TEHNOLOGIA INTRETINERII SI REPARARII PIESELOR SUDATE - LABORATOR

1. Dragoş PARASCHIV
Ionel SÂRBU Lucian TĂBĂCARU
TEHNOLOGIA
INTRETINERII SI REPARĂRII
PIESELOR SUDATE
Indrumar de laborator
CATEDRA TCM
IAŞI-2010
1

2. CUPRINS
Norme de tehnica securităţii muncii 3
Lucrarea nr. 1: Recondiţionarea pieselor cu degradări
prin sudare oxiacetilenică 5
Lucrarea nr. 2: Recondiţionarea prin sudare electrică 9
Lucrarea nr. 3: Recondiţionarea prin metalizare 15
Lucrarea nr. 4: Recondiţionarea pieselor prin deformări
plastice 20
Lucrarea nr. 5: Incărcarea prin acoperiri galvanice. Cromarea 25
Lucrarea nr. 6: Acoperiri galvanice de protecţie.
Cuprarea. Nichelarea. Zincarea 31
Lucrarea nr.7:Deformatii de contact la imbinari plane 35
Lucrarea nr. 8 : Recondiţionarea suprafeţelor
cilindrice concentrice şi excentrice 41
Lucrarea nr. 9: Recondiţionarea arborilor netezi
şi în trepte prin rectificare 48
Lucrarea nr. 10: Vibronetezirea suprafeţelor exterioare
şi interioare 68
Lucrarea nr. 11: Echilibrarea dinamică 72
2

3. NORME DE PROTECŢIA MUNCII, PREVENIREA ŞI
STINGEREA INCENDIILOR
1. Baza de întocmire şi domeniul de aplicare
Normele de protecţia muncii s-au întocmit pe baza legii nr. 5/19 (cu
modificările ulterioare) şi a normelor republicane de protecţia muncii, modificate
prin Ordin nr. 110/19 al Ministerului Muncii şi nr. 39/19 a Ministerul Sănătăţii şi se
aplică conform Ordinului Ministerului Construcţiei de Maşini nr. 97/19 .
Aplicarea prezentelor norme de protecţie a muncii este obligatorie pentru
toate unităţile din economie avînd activităţi cu specific de construcţii şi reparare de
maşini.
Normele de prevenire şi stingerea incendiilor au în vedere dispoziţiile
Decretului nr. 232/19, adresa Comandamentului pompierilor din Ministerul de
Interne nr. 31106/19, fiind stipulate în Decretul nr. 469/19 privind organizarea şi
funcţionarea Ministerului Educaţiei Naţionale, modificat cu Decretul nr. 125/19 şi în
Hotărârea Biroului Executiv al Consiliului de Conducere al Ministerului Educaţiei
Naţionale din 30 iulie 1975.
2. Instrucţiuni cu caracter general
Intrarea în laborator în vederea efectuării lucrărilor practice se face num ai
cu echipament de protecţie.
Hainele vor fi încheiate, strînse pe corp şi părul legat.
Punerea în funcţiune a utilajelor se face numai în prezenţa personalului de
laborator.
Desfăşurarea lucrării se urmăreşte cu atenţie evitându-se discuţiile cu
colegii.
Piesele şi materialele se vor depozita în afara căilor de acces, în locuri
destinate special acestui scop.
Prezenţa defecţiunilor la utilajele în funcţiune va 11 adusă la cunoştinţă
imediat personalului de laborator, iar utilajul scos de sub tensiune.
Efectuarea determinărilor practice se va face pe rând de către un singur
student pentru a evita suprapunerile de comenzi.
Manevrarea pieselor în vederea instalării se face numai cu maşina sau
utilajul în stare oprită.
Este interzisă cu desăvârşire depanarea instalaţiilor electrice de orice fel.
3

4. în pauzele de lucru, cleştele portelectrod trebuie agăţat de un suport izolant,
evitându-se scurtcircuitul sursei de alimentare.
Cablul de masă va fi racordat direct la piesă prin intermediul unor cleme de
strângere, suprafaţa de contact Fiind curată.
Sudarea se va face după paravane de protecţie, lipsa acestora obligă sudorul
să avertizeze persoanele din jur.
. 5. Instrucţiuni pentru acoperiri metalice
Instalaţiile care produc degajări de gaze nocive vor fi prevăzute cu ventilaţie
forţată.
Manipularea substanţelor se va face cu mâinile protejate sau folosind
recipiente adecvate.
Băile de acoperiri galvanice vor fi amplasate corespunzător pentru accesul
comod. încălzirea electrică a acestora obligă legarea lor la pământ.
La prepararea băilor se va ţine cont de proprietăţile şi reacţiile posibile ale
substanţelor respective.
La diluarea acizilor se va ţine cont de reacţiile exoterme posibile.
Diluarea acidului sulfuric (H2S04) se face prin turnarea în vână subţire şi sub
agitarea puternică a acidului în apă. Amestecul acizilor se face turnând pe cel mai
concentrat în cel mai diluat.
Diluarea cu reacţie exotermă se va face numai în vase incasabile la şocuri
termice.
La decapări în acid sulfuric (H2S04) nu se vor admite impurităţi de arsen
care pot provoca accidente prin degajare de hidrogen arseniat (substanţă extrem de
toxică).
Este obligatorie prezenţa a cel puţin doi operatori în zona de lucru pentru
acordarea ajutorului în caz de accident.
La exploatarea băilor de cianuri se vor lua măsuri pentru a se împiedica
inhalarea gazelor degajate de aceste băi sau contactul substanţelor cu pielea.
Golirea băilor se face în recipiente destinate special.
Apele de spălare vor fi dirijate în bazine de decantare speciale, fiind
interzisă deversarea lor în canalele comune.
Anozii scoşi din uz înainte de evacuarea lor în atelier vor fi neutralizaţi şi
uscaţi.
Se vor evita stropirile cu soluţiile manevrate.
La băile alcaline care formează spumă, există pericolul acumulării de
hidrogen şi oxigen, care pot forma un amestec exploziv.
4

5. LUCRAREA NR. 1
RECONDIŢIONAREA PIESELOR CU DEGRADĂRI
PRIN SUDARE OXIACETILENICĂ
1. Scopul lucrării
Lucrarea prezintă modul de pregătire a locului degradării în vederea aplicării
sudurii oxiacetilenice şi parametrii necesari la aplicarea procedeului amintit.
2. Consideraţii teoretice
Unul dintre procedele larg utilizate la recondiţionarea pieselor cu degradări
sub formă de fisuri sau ruperi o constituie sudarea, pentru multiple avantaje pe care
le are.
Din punct de vedere al unor particularităţi în tehnologia de recondiţionare
prin sudare, degradările menţionate mai sus se împart în:
- fisuri nepătrunse, cu adâncime mică, de până la 0,4 din grosimea secţiunii;
- fisuri largi, pătrunse, care prezintă îndepărtări ale marginilor cu peste 15
mm;
- ruperea piesei în bucăţi.
Principial, procedeul de recondiţionare prin sudare a pieselor cu fisuri
constă în îndepărtarea, prin prelucrare mecanică, a materialului din zona fisurii şi
completarea spaţiului gol, astfel creat, cu material depus prin sudare, în cazul
fisurilor nepătrunse sau a celor înguste, sau sudarea unui petic, în cazul fisurilor
largi.
Verificarea piesei, are în acest caz drept scop principal punerea în evidenţă
(identificarea) a fisurii şi determinarea lungimii şi adâncimii acesteia. Metodele
obişnuite de punere în evidenţă a fisurii sunt cu lichide penetrante (petrol, ulei etc.)
sau prin defectoscopie, metode cunoscute de la tehnica sudării. Pentru stabilirea
adâncimii fisurii se prelucrează, în zona fisurată, câteva găuri de adâncimi diferite,
cu burghiul de 4-10 mm diametru, în funcţie de grosimea materialului.
Prelucrarea mecanică prealabilă. Pentru a rezulta o recondiţionare de bună
calitate trebuie îndepărtată zona de fisuri, atât pe lungime cât şi în adâncimea ei,
deoarece orice urmă constituie o amorsa care ulterior se dezvoltă conducând la
degradarea prematură a piesei şi chiar la accidente în exploatare (avarii).
înlăturarea fisurii se face prin mai multe prelucrări, funcţie de felul fisurii.
Astfel, fisurile nepătrunse, cu adâncime mică, se înlătură prin:
- găurirea materialului la capetele fisurii, pe o adâncime care să depăşească
cu 2-3 mm adâncimea fisurii (stoparea fisurii), cu un burghiu de 4-10 mm diametru,
astfel încât cel puţin jumătate din gaură să fie în material sănătos;
5

6. Pentru fisurile largi (fig. 3) se pregăteşte un petic de dimensiuni
corespunzătoare spaţiului rezultat după decupare, având conturul pregătit la
geometria corespunzătoare zonei pregătite. Se centrează peticul, se prinde în puncte
şi se sudează (fig. 4), rezultând o îmbinare cap la cap.
Prelucrarea mecanică ce se execută după
sudare urmăreşte nivelarea sudurii în planul
suprafeţei piesei.
Sudarea oxiaceîilenica. Gazul cel mai utilizat
Fig. 4. Sudarea peticului pentru acest gen de sudură este acetilena, care degajă
în zona fisurată: l-peretele cea mai mare cantitate de căldură în comparaţie cu
piesei; hidrogenul, gazele de ţiţei etc. El se obţine cu ajutorul
unor generatoare ce pot fi: cu carbid în apă, cu apa peste carbid şi prin contact.
Ultimul tip este mai des folosit la noi (fig. 5, în care: l-rezervor; 2-plutitor; 3-clopot;
4-coş de carbid; 5,6,7-ţevi; 8-spaţiul plutitorului; 9-epurator; 10-ţeavă; 1 l-supapă de
siguranţă; 12-robinet; 13-tijă; 14-vas pentru reziduri; 15-piuliţă; 16-arzător) şi
funcţionează prin cufundarea periodică a carbidului în apă. Presiunea de lucru este
de 400 mm H20 iar încărcarea de carbid de 5 kg, obţinându-se debitul de 3500 l/h.
Fig. 5. Generator de acetilena CD-11
6

