Progettazione colonna di sollevamento

PiE81

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Buonasera,
è la prima volta che mi trovo a progettare una colonna di sollevamento, per cui apro questo post per racchiudere i vari dubbi che incontrerò.
L'idea è quella di realizzare il sollevamento tramite vite trapezoidale collegata a motoriduttore.
La struttura potrebbe essere realizzata da due scatolari rettangolari saldati alle estremità a due piastre.
Come guide per la vite trapezia avevo pensato a delle guide lineari con pattini a ricircolo di sfere, fissate sui due scatolati. Visto l'esiguo spessore dello scatolare, avevo pensato di saldare un piatto rettangolare da supporto alla guida.
Anche se in questa fase preliminare sono interessato a consigli sulle scelte costruttive, posto uno schizzo con dei dati indicativi, che sicuramente hanno peso nella scelta della soluzione più idonea.

In riferimento allo schizzo allegato, i dati sono:

P = peso totale da sollevare (mensola più oggetto) = 1,5t
e = braccio, distanza del baricentro di P dal piano delle guide lineari, = 600mm
H = altezza di sollevamento = 2000mm
v = velocità di sollevamento = 25 mm/s

Per il dimensionamento sto procedendo con i calcoli della vite e dei pattini, oltre che del motoriduttore.

Mi chiedevo innanzitutto se tale soluzione, quella dei pattini a ricircolo di sfera sia la più idonea, o potrei optare per altre soluzioni. Inoltre vorrei se c'è qualche criticità sulla installazione delle guide lineari su dei profilati. C'è il rischio che la saldatura del piatto di rinforzo modifichi eccessivamente la planarità del profilato? Suggerite modifiche?
Grazie mille!
 

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cacciatorino

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Beh le guide a RdS andrebbero sempre montate su dei piani lavorati di macchina. Se non vuoi lavorare la carpenteria forse e' meglio usare altri tipi di guida, come i profilati nadella con rotelle ad arco gotico per esempio.

Per il sollevamento occhio alle viti trapezie che se la frequenza di utilizzo e' alta potrebbero usurarsi rapidamente.

Stai molto attento anche ai sistemi anticaduta, sia in caso di rottura della trasmissione e che di usura della chiocciola.
 

Pierandrea58

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Che precisione di posizionamento è richiesta?
Io opterei per viti a ricircolo di sfere
E' una macchina che lavora in continuo o è solo un posizionamento saltuario?
 

PiE81

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Beh le guide a RdS andrebbero sempre montate su dei piani lavorati di macchina. Se non vuoi lavorare la carpenteria forse e' meglio usare altri tipi di guida, come i profilati nadella con rotelle ad arco gotico per esempio.

Per il sollevamento occhio alle viti trapezie che se la frequenza di utilizzo e' alta potrebbero usurarsi rapidamente.

Stai molto attento anche ai sistemi anticaduta, sia in caso di rottura della trasmissione e che di usura della chiocciola.
Grazie, ci sto dando un'occhiata. I profilati nadella con rotelle ad arco gotico richiedono tolleranze meno strette del piano di installazione?

Riguardo ai sistemi anticaduta, avevo pensato sicuramente di inserire una chiocciola di sicurezza per l'usura della chiocciola. Per la rottura della trasmissione come ci si può mettersi in sicurezza?

Che precisione di posizionamento è richiesta?
Io opterei per viti a ricircolo di sfere
E' una macchina che lavora in continuo o è solo un posizionamento saltuario?
Posizionamento saltuario, non è richiesta una particolare precisione. Io ero orientato sulle rds, vorrei capire solo le criticità installative e come rendere idonea la carpenteria per l'installazione.
 

meccanicamg

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Io mi farei le belle colonne da tubolare 300x300 spessore 12mm e ci salderemo il piatto. Manderei tutto in fresa, una bella spianata, il piatto ci farei la battuta a gradino verticale così posso montare tutto in bolla senza dover impazzire. Le cose solo da carpentieri sono un casino da montare e allineare e poi devi usare per tutto anche un tacheometro altrimenti viene tutto messo storto.
Se metti una cremagliera con un sistema di cremagliera comandata, appena ti fermi si innesta il pezzetto di cremagliera nella cremagliera lunga e si blocca meccanicamente.

Potresti cercare il post di un sollevatore per auto che abbiamo fatto circa un anno fa e ci sono un po'di accorgimenti per poter usare guide a ladroni.

Questo è uno dei post....ma bisognerebbe trovare l'altro che parla del verticale.
Qualcosa qui.
 
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meccanicamg

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E qualcosa anche qui.
 

meccanicamg

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Un bel tipo di guida sono quelli chiamati profilo hoesch...qui un sistema di calcolo online...ma ne trovi un sacco tutti uguali di concorrenza.

