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Valutare l'incisione da forza di contatto

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Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#1
Ciao a tutti,

oggi mi hanno chiesto per la prima volta un problema a cui penso da un bel po', sapevo che prima o poi me ne sarei dovuto occupare, ma che ho sempre cercato di evitare in quanto non ho idea di come affrontarlo dal punto di vista analitico.:confused:

Il problema è questo:

- Il componente 1 è un anello vincolato rigidamente sotto e radialmente.
- Il componente 2 è sostanzialmente un cono, che viene appoggiato sull'anello 1 come in figura, in piu' è ben guidato radialmente sul diametro esterno cilindrico. La geometria fa si che il cono si centri sull'anello e che idealmente appoggi solo su una linea (gli angoli dei 2 componenti sono diversi).
- Entrambe le superfici di contatto sono lappate Ra=0.2 e le tolleranze geometriche sono molto, molto curate.
- Viene applicata un carico uniformemente distribuito, quello giallo.
- La durezza del componente 1 è sempre molto maggiore del componente 2.

Quindi:

Data la Forza totale applicata "F", la circonferenza di contatto "C", ed ovviamente tutte le caratteristiche dei 2 materiali; si può stimare se l'anello si incide????

Qualcuno ha mai dovuto affrontare un problema di questo tipo?

PS: Io avrei bisogno di un ragionamento analitico/teorico in quanto forze, geometria e materiali possono variare in qualsiasi modo, sempre restando nel campo degli acciai (di ogni tipo) e dei riporti antiusura (stellite, tungsteno...).

Bella come questione no???:):)
 

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BluOcean

Utente Junior
Professione: Progettista
Software: Pro/ENGINEER & MSC.Patran
Regione: EU-IT
#2
Molto bella come questione, una delle più interessanti lette in questo forum. A mio avviso si tratta di un problema molto complesso. Se riesci a risolverlo completamente puoi farti una pubblicazione internazionale con i controfiocchi.

1a Proposta (Tensioni di contatto hertziane - Per carichi dinamici - Meno probabile)
Idealmente il contatto tra componente 1 e componente 2 è una circonferenza solo se si assume che i due componenti abbiano un modulo di elasticità infinito. Nella realtà dei fatti questa idealizzazione è fin troppo esagerata in quanto i due componenti a contatto si deformeranno (elasticamente o plasticamente) creando una superficie di contatto sul cono del componente più cedevole compresa tra due circonferenze. E la proiezione sul piano normale all'asse di rivoluzione dei due componenti è in pratica una corona circolare.
Se ci sono i limiti è un problema riconducibile a tensioni di contatto hertziane (che però sono nate per corpi curvi) che sono tipiche di componenti come ad esempio cuscinetti, ruote dentate, camme ecc. La letteratura riporta casi sfera su piano, cilindro su piano, cil su cil. L'unica cosa sarebbe di ricondurre il tuo caso dalla circonferenza iniziale (area di corona circolare) e linearizzarla a un segmento su cilindro-su-piano.

2a proposta ( Brinneling - carichi statici - Piu' probabile)
Il fenomeno del Brinnelling prende il nome da un fenomeno che si ha sui cuscinetti, le cui sfere, sottoposte a un sovraccarico superiore al carico statico sopportabile improntano le piste del cuscinetto stesso facendo una vera e propria "prova di durezza" sul posto. E da qui che proviene il nome. In questo caso dovresti accedere a manuali o contattare costruttori di cuscinetti oppure qualcuno del forum che lavori in quell'ambito e abbia Know-How in materia. In ogni modo il brinneling da cuscinetti che ti dovrebbe interessare è quello relativo a cuscinetti a rulli e poi ricondurlo al caso tuo della circonferenza. La seconda strada, all'interno del caso brinneling, secondo me, sarebbe di effettuare una analisi numerica con FEM espliciti. Alla fine di queste mie due ipotesi, e nonostante tu abbia descritto molto bene il problema, sul piatto devi mettere altri dati, poi forse qualcuno può contribuire a modellizzare meglio il problema:

