Formulario esercizi Impianti meccanici

Formulario 1: Layout per reparti

1 Calcolo del numero minimo teorico di stazioni di lavoro

Qj·U = nij ij CPij

• U : numero di unità operative del centro i necessarie per il prodotto j;
• n : numero di passaggi del prodotto j nel centro i;
• Q : produzione richiesta per il prodotto j [pezzi/ora];
• CP : capacità produttiva del centro i per il prodotto j [pezzi/ora].

2 Calcolo del numero di macchine effettivo per reparto

Dopo aver calcolato le necessità per singolo prodotto, bisogna determinare quante macchine fisiche installare in totale per ogni reparto.

2.1 Carico totale per reparto (u )

ij Xu = Uij ij

2.2 Numero reale di macchine (u )

j ⌈u ⌉u = + 1j ij

3 Analisi dei flussi materiali

Si studia come i materiali si spostano per minimizzare i trasporti e decidere la posizione dei reparti.

3.1 Calcolo del flusso (F )

j Q jF =j Ts

dove T è la capacità del contenitore, misurata in pezzi per pallet o box.

3.2 Metodo dell’intensità di traffico

Si costruisce una matrice da/a: ogni volta che un prodotto si sposta dal reparto X al reparto Y, si inserisce il valore F nella cella corrispondente. Inoltre, la regola di controllo prevede che i prodotti entranti dei magazzini dei prodotti finiti devono essere uguali ai prodotti uscenti dei magazzini delle materie prime.

4 Determinazione della posizione dei reparti

Per capire quali reparti devono stare vicini o al centro del layout.

4.1 Somma dei flussi

Per ogni reparto, si somma tutto il flusso in entrata e tutto il flusso in uscita:

X X F lusso totale = righe + colonne

4.2 Ordine decrescente

Si ordinano i reparti in relazione al proprio flusso dal valore più alto al più basso.

4.3 Estrazione dei legami

Si analizzano le coppie di reparti con lo scambio di materiali più intenso.

Formulario 2: Dimensionamento impianto di trasporto pneumatico

1 Velocità dell’aria e diametro della tubazione

L’obiettivo è trovare una velocità dell’aria v sufficiente a trascinare il materiale senza che questo intasi il tubo.

1.1 Formule velocità limite

Si calcolano due velocità e si sceglie la maggiore:

√v = 4 ha1

√v = 36 γa2 ms

Si sceglie dunque v = max[v , v ] e si arrotonda per eccesso.

a a1 a2

1.2 Verifiche per il diametro

Il diametro deve soddisfare tre condizioni di sicurezza contro l’intasamento:

• ≥ ·Dimensione massima: D 2.5 dmax
• ≥ ·Dimensione media: D 15 dm
• ≥ ·Sezione minima di passaggio: S 10 ST m1

dove S è la sezione occupata dal materiale. Tra i risultati delle tre verifiche, si sceglie il D più grande e si adotta il primo diametro commerciale disponibile superiore a quel valore.

2 Parametri di flusso globali

Una volta fissato il diametro, si calcolano le portate e i rapporti caratteristici:

• πD² 3· v [m³/s] portata volumetrica aria: Q = aa 4
• 3· ≈portata in massa aria: G = Q γ [kg/s] (con γ 1.2 kg/m³) a a a a
• G 3 portata volumetrica materiale: Q = [m³/s] mm γm1
• Q rapporto volumetrico: M = av Q m
• Q 3 rapporto aria/materiale: [m³/kg] aG m
• G rapporto ponderale: M = mp G a

3 Calcolo delle perdite di carico

A questo punto bisogna sommare le perdite dovute all’aria e quelle dovute al materiale.

3.1 Perdite lato aria

• v² 2·Accelerazione: h = γ [kg/m²] a1a a 2g
• 2· ]Imbocco: h = 4 h [kg/m²] a 1a 2
• v−4 0.852 2·· · ·Attrito distribuito: h = 8.12 10 γ L [kg/m²] (formula empirica, a3a a 1.3D con L la lunghezza totale della tubazione)
• Dislivello geometrico: h = 0 a4a
• · ·Effetto delle curve: h = h , con L = 10 D 35a 3a
• 2·Resistenza ciclone: h = 10 h [kg/m²] 6a 1a
• G · ·· , con S = 0.35 Q 60, detta superficie filtrante resistenza filtro: h = 0.08 a f a7a Sf

3.2 Perdite lato materiale

• (kv )G · aAccelerazione materiale: h = m1m Q 2ga
• ·Accelerazione materiale totale: h = 2 h2m 1m
• G· · ·Attrito distribuito del materiale: h = C tanϕ Lm3m Qa
• G ·Sollevamento verticale: h = Hm4m Q a
• ·Effetto delle curve: h = M h5m p 5a

4 Potenza e verifica finale

4.1 Calcolo prevalenza totale

Somma di tutte le perdite sopra citate:

X XH = h + hT OT ia imi i2

4.2 Calcolo potenza richiesta

HT OT·N = Qa η

dove si assume η pari a 0.75.

4.3 Dimensionamento del diametro del ciclone

·D = 4.2 Dc

4.4 Calcolo del diametro minimo dei grani

s Dc≈d 5min v γa m

Formulario 3: Scelta di una valvola di alimentazione

1 Portate di progetto

Il primo passo è definire l’intervallo di lavoro della valvola basandosi sulle specifiche −70% della traccia (es. e +35%). ·G = 116 t/h [kg/s]v

• &middo