STUDIO ED OTTIMIZZAZIONE DI UN RIDUTTORE PIVOTANTE AD ELICHE CONTROROTANTI PER UN CONVERTIPLANO

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1 ALMA MATER STUDIORUM UIVERSITA DI BOLOGA FACOLTA DI IGEGERIA CORSO DI LAUREA I IGEGERIA MECCAICA STUDIO ED OTTIMIZZAZIOE DI U RIDUTTORE PIVOTATE AD ELICHE COTROROTATI PER U COVERTIPLAO Relatore: Chiar.mo Prof. Ing. Luca Piancastelli Correlatori: Prof. Ing. Gianni Caligiana Prof. Ing. Alfredo Liverani Dott. Ing. Cristina Renzi Tesi di laurea di: Luca Balletti Anno accademico 007/008

2 IL COVERTIPLAO: FUZIOAMETO IBRIDO 1 Fase Fase Decollo Volo verticale orizzontale Fase Transizione ad una quota prestibilita

3 TIPOLOGIE DI DECOLLO

4 LA VERSIOE PRECEDETE DEL RIDUTTORE P 18, 75Kw TOT 1500rpm 175rpm 6,67 1 ',

5 CAMBIO DEL RAPPORTO DI RIDUZIOE Aumenta TOT 1500rpm 150rpm 11,6 TOT 1500rpm 175rpm 6,67

6 1500rpm ,rpm, ,rpm,6 518,6rpm 518,6rpm 159,rpm 1 CILIDRICA Coppia aggiunta COICHE TOT 1 11,6

7 VATAGGI DELL AGGIUTA DI UA COPPIA DI IGRAAGGI 1500rpm ,rpm, ,rpm,6 518,6rpm 518,6rpm 159,rpm CILIDRICA COICA TOT 1 11,6

8 Versione precedente COFROTO DI DIMESIOI

9 SVILUPPO DEI CALCOLI SUL UOVO RIDUTTORE Con 150 giri dell elica

10 DIMESIOAMETO DEGLI IGRAAGGI Attraverso il software di calcolo ingranaggi

11 COPPIA IGRAAGGI CILIDRICI ASSE 01 - ASSE 0 è stata progettata con correzione e modifica del profilo sono stati ridotti al minimo STRISCIAMETO SPECIFICO (velocità di scorrimento e rotolamento) ERRORE DI TRASMISSIOE

12 CALCOLO DEGLI ASSI F F r t 1,7 667,05 Sono stati eseguiti i calcoli delle reazioni vincolari Fm Fm Fm r a p 50, ,

13 CALCOLO DEGLI ASSI CO FOGLIO DI EXCEL Ho eseguito il calcolo di durata dei cuscinetti degli alberi

14 ESEMPIO DI CALCOLO DEI CUSCIETTI DELL ASSE 0 SX Fr0 SFA EX55x90x18 a 15 (Montaggio a O) Ft0 C A B Fmp Fmr Fma C 700 Fa i C F F X a r 0 1 Y tabella 0,01 e 0, ,1 0,87 0,7 e CUSCIETTO B SKF 08 E* P e X F Y c 51,1 r C L 10h 6 10 i ( 60n 0,7. C P e ) 6 0, ( ) ,1 191,8 h F r 159,6 L 6 10 C ( 60 n P h ) ( ) e ,6 5780,9h

15 COLLEGAMETO CO GIUTO R+W: ASSE 0-ASSE 0 SX E stato introdotto un giunto R+W con stella in elastomero Angolari Assiali Radiali

16 CALCOLO DEGLI ALBERI Scomposizione delle forze sui piani

17 CALCOLO A FATICA DEGLI ALBERI MPa MPa K K K K MPa MPa MPa mm mm mm mm D d D M d D P W M A P MPa MPa mm mm mm D d D M W M MPa mm d D T A T m M m M M M m M m M T T T T T Px c l d f D f D TOT ID e i e fa i e f fa Tors Tg TOT e i e ta t ta Tors i e A A Tg ta fy fz fa fy fz Az Ay A Az Ay 80, ,5 1, ,1 0, 7,9 7, , ,8 0,, ,6 16 7, ,65 199,6 5, 11,7 1,87 155,65 5, 16,1 5, 16,1 16,8 1 1