- Temperatura di utilizzo? Il modulo di elasticità ti servirà sicuramente e varia con la temperatura.
- Che funzione ha il sistema? Deve fungere da ritenuta per liquidi?
- C'è presenza di corpi estranei dalle dimensioni apprezzabili che possano incidere la superficie? (trucioli, sabbiolina, polvere grossolana ecc)
- Condizioni di lubrificazione.
- Qualè il limite e con quale sistema valuterai una incisione apprezzabile? (Microspopio, Occhio nudo, tatto o unghia)
- Condizioni di utilizzo. Statico o dinamico? Se siamo in campo dinamico prima o poi si avranno rotture per fatica superficiale.

Sperando di non aver contribuito a confondere le idee, queste sono le mie considerazioni sul problema.
Ciao
 

sampom

Moderatore SWX, Navale
Staff Forum
Professione: Progettazione/Costruzione macchine e impianti
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Regione: Piemonte (CN)
#3
Quoto BluOcean.. complimenti, ottima analisi!

Indubbiamente l'anello (meglio, entrambi gli anelli. Indipendentemente dalla durezza superficiale, uno più l'altro meno, anche se infinitesimamente) si incide.
..già.. stimare come e quanto sarebbe interessante:).

Saluti
Marco
 

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Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#4
Ciao Bluocean!!

Non ho risposto per un po' perchè ero fuori uff. per un po' di giorni, scusami perchè il silenzio non ha reso giustizia alle tua analisi.
Molto interessante le considerazioni, davvero molto interessanti.
Poi il fatto che le teorie abbiano anche un nome ("Tensioni di contatto hertziane" fa molto professional:cool:) mi conforta nel sapere che non sono l'unico che cerca di fare un po' di sana ricerca analitica in questo mondo!!!

Giusto, gli altri dati sono:


- Temperatura Ambiente, in quanto il collaudo viene fatto a temperatura ambiente e la sollecitazione che riceve al collaudo è la piu' forte di tutta la vita del sistema, anche considerando gli effetti termici.
- La funzione è tenuta a gas, dal vapore surriscaldato all'elio, anche se per l'incisioni non gioca un ruolo il tipo di fluido.
- Nessun corpo estraneo da considerare, il sistema è perfettamente sterile per quel che mi riguarda.
- Nessuna lubrificazione (non è ammessa in quanto è considerata sotto un certo punto di vista come un corpo estraneo).
- Valutazione incisione: Questo è giustamente molto importante, ma anche difficile da decidere. Sicuramente piu' è grande l'incisione e più è alta la possibilità di perdita gas, dalla mia esperienza posso dire che se visivamente è ok allora anche funzionalmente è ok. Quindi il controllo visivo è ok.
- Utilizzo statico.


Vedo che sei molto preparato, io "a naso" e a intuito ero arrivato a qualcosa simile alla 1a proposta, ma non so come tradurla in formule per verificare queste formule con i miei risultati sperimentali.
Soprattutto per quel che riguarda la durezza superficiale e in che modo considerarla sono abbastanza disorientato.

Qualche domanda:
-Perchè dici che la prima proposta è meno probabile?
-E perchè è applicabile solo per carichi dinamici?
-Posso trovare della documentazione, magari senza troppe equazioni differenziali (non mi ricordo più come si fanno:p)?

-Secondo te è possibile buttar giù delle formule per studiare analiticamente e magari adimensionalmente (con riferimento dimensionale la lunghezza della circonferenza) il caso?

ciao e grazie ancora

PS: Vorrei lasciar stare il FEM, in quanto vorrei costruire qualcosa di generale, che con un report di calcolo i progettisti CAD possano in autonomia valutare il tutto, anche se questo vuol dire introdurre un maggiore coeff. di sicurezza rispetto a quello che potrei utilizzare con un'analisi FEM.
 

