Forze e movimenti. Definizioni. Allestimento flessibile alla torsione PGRT

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Renzo Masini
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1 Definizioni Definizioni È importante che il fissaggio dell'allestimento sia effettuato correttamente, poiché se un fissaggio errato può causare danni all'allestimento, ai fissaggi o al telaio. Allestimento flessibile alla torsione L'allestimento flessibile alla torsione presenta una resistenza minima alla torsione. Ciò significa che l'allestimento e il telaio garantiscono una buona flessibilità su superfici irregolari che sottopongono il telaio a forti sollecitazioni torsionali. Esempi di allestimento flessibile alla torsione: ABC 123 Allestimenti con piattaforma fissa Cassoni ribaltabili Carrozzeria betoniera Esempi di movimenti torsionali :10-01 Edizione 2 it-it 1 (10)

2 Definizioni Allestimento resistente e molto resistente alla torsione L'allestimento resistente alla torsione presenta un'elevata resistenza alla torsione e l'allestimento molto resistente alla torsione presenta una resistenza estremamente elevata alla torsione. Questi tipi di allestimento esercitano forti sollecitazioni sul fissaggio del telaio. IMPORTANTE Il fissaggio della carrozzeria deve essere messo a punto in modo che i movimenti torsionali della struttura telaio non generino concentrazioni di carico elevate durante la guida su superfici stradali irregolari. Esempi di allestimento resistente alla torsione: Casse mobili Carrozzerie per carrelli caricatori articolati Pompe cemento Vani di carico non isolati Esempi di allestimento molto resistente alla torsione: Cisterne Silos Carrozzerie per aspirazione di liquidi Esempio di allestimento resistente alla torsione: :10-01 Edizione 2 it-it 2 (10)

3 a cui sono soggetti il telaio e l'allestimento a cui sono soggetti il telaio e l'allestimento Durante la guida Durante la guida, sia il telaio che l'allestimento sono soggetti a forze statiche e dinamiche Forze statiche 2. Forze dinamiche 3. Forze statiche e dinamiche combinate 04:10-01 Edizione 2 it-it 3 (10)

4 a cui sono soggetti il telaio e l'allestimento Forze statiche Le forze statiche sono causate dalla massa (peso a vuoto) del veicolo e dal suo carico. Quando il veicolo è fermo, su di esso agiscono esclusivamente le forze statiche. Le sollecitazioni dovute alle forze statiche possono essere calcolate per diversi tipi di autocarri e allestimenti I carichi elevati devono essere distribuiti in modo uniforme sul telaio tramite un telaio ausiliario. I trattori forniscono un esempio di carico elevato concentrato sulla ralla. Sulle motrici che operano in buone condizioni di guida, si consiglia di utilizzare delle staffe di fissaggio anziché un telaio ausiliario. Per maggiori informazioni sulle staffe di fissaggio e sulle ralle, consultare il documento Montaggio della ralla :10-01 Edizione 2 it-it 4 (10)

5 a cui sono soggetti il telaio e l'allestimento Forze dinamiche Durante la guida si generano forze dinamiche che dipendono per lo più dall'irregolarità delle superfici stradali. L'entità di tali forze e il loro impatto sulla resistenza dipendono dai seguenti fattori: Velocità del veicolo Condizioni della superficie stradale Scelta del telaio Scelta dell'allestimento La modifica di un qualsiasi fattore potrebbe alterare totalmente le condizioni di carico. Le forze dinamiche agiscono sulla resistenza alla fatica e pertanto anche sulla vita operativa dei componenti che assorbono tali forze Il calcolo delle forze dinamiche è più difficile e complesso del calcolo delle forze statiche. Quando si eseguono i calcoli, solitamente è necessario calcolare le forze rispetto ai risultati ottenuti dalle prove eseguite in precedenza. 04:10-01 Edizione 2 it-it 5 (10)

6 a cui sono soggetti il telaio e l'allestimento Forze laterali Sui veicoli con passo lungo, carrello o sbalzo posteriore lungo con rimorchio, il telaio è sottoposto a elevate forze laterali. Un veicolo con un passo molto lungo necessita di una rigidità laterale particolarmente buona. Se il veicolo non fosse sufficientemente rigido, potrebbe essere soggetto a beccheggio. La rigidità del telaio dipende dal passo e dal design dell'allestimento. Le traverse che impediscono lo spostamento parallelo tra i longheroni garantiscono una maggiore rigidità del telaio. In fase di curva e di manovra i veicoli con carrello sono soggetti a forze laterali di grande entità specialmente nel caso di curve strette su superfici stradali asfaltate o su superfici solcate dal passaggio dei veicoli e carico sull assale elevato. Il carrello infatti tende a continuare il movimento in avanti anche se le ruote anteriori si spostano in un'altra direzione. Sugli autocarri con rimorchio accoppiato, le forze laterali si manifestano sullo sbalzo posteriore in fase di curva. Anche una traversa di aggancio rimorchio totalmente al disotto dell ultima traversa può causare una certa torsione nella parte posteriore del veicolo :10-01 Edizione 2 it-it 6 (10)