7. deplasarea arzătorului în zig-zag sau în spirală. înclinaţia arzătorului faţă de axa
cusăturii este cu atât mai mare cu cât grosimea piesei este mai mare (fig. 9). La
începerea unei cusături, unghiul a va avea valori maxime, 80-90°, iar după formarea
băii, valoarea lui va scădea treptat până la o valoare corespunzătoare grosimii
pieselor de sudat.
Când se sudează piese cu grosimi diferite, debitul arzătorului se stabileşte în
funcţie de grosimea cea mai mare. El are valorile maxime, pentru fiecare milimetru
din grosimea piesei, de 150 l/h la sudarea pe dreapta şi de 120 l/h la
sudarea pe stânga.
Viteza de sudare se calculează cu relaţia:
K (1)
v= — [mm/min]
în care: g este grosimea piesei de sudat, în mm;
K - coeficient cu valoarea K = 12, la sudarea pe stânga şi K
15 la sudarea pe dreapta.
Diametrul sârmei de adaos se stabileşte conform relaţiei:
(2)
d= — +s [mm] 2
în care: s este un coeficient egal cu 1 mm pentru sudarea pe stânga şi cu 2 mm, pentru
sudarea pe dreapta.
Parametrii de lucru pentru sudarea
diferitelor materiale sunt prezentaţi în tabelul 1.
3. Maşini, aparate, materiale
- Generator acetilenă;
- maşină de găurit portabilă;
- polizor portabil;
- cuptor pentru încălzire;
- termostat;
- vergele de adaos; Fig.9 Unghiurile de înclinare
- trusă pentru sudare oxiacetilenică;
ale arzătorului
- bloc motor;
- şubler.
4. Modul de lucru
în vederea aplicării procedeului de recondiţionare cu ajutorul flăcării
oxiacetilenice se pregăteşte generatorul prin introducerea unei cantităţi de carbid în
suportul acestuia şi imersarea suportului în apa din bazinul principal.
7

8. :
.
Se montează furtunurile de legătură de la generator la aparatul de sudură. Sudarea
oxiacetilenică a blocului motor fisurat se execută respectând următoarele etape:
- se pregăteşte locul sudării prin teşirea fisurii la 45 - 50° pe o lungime
depăşind cu 15-20 mm lungimea fisurii executându-se în capete câte o gaură de 5-6
mm în diametru;
- blocul se încălzeşte în cuptor în două etape: la început până la 200-250° se
încălzeşte cu viteza de 500-600° C/h, iar apoi cu viteza de 1500° C/h până la
temperatura de 600-700°C;
- blocul astfel pregătit se scoate din cuptor şi se introduce în termostat sau se
aşează pe o placă de azbest acoperindu-se cu o cutie de tablă căptuşită cu azbest,
având o fantă în dreptul fisurii pentru a se putea realiza sudarea;
- după terminarea sudării blocul motor se introduce în cuptor (dacă durata
sudării a fost mai mare de 15 minute) şi se încălzeşte până la 600-700°C, lăsându-se
să se răcească încet;
- după răcire se prelucrează sudura şi se face proba hidraulică.
Sudarea fisurilor între cilindri pe suprafaţa de asamblare a blocului cu
chiulasa se face numai oxiacetilenic.
Se trag concluzii privind folosirea sudurii oxiacetilenice la recondiţionarea
pieselor degradate.
BIBLIOGRAFIE
1. Raşeev D.D.: Tehnologia fabricării şi reparării utilajului tehnologic,
Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1984;
2. Zamfir Manolache: Fabricarea şi repararea utilajului chimic, Institutul
Politehnic Bucureşti, 1982;
3.1.D. Cebotărescu, Dr. Paraschiv: Repararea şi întreţinerea utilajelor din
industria alimentară. Ed. Universitas, Chişinău, 1993.
8

9. LUCRAREA NR. 2
RECONDIŢIONAREA PRIN SUDARE ELECTRICĂ
1. Scopul lucrării
Lucrarea prezintă modalităţile de încărcare şi reparare a pieselor degradate
parţial sau total aplicând procedeul sudurii electrice.
2. Consideraţii teoretice
Una dintre metodele rapide şi eficiente de recondiţionare a inelelor cu
degradări superficiale o reprezintă încărcarea prin sudare, care constă în sudarea
succesivă de straturi de metal topit pe suprafaţa uzată, până la formarea unui strat
uniform, de grosime necesară.
în procesul de încărcare prin sudare se topeşte atât metalul de adaos cât şi
stratul superficial al metalului de bază, realizându-se astfel o îmbinare strânsă, prin
contopirea celor două metode în stare topită. Aceasta constituie deosebirea
principală a metodei de încărcare prin sudare faţă de metoda de încărcare prin
metalizare.
Recondiţionarea prin încărcare cu straturi depuse prin sudare are
următoarele avantaje:
- participarea secţiunii integrale a piesei recondiţionate la prelucrarea
solicitărilor şi deci, restabilirea, nu numai a formei, ci şi a rezistenţei nominale a
piesei;
- posibilitatea realizării recondiţionării fără utilaj special şi cu forţele
existente în atelierul de reparaţii, în secţia de sudare;
- posibilitatea obţinerii unui strat extrem de rezistent la uzare, folosind
pentru depunere un metal corespunzător;
- volum de muncă redus la pregătirea suprafeţei, în comparaţie cu
metalizarea, deoarece sunt excluse prelucrările mecanice preliminare.
Dezavantajele metodei de încărcare prin sudare sunt:
- încălzirea puternică şi neuniformă a piesei, care crează premise pentru
deformarea piesei, necesitând măsuri specialiale pentru reducerea deformaţiilor;
- apariţia unor tensiuni interioare caracteristice procesului de sudare, cu
urmările posibile ce decurg din acestea.
Pentru încărcarea prin sudare a suprafeţelor uzate, se parcurge următorul
itinerariu tehnologic: l-verificarea piesei degradate; 2-pregătirea piesei pentru
încărcare; 3-preîncălzirea piesei (dacă este cazul); 4-încărcarea prin sudare;
5-tratament termic; 6-prelucrarea mecanică finală; 7-control tehnic de calitate final.
1. Verificarea piesei. Problemele operaţiei de verificare a piesei degradate
sunt similare tuturor procedeelor de recondiţionare, astfel încât rămân valabile
indicaţiile date în paragraful referitor la verificare.
9

10. După depunerea completă a unui strat elementar, tot procesul se reia până la
obţinerea stratului de grosime necesară.
Suprafeţele plane extinse, se încarcă prin sudare, utilizând electrozi
lamelari, care dau productivitate ridicată şi o calitate bună a stratului depus.
în toate cazurile de încărcare prin sudare, piesa se aşează liber la un capăt,
pentru a se elimina deformaţiile împiedicate care produc tensiuni interne puternice.
5. Tratamentul termic. Se aplică în scopul reducerii tensiunilor interne şi
pentru îmbunătăţirea structurii materialului depus, tehnica operaţiei fiind aceeaşi cu
cea de la îmbinările prin sudare.
6. Prelucrarea mecanică finală. Deoarece stratul depus prin sudare rezultă
cu neuniformităţi şi abateri dimensionale relativ mari, pentru a realiza precizia
dimensională, de formă şi de rugozitate, suprafaţa încărcată se supune prelucrărilor
mecanice prin aşchiere. de regulă, suprafeţele cilindrice se degroşează şi se
semifinisează după care se rectifică,
Prelucrarea suprafeţelor încărcate prin sudare prezintă o serie de dificultăţi,
atât datorită durităţii ridicate a stratului depus, mai ales în cazul încărcării prin
metoda cu arc electric, cât şi datorită neuniformităţii adaosului de prelucrare, rămas
după încărcare. Piesele recoapte sau normalizate după sudare, se pot prelucra relativ
uşor prin toate procedeele de aşchiere obişnuite. în schimb, cele netratate termic, se
prelucrează greu, utilizându-se în general discuri abrazive. La prelucrarea de
degroşare se constată un recul puternic şi vibraţii date de şocurile discului abraziv pe
suprafaţa denivelată a suprafeţei încărcate prin sudare.
7. Controlul tehnic de calitate. Piesa, după încărcare şi prelucrare se
verifică, controlul având următoarele obiective:
- controlul încărcării prin sudare;
- gradul de deformare al piesei în procesul încărcării;
- precizia dimensională, de formă, de rugozitate etc.
La încărcarea prin sudare pot apare aceleaşi defecte ce apar în mod frecvent
la operaţiile de sudare ca: aderenţă insuficientă între metalul depus şi cel de bază,
străpungerea metalului de bază, fisuri, depuneri neregulate pe înălţime, porozitate
etc. Modul de verificare este cel de la tehnica sudării.
Gradul de deformare a piesei se verifică imediat după încărcare, astfel încât
dacă este necesar piesa se supune mai întâi unei operaţii de îndreptare. Precizia
dimensională, de formă, de rugozitate, duritate etc. se verifică în modul cunoscut, ca
şi pentru o piesă nouă.
în cazul ruperii piesei în bucăţi, procedeul universal de recondiţionare este
sudarea, procedeul constând în asamblarea prin sudare a bucăţilor respective, sau a
părţii principale a piesei cu alte porţiuni executate din nou. Prin acest procedeu se pot
recondiţiona adesea arborii rupţi sau fisuraţi transversal pe adâncime mare şi alte
piesei importante, al căror cost de execuţie din nou este fireşte mare şi cu ciclu de
fabricaţie larg.
10

11. -----------
/ 2 i T, Diametrul electrodului se alege în funcţie
de grosimea piesei de sudat, de forma,
dimensiunile şi poziţia în spaţiu a cusăturii.
Alegerea corectă a diametrului electrodului
împiedică răcirea prea rapidă a băii de metal,
evitând, în acelaşi timp, pericolul străpungerii prin
topire a metalului de bază. Valorile diametrului, în
Fig. 4. Schema sudării manuale cu funcţie de grosimea pieselor de sudat, sunt date în
arc electric: l-sursă de curent; tabelul l.
2-conductori; 3-piesa de sudat;
4-portelectrod; 5-electrod
Tabelul 1
Mărimea diametrului electrodului
s, mm 1-2 3-4 5-10 10
de, mm 1,5-2,5 2,5-4 3,25-6 3,25-8
La depunerea primului strat (la rădăcină), electrodul nu trebuie să aibă
diametrul mai mare de 3,25 mm, pentru a asigura pătrunderea corectă a cusăturii.
Următoarele straturi pot fi depuse cu electrozi cu diametrul mai mare, corespunzător
grosimii pieselor. în cazul executării sudurilor verticale sau pe plafon, se recomandă
ca diametrul electrodului să nu depăşească 4 mm, pentru evitarea scurgerii unei
cantităţi mari din baia de metal. Electrozii pot fi cu înveliş acid (A), bazic (B),
celulozic (C), oxidant (O), rutilic (R), titanic (T) - STAS 1126-96, STAS
1125/1-2-96 şi 1125/3...6-96.
Intensitatea curentului de sudare depinde de diametrul electrodului, de felul
îmbinării şi de poziţia de lucru şi se calculează cu relaţia I5=5de (d +5) . Un
curent cu intensitate prea mare poate duce la încălzirea excesivă a miezului
electrodului, accelerarea topirii acestuia şi la depunerea de metal fără pătrunderea
corespunzătoare. în unele cazuri poate produce străpungerea metalului de bază.
Datorită temperaturilor înalte pe care le dezvoltă un curent prea mare, baia de metal se
încălzeşte puternic şi creşte solubilitatea gazelor în metalul topit, cauză principală a
formării porozităţii şi suflurilor în cusătură.
Se recomandă ca, în cazul sudării pe verticală sau pe plafon, intensitatea
curentului să fie cu 10... 15% mai mică decât sudarea pe orizontală.
Lungimea arcului are mare importanţă în asigurarea stabilităţii acestuia. Se
recomandă ca lungimea arcului să fie minimă pentru ca pierderea de căldură, datorită
radiaţiei, să fie cât mai mică. Prin scurtarea arcului se micşorează şi influenţa
nefavorabilă a aerului atmosferic asupra băii de metal şi se reduc pierderile prin
ardere. Sudarea cu arc scurt asigură obţinerea unei suprafeţe mai regulate a
cordonului, precum şi o pătrundere corespunzătoare.
11

