Verifiche tecniche
Analisi FEM dei corpi di manovella
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MANOVELLA INFERIORE
Applicando i carichi ottenuti nell' analisi dinamica (descritta nella sezione "Analisi dinamica" ), e mediante l' utilizzo del software CAD Inventor, e' stato possibile effettuare un' analisi statica ad elementi finiti per valutare lo sforzo a fatica della manovella inferiore. Nell' immagine a lato e' possibile apprezzare i punti di applicazione delle forze in cui: ogni componente orizzontale (freccia ROSSA) ha valore di 109 N, mentre il valore delle componenti verticali (freccia GIALLA) e' di 5373,5 N. Da notare che, nella parte destra dell' albero, e' stato vincolato dallo spallamento solo il primo tratto per una lunghezza adeguata al calettamento del cuscinetto. Dall' analisi si evince che il valore massimo di sforzo, calcolato secondo il criterio di Von Mises, e' localizzato in prossimita' del vincolo, in corrispondenza dello spallamento. Tale valore e' considerato un punto di singolarita', per cui un valore piu' plausibile e' stato ricavato discostandoci di qualche millimetro dal punto di singloarita'. Sforzo Von Mises=113,7 MPa Spostamento max=0,0057 mm |
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MANOVELLA SUPERIORE
Analogamente al caso precedente e' stata svolta l'analisi sulla manovella del sistema di movimentazione superiore. Le forze e i vincoli sono stati applicati nei medesimi punti, le intensita' delle forze hanno valori differenti dovuti alla differenti lavorazioni. Componente orizzontale (freccia ROSSA) ha un valore di 594,3 N mentre la componente verticale (freccia GIALLA) ha intensita' pari a 10435 N. Ottenendo dei valori massimi di: Sforzo Von Mises=110,6 MPa Spostamento max=0,0073 mm |
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CONSIDERAZIONI FINALI I valori ottenuti degli sforzi di Von Mises massimi si ritengono sufficientemente adeguati al superamento della verifica a fatica secondo la legge Wholer. In relazione ai valori ottenuti possiamo dire che per entrambi i corpi di manovella il numero di cicli di vita utile si aggira oltre i 10^7 cicli. |
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Analisi modale della struttura
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L'analisi modale della struttura e' stata svolta tramite l'ausilio di Inventor, andando ad analizzare la struttura escludendo dallo studio le componenti superflue alla ricerca delle frequenze proprie del sistema.
L'analisi ha riportato le 5 seguenti armoniche caratteristiche: -f1 = 23,80 Hz -f2 = 24,34 Hz -f3 = 51,88 Hz -f4 = 58,69 Hz -f5 = 60,30 Hz Andando a fittare in Matlab questi valori di frequenze con gli andamenti delle frequenze di rotazione dei manovellismi si e' riscontrato che non si ha coincidenza per nessun valore, quindi si ritiene che la struttura non corra il rischio di andare in risonanza durante i vari cicli d lavoro. |
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