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ROTTURA E RESISTENZA DELLE VITI

Causa di rottura viti

Nelle situazioni caratterizzate dai collegamenti, giunture e connessioni mediante vite, la casistica inerente gli inconvenienti sul non corretto funzionamento del collegamento abbraccia un generoso ammontare di cause che verranno qui di seguito brevemente esposte.

Fonte – https://www.nunziogrieco.it/calcolo-della-resistenza-di-una-vite/
  • per ciò che concerne gli errori di dimensionamento e di calcolo, il loro maggior fattore di indeterminatezza risiede nella valutazione dell’applicazione nonché interazione di forze potenzialmente verificabili e determinabili mediante una valutazione ex ante solitamente difficile da determinare, come nell’allungamento dei componenti serrati (la posizione del piano di applicazione della forza);
  • anche un precarico insufficiente potrebbe determinare un distanziamento o un’apertura dei componenti serrati, ciò è dovuto a fenomeni di assestamento (vibrazioni) che rendono la situazione indeterminata e instabile cagionando inevitabilmente una sollecitazione alla vite, che conduce inevitabilmente alla rottura;
  • nella flessione della vite possono altresì indursi sollecitazioni di difficile valutazione quali ad esempio l’appoggio della testa della vite da un solo lato: la testa della vite non combacia perfettamente con la superficie del corpo in cui viene avvitata creando un disallineamento che è per l’appunto una delle cause di rottura;
  • alcune tra le possibili cause è dovuta al precarico nel montaggio. Una procedura di serraggio scorretta ed incerta genera una dispersione che conduce dunque ad un precarico instabile;
  • una dilatazione termica potrebbe portare ad una perdita di precarico; anche una deformazione strutturale della vite o dei piani serrati (come nell’assestamento) può causare la rottura;
  • mentre avviene un cambio di direzione dello sforzo potrebbe sopraggiungere un urto aggiuntivo, una scossa veloce, come anche urti e vibrazioni che possono causare autoallentamenti;
  • agenti esterni inoltre, come la corrosione chimica o elettrolitica nelle linee di separazione ad esempio, possono creare fenomeni di grippaggio durante il serraggio;
  • infine la rottura può essere causata da una semplice sollecitazione di fatica

 

Calcolo della resistenza

Per costituire una base di calcolo nei vari collegamenti a vite è necessario considerare dei concetti fondamentali e dei presupposti universalmente riconosciuti. Si tiene conto dapprima degli sforzi nominali in quanto li viti, in prossimità del filetto sono caratterizzati da un elevato coefficiente di intaglio unitamente alla distribuzione disomogenea del carico per tutta la lunghezza della filettatura cui occorre tener conto nella formulazione della resistenza del componente, calcolata mediante avvitamento di filettature.

Nel calcolo della resistenza si considera anche:

  • Il tipo di struttura: la vite con filetto, testa e dado;
  • Andamento temporale della sollecitazione: statica, di fatica;
  • Sollecitazione proveniente dalla forza assiale, forza di taglio, momento torcente (sforzo di trazione, pressione superficiale, sollecitazione di taglio);
  • Forza di bloccaggio necessaria;
  • Condizioni di esercizio: dopo il serraggio o il precarico assiale. Dopo l’assestamento, sotto carico in esercizio

    Fonte – https://www.techno-tools.it/it/blog-ita/serraggio/la-classe-di-resistenza-di-viti-e-bulloni-teoria-e-calcolo

 

Sollecitazioni e resistenza della vite

La resistenza statica viene in rilievo con un carico costante e continuato nel tempo e con sollecitazioni che tuttavia raramente si verificano, per esempio errori di manovra, corto circuito e determinati tipi di danni di altra natura. Per calcolare la resistenza statica si deve tener conto dell’effetto della collaborazione dei filetti e di una deformazione plastica a freddo che rafforza il metallo (incrudimento);

il limite di fatica è dato da una percentuale pari al 10…25% di quello del provino liscio e lucidato con sezione A3. In generale sussistono poche differenze tra i limiti di fatica degli acciai inossidabili a basso ed alto fattore legante con una duttilità sufficiente. Analogamente a dirsi per le leghe di rame. Le leghe di titanio sono caratterizzati indistintamente da una resistenza a fatica inferiore

I bulloni hanno lo specifico compito, nel loro utilizzo, di tenere insieme le parti su cui delle forze esterne applicano un lavoro che, altrimenti, separerebbe o farebbe scorrere reciprocamente le parti stesse. Caso generale e comune si verifica quando due parti sono tenute assieme da un bullone e soggette ad una forza esterna che tende a separarle.

Fonte – https://it.freepik.com/foto-premium/chiave-inglese-bulloni-e-dadi-su-disegni-tecnici-scienza-meccanica-e-ingegneria-meccanica_6246841.html

 

Ing. Luca Rosciani

Co-Founder, Responsabile tecnico e R&S di YouMech s.r.l.