Coefficiente di aderenza tra Ruota in Vullkolan e rotaia d'Acciaio

EnzoBeltrandi90

Utente poco attivo
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Software: Solidworks, Autocad, Ansys
Regione: Piemonte, CN
Buonasera.
Sono un neo-ingegnere e sto facendo dei conti per quanto riguarda l'aderenza delle ruote di un traslo-elevatore che scorre su una rotaia.
Se le ruote fossero fatte d'acciaio,potrei assumere f,aderenza pari a 0,3 dato che sono a contatto con una rotaia fatta d'acciaio. Invece se la ruota fosse fatta in vullkolan invece?Quanto potrei assumere questo valore?
Ho provato a cercare su internet ma non trovo molte informazioni al riguardo.
Grazie mille a chiunque possa risolvermi questo "dilemma".
 

welcome to the machine

Utente Junior
Professione: project leader
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Regione: Lazio
Guarda nel forum C'è una discussione di ieri su un argomento molto simile dove penso che troverai quello che ti interessa. C'è dentro Mecanicamg che su queste cose, e non solo, è simile a....dio, come Ibra ? ?
Dimensionamento Motoruota su Carrello e Meccanismo traslazione
 

MassiVonWeizen

Utente Senior
Professione: disegnatore
Software: SolidEdge
Regione: Friuli Venezia Giulia
 

meccanicamg

Utente Senior
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Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
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Usare il comando cerca può essere utile a trovare sul forum le informazioni.
Siccome è tutto indicizzato è possibile usare il motore di ricerca Google e scrivere "cad3d.it" seguito dai termini di ricerca.
 

meccanicamg

Utente Senior
Professione: Mechanical engineer manager
Software: SolidWorks, FreeCAD, NanoCAD5, Me10, Excel, LibreOffice
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Per tutte le tipologie di ruote, che siano di gomma o di ferro, esiste una relazione tra velocità e coefficiente di attrito tra ruota e rotaia.

Considerando fa0 il coefficiente di attrito di primo distacco a velocità zero, e V la velocità tangenziale in km/h abbiamo che il coefficiente di aderenza dinamico vale:
[math]fa=\frac{fa_0}{1+0,01•V}[/math]Quindi in velocità, se devo imprimere accelerazioni o decelerazioni devo tenere conto che l'attrito effettivo risulta inferiore rispetto a quello a velocità nulla.
 

Mattymecc

Utente attivo
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Software: Autocad/Inventor
Regione: Emilia Romagna
Ciao meccanicamg. Posso chiedere da dove hai preso questa relazione?
Ho visto l'andamento di fa in funzione di V (velocità) su alcuni grafici, ma mai associato a una formazione analitica. E poi dopo una certa velocità non si stabilizza il valore di fa?
 

meccanicamg

Utente Senior
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Lo si trova su molte dispense universitarie riferite a veicoli su rotaia. Sembra una informazione consolidata soprattutto nel settore ferroviario.
Se consideri l'incidenza della velocità in km/h direi che se lo applichi a un carrello porta qualcosa che va a 10...30m/min dentro a un capannone c'è ben poca differenza. Su un binario da treno a 120km/h hai voglia di fare stridere le ruote sul binario per fare la frenata si emergenza. Per quello hanno la sabbiera su ogni ruota.
Sandbox_270.jpeg
 

biz

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Professione: Mechanical Project Designer & CAE Analyst
Software: Excel, GNU Octave, Solid Edge (ST10,MP14), Creo Elements/Direct Modeling(18.1), Inventor(2023), SimLab(2021.1), Code Aster (2021)
Regione: Lombardia
Per tutte le tipologie di ruote, che siano di gomma o di ferro, esiste una relazione tra velocità e coefficiente di attrito tra ruota e rotaia.

Considerando fa0 il coefficiente di attrito di primo distacco a velocità zero, e V la velocità tangenziale in km/h abbiamo che il coefficiente di aderenza dinamico vale:
[math]fa=\frac{fa_0}{1+0,01•V}[/math]Quindi in velocità, se devo imprimere accelerazioni o decelerazioni devo tenere conto che l'attrito effettivo risulta inferiore rispetto a quello a velocità nulla.
onestamente non ho mai visto questa formula, però sappiamo che il coefficiente d'attrito si ricava sperimentalmente, quindi credo che sia da prendere con le pinze, anche perchè non ha alcun significato fisico.
Come approssimazione può essere che funzioni.
 

meccanicamg

Utente Senior
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onestamente non ho mai visto questa formula, però sappiamo che il coefficiente d'attrito si ricava sperimentalmente, quindi credo che sia da prendere con le pinze, anche perchè non ha alcun significato fisico.
Come approssimazione può essere che funzioni.
È noto che il coefficiente di attrito di primo distacco sia superiore al coefficiente di attrito dinamico.

