Viti a passo fine e passo grosso

antoniopf

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#1
Salve ragazzi. Ho questo inserto filettato semiesagonale. Quando provo ad avvitare una vite, noto che c'è molto gioco. Probabilmente la filettatura è a passo grosso. Come si potrebbe ovviare per poter utilizzare una vite a passo fine che garantisce anche più presa?
 

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#2
cosa significa molto gioco? radiale? assiale?
Come si potrebbe ovviare per poter utilizzare una vite a passo fine che garantisce anche più presa?
sarà banale, ma ovviamente comprando un dado a passo fine
vite a passo fine su dado a passo fine e vite a passo grosso su dado a passo grosso, non esistono vie di mezzo.
 
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#3
Sbagliatissimo.
L'inserto è da montare nei fori nelle lamiere e viene tirato con una pistola per non farlo più uscire facendo compattare il primo tratto cilindrico.
Non esiste a passo fine.
Il passo fine, nonostante abbia più filetti in presa ha il triangolo dell'elica più piccolo e pertanto qualunque passo fine porta meno carico di un passo grosso.
Sfatiamolo sto mito....passo fine tiene il liquido, regola adagio e fine...ma non tiene tanto carico, si spana prima.
 
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#5
Apparentemente valutando a pari valore nominale di metrica, abbiamo per una vite a passo grosso un'area resistente leggermente minore di quella a passo fine.
Sarebbe vero se le tolleranze del foro diventassero molto strette, invece permangono le medesime. Essendo che le tecniche di realizzazione dei filetti è quasi sempre pressoché scarsa, risulta un triangolo che ha la base più stretta se è a passo fine. Pertanto nonostante abbia un nocciolo più grosso e quindi più resistente, si ha un comportamento meno efficace dell'elica che risulta più piccola e quindi con minore superficie di contatto rispetto alla metrica a passo grosso.

Pertanto la vite a passo fine risulta con un nocciolo sempre più grosso a pari diametro nominale. Sottoposta a trazione pertanto resiste di più.

Peccato che poi a fare i fori prima di filettare sono sempre +0,1 e quindi ballano. Inoltre avendo passo fine si impastano se non lubrificare e non montate in fori ben fatti.

Per assurdo, estremizziamo che una vite da M16 gli facciamo il passo da 0,2mm....non tiene perché si sfiletta l'elica.

Normalmente il passo fine nasce per:
- avere regolazione fine
- avere angolo elica minore per aumentare l'effetto anti svitamento poiché l'angolo geometrico è proporzionale all'angolo di attrito
- per fare filetti sugli alberi ed indurre un effetto di intaglio il minore possibile. Gli alberi spesso si cementano e le ghiere in C45 così si spana o loro
- per fare viti di regolazione di migliore precisione avendo per ogni giro un passo assiale inferiore

Se fosse vero che i passi fini, a parità di fabbricazione media attuale tenessero di più non esisterebbero le metriche a passo grosso.

Comunque allego quello che le norme riportano in condizione ideale...ma quasi mai reale.

IMG_20190128_214102.jpg
Il numero di filetti in presa, sul metrica fine son tanti a pari lunghezza....ma non si trasferisce la forza su N filetti....quindi una volta che ne lavorano 3 o 4 il resto ne cresce.
 

exxon

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#6
Scusami, forse non mi sono spiegato bene: trovo interessante la tua disquisizione e meritevole di approfondimento.

Ciò che ti chiedevo, però, era se questa affermazione è tua personale, oppure se c'è documentazione (definiamola "ufficiale": testi, prove di laboratorio, studi anche di parte, ecc.) che affermino la stessa cosa.

Non per mancanza di fiducia, ma perché sarebbe interessante trovare affermazioni ufficiali contrastanti i testi di riferimento.
 
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#7
A dire il vero, nessuna fonte ufficiale indica che una filettatura tiene di più o di meno dell'altra. Semplicemente mostrano che a diametro di nocciolo maggiore c'è una resistenza a trazione maggiore ...ma questo chiunque sa che un diametro grosso tiene più forza di uno piccolo a pari forza.

Ebbene ecco la dimostrazione pratica, con le formule che anche VDI 2230 e altri libri riportano in merito alla pressione media di filetto.
IMG_20190128_231016.jpg
Partiamo dal fatto che applichiamo la stessa forza che potrebbe essere l'applicazione che vogliamo contenere con l'esercizio di vite o dado.

Abbiamo uguale diametro nominale fisico con stessa tolleranza dimensionale.

Abbiamo passi diversi.