BluOcean

Utente Junior
Professione: Progettista
Software: Pro/ENGINEER & MSC.Patran
Regione: EU-IT
#5
BeneBene... (grazie!). Ora siamo in due che si danno alla ricerca analitica.
Gli alti dati sono confortanti visto che semplificano notevolmente l'analisi del problema. La cosa ancora buona di cui non ne ero al corrente è che hai dati sperimentali con cui confrontare il risultato analitico. Ti rispondo inizialmente alle tue domande con dei miei pareri, e poi dò il mio suggerimento analitico e ieri ho impiegato un pò di tempo a fare dei calcoli per vedere se funziona (più che altro vedere le unità di misura) e sviluppare un modello cad esemplificativo (faticaccia!).

- Le due proposte che ho suggerito al 1° post sono le facce di una stessa medaglia in quanto il discorso delle Tensioni di contatto Hertziane si ha quando i due corpi sono a contatto tra di loro ed hanno un comportamento elastico, da cui si ottengono delle aree di contatto finite. La prima proposta (Stress hertziani) ho detto che era la meno probabile invece ci ho riflettuto in questi giorni ed è la retta via... ma ha un limite in quanto vale solo in campo elastico, mentre la seconda del brinneling è più un approccio credo più empirico basato su dati sperimentali (che dovresti reperire) e che concretizza il contatto tra i due corpi come una effettiva deformazione permanente.
- Le tensioni di contatto hertziane si possono applicare anche a carichi statici, ma il problema della fatica superficiale dovuto ad esse è un problema che si riscontra proprio per carichi dinamici a tensioni anche inferiori a quelle di snervamento (è quel fenomeno che crea i crateri nelle sedi dei cuscinetti). Ma siccome hai detto che il sistema agisce staticamente non ci dovrebbero essere problemi di crateri o altro e quindi nessun problema.

Ti butto giù due formulette per studiare analiticamente il problema. Ma è necessario fare delle dovute raccomandazioni in quanto il problema che ti suggerisco va a simulare il contatto facendo delle semplificazioni. Come dicevo prima devi ricondurre il tuo problema a un caso già noto che sarebbe il contatto hertziano Cilindro-su-Piano. Questo nel tuo caso specifico porta a considerare il cono come superficie di contatto planare (che difatti lo è) e l'anello come un cilindro che nello spazio 3d è assimilabile a un toro. La circonferenza di contatto che si genera (se deformata: area di corona circolare), linearizzata diventa un segmento (se deformata: area di un rettangolo). Vedi la figura:



Condizione da porre

Le formule in basso alla figura sono le semplici formule per calcolarti la pressione massima Pmax (devi calcolarti i dati in sequenza come li ho scritti). Ora il problema è visto in ambito di tensioni di contato Hertziane pertanto lavoriamo in campo elastico; allora come soluzione del problema che è valutare l'incisione puoi porre semplicemente Pmax < Sy In cui Sy è la tensione di snervamento a compressione (sottolineo a compressione) del materiale. Se Pmax è minore di Sy siamo dentro il problema hertziano e non ci saranno deformazioni permanenti; allorquando Pmax supera Sy ci sarà una deformazione plastica dipendente dal sovraccarico e quindi ci sarà l'indentazione della superficie del componente che ha minor modulo di elasticità E quindi il più cedevole. I dati del problema sono:
E1= Modulo di elasticità dell'anello [in Pascal, 210Gpa= 210*10^9 Pa]
v1= Modulo di poisson dell'anello [adimensionale]
R= Raggio dell'anello equivalente (toro) [In metri]
E2= Modulo di elasticità del cono [in Pascal, 210Gpa= 210*10^9 Pa]
v2= Modulo di poisson del cono [adimensionale]
L= La lunghezza linearizzata della circonferenza di contatto che è un dato a te noto e che è pari a: L=(2)(pigreco)(Rcirc) [In metri]
F= La forza che si imprime per chiudere i due corpi [In Newton]
2b= E' il lato del rettangolo di contatto. [In metri]
Pmax= E' la pressione massima che va confrontata con la tensione di snervamento a compressione del materiale. [In Pascal]