Nonostante all'università ci raccontano tante belle cose, poi sperimentalmente si riscontrano diverse cose differenti.

Il coefficiente di attrito dinamico, cioè aderenza tra due superfici ci hanno apre detto che in prima approssimazione non dipende dallentita del carico. Ma questo non è vero. Basta pensare al piano inclinato per la determinazione dell'angolo di primo distacco.

Se ci metti su un paio di grammi ottieni un risultato diverso da un pezzo che abbia almeno 100g. Questo perché si formano i microcontatti tra le due superfici. Se l'oggetto non pesa a sufficienza non riesce a mantenere il contatto, essendo che magari il piano non è rettilineo per qualche micron.

Pensa all'automobile che entra in una pozza, l'acqua planning c'è se entri con una certa velocità galleggi, se entri a 2km/h affondi. Qui abbiamo il comportamento fluidodinamico che è un po' l'andamento ultra macroscopico del contatto ruota/rotaia.

Altro esempio dove il coefficiente di attrito dipende dal carico ...due pezzi 100x100mm con applicata tra loro velo olio ISO VG 100. Applicando una forza di 2 tonnellate l'olio rimane presente. Se applico 100ton ho quasi buttato fuori tutto l'olio con il rischio di fare aderire tra loro le superfici metalliche per rottura del film lubrificante.

Non faccio fatica a credere che la formula posa funzionare.

Altra cosa.... coefficiente attrito volvente ruota/binario ...di solito a tabella viene dato un po' alto come valore.... mediante 0,017....ebbene, chi ha fatto le prove con un carro e un binario con sopra il peso ha visto che la forza di contrasto all' è circa 4-5volte meno. Però i carropontisti e i carrai hanno paura a diffondere sta benedetta tabella e siamo sempre qua a dover inventare l'acqua calda ogni volta.
 

biz

Utente Senior
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È noto che il coefficiente di attrito di primo distacco sia superiore al coefficiente di attrito dinamico.

Nonostante all'università ci raccontano tante belle cose, poi sperimentalmente si riscontrano diverse cose differenti.

Il coefficiente di attrito dinamico, cioè aderenza tra due superfici ci hanno apre detto che in prima approssimazione non dipende dallentita del carico. Ma questo non è vero. Basta pensare al piano inclinato per la determinazione dell'angolo di primo distacco.

Se ci metti su un paio di grammi ottieni un risultato diverso da un pezzo che abbia almeno 100g. Questo perché si formano i microcontatti tra le due superfici. Se l'oggetto non pesa a sufficienza non riesce a mantenere il contatto, essendo che magari il piano non è rettilineo per qualche micron.

Pensa all'automobile che entra in una pozza, l'acqua planning c'è se entri con una certa velocità galleggi, se entri a 2km/h affondi. Qui abbiamo il comportamento fluidodinamico che è un po' l'andamento ultra macroscopico del contatto ruota/rotaia.

Altro esempio dove il coefficiente di attrito dipende dal carico ...due pezzi 100x100mm con applicata tra loro velo olio ISO VG 100. Applicando una forza di 2 tonnellate l'olio rimane presente. Se applico 100ton ho quasi buttato fuori tutto l'olio con il rischio di fare aderire tra loro le superfici metalliche per rottura del film lubrificante.
Altra cosa.... coefficiente attrito volvente ruota/binario ...di solito a tabella viene dato un po' alto come valore.... mediante 0,017....ebbene, chi ha fatto le prove con un carro e un binario con sopra il peso ha visto che la forza di contrasto all' è circa 4-5volte meno. Però i carropontisti e i carrai hanno paura a diffondere sta benedetta tabella e siamo sempre qua a dover inventare l'acqua calda ogni volta.
cosa c'entra con quello che ho risposto?
Io stò solo mettendo in dubbio la formula che non ha coerenza fisica, e basta.
 

meccanicamg

Utente Senior
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Regione: Lombardia
Comprendo che un coefficiente dovrebbe essere adimensionale e lo è, sebbene assume numericamente dei valori diversi confrontandolo a velocità diverse.

È spiegato qui è ancora meglio qui.
Muller ha fatto l'esperimento con le locomotive e comunque sono stati valutati anche altri tipi di locomotiva presente in Giappone, locomotive per carri merci, locomotive per carri veloci...con un determinato offset ma costante sulla tipologia di materiale rotabile.
Secondo gli esperti, sia l'aderenza che l'attrito volvente sono dipendenti dalla velocità.

