Italiano - English

Leadscrew system

Translation for this document is not available or is not complete,
if you are intrested to receive information please write to

Here is presented a leadscrew system (or lead screw), also known as a power screw or translation screw, is a system to translate radial motion into linear motion.

Viti senza fine e madreviti a sezione trapezia


Il sistema vite madrevite è uno dei principali sistemi meccanici per la movimentazione lineare o traslazione. Esistono molte tipologie in funzione delle diverse esigenze di velocità, precisione, carico. La tipologia presa in esame è quella classica a sezione trapezia a una o due eliche.

Vite a sezione trapezia

La variante a due eliche (o principi) offre un maggiore rendimento cioè una maggiore capacità di trasferimento del moto rotatorio della vite al moto traslatorio della madrevite.

Rendimenti molto maggiori vengono offerti da viti a sezione semicircolare o a sezione semicircolare con madreviti dotate di sfere che eliminano totalmente lo strisciamento tra la superficie vite-madrevite

Materiali per la madrevite

  • ACCIAIO: notevole resistenza meccanica. Indicati per sistemi di fissaggio o comunque sistemi di movimentazione a bassa velocità e carico tale da evitare il grippaggio
  • BRONZO: buona resistenza all'usura e basso coefficiente d'attrito nell'accoppiamento vite-madrevite. Indicato quando è richiesta una frequente movimentazione anche con velocità relativamente elevate

Sollecitazioni meccaniche e dinamiche

Il sistema vite-madrevite non è indicato per sopportare sollecitazioni di flessione o di taglio. Nel caso fossero presenti è necessario compensarle con altri dispositivi.

Carichi assiali e di trazione e compressione

Quando il sistema è caricato in trazione o compressione è necessario considerare il carico unitario massimo nominale che per viti in acciaio con madrevite in bronzo puo' assumere valori tra 55.000 per vite da12mm di diametro fino 200.000N per viti da 25mm di diametro.

In caso di sollecitazione a compressioni su viti snelle (basso rapporto tra la sezione e la lunghezza) è necessario considerare anche il carico di punta per evitare fenomeni di flessione laterale.

Si ricorda che per l'acciaio il carico di rottura nominale a compressione è circa uguale a quello di trazione.

Velocità critica (colpo di frusta)

La velocità critica è la frequenza di rotazione oltre la quale si verifica il "colpo di frusta" cioè fenomeni di vibrazione della vite con conseguenti instabilità del sistema.
Dipende da:

  • Diametro della vite
  • Tipo di vincoli all'estremità della vite (estremità libera, ancorata su cuscinetti, ancorata con doppi cuscinetti, ecc..)
  • Lunghezza della vite

Nel caso di vite ancorata ad entrambe le estremità su cuscinetti si ha un valore nominale di 1100rpm per una vite di 14mm di diametro lunga 1m.

Il valore piu' sensibile è la lunghezza della vite e in minor misura la sua sezione.

Grippaggio

Un altro vincolo sulla velocità della madrevite è posto dal grippaggio con la vite. Dipende essenzialmente dalla quantità di attrito tra vite e madrevite e dalle condizioni dell'ambiente di lavoro. In generale si evita il grippaggio soprattutto ad alte velocità utilizzando una buona lubrificazione con madreviti in bronzo o in teflon.

Usura del sistema

Dipende essenzialmente da:

  • coefficiente d'attrito fra le superfici a contatto vite madrevite
  • velocità relativa di strisciamento
  • pressione superficiale tra i contatti dei filetti
  • condizioni di esercizio (lubrificazione, temperatura ambiente, presenza di agenti aggressivi)

Precisione del sistema vite-madrevite

Quando il sistema vite-madrevite deve essere utilizzato come sistema di posizionamento è necessario valutare se la precisione del passo della vite garantisce la precisione di posizionamento richiesta.

Per una vite di buona fattura si puo' avere una errore di 0.1 mm su 300 mm di vite.

