Salve a tutti avrei un dubbio su un dimensionamento di un supporto rotante attorno un perno

Matteo.. · 22 Settembre 2023

Salve a tutti avrei un dubbio su un dimensionamento di un supporto rotante attorno un perno, mostrato in allegato, se eseguo un dimensionamento torcente mi viene un diametro enorme oltre che le tensioni in gioco, questo perchè non riesco a inserire nell' euazioni che il perno ruota o meglio quello che intituivamente penso, potete darmi suggerimenti?

F_Ingrasciotta · 22 Settembre 2023

Se riesci a caricare uno schema più chiaro con dei sistemi di riferimento è meglio.
Il perno a vedere sembra tra due supporti distanti "d", il carico "P" risulta posizionato a distanza "Q" dall'asse di rotazione, però non è indicato l'angolo tra l'asse della barra lunga "l" e la direttrice della forza "P".
La lettera "a" cosa indica?
Lo scopo della tua analisi è dimensionare il perno (ipotizzato a sezione circolare piena) a momento torcente, quindi ti direi:
[math] \tau_{max} = \frac{P\cdot Q\cdot sin(\alpha)}{\frac{\pi}{16}\cdot d^3} [/math]
Dove:
alpha= angolo tra l'asse della barra L e la direttrice di P
P = forza espressa in Newton (15.1 ton * 9.81m/s^2 =148.13 kN)
d= diametro del perno

Ipotizzando un coefficiente di sicurezza [math]\eta[/math] e che per il materiale del perno [math]\tau_{max}=\frac{\sigma_{amm}}{2} [/math] il diametro risulta pari a:

[math]d=\sqrt[3]{\frac{ P\cdot Q\cdot sin(\alpha)}{\frac{\pi}{16}\cdot\frac{\sigma_{amm}}{2\cdot\eta}} }[/math]
...spero di non essermi perso qualcosa nella trascrizione in Latex...

Una volta consolidato quanto detto, quale sarebbe il dubbio?

Nicola Bizioli · 22 Settembre 2023

non è chiaro il quesito

MassiVonWeizen · 22 Settembre 2023

Matteo.. ha detto:
Salve a tutti avrei un dubbio su un dimensionamento di un supporto rotante attorno un perno, mostrato in allegato, se eseguo un dimensionamento torcente mi viene un diametro enorme oltre che le tensioni in gioco, questo perchè non riesco a inserire nell' euazioni che il perno ruota o meglio quello che intituivamente penso, potete darmi suggerimenti?

Forse oltre che a mettere dati (di partenza presumo) e simboli dovresti mettere e spiegare il ragionamento e i calcoli che ti hanno portato a quei valori che ritieni strani.

Matteo.. · 23 Settembre 2023

F_Ingrasciotta ha detto:
Se riesci a caricare uno schema più chiaro con dei sistemi di riferimento è meglio.
Il perno a vedere sembra tra due supporti distanti "d", il carico "P" risulta posizionato a distanza "Q" dall'asse di rotazione, però non è indicato l'angolo tra l'asse della barra lunga "l" e la direttrice della forza "P".
La lettera "a" cosa indica?
Lo scopo della tua analisi è dimensionare il perno (ipotizzato a sezione circolare piena) a momento torcente, quindi ti direi:
[math] \tau_{max} = \frac{P\cdot Q\cdot sin(\alpha)}{\frac{\pi}{16}\cdot d^3} [/math]
Dove:
alpha= angolo tra l'asse della barra L e la direttrice di P
P = forza espressa in Newton (15.1 ton * 9.81m/s^2 =148.13 kN)
d= diametro del perno

Ipotizzando un coefficiente di sicurezza [math]\eta[/math] e che per il materiale del perno [math]\tau_{max}=\frac{\sigma_{amm}}{2} [/math] il diametro risulta pari a:

[math]d=\sqrt[3]{\frac{ P\cdot Q\cdot sin(\alpha)}{\frac{\pi}{16}\cdot\frac{\sigma_{amm}}{2\cdot\eta}} }[/math]
...spero di non essermi perso qualcosa nella trascrizione in Latex...

Una volta consolidato quanto detto, quale sarebbe il dubbio?