Suggerimenti/Critiche/Semplificazioni all'analisi che ti ho presentato:
L'unico parametro che devi valutare con attenzione nella semplificazione lo si ha allorquando consideri toroidale l'anello equivalente che invece nella configurazione progettuale originaria ha la superficie piatta. Per questo secondo me devi variare, in ragione dei dati sperimentali che hai, il raggio del toro (dell'anello) in modo da "tarare" il tuo problema. In generale, maggiore è il raggio e più ti avvicini alla situazione reale. Ma ci serve buonsenso. O meglio ancora, se ti trovi un provino appena inciso o minimamente inciso, diciamo alle condizioni limite di accettabilità, puoi porre la pressione max Pmax = Sy. E con la formula inversa ti ricavi il raggio del toro equivalente. Altra semplificazione: Nel caso ideale in figura la retta di azione del carico e la normale alla supercie di contatto sono paralleli, nel tuo caso la retta di azione del carico forma un angolo con la normale alla superficie di contatto che è inclinata di tot gradi. Per questo i dati sono comunque da prendere con le pinze. E in ogni modo, per affinare il calcolo, puoi scomporre la forza e utilizzare per il calcolo la forza agente normalmente che giace sul piano normale comune alle superfici (area di contatto) dei due pezzi nel punto di contatto (se hai studiato le ruote dentate puoi capire al volo quello che sto cercando di far intendere).


In ogni modo i calcoli, secondo me, servono ad avere una indicazione di massima. Solo se supportati da dati sperimentali allora può avere un certo riscontro. Infine le uniche raccomandazioni all'output in Pa della Pmax; attento ai calcoli! al primo tentativo di calcolo mi ero dimenticato dei Pa...141.984.724 che erano semplicemente 142Mpa :). In ogni modo ti conviene farti un bel foglio Excel.
Infine il grande capitolo delle tensioni residue. Che non c'è modo di calcolarle ma se i componenti sono lavorati per asportazione di truciolo penso ci saranno delle tensioni residue di compressione che comunque visto che sono concordi al carico giovano al problema.

Ps. se è possibile effettuare Suggerimenti/Modifiche al progetto: è possibile tornire il bordo dell'anello in modo da realizzare un'arco di criconferenza nel tratto utile al contatto. O addirittura, ma proprio sarebbe ottimo se si modificasse l'intera geometria e modellare un contatto toro-su-cilindro cavo. In questo modo i dati analitici sarebbero perfettamente corretti in quanto ci si riconduce al caso analitico di piano-su-cilidro su cui le formule sono impeccabili.

Quanto alla durezza superficiale non so come comportarmi. Il materiale deve avere un trattamento superficiale? ...Che faticaccia un altro input!!! Help!!!

Ti saluto ;)
 

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Utente Standard
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Regione: Lombardia
#6
Urca!

Adesso lo stampo, sta sera lo leggo.
Grazie:)
 

gerod

Moderatore
Staff Forum
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Regione: Veneto
#7
Complimenti!!!
Discussione molto interessante.
Considerazioni altrettanto interessanti e professionali.
Ogni tanto ci vuole!
Ciao
 

Kakisan

Utente Standard
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Regione: Veneto - Vicenza
#8
BeneBene... (grazie!). Ora siamo in due che si danno alla ricerca analitica.
Gli alti dati sono confortanti visto che semplificano notevolmente l'analisi del problema. La cosa ancora buona di cui non ne ero al corrente è che hai dati sperimentali con cui confrontare il risultato analitico. Ti rispondo inizialmente alle tue domande con dei miei pareri, e poi dò il mio suggerimento analitico e ieri ho impiegato un pò di tempo a fare dei calcoli per vedere se funziona (più che altro vedere le unità di misura) e sviluppare un modello cad esemplificativo (faticaccia!)....

....Che faticaccia un altro input!!! Help!!!