12. Pe lângă aceste avantaje, sudarea automată sub strat de flux prezintă şi unele
dezavantaje şi anume: nu se pot executa suduri de poziţie; exigenţe mărite faţă de
calitatea metalului de bază, în special la sudarea oţelurilor cu conţinut ridicat de
carbon.
în tabelul 2 sunt prezentate câteva date comparative între sudarea manuală
cu electrozi înveliţi şi sudarea automată sub strat de flux.
Tabelul 2
Parametrii de sudare
Mărimea Sudarea cu:
electrozi înveliţi arc acoperit
Densitatea de curent (A/mm2) 4-25 25-200
Coeficientul de topire (g/Ah) Consum 7-15 9-25
specific de energie electrică e (kWh/kg 3,2-3,6 2,5-3
electrod topit) Coeficientul de stropire 0,17 0,07
Fluxuri folosite la sudarea automata. Fluxul este un material granular ce se
depune deasupra arcului electric şi în lungul cordonului de sudură şi îndeplineşte
următoarele: protejează baia de metal împotriva acţiunii oxigenului şi azotului din
aer; izolează termic arcul electric şi baia de metal; absoarbe gazele nocive produse de
arcul electric; stabilizează arcul electric; reglează conţinutul băii în elemente de
aliere.
Fluxurile folosite la sudarea automată şi semiautomata se clasifică din mai
multe puncte de vedere:
- după compoziţia chimică: fluxuri pe bază de silicaţi (de mangan, calciu şi
magneziu) şi fluxuri formate pe bază de fluoruri;
- după destinaţie: fluxuri pentru sudarea oţelurilor cu conţinut redus de
carbon, fluxuri pentru sudarea oţelurilor slab şi bogat aliate şi fluxuri pentru sudarea
metalelor neferoase;
- după procedeul de sudare: fluxuri pentru sudarea automată cu arc acoperit şi
fluxuri pentru sudarea sub baie de zgură;
- după modul de preparare: fluxuri topite şi fluxuri ceramice.
în funcţie de masa specifică y, fluxurile pot fi cu aspect sticlos (y > 1
kg/dm3) sau fluxuri poroase (y < 1 kg/dm3).
c. Sudarea electrică în mediu de gaz protector
Sudarea în mediu de gaz protector constă în trimiterea unui jet de gaz în jurul
arcului electric, cu scopul de a proteja capătul incandescent al electrodului, picăturile
de metal ce se desprind din acesta, precum şi baia de metal împotriva efectului
dăunător al gazelor rezultate prin disocierea aerului.
12

13. Căldura rezultată prin asocierea hidrogenului topeşte, în zona de sudare, piesele de
sudat 2, precum şi metalul (vergeaua) de adaos 3, formând baia de metal. La sudarea pieselor
subţiri nu se foloseşte metal de adaos.
Dacă se folosesc electrozi cu diametrul de 1...3 mm, atunci aceştia sunt situaţi în
acelaşi plan vertical (fig. 7). în cazul folosirii electrozilor cu diametrul de 2...3 mm, pentru a
mări efectul arcului, aceştia sunt aşezaţi în plane verticale diferite (fig. 7 b), astfel încât arcul
electric ce se formează între ei, are formă de S.
în fig. 8 se arată modul de lucru şi formare a cordonului de sudură în zonele
specificate în jurul arcului electric.
La amorsarea arcului, electrozii se scurtcircuitează. După ce arcul s-a format, cei
doi electrozi se îndepărtează şi în acel moment se deschide robinetul de alimentare cu
hidrogen.
Intensitatea curentului de sudare se alege în funcţie de diametrul vergelei
materialului de adaos conform datelor din fig. 9. în tabelul 3 sunt date indicaţii în legătură cu
valorile unor parametrii ai regimului de sudare, la îmbinări cap la cap.
IsCA3
150-
100
daLmci]
50 -l
Fig. 9. Alegerea
curentului de sudare L în funcţie de
diametrul vergelei, la sudarea arcatorn
Fig. 8. Sudarea arcatom (ansamblu): l-zona de
disociere; 2-zona de asociere; 3-zona de ardere a
hidrogenului nedisociat
Tabelul 3
Parametrii la sudarea tablelor
Grosi- Deschide- Diametrul Intensitatea Numărul
mea ta- Forma sudurii rea ros- electrodului curentului, stratu-
blei, s tului, mm de wolfram, I,,A rilor
nun mm
1-1,5 cap la cap 0 1,5 17-22 1
'2-3 cap la cap 0,5 i,5 22-28 1
3-5 muchiile superioare teşite la 90° 1-2 1,5 sau 2 28-35 1
5-8 în V cu unghi de 90° 1-2 2 sau 3 35-44 1-2
8-12 în V cu unghi de 70° 2 3 45-55 2-3
12-20 în V cu unghi de 60° 3 5 50-79 3-4
Procedeul de sudare arcatom se poate folosi la sudarea oţelurilor slab aliate,
13

14. piesei (fig. 11). Sudarea se face cu curent continuu sau alternativ, folosindu-se
regimul de sudare dat în tabelul 4.
Piesele de dimensiuni mici ( 3 - 1 0 mm) cu fisuri închise se sudează pe
porţiuni scurte, într-o anumită ordine lăsând piesa să se răcească după fiecare
porţiune sudată. Pentru a preîntâmpina extinderea fisurii, se sudează mai întâi
capetele fisurii, apoi se trece la sudarea acesteia.
în funcţie de grosimea piesei, numărul cordoanelor laterale variază. Pentru
preîntâmpinarea fisurării locului sudat din cauza tensiunilor interne, înainte de
sudare, piesa se introduce în apă încălzită la 60-70cC până la nivelul fisurării.
Tabelul 4
Grosimea Diametrul Intensitatea Lungimea porţiunii sudate Lungimea cusăturii
materialului, electrod, curentului, A iară întrerupere, mm peste capetele fisurii,
mm mm mm
3-10 Peste 3-5 80-160 15-25 5-10
10 5-6 160-350 25-60 10-20
5. Rezultate experimentale
- Se urmăreşte practic depunerea unor cordoane de sudură cât mai uniform
prin păstrarea constantă a vitezei de sudare şi a lungimii arcului electric.
- Se va urmări calitatea cordoanelor de sudură depuse şi polizate în scopul
vizualizării prezenţei neuniformităţilor şi a porilor de sudură.
- Se face controlul hidraulic al zonei sudate prin montarea blocului pe un
stand hidraulic în vederea verificării etanşeităţii.
- Se trag concluzii asupra metodei de recondiţionare aplicate.
BIBLIOGRAFIE
1. Raşeev D.D.: Tehnologia fabrlca.ru şi reparării utilajului tehnologic,
Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983;
2. Zamfir Manolache: Fabricarea, repararea şi întreţinerea utilajului
tehnologic, Institutul Politehnic Bucureşti, 1982;
3.1.D. Cebotărescu, Dr. Paraschiv: întreţinerea şi repararea utilajelor. Ed.
Universitas, Chişinău, 1994.
-
14

15. LUCRAREA NR. 3
RECONDIŢIONAREA PRIN METALIZARE
■
1. Scopul lucrării
Lucrarea îşi propune să familiarizeze studenţii cu tehnologia de
metalizare, cu aparatele de metalizare electric şi oxihidric şi cu instalaţiile
adaptate pe strung.
2. Consideraţii teoretice
încărcarea (depunerea) prin pulverizarea pe suprafaţa piesei, a unui metal în
stare topită, sub formă de jet, cu aer comprimat sau alt gaz, se numeşte metalizare.
Acest procedeu constituie una din metodele cele mai moderne de
economisire a materialelor metalice scumpe utilizate în industria constructoare de
maşini. Există trei direcţii principale ce duc la economisirea unor metale scumpe
scumpe prin utilizarea acestei tehnologii:
- acoperirea suprafeţelor supuse intens la uzură cu un strat de metal
protector;
- reducerea la maximum a rebuturilor prin încărcarea suprafeţelor prelucrate
la dimensiuni mai mici decât cele prevăzute în desenul de execuţie;
- recondiţionarea pieselor uzate pe suprafeţe relativ reduse.
Metalizarea (prin pulverizare) îşi are originea în experimentele şi invenţia
elveţianului Max Ulrich Schoop din anul 1910.
Până astăzi, procedeul a fost perfecţionat continuu, cunoscându-se la ora
actuală aprozimativ 20 de procedee de metalizare. Cele mai utilizate sunt:
- metalizarea oxiacetilenică;
- metalizarea cu arc electric; ■
- metalizarea cu arc electric sub strat de flux;
- metalizarea cu ajutorul curenţilor IF;
- metalizarea cu jet de plasmă;
- metalizarea prin vibrocontact.
Metalizarea se efectuează cu instalaţii speciale compuse din dispozitiv de
încălzire şi topire a metalului, dispozitiv de pulverizare a topiturii, din mecanismul
de alimentare cu metal ce urmează a fi topit şi dispozitive auxiliare. Picăturile de
metal topit, antrenate de jetul de gaz comprimat, se orientează spre suprafaţa de
recondiţionat, lovindu-se de ea şi aderă puternic la suprafaţa respectivă (fig. 1).
Drumul de la orificiul de pulverizare la suprafaţa piesei durează fracţiuni de
secundă, deoarece viteza particulelor este de 120-200 m/s, iar distanţa de la orificiul
15

