FERRARIS BRUNELLESCHI

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE FERRARIS BRUNELLESCHI Vi R. Snzio, Epoli (FI) A.S. 2009/2010 Te di turità di Tecnic dell produzione e lb. Docente: Andre Strnini Soluzione Not: L soluzione non è univoc. Quindi nel proseguo è presentt solo un delle tnte vrinti per lo svolgiento del te proposto. Un coprigiunto, in crpenteri etllic, è generlente un pistr fort utilizzt per irrobustire i collegenti strutturli. Ad esepio due pistre possono essere unite sepliceente per sovrpposizione oppure utilizzndo un pistr fort ed ffinct lle pistre d unire nell zon del giunto; tle pistr è ppunto dett coprigiunto. Un esepio è riportto sull figur sottostnte. fig. 1 Detto ciò, nlizzndo il testo, si deduce che tle pistr coprigiunto deve essere utilizzto per grntire l giunzione delle li di profilti etllici HEA280. Quindi, per coprendere coe debbno essere disposti i fori è per pri cos necessrio individure l geoetri del profilto etllico HEA280 per poi effetture lo schizzo del coprigiunto. Questo è il prio indispensbile psso pri di pssre ll nlisi del processo di produzione. D notre che per essere un coprigiunto h un nuero di fori insufficiente. Ipotizzndo otto fori l situzione srebbe coe d figur 2. L figur 3 rppresent invece lo stesso giunto con l presenz dei bulloni. D notre che nei disegni di crpenteri etllic i bulloni generlente non vengono rppresentti solo indicti. Dt l diensione dei fori vnno utilizzte delle viti M22 con reltiv rosett e ddo. L lunghezz dell vite v pres d ctlogo in bse gli spessori delle pistre d unire, ll ltezz del ddo e llo spessore dell rosett. Un M22x60 risult essere sufficiente. ing. Andre Strnini 1

2 fig. 2: Coplessivo del giunto l/l di due HEA280 fig. 3: Coplessivo del giunto coprigiunto l/l di due HEA280: rppresentzione dei bulloni Allor ipotizzio che tli pistre debbno essere sldte lle li dell HEA, nche se perderebbe di senso l definizione di coprigiunto. Counque, esso che il testo non è chiro (e che l pistr bbi pochi fori per fungere d coprigiunto) procedio nell ipotesi di figur 5. L posizione dei fori deve consentire si il posizionento dell eventule rosett, nel cso veng posiziont ll interno, che l ccesso lle chivi per il serrggio del giunto. Quindi i fori non devono essere troppo vicini ll fcci intern delle li del profilto. In bse seplici considerzioni un geoetri coe quell di figur 6 può essere ccettbile. fig. 4 ing. Andre Strnini 2

3 fig. 2 Punto 1: Geoetri dell pistr (vedi fig. 6) Fig. 6: Disegno quotto dell pistr Viene richiesto nche di definire le crtteristiche dei bulloni. In bse lle considerzioni ftte precedenteente possio specificre l bulloneri d utilizzre: (Tb. I.8, I.13 e I.18 del Mnule di eccnic, Hoepli) Vite M22x60 UNI EN Clsse 8.8 (psso grosso 1,5 se non specificto) Ddo M22 UNI EN Clsse 8.8 (psso grosso 1,5 se non specificto) Rosett Ø23 UNI 6592 HV200 Per qunto rigurd l cciio costituente i coprigiunti si può ssuere uno dei generlente utilizzti in crpenteri etllic: S235 (Fe360), S275 (Fe430) oppure S355 (Fe510). Nel cso si ssue: Acciio S235JR UNI EN (R =360 N/ 2 ) ing. Andre Strnini 3