Ti saluto ;)
Complimenti, che professionalità...
Però avrei un piccolo dubbio:
Conoscendo in parte la teoria di Hertz e vedendo come hai impostato il problema direi che è sicuramente applicabile, se non per il fatto che la parte forata del sistema, presenta uno smusso e quindi il contatto non è su un toroide, ma, escludendo la precisione delle lavorazioni, inizialmente è una linea.
Questo, a causa della singolarità geometrica sulla linea, porterebbe a una deformazione plastica istantanea dovuta alla forza agente, quindi uno snervamento andrebbe a modificare le proprietà del materiale, incrudendolo e aumentando in questo modo la matrice di rigidezza in quantità purtroppo per me sconosciuta.
Diciamo che la semplificazione che ahi proposto è sicuramente valida e utilizzabile, però se si vuole sapere qual è la tensione agente nella superificie smussata probabilmente non fornisce dati corretti.
In queste condizioni comunque nemmeno un'analisi FEM penso riuscirebbe a dare un valore reale, proprio a causa della precedente discontinuità, ma qui GEROD può illuminarci!
Gianluca
 

andrea71

Utente Standard
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Software: Catia v5, Solidworks, I-deas, MSC...ed altri
Regione: FVG
#9
Il FEM invece un aiuto lo darebbe e pure grosso. Ci sono numerosissime pubblicazioni ed esempi di analisi di guarnizioni (non lineari, evidentemente).
Direi che approssimare il problema fino a ricondurlo alla teoria di Hertz ha un senso: è l'unica di cui si hanno formule "maneggiabili". Tutto sta a vedere se poi il risultato garantisce di trovarsi, alla fine della fase di progettazione, dalla parte giusta (ossia se sono certo che le formule che userò mi garantiranno in futuro che quello che progetto funzioni / non si rompa), e se la distanza da un eventuale optimum è accettabile.
 

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Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#10
Ps. se è possibile effettuare Suggerimenti/Modifiche al progetto: è possibile tornire il bordo dell'anello in modo da realizzare un'arco di criconferenza nel tratto utile al contatto. O addirittura, ma proprio sarebbe ottimo se si modificasse l'intera geometria e modellare un contatto toro-su-cilindro cavo. In questo modo i dati analitici sarebbero perfettamente corretti in quanto ci si riconduce al caso analitico di piano-su-cilidro su cui le formule sono impeccabili.
No, non e' possibile nessuna modifica alla geometria, normative e specifiche non lo consentono. Al massimo si puo' modificare l'angolo, che diciamo potrebbe variare da un minimo di 15° ad un max. di 30°.
 

Druck

Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#11
Quanto alla durezza superficiale non so come comportarmi. Il materiale deve avere un trattamento superficiale?
Beh la durezza cambia.

Ad esempio in certi casi proprio per aumentare la durezza vengono riportati carburi di tungsteno.
Il fatto è che non so se ai fini del problema cambia qualcosa (Secondo te???), in quanto ho casi di superfici molto dure che però hanno ceduto perchè il materiale base che c'era sotto ha ceduto.
Cosiderare o no la durezza è una bella domanda, e soprattutto se si come.......:rolleyes::rolleyes::rolleyes:
 

BluOcean

Utente Junior
Professione: Progettista
Software: Pro/ENGINEER &amp; MSC.Patran
Regione: EU-IT
#12
Purtroppo (o per fortuna) la ricerca ha delle peculiarità particolari: ogni volta che si va ad addentrarsi in un problema più nascono complicazioni, più si trovano sistemi e stratagemmi per scavalcarli e più nascono altre.
Per i Carburi di tungsteno... Muble mumble...
Ai fini del problema secondo me cambia e parecchio la durezza superficiale, è proprio fondamentale per l'analisi. Mi rendo conto che una analisi FEM non tiene conto (per quanto ne so) della durezza superficiale, e in questo caso che trattiamo di contatto o si usano moduli appositi o niente. In generale l'aumento della durezza superficiale migliora la resistenza del materiale a compressione e ti dirò di più che appena trovo materiale, ti mando delle tabelle. Comunque se hai materiale sulle ruote dentate è lì che il Know-How si è focalizzato per questi problemi. Però questo della durezza è un altro input che rende più complesso il problema. Dunque io ho i seguenti pareri.

