Manovellismo tesina

IPSIA

Istituto professionale statale

Per l'industria e l'artigianato

"I. Pittoni"

Via Pittoni, 26 - 31015 Conegliano (TV)

Esame di Stato

Il manovellismo

Candidato: ---------------------

Classe: ----------------

Anno scolastico: ----------

Materie coinvolte: Macchine a fluido, Tecnica della produzione, Storia.

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Indice

Indice.............................................................................................................................1

Introduzione...................................................................................................................2

Percorso........................................................................................................................3

Capitolo 1:......................................................................................................................4

Sistema biella-manovella..................................................................................4

1.1 Studio cinematico biella-manovella.......................................................5

1.2 Studio dinamico................................................................................................6

1.3 Momento motore.............................................................................................7

1.4 La biella..............................................................................................................9

Materiali per la costruzione.........................................................................10

1.1 Prova di trazione...........................................................................................11

1.2 Resilienza..........................................................................................................14

Capitolo 3:....................................................................................................................16

Seconda guerra mondiale...............................................................................16

1.1 Lo scoppio della guerra............................................................................16

Sitografia......................................................................................................................20

Bibliografia...................................................................................................................20

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Introduzione

Ho deciso di parlare del sistema biella-manovella perché oggigiorno lo ritroviamo in quasi tutti i motori, i quali si sono diffusi su larga scala con varie applicazioni. Un esempio sono i motori a combustione interna che ritroviamo nelle auto e si dividono in:

• A benzina: dove la reazione di combustione (all’interno della camera) può avvenire per accensione comandata (es. scintilla trasmessa da una candela).
• Diesel: dove la reazione avviene spontaneamente attraverso l’alta temperatura raggiunta dall’aria all’interno del cilindro mediante la compressione.

Questo meccanismo posto all’interno dei motori si muove grazie alla reazione di combustione che avviene tra un carburante (benzina, gasolio o metano) e un carburante (aria) all’interno del cilindro dove vengono trasformati in lavoro meccanico che provoca la spinta e lo spostamento dei pistoni che si muovono in moto rettilineo alternativo.

Grazie a questa invenzione i veicoli motorizzati furono prodotti in grande quantità, anche per far fronte alla prima e seconda guerra mondiale o guerre di massa, dando così un enorme impulso alla produzione industriale.

Se prima i trasporti erano garantiti da muli e cavalli, ora nelle guerre mondiali e anche nella vita quotidiana prevalgono i veicoli con motore a combustione interna, perché più capienti e veloci.

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Percorso: il manovellismo

Tecnica della produzione:

Macchine a fluido: proprietà meccaniche, collegato

Meccanismo biella – manovella, mediante i materiali da costruzione.

Storia

Seconda guerra mondiale, collegata mediante il meccanismo biella-manovella che trova applicazione all’interno dei motori a combustione.

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Capitolo 1: sistema biella-manovella

Figura 1

Il sistema di biella-manovella è un meccanismo articolato che consente di trasformare il moto rettilineo dello stantuffo, che scorre nel cilindro (H), in moto rotatorio dell’albero motore intorno ad un asse di rotazione la cui traccia è rappresentata dal punto (A).

Nella figura (n. 1) è rappresentato lo schema di un manovellismo ad asse orizzontale, in cui sono evidenziati i seguenti elementi:

• Il punto A, traccia l’asse di rotazione dell’albero motore.
• La manovella, pari al segmento AB, di lunghezza uguale ad r (raggio di manovella).
• La biella, corrispondente al segmento CB di lunghezza L.
• Il punto B, detto testa di biella, si articola in due pezzi con un cuscinetto ed è vincolata alla manovella con due viti (B). La testa di biella è animata di moto circolare uniforme con velocità angolare ω [rad/s] con centro in A.

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• Il punto C, detto piede di biella, si articola tramite un cuscinetto sul perno, il quale è collegato allo stantuffo (pistone).
• I punti fissi sono detti punto morto superiore (PMS) e punto morto inferiore (PMI). Questi punti si chiamano morti, perché in tali punti la velocità dello stantuffo è nulla. La distanza tra i 2 punti morti si chiama corsa ed è uguale a:

corsa = 2×r dove r è il raggio della manovella.

Da quanto abbiamo detto è possibile notare che la testa di biella (B), articolata alla manovella (segmento AB), ha un moto circolare continuo, mentre il piede di biella (C), articolato al pistone, ha un moto rettilineo alternato; ne consegue che i punti intermedi della biella descrivono traiettorie ellittiche.

In questo lavoro verranno discussi i parametri principali dello studio cinematico e dinamico del meccanismo biella-manovella, soffermandosi sul momento motore agente sull’albero di rotazione.

1.1 Studio cinematico biella-manovella

Figura 2

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I parametri fondamentali per lo studio cinematico sono: