Costruzione di macchine: esercizi

Esercizi di Costruzione di Macchine

Esempio (pag 46.56): COLLEGAMENTI FILETTATI

Teorema del trasporto

T

M = T . d

1. Contributo forza T

2. Contributo del momento M

Sommo i due contributi:

Sulle viti A e D sommando le componenti verticali, sulle viti B e C sommando le componenti laterali

Esercizio Quasiveti

Dati

M: [rpm]

L_ioh numero m.g.

Fa: forza anello

Fp: forza bobina

d: diametro

Dimensionamento staticamente e dinamicamente

Dimensionamento dinamico

L_io = (C/P)^m (m=3: cuscinetto a sfere)

L_io = L_ioh[H] / 60 ⋅ M [giri/min]^1/106 = [Bgn]

giri innominati normali

Carico Equivalente

P_eq = X F_a + Y F_r con X e Y da norme nel SKF

Nota L_io, P_eq m primo calcolare

dall’equazione L_io = (C/P)^m

→ Scelgo cuscinetto con vale C da catalogo

Dimensionamento statico

C_o = S_o ⋅ P_eq

con P_eq = X₀ F_r + Y₀ F_a (X₀, Y₀ da norme SKF)

con S_o coeff che dipende del cuscinetto

→ trovo C_o → scelgo MM cuscinetto con tale C_o dal catalogo

PROGETTATO A PRESSIONE: QUOTA CILINDRICA A DUE SUPPORTI

DATI

Potenza da trasmettere: Pt

Velocità angolare motrice: w1

Inerzie nei rami: i

Con la l max piccola, deve valere:

DIMENSIONAMENTO NORMALE!

s2/s1

b: x m (con λ = 10÷25)

θ = 20°

V = w1r1

Pom = Form.V = Form.w1r1

Ftom = 60m m b Md y

6om da tabella (ok!)

y = f(z1, θ) (ok!)

b = 2.25 m

m = d/z1 = k1/2z1

Md = A/(A+V) = A/(A+v1w1) (A:3:6)

⇒ Ftom = 60m.M²·2.25.A/(A + v1w1)·y

Pt(w1r1) = 60m.(y/z2:1)²·2.25.A/(A+v1w1)·y

→ 1 eq. 1 incognita Vn ⇒ tracov Vn

noti r1 isola trath gh → altro passaggio

Vn = dn/z1 = 2√t1z1

z1z2.∴ (⇒) z2 = z1/λ (comodo per vicíno)

V2 = 1/2 M Z2

ESERCIZIO: CAPITINI-WINTERKORN (MOLLA)

DATI:

W= E ν

fmin fmax

frequenza max

Uso una molla a elica cilindrica

E:G (modulo di)

1. λ' = 0615 + UC - 1 / ac - u (FATTORE DI WAHL)
2. f = RO-R.Mt.te:
3. λ = 64R³iF / G d₄
4. k = fmax-fmin / j -> K=NORO
5. i = G d₄ / 8C³k
6. c = D / j -> i = G d₄ / 8D³k

IPOTIZZO UN DIAMETRO D (ESIGENZE COSTRUTTIVE)

2 eq. 2 incognite (D e i)

Esercizio 2: Recipienti in pressione

Pi = 1500 bar hi = 200 mm σom = 600 MPa

Piccolo Spessore

σom = 400 MPa

Per recipienti di piccolo spessore: σid = 6σr - 6σc

• 6σc = Pr / t
• σc = Pr / t ≤ 60 mm
• t = Pr / 6σom = 1500·200 / 400 = 75 mm

Grosso Spessore

Pressione interna:

• σr = Pri_e² / (re² - ri²) (1 - re² / ri²)
• σc = Pri² / (re² - ri²) (1 + re² / ri²)
• σid_max = 6σc(ri) - 6σr(ri)

L > Sviluppo i conti e scrivendo re in funzione di ri: re = √(ri² / (1 - 2p / 60 mm)) = 400 mm

(60 mm - 60 m / 1.5 = 400 MPa) re - ri = 200 mm

=> Se avessi ipotizzato piano spessore avrei sottodimensionato oltre

esercizio: omev_m momento assile

df_c = dm r w²

dm = ρ r d_c dt

=> df_c = ρ r d_c dt rw²

f_c = ∫₀^t ρ r d_c t rw² 2m_c = 2 ρ r² w² t

=> f_c = 2 c_ct = 2 ρ r² w² t

=> 6 c = ρ r w² - ρ v²

Nota v_c e ome_m mc cost.

6 c - 6 md = ρ v² - ρw² r²

=> 6 md ≤ ome m cs

=> ρ w² r² ≤ _{ome m}/_cs

=> w = √^{_{ome m 1}}/^{_{cs ρ r2}}

ESERCIZIO SALDATURA

Dati:

• materiale
• t
• L: profondità

Dimensionare con metodo dinamico.

Compilare un giunto

A = a · L

(F12)_T = F12 cos(α)

a_d = (F12)_T / A

(F12)_N = F12 cos(α)

σ_d = (F12)_N / A

∫√(σ1 + 3 (τ1² + τ1/m²)

σ_d ≤ 0.9 μ N / m²

Dalle equazioni metodo A e metodo B