este necesară şi în condiţiile de

concurenţă care se dezvoltă chiar în această perioadă în întreprinderile de profil

din China şi Belarus;

aplicarea metodei de analiză modală trebuie continuu însoţită de elaborarea de

variante de proiectare care să includă toate condiţiile impuse de cerinţele

funcţionale ale beneficiarului şi găsirea unor noi variante de producători din

Uniunea Europeană;

aplicarea acestor cerinţe în echipele de cercetare şi fabricaţie cu caracter

interdisciplinar - incluzând specialişti în elaborarea de scheme cinematice optime,

specialişti în materiale şi tehnologii precum şi specialişti în modelarea dinamică a

transmisiilor autovehiculelor de foraj este în măsură să asigure – în mod categoric

– viabilitatea comercială a cutiilor CSD 4000.

7.2 Contribuţii originale. Diseminarea rezultatelor. Direcţii viitoare de cercetare

Stabilirea temei prezentei lucrări, abordările teoretico-experimentale pentru rezolvarea

obiectivelor fixate, necesitatea de investiţii pentru producerea şi dezvoltareaa concepţiei cutiilor

sumatoare sunt argumentate de dezvoltarea continuă a sectorului energetic, în conformitate cu

cerinţele actuale ale dezvoltării civilizaţiei pe terra. Exploatarea hidrocarburilor prin intermediul

echipamentelor mobile, montate pe autovehicule speciale cu dublu rol, prin echiparea cu cutii

sumatoare şi de distribuţie, este o metodă care asigură – în multe cazuri o economicitate

superioară în raport cu instalaţiile fixe de exploatare.

Studiul teoretic și experimental al unei transmisii de autocamion echipat cu o cutie

sumatoare în vederea realizării de foraje, realizat prin intermediul tezei de față, a avut drept scop

cercetarea comportării din punctul de vedere al vibrațiilor transmisiilor unor astfel de agregate.

Accentul a fost pus pe studiul răspunsului dinamic al unui astfel de sistem, care prezintă

particularitatea de a avea incorporate în anasamblul său două sisteme mecanice identice.

Cercetarea teoretică efectuată s-a orientat pe analiza, într-o primă etapă, a sistemelor de

foraj existente, studiindu-se modul în care se comportă acestea în funcționare și factorii care

influențează rezistența și fiabilitatea lor.

În teză se face apoi o analiza a acestor tipuri de agregate pentru a putea vedea în ce

măsură soluțiile constructive pot fi optimizate. Dezideratul urmărit a fost acela de a obține, în

Page 57: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

54

final, un sistem simplu, funcțional, ușor de întreținut, rezistent și fiabil, care să încorporeze în

proiect tehnologiile actuale.

S-au făcut măsurători experimentale pentru verificarea modelelor propuse în cadrul

tezei. S-au sintetizat și prelucrat rezultatele numerice al testelor, pe bază de tabele și diagrame.

7.2.1 Contribuţiile originale ale autorului în domeniul tezei

Pe baza studiului bibliografic, dezvoltat în special în caitolul 2, a fost efectuată

analiza lucrărilor publicate şi/sau comunicate până la nivelul actual (practic până la nivelul

acestui an) pentru domeniul agregatelor de foraj s-au evidenţiat solicitările prin vibraţii torsionale

care se dezvoltă la nivelul echipamentelor tehnologice datorită specifităţii procesului de foraj

(apariţia aleatoare a unor roci cu duritate mare în raport cu mediul obişnuit în care se forează).

Analiza bibliografiei demonstrează că studiile aprofundate au condus la un progres pronunţat a

cercetării în domeniu, obţinându-se rezultate semnificative publicate în revistele de specialitate;

În capitolul 2 s-au aplicat principiile de analiză a vibraţiilor torsionale,

particularizând metodele generale cunoscute din bibliografie. Au fost calculati parametrii

semnificativi, calculele fiind aplicate asupra vibraţiilor torsionale a sistemelor cu un grad de

libertate. Astfel, au fost elaborate relaţiile de calcul specifice domeniului vibraţiilor torsionale

pentru următoarele situaţii caracteristice diverselor regimuri de funcţionare şi diverselor variante

constructive, astfel:

Sistemele mecanice cu rigiditate mare

a) Pentru aceste sisteme s-au elaborat relaţiile de calcul a acceleraţiei în perioadele

regimurilor tranzitorii, la pornirea şi oprirea sistemului, incluzând cazurile când

oprirea este produsă la suprasolicitarea echipamentelor tehnologice de foraj;

b) Definirea factorului de şoc şi a momentului de şoc la acţionarea.

Sistemele mecanice cu elasticitate ridicată

a) Pentru această variantă au fost studiate sistemele fără amortizare şi cu

amortizare, în următoarele cazuri:

- caracteristică elastică liniară cu şi fără amortizare;

- caracteristică elastică de tip cubic progresiv cu şi fără amortizare.

b) În cazurile în care ecuaţiile diferenţiale ale mişcărilor de torsiune au un caracter

general neliniar, pentru obţinerea valorilor vibraţiilor libere şi ale vibraţiilor forţate s-a

utilizat metoda liniarizării armonice. Aplicarea principiului liniarizării armonice pentru

caracteristicile neliniare de tip cubic progresiv, cu amortizare constitue una dintre

principalele contribuţii ale tezei de doctorat. Relaţia de calcul a amplitudinii momentului

Page 58: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

55

de oscilaţie a fost determinată aplicând formula Cardan-Tartaglia.

A fost abordat cazul funcţionării cu moment periodic, moment care este caracteristic

motoarelor termice de acţionare a autovehiculelor de foraj.

A fost abordată problema influenţei procesului de coroziune asupra vibraţiei

elementelor transmisiilor vehiculelor de foraj. Această abordare este importantă ca urmare a

faptului că procesul de coroziune conduce la modificări semnificative ale maselor echipamentelor

tehnologice, spre deosebire de alte categorii de autovehicule rutiere în care nu se întâlneşte un

efect de acest tip. Considerăm că o direcţie semnificativă de dezvoltare a studiului vibraţiilor

cutiilor sumatoare este dată de stabilirea evoluţiei în timp a caracteristicilor vibraţiilor, ca urmare

a modificărilor produse de procesul de coroziune cu efect importan în cazul echipamentelor

tehnologice de foraj.

Pe baza unei analize comparative a modelelor matematice utilizate în studiul

autovehiculelor de mare putere s-a conturat un model care să satisfacă cerințelor temei abordate.

