Tema d'esame del 21 luglio 2011 - Costruzione di Macchine 2

Politecnico di Milano - Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica
Anno accademico 2010-11
Costruzione di Macchine 2
(Prof. S. Beretta, Prof. L. Vergani)
Tema d’esame: 21 luglio 2011
NOME :
COGNOME :
MATRICOLA :
SPAZIO RISERVATO AL DOCENTE:
1
2
Totale
NOTA: Le risposte agli esercizi vanno riportate esclusivamente sul foglio consegnato.
Esercizio 1.
La flangia del serbatoio in Fig.1 è chiusa con 24 bulloni e con una guarnizione di rame. I bulloni sono serrati con
un carico V. La pressione interna è variabile tra 0 e p max =10MPa.
Si chiede di:
1) definire la sezione dove verificare le viti;
2) verificare le viti, considerando la flangia molto rigida;
3) calcolare le azioni iperstatiche tra mantello e fondo semisferico;
4) verificare a fatica il mantello cilindrico nel punto più sollecitato (trascurare la giunzione con la flangia).
Stimare prima la posizione del punto più sollecitato dagli sforzi longitudinali ed effettuare poi la verifica.
Fig.1. Il recipiente in esame.
DATI
serbatoio:
diametro interno D=300 mm
spessore mantello s m =15 mm
spessore fondo s f =10 mm
materiale
R m =800 MPa, R sn =500 MPa
guarnizione:
diametro medio dm=360 mm
larghezza
b=8 mm
bulloni:
tipo
spessore
materiale
numero 24
classe 8.8
lunghezza
l=100 mm
carico di serraggio V=75360 N
h=8 mm
R m =250 MPa; R sn =200 MPa
E=100000 MPa
M20
(d n =16,933mm, A res =245mm 2 )

Esercizio 2.
In Fig.2 è mostrata una struttura con una trave vincolata alle sue estremità A con un incastro e B con un carrello.
Sopra la trave è posizionato un carrello con un peso P. Il carrello può traslare orizzontalmente.
Si richiede di:
1) determinare l’andamento delle reazioni all’incastro A della trave in funzione della posizione orizzontale x 0 del
carrello, eventualmente con uno studio per punti;
2) dimensionare la saldatura della piastra in modo da verificarne la resistenza statica.
y
A
P
B
y
x
z
l
x 0
DATI
Tipo di trave: HEA200
Piastra: quadrata, 300x300 mm, materiale: Fe430
P = 25000 N
l = 4000 mm
Fig.1. Schema della trave e della sua sezione di incastro (A).