TRASMISSIONE DELLA POTENZA

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "TRASMISSIONE DELLA POTENZA"

Giacinto Ricciardi
8 anni fa
Visualizzazioni

1 TRASMISSIOE DELLA POTEZA (Distillazione verticale) Conoscenza del principio di fnzionaento dei principali sistei di trasissione e trasforazione del oto. Sapere effettare calcoli si principali sistei di trasissione della potenza. OBIETTIVI: Trasissioni (def.) Rapporto di trasissione (def.) Rendiento eccanico (def.) Trasissione con rote di frizione (descr.) Condizione di aderenza (forla) Condizione cineatica di aderenza (forla) Rapporto di trasissione (def. + calcolo) Diensionaento (calcolo) Trasissione con rote dentate cilindriche a denti diritti (descr.) Caratteristiche geoetriche (descr. + def.) Condizione di ingranaento (def.) Modlo (def. + calcolo) Proporzionaento odlare del dente (calcolo) Rapporto di trasissione (def. + calcolo) Angolo di pressione (def.) ero inio di denti (condizione di non interferenza) (tabella) Rendiento (forla)

) Trasissione con rote di frizione (descr.) Condizione di aderenza (forla) Condizione cineatica di aderenza (forla) Rapporto di trasissione (def.

2 1 TRASMISSIOE DELLA POTEZA Il terine acchina è legato, in generale, ad na trasforazione di energia; liitando il capo d osservazione ai sistei eccanici, il terine acchina prende il significato di na serie di organi, tra loro collegati, aventi la fnzione di trasettere forze e oviento e qindi potenza eccanica. La trasissione di potenza iplica sepre de aspetti: trasissione di forze e di oviento. Lo stdio delle acchine deve dnqe individare le condizioni per la trasissione del oto e delle forze e insiee occorre considerare le caratteristiche geoetriche e tecnologiche dei vari organi per garantirne la resistenza. L aspetto energetico iplica, nelle trasissioni eccaniche, la ricerca delle condizioni per rendere inie le dissipazioni e assio il rendiento. Sistea eccanico MOTORE Trasferiento energia TRASMISSIOE Trasferiento energia UTILIZZATORE TRASMISSIOI: sono i eccanisi capaci di trasettere la potenza tra de organi di acchina, no otore e l altro tilizzatore. SCHEMA DI UA TRASMISSIOE otore tilizzatore M ω M r Indipendenteente da coe viene realizzata la trasissione, in essa sono presenti: na velocità angolare in entrata e in scita: ω è legata alle caratteristiche del otore, a qelle dell tilizzatore; na coppia otrice M fornita dal otore e na coppia resistente M r opposta dall tilizzatore. E da notare che la coppia otrice è sepre concorde con ω, entre la coppia resistente è sepre opposta a. Il verso delle rotazioni dipende dal odo con ci la trasissione è realizzata: ω e possono essere concordi o discordi tra loro. Dal pnto di vista cineatico, il paraetro caratteristico della trasissione è il RAPPORTO DI i > 1 si ha na trasssione con ridzione ω n TRASMISSIOE: i per i 1 si ha na trasissione senza variazione ω n i < 1 si ha na trasissione con oltiplicazione REDIMETO MECCAICO DI UA TRASMISSIOE: è il rapporto tra la potenza tilizzata (potenza tile)e la potenza fornita dal otore (potenza spesa). P Mr ω η P M ω In condizioni ideali (assenza di attriti) si ha: M ω Mr ω In condizioni reali (presenza di attriti) si ha: M ω η M ω La trasissione della potenza avviene generalente tra de alberi sostenti dai rispettivi cscinetti; s ognno degli alberi è calettata na rota di frizione o na rota dentata. Qando gli alberi sono distanti, la trasissione della potenza avviene collegando le de plegge calettate nei rispettivi alberi con na cinghia che pò essere piatta o trapezoidale. r

Lo stdio delle acchine deve dnqe individare le condizioni per la trasissione del oto e delle forze e insiee occorre considerare le caratteristiche geoetriche e tecnologiche dei vari organi per

3 2 TRASMISSIOE DELLA POTEZA CO RUOTE DI FRIZIOE E na trasissione che viene tilizzata per basse potenze (4 5 kw) in qanto la trasissione avviene a casa dell aderenza che si anifesta nella zona di contatto delle de rote. La forza preente, detta forza di accoppiaento, non pò essere olto grande perché caserebbe l inflessione degli alberi s ci sono calettate le de rote. La distanza tra gli assi di rotazione dei de alberi si chiaa ITERASSE. Tipi di rote di frizione ω r ω ω r r ω r r r r r Rota otrice L Rota otrice otore ω cscinetto Rota tilizzatore Rota Rota otrice R f M ω r r Forze in gioco nella trasissione di potenza con rote di frizione M F Rota Interasse: I r + r el fnzionaento ideale (assenza di attriti) si ha: M ω Mr ω cioè la potenza si conserva; pr variando le coppie e le velocità angolari delle rote otrice e, il loro prodotto riane costante. el fnzionaento reale (presenza di attriti) si ha: M ω η Mr ω dove η è il rendiento della trasissione. el fnzionaento reale si ha na perdita di potenza dovta all attrito di strisciaento si perni e all attrito volvente tra le de rote. ella scelta dei ateriali ci si trova di fronte a de esigenze contrastanti: la necessità di n elevata aderenza consiglierebbe di ricorrere a ateriali coe la goa o il coio che hanno n elevato coefficiente d attrito;

La distanza tra gli assi di rotazione dei de alberi si chiaa ITERASSE.