Innanzitutto mi sono sfogliato un libro (mattone) sui trattamenti superficiali (non ho per niente nessuna esperienza su campo) e a quanto ho capito il carburo di tungsteno va a creare un rivestimento sottilissimo tra 1-4 micron. Ora non so se nel caso tuo di quanto è lo spessore del rivestimento però per il problema in ragione dell'osservazione che hai fatto riguardo ai casi di superfici molto dure che però hanno ceduto (perchè il materiale in basso ha ceduto) è possibile analizzare il problema in 3 separati fenomeni secondo me. Proprio sviscerando l'argomento alla fine non sono così separati ma hanno un legame:

1) Incisione vera e propria.
Se la tua funzione obiettivo è valutare l'incisione. E' il problema di cui ne ho parlato con la formulazione analitica al post #5. Però a questo punto io metterei semplicemente al posto del modulo di elasticità del materiale, le caratteristiche meccaniche del WC-C. Quelle che mi trovo io sul mio manuale sono:
Modulo di Young: 600 Gpa (!!!!!)
Resistenza a compressione: 5Gpa = 5.000 Mpa (!!!!!)
Insomma metti i valori dei materiali immediatamente a contatto reciproco che sono quelli del rivestimento e quindi "gli attori" in gioco. Sono valori impressionanti che ti possono permettere carichi elevati e scongiurare incisioni superficiali apprezzabili ad occhio nudo. Per i restanti valori geometrici valgono quelli del tuo progetto. Tuttavia questi valori che permettono forze di compressione così elevate, pur non causando l'incisione, ma causano sollecitazioni al materiale in basso e da cui nascono le considerazioni del punto 2:

2) Fatica superficiale.
Se la tua funzione obiettivo è valutare il cedimento per pitting. Se tu vuoi scongiurare i casi che hai riscontratoi di superfici molto dure che hanno ceduto a causa del materiale sottostante, della superficie e inoltre per limitare al massimo i fenomeni di fatica superficiale la profondità dello strato indurito deve estendersi oltre il massimo valore della tensione tangenziale. Ora c'è tutto il discorso dell'andamento delle tensioni che esistono al di sotto della zona di contatto. E dall'immagine in basso ti accorgerai che la massima tensione tangenziale si raggiunge a una distanza "sotterranea" di (x)(2b) dove 2b è il lato del rettangolo di contatto e x a seconda del tipo di contatto nel nostro caso mi pare valga 0.4. E' questa tensione che col tempo e con il ciclo di carichi fa i grossi danni che tu hai riscontrato e che sono visibili nell'altra immagine del cuscinetto che è stato "rosicchiato" dalle tensioni.

Ora per scongiurare questo problema che comunque col tempo si manifesta, o meglio per tenerlo a bada, ci sono approcci analitici con formule e formulette che derivano dalle ruote dentate & Co. e che non so al momento come si dovrebbero "adattare" al nostro caso. P.S. Hai qualche immagine delle tue rotture per cedimento del materiale?

3) Usura per Attrito.
Ora c'è un altro fenomeno che mi è venuto in mente. Ed è dovuto al fatto che i componenti maschi e femmina sottoposti a una forza di compressione che tende ad unirli e sebbene i rivestimenti resistano egregiamente a tal punto da non subire incisioni, il materiale, specie del cono maschio che è cavo e quindi essendo abbastanza cedevole proprio nella sua globalità tende ad incunearsi nell'anello. Strisciando un pò. Questo provoca uno strisciamento che (ipotizzando sempre che non ci siano indentazioni apprezzabili) avviene su una regione più o meno vasta. La regione interessata è la superficie esterna del cono maschio. Col tempo può dar problemi di usura e non so come si manifesta, se ad esempio si opacizzerà inizialmente la zona interessata a causa dell'usura stessa. Comunque credo che questo tra tutti e tre sia un problema di minor interesse. In ogni modo, anche per questo caso, ci sono le formule per il calcolo del tasso di usura e del volume trasportato.


In definitiva, penso che non puoi avere botte piena e moglie ubriaca.
Devi valutare la tua funzione obiettivo: Mi riferisco alle condizioni 1) e 2). In quanto fare un'analisi seguendo il problema 1, provoca col tempo i problemi di fatica superficiale. In attesa di tuoi pareri circa la mia analisi ti auguro a te e agli altri buona giornata. Buona giornata sì perchè oggi è il mio compleanno quindi vi offro a tutti un Drink! In modo da rendere Druck... Drunk! :D
Ciao!
 

