Dimensionamento perno ruota

[KristianDC]

Sale a tutti,
mi sono imbattuto nel seguente problema:
dimensionamento di un perno che si trova montato a sbalzo in un cuscinetto interno a una ruota.
Tale ruota è una ruota conica che cammina sulla superficie interna dell'ala di un profilo IPN.
Ho schematizzato il perno come un elemento incastrato e soggetto a taglio e momento flettente.
Il dubbio è se il cuscinetto resista o meno a tale momento applicato nel punto A, ovvero il suo punto medio.
Inoltre quale tipologia di cuscinetto è secondo voi più adatta?
Grazie.

 

[MassiVonWeizen]

Senza entrare nel merito dei calcoli, che non li so fare, non mi sembra il massimo come montaggio.
Se c'è anche una componente assiale e hai paura che il cuscinetto non resista alla flessione quel seeger lo farà anche meno; invece se fai il montaggio inverso e cioè spallamento lato destro e seeger lato sinistro non avrai problemi.
Sul sito della SKF è specificato per ogni cuscinetto il carico statico e dinamico e come calcolarlo

 

[PIETRO2002]

Sale a tutti,
mi sono imbattuto nel seguente problema:
dimensionamento di un perno che si trova montato a sbalzo in un cuscinetto interno a una ruota.
Tale ruota è una ruota conica che cammina sulla superficie interna dell'ala di un profilo IPN.
Ho schematizzato il perno come un elemento incastrato e soggetto a taglio e momento flettente.
Il dubbio è se il cuscinetto resista o meno a tale momento applicato nel punto A, ovvero il suo punto medio.
Inoltre quale tipologia di cuscinetto è secondo voi più adatta?
Grazie.

Scusa ma come fa a non ribaltare il sistema come l'hai schematizzato! Credo ci sia un'altra ruota dalla parte opposta o mi sbaglio?

 

[KristianDC]

Scusa ma come fa a non ribaltare il sistema come l'hai schematizzato! Credo ci sia un'altra ruota dalla parte opposta o mi sbaglio?

Esatto c'è un altra ruota dalla parte opposta, ma non l'ho disegnata...

 

[PIETRO2002]

Esatto c'è un altra ruota dalla parte opposta, ma non l'ho disegnata...

Il cuscinetto sopporta solo il carico radiale, il perno e' sottoposto a taglio e flessione.

 

[KristianDC]

Il cuscinetto sopporta solo il carico radiale, il perno e' sottoposto a taglio e flessione.

Io la vedo allo stesso modo, però questo tipo di montaggio l'ho trovato su un libro di disegno meccanico. Non l'ho allegato perchè non so se si possono condividere immagini di libri...

 

[meccanicamg]

Direi che prima devo schematizzare il tutto. Comunque è uso frequente quello di mettere due cuscinetti dentro lavruotace montare come hai fatto tu.
Solitamente essendo corto e tozzo il perno hai la flessione ininfluente o comunque di un ordine di grandezza in meno rispetto al taglio. Comunque le devi calcolare tutte e due.
Tra il seeger e il cuscinetto ci va un distanziale per non caricare il seeger che altrimenti tiene assialmente un terzo del carico.

 

[KristianDC]

Direi che prima devo schematizzare il tutto. Comunque è uso frequente quello di mettere due cuscinetti dentro lavruotace montare come hai fatto tu.
Solitamente essendo corto e tozzo il perno hai la flessione ininfluente o comunque di un ordine di grandezza in meno rispetto al taglio. Comunque le devi calcolare tutte e due.
Tra il seeger e il cuscinetto ci va un distanziale per non caricare il seeger che altrimenti tiene assialmente un terzo del carico.

Forse il montaggio più ortodosso, come dici tu, è con due cuscinetti a sfere.
Schematizzando in questo modo viene qualcosa di questo tipo:

 

[PIETRO2002]

Forse il montaggio più ortodosso, come dici tu, è con due cuscinetti a sfere.
Schematizzando in questo modo viene qualcosa di questo tipo:
Vedi l'allegato 60763

sicuramente cosi' e' molto piu' bello!

