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Resistenza profilo Hoesch

Ing.Vedder

Utente Standard
Professione: Ingegnere
Software: sap2000
Regione: italia
#1
Buongiorno a tutti,
devo progettare un carro traslante il quale avrà 4 ruote (diametro 280 mm) che corrono all'interno di un profilo a "C" del tipo Hoesch.
Per intenderci questo, solo che il profilo è a "C" e non ad "H" come nella foto seguente

Gruppiguidamontante2.png

Essendo i carichi ingenti (il carico di una singola ruota arriva fino a 120 kN) mi chiedevo se esiste un metodo/procedura per il calcolo del profilo hoesch in maniera tale che questo non si deformi LOCALMENTE sotto carico.
In pratica la mia preoccupazione è l'effetto localizzato di un carico concentrato sul "C" che non faccia deformare l'ala.
Il profilo nella sua interezza verrebbe trattato come una trave e calcolato come tale, questo non mi preoccupa; io vorrei capire se esiste un metodo di verifica "locale" per essere sicuri che il carico concentrato della ruota non faccia "aprire" l'ala come una scatoletta di tonno.

spero di essermi spiegato.. :36_1_13:

grazie a tutti per l'aiuto!
 
Professione: ♔ Technical manager - Mechanical engineer ♚
Software: SolidWorks, DraftSight, Me10, Freecad, KissSoft, Excel
Regione: Lombardia
#2
Certo....devi valutare la pressione di contatto di Hertz. Chiedi al costruttore di profilo che ti fornisce le caratteristiche meccaniche del materiale del profilo. Poi prendi quello della ruota, e già qui vedi chi é tenero. Se il profilo é morbido verifica con herz il contatto e quindi se superi la sigma di snervamento....se é così si impronta.
Se puoi manda a nitrurare il profilo o tempra laser se possibile.
 
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Regione: Lombardia
#3
Puoi impostare un FEM e vedere il comportamento che desideri.
 
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Regione: Lombardia
#4
Ti allego la teoria si contatto di Hertz per quanto riguarda cilindro su piano e cilindro su cilindro.
wp_ss_20171215_0001.png

Solitamente la tensione la si confronta con la tensione di Guest Tresca.
 

Hope

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#5
L'effetto locale della pressione di contatto hertziana è condizionato della deformazione globale della trave.

Tutto dipende da quanto è lunga e da come la tua trave è vincolata.

La torsione ed il momento flettente fuori dal piano modificano la superficie di appoggio delle ruote. Per cui, con i dati
che hai messo a disposizione la soluzione è un FEM non lineare (non trattarlo come una semplice trave).
 

Ing.Vedder

Utente Standard
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Software: sap2000
Regione: italia
#6
Certo....devi valutare la pressione di contatto di Hertz. Chiedi al costruttore di profilo che ti fornisce le caratteristiche meccaniche del materiale del profilo. Poi prendi quello della ruota, e già qui vedi chi é tenero. Se il profilo é morbido verifica con herz il contatto e quindi se superi la sigma di snervamento....se é così si impronta.
Se puoi manda a nitrurare il profilo o tempra laser se possibile.
Grazie meccanica, la verifica che il profilo non si ricalchi per via della pressione hertziana l'ho fatta.
La mia perplessità riguarda di più il fenomeno che l'ala si "apra"; che per via del carico eccentrico rispetto all'anima del "C" l'ala ruoti e il profilo si apra.
non so come spiegarlo, in altra parole che la distanza tra le due ali del "C" aumenti perché l'ala caricata si deforma.
 

essebi

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Professione: ingegnere progettista
Software: inventor 2014 - solidworks 2013/14 - Pro/E WF4/5 Creo 2.0 - MSC.NASTRAN - MSC.SimXpert
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#7
esiste una norma FEM sull'apertura delle ali ad H delle travi, ma non ricordo i riferimenti al momento,
 

Hope

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Professione: Progettista
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Regione: Veneto
#8
Grazie meccanica, la verifica che il profilo non si ricalchi per via della pressione hertziana l'ho fatta.
La mia perplessità riguarda di più il fenomeno che l'ala si "apra"; che per via del carico eccentrico rispetto all'anima del "C" l'ala ruoti e il profilo si apra.
non so come spiegarlo, in altra parole che la distanza tra le due ali del "C" aumenti perché l'ala caricata si deforma.
Se la superficie di contatto tra ruota e trave si modifica (anche secondo me l'ala si deforma), la verifica di contatto hertziano che hai fatto non restituisce dei risultati corretti. La superficie di contatto non è quella geometrica ma quella sotto sforzo.
 

Ing.Vedder

Utente Standard
Professione: Ingegnere
Software: sap2000
Regione: italia
#9
[HR][/HR]
Se la superficie di contatto tra ruota e trave si modifica (anche secondo me l'ala si deforma), la verifica di contatto hertziano che hai fatto non restituisce dei risultati corretti. La superficie di contatto non è quella geometrica ma quella sotto sforzo.
Ciao Hope,
quel che dici è vero, penso tu abbia ragione.
Per questo motivo la rotaia ho pensato di saldarla e ad un profilo scatolato per cercare di limitare al massimo la torsione e di supportarla al meglio possibile per limitarne al minimo indispensabile anche la flessione.
Dopotutto non credo si possa fare una verifica non lineare per il contatto rotaia ruota per ogni caso; voglio dire, ben vengano i software e le metodologie di calcolo sempre più raffinate, ma a volte non pensate si finisca a farsi più problemi di quanto non sia necessario?
Le ruote nei profili Hoesch ci corrono da sempre e non penso si sia sempre approcciato il calcolo con questo livello di dettaglio.
Non fraintendetemi, non voglio farla "facile", ma a volte anche io stesso ho paura di farmi troppi problemi.

Grazie
 

essebi

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#12
non c'è di che
 

Ing.Vedder

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#13
Ciao essebi. Scusa se approfitto della tua cortesia ma volevo sapere se conoscevi il numero (ho hai qualche link) della norma FEM che tratta il dimensionamento delle vie di corsa carriponte.
In pratica l'equivalente di quella che mi hai linkato per le vie di corsa degli hoisting trolley ma per le travi carroponte.

Grazie ancora,
EV
 

essebi

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#14
no mi spiace, io uso eurocodice.