Progetto e costruzione di macchine 2/ed Joseph E. Shigley, Charles R. Mischke, Richard G. Budynas Copyright 2009 The McGraw-Hill Companies srl

Transcript

1 Copyright 2009 The Companies srl Esercizi aggiuntivi capitolo Per il freno dell Esercizio 16-1 (vedi libro), si considerino le medesime posizioni del perno e del punto di azione della forza. Si consideri una superficie d attrito delle ganasce di 90 invece di 120, posizionata centralmente sulle ganasce stesse. Trovare la pressione massima e la coppia frenante totale Si supponga che la deviazione standard del coefficiente d attrito nell Esercizio 16-4 (vedi libro) sia σ f = 0.025, dove la deviazione dalla media è interamente dovuta alle condizioni ambientali. Trovare le coppie frenanti corrispondenti a ± 3. σ f 16.7 Il freno mostrato nella figura ha un coefficiente d attrito di 0,30, una larghezza di 2 in e una pressione limite sul rivestimento della ganascia di 150 psi. Trovare la forza di attuazione limite F e la capacità di coppia.

2 Copyright 2009 The Companies srl La figura mostra un freno a nastro disegnato per prevenire una rotazione all indietro dell albero. L angolo di avvolgimento è 270, la larghezza del nastro è 2 1/8 in e il coefficiente d attrito è 0,20. La coppia resistente che deve fornire il freno vale 150 lbf ft Il diametro della puleggia è 8 1/4 in. (a) Quale dimensione c 1 preverrà un moto all indietro? (b) Se l attuatore fosse progettato con c 1 = 1 in, quale sarebbe la pressione massima tra il nastro e il tamburo per una coppia di inversione del moto di 150 lbf ft? (c) Se la coppia di inversione è 100 lbf ft qual è la pressione massima tra il nastro e il tamburo?

3 Copyright 2009 The Companies srl Una frizione idraulica a dischi multipli ha un diametro esterno effettivo del disco di 6,5 in ed interno di 4 in. Il coefficiente d attrito è 0,24 e la pressione limite è 120 psi. Sono presenti sei piani di slittamento. (a) Usando il modello ad usura uniforme, stimare la forza assiale F e la coppia T. (b) Considerando il diametro interno d delle coppie di superfici di frizione come una variabile, completare la seguente tabella: d, in T, lbf in (c) Che cosa mostra la tabella? Si riprenda ancora l Esercizio (a) Mostrare come il diametro ottimale d* sia in relazione con il diametro esterno D. (b) Qual è il diametro interno ottimale? (c) Che cosa dice la tabella a riguardo dei valori massimi? (d) Le proporzioni comuni per questo tipo di frizione a disco sono comprese nel campo 0.45 d / D Il risultato del punto (a) è utile?

4 Copyright 2009 The Companies srl Applicare le regole dell Esercizio (vedi libro) al sistema a tre alberi mostrato nella figura per creare un albero motore equivalente. (a) Mostrare che l inerzia equivalente I e è data da: 2 2 P P e = M + P + P + I + mi + I L I I I n I n n m n (b) Se la riduzione di marcia totale R è costante e vale mn, mostrare che l inerzia equivalente diventa: 2 I RI I Ie = IM + IP + n IP n n R 2 P P L (c) Se il problema è quello di minimizzare l inerzia del treno di ingranaggi, trovare i rapporti n ed m per i valori di I P = 1, I M = 10, I L = 100 e R = Per le condizioni dell Esercizio 16-27, diagrammare l inerzia equivalente I e in funzione del rapporto di riduzione n nell intervallo 1 n 10. Come si confronta l inerzia minima con l inerzia ad ogni singolo passaggio di trasformazione?

5 Copyright 2009 The Companies srl Una pressa meccanica con rapporto di trasmissione 10:1 deve fare sei punzonature al minuto, in circostanze tali per cui la coppia all albero motore vale 1300 lbf ft per mezzo secondo. La targhetta del motore indica 3 bhp a 1125 giri/min per un funzionamento di tipo continuo. Si progetti un volano soddisfacente da usare sull albero motore, specificandone il materiale, la larghezza ed i diametri interno ed esterno della corona. Nel preparare le specificazioni, si annotino ωmax, ωmin, il coefficiente di fluttuazione della velocità Cs, il trasferimento di energia ed il picco massimo di potenza che il volano trasmette al punzone. Si osservino le condizioni di lavoro impulsivo imposte al treno di ingranaggi a causa della posizione del volano sull albero motore La pressa meccanica dell Esercizio necessita di un volano da montare sull albero a gomiti della pressa stessa. Si progetti un volano soddisfacente, specificandone il materiale, la larghezza ed i diametri interno ed esterno della corona. Si annotino ωmax, ωmin, Cs, il trasferimento di energia ed il picco massimo di potenza che il volano trasmette al punzone. Come è visto tale picco dal treno di ingranaggi? Quali condizioni di lavoro impulsivo deve trasmettere il treno di ingranaggi? Confrontare i progetti risultanti dagli Esercizi e Che cosa si è imparato? Che raccomandazioni si sono ricavate?