16. Stratul depus este friabil, se rupe uşor la întindere, alungirea relativă fiind
aproape nulă, în schimb rezistenţa la compresiune este foarte mare şi anume de cea
IO3 MPa. Astfel calculul de rezistenţă se face luând în calcul numai dimensiunile
materialului de bază cu excepţia cazului in care suprafaţa metalizată este supusă
numai la compresiune.
Recondiţionarea unor piese uzate prin metalizare impun un proces
tehnologic format din următoarele operaţii importante:
a - verificarea piesei degradate;
b - pregătirea suprafeţei piesei pentru metalizare;
c - depunerea stratului de adaos (metalizare propriu-zisă);
d - prelucrarea mecanică după metalizare;
e - control tehnic final.
a) Verificarea piesei degradate se face pe baza constatărilor şi pe baza
măsurărilor efectuate. Se stabileşte grosimea stratului ce urmează a fi depus:
S^h1+u+h2
unde: h, este adâncimea prelucrată anterior metalizării; u -
uzura;
h2 - adâncimea de material ce se îndepărtează după metalizarea
propriu-zisă.
Se impune ca grosimea remanentă să fie (h,+u) > 0,3 mm.
b) Pregătirea suprafeţei piesei de metalizat se face prin prelucrări mecanice,
având ca scop pe de o parte, realizarea formei corecte a suprafeţei, şi pe de altă
parte curăţirea suprafeţei şi realizarea pe ea a unor profiluri şi asperităţi pentru
asigurarea şi mărirea aderenţei stratului depus.
Obţinerea rugozităţii suprafeţei se face prin sablare, prin procedee electrice,
prin prelucrări de aşchiere sau prin aplicarea unui strat intermediar de metal,
pulverizat.
Sablarea este cea mai eficace, ea realizând simultan atât asperizarea cât şi
curăţirea suprafeţei, cu productivitate ridicată.
Procedeul aplicării unui strat intermediar de metal pulverizat dă rezultate
bune în special când se pulverizează molibdenul, deoarece oxidul de molibden
format în procesul metalizării se volatilizează la temperaturi relativ mici (750 °C),
particulele de Mo ajung pe suprafaţa piesei fără oxid, difuzează în masa metalului,
formând un strat intermediar puternic oxidant şi cu o rugozitate pentru următorul
strat.
Se recomandă ca, după efectuarea prelucrărilor pentru pregătirea suprafeţei,
până la metalizare să nu treacă mai mult de 3 ore, pentru evitarea oxidării suprafeţei
pregătite. Dacă acest timp se depăşeşte, atunci este necesară curăţirea imediat
înaintea metalizării, prin sablare, decapare etc.
c) La execuţia operaţiei de metalizare, una din problemele importante este
asigurarea unei grosimi de strat cât mai constantă, suprafeţele cilindrice se
16

17. Fig. 2. Instalaţie de metalizare electrică pe strung
Fig. 3. Instalaţie de metalizare oxihidrică
în fig. 4 (în care 1-carcasă; 2-sistemde antrenare; 3-mâner; 4-întrerupător;
5-dop filetat; 6-dispozitiv de dirijare; 7-agăţătoare; 8-electromotor curent continuu;
9-ştuţ pentru răcire; 10-ansamblu reglabil; 11-corp de sudură; 12-apărătoare;
13-capac de protecţie; 14-canea) se prezintă schiţa aparatului electric de metalizare.
De
17

18. .
Dozarea se realizează prin deschiderea mai mult sau mai puţin a supapei,
prin intermediul pârghiei (11), acţionate de operator.
3 2 i
Fig.5. Aparat de metalizare cu gaz şi pulbere
După ce capul de metalizare a fost asamblat din piese componente, se
montează pe strung prin intermediul unui suport în dispozitivul port-sculă. Se
racordează capul de metalizare la buteliile de oxigen tehnic şi acetilină, verificând
montarea corectă a manometrelor şi reducţiilor de gaz.
Pentru punerea lui în funcţiune se amorsează şi se reglează flacăra, se
deschide intrarea aerului comprimat, care aspiră publerea din recipient şi o trimite în
zona de topire, după care este pulverizată pe suprafaţa piesei de recondiţionat.
Grosimea stratului depus nu va depăşi 10 mm, în caz contrar pot să apară fisuri ale
metalului depus ca urmare a tensiunilor termice.
în fig. 6 (unde: l-corp; 2-racord corp arzător-conductă amestec gaze;
3-conductă amestec gaze; 4-corp arzător; 5-conductă pentru pulbere; 6- suport;
7-dozator pulbere; 8-robinet; 9-conductă oxigen; 10-conductă acetilenă (sau H2)) este
prezentată construcţia unei alte variante de aparat de metalizare cu gaz fără pârghie
de acţionare manuală şi la care pulberea de metal circulă prin exterior având orificiu de
evacuare separat de capul arzător. La intersecţia direcţiilor de evacuare ale celor
două orificii are loc topirea pulberii care va fi apoi proiectată pe suprafaţa de
metalizare.
18

19. se pune în funcţiune electromotorul de alimentare cu sârmă şi compresorul de aer
pentru pulverizare; '
- după lăţimea suprafeţei se utilizează depunerea inelară prin îndepărtarea
treptată a aparatului de piesă, menţinându-se la cea 120 mm sau în cazul unor
suprafeţe mai late de 20 mm, se utilizează depunerea elicoidală.
Pentru metalizare cu suflătorul oxihidric se vor executa următoarele operaţii:
- se cuplează mişcarea de rotaţie lentă la piesă;
- se poziţionează metalizatorul în acelaşi mod ca cel electric;
- se aprinde arzătorul oxihidric;
- se aşteaptă un timp până ce piesa se încălzeşte la aproximativ 150-200°C;
- se pune în funcţiune pulverizatorul;
- se execută depunerea inelar sau elicoidal până la acoperirea defectului.
După metalizare, operaţiile de strunjire şi rectificare a suprafeţei se pot
executa după cel puţin 2 zile pentru a putea fi siguri că stratul depus nu se va
desprinde. (SWtMiJ
BIBLIOGRAFIE
1. Zamfir Manolache: Fabricarea, repararea şi întreţinerea utilajului
tehnologic, Institutul Politehnic Bucureşti, 1982;
2. D.D.Raşeev: Tehnologia fabricării şi reparării utilajului tehnologic,
Editura Didactică şi Pedagogică, 1983;
3.1.D. Cebotărescu, Dr. Paraschiv: întreţinerea şi repararea utilajelor. Ed.
Universitas, Chişinău, 1994.
19

20. LUCRAREA NR. 4
RECONDIŢIONAREA PIESELOR PRIN DEFORMĂRI PLASTICE
1. Scopul lucrării
Lucrarea are ca scop să familiarizeze studenţii cu principalele metode de
recondiţionare a pieselor, prin deformare plastică.
2. Consideraţii teoretice
Recondiţionările prin deformări plastice se bazează pe utilizarea rezervei de
material a piesei şi pe proprietăţile de deformare plastică ale acesteia.
Această prelucrare modifică forma materialului prin aplicarea unei forţe
exterioare, în vederea obţinerii unei alte repartiţii a aceluiaşi volum de material.
Deformarea plastică a materialului este caracterizată prin doi indici de bază:
gradul de plasticitate şi rezistenţa la deformare plastică. Aceşti indici depind de
natura materialului, de structura lui şi de condiţiile deformării. Prin încălzire creşte
gradul de plasticitate al materialului şi scade rezistenţa la deformare.
Gradul deformării plastice este influenţat şi de mărimea şi sensul tensiunilor
interne. Tensiunile de compresiune măresc deformarea plastică a metalului.
Deformarea plastică poate avea loc în volumul unui cristal sau între cristale,
ultima putând distruge corpul.
Recondiţionările prin deformări plastice au loc la rece fără încălzirea
pieselor şi la cald prin încălzirea lor la o temperatură de peste 673°K (400°C).
2.1. Principiile generale ale deformării la rece
Prelucrarea prin deformare plastică produce nu numai modificarea formei
sau dimensiunilor piesei ci influenţează şi proprietăţile mecanice şi structura
metalului. Calităţile tehnologice depind de următorii factori:
- proprietăţile mecanice: rezistenţa la rupere or, rezistenţa la forfecare x,
indicii de plasticitate (gâtuirea specifică £, alungirea relativă e, raportul aJor).
- compoziţia chimică, structura şi mărimea granulelor componente;
- precizia dimensiunilor şi calitatea suprafeţelor.
2.1.1. Proprietăţile mecanice
Reprezentarea grafică în coordonate rectangulare a variaţiei sarcinii F,
respectiv a efortului unitar o, în funcţie de lungimea epruvetei AL = (L - L0),
respectiv alungirea epruvetei e, în cursul încercării la tracţiune, poartă numele de
diagramă a încercării la tracţiune (fig. 1) sau curbă caracteristică la tracţiune,
20

21. 2.1.2. Compoziţia chimică
Compoziţia chimică a metalului are o mare influenţă asupra procesului de
deformare plastică. Elementele de aliere, de regulă, micşorează plasticitatea
metalului. Din această cauză metalele pure au un grad de plasticitate mai ridicat.
Rezultate bune se obţin în cazul oţelurilor cu maximum 0,12% C, 0,38% Mn,
0,018% P, 0,045% S, cu structură omogenă şi cu grăunţi de ferită de punctajul 6-7
(STAS 5490- ).
2.1.3. Calitatea suprafeţelor
Calitatea suprafeţelor influenţează în sensul că la calităţi necorespunzătoare
apar linii de deformare pe suprafaţa piesei ceea ce dă aliura unei coji de portocală. Se
prescrie rugozitatea Ra = 1,6 - 0,4 jum.
Dacă materialul deformat plastic ecruisat se încălzeeşte la temperaturi nu
prea ridicate (475-575°C pentru oţel) dispar deformaţiile reţelei cristaline şi creşt e
plasticitatea. Aceste fenomene de refacere parţială a proprietăţilor mecanice ale
materialului, fără modificarea structurii acestuia se numesc recoaceri de relaxare.
2.2. Prelucrări la cald
Pentru mărirea plasticităţii şi evitarea ecruisării se execută încălziri peste
temperatura de recristalizare. La temperaturi ridicate sunt necesare eforturi mai mici
de deformare şi scade pericolul apariţiei fisurilor în timpul deformării.
Prezintă mare importanţă temperatura de începere şi de terminare a lucrării.
Temperatura maximă de încălzire trebuie să nu atingă valori de supraîncălzire sau de
ardere a materialului. De asemenea, terminarea lucrării trebuie să aibă loc la
temperaturile optime necesare pentru evitarea ecruisării.
încălzirea poate fi generală sau locală, în funcţie de construcţia piesei şi de
locul uzurii, în medii neutre sau de carburare pentru evitarea decarburării stratului
superficial.
Durata încălzirii T se poate determina cu expresia:
T=k-Dy[D
în care: D este diametrul sau dimensiunea maximă a piesei;
K - coeficient (K ■* 1,25 pentm oţel carbon, K = 2,5 pentru oţel aliat).
După prelucrarea prin presare la cald piesele vor fi din nou tratate termic, în
vederea obţinerii condiţiilor de duritate, respectiv de structura cerută.
Pentru recondiţionări se utilizează mai frecvent următoarele procedee:
deformarea prin presiune şi prin tragere, deformarea prin îndoire, îmbinări prin
deformări şi unele procedee de separare (tăiere).
21