Acest model a fost analizat și dezvoltat în cadrul tezei. Modelul propus permite determinarea

ecuațiilor de mișcare ale unui astfel de sistem, care fac apoi posibil studiul răspunsului dinamic al

sistemului și comportarea la vibrații;

Obținerea ecuațiilor de mișcare și rezolvarea lor cu ajutorul programului MATLAB;

Analiza critică a soluțiilor utilizate pentru analiza transmisiilor de mare putere

pentru a determina avantajele și dezavantajele soluției propuse;

Sintetizarea rezultatelor din literatura privind comportarea la vibrații ale sistemelor

mecanice cu simetrii;

Utilizarea proprietăților sistemelor cu simetrii pentru studiul transmisiei mecanice

propuse în cadrul tezei de doctorat;

Verificarea experimentală a rezultatelor obținute în diferite faze ale lucrării. Prin

utilizarea unor metode moderne de măsurare a mărimilor mecanice dar și prin înregistrări video,

s-au efectuat înregistrări ale mișcării acestui mecanism, fiind confirmate astfel ipotezele din

cadrul tezei.

7.2.2 Diseminarea rezultatelor

Rezultatele obținute în perioada de elaborare a tezei sunt cuprinse în diferite articole

publicate în reviste naţionale şi internaţionale de specialitate, dar şi în volumele unor conferinţe

internaţionale. Aceste lucrări cuprind şi aspecte adiacente celor prezentate în cadrul tezei.

Lucrari ISI Thomson - indexate in WOS:

Page 59: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

56

VIBRATIONS ANALYSIS OF A HEAVY TRUCK WITH TWO IDENTICAL ENGINES, Chiru,

Anghel; Vlase, Sorin; Ambrus, Carol; et al : 13th International Conference on Modern

Technologies, Quality and Innovation (ModTech 2009) Iasi, ROMANIA , MAY 21-23, 2009,

PROCEEDINGS OF THE 13TH INTERNATIONAL CONFERENCE MODERN

TECHNOLOGIES, QUALITY AND INNOVATION: MODTECH 2009 - NEW FACE OF

TMCR Book Series: Proceedings of the International Conference ModTecH Pages: 143-146.

Published: 2009.

PROBLEM BASED LEARNING - CASE STUDY FOR AUTOMOTIVE ENGINEERING,

Sandu, Venetia; Ambrus, Carol: 13th International Conference on Modern Technologies, Quality

and Innovation (ModTech 2009) Iasi, ROMANIA , MAY 21-23, 2009. PROCEEDINGS OF

THE 13TH INTERNATIONAL CONFERENCE MODERN TECHNOLOGIES, QUALITY

AND INNOVATION: MODTECH 2009 - NEW FACE OF TMCR Book Series: Proceedings of

the International Conference ModTech. Pages: 571-574. Published: 2009

RELIABILITY DISTRIBUTION APPLIED TO FLEXIBLE COMPONENTS Bejan, Costel;

Lihtetchi, Ioan; Ambrus, Carol: 13th International Conference on Modern Technologies, Quality

and Innovation (ModTech 2009) Iasi, ROMANIA, MAY 21-23, 2009, PROCEEDINGS OF

THE 13TH INTERNATIONAL CONFERENCE MODERN TECHNOLOGIES, QUALITY AND

INNOVATION: MODTECH 2009 - NEW FACE OF TMCR Book Series: Proceedings of the

International Conference ModTech Pages: 51-54. Published:2009.

Lucrari BDI

MATHEMATICAL MODEL USED FOR THE VIBRATION INSULATION

WITHIN A CAR (Conference Paper), Secarǎ, E., ,Ambrus, C. Sorin, V.,

Department of Mechanical Engineering, University Transilvania Brasov, B-dul Eroilor,29,

Brasov, Romania ,International Conference on Manufacturing Engineering, Quality and

Production Systems, MEQAPS – Proceedings 2011, Pages 200-203, 4th International

Conference on Manufacturing Engineering, Quality and Production Systems,

MEQAPS'11; Barcelona; Spain; 15 September 2011 - 17 September 2011; Code 87489

(SCOPUS), Published 2011.

MODERN EXPERIMENTAL APPROCHES ON THE SHIPS STRUCTURAL

ELEMENTS Ioan SZÁVA, Pál Botond GÁLFI, Dániel-Tamás SZÁVA, Bálint

BÖGÖZI, Ildikó-Renáta MUNTEANU, Carol AMBRUS: International Conference

ISTM, Constanta, September 2014. Jurnal BDI: Journal of Industrial Design and

Engineering Graphics (JIDEG), Volume 9 , pgs. 45 – 52, Published 2014.

A POSSIBLE SOLUTION WITH PASSIVE PROTECTION STRUCTURAL

RESISTANCE ELEMENTS TO CARGO SHIPS Ildikó Renata MUNTEANU, Carol

AMBRUS . International Conference on History and Presence in the Black Sea Region,

Page 60: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

57

ISTM, Constanta, September 2014. Jurnal BDI: Journal of Industrial Design and

Engineering Graphics (JIDEG), Volume 9 , pgs. 41 – 44, Published 2014.

Alte categorii de lucrari

TESTING DEVICE FOR EVALUATION OF THE ADHESIVES MECHANICAL

CHARACTERISTICS, Ioan Száva, Sorin Vlase, Botond-Pál Gálfi, Raluca Dora

Ionescu, Mircea Ivănoiu, Renata IldikóMunteanu, Carol Ambrus, Péter Dani. Supported

by the Sectoral Operational Programme Human Resources Development (SOP HRD), ID-

134378, respectively 137070, financed from the European Social Fund and by the

Romanian Government. Published 2015.

DISPLACEMENT FIELD EVALUATION ON A REDUCED SCALE MODEL OF

AN URBAN VERTICAL AXIS TURBINE USING VIDEO IMAGE

CORRELATION Raluca Dora Ionescu, Sorin Vlase, Botond Pál Gálfi, Mircea Ivănoiu,

Renata Ildikó Munteanu, Péter Dani, János Száva, Carol Ambrus. Supported by the

Sectoral Operational Programme Human Resources Development (SOP HRD), ID-

134378, respectively 137070, financed from the European Social Fund and by the

Romanian Governent.Published 2015.

MODELLING OF CORROSION DISTRIBUTION LAWS IN UNDREGRROUND

Ambruș, C., Bejan, C., Lihtețchi, M., - Proceedings of 5-th Internațional Conference

URB-CORR, 18-20 May2006, Tg. Mureș. ISBN(10): 973-718-481-5, ISBN(13):978-973-

718-481-1, pp. 115-118.

