UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI BERGAMO Facoltà di Ingegneria gg COSTRUZIONE DI MACCHINE II Prof. Sergio Baragetti PRESENTAZIONE DEI PROGETTI D ANNO PRINCIPALI RIFERIMENTI NORMATIVI E BIBLIOGRAFICI: Baragetti S., Terranova A., Progetto e calcolo di sistemi meccanici, Hoepli Ballio G., Mazzolani F.M., Strutture in acciaio, Hoepli Bazzaro E., Gorla C., Miccoli S., Lezioni di tecnica delle costruzioni meccaniche, Schönenfeld & Ziegler Bazzaro E., Lo Conte A., Complementi di tecnica delle costruzioni meccaniche, Schönenfeld & Ziegler CNR UNI 10011 Eurocodice 3 (UNI EN 1993) DM 14 Gennaio 2008, Norme Tecniche ih 1
ELENCO DEI PROGETTI D ANNO 1) VERIFICA IN TERMINI PROBABILISTICI DI UNA TETTOIA 2) CALCOLO DI MOLLE A TAZZA 3) CALCOLO DI UN INNESTO CENTRIFUGO 4) CARATTERIZZAZIONE ELASTICA E VERIFICA DI RESISTENZA DI UNA LAMINA ORTOTROPA 5) CALCOLO STRUTTURALE DIUNA TORRE STAZIONARIA PER LA DISTRIBUZIONE DEL CALCESTRUZZO (esercitazione da proseguire in PROGETTAZIONE FEM) COSTRUZIONE DI MACCHINE II - Prof. Sergio Baragetti 2
1) VERIFICA IN TERMINI PROBABILISTICI DI UNA TETTOIA Si consideri una tettoia a sbalzo costituita da una (o due in parallelo) trave/i soggetta/e ad un carico distribuito p con i seguenti dati: R p0,2 [MPa] µ Rp0,2 [MPa] P [N/m] µ P [N/m] l [mm] µ l [mm] µ q [kg/m] (dev. standard sul peso proprio per unità di lunghezza della/e trave/i) µ Wf [mm 3 ] (dev. standard sul modulo di resistenza a flessione della/e trave/i) Sirichiede di: 1. Dimensionare la/e trave/i 2. Determinare l affidabilità R e il margine di sicurezza probabilistico Z R 3. Abbassare, fino a dove possibile, il coefficiente di sicurezza (deterministico) 4. Studiare il comportamento di Z R al variare di µ Rp0,2 02, µ P, µ l, µ q COSTRUZIONE DI MACCHINE II - Prof. Sergio Baragetti 3
RICHIAMO SUI METODI DI VERIFICA TENSIONI AMMISSIBILI E un metodo di verifica strutturale di tipo deterministico (considera i valori medi delle grandezze) Utilizza leggi costitutive σ ε lineari Verifica sezioni critiche eseguita solo rispetto alle tensioni massime, ad esempio: σ max < σ amm τ max < τ amm Rif.: [CNR UNI 10011] STATI LIMITE E un metodo di verifica strutturale di tipo semiprobabilistico (distribuzione probabilistica e utilizzo di coefficienti parziali di sicurezza e di combinazione) Leggi costitutive lineari o non lineari (superamento dello snervamento e ridistribuzione delle tensioni) Verifica di ogni sezione della struttura: R d > E d Rif.: [Normativa Tecnica DM 14.01.08]; UNI EN 1990 1999 (Eurocodici)] 4
2) CALCOLO DI MOLLE A TAZZA 1. Determinare il legame tra carico applicato sull asse della molla e freccia e tracciarne il grafico nell intervallo compreso tra le condizioni di molla scarica e di pacco 2. Determinare le tensioni nei quattro vertici della sezione rettangolare in corrispondenza del carico a pacco e del 75% di tale carico ed eseguire la verifica di resistenza statica della molla in queste due condizioni Materiale: 50 Cr V 4 R m = 1370 1670 MPa E = 206000 MPa R p0,2 = 1225 MPa =0,3 5
2) CALCOLO DI MOLLE A TAZZA (2) E x*( Cos 1) y* Sen * R x 2 1 o molla a pacco molla al 75% del carico di appiattimento 6
3) CALCOLO DI UN INNESTO CENTRIFUGO 1. Tracciare i diagrammi di coppia motrice e coppia trasmissibile 2. Ricavare l andamento delle velocità in fase di avviamento. Calcolare il tempo di avviamento con e senza innesto centrifugo 3. Calcolare l energia dissipata nell innesto in fase di avviamento 4. Eseguire il dimensionamento dell innesto 5. Approntare la verifica dell innesto 7
3) CALCOLO DI UN INNESTO CENTRIFUGO (2) 8
4) CARATTERIZZAZIONE ELASTICA E VERIFICA DI RESISTENZA DI UNA LAMINA ORTOTROPA 9
5) CALCOLO STRUTTURALE DI UNA TORRE STAZIONARIA PER LA DISTRIBUZIONE DEL CALCESTRUZZO Autobetoniere 10
Bracci di distribuzione autocarrati 11
Pompe e bracci 12
Braccio stazionario a torre fissa 13
Caratteristiche Sbraccio max 36 m Tubo terminale l = 4 m H max torre 18 m Rotazione: 025 0.25 rpm Basamento contrappesato o fondazione ancorata al terreno TORRE 14
Bracci di distribuzione del calcestruzzo su gru, nella costruzione di un ponte (a destra) e di gasometri (sotto). Notate il rapporto con la figura umana inbasso. 15
Braccio di distribuzione per costruzione di grandi opere marine 16
Sh Schema di braccio di distribuzione a torre stazionaria, composta di diversi elementi modulari uniti fra loro. Il braccio raggiunge un volume di lavoro molto ampio ripiegandosi variamente grazie al comando idraulico. 17
Braccio nel dettaglio e schema di estensione del braccio stesso (immagine pubblicitaria) 18
Svolgimento del progetto Verifica statica della torre Verifica dei collegamenti bullonati Verifica delle flange Verifica della crociera di base Verifica della fondazione e dei tirafondi Verifica a fatica Verifica al ribaltamento bl dll della struttura 19
Fonti: Norme: CNR UNI 10011:88 COSTRUZIONI IN ACCIAIO Eurocodice 3 UNI EN ISO 4302 APPARECCHI DI SOLLEVAMENTO CARICHI DEL VENTO UNI ISO 8686 APPARECCHI DI SOLLEVAMENTO CRITERI DI PROGETTO PER I CARICHI E LE COMBINAZIONI DI CARICHI Dati di progetto e traccia del procedimento di calcolo forniti in: Baragetti S., Terranova A., Progetto e calcolo di sistemi meccanici, Hoepli 20