Parte 2: teoria di Meccanica applicata alle macchine

La ruota di locomozione

Ruota trascinata

Caso ideale

Sulla ruota agiscono due forze:

• La reazione F_m che il veicolo offre alla ruota che provoca un momento di rotazione della coppia motrice.
• La forza di contatto F_ad che provoca un momento di contatto geometrico tra ruote e strada.

Caso reale

La forza F_m non è tangente a una circonferenza con centro in C e raggio r, è formata (veicolo arrestati = velocità dell'asse = ν = angolo di sterzo).

La forza F_ad ha il punto di applicazione spostato rispetto al punto di contatto geometrico di una quantità δ (momento o attrito volvente).

La forza di contatto F_ad può essere scomposta in una componente normale F_an e una tangente generale F_at.

Se:

• Forte _at > F_an -> La ruota non slitta.
• Forte _at > F_an -> La ruota slitta.

La ruota di locomozione

Ruota trascinata

Caso ideale

a) Sulla ruota agiscono due forze:

• Da reazione F_r che il veicolo effettua alla ruota che frena per il moto di rotazione dei corpi rotabili.
• La forza di contatto F_cc che passa per il punto di contatto geometrico tra moto e strada.

Caso reale

a) La forza F_cc non è tangente a una circonferenza, ma forma un φ che ne regola e ne εε (cerchio ε assoluto) < (il raggio del punto < l'angolo > < assoluto).

La forza F_cc ha il punto di sollecitazione obviate rispetto al punto di contatto geometrico di una contemporan ε commutiva o &ri; valente.

La forza di contatto F_cc poi viene scomposta in una componente normale F_cn e una tangente tangiale F_ct.

Se:

• Forte > F_cn → La ruota non slitta.
• Forte < F_cn → La ruota slitta.

Ruota motrice

Sulla ruota esercitano due forze e una coppia:

• La reazione F_za che il suolo 2 applica alla ruota 1.
• La forza di contatto F_ca.
• La coppia motrice C_m.

Caso ideale

La forza F_za passa per l'asse di rotazione della coppia motrice.

La forza F_ca in condizioni ideali passa per il punto di contatto geometrico tra ruota e rotore.

Caso reale

La forza F_za, a causa dell'attrito, passa tangente a una circonferenza con centro in c e raggio p: cerchio.

La forza F_ca, a causa della non perfetta deformabilità dei materiali, ha un punto di applicazione prossimo rispetto al punto di contatto geometrico di una geometria.

Affinché la ruota giri in equilibrio, deve valere il seguente:

C_m = | F_za | · b

• F_int < F_a → La ruota non slitta.
• F_int > F_a → La ruota slitta.

Ruota frenata

Sulla ruota agiscono due forze e una coppia:

• La reazione F₂ che si esercita e applica alla ruota 1.
• La forza di contatto F_a1.
• La coppia frenante C_f.

Se poniamo f_a1 è stessa consideriamo fatta in moto traslamento.

Allora la ruota va in equilibrio. Deve valere:

C_f = (F_a1/b)

Esempio

• La ruota anteriore 1 è trascinata.
• La ruota posteriore 2 è motrice.

Sul veicolo è applicata una forza motrice F_m e una forza non generale F nel punto A.

Il sistema è in equilibrio sotto l'effetto di tre forze: la forza F e le due forze di contatto F₀₁ e F₀₂.

La direzione della F_m può essere determinata dato che la retta d'azione delle forze F₀₁ e F₀₂ si incontrano nel punto A di applicazione.

La direzione di F₂ può essere determinata tenendo conto del fatto che per equilibrio del sistema è necessario che le tre rette d'azione si intersechino in un punto.

Una volta determinata la direzione delle tre forze, si possono ricavare i moduli (conoscendo a priori il modulo di una delle tre) utilizzando il triangolo.

È possibile determinare la coppia motrice che dà la direzione:

Cm = F₀₂ × l₆

Momento motore della ruota posteriore

Si calcola il momento motore effettivo al veicolo con immobile:

L'asse di traino è soggetto a due sole forze, non essendoci altre forze esterne.

Il rimorchio è soggetto a 4 forze:

Il peso noto del rimorchio (mg₃) noto a