Paniere svolto di Teoria dei sistemi di trasporto (2025) - Risposte aperte

Negli pneumatici sono indicati:

Corda (in mm);

Rapporto altezza/larghezza;

Tipo di tela (R per radiale o B per bias);

Diametro di calettamento (in pollici);

Codice di carico;

Indice di velocità.

Tipo di tela (R per radiale o B per bias);

Diametro di calettamento (in pollici);

Codice di carico;

Indice di velocità.

05. Indicare le componenti di una ruota ferroviaria

La ruota ferroviaria è metallica e composta da: è l’elemento che realizza il contatto rotolante con la rotaia

disco o cerchione calettato a caldo sul disco;

La ruota ferroviaria

La è l’insieme di e (è il corrispondente ferroviario dell’asse stradale).

sala montata ruote assile

Nelle ferrovie, la sala montata (non c’è il differenziale come nelle auto). Il treno riesce a realizzare traiettorie curvilinee sfruttando

ruota tutta alla stessa velocità

l’inclinazione della parte esterna della ruota (profilo conico).

2 2

L’orma ha dimensioni molto piccole: 200-300 mm . Di conseguenza le pressioni sono molto elevate: 200-400 N/mm .

Il bordino

La funzione del bordino è quella di guidare il veicolo sia in rettifilo che in curva, richiamandolo sull’asse del binario quando esso tende a slineare o a sviare.

Slineamento e svio sono i due fenomeni anomali della marcia di un treno che devono essere prevenuti ed evitati. Essi consistono nello scostamento dell’asse del

veicolo dall’asse del binario in rettifilo ed in curva e possono culminare in un deragliamento in concomitanza di altri fatti.

Scartamento del binario e del bordino

Si definiscono e le lunghezze 2s e 2c indicate in figura. La differenza tra i due scartamenti consente la

scartamento del binario scartamento del bordino

rotazione del veicolo ferroviario in curva.

Lezione 004

05. Quali sono le forze che agiscono su un veicolo stradale o ferroviario?

che ne producono l’avanzamento;

Forze di trazione, che possono essere distinte in:

Resistenze al moto,

cioè sempre presenti quando il veicolo è in moto (es. resistenza al rotolamento o aerodinamica)

Ordinarie, cioè presenti soltanto in alcune situazioni (es. pendenza, curva, inerzia)

Addizionali,

1) Forze dipendenti dalla massa del veicolo

Le forze dipendenti dalla massa del veicolo sono:

applicata in direzione verticale: W (peso) = m (massa) g (gravità)

1. Forza peso, ∙

Se la superficie di appoggio non è orizzontale (pendenza ) la forza può essere scomposta in 2 componenti:

α

W ∙ cos α → perpendicolare alla superficie di appoggio

W sin parallela alla superficie di appoggio

∙ α → è una forza che nasce quando un oggetto è sottoposto ad una variazione del suo stato di quiete o di moto uniforme.

2) Inerzia, subentra quanto un veicolo segue una traiettoria non rettilinea

3) Forza centrifuga,

Lezione 005

07. Descrivere la resistenza al rotolamento per attrito di un veicolo stradale e di un veicolo ferroviario

La resistenza dovuta all’attrito insorge a causa degli scorrimenti:

• tra boccola e fuselli nel caso dei (val. alti)

veicoli ferroviari

• tra i perni delle ruote ed i relativi cuscinetti nel caso dei (valori trascurabili)

veicoli stradali

08. Descrivere la resistenza al rotolamento per deformazione di un veicolo stradale e di un veicolo ferroviario

La deformabilità della ruota e della infrastruttura comporta la creazione di una superficie di appoggio, di estensione variabile in funzione del tipo di ruota e di

suolo:

• estensione rilevante per (con pneumatici di gomma e bassa pressione di gonfiaggio)

ruote stradali

• piccola estensione per su binari in acciaio (la resistenza al rotolamento per deformazione può quindi essere considerata trascurabile).

ruote ferroviarie

A veicolo fermo (v = 0) la distribuzione delle reazioni del terreno sull’area di impronta è simmetrica così che la retta di applicazione della risultante coincide con

quella del peso

Lezione 006

05. Descrivere la resistenza aerodinamica di un veicolo stradale e di un veicolo ferroviario

La è la resistenza che incontra un veicolo che si muove con velocità V attraverso un fluido (nello specifico l’aria) ed è

resistenza aerodinamica

la somma di 3 contributi:

• legata ai moti di turbolenza che determinano sovrapressioni dell’aria di fronte al veicolo e depressioni nella parte

Resistenza di forma,

posteriore;

• dovuta all’attrito tra le correnti d’aria e le pareti del veicolo (trascurabile per i mezzi su strada);

Resistenza laterale

• attraverso il radiatore, le prese d’aria ed i finestrini del veicolo.

Resistenza per il deflusso dell’aria

06. Descrivere la resistenza in curva di un veicolo stradale e ferroviario

La è una resistenza addizionale (non è sempre presente) ed è prodotta da 2 diverse cause:

resistenza in curva

• che si oppone al cambiamento di direzione;

inerzia del veicolo

• che si destano tra ruote e terreno o rotaie.

azioni supplementari di attrito

Nei la resistenza in curva è causata dalla forza centrifuga che determina una deformazione dello pneumatico in senso trasversale generando quindi

veicoli stradali

un incremento di resistenza al rotolamento. La resistenza in curva è inversamente proporzionale al raggio di curvatura, risulta trascurabile per le autovetture e per

raggio superiori a 100 m, mentre per i mezzi pesanti e raggi inferiori a 50 m può raggiungere Rcurva = 0.8÷1.2% del peso.

