Dimensionamento vite trapezia e guide lineari

meccanicamg

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Cilindro oleodinamico senza centralina? È con la pompa a mano? Sono quelli elettrici? Sono gli enerpac con la pedaliera ad aria compressa? Cosa intendi?
 

Rebeldia

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per il dimensionamento della chiocciola ,perchè è lei che ti da la forza devi usare il principio dei lavori virtuali.
 

meccanicamg

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per il dimensionamento della chiocciola ,perchè è lei che ti da la forza devi usare il principio dei lavori virtuali.
Eh? Non capisco cosa hai scritto. Puoi essere più chiaro?
Perché dovresti scomodare calcoli di questo tipo (lavori virtuali) quando hai formule standardizzate di verifica?
Nel PDF del catalogo conti per esempio c'è tutto quello che serve per calcolare la resistenza della chiocciola.
 

PiE81

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Mi sa che si è appena registrato per trollare un po’ ..
 

Rebeldia

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Mi sa che si è appena registrato per trollare un po’ ..
Be' se questo è l'approccio non mi resta che darti ragione....buona giornata.
P.S io costruisco viti a ricircolo e il principio dei lavori sono alla base per il loro dimensionamento. Ma lasci stare legga i manuali....
Buonasera,
vorrei un suggerimento sul dimensionamento di guide lineari e vite trapezia per la realizzazione di una morsa.
In particolare la vite trapezia muoverà la griffa mobile di una morsa di serraggio su cui è poggiato l'oggetto da serrare.
L'oggetto pesa circa 300kg e supponiamo sia indeformabile. Finchè la griffa mobile si muove, non ho grossi problemi e ho trovato sufficienti strumenti di calcolo/calcolatori. Le guide lineari supportano il momento flettente generato dal carico a sbalzo dell'oggetto e della morsa stessa, mentre la vite trapezia riceve il carico assiale.
Nel momento in cui inizia il serraggio cosa succede ai fini del dimensionamento? Immaginando che la forza di serraggio sia circa 30kN ovvero 10 volte il peso dell'oggetto. Come devo regolarmi ai fini del dimensionamento della vite trapezia e delle guide?
In allegato uno schizzo dell'applicazione, perdonatemi se è poco chiaro.
Grazie
Se ha bisogno mi scriva in privato sarò felice di aiutarti. Buona serata
 

Gigi60

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Cilindro oleodinamico senza centralina? È con la pompa a mano? Sono quelli elettrici? Sono gli enerpac con la pedaliera ad aria compressa? Cosa intendi?
Noi realizziamo, proprio per le applicazioni dove una centralina è ridondante, dei cilindri oleodinamici autonomi, che contengono tutto quello che serve per farli funzionare: serbatoio, pompa reversibile e valvole di controllo. In un solo pezzo c'è dentro tutto. Il senso di rotazione del motore elettrico determina la direzione di movimento del cilindro, il numero di giro la velocità di movimento e la coppia del motore la pressione di funzionamento. Così non servono tubazioni ne comandi elettrici oltre al cavo del motore elettrico. E si ottiene un'alta efficienza energetica e un basso consumo di risorse non rinnovabili.
 

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PiE81

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A dire il vero, con il configuratore Rossi usando la coppia di picco mi ha dato il riduttore che ti ho postato precedentemente, però mi sono accorto che non è vero. Quindi facciamo che dobbiamo erogarli sto 291Nm....
Vedi l'allegato 57282
Questo è in grado di dare coppia in uscita fino a 359Nm senza scassarsi.

Pertanto tieni buono questa configurazione.

Come puoi vedere con la coppia nominale del motore non eroghi la massima coppia, ma essendo che hai il motore che può erogare più di 2 volte la coppia nominale ce la fai senza avete un riduttore e un motore enorme che ti serve in realtà solo per qualche istante.
Gli ingranaggi tengono questa coppia maggiorata senza problemi.
Grazie, probabilmente me ne servirà uno leggermente basso poichè nel calcolo della coppia necessario al serraggio (che ho calcolato circa 10 volte il peso dell'oggetto da serrare), avevo aggiunto anche il contributo di coppia relativo al peso (quindi un x11).