Questi sono i calcoli di base:
Screenshot_20200420_164135.jpg
 

PiE81

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Io mi farei le belle colonne da tubolare 300x300 spessore 12mm e ci salderemo il piatto. Manderei tutto in fresa, una bella spianata, il piatto ci farei la battuta a gradino verticale così posso montare tutto in bolla senza dover impazzire.
Con spessore 12mm è necessario comunque saldare il piatto? non si potrebber utilizzare lo spessore 12mm per fissare le guide con dei fori filettati? Non so, è un'idea, magari si eviterebbe la saldatura, eventuali deformazioni e spianatura.

Hai parlato di lardoni, credi che siano più idonei rispetto a pattini rds per questa applicazione?

Un bel tipo di guida sono quelli chiamati profilo hoesch...qui un sistema di calcolo online...ma ne trovi un sacco tutti uguali di concorrenza.

Questi sono i calcoli di base:
Vedi l'allegato 57323
Grazie, si ho visto i post passati.
Interessanti questi profili hoesch. In questo caso potrei scegliere due guide a C posizionati secondo lo schema illustrata nella pagina del calcolatore online. Ho visto che sono in Fe510, come si fisserebbero sulle mie due colonne? O già questi due profili posso utilizzarli come colonne da collegare alla piastra di base?
 

meccanicamg

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I profili a C si possono saldare o imbullonare ai tuoi tubi. Se spessori con fogli sottili puoi allineare e saldare tutto assieme.
 

PiE81

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Che intendi per spessorare con fogli sottili per allineare e saldare tutto insieme?
 

meccanicamg

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Che intendi per spessorare con fogli sottili per allineare e saldare tutto insieme?
Intendo dire che per mantenere il filo dritto del profilo sul tubo puoi infilare fogli sottili sotto per raddrizzare, come si fa con i binari per terra dove corrono i carri di trasporto e simili.
 

PiE81

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Capito.. invece per quanto riguarda utilizzare le barre tonde come guide lineari, avete esperienza in merito? Conoscete qualche costruttore?
 

meccanicamg

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Capito.. invece per quanto riguarda utilizzare le barre tonde come guide lineari, avete esperienza in merito? Conoscete qualche costruttore?
Le barre tonde abbinate a manicotti a sfera ci sono fino a 40 forse 50mm e non oltre. Se sali di dimensioni devi montare bronzine sinterizzate o meglio ancora boccole iglidur in tecnopolimero della Igus.
Potrebbe essere una soluzione più economica del profilo a C e basterebbe realizzare i supporti barra in cima e in fondo... più la navetta con due alloggiamenti per le bronzine e il foro chiocciola.... può essere una soluzione.

Le barre le vendono un po'ovunque e sono in C45 rettificato oppure cromato rettificato oppure temprato rettificato.
 

PiE81

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Ci do un’occhiata. Immagino che così come avrei fatto con i pattini RdS anche con queste boccole sia conveniente metterne quattro, due per barra.
 

cacciatorino

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Attento ad usare boccole con un carico fortemente a sbalzo come mi sembra sia il tuo caso: il rischio di impuntamento è alto, tanto più se l'allineamento non è perfetto.
 

PiE81

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Attento ad usare boccole con un carico fortemente a sbalzo come mi sembra sia il tuo caso: il rischio di impuntamento è alto, tanto più se l'allineamento non è perfetto.
Anche mettendo due boccole per guida, distanza ad esempio 500mm, c'è questo rischio?
 

cacciatorino

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Anche mettendo due boccole per guida, distanza ad esempio 500mm, c'è questo rischio?
Dipende da quanto e' il momento ribaltante, non e' possibile dare un'indicazione esatta "a naso"
 

PiE81

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Dipende da quanto e' il momento ribaltante, non e' possibile dare un'indicazione esatta "a naso"
La forza che agisce sui cuscinetti (o eventualmente le boccole) é 9000N.
Riporto alcuni schemi di calcolo.
La colonna é praticamente una trave incastrata soggetta a pressoflessione, quindi per la massima sollecitazione devo considerare sia il contributo del momento che del carico di punta.
Per il dimensionamento della piastra di base e della giunzione come potrei procedere?
 

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meccanicamg

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Un bel FEM risolve tutti i conti che potresti fare. La piastra base vedrà trazionare su qualche tirante che farà flettere la piastra di base, quindi il sistema migliore è un FEM.
 

PiE81

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Un bel FEM risolve tutti i conti che potresti fare. La piastra base vedrà trazionare su qualche tirante che farà flettere la piastra di base, quindi il sistema migliore è un FEM.
Ok, proverò con FreeCad. Come potrei modellare le connessioni bullonate per fissare la piastra di base a terra?