4 Deterint llor l geoetri dell pistr pssio gli ltri punti: Punto 2: Deterinzione del costo dell teri pri Coe specificto dl testo le pistre rrivno senz fori già sgote. Ciò signific che il costo dell teri pri è d riferirsi l peso delle 3000 pistre. Clcolio llor il peso di un pistr (in kg): M V ,2 kg 9 10 Il peso di tutte le pistre è llor di: M , kg e in dn: Tot M ,81/ dn tot Essendo il costo di 0,6 /dn si ottiene infine: C 0, ,40 quindi il costo dell teri pri per un pezzo vle: p,tot Cp 6,00 / pezzo Not: Solitente i fornitori forniscono i prezzi l kg o tonnellt. Punto3: Descrizione del ciclo di lvorzione e sti dei tepi Per pri cos notio che le pistre d forre sono olte quindi possio supporre che i 380 di costo delle ttrezzture conteplino un scher per fortur che consent, pertnto, di forre più pistre ll volt. Il ciclo di lvoro prte con l scelt dell cchin. Nel cso, essendo i fori di dietro edio, supponio di disporre di un trpno rdile di potenz di 6 kw. Il trpno rdile consente un ggiore velocità di novr (ovvero di spostento tr un foro ed un ltro) rispetto d un trpno colonn. D notre che il prezzo è poco relistico per un trpno rdile è nche vero che per un lvorzione del genere un trpno colonn non è certo il ssio. Scelt l cchin le operzioni d eseguire sono le seguenti: Preprzione cchin: prelevo punte e ontggio scher sul bnco del trpno, settggio nuero di giri e vnzento Montggio di 5 pezzi in scher (con bloccggio) Accensione ed esecuzione in sequenz dei fori Spegniento e sontggio dei pezzi dll scher Pulitur dell scher di trucioli Per l sti dei costi di produzione è necessrio quindi coputre tutti i tepi reltivi ll fse. Nell tbell sono rissunti i tepi ccessori e il tepo di preprzione cchin. Successivente verrà clcolto il tepo cchin. Tepo preprzione cchin (copreso ontggio scher e settggio) 20 in. Operzione Tepo Posizionento pezzi (5) 1 in. Bloccggio 0,5 Accensione 0,05 Avvicinento foro 0,1 x 6 Bloccggio torrett e innesto v. 0,1 x 6 Allontnento 0,15 x 6 Spegniento 0,05 Sbloccggio e sontggio pezzi 1 Pulitur 0,2 Totle tepi ccessori 4,9 in Il tepo cchin si clcol considerndo le seguenti ipotesi: ing. Andre Strnini 4

5 Cors: 16x5 = 80 Punt HSS Velocità di tglio 40 /in (R < 500 N/ 2 ) Inoltre è necessrio clcolre le extrcorse dovute ll conicità dell punt: e 0,3d 7,2 e i o 5 D notre che l extrcors in ingresso è pri ll sol ltezz del cono dell punt in qunto, generlente, nell fortur si innest l utotico qundo l punt è conttto con il pezzo. L Deterinio l vnzento. Generlente, in ssenz di dti forniti direttente di produttori di utensili, si può ssuere: d / 100 0,24 / giro Dll velocità di tglio si può rislire l nuero di giri teorico: 320Vt nt 533 giri / in d Or supponio che l cchin consent: n = 500 giri/in = 0,2 /giro Not: Qundo il foro è profondo si deve ridurre l vnzento per problei legti ll evcuzione dei trucioli. Si ottiene llor: Velocità di vnzento: V n 1000 / in Tepo cchin (per un foro su 5 pezzi): Tepo cchin totle (per 5 pezzi): t 1 L 92 0,1 in V 1000 t 0,1 6 0,6 in Not: Per verificre se l cchin è in grdo di effetture i fori con i pretri di tglio ipotizzti è necessrio controllre che l potenz richiest dl tglio non superi quell dell cchin. Seguendo le indiczioni del Mnule di eccnic (Hoepli) clcolio l potenz di tglio: Brccio: b 0,5d 12 Coefficiente di strppento: K 5R 1800 N / d 0,2 24 Sezione del truciolo: q 1,2 4 4 Forz di tglio: Ft K sq 2160 N 2n Potenz di tglio: Pt Ft b 1,4 kw 60 Quindi il trpno h potenz sufficiente. Punto 4: Costo di un eleento s Per clcolre il costo di un eleento è necessrio conoscere il tepo totle di fse reltivo d un pezzo. Al proposito si dott l forul propost nell Olstroni (Tecnic dell produzione, Hoepli) vendo cur di dividere i vri tepi per 5, in qunto vengono lvorti 5 pezzi ll volt entre il tepo di fse è reltivo d un sol pezzo. t t t t t T 1,33 0,1 p 1,54 in Il costo dell teri pri è già stto clcolto l punto 2: C 6,00 / pezzo p L ortento dei cchinri rigurd solo il trpno che cost Essendo fissto il tsso di interesse l 3% nnuo fisso, ipotizzndo di ortizzre l spes in 3 nni, il cpitle d recuperre è: 3 C , , ing. Andre Strnini 5