 

[MassiVonWeizen]

invece che usare 2 seeger secondo me è meglio fai uno spallamento a destra, un distanziale fra i cuscinetti. Il seeger a sinistra si può togliere che fa da arresto la testa del perno

edit:
Per una attrezzatura del genere io non ci metterei mai dei seeger; se si rompe uno viene giù tutto quanto con i rischi del caso.

 

[brn]

consiglio anche io il doppio cuscinetto, metterei a dx una battuta e in mezzo un distanziale al posto del seeger a sx metterei un coperchietto avvitato. ma di che forze stiamo parlando? di che dimensioni? se parliamo di robetta magari il seeger lo lascerei se il carico è importante vedi sopra

 

[meccanicamg]

Benché se ne dica che il montaggio iniziale è poco robusto, è quello adottato in realtà.


Altro produttore qui.
Quindi va da sé che la flessione è trascurabile e ci montano un cuscinetto solo.

 

[KristianDC]

invece che usare 2 seeger secondo me è meglio fai uno spallamento a destra, un distanziale fra i cuscinetti. Il seeger a sinistra si può togliere che fa da arresto la testa del perno

edit:
Per una attrezzatura del genere io non ci metterei mai dei seeger; se si rompe uno viene giù tutto quanto con i rischi del caso.

Grazie del contributo! Ho ragionato un pò sulla tua soluzione. Io ho pensato che il seeger mantiene solo il cuscinetto in posizione dal momento che la spinta assiale verso destra è contrastata dallo spallamento del cuscinetto sinistro. Mentre la spinta verso sinistra dallo spallamento del cuscinetto destro. Se dovesse cedere un cuscinetto dovrebbe rimanere incastrato il perno nel mozzo non dovrebbe succedere (c'è anche la ruota dall'altro lato, anzi il carrello ha due coppie di ruote per lato...)
Che ne pensi?

 

[MassiVonWeizen]

In entrambi i casi il bloccaggio è lato opposto alla flangia, quindi non c'è una trazione come quella del quesito. O sbaglio?

 

[KristianDC]

Benché se ne dica che il montaggio iniziale è poco robusto, è quello adottato in realtà.

Vedi l'allegato 60767
Altro produttore qui.
Quindi va da sé che la flessione è trascurabile e ci montano un cuscinetto solo.

Giusto, io ho trovato anche questo però:

 

[MassiVonWeizen]

Io ho pensato che il seeger mantiene solo il cuscinetto in posizione dal momento che la spinta assiale verso destra è contrastata dallo spallamento del cuscinetto sinistro

Può starci. Qual è l'applicazione ?

 

[meccanicamg]

Giusto, io ho trovato anche questo però:
Vedi l'allegato 60769

Sicuramente se la ruota è grande e il peso è tanto, si va nella versione a due cuscinetti. Si solito sono le ruote per i carrielli su rotaia questi rappresentati.

 

[KristianDC]

Può starci. Qual è l'applicazione ?

Sono ruote coniche che si utilizzano per costruire carrelli che si muovono su profilati tipo IPN. Esistono anche per profilati IPE ma in questo caso le ruote sono cilindriche.

 

[MassiVonWeizen]

So a cosa servono quelle ruote. Intendevo in che situazione le stai usando? Ci sono movimenti bruschi? ci sono oscillazioni del carico? Ci sono continui movimenti verticali? ci sono movimenti o forze pulsanti?
Sulla carta tutto si muove e funziona perfettamente, ma nella realtà va tenuto in considerazione anche il contesto.

 

[KristianDC]

So a cosa servono quelle ruote. Intendevo in che situazione le stai usando? Ci sono movimenti bruschi? ci sono oscillazioni del carico?
Sulla carta tutto si muove e funziona perfettamente, ma nella realtà va tenuto in considerazione anche il contesto.

Non ho un'applicazione in vista, è semplicemente un case study. Comunque dovrei dimensionarlo per 5000 N per ruota che si muove su un IPN 220...