Resistenza delle viti

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#1
Vi pongo una domanda facile facile. Ho visto una macchina che scarica sul basamento coppie relativamente elevate (un robot industriale, circa 60kNm). Ha un basamento con otto fori per viti come in figura. La madrevite della fondazione è carico del progettista, quindi ovviamente il manuale del robot non prescrive il tipo di viti.

L'ho vista montata con delle M24 alternativamente una di classe 8.8 ed una 10.9. Non può essere un caso che ciascuno spigolo abbia una vite per tipo, quindi qualcuno ha deciso di installare così. Secondo voi può esistere una motivazione? A mio parere sul quel basamento stanno lavorando solo quattro viti. Le altre quattro lavoreranno quando le prime quattro avranno strappato una madrevite ricavata in S235JR, quindi non dovremo aspettare poi tanti mesi.

Sbaglio?
 

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cacciatorino

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#2
Mi viene da pensare che le 10.9 siano quelle che lavorano, e le 8.8 che magari hanno un allungamento plastico maggiore vengano usate come "sicura" dopo che le 12.9 hanno ceduto. E' possibile che le 8.8 siano avvitate con basso precarico, pronte a prendersi la "sberla" improvvisa del cedimento delle 12.9 che essendo fortemente precaricate vedranno un carico utile inferiore.

Ma e' solo la prima spiegazione che mi e' venuta in mente, magari sotto c'e' tutt'altro.
 
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#3
Mi viene da pensare che le 10.9 siano quelle che lavorano, e le 8.8 che magari hanno un allungamento plastico maggiore vengano usate come "sicura" dopo che le 12.9 hanno ceduto. E' possibile che le 8.8 siano avvitate con basso precarico, pronte a prendersi la "sberla" improvvisa del cedimento delle 12.9 che essendo fortemente precaricate vedranno un carico utile inferiore.

Ma e' solo la prima spiegazione che mi e' venuta in mente, magari sotto c'e' tutt'altro.
Mi sembra troppo elaborata conoscendo i soggetti che hanno montato...

O c'è qualcosa di estremamente semplice che mi sfugge, oppure è un errore bello e buono. Si sono trovati quattro viti per tipo ed hanno pensato di alternarle.
 

meccanicamg

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#4
Secondo me avevano un tot di viti e per simmetria le hanno messe così pensando di fare una media.
Le viti di fondazione devono essere tutte dello stesso tipo. È anche vero che se son dei "fenomeni" hanno tirato le viti tutte uguali e quindi sono tutte M24 in classe 8.8 e quello è il limite del set di viti anche se poi si romperanno prima le 8.8 e poi le 10.9.

Sul disegno vedo 3 fori x 4 angoli....12 viti.
Non è che hanno messo giù il robot a vuoto con 4 viti e poi hanno finito dopo con altre viti....quelle che avevano?
 
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#5
Sul disegno vedo 3 fori x 4 angoli....12 viti.
Non è che hanno messo giù il robot a vuoto con 4 viti e poi hanno finito dopo con altre viti....quelle che avevano?
Considera solo le 8 viti "grandi". Tutte le altre sul disegno non esistono. Quello è un metodo di installazione suggerito dal costruttore, ma non è quello che è stato poi adoperato.
 

meccanicamg

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#6
Considera solo le 8 viti "grandi". Tutte le altre sul disegno non esistono. Quello è un metodo di installazione suggerito dal costruttore, ma non è quello che è stato poi adoperato.
Intendi le coppie di due viti che tengono il basamento "rotondo" sulla singola piastra (4piaste)?
Quelle non hanno mica senso a essere diverse.
Comunque fai il conto come fossero viti di classe bassa, quello è il carico che portano le viti.
 

meccanicamg

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#7
Se hai un momento alla base di 60kNm e il girofori di circa 800mm avrai un braccio di 0,4m e quindi una reazione di 150kN da realizzare con la coppia di viti vicine.

Usando UNI EN 1993-1-8 possiamo verificare le viti imponendo come carico di servizio Ft,Ed,ser = 75kN che è il giusto di ogni tirante. Poi mettiamo come limite ultimo Ft,Ed = 150kN come se una vite si rompesse e non lavorasse.
Usiamo M24-8.8 sia con viti precaricate al 70% che non....facciamo che hanno chiuso le viti con la chiave a mano senza prolunga, quindi categoria D. Il risultato è che sono più che sufficienti.
IMG_20190424_174324.jpg
Altra considerazione che si può fare è guardare il carico di rottura a trazione della vite M24-8.8 che è di 293kN.... cioè quasi 4 volte il carico Ft,Ed,ser.
IMG_20190424_175042.jpg
Potrebbe essere da verificare la madrevite se non sufficientemente di qualità, poco spessore e magari preforo lasco, un mix che porta ad una diminuzione della capacità di carico. Una piastra in S235JR spessore 25/30 mm basterebbe a portare il carico se ben ancorata alle fondazioni.
 