Ecco il parametro di resistenza che normalmente usano chi fa materiale rotabile e carroponte....al posto di chiamarlo coefficiente di attrito volvente lo chiamano resistenza al rotolamento.

Screenshot_20220516_153727.jpg
 

biz

Utente Senior
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Comprendo che un coefficiente dovrebbe essere adimensionale e lo è, sebbene assume numericamente dei valori diversi confrontandolo a velocità diverse.

È spiegato qui è ancora meglio qui.
Muller ha fatto l'esperimento con le locomotive e comunque sono stati valutati anche altri tipi di locomotiva presente in Giappone, locomotive per carri merci, locomotive per carri veloci...con un determinato offset ma costante sulla tipologia di materiale rotabile.
Secondo gli esperti, sia l'aderenza che l'attrito volvente sono dipendenti dalla velocità.

Ecco il parametro di resistenza che normalmente usano chi fa materiale rotabile e carroponte....al posto di chiamarlo coefficiente di attrito volvente lo chiamano resistenza al rotolamento.

Visualizza allegato 65584
gli ho dato un occhio veloce.
Appena ho tempo approfondisco.
Ecco questa è una risposta soddisfacente.
Grazie.
 

EnzoBeltrandi90

Utente poco attivo
Professione: Ingegnere Meccanico
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Regione: Piemonte, CN
Eccomi. Chiedo scusa a @MassiVonWeizen e a @meccanicamg se rispondo solo ora.
In sti giorni ero occupato e mi sono scordato di rispondervi.
Gli ultimi file che ha caricato @meccanicamg sono ben fatti e utili , se si è nel campo ferroviario o se si è nel campo della logistica (esempio il traslo-elevatore che avevo accennato tempo fa o di una navetta che deve spostare un carico a determinate accelerazioni e velocità).
L'unica cosa è che la ruota, specificata nel mio primo post, è fatta in Vullkolan a contatto con una rotaia fatta di Acciaio. I vari file/tesi/argomenti che avete caricato su questa discussione trattano tutt'altri casi (esempio ruota del treno in Acciaio e rotaia in Acciaio oppure ruota fatta in Gomma/Pneumatico a contatto con l'Asfalto).
Quindi, il contenuto del post #7 di @meccanicamg è giusto ma ero interessato a trovare la fa0, citato nel suo messaggio tra Vullkolan e acciaio. Inoltre, il traslo-elevatore citato non si muove a grandi velocità(infatti si parla di 120 m/min---->2 m/s---->7,2 km/h) e se usassimo la formula di muller riportata nel post di @meccanicamg cala di poco (quindi potrei assumere che fa,din sia simile a fa0).
 

EnzoBeltrandi90

Utente poco attivo
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Eccomi. Chiedo scusa a @MassiVonWeizen e a @meccanicamg se rispondo solo ora.
In sti giorni ero occupato e mi sono scordato di rispondervi.
Gli ultimi file che ha caricato @meccanicamg sono ben fatti e utili , se si è nel campo ferroviario o se si è nel campo della logistica (esempio il traslo-elevatore che avevo accennato tempo fa o di una navetta che deve spostare un carico a determinate accelerazioni e velocità).
L'unica cosa è che la ruota, specificata nel mio primo post, è fatta in Vullkolan a contatto con una rotaia fatta di Acciaio. I vari file/tesi/argomenti che avete caricato su questa discussione trattano tutt'altri casi (esempio ruota del treno in Acciaio e rotaia in Acciaio oppure ruota fatta in Gomma/Pneumatico a contatto con l'Asfalto).
Quindi, il contenuto del post #7 di @meccanicamg è giusto ma ero interessato a trovare la fa0, citato nel suo messaggio tra Vullkolan e acciaio. Inoltre, il traslo-elevatore citato non si muove a grandi velocità(infatti si parla di 120 m/min---->2 m/s---->7,2 km/h) e se usassimo la formula di muller riportata nel post di @meccanicamg cala di poco (quindi potrei assumere che fa,din sia simile a fa0).
Altra cosa. Il mio ragionamento fatto su fa,din e fao non è correttissimo, ma ,dato che non ci sono delle formule simili a quelle di Muller per il caso da me descritto(VULLKOLAN-ACCIAIO), sono costretto ad accontentarmi di questa assunzione.
@meccanicamg ti rispondo solo ora perchè questa discussione era del 1 aprile 2021(più di un anno fà) e non l'ho più tenuta d'occhio.
 

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