Calcolo e Progetto - parte 2

Name: Calcolo e Progetto - parte 2
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Author: albijack94

Revisionato il 13/06/2026

di albijack94

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Appunti di Calcolo e progetto sulla seconda parte basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni del professore Meneghetti dell’università degli Studi di Padova - …

Esame Calcolo e progetto

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Meneghetti Giovanni

Università Università degli Studi di Padova

A.A. 2019-2020

45 pagine

Appunto

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Estratto del documento

Progettazione di un cilindro idraulico

Determinazione delle dimensioni del cilindro

La cerniera permette di seguire l'effetto arco imposto dall'occupamento cinematico con il braccio b_CDFN. Quanto più sono elevate le condizioni di vincolo, tanto più basso è il _Kc.

Corsa cilindro attuatore = 100 mm
L_i = 2∙100 = 200 mm

Entro nel diagramma:
L_iφ_stelo
L_i = 200 F [kN]12,4 kN φ = 14
Il φ_stelo che mi serve è quello della curva appena sopra al 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 → 0,45 ÷ 0,60
φ_alesaggio = 32 mm
14⁄32 = 0,44 ok √

Pressione di lavoro e spinta

Tabella 6.4 → scelgo φ_alesaggio = 32 mm
Pressione di lavoro impianto: P = 210 bar (scelta)

F_spinta = p₁ π / 4 φ_cil² = 46,9 kN (da tab: 6.4) > 12,1 kN (OK)

È bene essere un po' sopra perché perda la spinta Fφ per colpa dell'area.
F_tiro = F_spinta - Fφ = 46,9 - 3,2 = 13,7 kN > 12,1 kN (OK)

Devo prendere la curva a φ = 18 mm (non più φ = 14 mm) sotto ad una F_spinta = 16,9 kN

Tabella di riferimento

φ_cil (mm)	φ_stelo (mm)	F_spinta (kN)	F_tiro	φ_stelo / φ_cil	P (bar)
32	14	16,9	16,9 - 3,2 = 13,7	0.94	210
32	18	16,9	16,9 - 5,2 = 11,5	0.85	210
40	18	15,7	15,7 - 3,2 = 12,5	0.45	125

Materiali e tensioni

Aumento quindi il alesaggio.
Fe 510 Lappato Interamente
σ_R = 510 MPa
σ_S = 355 MPa
σ_am,01 = ^σ_R⁄₂ = 255 MPa

Scelgo un coefficiente di sicurezza nei recipienti in pressione: V_S = 3 σ_am,m = ^σ_S⁄₃ = ³⁵⁵⁄₃ = 118,3 MPa

Calcolo degli spessori e tensioni

Nei gusci spessi, non posso trascurare la variazione dello stato di tensione lungo lo spessore.
σ_{R_L(r)} = ^p_i⋅r_i²⁄_{r^e² - r_i²} ・^{1 - ^{r^e²}⁄_{r_i²}}

Trascurò la componente longitudinale del cubetto: Stato di Tensione Piano
σ_Quest = σ_t(r_i) - σ_L(r_i)
σ_{u_est(r_i)} = σ_am,m

Uso questa relazione per il dimensionamento del cilindro
σ_{u_est(r_i)} = ^{2 ⋅ p_i⋅ r_e²}⁄_{r_e² - r_i²} = σ_am,m

β = ^r_i⁄_{r_e} → ^{2 ⋅ p_i}⁄_{1 - β²} = σ_am,m
β = √^{1 - ^{2 ⋅ P_i}⁄_{σ_am,m}} = √^{1 - ^{2 ⋅ 12.5}⁄_118.3} ≈ 0.88

Considerazioni finali

Re = 20 β = 0,8823 mm
Momento e frequenza unificati Rti = 20 mm Rte = 25 mm

Inserendo questi valori nelle equazioni dello stato di tensione, otteniamo:
σR(ki) = -12,45 MPa
σt(ki) = + 56,95 MPa
σid,ϕ = σt - σR = 56,95 + 12,45 = 69,45 MPa

Vs = σs 55 54 OK σid,ϕ 69,45

Proporzionamento del cilindro

P = 125 bar
135 °, ΦEST135 °, ΦESTΦENT ₄₀ mm
0,85 ΦINT135° ΦEST = 70 m

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