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#8
Le viti di fondazione devono essere tutte dello stesso tipo. È anche vero che se son dei "fenomeni" hanno tirato le viti tutte uguali e quindi sono tutte M24 in classe 8.8 e quello è il limite del set di viti anche se poi si romperanno prima le 8.8 e poi le 10.9
Questa cosa non l'ho capita.
Supponendo che la macchina applichi il proprio carico fino alla rottura delle viti, dici che si rompono prima le 8.8. Secondo me invece si rompono prima le madreviti delle 10.9. Fino a quel momento le 8.8 non si accorgono neanche di essere state montate.

Giusto?
 
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#9
Se hai un momento alla base di 60kNm e il girofori di circa 800mm avrai un braccio di 0,4m e quindi una reazione di 150kN da realizzare con la coppia di viti vicine. [cut]
Sì...infatti il thread è a solo scopo didattico. Quel coso lì non si romperà mai, anche perché il robot viene usato al 50% delle proprie capacità di carico.
 

stevie

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#10
Forse hanno pensato di mettere le viti con minor carico ammissibile montate in modo da avere un braccio di leva maggiore rispetto alle altre? Il che avrebbe un senso se ci fosse penuria di viti 10.9...
In questo modo dovendo sopportare un carico assiale minore per via del maggior braccio sarebbe giustificata come considerazione...
Certo credo che una vite 10.9 costi pochi euro in più del corrispettivo 8.8 quindi una valutazione così estrema dal punto di vista economico mi pare ingiustificata...
Le considerazioni su differenti allungamenti etc sono errate perchè le viti a parità di carico si deformano in ugual misura (il modulo elastico è sostanzialmente lo stesso per una vite 10.9 e 8.8 ).
 

stevie

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#11
Mi viene da pensare che le 10.9 siano quelle che lavorano, e le 8.8 che magari hanno un allungamento plastico maggiore vengano usate come "sicura" dopo che le 12.9 hanno ceduto. E' possibile che le 8.8 siano avvitate con basso precarico, pronte a prendersi la "sberla" improvvisa del cedimento delle 12.9 che essendo fortemente precaricate vedranno un carico utile inferiore.

Ma e' solo la prima spiegazione che mi e' venuta in mente, magari sotto c'e' tutt'altro.
Prevedo che quando tornerà Exxon ti darà una strigliata per questa tua affermazione...
 

Stan9411

Utente Junior
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#12
Se il precarico non contribuisce allo sforzo totale agente sulla vite (e quindi va considerato per il dimensionamento), io prendo le due pergamene di laurea che ho appese al muro, ci faccio un aeroplanino e vado a lanciarle da qualche scogliera a picco sull’oceano Atlantico. Adesso va bene qualsiasi parere su qualsiasi argomento..... ma quando ho letto sta roba in un altro thread, stavo impazzendo
 
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#13
Se il precarico non contribuisce allo sforzo totale agente sulla vite (e quindi va considerato per il dimensionamento), io prendo le due pergamene di laurea che ho appese al muro, ci faccio un aeroplanino e vado a lanciarle da qualche scogliera a picco sull’oceano Atlantico. Adesso va bene qualsiasi parere su qualsiasi argomento..... ma quando ho letto sta roba in un altro thread, stavo impazzendo
lascia stare le pergamene lì sul muro. Quando due tecnici non si trovano d'accordo su una cosa di solito è perché non si sono capiti e stanno dicendo due cose diverse. Sono rari i casi in cui un tecnico dall'altissima preparazione come me dica una castronata tipo quella sull'uso del calibro, per la quale ho ancora un dolore al petto e della cenere tra i capelli.

Comunque sia, non c'è molto da discutere. Il triangolo di serraggio quello in figura. Prendo due flange, ci metto un bullone, serro al precarico Fp ed ho un allungamento u1.
Quando applico una forza di separazione tra le due flange pari ad N, N1 se lo prende la vite, N2 le flange. Se applico un carico SR le flange si separano.

Ora, dire che fino al distacco il carico sulla vite non cambia è da bacchettate sulle dita. Come anche dire che il distacco avviene quando applichi una forza pari al precarico.
Però onestamente in tutto quel casino non sono certo che qualcuno abbia mai fatto un'affermazione del genere.

Le considerazioni su differenti allungamenti etc sono errate perchè le viti a parità di carico si deformano in ugual misura (il modulo elastico è sostanzialmente lo stesso per una vite 10.9 e 8.8 ).
Qui il discorso invece è più articolato. Da cosa si evince che Y delle viti è sempre uguale o simile?
 

stevie

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#14
lascia stare le pergamene lì sul muro. Quando due tecnici non si trovano d'accordo su una cosa di solito è perché non si sono capiti e stanno dicendo due cose diverse. Sono rari i casi in cui un tecnico dall'altissima preparazione come me dica una castronata tipo quella sull'uso del calibro, per la quale ho ancora un dolore al petto e della cenere tra i capelli.