In realtà l'albero ha la possibbilità di ruotare intorno al suo alloggio quindi viene posto in rotazione facendo i calcoli nella stessa maniera che hai suggerito mi viene una dimensione del diametro un tantino eccessiva in quanto so un diametro gia da 100 mm andrebbe bene o sbaglio il calcolo o cisi facendo non tengo conto del fatto che il perno è libero di ruotare è quindi come se solo con la sua forza inerziale tende a a far diventare enormi le tensioni perchè non reagisce ruotando non so se ho espresso bene il mio dubbio, ti ringrazio anticipatamente

Matteo.. · 23 Settembre 2023

MassiVonWeizen ha detto:
Forse oltre che a mettere dati (di partenza presumo) e simboli dovresti mettere e spiegare il ragionamento e i calcoli che ti hanno portato a quei valori che ritieni strani.

Facendo i calcoli mi esce fuori un diametro di 163 minimo il che mi sembra molto eccessivo per essere un diametro pieno, il mio dubbio e che se faccio il dimensionamento in questa maniera non considero che il perno abbia la possibilita di ruotare

Matteo.. · 23 Settembre 2023

F_Ingrasciotta ha detto:
Se riesci a caricare uno schema più chiaro con dei sistemi di riferimento è meglio.
Il perno a vedere sembra tra due supporti distanti "d", il carico "P" risulta posizionato a distanza "Q" dall'asse di rotazione, però non è indicato l'angolo tra l'asse della barra lunga "l" e la direttrice della forza "P".
La lettera "a" cosa indica?
Lo scopo della tua analisi è dimensionare il perno (ipotizzato a sezione circolare piena) a momento torcente, quindi ti direi:
[math] \tau_{max} = \frac{P\cdot Q\cdot sin(\alpha)}{\frac{\pi}{16}\cdot d^3} [/math]
Dove:
alpha= angolo tra l'asse della barra L e la direttrice di P
P = forza espressa in Newton (15.1 ton * 9.81m/s^2 =148.13 kN)
d= diametro del perno

Ipotizzando un coefficiente di sicurezza [math]\eta[/math] e che per il materiale del perno [math]\tau_{max}=\frac{\sigma_{amm}}{2} [/math] il diametro risulta pari a:

[math]d=\sqrt[3]{\frac{ P\cdot Q\cdot sin(\alpha)}{\frac{\pi}{16}\cdot\frac{\sigma_{amm}}{2\cdot\eta}} }[/math]
...spero di non essermi perso qualcosa nella trascrizione in Latex...

Una volta consolidato quanto detto, quale sarebbe il dubbio?

comunque l'asse è inclinato di 45 gradi

MassiVonWeizen · 23 Settembre 2023

Matteo.. ha detto:
Facendo i calcoli mi esce fuori un diametro di 163 minimo il che mi sembra molto eccessivo per essere un diametro pieno, il mio dubbio e che se faccio il dimensionamento in questa maniera non considero che il perno abbia la possibilita di ruotare

163 è un diametro normalissimo.
Pubblica i tuoi calcoli e ragionamenti!!!

MassiVonWeizen · 23 Settembre 2023

Tanto per dire, ecco i diametri disponibili dal fornitore IMS

F_Ingrasciotta · 23 Settembre 2023

Matteo.. ha detto:
In realtà l'albero ha la possibbilità di ruotare intorno al suo alloggio quindi viene posto in rotazione facendo i calcoli nella stessa maniera che hai suggerito mi viene una dimensione del diametro un tantino eccessiva in quanto so un diametro gia da 100 mm andrebbe bene o sbaglio il calcolo o cisi facendo non tengo conto del fatto che il perno è libero di ruotare è quindi come se solo con la sua forza inerziale tende a a far diventare enormi le tensioni perchè non reagisce ruotando non so se ho espresso bene il mio dubbio, ti ringrazio anticipatamente

Se ho capito bene, ma non ne sono ancora sicuro, il tuo dubbio è il dimensionamento del perno in fase di avvio/arresto del moto ovvero quando entrano in gioco le inerzie.

In tal caso tutto dipende dall’accelerazione che hai scelto.

Il momento torcente, dovuto al peso proprio, durante la rotazione a velocità angolare costante avrà un andamento sinusoidale ed il picco sarà quando vale P*Q.
In tal caso però, a seconda della velocità, ti direi di tenere di conto anche della forza centrifuga che tende a farti flettere il perno, questa componente rimane costante durante la rotazione (ovviamente sempre nel momento di velocità costante).