7 a cui sono soggetti il telaio e l'allestimento Forze verticali Il rimorchio genera forze di flessione verticali nella parte posteriore del veicolo, specialmente in fase di frenata. Anche la presenza di una sponda montacarichi e di una gru montata posteriormente può generare forze verticali. Per conferire resistenza e rigidità alla parte posteriore del veicolo, è opportuno dotarlo di un numero di traverse sufficiente. Sui veicoli con sbalzo posteriore lungo, potrebbe anche essere opportuno rinforzare lo sbalzo con un rinforzo diagonale. I requisiti per le traverse e i rinforzi diagonali sono determinati dai seguenti fattori: Per ulteriori informazioni sulle gru montate sulla posteriore consultare il documento Gru. Per ulteriori informazioni sullo sbalzo posteriore, consultare il documento Rinforzi. Per maggiori informazioni sulle sponde montacarichi, consultare il documento Sponde montacarichi. Lunghezza dello sbalzo posteriore Misura in cui l'allestimento rafforza la parte posteriore del veicolo Requisiti per unità di traino 04:10-01 Edizione 2 it-it 7 (10)

8 a cui sono soggetti il telaio e l'allestimento Forze torsionali Durante la guida su superfici stradali irregolari, il telaio è soggetto a notevoli forze torsionali. La parte anteriore dietro la cabina è flessibile alla torsione, mentre nella parte posteriore, in corrispondenza dell assale posteriore o del carrello, il telaio è rigido. Ciò garantisce che il veicolo abbia una buona trazione e resistenza. La flessibilità torsionale è garantita dal profilo ad U dei longheroni e delle traverse e dal fatto che entrambi sono fissati tra loro in modo da non limitare la flessibilità del profilo ad U aperto. Torsione del telaio Montaggio della traversa nel longherone Se i componenti pesanti quali i serbatoi carburante e i compressori sono fissati ai longheroni, essi provocano forze torsionali e sollecitazioni locali elevate. Montare delle traverse supplementari o delle barre diagonali per impedire la torsione dei longheroni. Forza torsionale nel longherone del telaio :10-01 Edizione 2 it-it 8 (10)

9 Distribuzione delle sollecitazioni sui longheroni Distribuzione delle sollecitazioni sui longheroni Le forze nella struttura del telaio causano sollecitazioni di trazione e di compressione nei longheroni. La figura mostra la distribuzione delle sollecitazioni durante la flessione verticale. Le frecce nella traversa indicano l entità e la direzione delle sollecitazioni. Le sollecitazioni sono localizzate principalmente in corrispondenza delle flange e diminuiscono verso la linea di simmetria della traversa, dove le sollecitazioni sono pari a zero. Sopra la linea di simmetria, la traversa è sottoposta a sollecitazioni di trazione mentre sotto tale linea è soggetto a sollecitazioni di compressione. Distribuzione delle sollecitazioni durante la flessione verticale La figura mostra la distribuzione delle sollecitazioni durante la flessione orizzontale. La sollecitazione è maggiore sul bordo libero della flangia. Le sollecitazioni diminuiscono a 0 sul piano neutro. Su questo lato del piano neutro, la traversa è soggetta a sollecitazioni di compressione. I longheroni sono sottoposti contemporaneamente a flessione verticale e orizzontale. Le sollecitazioni provocate da entrambe le forze di flessione sono addizionali. Inoltre, i longheroni sono soggetti a torsione. Distribuzione delle sollecitazioni durante la flessione orizzontale :10-01 Edizione 2 it-it 9 (10)

10 Distribuzione delle sollecitazioni sui longheroni Le sollecitazioni sono maggiori nelle flange, soprattutto sul bordo libero della flangia (figura). Questa parte è pertanto particolarmente soggetta a danneggiamento, ad es. fratture e inclusioni di scorie dopo la saldatura. Tutte le operazioni di fissaggio dell'allestimento e dei componenti sul telaio vanno pertanto eseguite utilizzando giunti a vite sull'anima dei longheroni. Al fine di limitare le sollecitazioni concentrate sull'anima della traversa, praticare i fori ad una distanza minima dalla flangia e tra i fori. Flessione orizzontale della traversa con fori nell'anima della traversa Per ulteriori informazioni sulla saldatura, consultare il documento Saldatura. Per ulteriori informazioni sulla perforazione, consultare il documento Perforazione. 04:10-01 Edizione 2 it-it 10 (10)

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