22. Fig. 3. Forţele la umflare
I cf-Acf
Fig. 4. Umflarea cu dom
2.3.3. Evazarea. Această operaţie constituie o combinaţie dintre refulare
şi umflare astfel că forţele acţionează sub un unghi oarecare faţă de direcţia
deformării (fig. 5). La astfel de recondiţionări lungimea piesei nu se modifică, ceea
ce constituie un
avantaj deosebit.
Această
operaţie îşi găseşte
aplicaţie la
recondiţionarea unor
roţi dinţate, a unor canale
cu uzuri pe
suprafeţele laterale, a
Fig. 5. Evazarea degetelor sferice. Fig. 6. Randalinarea
în vederea recondiţionării, piesele se preîncălzesc la o temperatură ridicată
(950 - 1190°C pentru oţel). Operaţia se realizează în stanţe, matriţe sau dispozitive
speciale (cu role, cu pene etc).
2.3.4. Zimţuirea sau randalinarea. Această operaţie se aplică pentru
mărirea dimensiunilor exterioare sau micşorarea celor interioare, cu deplasarea
materialului din anumite porţiuni ale piesei. Deformarea 8 are loc în sens contrar
forţelor de acţionare F (fig. 6).
Aplicaţii ale acestei operaţii se întâlnesc la restabilirea unor ajustaje cu inele
de rulmenţi, cu arbori, diferite alezaje sau lagăre de alunecare cu compoziţie etc.
2.4. Reducerea dimensiunilor interioare prin deformare plastică
(restrângerea, gâtuirea, extrudarea sau ambutisarea) Operaţia se aplică în
vederea micşorării dimensiunilor interioare ale pieselor tubulare prin micşorarea
celor exterioare (fig. 7).
22

23. .
de unde rezultă:
R+S _ 100
_
K+S 100-z
sau:
R = 50
în care: R este raza minimă de îndoire; S
- grosimea piesei;
1 - gâtuirea relativă la rupere a materialului.
Ţinând cont de arcuirea materialului pentru evitarea repetării îndreptării se
face o corecţie a razei:
în care: R, este raza de
îndoire la îndreptare;
r - raza de curbură ce trebuie
' ,v-
eliminată la îndreptare;
oc - limita de curgere a materialului;
E - modulul de elasticitate.
îndreptarea la cald se realizează la
o temperatură de 1073-1173°K (800-
900°C). în acest caz, forţa necesară
Fig. 10. îndoirea
îndreptării este mult mai mică.
23

24. 4. Modul de lucru
- Pentru micşorarea suprafeţei de contact şi a forţelor rola se aşează înclinat
faţă de axa alezajului ca în fig. 13. Dispunând rolele sub un unghi y faţă de axa
dornului (fig. 14) se poate reduce momentul de torsiune şi al forţei axiale necesare
executării operaţiei.
- Viteza periferică a dornului va fi V = 20 - 75 m/min;
- Avansul axial s = 100 - 120 mm/min.
- Adaosul de prelucrare a = 0,02 - 0,2 mm.
- Celelalte date privind parametrii tehnologici se dau în tabel.
- După prelucrarea unui număr de 3 cilindri se măsoară rugozitatea de
suprafaţă şi se trasează graficul de variaţie al Ra de-a lungul generatoarei pentru
diferite avansuri de lucru.
Tabelul 1
Parametrii tehnologici la rularea cu role
Materialul piesei Adaosul, Avansul, Frecvenţa Număr de Rugozitatea Rugozitatea
mm mm/rot de rotaţie, treceri iniţială, pm după rulare,
rot/min jim
Fontă 0,05-0,06 0,5-0,9 240 1 3,2 0,4
Otel 40C. 45. 34 0.05-0.07 0,7-1,2 250 1 3.2-6.3 0.4
Fig. 13. Poziţia rolei la rulare
Fig. 12. Dorn la rulare
Fig. 14. Unghiul de înclinare al rolei
BIBLIOGRAFIE
1. C. Iliescu: Tehnologia presării la rece, Editura Didactică şi Pedagogică,
Bucureşti, 1983;
2. A. Cirillo, V. Braha: Tehnologia presării la rece, Institutul Politehnic
Iaşi, 1982.
24

25. LUCRAREA NR. 5
ÎNCĂRCAREA PRIN ACOPERIRI GALVANICE.
CROMAREA
1. Scopul lucrării
Scopul lucrării de faţă constă în familiarizarea studentului cu noţiunile de
bază privind proiectarea şi execuţia unei băi pentru acoperirile galvanice cu crom
(cromare) necesare restabilirii dimensiunilor iniţiale sau îmbunătăţirii calităţii
stratului supus fenomenului de uzură în timpul funcţionării.
2. Consideraţii teoretice
Cromarea este folosită pentru regenerarea dimensiunilor pieselor de mare
precizie uzate sau a pieselor de mare uzură şi pentru suprafeţele active ale
instrumentelor de măsură.
Dezavantajele metodei sunt randamentul scăzut al băii şi complexitatea
operaţiilor pregătitoare.
Grosimea maximă a stratului de crom ce se poate depune este de 0,2-0,3 mm. m
Fig. 1. Baie diluată
Baia de cromare se construieşte în aşa fel încât să asigure temperatura
necesară care constituie cel de-al doilea factor important la acoperirile cu crom.
Astfel, se folosesc 3 tipuri de băi:
- baie diluată cu concentraţie de 150 g Cr203 şi 15 g H2S04;
- baie universală cu 250 g Cr203 şi 25 g K2S04 la 1 litru de apă;
- baie concentrată cu 350 g Cr,03 şi 35 g H2SO„ la 1 litru de apă.
în funcţie 4? condiţiile în care funcţionează piesa se pot obţine 3 feluri de
depuneri dure de crom: lucioase, lăptoase şi mate sau cenuşii.
în diagramele din fig. 1, 2 şi 3 se arată zonele de depunere a diferitelor
25

26. Tabelul 2
Materiale pentru perii c irculare
Materialul supus perierii Materialul sârmei Diametrul sârmei, mm
fontă, oţel, bronz oţel 0,05-0,3
nichel, cupru oţel, alpaca 0,15-0,25
acoperiri cu zinc, staniu, cupru alamă, cupru 0,15-0,20
argint şi suprafeţe argintate alamă, alpaca 0,10-0,15
aur şi suprafeţe aurite ________ alamă 0,07-0,10
Duritatea şi elasticitatea discurilor de pâslă sunt diferite, în funcţie de gradul de
împâslire, iar greutatea specifică variază de la (0,08 - 0.60) kg/dm3.
între duritatea materialului de şlefuit şi duritatea discului există un anumit raport.
Cu cât materialul este mai dur, cu atât discul trebuie să fie mai dur. Prin duritatea discurilor
de şlefuit se înţelege rezistenţa pe care materialul o opune deformării la apăsare.
Discurile rotunde se confecţionează prin coaserea discurilor rotunde decupate din
caneras, prelată, pânză etc. Discurile se compun din 12-15 elemente cu grosimea de circa 8
mm. în fiecare element sunt aproximativ 20 discuri cusute sau încleiate.
în tabelul 3 sunt date vitezele periferice ale discurilor pentru şlefuirea şi lustruirea
diferitelor materiale.
între viteza periferică şi turaţia discului există următoarea legătură:
n-Dn V-60-100
VL= [m/s]; n=-Z ------------ [rot/s]
p
60100 n-D
unde: D este diametrul discului, mm.
Tabelul 3
Viteze periferice la şlefuire şi lustruire
Materialul de prelucrat Viteza periferică, m/s
şlefuire lustruire
Oţel: - piese cu formă simplă 25-40 30-35
- piese cu formă complexă Fontă 15-25 20-25
Nichel, alpaca, crom Cupru, alamă, bronz, 20-25 30-35
tombac, argint Zinc, aluminiu şi aliajele lui 20-25 30-35
13-18 20-35
20 18-25
Pentru şlefuire şi lustruire mai pot fi folosite maşinile cu bandă abrazivă elastică
fără sfârşit. Principalul element pentru fabricarea benzii abrazive este hârtia sau pânza cu
rezistenţă mare.
Sablarea constă în aplicarea pe suprafaţa pieselor a unui jet de nisip cuarţos. în
unele cazuri din cauza caracterului vătămător, în locul nisipului cuarţos se folosesc nisipuri
metalice.
26

27. .
îndepărtarea grăsimilor prin saporificare şi a uleiurilor minerale prin emulsionare.
Se efectuează la temperaturi mari de 70°C. Degresarea se poate efectua prin imersie
în băi staţionare prin stropire cu jet sau tobe rotative.
Pentru degresare alcalină corpul băii este confecţionat din tablă de oţel şi
dotată cu o serpentină de abur din oţel pe fundul băii, precum şi cu dispozitive de
aspiraţie.
Suprafaţa băii este curăţită continuu prin scurgerea soluţiei într-un bazin de
decantare (fig. 4), printr-o fantă amenajată în peretele băii la nivelul soluţiei.
Pentru degresarea pieselor,
compoziţiile soluţiilor alcaline sunt
prezentate în tabelul 4.
Degresare electrochimie^
(electrolitică)
Are o largă întrebuinţare
datorită rapidităţii operaţiei şi a
rezultatelor sale bune. Piesele aşezate
la catod, într-un electrolit alcalin sunt
supuse acţiunii bulelor de hidrogen ce
se dagajă violent pe suprafaţa
pieselor şi deslipesc în mod mecanic
pelicula de grăsime ce acoperă
piesele (fig. 5).
Fig. 5. Schema îndepărtării peliculei de grăsime
prin intermediul hidrogenului
Tabelul 4
Materialul piesei Componenţii băii
Concentraţia Temperatura Durata de
g/l °C lucru, min
hidroxid de sodiu 100
i carbonat de sodiu 30-35 70-90 10-30
metasilicat de sodiu 5-10
Oţel hidroxid de sodiu 20
metasilicat de sodiu 20
fosfat trisodic 20 80-90 30
detergent 0,15
27

28. Fig. 7. Baie de cromare
28

29. de curent va corespunde la distanţa mai mare iar cea maximă la extremitate,
apropiată de anod.
Se umple celula Huli cu electrolitul ce
trebuie analizat până la semn şi se încălzeşte la
temperatura cerută de regimul de lucru. Plăcuţa
care constituie catodul se prelucrează la fel ca
piesa şi se imersează în soluţia de nichelare
lucioasă timp de 2 minute. Nichelarea este
Fig. 9. Poziţia electrozilor necesară pentru că sunt puse în evidenţă mai bine
defectele depunerii de crom pe suportul de nichel.
Catodul se spală bine cu apă, se scufundă rapid în soluţie 5% H2S04, se spală bine şi
se introduce în celula Huli. Contactul la sursa de curent trebuie făcut la cel mult
câteva secunde de la imersiune. Are loc cromarea timp de 3-15 minute la intensitate
de curent de circa 5 A. Catodul este scos şi spălat bine în apă rece şi apoi caldă şi
uscat.
Pentru a afla densitatea de curent optimă pentru lucru, se foloseşte ecuaţia
generală Hull-Mac Intry;
£>=J(5,019-5,240Hog X)
în care: D este densitatea de curent, A/dm2; I -
intensitatea totală a curentului, A;
X - distanţa dintre extremitatea cea mai apropiată de anod şi o anumită zonă.
Controlul luciului depunerii
35
Examinator
Fig. 10. Montaj pentru determinarea gradului de luciu Luciul unei suprafeţe
este un indicator asupra gradului său de rugozitate. Obţinerea acoperirilor lucioase
direct din baie are o importanţă practică deosebită în cazul depunerilor decorative.
29