Il caso che ti permette il corretto dimensionamento in fase statica (velocità costante) sarà la combinazione tra il massimo momento torcente e quello flettente.

Come ti hanno già detto pubblica i tuoi calcoli che almeno si capisce cosa intendi.

Comunque 163mm sembreranno anche tanti però ricordati che smuovi 15 tonnellate!

Matteo.. · 23 Settembre 2023

F_Ingrasciotta ha detto:
Se ho capito bene, ma non ne sono ancora sicuro, il tuo dubbio è il dimensionamento del perno in fase di avvio/arresto del moto ovvero quando entrano in gioco le inerzie.

In tal caso tutto dipende dall’accelerazione che hai scelto.

Il momento torcente, dovuto al peso proprio, durante la rotazione a velocità angolare costante avrà un andamento sinusoidale ed il picco sarà quando vale P*Q.
In tal caso però, a seconda della velocità, ti direi di tenere di conto anche della forza centrifuga che tende a farti flettere il perno, questa componente rimane costante durante la rotazione (ovviamente sempre nel momento di velocità costante).

Il caso che ti permette il corretto dimensionamento in fase statica (velocità costante) sarà la combinazione tra il massimo momento torcente e quello flettente.

Come ti hanno già detto pubblica i tuoi calcoli che almeno si capisce cosa intendi.

Comunque 163mm sembreranno anche tanti però ricordati che smuovi 15 tonnellate!

si ho eseguito un dimensionamento in fase statica, riordino bene i calcoli e posto il tutto, si come dicevi tu intanto dimensionarlo a flesso torsione in quando abbiamo una forza inclinata e quindi una risultante composta da una forza trasversale e una longitudinale che tende a far flettere il perno.

Matteo.. · 23 Settembre 2023

MassiVonWeizen ha detto:
163 è un diametro normalissimo.
Pubblica i tuoi calcoli e ragionamenti!!!

Ho eseguito un calcolo a flesso-torsione e a meno di errori questo è cio che mi esce ho scritto anche un mio dubbio

Matteo.. · 23 Settembre 2023

F_Ingrasciotta ha detto:
Se ho capito bene, ma non ne sono ancora sicuro, il tuo dubbio è il dimensionamento del perno in fase di avvio/arresto del moto ovvero quando entrano in gioco le inerzie.

In tal caso tutto dipende dall’accelerazione che hai scelto.

Il momento torcente, dovuto al peso proprio, durante la rotazione a velocità angolare costante avrà un andamento sinusoidale ed il picco sarà quando vale P*Q.
In tal caso però, a seconda della velocità, ti direi di tenere di conto anche della forza centrifuga che tende a farti flettere il perno, questa componente rimane costante durante la rotazione (ovviamente sempre nel momento di velocità costante).

Il caso che ti permette il corretto dimensionamento in fase statica (velocità costante) sarà la combinazione tra il massimo momento torcente e quello flettente.

Come ti hanno già detto pubblica i tuoi calcoli che almeno si capisce cosa intendi.

Comunque 163mm sembreranno anche tanti però ricordati che smuovi 15 tonnellate!

Ho eseguito un calcolo a flesso-torsione e almeno di errori questo è cio che mi risulta

meccanicamg · 23 Settembre 2023

Sinceramente non ho compreso la richiesta.
Al primo post c'è disegnato una slitta che trasla sulla quale c'è montata la tavola inclinata alla quale c'è piantato un tubo lungo e grosso.
Ma il problema é che trasla o che ruota?
Se trasla Forza inerzia=massa × accelerazione lineare. Se ruota Coppia inerzia = massa × accelerazione angolare.
Se é statico é tutta altra cosa. La trave é piantata nel terreno che fungeva da incastro e c'è il peso che agisce.
Alla base ci sarà flessione, taglio, compressione e nessuna torsione.
La torsione c'è l'hai se il baricentro é fuori asse del tubo.

Perché poi si parla di un tondo pieno?

Per favore chiarisci la cosa e scrivi anche bene perché i geroglifici non li sa leggere più nessuno.

