Note de curs. Capitolul 4. Asamblri nedemnotabile

69

4. Asamblri nedemontabile (mbinri)

4.1 Asamblri (mbinri) prin nituire

Niturile sunt organe de maini nedemontabile, care, aezate ntr-o anumit

ordine, n numr determinat prin calcul, constituie custura nituit de mbinare a

tablelor, profilelor sau pieselor.

4.1.1.Elementele asamblrii

Elementul principal al asamblrii este nitul (fig.4.1).

Criteriul de clasificare a niturilor este forma. STAS 796-68 stabilete o

clasificare dup forma capului:

- semirotund;

- tronconic;

- seminecat; etc.

Exemplu de notare a unui nit cu cap semirotunf, cu diametrul 22 mm i

lungimea 80 mm: Nit 22x80 STAS 797.

(1.3

1.

7) d

l

gros

imea

ta

blel

or

d

cpuitor (buterol)

cap de nchidere

nclinare 1:8

corpul nitului capul nitului

contracpuitor (contrabuterol)

Fig.4.1

Note de curs. Capitolul 4. Asamblri nedemnotabile

70

4.1.2. Materiale i tehnologie

Materialele trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii:

- s nu fie clibile, rezult OL34, OL37 STAS 500/2;

- s aib un coeficient de dilatare ct mai apropiat de cel al pieselor de mbinat;

- materialul identic cu al pieselor pentru a se evita formarea curenilor galvanici n

cazul mbinrilor expuse coroziunii.

n cazul solicitrilor mari se pot utiliza i oeluri aliate. Se mai utilizeaz i alte

materiale ca: alam, cupru, aluminiu.

Etape tehnologice

Pregtirea prealabil a tablelor

nituirea propriu-zis

operaii ulterioare

ndreptare, teirea marginilor

gurirea

la rece pentru nituri cu d 1012 mm

la cald pentru nituri cu

d 12

tierea marginilor rsfrnte ale capului nitului

ndesarea (temuirea) marginilor tablei superioare (numai pentru table mai groase de 4,5 5 mm)

Note de curs. Capitolul 4. Asamblri nedemnotabile

71

4.1.3 Procesul transmisiei forelor prin mbinarea nituit

La o mbinare bine executat fluxul de for se realizeaz prin frecarea dintre

table (fig.4.2)

F1 fora ce trebuie transmis i ce revine

unui singur nit:

i

FF1 = , i numrul de nituri.

- coeficientul de frecare din tablele

nituite 1 i 2.

Cazuri posibile:

1. Fora exterioar este transmis integral

prin frecare, fr nici o alunecare a

tablelor rezult i etanarea mbinrii, dar

implic nituire corect

Fn1 > F1

rezult nitul supus la ntindere

(compresiune) de Fn1;

2.- Caz limit datorit strngerii insuficiente, tocmai ncepe alunecarea relativ

a tablelor

Fn1 = F1;

3 -Alunecarea fiind posibil prin frecare este preluat numai o cot parte din

fora F1, restul fiind preluat de nit

Fn1 < F1

F1 = Ff rec. + Fnit = Fn1 + Fnit = (tA) + fA = (t + f)A

A = aria seciunii nitului

Dar - variaz foarte mult cu natura tablelor i mediul de funcionare rezult

c acest caz nu este sigur pentru calcul.

4 - Nit complet slbit:

Fn1 = 0

Fig.4.2

F1

F1

F1

F1

Fn1

Fn1

Fn1

Fn1 2

1

d

F2

Note de curs. Capitolul 4. Asamblri nedemnotabile

72

nitstrivire

nitforfecared

4AF afff

21f1

==

Concluzii

- frecarea dintre table constituie elementul primar;

- sigurana n exploatare impune totui cazul 4;

- n realitate cel mai ntlnit cazul 3.

4.1.4 Principii generale de calcul

Ipoteze:

a. Sarcina este repartizat uniform asupra niturilor care compun mbinarea

b. Transmiterea forei care revine unui nit se face integral pentru cazul nitului

stabilit.

c. Tensiunile sunt repartizate uniform pe seciunile considerate din nit i din

table.

d. Corpul nitului umple complet gaura.

1.1 Forfecarea corpului nitului (fig.4.3) sec.1-2

MPa12090d4

ni

FF afff

211 ===

Obs.: Se iau valori ridicate pentru rezistena admisibil ntruct, parte din for se

transmite i prin frecare

i numr de nituri;

n numrul seciunilor de forfecare.

