Croce di Malta

Paolo cattaneo

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#1
Buongiorno a tutti,

devo sostituire un meccanismo a croce di malta che fa ruotare un piatto di 1020mm e spessore 81mm, diviso in 24 stazioni, alla velocità di 100 colpi al minuto.
Devo portare le stazioni da 24 a 30 ma cosi facendo andrei ad indebolire troppo questo meccanismo.

Come posso fare? esiste qualche altro meccanismo ad intermittenza rotativa?
Gli spazi per l'applicazione sono ridotti.

Fatemi sapere che altri dati vi servono per poter capire il problema e approntare una soluzione.

Saluti,

Paolo
 

cacciatorino

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#2
In genere per questi casi si usano divisori meccanici gia' costruiti, che in gergo si chiamano tavole rotanti (Autorotor, Colombo-Filippetti, Bettinelli, etc). Certo che 30 divisioni come dici sono molte, soprattutto con quelle richeiste dinamiche. Potresti pensare ad un divisore a 15 stazioni e inserire una trasmissione con rapporto 1:2, ma non e' un'idea ottimale per via della inevitabile elasticita' della trasmissione che ti causerebbe pensolamenti o vibrazioni, oppure usare un motore "Torque" pero' li' i costi penso salgano molto.
 

exxon

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#3
Materiale del piatto?
Sul piatto ci sono altre masse? Se sì, quanto sono e dove sono posizionate?
Sul piatto agiscono forze esterne in fase di avanzamento?
Quanto tempo deve stare fermo il piatto dopo ogni avanzamento?
 

antonio_sc

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#4
Materiale del piatto?
Sul piatto ci sono altre masse? Se sì, quanto sono e dove sono posizionate?
Sul piatto agiscono forze esterne in fase di avanzamento?
Quanto tempo deve stare fermo il piatto dopo ogni avanzamento?
Quoto ed aggiungo:quali sono gli ingombri/spazi a disposizione?
 

Paolo cattaneo

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#5
Allego disegni del piatto con quote, materiali e trattamenti.
Dovrei, se possibile, trasformarlo da 24 a 30 stazioni.
Sul piatto sono fissate delle pinze meccaniche che fermano una bombola di alluminio dove sono applicate lavorazioni per imbutitura ad ogni stazione.

Spero ci sia tutto.
 

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exxon

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#6
Materiale del piatto? C50
Sul piatto ci sono altre masse? Sì. Se sì, quanto sono e dove sono posizionate?
Sul piatto agiscono forze esterne in fase di avanzamento?
Quanto tempo deve stare fermo il piatto dopo ogni avanzamento?
 

Paolo cattaneo

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#7
si le masse (pinze del peso di 4 Kg) sono posizionate una ogni stazione.
Il piatto è in verticale.
non ci sono forze esterne in fase di avanzamento.
devono essere fatti 100 Pezzi/minuto. Per il tempo di fermo piatto devo verificare.
 

exxon

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#8
Il tempo di fermo è fondamentale, senza di quello non si può fare alcun calcolo.
Oltre alle pinze, serve sapere quante bombole di alluminio ci sono contemporaneamente sulla giostra e quanto pesano.
Che il piatto sia verticale o orizzontale, cambia poco, ma la certezza la si può avere dopo l'informazione sulle bombole.
 

cacciatorino

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#9
Potresti anche aumentare il diametro primitivo e tenere circa invariata la distanza cordiale fra due stazioni successive, a livello dinamico dovrebbe cambiare poco.

Comunque la croce di Malta non andrebbe usata su macchine veloci, produce molti urti e vibrazioni ineliminabili per ragioni cinematiche intrinseche del meccanismo.
 

Paolo cattaneo

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#11
Potresti anche aumentare il diametro primitivo e tenere circa invariata la distanza cordiale fra due stazioni successive, a livello dinamico dovrebbe cambiare poco.

Comunque la croce di Malta non andrebbe usata su macchine veloci, produce molti urti e vibrazioni ineliminabili per ragioni cinematiche intrinseche del meccanismo.
Si, perfettamente d'accordo.
E' una macchina di concezione anni 70 che vorrei retrofittare ma non posso variare il diametro del piatto o la posizione delle stazioni perchè esiste già il meccanismo di carico/scarico.
 

antonio_sc

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#12
Ciao,potresti provare a valutare qualcosa del genere,per contenere un po le inerzie/urti..


puoi arrestare il moto della ruota mediante un opportuna molla (quella segnata come "c" in figura) che provvede ad evitare l'interferenza d'imbocco dello spinotto "a" durate la rotazione.

1549310657742.png
 

exxon

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#13
Ho provato a svolgere qualche calcolo che allego come immagine e come file pdf perché altrimenti le equazioni risulterebbero illeggibili.

E' una valutazione fatta senza un controllo formale, possono esserci errori ed orrori. Date un'occhiata al riguardo.

Giostra 1.PNG
Giostra 2.PNG
 

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cacciatorino

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#14
Ho provato a svolgere qualche calcolo che allego come immagine e come file pdf perché altrimenti le equazioni risulterebbero illeggibili.

E' una valutazione fatta senza un controllo formale, possono esserci errori ed orrori. Date un'occhiata al riguardo.

View attachment 52449
View attachment 52450
Scusa ma con la croce di Malta non puoi ne controllare le accelerazioni e nemmeno decidere i tempi di sosta e moto, che dipendono esclusivamente dal numero di divisioni, per esempio se la ruota portapezzi fosse infinitamente grande il tempo in sosta sarebbe la metà esatta del totale. Quindi non esiste una camma a cui dare la forma che ti interessa per seguire la legge di moto desiderata, da cui calcolare teorici valori di accelerazione.

