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Dimensionamento molla a gas

roberto25

Utente Junior
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#1
Salve a tutti,

volevo chiedere un parere su un dimensionamento di una molla a gas..(quelle per i portelloni delle auto)
mi trovo a sollevare un coperchio del peso di circa 30Kg, il coperchio è vincolato tramite cerniere ad una paratia fissa (lo schema è in allegato). il baricentro del coperchio dista circa 500 mm dalla cerniera e la molla che lo dovrebbe sollevare è inclinata di circa 45° rispetto alla paratia. il punto che collega molla e coperchio dista dalla cerniera circa 100 mm.
la molla ha una corsa 100.
un produttore e rivenditore mi ha sconsigliato di procedere con il dimensionamento, visto l'elevato numero di variabili da considerare.. ma ho voluto farlo ugualmente e spero che qualcuno possa verificare se il ragionamento fatto è corretto.

P.S. ho posizionato 2 molle da 500N.

grazie

Roberto
 

Allegati

MBT

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#2
Dunque..
le variabili in effetti ci sono, ma con buona approssimazione arrivi vicino alla verità.
Il calcolo che devi fare, volgarmente, si risolve nell'applicare 2 volte le equazioni cardinali della statica.
Quindi, sommatoria dei momenti rispetto alla cerniera deve essere pari a ZERO!
Tale sommatoria deve essere fatta 2 volte, sia a portellone chiuso che a portellone aperto.
Devi considerare che le molle a gas "spingono" di più quando sno compresse. Nel catalogo Suspa trovi le formule per calcolare la spinta a molla compressa.
Come forze in gioco, oltre alla forza della molla e al peso del portellone, considera una forza per l'apertura e una per la chiusura. Tali forze io le ho considerate sull'ordine dei 6-8 kgf ... accettabili ma nn eccessive.
piccola considerazione...
le molle io le ho sempre montate in modo che "forzino" il portellone a restare chiuso, quando è in posizione di chiusura. Come avviene nei portelloni automobilistici, per capirci. Questo ti permette di evitare fastidiosi fenomeni di aperture "incontrollate" o di dover usare serrature, o di vedere il portellone che arriva nei denti dell'operatore. Ovviamente questo vale per portelloni "leggeri" o comunque con dimensioni tali per cui la forza di apertura senza molla è comunque accettabile...

edit...
aggiungo che con i dati che hai fornito, il portellone si apre...
con una forza "residua" di 8 Kgm.... ma non sapendo la lunghezza del portellone, è difficile dire se va bene o meno.
sicuramente dovrai metterci delle cerniere per tenerlo chiuso. Ma fai attenzione che quando l'operatore le apre rischia di trovarsi il portellone nelle gengive !
 
Ultima modifica:

giodel

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#3
Condivido, anche sul lavoro dell'eventuale dentista :)
 

roberto25

Utente Junior
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#4
la lunghezza è di 1100 mm, nel calcolo ho effettivamente eseguito l'equilibrio alla rotazione ed ho anche cosiderato l'effetto dell'angolo, che abbassa l'effetto spinta della molla.
i dati forniti non erano proprio quelli effettivi forse varieranno con un range di 50mm, il dubbio che avevo era sull'effettiva procedura.
 

MBT

Utente Senior
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#5
la lunghezza è di 1100 mm, nel calcolo ho effettivamente eseguito l'equilibrio alla rotazione ed ho anche cosiderato l'effetto dell'angolo, che abbassa l'effetto spinta della molla.
i dati forniti non erano proprio quelli effettivi forse varieranno con un range di 50mm, il dubbio che avevo era sull'effettiva procedura.
Non solo...
la Forza nominale della molla vale con una molla compressa di 50 mm, se non ricordo male.
Se la comprimi di più, la forza varia. Aumenta, ovviamente..

devi tener conto anche di questo
 

Matteo1984

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#7
la formula del sito è sempre corretta o valida solo per quella specifica configurazione
 
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#9
usare il tasto cerca che c'è una mia discussione con formule e schema
 

Kaji

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#10
le molle io le ho sempre montate in modo che "forzino" il portellone a restare chiuso, quando è in posizione di chiusura. Come avviene nei portelloni automobilistici, per capirci. Questo ti permette di evitare fastidiosi fenomeni di aperture "incontrollate" o di dover usare serrature, o di vedere il portellone che arriva nei denti dell'operatore. Ovviamente questo vale per portelloni "leggeri" o comunque con dimensioni tali per cui la forza di apertura senza molla è comunque accettabile...
Anche a me han suggerito di dare "una leva negativa", queste la loro locuzione, per le molle a gas allo spunto in modo che la prima fase di apertura sia accompagnata e non spontanea, ma ciò solo per i porelloni che chiudon pareti verticali, quelli invece orizzontali devono avere leva positiva anche allo spunto.
 

apollo

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#11
Salve, riprendo questo 3d perchè sull'argomento...mi sono perso!

