problema 1

MODULO
E
PROBLEMA 1
Quesito 1: Dare la definizione di trasmissioni meccaniche.
Quesito 2: Indicare quando una trasmissione, realizzata con una coppia di ruote di frizione cilindriche, è detta “riduttrice” e quando è detta “moltiplicatrice”.
Quesito 3: Esprimere il rapporto di trasmissione di una coppia di ruote dentate in funzione delle velocità di rotazione, dei raggi primitivi, dei diametri primitivi e dei numeri di denti.
Soluzioni
1) Si definiscono trasmissioni meccaniche, tutti i meccanismi che trasmettono potenza fra due organi
di macchina, con o senza trasformazione del moto.
2) Se il rapporto di trasmissione è i < 1, ovvero il raggio r2 della ruota condotta è minore del raggio r1
della ruota motrice, la trasmissione è detta “moltiplicatrice”; invece se si ha i > 1 e quindi r2 < r1,
la trasmissione è detta “riduttrice”.
3) Il rapporto di trasmissione di una coppia di ruote dentate è definito come rapporto fra la velocità
di rotazione della ruota motrice ω1 (n1) e la velocità di rotazione della ruota condotta ω2 (n2):
i=
ω1 n1
=
ω2 n2
ovvero come rapporto fra i raggi primitivi, i diametri primitivi e i numeri di denti, rispettivamente,
della ruota condotta (pedice 2) e della ruota motrice (pedice 1):
i=
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r2 d2 z2
=
=
r1 d1 z1
MODULO E
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E
PROBLEMA 2
Quesito 1: Definire le circonferenze primitive di una coppia di ruote dentate.
Quesito 2: Spiegare perché i denti delle ruote dentate hanno il dedendum maggiore dell’addendum.
Quesito 3: La curva adottata per i fianchi dei denti è l’evolvente di cerchio; esprimere la definizione
di tale curva.
Soluzioni
1) Le circonferenze primitive di una coppia di ruote dentate rappresentano le circonferenze esterne di
contatto possedute da due ipotetiche ruote di frizione funzionanti a pari rapporto di trasmissione.
2) I denti delle ruote dentate hanno il dedendum maggiore dell’addendum al fine di prevenire l’urto
fra la testa del dente e la radice della ruota compagna durante l’ingranamento.
3) L’evolvente di cerchio è una curva piana individuata da un punto P fisso su una retta r vincolata a
compiere un rotolamento puro su una circonferenza di riferimento. Facendo rotolare la retta r prima in un senso e poi nell’altro, il punto P descrive come traiettorie due evolventi simmetriche, utilizzate per tracciare i due fianchi del dente. La circonferenza su cui rotola la retta generatrice è
detta “circonferenza di base”.
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MODULO E
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E
PROBLEMA 3
Quesito 1: Indicare le tipiche applicazioni industriali dei meccanismi con organi flessibili.
Quesito 2: Descrivere brevemente le diverse tipologie di cinghie.
Quesito 3: Spiegare la funzione del rullo avvolgitore, o tendicinghia, in una trasmissione con cinghia.
Soluzioni
1) Le più tipiche applicazioni industriali di meccanismi con organi flessibili sono determinate dalle
caratteristiche tecnologiche del flessibile:
— le cinghie sono in genere utilizzate per realizzare trasmissioni di potenza non rilevante fra alberi rotanti a velocità anche elevate;
— le funi sono impiegate per trasmettere potenze elevate con grandi interassi e sono largamente
utilizzate nelle macchine di sollevamento e trasporto, consentendo di trasmettere forze rilevanti a velocità modeste;
— le catene si adottano per trasmettere grandi potenze con rapporto di trasmissione rigorosamente costante e sono impiegate anche nelle macchine di sollevamento.
2) Le cinghie possono essere classificare nelle seguenti tipologie:
— piane o piatte;
— trapezoidali;
— dentate o sincrone;
— scanalate o Poly-V.
Le cinghie piane, a sezione rettangolare, possono essere:
— in cuoio;
— in laminati plastici (lamine di resine poliammidiche o poliestere, ricoperte in cuoio, oppure in
tessuto gommato);
— in gomma e tessili, formate da un nucleo di tele di materiale tessile (cotone, rayon, nylon o poliestere), ricoperto con mescole di gomma naturale o sintetica;
— in gomma o plastici per alte velocità, come le cinghie Hevaloid (nucleo di cotone ricoperto con
gomma naturale) e le cinghie Hevaflex (nucleo di nylon rivestito con gomma sintetica o neoprene).
Le cinghie trapezoidali, che hanno sezione a forma di trapezio isoscele, sono costituite da un nucleo
a trefoli in poliestere, immerso in una mescola di elastomeri, e da un rivestimento esterno di tela
impregnata con elastomero, resistente all’usura. Le cinghie sincrone, note anche come “cinghie dentate”, sono formate da una serie di fili metallici, o fibre di vetro, avvolti a elica, rivestiti in gomma o
neoprene. Le cinghie Poly-V o cinghie scanalate sono cinghie gommate nelle quali la parte a sezione
rettangolare della cinghia è costituita da coppie di trefoli in poliestere ad alta resistenza immerse
in gomma sintetica.
3) Il rullo avvolgitore, detto anche “tendicinghia” o “galoppino tenditore”, di solito, si impiega per
grandi rapporti di trasmissione e per pulegge vicine o disposte verticalmente. Il tendicinghia viene posto normalmente sul ramo condotto della cinghia, poiché consente di aumentare l’angolo di
avvolgimento e di diminuire le tensioni nei rami della cinghia. È buona norma adottare tendicinghia di diametro uguale, o di poco inferiore a quello della puleggia minore della trasmissione.
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PROBLEMA 4
Quesito 1: Descrivere le parti che compongono una biella.
Soluzione
1) L’estremità superiore, detta “occhio”, ha la forma di un anello cilindrico, al cui interno è posta una
boccola antifrizione, e alloggia lo spinotto dello stantuffo. Il corpo centrale, detto “fusto”, costituisce la struttura portante della biella, attraverso cui si trasmettono le forze scambiate tra stantuffo e manovella. Il fusto, che unisce le estremità anulari di testa e di piede di biella, può assumere
forma rettilinea a sezione costante, oppure a forma rastremata, a sezione variabile; in questo caso
la base maggiore del fusto è posta dalla parte della testa, ove la biella raggiunge le dimensioni
maggiori in larghezza, mentre la base minore sta dalla parte dell’occhio (piede).
L’estremità inferiore, detta “testa”, ha la forma di un anello cilindrico, sul cui esterno sono riportati due risalti di rinforzo, paralleli al fusto e destinati a ospitare le viti di serraggio. La testa
può essere formata da un pezzo unico oppure suddivisa in due semianelli. Il semianello inferiore,
detto “cappello”, è montato sulla biella mediante il serraggio di due viti, che possono essere mordenti oppure passanti e munite di dado più rosetta antisvitamento.
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