30. Se imersează dispozitivul în baia de degresare decapare şi se menţine timp de
10 minute.
Se spală dispozitivul cu apă caldă şi apoi cu apă rece.
Se imersează dispozitivul în baia de cromare şi se branşează legăturile
electrice.
Se calculează regimul de curent necesar depunerii unei acoperiri lucioase.
Se menţine în baie timp de 2 ore.
Se scoate piesa din dispozitiv după o spălare prealabilă şi se verifică aspectul şi
grosimea stratului depus prin măsurarea micrometrică a piesei, înainte şi după
depunerea stratului de crom.
BIBLIOGRAFIE
1. M. Constantinescu: Tehnologia cromării pieselor metalice, Editura
Tehnică Bucureşti, 1977;
2.1.D. Cebotărescu, Dr. Paraschiv - întreţinerea şi repararea utilajelor. Ed.
Universitas, Chişinău, 1994.
30

31. LUCRAREA NR. 6
ACOPERIRI GALVANICE DE PROTECŢIE:
CUPRAREA-NICHELAREA-ZINCAREA
1. Scopul lucrării
Cunoaşterea modului de obţinere a peliculelor de protecţie metalice sunt
necesare în vederea realizării creşterii duratei de folosinţă a pieselor care lucrează cu
agenţi corozivi.
2'. Consideraţii teoretice
Pentru trecerea curentului electric se folosesc două categorii (clase) de
conductori.
Din prima categorie de conductori fac parte metalele, cărbunele şi alte
substanţe.
în timpul cât trece curentul electric printr-un conductor din prima categorie,
nu are loc nici un fel de reacţie chimică în substanţa conductorului.
Din a doua categorie de conductori fac parte acizii, sărurile şi alţi compuşi
chimici, atât sub formă de soluţii apoase şi neapoase, cât şi în stare topită.
Conductorii din categoria a doua se numesc electroliţi. Dacă se lasă să treacă
un curent electric continuu prin electroliţi aceştia suferă modificări esenţiale în
locurile de intrare şi ieşire a curentului.
Se numeşte electroliză procesul care rezultă prin trecerea unui curent
electric continuu de la o cursă exterioară printr-un electrolit oarecare.
Conductorii prin care pătrunde curentul electric din circuitul exterior în
electrolit şi prin care iese se numesc electrozi.
Electrodul care este în legătură directă cu polul pozitiv al sursei de curent se
numeşte anod, electrodul în legătură directă cu polul negativ al sursei de curent se
numeşte catod.
în galvanotehnică drept catozi servesc produsele (obiectele sau piesele)
supuse acoperirii, iar drept anozi servesc plăcile sau vergelele din metalul cu care se
acoperă produsul.
Proprietatea electroliţilor de a conduce curentul electric se explică prin
aceea că moleculele de acizi, baze şi săruri prin dizolvarea lor în apă se disociază (se
descompun) complet sau parţial, în particule având sarcini electrice de semne
contrare numite ioni.
Moleculele de electrolit sunt neutre din punct de vedere electric, deoarece
ionii, în care ele se descompun în soluţia apoasă, poartă aceeaşi cantitate de sarcini
electrice de semne contrare.
31

32. Dintre electroliţii acizi, mai cunoscuţi se menţionează cei pe bază de sulfat,
de fluoboraţi şi de fosfat de cupru.
Ei se caracterizează prin simplitatea compoziţiei şi prin stabilitate.
în anumite condiţii, ei permit folosirea unor densităţi de curent de până la
25...30A/dm2.
Neajunsurile electroliţilor acizi sunt constituite de capacitatea mică de
dispersie şi structura mai grosolană a depunerilor, în comparaţie cu cele obţinute din
electroliţii cianurici.
Băile alcaline au la bază cianuri, tartraţi, pirofosfaţi sau amine
complexogene.
Electrolitulpe bază de sulfat de cupru. Băile de acest gen conţin în general:
CuS045H,0 150...250 g/l
H2S04 40... 120 g/1
Rolul acidului sulfuric constă în reducerea rezistenţei ohmice a electrolitului
în mişcarea concentraţiei active a ionilor Cu++ care se depun contribuind astfel la
formarea unei structuri mai fine şi în evitarea hidrolizei sulfatului de cupru, care este
însoţită de formarea unui precipitat afânat de protoxid de cupru.
Grosimea stratului maxim depus este 3 mm.
Temperatura băilor de cuprare se menţine !a 20.. .22°C. Băile funcţionează
cu densităţi de curent 3...5 A/dm2.
Depunerile lucioase necesită densităţi de curent cuprinse între 3...7 A/dm2 la
temperatura de 20°C. Băile care funcţionează fără agitare şi cu densităţi de curent 1-2
A/dm2 au următoarea compoziţie: CuS05H20 200 m/l
H,SO, 50 m/l.
b. Nichelarea. întrebuinţarea nichelului în galvanotehnică se explică înainte
de toate prin proprietăţile fizico-chimice ale straturilor electrolitice de nichel.
în scara potenţialelor normale - standard, însă din cauza capacităţii sale mari
de pasivare, nichelul este foarte rezistent la acţiunea aerului atmosferic, a
hidroxizilor alcalini şi a unor acizi.
în raport cu fierul, nichelul are aproape în toate mediile un potenţial mai
puţin negativ şi prin urmare oţelul, metal mai bazic, este protejat de nichel contra
coroziunii numai când depozitul este continuu şi destul de dens.
Fiind foarte stabil în aer, nichelul îşi menţine mult timp luciul în contact cu
acesta.
Acoperirile de nichel obţinute din soluţii de săruri simple au o structură
foarte fină.
La nichelare se urmăresc de obicei două scopuri:
- protejarea metalului de bază contra coroziunii;
- finisarea stratului maxim depus este de 3 mm. Cu cât stratul de nichel este
mai gros cu atât piesele acoperite rezistă mai bine acţiunilor chimice şi mecanice.
Pe măsura creşterii grosimii stratului de nichel, scade numărul de pori care
există în acoperire. Acoperiri de nichel fără pori se obţin la o grosime a stratului de
nichel de 0,05 mm.
32

33. Pentru a îmbunătăţi rezistenţa contra coroziunii, straturile de nichel negru se
lăcuiesc sau se ung cu ulei sau vaselină.
Straturile obţinute sunt relativ dure şi se pot supune unei lustruiri.
Nichelarea dura. Nichelarea dură se foloseşte adeseori pentru mărirea
rezistenţei la frecare, precum şi la rectificarea dimensiunilor unor piese de schimb.
Duritatea straturilor de nichel astfel depusă este mai mică decât duritatea
depunerilor de crom.
Avantajele nichelării dure constau într-o prelucrare mai uşoară, o tenacitate
însemnată (până la o grosime de 2 mm) coeficient de dilatare apropiat de cel al
oţelului şi de câteva ori mai mare decât al cromului.
Depunerea nichelului dur se realizează cu o tensiune la borne de 3...4 ori
mai mică decât a cromului şi cu consum de energie de cea. 20 ori mai scăzută decât la
depunerea cromului dur.
Compoziţia electroliţilor depinde de natura reperului ce trebuie nichelat.
Astfel, pentru nichelarea diferitelor instrumente medicale, electrolitul cel mai
adecvat este următorul:
NiS047H20 140 g/l temperatura 75 - 80°C;
oxalat de amoniu 300 g/l densitate de curent 10 A/dm2.
Viteza de depunere a nichelului în aceste condiţii este de 50...60 m/h şi
duritatea obţinută de 550...650 HV.
Duritatea cât şi aderenţa pe metalul de bază pot fi mărite printr-un tratament
termic de 1 oră, la o temperatură de 300...400°C; în acest fel duritatea creşte cu
200...250 unităţi HV.
Concomitent, se măreşte şi rezistenţa la coroziune a pieselor. Straturi dure
de nichel şi fosfor măresc de asemenea durabilitatea pieselor de schimb ale
maşinilor.
c. Zincarea. Pentru prelucrarea oţelului împotriva agenţilor atmosferici se
foloseşte în ultimul timp din ce în ce mai mult zincul, care este în stare să protejeze
mult mai eficient oţelul împotriva coroziunii decât nichelul lucitor sau cuprul.
Deci o acoperire cu zinc pentru un obiect din oţel constituie un fel de blindaj
împotriva contactului piesei cu oxigenul atmosferic sau cu vaporii de apă.
Deoarece din considerente practice acest blidaj nu poate fi prea gros,
chimiştii au găsit o metodă simplă şi eficientă pentru a mări duritatea acoperirilor de
zinc; s-a constatat că zincul scufundat pentru 10-15 secunde într-o soluţie ce conţine
compuşi de crom se acoperă cu un strat subţire de produse ale acestui metal. Această
operaţie se numeşte pasivizare.
Acoperirile galvanice cu zinc se realizează pe baza principiului general al
electrolizei (fig. 1).
La zincare catodul este format din piesa pe care dorim s-o acoperim, iar
anodul îl reprezintă zincul sub formă de tablă.
Deoarece curentul contează foarte mult, se recomandă ca valoarea acestuia
să fie de 1-5 A/dm2, iar timpul de menţinere de 6-8 ore.
în general se folosesc 3 feluri de electroliţi pentru zincare şi anume:
- electroliţi acizi;
33

34. Factorii K reprezintă masa de substanţă depusă electrolitic de către un curent de un
amper care circulă timp de o secundă, adică masa depusă prin trecerea unui coulomb prin
electrolit.
K=C-
n
unde: A/n este echivalent;
A - masa atomică a elementului; n -
valenţa elementului;
F - constanta lui Faraday;
.F« 96500 coulombi/echivalent.
Tabelul 1
Parametrii electrici şi chimici ai unor substanţe
Substanţa A n Echivalent Echivalent electrochimie
chimic A/n K, în mg/C
Hidrogen 1,008 1 1,008 0,010363
Argint 107,9 1 107,9 1,118
Oxigen 16 2 8 0,0829
Cupru 63,3 2 31,65 0,320
Nichel 58,69 2 29,345 0,3041
Aluminiu 69,97 3 8,99 0,094
Randamentul curentului
Conform legii lui Faraday raportul dintre substanţa depusă în mod practic faţă de
cantitatea calculată teoretic se numeşte randamentul curentului.
34