( ) f22211 dd4niF

F ==

1.2 Strivirea (sau presiune de contact) a nitului

Solicitri Table

Corpul nitului

Capul nitului Nit

Note de curs. Capitolul 4. Asamblri nedemnotabile

73

F1 = d1ss s as 150200 MPa

se poate admite as 2af

s grosimea tablei celei mai subiri Dac

sunt dou sau mai multe nituri i preiau fora

ntr-un singur sens atunci s=grosimea total

minim a tablelor

==

= =

2

2

s1s1

2

2

s1

1

dsdcos2

ds

cossd2

dF

2.1 Forfecarea marginilor tablei

afff1

1 s2

de2F

= a

tablei;

e distana rndului de nituri fa de marginea tablei.

2.2 Traciunea materialului tablei dintre guri:

( ) at'tt11 sdtF = 2.3 Forfecarea tablei ntre rnduri n cazul nituirii cu mai multe rnduri

( ) afff11 sde2F = Din condiiile de egal rezisten a nitului la forfecare i strivire rezult i n

ipoteza unei singure seciuni de forfecare

( ) ( )s5,28,1d24,1dacisdd4 1afasas1af

21 =

Din condiiile 1.2 i 2.1 (egalitatea forei) considernd af 2ay rezult e =

1,5 d1, practic e = (1,5 2)d1

Din 1.2 i 2.2 (as 1,5 at) t = 2,5d1 practic t = (2,5 3)d1

Fig.4.3

d

3

2 1

t

d1

F1

F1

F1 F1

Fi

e

Note de curs. Capitolul 4. Asamblri nedemnotabile

74

Din 2.1 i 2.3 rezult e1 = 2d1, practic e1 = (2 2,5)d1 sau e1 = (0,5 0,7)t

Coeficientul de utilizare

Prezena gurilor niturilor contribuie la stabilirea seciunii tablei. Se numete

coeficient de utilizare a seciunii tablei (coeficient de calitate, coeficient de

rezisten a custurii) raportul dintre seciunea micorat prin guri i seciunea

iniial ntreag, pe un pas.

( )t

dt

st

sdt 11 =

=

sau, cu t = 3d1 6703

2

1

1 ,d

d ==

Prin mrirea numrului de nituri, crete, putnd ajunge la valori de 0,8

0,85.

4.2. mbinri sudate

4.2.1 Definire. Caracterizare

mbinrile sudate sunt executate prin operaia tehnologic numit sudare, care

const din mpreunarea direct a dou piese metalice sau nemetalice (materiale

plastice), din materiale identice sau similare, fr folosirea altor elemente

intermediare, n urmtoarele condiii:

- prin aducerea pn la plasticizare sau pn la topire a suprafeelor alturate

(cu sau fr surs de cldur);

- fr sau cu adaos de materiale de compoziie corespunztoare;

- fr sau cu intervenia unei fore exterioare de apsare a celor dou piese,

eventual folosind frecarea.

Efectul cldurii asupra zonei de mbinare a metalului de baz, aducerea n stare

fluid i rcirea ulterioar fac s apar n seciunea sudurii pieselor sau a tablelor mai

groase zone cu structuri diferite, i anume (fig.4.4):

Note de curs. Capitolul 4. Asamblri nedemnotabile

75

Avantaje:

Economie de:

- metal

- grosime perei cu 50% mai mic dect piesele turnate;

- folosirea integral a seciunilor pieselor mbinate;

- lipsa organelor intermediare;

- adaos de prelucrri mai mici dect la piesele forjate.

- Manoper:

- operaie pregtitoare mai puin costisitoare;

- timp mai scurt de executare;

- eliminarea complet a rebuturilor.

- Buna comportare a pieselor sudate: prelucrarea convenabil a solicitrilor;

etaneitatea;

- Avantaje sub aspectul tehnologiei de fabricaie: cost redus utilaj, eliminarea

modelelor i cutiilor de miezuri necesare turnrii, reduc zgomot.

Dezavantaje:

- calitatea custurilor sudate este dependent de calificarea i atenia

personalului;

a

Material de adaos Zon de interdifuziune i aliere a materialului de baz cu cel de aport

Zon cu structur modificat datorit factorilor termici

Fig.4.4

Note de curs. Capitolul 4. Asamblri nedemnotabile

76

s