Studio e progettazione di un sistema di sollevamento a pantografo

 

Laboratorio Progettuale di Disegno Assistito dal Calcolatore - A.A. 2008/2009 Politecnico di Milano - Facoltà di Ingegneria Meccanica - sede di Piacenza

 

 

Una volta trovate le reazioni vincolari, si sono calcolati gli sforzi a cui sono sottoposte le diverse parti.

Sui bracci sono stati effettuati calcoli per determinare sforzi flessionali:

     

dove W è riferito ad una sezione rettangolare cava :

VERIFICHE

Passando invece all’analisi dei perni di congiunzione dei bracci principali, disposti uno nel punto di snodo delle travi e l’altro in prossimità dei carrelli vincolati a terra, su di essi agisce una sollecitazione tagliante, dovuta alla spinta del pistone ad essi vincolato.

 

 

 

Dove P è appunto la spinta del pistone, ottenuta dalle reazioni vincolari e A è la sezione del perno

 

La forza del pistone causa sui perni anche una torsione poiché esso è posto su delle alette ( vedi foto nella sezione pantografo). L’effetto della torsione si somma a quella del taglio.

 

 

 

Dove De e Di sono: diametro esterno ed interno del perno.

 

Infine sul perno agisce anche un momento flettente e quindi uno sforzo σ flessionale:

 

 

In cui M_f è calcolato come                       dove d è la lunghezza dell’aletta e

 

A questo punto è stato calcolato lo sforzo equivalente agente sul perno tramite la relazione di Von Mises:

 

 

 

Da cui è possibile estrarre un coefficiente di sicurezza η=1.7.

 

 

SCELTA DEL PISTONE IDRAULICO

 

Il pistone idraulico, essendo un componente estremamente commercializzato, è stato scelto dal catalogo della ditta AGOP s.p.a.. Tutti i pistoni AGOP sono progettati per resistere a carichi statici di 250 bar e carichi dinamici di 160 bar, abbondantemente superiori a quelli del nostro caso, con l’organo soggetto ad una pressione inferiore ai 10 bar.

I parametri che utili secondo il catalogo AGOP per la scelta del pistone sono i seguenti:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A questo punto è stato calcolato lo sforzo equivalente agente sul perno tramite la relazione di Von Mises:

 Il valore trovato è quello di 45 [mm] per lo stelo, di conseguenza il diametro del pistone è 63 [mm].

L’unico calcolo che abbiamo eseguito sul martinetto idrualico riguarda la pressione nella camicia: