Calcolo e Progetto - parte 2

La cerniera permette di seguire l'effetto arco imposto dall'accoppiamento cinematico con il braccio b.

CDFN → snodato e guidato → Kc = 2 vigebonente.

Più sono elevate le condizioni di vincolo, più basso è il Kc Fattori di corsa.

Corsa cilindro attuatore = 100 mm.

Li = 2·100 = 200 mm.

Entro nel diagramma:

Li il p[―]ste[―]lo che mi serve è quello della curva appena sopra il punto di progetto

→ leggo φ_stelo = 14 mm

Quanto maggiore è la corsa del pistone, maggiore è la flessibilità in fase di allestimento del banco

φ_alesaggio :

• φ_stelo -> 14 mm
• φ_steloφ_alesaggio
• → 0,45÷0,60
• Tab. 6.4 → scelgo φ_alesaggio = 32 mm
• → 0,44 ok ✓

Pressione di Rovina Impianto

Tab: 6.4

P = 210 bar (scelta)

F_spinta = p · π / 4 · φ_cil² = 46.9 kN (da tab: 6.4) > 12.1 kN (OK)

È bene essere un po' sopra perché perdo la spinta Fϕ per colpa dell'area stelo

F_tiro = F_spinta - Fϕ = 46.9 - 3.2 = 13.7 kN > 12.1 kN (OK)

Io lo stelo lo avevo dimensionato per 7.1

Devo cambiare φ_stelo

Devo prendere la curva a φ = 18 mm

(non più φ = 14 mm) sotto vedi una F_spinta = 16.9 kN

• 32 → 14
• 16.5 - 3.2 = 13.3 → 0.94 → 210
• Criticità
• 32 → 18
• 16.9 - 3.2 = 13.7 → 0.94 → 210
• Criticità

Aumento quindi il dosaggio

• 40 → 18 → 15.7 f_spinta - 3.2 = 12.5 → 0.95 → 125

Verifica a fatica dei tiranti

Calcolo la rigidezza dei tiranti che chiudono a pacco le testate.

Al termine del serraggio, la parte traccionata dei tiranti è lunga 250 mm.

• Rigidezza assiale dei 4 tiranti (parte tesa)

_{EA \ per \ 4 \ \frac{206000 \ per \ 97.1 \ per \ 4}{250} = 303561 \ \frac{N}{mm}}

I tiranti scaricano la loro trazione come una compressione (uguale e contraria) sul cilindro.

• Rigidezza della parte compressa: (testata posteriore, anteriore e cilindro)

Le testate sono due blocchi di acciaio che posso considerare infinitamente rigidi rispetto al cilindro.

Dunque considero come parte compressa dei tiranti solo il cilindro.

_{KF = EA \ \frac{206000 \ per \ I \ \frac{(50^2 - 40^2)}{4}}{455 + 7.5 + 7.5} = 856560 \ \frac{N}{mm}}

rapporto tra le rigidezze

_{\frac{KF}{Kv} = 2.82 \ \ in \ generale \ la \ rigidezza \ della \ parte \ compressa \ e \ quasi \ 3 \ volte \ quella \ dei \ tiranti}

Devo stimare il tiro alla fine della fase di serraggio dei tiranti:

_{Tiro_{serr} = 2 \ per P_{mm}\ per A}

_{\frac{12.5 \ per \pi \ per \ 40^2}{4} = 31400N}

Tiro su singolo tirante

_{Ns = \frac{31400}{4} = 7850N}

coppia di serraggio tale che Ns = 7850N

"Fai in modo di serrare i tiranti

mediando un tiro pari al doppio della forza idrodinamica dovuta alla pressione interna"

Tenute idrauliche

Tenute Pistone - Cilindro

Sul pistone però bisogna prevedere (il cilindro lavora anche con carichi puramente assiali) un appoggio per una bronzina sul pistone che scorra all'interno del cilindro.

Inserisco quindi degli anelli di scorrimento che reggono i carichi laterali. Ognuno di noi avrà una configurazione di tenuta differente!

Tenuta principale

Scelgo la tenuta TURCON AQ SEAL -> standard cylinders

• size range dim: 15 ÷ 700 mm
• temp range: -45 ÷ +200 °C (la temperatura del banco prova è 60/80°C)
• speed: v_max = 2 m/s (ho calcolato una v_s 0.594 m/s)
• pressure max: 400 bar

CONTROLLO ELETTRONICO

DIODI

elemento non lineare ed è uguale ad una valvola di non ritorno nell'idraulica

Quando polarizzo in questo modo il DIODO, significa che sto applicando una POLARIZZAZIONE DIRETTA (il diodo è in corto) Il diodo lascia passare corrente senza caduta di tensione.

Quando polarizzo in questo modo il DIODO, significa che sto applicando una POLARIZZAZIONE INVERSA (il diodo è in tensione) Applico una differenza di potenziale ΔV ma il diodo non fa passare la corrente, tiene la tensione.

Caratteristica dei DIODI IDEALI

applico una V_k 0; qualunque sia la tensione < 0, essa tiene la tensione e non fa passare la corrente (interruttore aperto)

non appena raggiunge un E di polarizzazione diretto, la resistenza offerta dal diodo è 0, i correnti infinite

esempio: RADDRIZZATORE ad una semionda

V_i(t) -

V_u(b) pos. -

V_u(t) neg

TRANSISTOR (BJT)

• TRANSISTOR NPN

si prende una placchetta di semiconduttore

(Si, Ge) - per natura ha una conducibilità

elettrica bassa.

Posso però alterare la conducibilità elettrica con

le operazioni di drogaggio cioè introducendo

atomi con numero atomico diverso che portano

o + elettroni o - elettroni

B = base

C = collettore

E = emettitore

drogaggio n: si rimuovono alcuni

atomi di silicio e

si introducono atomi

con n atomico superiore

drogaggio p: si rimuovono alcuni

atomi di silicio e

si introducono atomi

con n atomico inferiore

SCHENA CIRCUITALE

verso di

polarizzazione diretta

B - E

verso percorso di

transito della corrente

• TRANSISTOR PNP

SCHENA

CIRCUITALE

SIMBOLO

Verso di

polarizzazione

inversa

E - B

Collegamenti nel circuito:

• Giunzione BASE - EMETTITORE (B - E) - va polarizzata direttamente
• Giunzione BASE - COLLETTORE (B - C) - va polarizzata inversamente

Faccio variare la corrente in base, agendo sulla V_BB, in modo tale che vari sinusoidalmente a partire da I_B1 → su fino ad I_B3 → giù fino ad I_B2, → giù fino ad I_B1 → su fino ad I_B2.

Caratteristiche del transistor: amplificatore di segnali ✌️ interruttore!

Ipotesi di partire da I_B3 e faccio far alla corrente in base un arco piuttosto alto → arrivo ad I_B4.

Quando Così i segnali di ingresso sono arrivati ad immettere in base la corrente I_B4 ha raggiunto la saturazione del transistor. Nella fase in cui si supera I_B4 la corrente di collector rimane stretta al valore max corrispondente alla saturazione del transistor. Poi torna nella parte di funzionamento lineare. Distorsione del segnale in uscita.

Potenza dissipata:

il transistor scalda quando funziona da amplificatore (mangia corrente e impone una caduta di potenziale) P_diss = V_CE I_C ≠ 0 Funziona in cutoff o saturazione.

Data Sheet; P_{d max} = pot. max dissipabile P_d ≤ P_{d max}

V_CE I_C ≤ P_{d max} = constante

|_prova V_CE, I_C = P_{d max}

Giunzione base - emettitore polarizzata inversamente.

NPN è un circuito aperto CUTOFF.

PNP : diminuisco la tensione in base, ...; sto polarizzando direttamente la giunzione base emettitore

(I_B, I_C, I_C)

Circola una corrente di emettitore (rossa); il grosso della corrente si divide al collettore.

U = -V_cc → PNP satura

V_u = -V_cc

Caratteristiche di AMPLIFICATORI OPERAZIONALI IDEALI:

1. Tipologia di ingressi

ingresso 1 → non invertente

ingresso 2 → invertente