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#13
1) Incisione vera e propria.
Se la tua funzione obiettivo è valutare l'incisione. E' il problema di cui ne ho parlato con la formulazione analitica al post #5. Però a questo punto io metterei semplicemente al posto del modulo di elasticità del materiale, le caratteristiche meccaniche del WC-C. Quelle che mi trovo io sul mio manuale sono:
Modulo di Young: 600 Gpa (!!!!!)
Resistenza a compressione: 5Gpa = 5.000 Mpa (!!!!!)
Insomma metti i valori dei materiali immediatamente a contatto reciproco che sono quelli del rivestimento e quindi "gli attori" in gioco. Sono valori impressionanti che ti possono permettere carichi elevati e scongiurare incisioni superficiali apprezzabili ad occhio nudo. Per i restanti valori geometrici valgono quelli del tuo progetto. Tuttavia questi valori che permettono forze di compressione così elevate, pur non causando l'incisione, ma causano sollecitazioni al materiale in basso e da cui nascono le considerazioni del punto 2:
Ciao!
Mhmmmm, non sono tanto daccordo.

Il problema dei carburi è che sono arraccati al materiale base, se la forza trasmessa deforma troppo il materiale base questi si criccano e spacchi su tutto. Ti posso dire per certo che è assolutamente improponibile mettere i valori dei carburi come dati di design, faremmo solo disastri. Piu' che come resistenza, i carburi servono come "ANTI-USURA", appunto per fatica superficiale ad esempio, ma di norma il carico applicato non dovrebbe scostarsi di molto da quello max del solo materiale base.

Sempre valutando la sola incisione da forza di contatto:
La mia opinione, data solo dall'esperienza (questo mi da un po' fastidio proprio perchè non ho mai capito a fondo il processo) è che la durezza superficiale per strati sottili (riporti, nitrurazione....) migliora la situazione rispetto al materiale base, ossia posso spingere un po' di piu', ma non tanto quanto ci si aspetterebbe. Mentre sempre questi tipi di indurimenti aumentano in modo impressionante il cedimento superficiale a fatica, CHE PERO' A ME NON INTERESSA VALUTARE.

E' per questi motivi che non so se considerare la durezza o no.

A questo punto penso che la cosa migliore da fare sia quttar giu' un report con le formule "hertziane" e vedere cosa succede.
Non è che mi potresti dire dove posso trovare la teoria (un libro magari anche con gli esempi applicativi tipo cilindro-piano)????

Grazie Ancora!

PS: Io spruzzi TUNG da qualche micron non ne ho mai visti, il range è piu' o meno 0,1-0,3.
 

BluOcean

Utente Junior
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#14
Ok. Figurati!
Scusami ma ho poca esperienza sui rivestimenti, conosco solo quelli da utensili e vengono usati WC-C e TiC e i dati che ho trovato erano sul libro che ho. Comunque per il fatto della durezza superficiale, visto che le mie proposte non vanno bene, continuo a fare delle ricerche visto che anche a me interessa il discorso :) Ti informerò se scopro qualcosa.

Per i libri ti posso dire che tutti i libri di Costruzione di Macchine trattano dell'argomento ma dedicano solo un paio di paginette e le informazioni sono paragonabili al materiale che si trova in rete. La bibbia sull'argomento dovrebbe essere il libro : Contact Mechanics di KL Kenneth Langstreth Johnson. Su Google Book c'è pure l'anteprima ma come al solito mancano molte pagine. E' pur sempre buono per farti una idea.

P.s. C'è un msg privato per te.
 

gerod

Moderatore
Staff Forum
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Regione: Veneto
#15
Per BluOcean:
occhio che la formula B=radice(...
è errata.
La corretta è:
b=radq(2*F*D/(pigreco*L*(1/2R)))
praticamente è 1/2R non 1/R.
Ciao