35. LUCRAREA NR. 7
DETERMINAREA DEFORMAŢIILOR DE CONTACT ŞI A STĂRII
DE TENSIUNI LA ÎMBINĂRILE PLANE
1. Scopul lucrării
Lucrarea are drept scop să pună la îndemâna studenţilor unele cunoştinţe
teoretice şi practice privind modul de determinare a deformaţiilor de contact la
îmbinările plane.
2. Consideraţii teoretice
în deformaţia totală a sistemului tehnologic, la prelucrarea mecanică,
deformaţiile de contact ale straturilor superficiale ale elementelor conjugate pot avea
o pondere mare, influenţând substanţial precizia prelucrării mecanice. Din această
cauză, determinarea lor, mai ales când numărul elementelor din lanţul de dimensiuni
tehnologic este mare se impune cu necesitate.
Dacă contactul suprafeţelor conjugate este punctul sau are loc după o linie,
pentru determinarea deformaţiilor de contact se pot folosi cunoscutele relaţii ale lui
Hertz.
Dacă contactul suprafeţelor conjugate are loc pe o suprafaţă nominală mare,
deformaţiile de contact se determină cu o relaţie de forma:
y=Cqn [>mj (1)
în care: C este o constantă care depinde de proprietăţile fizico-mecanice ale
straturilor superficiale în contact, microgeometria şi macrogeometria suprafeţelor
conjugate, sau /un.MPa; q - efortul specific de contact raportat la suprafaţa nominală
de contact, MPa; n - exponent determinat pe cale experimentală care de obicei are
valori subunitare între 0,3-0,5.
Reprezentarea grafica
q*(N/m2) în coordonate rectangulare a
I
deformaţiilor de contact dintre
suprafeţele conjugate ale
elementelor sistemului
tehnologic pot avea aspectul
curbelor din fig. 1.
Curba 1 este
caracteristică deformaţiilor de
y(>Jml
contact dintre suprafeţele cu
dimensiuni nominale mari, fără
Fig. 1. Deformaţii de contact strângere
prealabilă, în stare
35

36. pe baza prelucrării datelor experimentale obţinute în urma efectuării unor încercări
pe epruvete stabilite, cu dispozitivul din fig. 3.
Fig. 3. Dispozitiv mecanic pentru determinarea deformaţiilor de contact Dispozitivul se
compune din pârghia 1 ce poate fi acţionată manual şi transmite un moment de
rotaţie la şurubul 2 cu filet trapezoidal. Partea superioară a şurubului are filet cu
pasul de 6 mm care intră în piuliţa 4, o apasă pe dinamometrul inelar 5. Diferenţa de
pas a şurubului 2 dă posibilitatea ca la o rotaţie a pârghiei 1 piuliţa 4 să se deplaseze
vertical cu 1 mm,
Dinamometrul 5 are un suport pe care se fixează un comparator cu precizie
36

37. sau: log g2-log q1 log
n= (4)
y2-log y1
n-- tg C (5)
LM M
<j g_ <?.
LyM y
My
în care: Mq este modulul dimensional al ordonatei corespunzătoare efortului specific
q;
My - modulul dimensional al abscisei corespunzătoare deformaţiei de contact
y-
De obicei: M =M .
întrucât reprezentarea în coordonate dublu logaritmice cu Mq=My, dă o
pantă mult prea mare, pentru a apropia înclinarea dreptei de 45°, se va adopta Mq =
0,5 Mr
Se va marca abscisa pe baza scării simple a riglei de calcul, iar ordonata pe
baza scării pătratice a riglei de calcul, fig. 6.
în acest caz:
L
n = 0,5-tga = 0,5-^
±J
y După
obţinerea valorii
exponentului "n" se determină valoarea
constantei "C" cu relaţia;
C=-£-
q»
UE » ţi"3
Constanta elastică K din relaţia (2) se Fig.
6. Diagramă experimentală determină foarte simplu din reprezentarea
grafică în coordonate rectangulare a datelor experimentale de la încercările
ulterioare.
Tehnologia măsurărilor tensometrice
Precizia măsurătorilor tensometrice depinde de o serie de factori, după cum
urmează:
- alegerea locului de măsurare;
- tipul de traductori folosiţi;
- calitatea lipirii traductorului;
- protecţia contra umezelii;
- calitatea lipiturilor conductorilor de legătură.
37

38. aşezarea incorectă a traductorului, efectul necompensat al rezistenţei şi capacităţii
cablurilor, rezistenţe parazite etc.
Eroarea maximă se poate exprima cu relaţia:
5=(C1-C2-C3-1)-100%.
Valorile lui C,, C2, C3 sunt date în tabelul 1.
Pentru măsurători precise este necesară aplicarea îngrijită a pregătirii şi
conectării traductorilor tensometrici, având posibilitatea înregistrării unor valori mici
ale deformaţiilor de ordinul 10 x IO6 /ttm/m.
Tabelul 1
Erori procentuale maxime în tensometria electrică rezistivă
Nr. Calitatea c< c, c, c, 5[%] 5[%] pt. ^
crt. măsurării Pt-tI=t,= = = 100 zile; tj =
lzi 10zile
E = 10" e=10"3 e-104 e=10 3
1. Statică normală , 5-10"* 410% 10 % 1,08 60 12 125 17
2
fără etalonare 1+ ---------- l+ 1+ 3
e-zi
e zi
2. Statică îngrijită 1+ 2,5-10' 210% 10% 1,03 29 6 57 10
fără etalonare € 1+ 1+
3
2
e-zi zi
3. Statică îngrijită , 2.5-10-3 e 2
2 1 0 % 1+ 10% 1,0 25 25 53 6
cu etalonare
l
ezi 1+
zi
4. Statică de 10"% 2 1,0 1 0,1 2 0,3
l+i°l 1+ io-%
precizie cu ezi 1 3
etalonare zi
, ----------
1+ 310
5. Nu Dinamic^ 1,0 1,0 1,11 15 11 15 11
trebuie normal^ e
punet etalonare
de
zero pe
6. Dinamic3 e 1,0 1,0 1,07 18 8 18 8
durata
îngrijit»
etalonare
7. Dinamica e 1,0 1,0 1,02 12 3 12 3
îngrijită cu
etalonare
8. Dinamic8 de , 310 3 1.0 1.0 1.01 6 1,5
e 1,5
precizie cu 1+ ----------
etalonare e
38

39. o
w - PUNTE
TENSDMETRICA
CUTIE
COMUTAŢIE
Fig. 12. Instalaţie pentru măsurători tensometrice
39

40. LUCRAREA NR. 8
RECONDIŢIONAREA ARBORILOR NETEZI ŞI
ÎN TREPTE PRIN RECTIFICARE
1. Scopul lucrării
Lucrarea are drept scop familiarizarea studenţilor cu metodele de rectificare
a arborilor netezi şi în trepte şi cu modul în care parametrii regimului de aşchiere
influenţează rugozitatea suprafeţelor prelucrate.
2. Consideraţii teoretice
în construcţia de maşini în general grupa de piese din clasa arbori este foarte
răspândită. Fabricarea şi recondiţionarea lor în funcţie de condiţiile concrete în care
funcţionează se face diferenţiat, însă in general, se folosesc anumite metode de
prelucrare, în baza unui traseu tehnologic devenit clasic.
Fiind axe netede operaţia de rectificare se execută în cele mai bune condiţii
pe maşini de rectificat fără vârfuri, prelucrarea efectuându-se în baza schemei
prezentate in fig. 1.
Fig. 1. Rectificarea fără centre
Maşina de rectificat fără vârfuri este prezentată cu două discuri abrazive,
dintre care unul este discul abraziv aşchietor (1) iar celălalt este discul abraziv
conducător (2). Piesa (3) se aşează pe linealul sau rigla de conducere (4) şi se sprijină
pe discul conducător, fiind antrenată în mişcarea de rotaţie cu o viteză periferică
rezultantă din vitezele periferice ale celor două discuri abrazive. Acestea din urmă se
rotesc în acelaşi sens.
Prelucrarea pe maşinile de rectificat fără vârfuri se poate realiza fie prin
trecere (în care caz piesa este antrenată în mişcarea de avans longitudinal - paralelă
cu axa discului abraziv aşchietor - prin înclinarea axei discului conducător cu un
35
40

41. Fig. 2. Maşină de rectificat fără vârfuri
41

42. 4. Desfăşurarea lucrării
- Se verifică funcţionarea corectă a maşinilor de rectificat.
- Se îndreaptă discul abraziv cu diamant, folosind un avans longitudinal al
diametrului de 0,01 mm/rot şi o adâncime de pătrundere de 0,05 mm.
- Se execută 5 probe de prelucrare pe maşina de rectificat fără centre cu
înclinarea riglei de ghidare de la 1 - 6° şi un adaos de prelucrare de 0,08 mm.
- Se modifică apoi turaţia discului de antrenare, executându-se alte 5 probe
cu unghiul de înclinare al riglei de 2° şi adaosul de prelucrare de 0,05 mm.
- Se fixează antrenorul pe piesă şi apoi aceasta între vârfurile maşinii de
rectificat rotund exterior.
- Se porneşte mişcarea de rotaţie a piesei şi apoi a discului abraziv; se
apropie uşor discul abraziv de piesă până apar primele scântei; se dă drumul la
lichidul de răcire şi se acţionează de maneta avansului longitudinal al mesei.
- Se prelucrează un număr de curse duble în aşa fel încât să existe garanţia că
piesa s-a prelucrat pe toată lungimea (8... 12 treceri).
Prima serie de încercări se face menţionând constantă turaţia, viteza discului
abraziv şi adâncimea de pătrundere modificând viteza de avans a piesei. Se vor folosi
cinci viteze de avans diferite, determinate cu relaţia:
Va=— [mm/min]
unde: Lc este lungimea cursei mesei, în mm;
t,, - este timpul în care se realizează lungimea cursei, în min.
Se vor prelucra piese cu viteze de avans corespunzătoare timpilor de 30 s, 20
s, 15 s, 10 s şi 5 s.
A doua serie de încercări se face modificând viteza de rotaţie a piesei prin
modificarea turaţiei şi menţinând ceilalţi parametri constanţi.
A treia serie de încercări se face modificând adâncimea de pătrundere din 5
în 5 micrometri, până la t = 0,030 mm/c.d, ceilalţi parametri rămânând constanţi.
Valorile parametrilor regimului de aşchiere la care se va lucra vor fi indicate
de conducătorul lucrării.
După efectuarea seriilor de încercări, se măsoară rugozitatea suprafeţelor
pieselor prelucrate şi se trasează curbele de variaţie a rugozităţii Ra funcţie de viteza
de avans a piesei, de viteza de rotaţie a piesei şi de adâncimea de pătrundere.
5. Interpretarea rezultatelor. Concluzii
- Cu ajutorul rezultatelor obţinute se întocmesc graficele de variaţie a
rugozităţii suprafeţelor funcţie de parametrul variabil al regimului de aşchiere.
Se vor menţiona următoarele;
42

