degli studi di napoli “federico ii” soluzioni progettuali finalizzate alla ...

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Il manovellismo di spinta
Dx = 50 mm è l’interasse tra i baricentri dei perni di banco di una campata (Fig. 6.4)
6.3.2 Modelli elastici
Come già anticipato nei paragrafi precedenti tutti gli organi del manovellismo sono stati
considerati infinitamente rigidi. Tuttavia questa schematizzazione non può essere mantenuta
per il calcolo delle reazioni dei perni di banco, ovvero degli appoggi dell’albero motore;
infatti questi ultimi sono in numero di tre e danno luogo ad uno schema iperstatico.
Notoriamente non si possono calcolare le reazioni vincolari dei sistemi iperstatici con le sole
relazioni di equilibrio, ma sarà necessario tenere conto della deformabilità dell’albero. Esso è
stato, pertanto, schematizzato come una trave ad asse non rettilineo ed a sezione variabile, ed
è stato creato un piccolo modello agli elementi finiti. Con l’ausilio di questo modello si sono
ricavati i coefficienti di distribuzione Cij definiti come:
Ri = Cij
⋅ Fj
dove Cij rappresenta la reazione sul sopporto i-esimo del carico unitario Fj, applicato sulla
manovella nel nodo j–esimo. Ovviamente questi coefficienti sono stati ricavati applicando
carichi unitari al modello e calcolando le reazioni vincolari nella medesima direzione del
carico.
6.3.3 Calcolo delle forze
Sulla base dei modelli inerziali ed elastici esposti precedentemente, si può passare al
calcolo delle forze che gravano sulle varie parti del manovellismo a partire dal ciclo di
pressione ricavato numericamente secondo quanto descritto nel capitolo3.
Allo scopo di determinare le equazioni di equilibrio dinamico del pistone secondo il
principio di d’Alembert (Fig. 6.6), è stato rappresentato il diagramma del corpo libero di
questo organo; il diagramma si ottiene isolando il pistone dagli elementi che con esso
interagiscono (cilindro e biella) e sostituendo a questi le azioni che gli stessi esercitano sul
pistone.
Fig. 6.6 – Diagramma del corpo libero del pistone.