6 Ipotizzndo un regie di produzione bsto sui 10 esi/nno, 20 giorni/ese e 8 ore/die, il costo che grv sul pezzo dovuto l cpitle d recuperre vle: T 3387, 45 A 0,02 / pezzo Il costo dell nodoper, essendo stto fissto un costo orrio di 10,80 /or, vle: T 1,54 Mo Moh 10,80 0,28 / pezzo L ortento delle ttrezzture si può fr grvre sul lotto d ettere in produzione. Il costo che grv su un pezzo vle llor: 380 A 0,13 / pezzo 3000 Le spese generli sono di /nno. Ciò signific, nelle ipotesi ftte in precedenz e supponendo un piccol ipres con 5 operi ddetti ll produzione, che il costo grvnte su un pezzo vle: SGh 2,25 / or (poco relistico ) T SG SGh 0,06 / pezzo 60 Non considerndo le spese vrie si ottiene infine: C C A A SG MO 6,49 / pezzo Punto 5 p Per clcolre l convenienz econoic che giustifichi l cquisto di un cchinrio più costoso più rpido è necessrio in prio luogo deterinre il tepo di fse reltivo. Trttndosi di un trpno più ndrini il tepo di preprzione cchin srà un po più lto entre i tepi ccessori e cchin diinuiscono. Tepo preprzione cchin (copreso ontggio scher) 30 in. Operzione Tepo Posizionento pezzi (5) 1 in. Bloccggio 0,5 Accensione 0,05 Avvicinento foro 0,1 Bloccggio torrett e innesto v. 0,1 Allontnento 0,15 Spegniento 0,05 Sbloccggio e sontggio pezzi 1 Pulitur 0,2 Totle tepi ccessori 3,15 in Il tepo cchin è quello reltivo d un foro: L 92 t 0,1 in V 1000 Quindi il nuovo tepo totle di fse vle: t t t t t T 1,33 0,1 p 0,93 in Il costo dell teri pri non cbi. Il costo per l ortento dei cchinri invece si: 3 C , ,28 T 7535,28 A 0,02 / pezzo L ortento delle ttrezzture deve essere or clcolto su un costo di = 330 : ing. Andre Strnini 6

7 330 A 0,11 / pezzo 3000 Il costo dell nodoper sul singolo pezzo vle: T 0,93 Mo Moh 10,80 0,17 / pezzo Mentre per le spese generli: T SG SGh 0,03 / pezzo 60 Infine il costo del singolo pezzo, prodotto con un trpno plurindrino, vle: C C A A SG MO 6,33 / pezzo p L differenz è esigu. Inftti l voce di costo ggiore non dipende dl tepo nell teri pri. Quindi, per risprire è forse eglio cercre un diverso fornitore che cbire cchin. Counque il lotto liite che ci consentirebbe in un sol colpo di ripgre l cchin vrrebbe: N pezzi ovviente olto elevto. 6,49 6,33 Il clcolo or effettuto è in reltà poco relistico nel senso che difficilente si cquist un cchin utensile senz prevederne un utilizzo futuro in ltre lvorzioni. Quindi si potrebbe pensre, rffrontndoci ll produzione di eleenti siili quello in oggetto, di dover ripgre il trpno in più nni. Supponendo llor di ntenere lo stesso tsso di interesse pri ipotizzto, di voler ortizzre l cchin in 3 nni, di ver un fttore di obsolescenz pri 0,9 e di considerre le spese di nutenzione pri l 10% del costo dell cchin, i pezzi d produrre nnulente risulterebbero: / 3 0,03 0,1 N pezzi / nno 0,9 6, 49 6,33 ing. Andre Strnini 7