[Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda cucinolu95 » 23/09/2017, 17:20

Salve a tutti,
sto provando a svolgere un problema di esame nel quale si chiede di analizzare un albero sul quale sono calettati una ruota dentata a denti elicoidale e un argano. intorno all'argano è avvolta una fune alla cui estremità libera è collegata una massa.
la ruota dentata a denti elicoidale è in contatto con un'altra ruota calettata su di un albero motore. il motore fa si che le ruote girano in modo che l'argano ruoti nel verso in cui la massa salga.

Dopo aver trovato tutte le forze e tensioni agenti, mi chiede di condurre un'analisi della verifica statica dell'albero (con Tresca) e la verifica a fatica (con goodman). adesso il mio problema è questo:
quali tensioni utilizzare per la verifica statica? tensioni medie o alternate? per la verifica a fatica so che bisogna valutarle entrambe.


credo comunque che bisogna far riferimento alle tensioni medie che agiscono nell'albero perchè sono "fisse" sull'albero (agiscono sempre).
Grazie anticipatamente
cucinolu95
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda Pazzuzu » 24/09/2017, 20:17

Scusa, ma prima che il professore spiegasse la vita a fatica, come procedevi per l'analisi statica ?
Pazzuzu
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda cucinolu95 » 24/09/2017, 21:15

Quando mi si chiedeva di condurre un'analisi statica, con tresca ad esempio, utilizzavo la sigma a flessione e nel caso in cui ci fosse anche la sigma assiale e per le tensioni tangenziali usavo il momento torcente (dovuto alla coppia causa dal motore, che è una componente media e quindi statica).

Adesso che so che esistono componenti medie e alternate mi è venuto questo dubbio perchè nel mio libro c'è scritto che il momento a flessione è puramente alternato. e le componenti alternate vengono analizzate nel caso a fatica. e quindi faccio un po' di confusione per questo
cucinolu95
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda cucinolu95 » 24/09/2017, 21:40

Ad esempio, ai tempi quando abbiamo fatto la verifica statica, il momento flettente (da utilizzare per trovare la sigma da mettere poi nella formula di tresca) dovuto al contatto tra ruote dentate lo calcolavo facendo riferimento alla forza tangenziale che si scambiavano le ruote. Adesso però so che questa forza tangenziale è una forza alternata perchè non ruota insieme all'albero ma si manifesta per ogni dente periodicamente. Spero risponderai perchè a furia di pensare (sicuramente a cose sbagliate) sto facendo troppa confusione
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda cucinolu95 » 24/09/2017, 22:25

o forse ho capito male e devo valutare, per tresca, solo la sigma assiale?
cucinolu95
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda Pazzuzu » 24/09/2017, 22:44

Ti consiglio di modificare i tuoi precedenti messaggi anzichè postare più volte di fila. Ti rispondo velocemente vista l'ora tarda, prima che tu finisca col dubitare di tutto. Parliamoci chiaro : l'oggetto che stai progettando non si deve rompere. Almeno, di solito è così. Quindi, ammesso di svolgere la verifica statica usando il metodo della massima energia di deformazione (Von Mises), ciò che devi fare è cercare la combinazione di forze che produce la $\sigma_(Vonmises)$ più alta possibile. Nel caso di una trave con cerniera a terra e carrello questo di solito è semplice, perchè è un caso così frequente che si conoscono già le configurazioni di carico che causano un campo di sforzo critico per la rottura. Ma in casi più complessi ( per esempio quando hai a che fare con oggetti di geometria complessa, con forze variabili nel tempo e nello spazio, con carichi termici e deformazioni imposte) devi analizzare tutte le possibili configurazioni di forze che ti sembrano critiche. Ogni configurazione equivale ad un'analisi statica. Trova il caso peggiore e dimensiona il componente rispetto al caso peggiore. Poi quando entra in gioco la vita a fatica le cose si complicano ancora di più. Ma meglio non pensarci per ora. Vista l'ora tarda non credo di essere stato molto rigoroso ed esente da errori, ma il procedimento che ti ho descritto è valido ed è quello usato anche nella progetazione assistita dal calcolatore ( per esempio con i metodi agli elementi finiti).
Pazzuzu
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda cucinolu95 » 24/09/2017, 22:50

innanzitutto ti ringrazio per la risposta.
Per quanto riguarda von mises mi è chiaro che bisogna considerare le varie sollecitazione combinandole (però trovo una sigma media equivalente e una sigma alternata equivalente).
Nel caso di tresca invece, non capisco come vanno le cose. Nel senso: $ tau_max=sqrt((sigma/2)^2 + tau^2)$ a cosa corrisponde quella sigma? nel caso in cui ho un sigma assiale e una flettente, quella sigma è la somma delle due? però le due si, sono delle tensioni normali ma sono di natura diversa, l'una è costante (media, quella assiale) l'altra è alternata. no?


EDIT: forse ho capito da cosa dipende la mia confusione.. quando si parla di analisi statica, la componente "media" non esiste ne quella "alternata".. si parla di queste componenti nel caso di "fatica".. però nel mio libro, ripeto, c'è scritto che un albero rotante sottoposto a flessione e torsione costanti nel tempo, il momento flettente è puramente alternato e quello torcente è costante. Uso lo shigley
Ultima modifica di cucinolu95 il 24/09/2017, 22:55, modificato 1 volta in totale.
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda Pazzuzu » 24/09/2017, 22:55

Scusa, mettiamo da parte la vita a fatica. Sai effettuare un dimensionamento statico ? Stai saltando di palo in frasca con i tuoi dubbi.
Pazzuzu
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda cucinolu95 » 24/09/2017, 23:01

Ho modificato la risposta precedente.
Comunque credo di saperlo fare. Conduco analisi delle reazioni, successivamente delle caratteristiche di sollecitazione. Successivamente valuto sigma assiale, sigma flettente che dipende dal momento flettente max $Mmax=sqrt((M_(xy))^2+(M_(xz))^2)$. invece per le tensioni tangenziale faccio riferimento alla coppia torcente dell'albero ... le sigma assiali nel caso in cui occorre considerarle
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Re: [Costruzioni di macchine] carico statico o a fatica

Messaggioda cucinolu95 » 25/09/2017, 10:17

nel caso statico e a fatica, i momenti flettenti applicati sono di stessa "natura"?
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