Il problema in questo caso è verificare se un meccanismo più piccolo dell'originale (perché deve entrare dentro uno spazio più piccolo) resiste ugualmente alla ciclica.

Andrebbe fatto un progetto di massima e poi verificato il rullino utilizzato, ma sulla base delle accelerazioni reali e non di profili teorici che poi in pratica non sono realizzabili.

Si potrebbe migliorare la situazione facendo azionare la leva della croce di Malta da un motore brushless (adesso di sicuro va a velocità costante) in modo da fargli fare la legge di moto che vuoi, gestendo quindi anche le accelerazioni in modo da evitare di partire subito con un valore diverso da zero come fa invece la croce di Malta standard.
 

exxon

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#15
Mi pare l'OP voglia sostituire il meccanismo con la croce di Malta (anche perché vuole modificare il numero di stazioni). I miei calcoli sono per un sistema che non ne fa uso e la sostituisce con una corona dentata e un servomotore ridotto.
 
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#16
Sono assolutamente d'accordo con Exxon : se vuoi far girare tutto dall'albero diventa difficile, ti conviene trovare il modo di metterci sotto una ralla dentata ( in pratica un grosso cuscinetto con l'anello esterno dentato, sul quale puoi far lavorare un pignone motore ) che ti dà una grande stabilità del piatto - p.es se, sul piatto da 1020 monti una ralla da 800 mm, ti resta a sbalzo solo una corona circolare da 110 mm di larghezza che, con lo spessore che hai, non si flette neanche sotto a una pressa. Potresti anche alleggerire il piatto , se non hai bisogno della parte centrale.
Se vuoi muovere il tutto meccanicamente, devi rinunciare all'angolo dwell - la pausa- di 0,27 su 0,5 contro un angolo index - il movimento- dei restanti 0,23, perché un intermittore con queste fasi non te lo fa nemmeno l'ing Colombo in persona ... nè con i ruotismi lobati degli intermittori ad assi paralleleli ne con quelli ad assi ortogonali dei classici Manifold. Un CF fa dei profili di accelerazione molto belli, ma comunque è un lavoro duro anche per lui.
Io ci metterei, senza nessun dubbio, un servomotore diretto sul pignone che ingrana sulla ralla, con un riduttore a vite senza fine e corona con rapporto irreversibile, così si prende lui buona parte delle inerzie e ti riduce anche le correnti retrograde che altrimenti dovresti disperdere dal circuito del motore. Con un po' di pazienza puoi caricarci dentro una curva fatta con un polinomio "serio" (5°) e avrai jerk molto bassi e un meccanismo che...campa parecchi anni
L'epicicloidale che suggerisce Exxon va benissimo, ma forse conviene far lavorare il servo a 4500 rpm e ridurre di più, anche ingrandendo il pignone. Non ho fatto calcoli - li fa troppo bene Exxon - ma credo ci si possa arrivare
 
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#17
il problema principale sarebbe....trovare le ralle dentate. Mi dicono i fornitori che se le comprano tutte quelli che fanno le pale eoliche! io ci credo poco, ma comunque per averle in tempi decenti faccio sempre il ...reverse design : "Che ralle avete disponibili più o meno intorno a XXX mm di diametro?" e poi mi arrangio con quelle. Comunque ce ne sono anche cinesi e non credo che vadano poi così male.
Ho visto che , p.es, ce ne sono abbastanza standard di 784 mm Dp con Z 196. Se monti un pignone Z28 e assumiamo che , grossolanamente, la V di picco sia il doppio di quella media, ti occorre un riduttore I 80, che dovrebbe essere già nel campo di quelli irreversibili.
Io insisto sempre co 'sta storia degli irreversibili pure se non sarà il massimo della ricercatezza meccanica scaricare del lavoro sulla inefficienza del riduttore (se avesse efficienza 100% girerebbe al contrario con qualunque rapporto, se ne compri uno scarso già con I 50 se lo prendi dall'albero lento si inchioda), ma preferisco buttare il riduttore dopo qualche anno ma salvare la pelle al brushless....
 

Paolo cattaneo

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#18
Grazie a tutti per contribuire alla soluzine del problema.
Come da voi suggerito, il problema della croce di malta. Andando ad aggiungere stazioni il meccanismo diventerebbe troppo debole. (in foto allegate si vede cosa può succedere)
La soluzione della ralla dentata è interessante. Devo vedere se ci stiamo con gli spazi.
Allego alcune foto e le curve esatte con i tempi di fermi e movimento.
La velocità ideale sarebbe 150 cpm.
 

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antonio_sc

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#19
Credo di aver capito il problema,
se vuoi superare i difetti del meccanismo a croce di Malta ,in uno spazio ridotto e puntare su una soluzione puramente meccanica,per impieghi ad"alta"velocità ed elevato numero di posizioni potresti utilizzare il seguente cinematismo:


Il vantaggio è che il disco all'inizio ed alla fine si muove lentamente (la velocità durante le fasi di moto aumenta rapidamente fino ad un massimo per poi diminuire alla fine)
In questo modo riduci considerevolmente gli urti.In particolare l'ho visto utilizzare nella prima azienda in cui lavoravo per comandare un trasportatore...
Addirittura all'aumentare del numero di cave nel disco il movimento risultava più dolce..
Se non ricordo male doveva essere lubrificato a grasso per raggiungere un elevato rendimento

Per ogni giro dell'albero,il disco ruota di 360/n gradi (dove n è il numero di cave,nel tuo caso 30)...
Spero di aver dato un altro spunto utile