7.2.3 Direcții viitoare de cercetare

Rezultatele obținute pot fi dezvoltate în sensul obținerii unor agregate cu o durabilitate

mai mare în funcționare și cu un preț de fabricație mai scăzut. Pentru aceasta ar fi necesară

reproiectarea elementelor transmisiei cu cutia sumatoare inclusă, ținând seama de toate

influențele datorate vibrațiilor și altor solicitări evidențiate în cadrul lucrării. De asemenea s-ar

putea face o identificare mecanică superioară a întregii transmisii, prin măsurători experimentale,

dacă s-ar proiecta experimente privind comportarea în funcționare a agregatelor studiate cu luarea

in considerare a procedurilor de determinare a incertitudinii de măsurare.

Proprietățile remarcabile ale sistemelor mecanice cu simetrii ar putea fi extinse și la alte

mașini și agregate care conțin părți simetrice. De asemenea considerăm că poroprietățile

evidențiate pot fi studiate în situații mai complexe, cum ar fi de exemplu sisteme care conțin trei

părți identice sau au diferite grade de simetrie.

►▲◄

Page 61: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

BIBLIOGRAFIE

1 [AMB006] Ambrus, C., Bejan, C.,, Lihteţchi, M., - Modelling of Corrosion Distribution

Laws in Undregrround . Proceedings of 5-th Internaţional Conference URB-CORR, 18-20 May2006, Tg. Mureş. ISBN(10): 973-718-481-5, ISBN(13):978-973-718-481-1, pp. 115-118.

2 [ANT-FA] Antonescu, N., N., - Scurt istoric al industriei de petrol şi gaze din România.

In: http://infogazedesist.eu/docs/ Istoricul_ act_ petrol Romania. 3 [BAL990] Balaşiu, D.: - Tehnici de investigare a proceselor de deteriorare. Editura

Tehnică Bucureşti, 1990. 4 [BEJ005] Bejan, C., Luca, A., s.a. - Predimensionarea modulului roţilor dinţate cu dinţi

drepţi pe baza unor nomograme. In: Culegere de lucrări ştiinţifice Tehnologii Moderne, Calitate, Restructurare, Chişinău, mai 2005, pp. 99-102.

5 [BEJ009] Bejan, C., Lihtetchi I., Ambrus C.: RELIABILITY DISTRIBUTION APPLIED

TO FLEXIBLE COMPONENTS - 13th International Conference of Modern Technologies Quality and innovation (ModTech 2009) Iaşi ROMANIA, May 21-23, 2009, Proceedings of the 13th International Conference Modern Technologies, Quality and innonation ModTecH 2009 – NEW FACE OF TMCR, Book Series: Proceedings of the International Conference ModTecH, pages: 51-54, Published: 2009;

6 [BEJ009] Bejan, C., Lihteţchi,I.,Ambrus, C., - Reliability Distribution Applied to

Flexible Components. In: ModTech International Conference - New Face of TMCR, 21-23 May 2009 (ISI) pp. 51-54.

7 [BEJ011] Bejan, C., Sandu, V., - Model of Tree Vibration of Non-Linear Flexible

Couplings. In Precedings of The 15the International Conference MTQ I, vol. I, pp. 73-76, 25-27 May, 2011, Chişinău, Republica Moldova.

8 [BER983] Bercsey, T., Dávid, J., Eleőd, A., Erney, Gy.: Fogaskerekek (Roţi dinţate). In:

Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1983. ISBN 963-10-5089-0. 9 [BUZ979] Buzdugan, Gh., Blumenfeld, M., - Calculul de rezistenţă al pieselor de maşini,

Editura Tehnică, Bucureşti, 1979. 10 [CAN005] The Green Lane, Environment Canada S World wide Wech site, 2005-08-24 11 [CIO977] Cioclov, D., - Mecanica ruperii materialelor, Editura Academiei, Bucureşti,

1977.

12 [CHIN-H] http://cptdc.cnpe.com.cn/cptdc/part2 China Petroleum Technology & Development Corporation.

13 [CRANFI] * * * Vehicle Reliability Seminar, School of Automotive Studies, Cranfield

Institute of Technology, England, 1973. 14 [CHI009] Chiru, A., Vlase, S., Ambrus, C. : VIBRATIONS ANALYSIS OF A HEAVY

58

Page 62: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

59

TRUCK WITH TWO IDENTICAL ENGINES – 13th International Conference of Modern Technologies Quality and innovation (ModTech 2009) Iaşi ROMANIA, May 21-23, 2009, Proceedings of the 13th International Conference Modern Technologies, Quality and innonation ModTecH 2009 – NEW FACE OF TMCR, Book Series: Proceedings of the International Conference ModTech, pages: 143-146, Published: 2009;

15 [CUN006] Cunha, A., Caetano, E., : Experimental Modal Analysis of Civil Engineering

Structures. Sound and vbration, vol. 6, nr. 4. pp. 12-20, [2006] 16 [CRI989] Cristea, V.: - Studiul solicitărilor dinamice ale angrenajelor cutiilor de viteze

pentru autovehicule fabricate în România. Teză de doctorat, Institutul Politehnic Cluj-Napoca, Facultatea de mecanică, 1989.

17 [DIN004] Dinu, O,. - Contribuţii privind modelarea şi identificarea vibraţiilor din

instalaţiile de foraj. Buletinul Universităţii de Petrol şi Gaze, Ploieşti, 2004. 18 [DIÓ996] Diószegi, Gy.: Gépszerkezetek. Példatár (Mecanisme. Culegere de probleme).

In: Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1996. ISBN 963-16-0994-4. 19 [D39901] * * * DIN 3990- Teil 1 Grundlagen für die Tragfähligkeitsberechnung von

Gerad- und Srägstirnrädern, Einsprüdie bis 31, December 1980.

20 [D39902] * * * DIN 3990- Teil 2 Grundlagen für die Tragfähligkeitsberechnung von Gerad- und Srägstirnrädern, Berechnund der Zahnflankentragfähligkeit (Grübchenbildung), Einsprüdie bis 31, December 1980.

21 [DEU979] Deutsch, I.: - Rezistenţa materialelor. Editura didactică şi pedagogică,

Bucureşti, 1979. 22 [DÖM008] Dömötör, F., Nagy, I., Gergely,M., Kárpáti,L.: Rezgésdiagnosztika (Diagnoza

vibraţiilor). In: Dunaújvárosi Főiskola Kiadó Hivatala, Dunaújváros, 2008. ISBN 978-963-87780-0-0.

23 [DOR997] Dorin, Al.,C., Isaic-Maniu, A., Vodă, V., Gh.: - Probleme statistice ale

fiabilităţii. Editura Economică, Bucureşti, 1997. 24 [DRA983] Drăghici, I., ş.a.:- Organe de maşini, vol.III. Editura Universităţii din Braşov,

1983.