Se è vero che tutti dicono che i numeri di filetti sono quelli che portano il carico, possiamo imporre un numero basso di filetti (per una distribuzione del carico semi uniforme) sia per il passo grosso che per il passo fine pari a 5 filetti in presa, pertanto rimane costante il rapporto p/h.

Calcolando la pressione specifica si ha che il passo fine è più sollecitato rispetto al passo grosso. Infatti si spana prima il filetto a passo fine. Ma va?!?!

Stessa cosa con il taglio sui filetti.
IMG_20190128_233711.jpg
Sugli alberi si può montare un dado metrico a passo grosso o una ghiera a passo fine però chissà come mai le ghiere son più sottili dei dadi? Se un dado a passo grosso avesse lo stesso spessore sottile della ghiera avrebbe molti meno filetti e per forza tiene meno.

Le tabelle che anche VDI 2230 riporta sono a pari lunghezza di filetto, pertanto, anche se non proporzionalmente, vale in qualche modo che più filetti tengono più carico.

Dal Nieman - Progettazione di organi meccanici 1 si vede molto bene che il tipo di dado fa lavorare uno o tutti i filetti.
IMG_20190128_231946.jpg
Un dado normale ha utopisticame i filetti in presa tanti quanti ce ne sono....ma ci sarà un motivo del perché normalmente si dice che 3 filetti portano tutto il carico.

Quindi anche questa cosa fa trasparire che il confronto di carico tra metrica a passo grosso e a passo fine va fatta con lo stesso numero di filetti in presa....ergo....passo fine tiene meno.
 
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exxon

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#8
Evidentemente il motivo è proprio il considerare lo stesso numero di filetti in presa invece della stessa altezza di avvitamento.

Personalmente sono convinto che, a parità di altre condizioni, negli accoppiamenti a passo fine il numero di filetti in presa sia maggiore rispetto a quelli nel caso del passo grosso (per una maggior deformabilità elastica dei primi).

Ad ogni modo, chiarito l'arcano.
 

TECNOMODEL

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#9
Se invece dello stesso numero di filetti in presa considerassimo uguale altezza di avvitamento invece che risultati si otterrebbero?
 

antonio_sc

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#10
Se invece dello stesso numero di filetti in presa considerassimo uguale altezza di avvitamento invece che risultati si otterrebbero?
Se ho ben compreso,stessa altezza di avvitamento significa maggior numero di filetti in presa per la vite a passo fine..ma visto che i primi filetti si beccano tutto il carico questo fa si che il filetto a passo fine non risulti competitivo per grossi spessori (infatti ,se non ricordo male, da quache parte ho letto che spesso viene utilizzato quando lo spessore del pezzo in cui viene praticata la filettatura è piccolo..)
 

exxon

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#11
A me risulta che a pari profondità di avvitamento, il passo fine regge più del passo grosso.

Parlo non per esperienza diretta, ma per ciò che ho letto nei testi di meccanica.
Non ho mai trovato scritto da nessuna parte l'opposto, e questo è il motivo per cui trovo interessante quanto esposto da meccanicamg.

Non mi pare sia stato citato in precedenza, ma vale ricordare che il passo fine tende molto meno a svitarsi in condizioni di grandi vibrazioni. Un esempio è il fissaggio delle pinze freno nelle auto, dove viene spesso utilizzato il passo fine.
 

TECNOMODEL

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#13
Sarebbe interessante vedere il calcolo fatto da Meccanimg considerando uguale altezza di avvitamento.
 
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#14
Ecco qui, abbiamo considerato uguale altezza h per entrambe le filettature di 10mm.
IMG_20190129_204138.jpg

Otteniamo che il passo fine ha una sigma e tau inferiori a pari carico, dimostrando una capacità di portata superiore dovuto alla teorica collaborazione di un filetto e mezzo in più.

Il discorso è molto semplice perché in sezione, vedere un filetto o un ingranaggio a denti dritti è lo stesso sistema di confronto.

Un ingranaggio con modulo 3 ha un dente piccolo e la sezione della base ha una resistenza a flessione di Lewis inferiore rispetto al modulo 10 che ha un dente con una sezione di base grande.

Questo è un altro caso in cui si può capire che un passo fine è un triangolo con la base del triangolo isoscele più piccola di un triangolo con la base più grande.

Tant'è che se prendiamo una vite M14 passo 0,25 voglio vedere se tiene più di una M14 passo 2 a pari lunghezza di filettatura. Il diametro di nocciolo cresce sì....portando più capacità di trazione, ma il triangolino con altezza due capelli....quanto tiene? Direi poco o niente e si sradicherà dalla madrevite.

Purtroppo ci sono delle componenti che intervengono che limitano la pura teoria.