Matteo.. · 23 Settembre 2023

meccanicamg ha detto:
Sinceramente non ho compreso la richiesta.
Al primo post c'è disegnato una slitta che trasla sulla quale c'è montata la tavola inclinata alla quale c'è piantato un tubo lungo e grosso.
Ma il problema é che trasla o che ruota?
Se trasla Forza inerzia=massa × accelerazione lineare. Se ruota Coppia inerzia = massa × accelerazione angolare.
Se é statico é tutta altra cosa. La trave é piantata nel terreno che fungeva da incastro e c'è il peso che agisce.
Alla base ci sarà flessione, taglio, compressione e nessuna torsione.
La torsione c'è l'hai se il baricentro é fuori asse del tubo.

Perché poi si parla di un tondo pieno?

Per favore chiarisci la cosa e scrivi anche bene perché i geroglifici non li sa leggere più nessuno.

sostanzialmente è un supporto rotante attorno un perno composto da un tondo pieno sulla base del supporto che è inclinata di 45 gradi è installato un corpo tondo dal peso di 15100 ton distanza dal baricentro all'asse di rotazione del perno di 1563 mm questi sono i dati il perno è 1100 mm lungo è la forza è distribuita sulla lunghezza d di 1000 mm

meccanicamg · 23 Settembre 2023

Allora se ruota senza accelerazione avrai la componente della forza peso del post 2 che fa flessione, compresione e taglio alla base della trave incastrata.
Se hai delle accelerazioni, seppur minime, otterrai delle forze di inerzia centrifughe importanti che aggiungeranno componenti di taglio, flessione, compressione e soprattutto torsione.
Sono due scenari che possono essere presenti, anche solamente all'avvio della rotazione di questo oggetto sconosciuto.

meccanicamg · 23 Settembre 2023

Matteo.. ha detto:
Ho eseguito un calcolo a flesso-torsione e almeno di errori questo è cio che mi risulta

In questo post hai fatto un dimensionamento e non una verifica.
Come tutti i dimensionamento possono esse fatti anche a caso. Quello che deve essere rigoroso e veritiero é la verifica.
Senza ombra di dubbi manca qualche termine.

Matteo.. · 23 Settembre 2023

meccanicamg ha detto:
In questo post hai fatto un dimensionamento e non una verifica.
Come tutti i dimensionamento possono esse fatti anche a caso. Quello che deve essere rigoroso e veritiero é la verifica.
Senza ombra di dubbi manca qualche termine.

ho cercato di essere il più pulito possibile ricontrollando i calcoli postati mi ritorna un diametro di 260 mm ed è eccessivo o meglio come se non stessi considerando il fatto che è libero di ruotare il perno, almeno che non ho sbagliato qualcosa

Matteo.. · 23 Settembre 2023

F_Ingrasciotta ha detto:
Se ho capito bene, ma non ne sono ancora sicuro, il tuo dubbio è il dimensionamento del perno in fase di avvio/arresto del moto ovvero quando entrano in gioco le inerzie.

In tal caso tutto dipende dall’accelerazione che hai scelto.

Il momento torcente, dovuto al peso proprio, durante la rotazione a velocità angolare costante avrà un andamento sinusoidale ed il picco sarà quando vale P*Q.
In tal caso però, a seconda della velocità, ti direi di tenere di conto anche della forza centrifuga che tende a farti flettere il perno, questa componente rimane costante durante la rotazione (ovviamente sempre nel momento di velocità costante).

Il caso che ti permette il corretto dimensionamento in fase statica (velocità costante) sarà la combinazione tra il massimo momento torcente e quello flettente.

Come ti hanno già detto pubblica i tuoi calcoli che almeno si capisce cosa intendi.

Comunque 163mm sembreranno anche tanti però ricordati che smuovi 15 tonnellate!

ho cercato di essere il più pulito possibile ricontrollando i calcoli postati mi ritorna un diametro di 260 mm ed è eccessivo o meglio come se non stessi considerando il fatto che è libero di ruotare il perno, almeno che non ho sbagliato qualcosa, ti ringrazio anticipatamente

MassiVonWeizen · 23 Settembre 2023

Matteo.. ha detto:
mi ritorna un diametro di 260 mm ed è eccessivo

Perché lo definisci eccessivo? in base a quale considerazione?
Cazzarola, l'albero è lungo 19 metri (sono 10/11 persone una sopra l'altra), mentre 260mm (0.26 metri) è poco più grosso di un pallone da calcio, in pratica si flette col suo solo peso.
Com'è che il primo calcolo era di 163mm?

Salve a tutti avrei un dubbio su un dimensionamento di un supporto rotante attorno un perno

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