25 [DRA980] Drăghici, I., ş.a.: - Organe de maşini. Probleme. Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti, 1980.

26 [DRA978] Drăghici, I., ş.a. - Determinarea spectrului vibraţiilor libere ale cuplajelor

elastice cu caracteristică neliniară, prin metoda liniarizării armonice. In: Buletinul Universităţii din Braşov, vol. XX – A, 1978, pp. 111 – 116.

27 [DRA982] Drăghici, I., Bejan, C.: - Auswählen und Optimieren elastischer Kupplungen

mit einem Berechnungsverfahren. In: Maschinenmarkt, Würzburg 88 nr. 16 – 1982, pp. 273 – 276.

28 [FICA-H] Fica, S., A., Posea, N., Popa, I., / Analiza dinamică cu element finit, o

metodă ştiinţifică riguroasă pentru calculul şi expertizarea platformelor marine de foraj- intervenţie. In: http://www.apaforaj.com.

Page 63: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

60

29 [FLO999] Florea, R., Florea, V., Manolea, D.: - Bazele proiectării maşinilor. Editura

Universităţii ”Lucian Blaga”, Sibiu, 1999, ISBN 973-9410-06-5. 30 [FORA-H] http:// www.forexpert.ro/ - FORAJ EXPERT – Producţie instalaţii de foraj,

Servicii de mecanică pentru instalaţii de foraj.

31 [GIA009] Giancarlo, G.: Vibration dynamics and control. Sppninder Verlog, 2008. 32 [GOI007] Goia, I., Vlase, S., ş.a.: - Rezistenţa materialelor. Capitole speciale. Probleme.

Editura Lux Libris, Braşov, 2007. 33 [GOI000] Goia, I.: Rezistenţa materialelor. Ediţia III. Editura Transilvania, Braşov, 2000. 34 [GRÜ980] Grünwald, B., Theory, calculus and design of automobile engines (in

Romanian), Ed. Didactică, Bucharest, Romania (1980). 35 [GYU001] Gyulai, Z.: Gépelemek. Tervezési segédlet (Organe de maşini. Îndrumar de

proiectare) In: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Gépészmérnöki Kar. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2001.

36 [HAU975] Haugen, E., Wirsching, P.: Probabilistic design. A realistic look at risk and

reliability in Engineering. In: Machine Design, 1975, nr. 9, 11, 12, 13, 14.

37 [HEY995] Heyleu, W., Lammeus, S., Sa&S, Modal Analysis Theory and Testing PMA Leuven, Belgium, 1995.

38 [HER008] Herczeg, I., Horváth, P és mások: Korszerű számítógépes csapágyméretezési

program kialakítása haszonjármű-futóművel és erőátviteli berendezések csapágykiválasztásához. (Elaborarea unui program modern pe calculator pentru dimensionarea rulmenţilor la mecanismele de rulare şi de transmitere a puterii la autocamioane utilitare). In: www.sze.hu/~jret/AJJ - Járműipari Innováció JRET Széchenyi István Egyetem, Győr, no. 3-4, 2008, pp. 12-16.

39 [HOR008] Horváth, P.: Advanced method for lifetime calculation of taper roller bearings.

In: Proceedings of Gépészet 2008 Conference, Budapest, 2008. 40 [HOR996] Horovitz, A., Mayer, R., Gherescu, C.: - Proiectarea modernă a angrenajelor

cilindrice Ediţia a II-a, Bucureşti, 1996 ISBN973-918-40-4. 41 [HUB982] Hubka, V, E., der, W.E - Principles of engineering desing, London – UK, 1982,

Butterworth Scientific. 42 [IONESC] Ionescu, R. D., Vlase, S., Galfi, B. P., Ivănoiu, M., Munteanu, I. R., Peter, D.,

Szava, I., Ambrus, C. : DISPLACEMENT FIELD EVALUATION ON A REDUCED SCALE MODEL OF AN URBAN VERTICAL AXIS TURBINE USING VIDEO IMAGE CORRELATION - Supported by the Sectoral Operational Programme Human Resources Development (SOP HRD), ID – 134378, respectively 137070, financed from the European Social Fund and by the Romanian Government;

43 [IOZ998] Iozsa, D., Anghelache, G., Frăţilă, M., Stan-Raicea, C., - Rezultatele

experimentaleprivind modurile proprii ale vibraţiilor de încovoiere la un grup motor de autoturism, în Economicitatea, Securitatea şi Fiabilitatea

Page 64: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

61

autovehiculelor, Universitatea Politehnică Bucureşti, ESFA 98, vol II pp. 598-605, 5-6 nov. 1998.

44 [INST-H] http://www.petrolsigaze.com/ Instalaţii de forare pentru petrol şi gaze

(drilling-rigs) , Dicţionar tehnic petrol şi gaze, Informaţii. 45 [ISTO-H] http://www.dafora.ro/foraj/detalii_tehnice. Istoric, Experienţă, operare,

Detalii tehnice ale instalaţiilor de foraj.

46 [JEH013] Je-Heon Han, Yong-Joe Kim, - Modelling of wave propagation in drill strings using vibration transfer matrix methods. In: Journal Accoustic. Soc. Am. vol. 134, No. 3, Sept. 2013.

47 [JUL989] Jula, A., Velicu, D., Dudiţă, F, Moldovan, Gh., Chişu, E., Diaconescu, D.V.,

Vişa, I.: Proiectarea angrenajelor evolventice. Editura Scrisul Românesc, Craiova, 1989.

48 [KOV013] Kovács, M.G., Rácz, P., Szalai, P., Törőcsik, D.:- Gépelemek. Széchenyi István

Tudományegyetem, Műszaki Kar, 2013. ISBN 978-963-7175-89-3. 49 [KOV985] Kovács, L.: Csapágybeépítési példatár (Culegere de probleme constructive de

lagăre cu rulmenţi). In: Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1985. ISBN 963-10-6409.

50 [KRE003] Kreuzer, E., Struck, H., Mechanical Modelling of Drill-strings. In:PAMM.

Procc.Appl. Math. Mech. 3, pp. 88-91 (2003), DOI10.1002/pamm. 200310323. 51 [LEI002] Leine, R. I., van Campen, D. H., - Stick-Slip whirl interaction in Drillstring

Dynamics. Tranzaction of ASME : Journal of Vibrations and Acustics, Aprilie 2002, vol. 124, pp. 209 – 220.