Che l'angolo elica del passo fine è più stretto e fa maggiore resistenza anti svitamento l'ho indicato nei post sopra.
 

exxon

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#16
Sto cercando inutilmente qualsiasi documento affermi che un collegamento a passo grosso tiene più di uno a passo fine, ma tutta la documentazione, sia formale universitaria, sia quella dei produttori, afferma sempre e solo l'opposto.

Qui c'è una pagina interessante di uno dei top-name nei collegamenti filettati.

Comparazione passo filetti

Non risparmia certo parole sui difetti e sui problemi che i filetti a passo stretto si portano dietro, ma afferma senza dubbi che la loro tenuta è maggiore.
Size for size a fine thread is stronger than a coarse thread.
Interessante anche il fatto che indichi tra i difetti il fatto che una vite a passo fine deve essere avvitata per un numero maggiore di rotazioni, affermando implicitamente che il numero di filetti in presa è maggiore.
 
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#17
Siccome non mi sto accontentando, ho provato con KissSoft a fare il calcolo a trazione secondo VDI 2230:2015.

Assumiamo che h=10 mm per entrambi i casi e F=10kN.

M14x2 passo grosso
Limite snervamento = 1,16
Limite pressione = 1,54

M14x1,5 passo fine
Limite snervamento = 1,15
Limite pressione = 1,41

Morale della favola la vite più sollecitata, con minor margine tra le tensioni reali e i valori limite del materiale vite/dado è quella spasso fine, quindi il passo fine NON tiene più carico del passo grosso.
 

exxon

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#18
Ho sempre provato più interesse per le voci fuori dal coro che per quelle che seguono pedissequamente l'establishment.

In questo caso, però, la situazione è un po' anomala: il mondo intero della meccanica afferma che A>B, mentre un singolo pubblica che B>A. Bello! Interessante, come dicevo prima. Il problema è che non c'è nulla che supporti questa affermazione. E' possibile che nessun altro si sia accorto di un tale macroscopico errore e che nelle applicazioni critiche si segua l'idea comune e non quella del singolo? A me sembra strano.

In un forum americano, un utente ha espresso lo stesso concetto in forma di domanda, anziché di affermazione, chiedendo come è possibile che un filetto di dimensioni inferiori tenga più di uno di dimensioni maggiori. Più di un utente ha risposto facendo notare in modo chiaro che la realtà è in questo caso contro-intuitiva, ma sia i calcoli, sia le prove pratiche dimostrano che le cose stanno come tutti affermano da sempre.

Un collegamento filettato a passo fine offre una sezione resistente maggiore sia per il nocciolo della vite, sia per la zona filettata. Già, anche per quella che ha di fatto una misura inferiore, grazie al maggior numero di filetti in presa. Questo rende una vite a passo fine più resistente non solo alla rottura del gambo, ma anche allo strappo del filetto (molto contro-intuitivo, ma è la realtà dei fatti).

Alla luce di quanto affermato da tutti i costruttori di viti e in tutti i testi di meccanica che ho voluto consultare proprio per cercare almeno un'altra voce fuori dal coro, si può supporre che la simulazione di cui al post precedente abbia qualcosa che non va, dato che ottiene risultati palesemente opposti a quelli pubblicati da decine e decine di altri esperti del settore. Se le cose stessero davvero in questi termini e bastasse una semplice simulazione di pochi minuti per capovolgere un concetto così radicato, è mai possibile che nessuno dei milioni di ingegneri che quotidianamente lavorano su questi dettagli sia mai incappato, anche solo per caso, nella soluzione esatta? Non mi pare possibile.

@meccanicamg

Puoi pubblicare i dettagli della simulazione, così che possa essere ripetuta anche da altri?
 
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#19
Ecco qui una bella pubblicazione che mette a confronto passo fine e grosso con note a favore del passo grosso.
Di pubblicazioni qualitative che smentiscono la bontà assoluta del passo fine ce ne sono diverse, questa è un po' più dettagliata.
Continueremo ad analizzare.
 

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#20
Tornando ai dati di simulazione con KissSoft c'è da notare che l'obiettivo è quello di fare la prevarica secondo normativa e applicare il carico.

Inoltre, per le norme di applicazione, il dado NORMALE FIN EN 24032:1992 in classe 8, ha per il passo fine durezza 250HV e un carico di rottura di 800MPa, mentre per il passo grosso ha durezza 200HV e carico di rottura 640MPa.

Come dicevo prima, la teoria fa che il passo fine tiene di più....la realtà no! Ma già la teoria è visibile che è così.... perché i parametri non sono costanti.

Si veda l'articolo del post precedente.