Caricare documenti e articoli online 
INFtub.com è un sito progettato per cercare i documenti in vari tipi di file e il caricamento di articoli online.


 
Non ricordi la password?  ››  Iscriviti gratis
 

Meccanica

tecnologia meccanica



Meccanica




Un apparecchio di sollevamento è composto da vari organi fra i quali un motore, che trasmette la coppia all'albero, un giunto che collega il motore al primo albero di un riduttore, un tamburo collegato all'albero secondario del riduttore, il tamburo ha il compito di avvolgere la fune. Il motore solitamente è elettrico e l'albero che riceve il moto è collegato al giunto con una linguetta, verificata a taglio e pressione sul fianco, l'albero viene dimensionato a flesso torsione, mentre le ruote del riduttore calcolate ad usura verificate a flessione3 o viceversa. Il tamburo, che avvolge la fune, è scanalato per poterla appunto alloggiare. Per le macchine da sollevamento si 656g65g usano principalmente funi a trefoli. Il carico di rottura della fune è dato dal prodotto del carico somma ottenuto addizionando i carichi di rottura dei fili della fune per il coefficiente di cordatura che tiene conto della ineguale ripartizione dello sforzo nei fili. Il calcolo si esegue applicando il carico alla fune e considerandolo come carico di rottura, diviso per il coefficiente di sicurezza. Le tensioni di flessione create dall'avvolgimento no sono presenti nel calcolo, ma implicitamente limitate imponendo rapporti minimi tra D/d=25..20 o D/d= 300..250 a secondo che siano pulegge motrici o di rinvio. Tra il carico e il tamburo è uso montare dei paranchi o taglie: uno dei bozzelli è fisso e l'altro mobile sostiene il carico da manovrare. In questo tipo di paranchi lo sforzo sulla fune è una frazione del carico sospeso, naturalmente anche la velocità di sollevamento è proporzionalmente maggiore.






Gli alberi sono quelle parti meccaniche che sostengono gli sforzi (spinte), che trasmettono le coppie comunicate agli organi meccanici su di esso calettati. Esso presenta alcune parti di forma cilindrica chiamate perni, accoppiate con i cuscinetti che sostengono le spinte trasmesse all'albero. Vi sono alberi a gomito o manovella composti da perni di banco perni di manovella. La loro forma, escluso gli ultimi due tipi, è trave rettilinea con una due o più cerniere. Per trovare in ogni sezione la sollecitazione caratteristica occorre determinare le forze che provengono dagli organi montati indi le reazioni die vincoli. Si dimensiona l'albero a momento torcente trascurando le tensioni di flessioni tmax=Mt/Wt d= 16Mt/ tam. In base a questo calcolo si esegue il disegno di massima dell'albero e degli organi su di esso calettati. Precisate le forze e le reazioni in base alle lunghezze, calcolo i momenti flettenti e verifico le sezioni pericolose a flesso torsione. Il materiale con cui vengono costruiti sono acciaio al carbonio con carico di rottura compreso tra 410..600. quelli maggiormente usati sono 40Cr4 o 35 CrMoNi3. Un problema essenziale degli alberi è quello della velocità critica data dalla forza centrifuga di un corpo rotante Fc= m w rg, tale forza tende a traslare e deviare l'asse di rotazione dell'albero, tale fenomeno non si presenta se vi sono il numero adeguato di vincoli, la velocità critica si ha ad alte velocità ed è data dalla K/m e la velocità di funzionamento deve essere inferiore di 0.7 volte o maggiore di 1.3 rispetto wc.




Il volano viene utilizzato per rendere il più omogeneo possibile il moto rotatorio di un albero. La presenza del volano condiziona anche il fenomeno delle vibrazioni torsionale dell'albero di trasmissione nell'attenuare la pulsazione della sollecitazione degli organi di trasmissione. Il volano riduce lo scarto di velocità angolare e attenua le accelerazione decelerazioni critiche, ne segue che a valle di esso tutti gli organi della trasmissione sono in buona parte sottratti alle sollecitazioni torsionali variabili nate nel motore le quali a lungo tempo comprometterebbero la durata degli organi di sospensione. Il volano viene messo il più vicino possibile al motore. Il dimensionamento del volano procede nel seguente modo. Trovato il momento di inerzia J=Le/d*w (via grafica) J=2 r*P/dw tramite coefficiente di fluttuazione per avere la massa derivata dalla formula m=J4/D . la corona del volano è collegata al mozzo per mezzo di un disco pieno o tramite razze. Si trova la corona sottoposta a una forza centrifuga che tende a dividere il volano a metà, viene quindi verificato a trazione s=Fc/2A limitando anche la velocità sx v, ricordando che per volani in ghisa la velocità deve essere minore di 40m/s e per acciaio 60m/s, nei volani a razze si deve invece procedere alla verifica a trazione e a flessione delle razze nella sezione S-S in quanto vi sono maggiori deformazioni.




Dato che i perni di banco ruotano sl loro asse li lasciamo stare perché sono bilanciate, le moschette e i perno di manovella sono però soggette ad una forza centrifuga dato che il loro CG non è sull'asse di rotazione Fc=mw rg. In queste condizioni l'albero non è equilibrato, raggiunge l'equilibrio solo se vi si aggiungono due corpi antagonisti che danno origine ad una Fc antagonista Fc=2mw r. così operando il baricentro del complesso si porta sull'asse di rotazione e quindi l'albero è equilibrato staticamente e dinamicamente. Siccome le bielle trasmettono ai perni le forze di inerzia che si generano con il moto alternativo generano un complesso moto rotatorio che deve essere eliminato con un sistema di due forze centrifughe fittizie controrotanti. Le forze di primo ordine sono Fi=mw rcosa che compensano con due masse di massa pari alla metà di quella precedentemente calcolata, e con una di massa pari alla prima posta nel punto D. Considerando un motore monocilindrico le forze di secondo ordine F"i=m2w r/4lcos2d equivalenti a due forze controrotanti a velocità 2w non trova alcun modo di essere compensato se non con l'uso di alberi controrotanti. Solo nei motori a 6 o 8 cilindri si possono annullare le forze di secondo ordine adottando un motore ideale duna coppia di piccole manovelle di lunghezza r /4controrotanti alla velocità angolare di 2we di massa m/2 .




la necessità di regolazione sorge a proposito di ridurre al minimo lo scarto o errore della grandezza controllata rispetto al valore desiderato per avere un sistema dinamico la regolazione deve essere un sistema di controllo a catena chiusa dove è presente un organo sensibile come il tachimetro, organo che risente delle variazioni di velocità. Il tachimetro di Haurtung utilizza la forza centrifuga di due corpi M portati da bracci ruotanti a velocità angolare pari a quella dell'albero sotto controllo. Su un corpo agisce una forza antagonista a quella centrifuga esercitata direttamente da una moa Q. All'aumentare della velocità angolare il regolatore trova nuove configurazioni di equilibrio al di fuori dell'asse di rotazione. Al loro spostarsi il collare C si alza determinando la regolazione. Trascurando il peso di ogni corpo pendolare Q=mg l'equilibrio del sistema è dato dalla uguaglianza della forza centrifuga Fc=mw r e la forza di richiamo della molla F=Fmin+K(r+rmin). Alla velocità minima w' la F=mw' r+Fp/2 mentre alla w" F=mw" r+Fp/2. Grazie al grado di sensibilità i=Fp/2mw r dalla quale in fase di progetto si può ricavare la massa del contrappeso.




Il ciclo teorico ideale è quello eseguito da un fluido ideale in un motore ideale. L'introduzione di calore nel ciclo viene fatto nel tratto 2-3a pressione costante la cessione di calore viene fatta nel tratto 4-1 a volume costante. Le fasi di compressione 1-2 e di espansione 3-4 sono trasformazioni adiabatiche. Il ciclo reale indicato è eseguito da un fluido reale in un motore ideale. Per effetto della non istantaneità della combustione e degli anticipi di apertura delle valvole ai punti morti, gli spigoli del ciclo indicato cala del ciclo ideale a causa di una combustione incompleta e imperfetta, cessione di calore e perdite di strozzamento. Ipotizzando di prendere un motore diesel veloce 1800..3800 in cui è nota n e Pu possiamo ricavare la corsa fissando il rapporto c/d pari a  calcolare la cilindrata unitaria Vu e grazie alla pressione media effettiva pme tabulata. La verifica avviene ricavando la velocità media effettiva dei pistoni (compresa fra 9..12 la potenza termica è data dal prodotto di massa combustibile e il suo potere calorifico. Il bilancio termico avviene per cercare di recuperare le perdite a favore della potenza utile che è circa 35% di Qs. Le perdite avvengono per refrigerazione dei gas di scarico 30% e per irraggiamento termico 5%. L'energia posseduta dai gas di scarico può essere utilizzata da un turbocompressore per aumentare la potenza del motore o per produrre vapore a bassa pressione attraverso una calderina che poi alimenterà una turbina a vapore.




Il ciclo della turbina a Gas semplice prende il nome di ciclo di Brayton. Le trasformazioni del cicloideale sono considerate stazionarie e irreversibili, si fa inoltre l'ipotesi che le variazioni di energia cinetica e potenziale siano trascurabili. Le fasi del ciclo sono 1-2s compressione adiabatica isoentropica nel compressore2s-3 somministrazione di calore a pressione costante 3-4s espansione adiabatica nella turbina 4s-1 sottrazione di calore a pressione costante. Nel ciclo ideale invece la differenza è data dalla irreversibilità della trasformazione nella turbina e nel compressore per perdite di pressione e di calore. Il ciclo a vapore è detto Rankined è costituito dalle seguenti fasi 1-2s compressione adiabatica isoentropica 2s-2 riscaldamento isobara del H2O 3-4s espansione adiabatica isoentropica con produzione di lavoro 4s-1 sottrazione di calore nel condensatore. Lavoro del ciclo è dato dalla differenza delle aree del lavoro entrambe qs meno quelle usate qi il rem, dimento l/qs cioè rendimento teorico H3-H4s/H3-H1. Nel ciclo rela e la compressione del liquido e l'espansione del lavoro sono  irreversibili perciò rendimento rela e =H3-H4/H3-H1 inoltre gli attriti producono calore che varia nei punti 2 e 4. L'utilizzo dei cicli combinati tra impianto a gas e turbina a vapore permette di raggiungere rendimento uguale a 0.49 grazie al recupero delle energie dei gas di scarico della turbina a gas che vengono usate per bruciare nelle caldaie altro combustibile e produrre vapore a basso costo.






Privacy




Articolo informazione


Hits: 3633
Apprezzato: scheda appunto

Commentare questo articolo:

Non sei registrato
Devi essere registrato per commentare

ISCRIVITI



Copiare il codice

nella pagina web del tuo sito.


Copyright InfTub.com 2024