In la resistenza in curva è notevolmente più importante viene determinata con formule sperimentali:

ferrovia

Es. Formula di Von Rockl Rcurva = A/(R-B) [N/N]

• ferrovie a scartamento normale (1435 mm) A=0.65 B=55

• ferrovie a scartamento ridotto A=0.40 B=20

Lezione 007

10. Come si sviluppa l'aderenza in un veicolo stradale?

Il è un vincolo attraverso il quale si trasmettono le forze he vanno ad equilibrare quelle dovute alla massa del veicolo, le resistenze al

contatto tra ruota e suolo

moto e le forze traenti. Queste forze permettono il movimento e la stabilità del veicolo.

La reazione vincolare è costituita da una forza che può ritenersi Tale forza può essere decomposta secondo tre assi

applicata nel baricentro dell’area di contatto.

ortogonali. Le componenti tangenti al suolo sono consentite da un particolare fenomeno denominato fenomeno in virtù del quale due corpi, compressi

aderenza:

l’uno sull’altro, sono in grado di trasmettersi reciprocamente forze tangenziali. Per semplificare l’analisi delle interazioni ruota/suolo si studiano separatamente

e

aderenza longitudinale aderenza trasversale.

11. In cosa consiste il fenomeno dell'aquaplaning?

Con il termine ("slittamento sull'acqua") si intende il fenomeno di galleggiamento di un veicolo in movimento a causa di uno strato d’acqua sulla

aquaplaning

strada.

Più precisamente si verifica quando l'acqua, tipicamente di origine piovana, tra le ruote e il manto stradale è in quantità tale da non permettere più il contatto di

queste due superfici.

12. Che cos’è lo pseudoscorrimento?

Quando una ruota compie un giro (2πR), a causa dello strisciamento (il termine tecnico è scorrimento) non si compie uno spostamento pari a 2πR ma uno

spostamento inferiore.

Nell’unità di tempo la velocità della ruota V è diversa da 2πR ∙ n V ≠ 2πR ∙ n

Cioè V ≠ ω ∙ R dove ω = 2πn è la velocità angolare della ruota, imposta dal guidatore accelerando o decelerando.

Si definisce un parametro denominato ovvero la quantità di scorrimento in meno dovuta al velocità angolare imposta dal guidatore

pseudoscorrimento s.

Lezione 008

03. Come si calcola l'aderenza globale massima?

L’aderenza longitudinale e trasversale si condizionano reciprocamente per cui il coefficiente di aderenza globale, varia nel piano secondo un diagramma

ellittico, con il semiasse maggiore nella direzione longitudinale del veicolo

04. Come avviene il fenomeno dello svio di un veicolo ferroviario e da quali forze e' governato?

Nel caso ferroviario, quando il veicolo è soggetto ad un’azione tangenziale Fy, l’asse può essere spinto fuori dal binario, provocandone lo (o

svio deragliamento).

Tale forza trasversale può essere generata da forza centrifuga, forze d’inerzia, componente del peso su binario sopraelevato, vento, ecc.

Lo svio è probabile in curva per la presenza della forza centrifuga ma risulta possibile anche in rettilineo in particolari condizioni di vento.

Per la ruota ferroviaria, munita di bordino, valore limite di questa forza trasversale non dipende da fenomeni di aderenza e di elasticità dei due corpi a contatto,

bensì da un accoppiamento di forma fra bordino e rotaia.

05. Cosa si intende con deriva di un veicolo stradale?

La deriva è la sommatoria delle forze trasversali che agiscono sul baricentro della ruota e comportano la deformazione trasversale del pneumatico. Tali forze

possono essere generate :

in rettifilo a causa del vento o d'irregolarità della pavimentazione;

in curva a causa della forza centrifuga

Lezione 009

05. Cosa si intende per tessitura di una pavimentazione stradale

La è una caratteristica necessaria allo sviluppo dell’aderenza all’interfaccia pneumatico/pavimentazione. Essa rappresenta il grado di

tessitura o rugosità

distaccamento del profilo di una strada da una linea di riferimento.

In funzione della lunghezza λ delle onde sinusoidali che approssimano il profilo della pavimentazione si parla di:

• (50 < λ < 500 mm);

Megatessitura

• (0.5 < λ < 50 mm);

Macrotessitura

• (λ < 0.5 mm).

Microtessitura

Lezione 010

05. Descrivere il comportamento meccanico di una ruota in moto con velocità v e soggetta ad una coppia frenante

Il rallentamento di un veicolo può avvenire in due modi:

• applicando al veicolo una di verso opposto a quello del moto (ad esempio nelle funivie);

forza frenante

• applicando una di verso opposto a quello della rotazione delle ruote (nel caso di veicoli ferroviari e stradali).

coppia frenante

06. Descrivere il comportamento meccanico di una ruota in moto con velocità v e soggetta ad una forza trainante

Nel caso di ruota trainata, la forza traente nella direzione voluta per il moto si realizza mediante la spinta di un altro veicolo (ad esempio in un rimorchio), di un

altro asse motore (ad esempio per le ruote posteriori di un mezzo a trazione anteriore) oppure in caso di motore non collegato alle ruote ma in grado di applicare

una spinta (ad esempio motori a reazione o ad elica).

Lezione 011

04. Descrivere la funzione della