52 [MÄC010]

Mäckel, P., VIC-3D 2010, Reference Manual, Correlated Solutions & ISI-Sys GmbH, USA, Kassel, Germany (2010).

53 [MÄC013]

Mäckel, P., VIC-3D v7, Reference Manual, Correlated Solutions & ISI-Sys GmbH, USA, Kassel, Germany (2013).

54 [MAN982 Manea, C., Stratulat, M.: Fiabilitatea şi diagnosticarea automobilelor. Editura

Militară, Bucureşti, 1982. 55 [MAZ980] Mazilu, E.: - Analiza fiabilistică a rezistenţei termice de durată a oţelurilor

termorezistente.Teză de doctorat, Institutul Politehnic ”Traian Vuia”, Timişoara, 1980.

56 [MAN970] Manea, Gh.: - Organe de maşini. Editura Tehnică, Bucureşti, 1970. 57 [METO-H] http:// www.voltrak.ro - Metode, Produse, Cataloage. 58 [MIH004] Mihajlovič, N., van Veggel, A. A., van de Wouw, N., Nijmeijer, H., - Analysis

of a Friction - Induced limit cycling in an Experimental Drill-String System. In: ASME Journal of Dynamic Systems, Mesurements, and Control. Decembrie 2004, vol.126, pp. 709 – 720.

59 [MOL002] Moldovean, G., Velicu, D., Chişu, E., Jula, A., Huidan, L., Vişa, I.: Angrenaje

Page 65: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

62

cilindrice şi conice. Metodici de proiectare. Editura Lux Libris, Braşov, 2002. ISBN 973-9428-52-5.

60 [MOL977] Molnár, L., Varga, L.: Gördülőcsapágyazások tervezése (Proiectarea lagărelor

cu rulmenţi). In: Műszski Könyvkiadó, Budapest, 1977. ISBN 963-10-2073-8.

61 [MUH003] Muhs, D., Wittel, H. ş.a. - Roloff / Matek. Maschinenelemente. Friedrick Viweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2003. ISBN 3 -528-07028-5.

62 [MUN014] Munteanu, R., Ambrus, C.,: A posible solution with passive protection

structural resistance elements to cargo ships. In Journal of Industrial Design and Engineering Graphics Papers of the International Conference on History and Tehnologz at Black sea region – ISTM 2014, Ovidius Universitz of Constanta, pp. 41-45.

63 [NAE014] Nae, I., Ionescu, G. C., Ionescu, O. N., - Planning, Monitoring and Controlling

Assembling Activities for Oil Well Drilling Rigs. . In: Applied Mechanics and Materials, vol. 657(20), pp. 364-368, (2014) Trans Tech Publications, Switzerland.

64 [NOR989] Normativ departamental „Întreţinerea şi repararea capitală a conductelor de

colectare şi transport gaze naturale” Bucureşti 1989.

65 [NOR998] Normativ departamental nr. 3915-98 „Proiectarea şi construirea conductelor colectoare şi de transport gaze naturale” Bucureşti 1998.

66 [PAR012] Parepa, S., - Free torsional vibrations of big diameter drill string and 10 3/4"

drill pipe breaking. In: Journal of Engineering Studies and Research - Volume 18 (2012), No.1, pp. 40 – 151.

67 [PAV969] Pavelescu, D., Dimitrov, B.: Wear under stick-slip conditions. In: Advances in

Machine Tool Design and Research, 10-th International MTDR Conference, University of Manchester, Pergamon Press, Oxford, pp. 633 – 640, 1969.

68 [PINAR1] * * * Proiectare şi execuţie Cutie Sumatoare şi de Distribuţie CSD 4000

pentru instalaţia TW (TD) -Proiect Tehnic, 160CA – A7. INAR Braşov, Ctr. nr. 11/2003.

69 [PINAR2] * * * Proiectare, execuţie şi încercări funcţionale cutie sumatoare şi de distribuţie CSD 4000.Proiectare componente. Contract nr. 11/2003, INAR Braşov, 24.04.2003.

70 [PINAR3] * * * Proiectare şi încercări funcţionale CSD 4000.Proiectare ansamblu şi

documentaţie auxiliară. Contract nr. 11/2003, INAR Braşov, 30.06.2003. 71 [PON964] Ponomariov, S.D., ş.a.: - Calculul de rezistenţă în construcţia de maţini.

Vol.III. Editura Tehnică, Bucureşti, 1964. 72 [POP993] Popescu, I., Martinescu, I., Lixăndroiu, D., Pincovici, N., - Fiabilitate: Bazele

teoretice. Universitatea Transilvania, Braşov, 1993. 73 [POR998] Poroseatcovschi, V., Rusu, T., - Diagnosticarea ansamblurilor sistemului de

direcţie în condiţii de rezpnanţă în Economicitatea, Securitatea şi Fiabilitatea autovehiculelor, Universitatea Politehnică Bucureşti, ESFA 98, vol II pg. 797-82, 5-6 nov. 1998.

Page 66: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

63

74 [PRO998] * * * Elaborarea procedurii de bază pentru activitatea de proiectare în

domeniul motoarelor şi a transmisiilor. In: PRO MO – T003 ”Motoare cu ardere internă şi transmisii pentru autovehicule rutiere. Adoptarea şi proiectarea indicatorilor de fiabilitate previzională.” Contract 129/1996. Tema A-47 , S.C. INAR S.A. Braşov, 1988 (Contract finanţat de Ministerul Cercetării).

75 [PRO005] Procedura generala privind estimarea incertitudinii de masurare in laboratoare,

INAR SA Brasov, 2007.

76 [RAD986] Rădulescu, Gh., ş.a.: - Îndrumar de proiectare în Construcţia de Maşini, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti, 1986.

77 [RAO 995]

Rao, S., Mechanical vibrations, 3rd Edition, Addison-Wesley Publishing Co., Massachusetts (1995).

78 [REU993] Reuss, C: - Mărirea fiabilităţii piselor de autovehicule, Universitatea

,,Transilvania” Braşov, referat doctorat, iunie 1993.

79 [RIP976] Ripianu, A., Crăciun, I.: - Osii, arbori drepţi şi arbori cotiţi. Editura tehnică,

Bucureşti, 1976 ISBN: 1031IP13D1918OS. 80 [ROMANC] * * * Catalog produse. ROMAN AUTOCAMIOANE SA BRASOV.

ROMAN TRUKS & BUSES - Special vehicles, 2012. 81 [ROŞ002] Roşca, I., C.,: Vibraţii mecanice.Braşov, Ed. INFOMARKET, 2002.

