Calcolo cuscinetti per albero di miscelazione non avendo una forza

Harveer Singh

Utente poco attivo
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regione: Veneto
Buongiorno a tutti,
sto disegnando un'albero da utilizzare per la miscelazione e devo calcolare i cuscinetti da utilizzare per il suddetto albero, però ho un problema, ovvero che dispongo solo della potenza e del numero di giri del motore e in oltre il diametro dell'albero.
Quindi volevo chiedere se qualcuno riuscirebbe a darmi una mano per calcolare la forza applicata sui cuscinetti in modo da poter usare la formula L10
Pmotore: 2KW
nmotore: 1500 giri/minuto
d:30mm
e si lo so il diametro calcolandolo tramite il Mt sarebbe più basso ma ho deciso di assumere questo diametro perché il ce l'ha imposto il professore e inoltre anche per tener conto delle vibrazioni
Grazie in anticipo
Cordiali saluti
 

Nicola Bizioli

Moderatore
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regione: Lombardia
Esplicita le forze in gioco.
Se non le puoi dedurre dai dati del problema, fai delle ipotesi ragionevoli.
 

cacciatorino

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regione: Porto Recanati, ma con l'appennino nel cuore
Quindi dovrei impormi io i valori? Non c'è un metodo per calcolarlo?
Allora, facciamo delle ipotesi:

Per prima cosa puoi introdurre il valore della forza peso, sia che l' asse sia verticale che orizzontale. Il carico sui cuscinetti sarà diverso ma sempre presente.

Poi in che modo il motore trasmette la coppia all'albero del miscelatore? Cinghia? Catena? Coppia di ingranaggi? In tutti questi casi avrai una reazione vincolare sui cuscinetti dovuta alla forza applicata sulla puleggia e alla distanza di questa forza dai cuscinetti.
Se il motore è coassiale con l' albero questo contributo non esisterà.

Per altre ipotesi ci vorrebbe quantomeno un disegno con qualche quota, ce l' hai? Se ce lo mostri possiamo aiutarti meglio.
 

Harveer Singh

Utente poco attivo
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Ecco qua le foto
 

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meccanicamg

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Se hai potenza e giri al motore e conosci il rapporto di riduzione e pensi di poterlo sfruttare al ...70...80...90...100% hai quel valore di coppia alle pale.
Basta che conosci il diametro dove c'è il centro di spinta della pale e quindi ricavi la forza conoscendo coppia e raggio.
38-large_default~2.jpg
Da qui inizi ad impostare i vincoli sull'albero e calcoli le reazioni vincolari che si scaricheranno sui cuscinetti.
Poi fai la verifica ai cuscinetti.
Che belle questa frasi "me lo ha imposto il professore". Non crescerete mai se non vi insegnano a prendere delle decisioni.

Poi se non ti sono stati forniti alcuni dati, sei autorizzato a fare delle ipotesi plausibili e prendere dei valori tipici e proseguire con il calcolo.
 

meccanicamg

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Allora, facciamo delle ipotesi:

Per prima cosa puoi introdurre il valore della forza peso, sia che l' asse sia verticale che orizzontale. Il carico sui cuscinetti sarà diverso ma sempre presente.

Poi in che modo il motore trasmette la coppia all'albero del miscelatore? Cinghia? Catena? Coppia di ingranaggi? In tutti questi casi avrai una reazione vincolare sui cuscinetti dovuta alla forza applicata sulla puleggia e alla distanza di questa forza dai cuscinetti.
Se il motore è coassiale con l' albero questo contributo non esisterà.

Per altre ipotesi ci vorrebbe quantomeno un disegno con qualche quota, ce l' hai? Se ce lo mostri possiamo aiutarti meglio.
Ma te lo vedi un agitatore così che gira a 1400 rpm?
Credo che i numeri sono proprio sempre a casaccio nelle applicazioni scolastiche.
Chi fa i motori di serie con doppio cuscinetto posteriore? Uno è un cuscinetto e l'altro linguetta....ma che è?
 
Ultima modifica:

Harveer Singh

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prima di tutto è una vecchia traccia d'esame e in oltre io vorrei capire come calcolare il valore che ho chiesto
 

meccanicamg

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Qualche ragionamento:
- la linguetta dietro che caletta la ventola a noi non serve analizzarla
- la flangia gialla che monta il motore sulla vasca di miscelazione ci può fare dire che il diametro della pala verde deve essere più piccolo del foro nella vasca che sarà 230-240mm verosimilmente. Quindi circa abbiamo il diametro pala. Quindi sappiamo calcolare le forze.
- siccome la pala è inclinata di X° avrai oltre che a delle spinte probabilmente equilibrate radiali avrai una forza assiale non equilibrata.

WhatsApp Image 2026-02-16 at 21.01.18~3.jpeg
Da qui si può iniziare a lavorare sulle reazioni e al dimensionamento di componenti e verifiche di cuscinetti.
 

wert

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Scusate, ma la viscosità del liquido da miscelare non ha nessuna incidenza?
 

meccanicamg

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prima di tutto è una vecchia traccia d'esame e in oltre io vorrei capire come calcolare il valore che ho chiesto
Il diametro di 30 mm lo puoi calcolare anche semplicemente a torsione, se assumi carichi radiali auto equilibranti e forze di trazione basse.
2kW-1400rpm sono 13,6Nm.
Se il motore parte senza inverter può avere un sovraccarico allo spunto di 2 volte.
1771274260471.png
Quindi 27,2Nm.
Però sono coppie in gioco molto basse.
Il fatto che gira velocemente dovrebbe portarti a calcolare le frequenze proprie della barra, ma questo non lo sapete ancora fare.
E le formule per un primo dimensionamento sono queste:
1771274556921.png
 

meccanicamg

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Scusate, ma la viscosità del liquido da miscelare non ha nessuna incidenza?
In realtà si, per il calcolo no.
No perché se pensi di usare il 70...80...100% di coppia hai già stabilito che il tuo fluido ha la viscosità di esercizio e consuma X% di coppia.
 

Harveer Singh

Utente poco attivo
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quindi di conseguenza calcolo la forza tangenziale?
per poi scomporlo per l'angolo forse?
 

meccanicamg

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Cerchi delle immagini sul web e fai delle ipotesi.
1771275014423.jpeg1771275056368.jpeg
Si passa da una decina di gradi a 30...45 e chi 90.
 

Harveer Singh

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ok ok grazie e dopo di che il carico radiale e assiale come si calcola?
e la verifica dei cuscinetti come devo effettuarla?
 

meccanicamg

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ok ok grazie e dopo di che il carico radiale e assiale come si calcola?
e la verifica dei cuscinetti come devo effettuarla?
Scomponi lungo l'angolo.
Avete fatto i vettori? Scomporre? Seno e coseno?
La verifica dei cuscinetti la si fa a norma dopo aver calcolato le reazioni all'albero, schematizzato come trave isostatica....
Prendi il libro di meccanica e inizia a studiare i vari capitoli. Poi ci dici le tue considerazioni.
Vedrai che se studi le basi poi sai risolvere l'esercizio.
 

Harveer Singh

Utente poco attivo
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quindi devo utilizzare il valore del coefficiente del carico statico nella tabella dei cuscinetti visto che gira lentamente
 

meccanicamg

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Lentamente? 1400rpm è bello dinamico.
Lo statico è onore o uguale a 10rpm.
 

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