18 MATEERE LA COTIUITA DI ROTAZIOE DELLE ELICHE

19 VATAGGI ELLO SPOSTAMETO DELLA FRIZIOE

20 FUZIOAMETO DELLA FRIZIOE I CODIZIOI DI SICUREZZA: AVARIA DEL MOTORE SIISTRO AVARIA DEL MOTORE SIISTRO AELLO ITERO AELLO ESTERO

21 FUZIOAMETO DELLA FRIZIOE I CODIZIOI DI SICUREZZA: AVARIA DEL MOTORE DESTRO AVARIA DEL MOTORE DESTRO AELLO ESTERO AELLO ITERO

22 CALCOLO DEGLI ACCOPPIAMETI DETATI SUGLI ALBERI Scanalatura Scanalatura [M0c] Metodo di calcolo: G.iemann, Elementi macchina I, a edizione. Denominazione DI 580 (Completo) o. denti [z] 57 Modulo (mm) [m] 0.60 Diametro testa, albero (mm) [da1].88 Diametro testa, mozzo (mm) [da].80 Fattore spostamento [x] Lunghezza portante (mm) [ltr] 0.00 Forza periferica massima () [Ft] Forza periferica massimale per dente () [Ft/z] 10.8 Diametro applicazione forza (mm) [dm]. Altezza dente (mm) [h] 0.5 Distanza a0 (mm) [a0] 5.5 Fattore lunghezza [k1] 1.0 Fattore di partecipazione (coppia equivalente) [kphibeq] 1.0 Fattore di partecipazione (coppia massima) [kphibmax] 1.10 Momento nominale (m) [Tnenn] Fattore d'applicazione [KA].00 Momento di servizio (m) [Teq] Massimo momento torcente (m) [Tmax] Frequenza carico di punta [L] 100 Andamento momento torcente: nessun momento alternato Coefficiente variazione direzione del carico [fw] 1.00 Tolleranza fabbricazione secondo iemann H7 Albero Materiale (immissione propria) 00 M Ultrahigh Steel Resistenza alla rottura (/mm²) [Rm] (d=5-5mm) Limite allungamento (/mm²) [Rp] (d=5-5mm) Superficie sull'albero (mm²) [Flw] Diametro di testa (mm) [da1].88 Sollecitazione a pressione (carico equivalente) (/mm²) [peq] Sollecitazione a pressione (carico massimo) (/mm²) [pmax] Coeff. d'appoggio [fs] 1.0 Coeff. carico di punta [fl] 1.50 Coeff. d'influsso della durezza [fh] 1.00 Pressione consentita (/mm²) [pzuleq] Pressione consentita (/mm²) [pzulmax] fw * pzul / peq 11.9 fl * pzul / pmax 17. Sicurezza nominale 1.00 Sicurezza minima 11.9 Mozzo Materiale (immissione propria) 00 M Ultrahigh Steel Resistenza alla rottura (/mm²) [Rm] (d= mm) Limite allungamento (/mm²) [Rp] (d= mm) Superficie sul mozzo (mm²) [Fln] Diametro di testa (mm) [da] -.80 Piccolo diametro esterno (mm) [D1] Grande diametro esterno (mm) [D] Larghezza parte mozzo con D (mm) [c] Diametro equivalente mozzo (mm) [D] Sollecitazione a pressione (carico equivalente) (/mm²) [peq] Sollecitazione a pressione (carico massimo) (/mm²) [pmax] Coeff. d'appoggio [fs] 1.50 Coeff. carico di punta [fl] 1.50 Coeff. d'influsso della durezza [fh] 1.00 Pressione consentita (/mm²) [pzuleq] Pressione consentita (/mm²) [pzulmax] fw * pzul / peq 1.6 fl * pzul / pmax 1.5 Sicurezza nominale 1.00 Sicurezza minima 1.6

23 ESPLOSO DI MOTAGGIO DEL RIDUTTORE