Un dubbio che ora mi è venuto, è relativo al rendimento meccanico della vite che ho considerato pari a 0,21 e tiene conto dell'angolo della spira e del coeff. d'attrito vite/chiocciola e dei relativi cuscinetti. Nel calcolo coppia necessaria per garantire la forza di serraggio ho tenuto conto anche di questo rendimento (così come del rendimento del riduttore).
Nel caso di serraggio, l'applicazione immagino sia statica (ovvero non c'è movimento della vite, del riduttore e dei cuscinetti). E' corretto considerare questo rendimento?

Infine, vorrei evitare di inserire una cella di carico. Con questo motore/azionamento riesco ad avere un controllo della coppia e dell'avvenuto serraggio?

Noi realizziamo, proprio per le applicazioni dove una centralina è ridondante, dei cilindri oleodinamici autonomi, che contengono tutto quello che serve per farli funzionare: serbatoio, pompa reversibile e valvole di controllo. In un solo pezzo c'è dentro tutto. Il senso di rotazione del motore elettrico determina la direzione di movimento del cilindro, il numero di giro la velocità di movimento e la coppia del motore la pressione di funzionamento. Così non servono tubazioni ne comandi elettrici oltre al cavo del motore elettrico. E si ottiene un'alta efficienza energetica e un basso consumo di risorse non rinnovabili.
Grazie Gigi60, prodotti interessanti ma per questa applicazione preferisco continuare con l'azionamento elettrico. Ma è un prodotto che terrò a mente per eventuali altre applicazioni.

Grazie
 

meccanicamg

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Fin che muovi il carico tutto si muove macroscopicamente.
Quando stai fornendo una forza che cresce per serrare stai mettendo in tensione tutti gli organi meccanici, stai comprimendo la vite, caricando radialmente i cuscinetti, deformando elasticamente le carpenterie e quindi stai facendo girare piano piano la chiocciola. A dire il vero, l'attrito è in funzione della velocità e dello spessore di lubrificante e quando stai caricando sicuramente avrai un rendimento più basso e ti servirà più energia.....quindi non sottodimensionate il sistema. Normalmente l'attrito dinamico è circa meta÷un terzo di quello statico.
 

PiE81

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A proposito di cuscinetti, che forze agiscono sui supporti (supponendo che siano due) della vite trapezia?
Il dubbio mi è venuto ora considerando il seguente schema e provando a calcolare le forze che agiscono sul piano della morsa (indicato con A in figura allegata).
Se dovessi calcolare le forze che agiscono su A (ipotizzando che sia un incastro), sicuro ci sarà il momento dato dalla coppia R1/R2 che viene trasferito ai binari delle guide. Ma a parte questa coppia, il carico assiale (nel mio caso principalmente Fs di serraggio) da cosa viene equilibrato? dal cuscinetto della vite?
 

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meccanicamg

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A proposito di cuscinetti, che forze agiscono sui supporti (supponendo che siano due) della vite trapezia?
Il dubbio mi è venuto ora considerando il seguente schema e provando a calcolare le forze che agiscono sul piano della morsa (indicato con A in figura allegata).
Se dovessi calcolare le forze che agiscono su A (ipotizzando che sia un incastro), sicuro ci sarà il momento dato dalla coppia R1/R2 che viene trasferito ai binari delle guide. Ma a parte questa coppia, il carico assiale (nel mio caso principalmente Fs di serraggio) da cosa viene equilibrato? dal cuscinetto della vite?
Purtroppo non ho capito chi è un incastro.
Hai una slitta mossa dalla vite che va su/giù e una parte fissa che è la battuta superiore.
Siccome le guide verticali portano tutti carichi meno che lo sforzo assiale della vite che è contrastata dai cuscinetti di supporto della vite.
La vite con i suoi cuscinetti porta solo forza assiale e niente in altre direzioni altrimenti si piegherebbe come un fil di ferro.
 