82 [SAN011] Sandu, V., Bejan, C., Contribution to operation modeling specific to flexible

couplings. In Precedings of The 15the International Conference MTQI, vol. II, pp. 949-952, 25-27 May, 2011, Chişinău, Republica Moldova.

83 [SAN009] Sandu, V., Ambrus, C. : PROBLEM BASED LEARNING – CASE STUDY FOR

AUTOMOTIVE ENGINEERING - 13th International Conference of Modern Technologies Quality and innovation (ModTech 2009) Iaşi ROMANIA, May 21-23, 2009, Proceedings of the 13th International Conference Modern Technologies, Quality and innonation ModTecH 2009 – NEW FACE OF TMCR, Book Series: Proceedings of the International Conference ModTecH, pages: 571-574, Published: 2009;

84 [SAM005] Sampaio, R., Piov an, M., Lozano, V., G., - Stick-slip Patterns in complet

extensional/torsional vibrations of drill-strings. In: Mécanica Computacional, vol. XXIV, Buenos Aires, Argentina, Noviembre 2005, MECOM 2005, pp. 861 – 878.

85 [SAU970] Sauer, L., ş.a.: - Angrenaje, vol. I şi II. Editura Tehnică, Bucureşti, 1970. 86 SCH-FA] Schilke, W., E., - The Reliability Evaluation of Transmission Gears. SAE

TechnicalPaper 670725, 1967.

87 [SCH998] Scholtz, P., Németh, G.: Computation of Geometry and Tolerance of Cylindrical Gear Pairs. User Guide. COPERNICUS Programme, IDEOGRAM Project (CIPA-CT94-0175), Miskolc, pp.1 -7, 1998.

Page 67: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

64

88 [SEC011] Secară, E., ., Ambrus, C., Vlase, S. : MATHEMATICAL MODEL USED FOR THE VIBRATION INSULATION WITHIN A CAR – International Conference on Manufacturing Engineering, quality and production Systems, MEQAPS – proceeding 2011, Page 200-203, 4th International Conference on Manufacturing Engineering, quality and Production Systems, MEQAPS 11; Barcelona, Spain; 15 September 2011 – 17 September 2011; Code 87489 (SCOPUS);

89 [SER997] Serrarens, A.F.A., H Control as Applied to Torsional Drillstring Dynamics.

Report No. WFW 97.020. Master Thesis. Shell International Report Exploration & Production (SIEP), March 1997.

90 [SIL009] Silveira, M., Wiercigroch, M.: - Low dimensional models for stick-slip

vibration of drill-strings. In: Journal of Physics, Conference Series 181 (2009) 012056.

91 [SIL986] Sitaş, Gh., Brândeu, L., - Sisteme vibroportante, Ed. Tehnică, Bucureşti 1986. 92 [SÎR014] Sîrbu, N.: Cercetări privind solicitările din carcasa cutiei de viteze sumatoare

în vederea reducerii zgomotului şi îmbunătăţirea soluţiei constructive. Teză de doctorat, Universitatea ”Transilvania” Braşov, 2014.

93 [STA010] Stan, M., - Determinarea parametrilor legilor pentru cercetarea şi modelarea

sistemelor de lucru investigate, In: Analele Universităţii ”Constantin Brâncuşi” in Târgu Jiu, Seria Inginerie, nr. 4/2010.

94 [STA004] Stampfer, M.: - Fogaskerékhajtások. Pécsi Tudományegyetem, Pécs, 2004

ERFP-DD-2002-HU-B-01 Project 4. Modul. 95 [SUT 010]

Sutton, A.M., Orteu, J.J., Schreier, W.H.. Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements, Springer Verlag (2010).

95 [SVHC68] * * * Şocuri şi vibraţii. Sub redacţia Cyril M. Haris şi Charles E. Crede.

Editura Tehnică, Bucureşti, 1968. 97 [SZA014] Szava, I., Galfi, B., Szava, T., Bógózi, B., Munteanu, R., Ambrus, C., : Modern

experimental approches on the schip/s structural elements. In Journal of Industrial Design and Engineering Graphics Papers of the International Conference on History and Tehnologz at Black sea region – ISTM 2014, Ovidius Universitz of Constanta, pp. 41-45.

98 [SZA014] Szava, I., Galfi, P. B., Szava, D. T., Bogozi, B., Munteanu, I. R., Ambrus, C. :A

POSSIBLE SOLUTION WITH PASSIVE PROTECTION STRUCTURAL RESISTANCE ELEMENTS TO CARGO SHIPS – International Conference on History and Presence in the Black Sea Region, ISTM, Constanta, September 2014, Jurnal BDI: journal of Industrial Design and Engineering Graphics (JIDEG), Volume 9, pgs. 41-44, 2014.

99 [SZAVAI] Szava, I., Vlase, S., Galfi, P. B., Ionescu, R. D., Ivănoiu, M., Munteanu, I. R.,

Ambrus, C., Peter, D. :TESTING DEVICE FOR EVALUATION OF THE ADHESIVES MECHANICAL CHARACTERISTICS – Supported by the Sectoral Operational Programme Human Resources Development (SOP HRD), ID – 134378, respectively 137070, financed from the European Social Fund and by the Romanian Government;

Page 68: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

65

100 [TEHN-H] http:// forări.ro/ execuţie - foraje /-Tehnologii de foraj. Foraj orizontal dirijat. Foraj orizontal percuţie.

101 [TOD976] Todoran, I., -Tratarea matematică a datelor experimentale, Editura Academiei,

Bucureşti, 1976. 102 [TOM079] Tomescu, M., Constantinescu, M., : Chimie şi coroziune , bucureşti, Editura

Didactică şi pedagocică, 1979 103 [TÓT007] Tóth, S., Molnár, L., Bisztray, S.: Gépelemek (Organe de maşini). In:

Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2007. 104 [TRA984] Trampe Broch, J., - Mechanical Vibration and Shock Measurements. Brüel &

Kjær, 1984. 105 [TRI005] Trindade, M.,Sampaio, R., - Active control of coupled axial and torsional drill-

string vibrations. In: Proceedings of COBEM, 18th International Congress of Mechanical Engineering, November 6-11, 2005, Ouro Preto, MG, Brasil.

106 [UPET-H] * * * Transportable Drilling Rig W 150-2DT-T - UPETROM 1 Mai Ploieşti. 107 [UTIL-H] http:// Test.mrxl.ro/ joomla/images/cursuri/uem/Cap.2 - Utilarea unei

sonde obişnuite, pentru funcţionarea în erupţie naturală. 108 [VLA007] Vlase, S.: Mecanică. Cinematica. Editura Infomarket Braşov, 2007. ISBN 978-

973-8204-96-6. 109 [VLA005] Vlase, S.: Mecanică. Dinamica. Editura Infomarket Braşov, 2005 ISBN 973-

8204 74-7. 110 [VLA006] Vlase, S.: Mecanică. Comutaţională Braşov,. Editura Infomarket Braşov, 2006

ISBN 973- 8204 75-5.