Comunque sia, non c'è molto da discutere. Il triangolo di serraggio quello in figura. Prendo due flange, ci metto un bullone, serro al precarico Fp ed ho un allungamento u1.
Quando applico una forza di separazione tra le due flange pari ad N, N1 se lo prende la vite, N2 le flange. Se applico un carico SR le flange si separano.

Ora, dire che fino al distacco il carico sulla vite non cambia è da bacchettate sulle dita. Come anche dire che il distacco avviene quando applichi una forza pari al precarico.
Però onestamente in tutto quel casino non sono certo che qualcuno abbia mai fatto un'affermazione del genere.



Qui il discorso invece è più articolato. Da cosa si evince che Y delle viti è sempre uguale o simile?
No era una considerazione di carattere generale, non riferita a questo caso specifico.
Più di una volta ho sentito anche da parte di tecnici quotati affermazioni del tipo "materiale migliore, rigidezza maggiore..." e io che pensavo tra me e me "magari! purtroppo il modulo elastico è lo stesso ".

Forse davvero stiamo facendo considerazioni troppo fini...e se davvero si son trovati a corto di viti 10.9?
La vite 10.9 era interna o esterna, hanno seguito una logica nel montaggio?
 

stevie

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#16
Una sì, una no, una sì, una no...
Ma quindi per intenderci non è che tutte le viti 8.8 lavorano con un braccio di leva superiore alle 10.9?
Oppure in base al funzionamento del robot non è prevedibile?
Forse che abbiano "mediato" come diceva qualcuno prima, anche se vedendo la tabella postata da meccanicamg quell'affare funzionerebbe senza problemi pure con 4 viti 8.8 (almeno credo).
In ogni caso tu tieniti alla larga...
 
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#17
Ma quindi per intenderci non è che tutte le viti 8.8 lavorano con un braccio di leva superiore alle 10.9?
Oppure in base al funzionamento del robot non è prevedibile?
Forse che abbiano "mediato" come diceva qualcuno prima, anche se vedendo la tabella postata da meccanicamg quell'affare funzionerebbe senza problemi pure con 4 viti 8.8 (almeno credo).
In ogni caso tu tieniti alla larga...
Ma no, il robot fa 360° quindi il carico può darlo in una direzione qualsiasi.

Mi pare controintuitivo, ma effettivamente se metto viti 8.8 e viti 10.9 e le tiro con lo stesso precarico, si comportano tutte allo stesso modo, non è vero che le 8.8 non lavorano. Giusto?
 

stevie

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#18
Ma no, il robot fa 360° quindi il carico può darlo in una direzione qualsiasi.

Mi pare controintuitivo, ma effettivamente se metto viti 8.8 e viti 10.9 e le tiro con lo stesso precarico, si comportano tutte allo stesso modo, non è vero che le 8.8 non lavorano. Giusto?
Chiaro, idealmente le azioni si sommano (sovrapposizione degli effetti). La tenuta per attrito di quella piastra è dovuta a tutte e 8 le viti. Sul perchè ne abbiano usate 2 tipi diversi...forse per considerazioni di "ridondanza"....usiamo viti di materiale e costruttori diversi, se un tipo dovesse essere fallato tengono le altre ? Banalmente avrebbe un senso.
 

meccanicamg

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Regione: Lombardia
#19
Questa cosa non l'ho capita.
Supponendo che la macchina applichi il proprio carico fino alla rottura delle viti, dici che si rompono prima le 8.8. Secondo me invece si rompono prima le madreviti delle 10.9. Fino a quel momento le 8.8 non si accorgono neanche di essere state montate.

Giusto?
Le madreviti in S235 o S275JR potrebbero resistere tanto quanto le viti, se le filettature sono realizzate bene e la lunghezza di avvitamento dei filetti in presa è sufficiente.
IMG_20190429_200214.jpg
 

exxon

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#20
Se il precarico non contribuisce allo sforzo totale agente sulla vite (e quindi va considerato per il dimensionamento), io prendo le due pergamene di laurea che ho appese al muro, ci faccio un aeroplanino e vado a lanciarle da qualche scogliera a picco sull’oceano Atlantico. Adesso va bene qualsiasi parere su qualsiasi argomento..... ma quando ho letto sta roba in un altro thread, stavo impazzendo
Dato che stai riferendoti a me, potresti citare dove avrei detto che il precarico non contribuisce allo sforzo totale agente sulla vite?

Se invece anche tu intendi intendi dire che il precarico riduce la tenuta utile della vite (come affermato da un altro utente), sono disponibile a darti una mano per le pergamene.

@Fulvio Romano
La mia opinione è che le viti diverse siano frutto di qualche strana convinzione che le stesse possano operare in momenti diversi (opinione espressa anche da altri utenti).

La realtà è che entrambe agiscono in parallelo, apportando ciascuna il suo precarico. Se lo stesso è tale per cui non si arriva al distacco delle parti o allo snervamento delle viti stesse, al fine della giunzione si comportano esattamente allo stesso modo.