PiE81

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Purtroppo non ho capito chi è un incastro.
Hai una slitta mossa dalla vite che va su/giù e una parte fissa che è la battuta superiore.
Siccome le guide verticali portano tutti carichi meno che lo sforzo assiale della vite che è contrastata dai cuscinetti di supporto della vite.
La vite con i suoi cuscinetti porta solo forza assiale e niente in altre direzioni altrimenti si piegherebbe come un fil di ferro.
Correggo lo schizzo sperando di essere più chiaro.
Il piano della morsa (dove sono installati i binari per i pattini) viene fissato attraverso a dei bulloni ad una piastra che funge da incastro per l'intera morsa. Secondo questo schema, sto cercando di calcolare le forze che agiscono sull'incastro.
 

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meccanicamg

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Correggo lo schizzo sperando di essere più chiaro.
Il piano della morsa (dove sono installati i binari per i pattini) viene fissato attraverso a dei bulloni ad una piastra che funge da incastro per l'intera morsa. Secondo questo schema, sto cercando di calcolare le forze che agiscono sull'incastro.
Adesso è chiaro.
Se il sistema morsa è un sistema dove le forze si chiudono dentro se stesso, quindi sufficiente rigido, lo puoi vedere come un grosso blocco che ha massa appeso alla parete.
Quindi potresti pensare di mettere un piattone stile linguetta in basso e poggiarci tutta la morsa. Questo elemento porterà tutto quello che è forza gravitazionale verso il basso.
Così facendo la bullonatura verrà trazionata sempre di più in modo triangolare salendo.

Il sistema di calcolo e determinazione delle reazioni segue questo metodo:

Screenshot_20200427_203719.jpg
E sono sicuro di averne già parlato sul forum.... così si potrebbe completare le spiegazioni.
Qui
Qui
 

PiE81

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Ok grazie, ci do un’occhiata.
Però oltre al peso della struttura, non dovrebbe scaricarsi sull’incastro anche la coppia del motore (oltre che la forza peso)?
 

meccanicamg

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La coppia del motore si scarica sua vite che si scarica sulla chiocciola che schiaccia il cubetto di ferro che reagisce sulla ganascia fissa.
Comunque il tutto dipende molto come fisicamente costruirsi la cosa.
Se il motore è Imbullonato sulla squadra a L ed è rigida...non si trasmette nulla alla parete.
 

Rebeldia

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Ok grazie, ci do un’occhiata.
Però oltre al peso della struttura, non dovrebbe scaricarsi sull’incastro anche la coppia del motore (oltre che la forza peso)?
no il motore non sollecita quello che te definisci incastro. L'unica cosa che ti consiglio dove attacchi la tua morsa di prevedere un tallone che reagisca e sopporti la struttura ,non fare lavorare solamente le viti soprattutto se il tutto è montato in verticale.
 

PiE81

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Quando regoli con inverter un motore con encoder incorporato hai la possibilità tramite PLC di fare l'anello di retroazione e quindi puoi costringere in modo regolato di erogare la coppia che ti serve anche se sei fermo. Se l'encoder non ce l'hai devi fare la virtualizzazione e quindi hai un encoder simulato che non è preciso come averne uno fisico.
Se non usi l'inverter, e quindi non usi neppure l'encoder e accendi direttamente con teleruttori, avrai il picco fino a 2,5-2,8volte la corrente nominale anche da fermo e se non intervieni con il distacco della tensione rimane bloccato il rotore con surriscaldamento ma non puoi regolarlo.
Quindi diciamo che quello che leggo in questa tabella allegata (estratta dal motoriduttore Rossi) viene “forzato” tramite PLC ed anello di retroazione. O meglio, leggendo la tabella leggo un momento di avviamento molto più basso di quello nominale.
 

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meccanicamg

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Quindi diciamo che quello che leggo in questa tabella allegata (estratta dal motoriduttore Rossi) viene “forzato” tramite PLC ed anello di retroazione. O meglio, leggendo la tabella leggo un momento di avviamento molto più basso di quello nominale.
Devi guardare bene sul catalogo cosa vogliono dire i parametri indicati.... perché è un conto avviare a vuoto un motore con l'inerzia rotorica ed è un'altra cosa la coppia di stallo o quella nominale o quella di picco.