43. LUCRAREA NR. 9
VIBRONETEZIREA SUPRAFEŢELOR EXTERIOARE ŞI INTERIOARE
1. Scopul lucrării
Scopul lucrării este de a familiariza pe student cu unele probleme specifice
unui procedeu de superfinisare a suprafeţelor exterioare şi interioare.
2. Consideraţii generale
Vibronetezirea (sau supranetezirea sau suprafinisarea sau superfinisarea) este
prelucrarea prin aşchiere cu una sau mai multe bare abrazive care efectuează mişcări
rectilinii alternative rapide, combinate cu mişcări de avans iar semifabricatul
efectuează o mişcare lentă, transversală pe direcţia comună a celorlalte mişcări.
Vibronetezirea are ca scop:
- reducerea rugozităţii la valori sub Ra = 0,20 ţim;
- reducerea abaterilor de formă în limite admisibile;
- îndepărtarea stratului superficial defect, rezultat de la prelucrările
anterioare.
Vibronetezirea are ca rezultat îmbunătăţirea proprietăţilor funcţionale ale
suprafeţelor de contact, prin îmbunătăţirea stării suprafeţelor şi prin creşterea
suprafeţelor efective de contact (fig. 1).
h
I I 111111 I
100 %
b)
100%
vibronetezire
a) suprafaţa reala de
contact' dupâ rectificare
Fig. 1. Profilul real al suprafeţei
Ca scule se folosesc bare abrazive din carbură de siliciu sau carborund, cu
granulaţia de 400-500 ftm cu liant ceramic sau de tip bachelită. Aceste bare se
pregătesc în prealabil cu ajutorul unor pulberi abrazive cu ulei sau petrol şi al unui
dorn cu diametrul cel puţin egal cu diametrul piesei de prelucrat.
41
43

44. *
Fig. 4.
Mişcările barei abrazive
Fig. 5. Mişcările de
lucru vibrohonuirii
2. Dispozitivul de vibraţie
Fig. 6. Dispozitivul de vibrare a sculei
44

45. 45

46. oH^-^5 .28
±_E
Fig. 7. Schema cinematică a maşinii de vibrohonuit interior
46

47. 47

48. compusă dintr-un număr mare de bare abrazive într-un suport în cazul vibronetezirii.
în măsura în care este posibil, semifabricatul va avea o rugozitate Ra = 0,3-1 jttm
obţinută printr-o prealabilă rectificare.
2. Se reglează maşina-unealtă şi dispozitivele pentru realizarea parametrilor
de lucru prescrişi (turaţii, avans, presiune).
3. Se prelucrează un număr oarecare de semifabricate pentru o variaţie a
unora dintre parametrii regimului de aşchiere între anumite limite în conformitate cu
indicaţiile date de conducătorul lucrării.
4. Se va măsura cu ajutorul unui aparat rugozitatea suprafeţelor atât înainte
cât şi după efectuarea lucrării, trecându-se datele experimentale în tabelul 3.
Tabelul 3
Date experimentale _________________________
Nr. n Ra (/im) t sec Ra (fim)
crt. cot.
MATERIAL MATERIAL
min.
-
5. Interpretarea rezultatelor. Concluzii :■
- Se vor trasa graficele Ra = f(n); Ra = f(t); n - turaţia semifabricatului; t
-timpul de vibronetezire sau vibrohonuire.
- Se va verifica în ce măsură valorile raportului Vp/V„ se încadrează între
limitele recomandate.
- Concluzii privind desfăşurarea lucrării.
BIBLIOGRAFIE
1. Drăghici Gh.: Tehnologia construcţiei de maşini, Bucureşti, Editura
Didactică şi Pedagogică, 1980;
2. Paraschiv Dr.: Contribuţii la influenţa regimurilor de aşchiere asupra
stării stratului superficial la prelucrarea unor materiale de scule şi rulmenţi, Teză de
doctorat, 1981, Iaşi;
3. Paraschiv Dr. - Starea stratului superficial după prelucrarea mecanică.
"^hnica, Chişinău, 1999.
48

49. LUCRAREA NR. 10
ECHILIBRAREA DINAMICĂ
1. Scopul lucrării
Lucrarea are drept scop să pună la îndemâna studenţilor cunoştinţele
teoretice, dar mai ales a celor practice necesare pentru a se putea aplica cu uşurinţă în
practică metodele de echilibrare dinamică.
2. Consideraţii teoretice
în tehnica industrială este cunoscut faptul că vibraţiile constituie cauza
principală care limitează durata de funcţionare a diferitelor organe de maşini. După
cum se ştie, fenomene vibratorii apar în foarte mult domenii de activitate, dar
lucrarea de faţă se preocupă numai de vibraţiile mecanice a pieselor aflate în mişcare
de rotaţie şi metodele pentru eliminarea acestora. Analizându-se unul din parametrii
importanţi de funcţionare ai diferitelor maşini şi anume turaţia, se observă tendinţa
de creştere a acesteia la maşinile moderne atingând valori de ordinul sutelor de mii
de rotaţii pe minut. Acest fapt scoate în evidenţă necesitatea executării pieselor
rotitoare ale maşinilor cu o simetrie cât mai perfectă faţă de axa lor de rotaţie, cu
scopul de a elimina vibraţiile produse de masele în dezechilibru. Practic s-a constatat
că o piesă care se roteşte, chiar dacă este executată dintr-un material omogen şi
prelucrată cât se poate de îngrijit, numai în foarte rare cazuri are centrul de greutate pe
axa sa geometrică. De asemenea, oricâte măsuri s-ar lua în timpul procesului de
fabricaţie, la operaţiile de asamblare şi montare apar unele defecţiuni care se traduc
prin dezechilibrul elementelor care se rotesc.
Operaţiile de înlăturare a dezechilibrului fiecărei piese sau ansamblu care se
roteşte sunt cunoscute în lucrările de specialitate sub denumirea de echilibrare.
în general, la un corp aflat în mişcare de rotaţie poate apare atât abaterea
centrului de greutate faţă de axa de rotaţie cât şi devierea ax ei de inerţie faţă de axa
de rotaţie. Datorită faptului că centrul de greutate este excentric faţă de axa de rotaţie
cu distanţa "e", în timpul rotaţiei ia naştere o forţă care acţionează asupra centrului
de greutate de aceeaşi parte cu el, a cărei mărime este dată de relaţia:
Fc=mu>2 (1)
Dacă axa principală de inerţie a piesei aflate în mişcare de rotaţie este
deviată faţă de axa de rotaţie, asupra acesteia va acţiona un moment dat de două forţe
egale şi opuse aflate în planuri radiale diferite. Acest moment, pentru unghiuri de
deviere y mici se poate determina cu relaţia:
49

50. - 5 g.cm pentru piese de până la 100 kg cu greutatea de 3 kg amplasată la
raza de 12 cm.
Antrenarea piesei in mişcare de rotaţie se face prin intermediul unui arbore
cardanic.
Principiul pe care se bazează funcţionarea maşinii tip MS 901 este:
Fig. 1. Schema cinematică a maşinii de echilibrat
- un rotor rigid dacă a fost echilibrat la o anumită dată, rămâne echilibrat la
orice altă viteză de rotaţie;
- un rotor elastic (cel care funcţionează la o viteză nominală superioară celei
critice), dacă a fost echilibrat la o viteză redusă, trebuie verificat şi la viteza de
funcţionare.
50

51. 8. Buton pentru alegerea turaţiei (12).
9. Buton pentru ungerea lagărelor (11).
10. Buton pentru pornirea în mişcare de rotaţie (10).
11. Buton pentru oprire (9).
12. Comutator (18).
13. Comutator "reglare-lucru" (20).
14. Comutator "etalonare" - planul din stânga (19).
15. Comutator "compensare" - pentru corecţie în planul din stânga (17).
16. Comutator "etalonare" - planul din dreapta (23).
19 20 21 22 23
Fig. 2. Maşina de echilibrat dinamic MS-901
17. Comutator "compensare" - pentru corecţia din
planul din dreapta (24).
18. întrerupător pentru comutarea planului de
măsurare "stânga-dreapta"
(32).
51

52. Se readuce comutatorul "unghi-mărime" în poziţia "unghi" şi dacă acul
indicator al aparatului deviază de la poziţia de zero se readuce la zero cu
întrerupătorul "etalonare 1". Apoi din nou se comută întrerupătorul "unghi-mărime"
în poziţia "mărime" şi se controlează dacă acul aparatului indicator rămâne la zero. în
cazul în care acul se deplasează de la zero urmează să se repete operaţia de mai sus.
Se opreşte rotaţia piesei etalon.
Pentru realizarea etalonării în planul drept se comută întrerupătorul"
stânga-dreapta" în poziţia dreapta - piesa etalon nefiind antrenată în mişcare de
rotaţie. Se porneşte rotaţia piesei şi se repetă toate operaţiile care au fost făcute cu
planul stâng. Se opreşte rotirea piesei etalon.
B. Compensarea
1. La piesa etalon se plasează în planul stâng de echilibrare o greutate la o
rază oarecare. Greutatea va avea o valoare care va produce o deplasare cu 15-20
diviziuni a acului indicator a aparatului de măsură cu comutatorul pe x20.
2. Comutatorul "stânga-dreapta" se instalează în poziţia stânga.
3. Comutatorul "scară" - în poziţia x20.
4. Comutatorul "unghi-mărime" - în poziţia unghi.
5. Se porneşte rotirea piesei.
6. Volantul "caută-unghi" 15 aduce acul indicator al aparatului indicator la
zero.
7. Comutatorul "stânga-dreapta" se comută pe poziţia "dreapta". Pentru
această poziţie acul indicator trebuie adus la zero. în caz contrar nu este eliminată
influenţa dezechilibrării unui plan asupra celuilalt.
8. întrerupătorul "unghi-mărime" se comută în poziţia "mărime".
9. Se roteşte comutatorul "compensaţie" până se obţine indicaţia zero. Dacă
rotind comutatorul "compensaţie II" nu se obţine o micşorare a indicaţiei aparatului
indicator ci o mărire a acesteia se modifică poziţia comutatorului "compensaţie I" în
una din poziţiile B, V sau G unde se obţine micşorarea indicaţiei aparatului, până la
valoarea zero.
10. Comutatorul "unghi-mărime" se pune în poziţia unghi, acul aparatului
trebuind să rămână la poziţia zero. Deviaţia acului cu 1-2 diviziuni nu are o influenţă
importantă.
11. Se opreşte rotirea piesei.
12. Se scoate greutatea de probă cu care s-a lucrat în planul din stânga şi se
montează în planul din dreapta.
13. Se repetă operaţiile de la punctele 5, 6, 7, 8, 9, 10 şi 11 pentru a
compensa influenţa dezechilibrului din planul drept asupra celui din stânga.
Cu aceste operaţii compensarea va fi complet terminată.
52