Page 69: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

66

REZUMAT

Obiectul prezentei lucrări este indisolubil legată de una din marile probleme ale societăţii umane: nevoia de acces la resurse energetice, în condiţiile unei eficienţe sporite.

Exploatarea hidrocarburilor prin intermediul echipamentelor mobile, montate pe autovehicule speciale cu dublu rol rezolvă în bună măsură problema enunţată.

Studiul teoretic şi experimental al transmisiei unui astfel de autovehicul echipat cu cutie sumatoare performantă şi fiabilă constituie obiectul major al lucrării, soluţia problemelor ridicate rezultând din studiul dinamic al regimurilor tranzitorii caracteristice instalaţiilor de foraj, care se suprapun solicitărilor dinamice induse în cutia sumatoare de motorul termic sau ansamblul de acţionare compus de două motoare termice.

Modelul matematic elaborat pentru descrierea solicitărilor dinamice satisface cerinţele tezei, iar ecuaţiile de mişcare ale sistemului determinate pe baza modelului odată soluţionate, ne dau răspunsul dinamic al sistemului, precum şi comportarea acestuia la vibraţii. A fost abordată şi problema influenţei procesului de coroziune asupra vibraţiilor elementelor transmisiilor vehiculelor purtătoare a instalaţiei de foraj, evidenţiind faptul că procesul de coroziune produce modificări majore în echipamentul tehnologic de foraj.

Verificarea experimentală a rezultatelor s-a efectuat prin utilizarea unei metode moderne de măsurare a mărimilor mecanice prin înregistrări video de mare fineţe, fiind confirmate astfel ipotezele din cadrul tezei. Cuvinte cheie: instalţii mobile de foraj, cutie sumatoare, vibraţii torsionale, solicitări aleatoare, sisteme mecanice cu simetrii. ABSTRACT

The purpose of this work is inextricably linked to one of the great problems of human society : the need for access to energy resources, in terms of a better efficiency . Exploitation of hydrocarbons through mobile drilling equipment , mounted on special vehicles with dual role, largely solve the stated problem . Theoretical and experimental study of a such vehicle equipped with powerful and reliable combiner transmission box is the major objectives of this work, the solution of problems resulting from the study of dynamic transient regime, characteristic for drilling rigs, overlapping on the dynamic stresses induced in the combiner transmission box by the heat engine or drive assembly consisting of two engines . The elaborate mathematical model to describe the dynamic stresses meet the requirement of thesis and the system motion equations, based on the elaborated model once solved , give us the dynamic response of the system and its vibration behavior . It was approached the question of influence of the corrosion process on vibration of transmission components of drilling rig carrying vehicles, highlighting that the corrosion process produces major changes in the drilling equipment.

Experimental verification of the results was performed by using modern methods for measuring mechanical quantities by high fineness video records, such assumptions were confirmed in the thesis. Keywords : mobile offshore drilling rig, combinertransmission box , torsional vibration, random loads, mechanical systems with symmetries

Page 70: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Pagina / - Curriculum vitae al Nume Prenume

Pentru mai multe informaţii despre Europass accesaţi pagina: http://europass.cedefop.europa.eu © Comunităţile Europene, 2003 20060628

67

Curriculum vitae Europass

Informaţii personale

Nume / Prenume AMBRUS, CAROL Adresă(e) B-dul 15 Noiembrie 92, sc.C, ap.15, Brasov, Romania

Telefon(oane) 0268 330 705; Mobil: 0722 277 356 Fax(uri) 0268 330 705

E-mail(uri) [email protected]

Data naşterii 15.12.1946

Locul de muncă vizat / Domeniul ocupaţional

Numele şi adresa angajatorului Perioada

Central Cereals SRL Harman Aprilie 2012 – Iulie 2014

Numele şi adresa angajatorului Perioada

Tristar Exim SRL Brasov Aprilie 2012 - Prezent

Numele şi adresa angajatorului

Institutia Prefectului – Prefectura Judetului Brasov

Perioada ianuarie 2010 - martie 2012 Funcţia sau postul ocupat Subprefect

Numele şi adresa angajatorului Tristar Exim SRL, Brasov Perioada Aprilie 2005 – aprilie 2009

Funcţia sau postul ocupat Director general si Presedinte CA Numele şi adresa angajatorului INAR SA –Institutul de Autovehicule Rutiere Brasov

Activităţi şi responsabilităţi principale cercetare stiintifica si proiectare componente si autovehicule rutiere Perioada Iunie 1991 – aprilie 2005

Funcţia sau postul ocupat Presedinte - director general Numele şi adresa angajatorului Tristar Exim SRL, str. De Mijloc 1, Brasov, Romania

Meridian Export-Import SRL, str. De Mijloc nr.1, Brasov, Romania Meridian Comert SRL, str. De Mijloc nr.1, Brasov, Romania Decorator SRL, str. Mica nr. 13 -15, Brasov, Romania Automat Ex BT, Homok u.69, Debrecen, Ungaria

Activităţi şi responsabilităţi principale - comert exterior, import si comercializare produse industriale, export masini si utilaje, piese de schimb pentru tractoare, camioane si masini agricole

Perioada Februarie 1978 – iunie 1991

Funcţia sau postul ocupat Sef sectie motoare, sef sectie coordonator, Sef serviciu tehnic

Numele şi adresa angajatorului UTB -Uzina de Tractoare Brasov Perioada August 1969 – februarie 1978

Funcţia sau postul ocupat Inginer proiectant Numele şi adresa angajatorului UTB - Uzina de Tractoare Brasov

Educaţie şi formare Perioada 1964 - 1969

Calificarea / diploma obţinută Diploma - licenta in inginerie mecanica, specialitate electromecanica Numele şi tipul instituţiei de învăţământ /

furnizorului de formare Institutul Politehnic Brasov, azi Universitatea Transilvania Brasov

Perioada 1998 - 2000 Calificarea / diploma obţinută Certificat de absolvire – specializare Comert Exterior

Numele şi tipul instituţiei de învăţământ / furnizorului de formare

INDE - Institutul pentru Dezvoltare Economica, Bucuresti , organizate de Camera de Comert si Industrie Brasov

Perioada 2001 - 2002 Calificarea / diploma obţinută Diploma absolvire - Programul „FUTURA”