La mia applicazione è semplice, ma malgrado tutto non riesco a venirne a capo.

Vorrei montare due molle a gas per agevolare il sollevamento di una rete con materasso su di un camper.

Lo schema dovrebbe essere come da figura allegata, e l'angolo di apertura pari a circa 45°

Il punto di aggancio utile risulta a circa 76, 5 cm dall'angolo, e il peso rilevato all'estremità è di circa 15 kg.

Una delle mie domande è : il perso va rilevato nel baricentro o, come ho fatto, all'estremità ?

Inoltre, qualora riuscissi a capire come applicare le formule, come si calcola lo sforzo da applicare per alzare e abbassare il complesso rete/materasso che si dovrebbe apllicare per muoverlo ?

Grazie a chi vorrà intervenire.

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roberto25

Utente Junior
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#12
ciao apollo,
effettivamente il dimensionamento delle molle a gas non è poi così scontato e semplice come può sembrare..... ti parlo per esperienza personale....(alla fine il mio sistema che avrebbe dovuto fare la fortuna degli odontoiatri avrebbe fatto molto comodo durante la rivoluzione francese come ghigliottina.... :) )
cmq:
per prima cosa fai uno schizzo della configurazione chiusa e poi posiziona la rete a 45° per valutare la corsa che ti serve, e poi fai i soliti conti che trovi sui vari cataloghi girando su internet o anche dal catalogo trelleborg allegato in un post precedente...
solitamente il carico viene riferito al baricentro così come le misure dei bracci dalle cerniere al baricentro o al punto in cui è vincolata la molla.
prova ad ipotizzare qualcosa e poi gli diamo un'occhiata se vuoi...
 

apollo

Utente poco attivo
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#13
Rieccomi all'attacco con nuove informazioni
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Credo di avere rilevato la corsa che serve per il pistone, rilevata dal punto di attacco del pistone stesso sulla rete e la perpendicolare sul piano di appoggio; cm.40

Il peso rilevato nel baricentro, con misurazioni empiriche (bilancia pesa persone, spessori di legno) risulta essere di 27 Kg.

L'attacco del pistone sulla rete deve essere a 76,5 cm dalle cerniere, di più si, ma meno non ho lo spazio.
Sul piano di appoggio ho spazio libero per cui posso decidere di agganciare l'altra estremità dov'è più opportuno.

Visto che lo schema è sicuramente carente, una foto dello stato dei luoghi sicuramente può chiarire più di mille parole :rolleyes:

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Fate finta di non vedere il pistone montato, please.
 
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#14
Come detto in precedenza, se cercate nei post ce n'è uno con uno schemino mio, con la forza peso e la forza che l'uomo deve applicare. Il tutto con le regole della leva.
Per le molle a gas abbiamo trattato letti, pannelli a scomparsa di televisori, bascule e altre cose
 

apollo

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#15
@meccanicamg ho fatto "cerca" ma non sono riuscito a trovare il post.

Puoi, cortesemente, inserire il link, o le parole chiave da cercare per avere la certezza di trovare il post a cui ti riferisci ?

Grazie :redface:
 

apollo

Utente poco attivo
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#18
Grazie per le indicazioni:finger:

Se i miei calcoli non sono sbagliati, sono giunto alla conclusione che le due molle dovranno avere una forza di circa 132 N l'una.
( 27kg*69,*9,81)/(76.5*2)

Sulla corsa, e quindi sulla lunghezza del pistone estensibile, potete favorirmi qualche formula?

Considerato che il punto di attacco della molla dovrà essere nel punto B, sul piano di appoggio, ad una distanza di 76.5 cm dalla cerniera, e che in quel punto l'apertura (A-B) dovrà essere di 40 cm. , devo prendere una molla con una corsa di 40 cm?

Grazie ancora per la pazienza.
 

apollo

Utente poco attivo
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#19
Grazie a tutti, ho risolto.

Grazie soprattutto a chi consigliava di cercare...infatti ho cercato (altrove) ed ho trovato.

:finger:
 
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#20
Grazie a tutti, ho risolto.

Grazie soprattutto a chi consigliava di cercare...infatti ho cercato (altrove) ed ho trovato.

:finger:
A dire la verità gli strumenti che hai a disposizione tu sono gli stessi dei nostri:
- google
- cataloghi di molle a gas
- saper calcolare le reazioni vincolari

Ovviamente devi considerare che la molla a gas quando il letto è basso deve essere a leva negativa con il passaggio da spinta a tiro in modo che il letto non si sollevi e che il sistema sia stabile.