Costruzione di macchine
AA.2023-2024 prova del 27-06-2024
Problema n. 1
Trovare i valori e tracciare gli andamenti del momento flettente e del momento torcente nella situazione 3D rappresentata in figura. Calcolare inoltre le reazioni vincolari in A.
Problema n. 2
Il seguente meccanismo corrisponde a un agitatore orizzontale con un ingranaggio di raggio 100 mm. Considerare la forza P applicata nel punto D, sempre orientata secondo l’asse –z del sistema di riferimento assoluto. È richiesta la verifica a fatica della sezione d-d, diametro dell’asse, come si mostra in figura.
Considerare R=T*tan(22) 1P1.
Situazione 3D e reazioni vincolari
1. Trovare i valori e tracciare gli andamenti del momento flettente e del momento torcente nella situazione 3D rappresentata in figura. Calcolare inoltre le reazioni vincolari in A.
Parametro Valore
b P 800 N
F 600 N
b A c a 500 mm
D incastro b 280 mm
G z y c 200 mm
E F C x d 150 mm
F d B F a d
P Equilibrio di forze e momenti nelle diverse sezioni del sistema.
P 2Fd = 180000
Pb = 224000
APa = 400000
C D
P Pb 2Fd a 2Fd
C 2Fd P b Pb B 2Fd b D P c 2Fd G E E F 2Fd F d F d
Andamenti dei momenti nel segmento A-C
Momento torcente in x
Momento flettente in z
Momento flettente in x
del segmento A-C
del segmento A-C
del segmento A-C
P 2Fd P P 2Fd
2Fd Pb Pa Pb
Pb Pa A A Pa
C Pb C-Pa=400k
C-Pb=224k Pb
Pba -2Fd=180k
P aa 2Fd 2Fd
P 2Fd P
Andamenti dei momenti nei segmenti B-D, D-E e F-G
Momento flettente in z
Momento flettente in x
2Fd
del segmento B-D
del segmento B-D
Momento torcente in z
Momento flettente in z
D P
del segmento D-E
2Fd
del segmento F-G
D P
2Fd=180k 2Fd
2Fd=180k
Pb 2Fd 2Fd -Fd G-2Fd
C C E
D b c b F
Pb B Fd
Bb F d F
Eb-Pb=224k d
2Fd P P
Agitatore orizzontale e verifica della sezione d
2. Il seguente meccanismo corrisponde a un agitatore orizzontale con un ingranaggio di raggio 100 mm. Considerare la forza P applicata nel punto D, sempre orientata secondo l’asse –z del sistema di riferimento assoluto.
E’ richiesta la verifica a fatica della sezione d, in cui c’è una variazione del diametro dell’asse, come si mostra in figura.
F = 600 N
TA B d 300
(cerniera) z y
(carrello)
R D
50 mm 40 mm x
E P = 300 N (paletta)
C (ingranaggio) d 500 mm
250 200 200
Momenti torcenti sull’albero
Equilibrio momenti torcenti M = F ∙ 300 = 180000 ∙ ∙ 100 = ∙ 300 tor