Page 71: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Pagina / - Curriculum vitae al Nume Prenume

Pentru mai multe informaţii despre Europass accesaţi pagina: http://europass.cedefop.europa.eu © Comunităţile Europene, 2003 20060628

68

Numele şi tipul instituţiei de învăţământ / furnizorului de formare

Programul „Futura” finantat de Guvernul Guvernului Flandrei Orientale, Gent, Belgia

Perioada 2009 Calificarea / diploma obţinută Diploma absolvire - Manager Proiect

Numele şi tipul instituţiei de învăţământ / furnizorului de formare

Ministerul Muncii si Familiei, Ministerul Educatiei si cercetarii

Perioada 2010 Calificarea / diploma obţinută Diploma absolvire - Formator de formatori

Numele şi tipul instituţiei de învăţământ / furnizorului de formare

Ministerul Muncii si Familiei, Ministerul Educatiei si cercetarii

Perioada 2010 - 2011 Calificarea / diploma obţinută Functionar public de rang inalt

Numele şi tipul instituţiei de învăţământ / furnizorului de formare

Ministerul Administratiei si Internelor, Agentia Nationala a Functionarilor Publici

Perioada 2013 - prezent

Calificarea / diploma obţinută Studii doctorale

Numele şi tipul instituţiei de învăţământ / furnizorului de formare

Universitatea Transilvania Braşov

Alta activitati

Perioada Funcţia sau postul ocupat

PerioadaFuncţia sau postul ocupat

2006 - 2014 Membru al Colegiului de Conducere a Camerei de Comert si Industrie Brasov 2014 – Prezent Vicepresedinte al Camerei de Comert si Industrie Brasov

Numele şi adresa angajatorului Camera de Comert si Industrie Brasov

Perioada 2012- prezent

Numele şi adresa angajatorului Consiliul Judetean Brasov

Funcţia sau postul ocupat Consilier judetean (ales)

Limbi straine

Autoevaluare Înţelegere Vorbire Scriere Nivel european (*) Ascultare Citire Participare la

conversaţie Discurs oral Exprimare scrisă

engleza B1 B1 B2 B2 B2

franceza C1 C1 C1 C1 C1

italiana B2 C1 B2 B2 B2

Competenţe şi abilităţi sociale abilitati de comunicare

lucru in echipa

Competenţe şi aptitudini organizatorice Bun organizator si coordonator

Page 72: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Europass Curriculum Vitae

Personal information

First name(s) / Surname(s) AMBRUS, CAROL Address(es) B-dul 15 Noiembrie 92, sc.C, ap.15, Brasov, ROMANIA

Telephone(s) 268330705 Mobil: 0722277356

Fax(es) 268330705

E-mail

[email protected]

Date of birth 15 December 1946

Desired employment / Occupational field

Name and address of employer Period

Central Cereals SRL Harman April 2012 – July 2014

Occupation or position held General Manager

Name and address of employer Period

Tristar Exim SRL Brasov April 2012 - Today

Occupation or position held General Manager

Name and address of employer Period

Brasov County Council June 2012 - Today

Occupation or position held County Councillor (elected)

Name and address of employer Institution of Prefect, Prefectura Brasov

Period January 2010 – 2012

Occupation or position held Vice prefect (Vice Governor of Brasov County)

Period May 2009 - January 2010

Occupation or position held General Manager

Name and address of employer Tristar Exim Ltd. Co, Brasov

Period April 2005 – May 2009

Occupation or position held President and General Manager ( PDG )

Main activities and responsibilities Scientific research and design for road vehicles and components

Name and address of employer INAR – Research Institute for Road Vehicle, Brasov

Period June 1991 – April 2005

Occupation or position held General Manager

Name and address of employer Tristar Exim Ltd, str. De Mijloc 1, Brasov, Romania Meridian Export-Import Ltd, str. De Mijloc nr.1, Brasov, Romania Meridian Comert Ltd, str. De Mijloc nr.1, Brasov, Romania Decorator Ltd, str. Mica nr. 13 -15, Brasov, Romania AutomatEx BT, Homok u.69, Debrecen, Hungary

Period February 1978 –June1991

Occupation or position held Chief of Engines department, Chief of Technical Department, Engines Plant Director

Name and address of employer UTB – Tractor Plant Brasov

Period August 1969 – February 1978

Page /2 - Curriculum vitae of Surname(s) First name(s)

For more information on Europass go to http://europass.cedefop.europa.eu © European Union, 2004-2010 24082010

69

Page 73: Universitatea ”Transilvania” din Braşovold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2015/AmbrusCarol.pdfministerul educatiei si cercetĂrii ŞtiinŢifice universitatea

Page /2 - Curriculum vitae of Surname(s) First name(s)

For more information on Europass go to http://europass.cedefop.europa.eu © European Union, 2004-2010 24082010

70

Occupation or position held Designer (engineering)

Name and address of employer UTB – Tractor Plant Brasov

Education and training

Period 1964 - 1969

Title of qualification awarded Diploma – Mechanical Engineering, Electro-mechanics speciality

Name and type of organisation providing education and training

“Transilvania” University Brasov

Period 1998 - 2000

Title of qualification awarded Certificate - Basics of International Trade , Foreign Trade – International Trade Regulations

Name and type of organisation providing education and training

“INDE” - Institute for Economic Development, Bucharest

Period 2001 - 2002

Title of qualification awarded Diploma - Program „FUTURA”, Gent, Belgium, financed by the East Flemish Government

Principal subjects/occupational skills covered

Management of private companies

Period 2009

Title of qualification awarded Diploma - Project Manager, Management of investment projects

Name and type of organization providing education and training

Ministry of Labor, Family and Social Protection and Ministry of Education, Research, Youth and Sport

Period 2010

Title of qualification awarded Diploma – Trainer of trainers, Preparing of trainers for different activities

Name and type of organization providing education and training

Ministry of Labor, Family and Social Protection and Ministry of Education, Research and Innovation

Period 2011

Title of qualification awarded Diploma – Senior public official

Name and type of organization providing education and training

Ministry of Administration and Internal Affairs and National Agency of Public Officials

Period 2013 - today

Principal subjects/occupational skills covered

Doctoral studies

Name and type of organization providing education and training

“Transilvania” University Brasov

Personal skills and competences

Self-assessment Understanding Speaking Writing European level (*) Listening Reading Spoken interaction Spoken production

English B1 B1 B2 B2 B2

French C1 C1 C1 C1 C1

Italian B2 C1 B2 B2 B2

Social skills and competences - good communication skills - team working skil

Organisational skills and competences - good organizational and leadership skills