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settimana 10 - DIMEG - Dipartimento di Innovazione Meccanica e ...

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MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 1<br />

BILANCIAMENTO<br />

MANOVELLISMO DI SPINTA CENTRATO<br />

Problema : minimizzare le forze agenti sul telaio<br />

Da determinare:<br />

Forze agenti sul telaio: R 1, R 2, R 16<br />

(momento su manovella per avere velocità costante)<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 2<br />

Forze agenti sul telaio<br />

mB = fraz. massa manovella + fraz. massa biella<br />

mC = massa pattino + fraz. massa biella<br />

Ib = momento <strong>di</strong> inerzia puro della biella<br />

1


MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 3<br />

Forze e coppie sbilancianti<br />

mB = fraz. massa manovella + fraz. massa biella<br />

mC = massa pattino + fraz. massa biella<br />

Ib = momento <strong>di</strong> inerzia puro della biella<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 4<br />

Forza rotante centrifuga<br />

Bilanciamento<br />

2


MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 5<br />

Forze alterne del 1° e del 2° or<strong>di</strong>ne<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 6<br />

MANOVELLA - ALBERO A GOMITI<br />

Equilibratura completa<br />

delle forze <strong>di</strong> inerzia<br />

del primo e del<br />

secondo<br />

or<strong>di</strong>ne per un motore<br />

monocilindrico<br />

3


MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 7<br />

SQUILIBRIO DEI ROTORI: definizioni<br />

S<br />

i<br />

<br />

m r <br />

j j<br />

S M e m r<br />

SQUILIBRIO DI COPPIA<br />

asse principale <strong>di</strong> inerzia<br />

inclinato rispetto all’asse<br />

<strong>di</strong> rotazione<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 8<br />

SQUILIBRIO STATICO:<br />

asse <strong>di</strong> rotazione parallelo<br />

all’asse principale <strong>di</strong> inerzia<br />

SQUILIBRIO DINAMICO<br />

asse principale <strong>di</strong> inerzia inclinato rispetto<br />

all’asse <strong>di</strong> rotazione<br />

4


G<br />

e <br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 9<br />

TOLLERANZA DI EQUILIBRATURA<br />

S<br />

M<br />

<br />

<br />

<strong>10</strong>00<br />

e<br />

Eccentricità tollerabile<br />

Grado <strong>di</strong> equilibratura<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - <strong>10</strong><br />

5


<strong>10</strong>0000<br />

e t<br />

[m]<br />

<strong>10</strong>000<br />

<strong>10</strong>00<br />

<strong>10</strong>0<br />

<strong>10</strong><br />

1<br />

0.1<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 11<br />

<br />

<br />

<strong>10</strong>00<br />

t e<br />

TOLLERANZA DI EQUILIBRATURA<br />

S<br />

G<br />

et <br />

M<br />

G=6.3<br />

G=2.5<br />

300<br />

150<br />

G=1.0<br />

G=630<br />

G=0.4<br />

G=250<br />

3000<br />

1500<br />

giri/min<br />

Tolleranza <strong>di</strong><br />

Equilibratura<br />

et = <strong>10</strong>00 G/ [m]<br />

G=<strong>10</strong>0<br />

G=40<br />

30000<br />

15000<br />

G=16<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 12<br />

IRREGOLARITÀ E STABILITÀ DEL MOTO<br />

Funzionamento: Transitorio e Regime<br />

Regime:<br />

Assoluto<br />

Perio<strong>di</strong>co<br />

Velocità me<strong>di</strong>a<br />

q<br />

m<br />

I<br />

I<br />

*<br />

( q)<br />

costante; Q t<br />

*<br />

( q)<br />

costante; Q t<br />

t<br />

*<br />

0<br />

0<br />

T<br />

1 q<br />

max min<br />

q<br />

T <br />

GRADO DI IRREGOLARITA’<br />

0<br />

dt<br />

<br />

*<br />

q<br />

2<br />

q<br />

max q<br />

<br />

min<br />

q<br />

m<br />

6


Totale<br />

<br />

Ec tot<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 13<br />

Variazione <strong>di</strong> energia cinetica nel periodo<br />

q<br />

<br />

1 * 2 *<br />

I q<br />

I q<br />

2 max<br />

Solo organi rotanti<br />

1 * 2<br />

Ec<br />

rot q<br />

*<br />

I max q<br />

2 r Ir<br />

2<br />

min<br />

<br />

<br />

<br />

2<br />

min<br />

GRADO DI IRREGOLARITA’<br />

2 2<br />

max q<br />

min q<br />

max q<br />

E<br />

min c rot<br />

<br />

<br />

q<br />

2 * 2<br />

m 2q m Ir<br />

q<br />

m<br />

<br />

<br />

<br />

tan<br />

<br />

<br />

MECCANICA APPLICATA (IH-IR) <strong>10</strong> - 14<br />

t<br />

t<br />

1<br />

q t q2t * q t <br />

*<br />

I<br />

Ec 1 2<br />

2<br />

q<br />

* 2<br />

I<br />

I<br />

t<br />

7

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