4 3 l esigenza che i ateriali a contatto sopportino le pressione consiglia invece ateriali etallici (ghisa, acciaio), in ci il valore del coefficiente d attrito ha valori più bassi (f 0,10 0,15). In ogni caso risltano liitate le potenze trasissibili. CODIZIOE DI ADEREZA: drante il oto, affinché non si abbia slittaento fra le de rote, la forza d attrito R deve essere aggiore o gale alla forza trasessa F : oento otore M R F f F con F raggio rota otrice r P (potenza) espressa in kw 9549 P M con n n espresso in giri in CODIZIOE CIEMATICA DI ADEREZA: drante il oto, affinché non si abbia slittaento fra le de rote, le velocità periferiche (o tangenziali) delle rote otrice e devono essere gali: Rota otrice ω r v v r Rota v v ω r ω r v v a si ha r r da ci si calcola ω ω ω r 2 r d qindi ω r 2 r d ω d ω d RAPPORTO DI TRASMISSIOE: è il rapporto tra la velocità angolare della rota otrice e la velocità angolare della rota. Viene indicato con la lettera i. 2 π n 2 π n ω ω i ricordando che i seplificando ω 2 π n 2 π n ω ω n ω d i o anche i ω n ω d Qindi il rapporto di trasissione si pò espriere anche coe rapporto tra i neri di giri delle rote otrice e o coe rapporto tra i diaetri della rota e della rota otrice. Qando è noto il rapporto di trasissione, lo si tilizza per diensionare i diaetri delle rote otrice e. Se la rota otrice è più grande di qella si ottiene na trasissione oltiplicatrice di velocità; in caso contrario si ha na trasissione ridttrice di velocità. DIMESIOAMETO: consiste nel calcolare la forza di accoppiaento e la larghezza delle rote di frizione conoscendo coe dati di partenza la potenza da trasettere e il nero di giri (e qindi la velocità angolare) dell albero otore; per il calcolo dei diaetri si tilizza il rapporto di trasissione. Dal valore della potenza P in kw e dal nero di giri dell albero otore si risale al oento otore P (potenza) espressa in kw 9549 P M con n n espresso in giri e da qesto si calcola la forza trasessa F in F M r

CODIZIOE DI ADEREZA: drante il oto, affinché non si abbia slittaento fra le de rote, la forza d attrito R deve essere aggiore o gale alla forza trasessa F : oento otore M R F f F con F raggio rota

5 4 oto il coefficiente d attrito tra i ateriali delle de rote e tenendo conto che per evitare lo slittaento bisogna aggiorare la condizione liite di aderenza, si pone: f F f k F con k 1,5 2 coefficiente di sicrezza allo slittaento da ci si calcola il valore della forza d accoppiaento : k F f oto il valore di si calcola la larghezza delle rote L traite na forla epirica: L dove a è n coefficiente che varia tra 20 e 40 a ( 20 40) a ω d Se si conosce il rapporto di trasissione i, fissato il valore del diaetro della rota ω d otrice si calcola il diaetro della rota. ESERCIZIO Diensionare na coppia di rote di frizione ad assi paralleli, distanti tra loro 300. L albero otore deve trasettere na potenza di 2 kw rotando a 0 giri/in. Il rapporto di trasissione è gale a 2 ed il coefficiente d attrito tra le plegge vale 0, P kw Il oento otore vale M giri 31, 83 n 0 in oti il rapporto di trasissione e l interasse si calcolano i raggi delle rote otrice e : r i 2 r 2 r r I r + r 300 cobinando le de relazioni si ottiene r + r 300 risolvendo il sistea r 100 r 2 r r 200 La forza trasessa F vale: F M 31, , 3 r 0,1 Da ci si calcola il valore della forza d accoppiaento k F 1, 5 318, , 25 f 0,2 avendo assnto k 1,5. oto il valore di si calcola la larghezza delle rote L: (assendo a 30 /) L a 2387,25 79,57 che si approssia a 80 30

coefficiente che varia tra 20 e 40 a ( 20 40) a ω d Se si conosce il rapporto di trasissione i, fissato il valore del diaetro della rota ω d otrice si calcola il diaetro della rota.

Documenti analoghi

INTRODUZIONE alle TRASMISSIONI

INTRODUZIONE alle TRASMISSIONI Una trasissione eccanica è il coplesso degli organi che servono per trasettere potenza in un sistea eccanico. Alcuni di tali organi, coe alberi, giunti e innesti, trasettono