Un altro fattore da considerare è il gioco assiale A e radiale R tra vite e madrevite
Tali parametri assumono valori nominali tipici:

A = +/- 0.1..0.25mm
R = +/- 0.15..0.3 mm

Gioco assiale (A) e radiale (R) della madrevite

A questo proposito è da considerare il fatto che se la madrevite non è dotata di flangia di fissaggio per la parte da movimentare sarà necessario operare una saldatura direttamente sulla madrevite con conseguente deformazione che tende a ridurre il gioco

Il gioco può essere parzialmente compensato utilizzando lubrificanti adeguati

Pressione superficiale di contatto

La pressione superficiale di contatto è data dal rapporto tra la forza assiale sulla vite-madrevite e l'area di appoggio dei filetti della madrevite con quelli della vite. L'area di appoggio dipende dalla forma del filetto e dal rapporto diametro-lunghezza della madrevite

Rendimento, carico assiale, coppia, potenza

Momento torcente M [Nm]

M = Fa  p / (2π η 1000)

Fa = carico assiale agente sulla madrevite [N]
p = passo dell'elica [mm]
η = rendimento del sistema vite-madrevite
1000 = fattore di conversione mm/m

Potenza di azionamento della vite P [W]

 P = M n / 9.55

M = momento torcente [Nm]
n = velocità di rotazione della vite [rpm]
9.55 = fattore di conversione

da queste relazioni si calcola la potenza necessaria date la caratteristica della vite espressa dal rendimento e dal passo dell'elica e dato il carico assiale a cui è sottoposta la vite:

P = (Fa n p) / (η 6000)

Rendimenti tipici coppia-potenza (η)

La tabella riporta dei valori tipici di rendimento per sistemi vite in acciaio 1 elica (principi) e madrevite in acciaio o bronzo.

Diametro x passo [mm] Dinamico a secco
k)
Primo distacco a secco
s)
Dinamico lubrificato
k)
Primo distacco lubrificato
s)
  Bronzo Acciaio Bronzo Acciaio Bronzo Acciaio Bronzo Acciaio
12 x 3 0.26 0.24 0.22 0.21 0.35 0.34 0.29 0.29
14 x 4 0.34 0.30 0.28 0.27 0.37 0.35 0.31 0.29
16 x 4 0.30 0.28 0.24 0.23 0.37 0.32 0.30 0.26
18 x 4 0.27 0.24 0.20 0.20 0.34 0.32 0.29 0.27

La tabella riporta dei valori tipici di rendimento per sistemi vite in acciaio 2 eliche (principi) e madrevite in acciaio o bronzo.

Diametro x passo [mm] Dinamico a secco
k)
Primo distacco a secco
s)
Dinamico lubrificato
k)
Primo distacco lubrificato
s)
  Bronzo Acciaio Bronzo Acciaio Bronzo Acciaio Bronzo Acciaio
12 x 6 0.33 0.31 0.27 0.26 0.39 0.41 0.31 0.29
14 x 8 0.47 0.44 0.39 0.36 0.51 0.49 0.41 0.40
16 x 8 0.36 0.34 0.31 0.28 0.43 0.38 0.36 0.35
18 x 8 0.33 0.33 0.28 0.28 0.37 0.37 0.32 0.31

Come si puo' notare la madrevite in bronzo offre un rendimento maggiore, così come la vite a due filetti ha un rendimento maggiore di quella a un filetto dovuto alla minore inclinazione della parte del singolo filetto.

I dati riportati in tabella sono relativi al momento torcente necessario ad azionare la vite in presa sulla relativa madrevite impedita di ruotare e sottoposta a carico assiale costante

Irreversibilità del moto

La reversibilità del moto permette di trasformare il moto lineare della madrevite in moto rotatorio della vite (moto retrogrado). In generale il rendimento del moto retrogrado vale:

ηr = (2η- 1) /  η

dove η è il rendimento di coppia potenza del moto diretto

La reversibilità del moto del sistema vite madrevite dipende dal rendimento del sistema che a sua volta dipende dal coefficiente di attrito fra le superfici a contatto e dall'angolo di inclinazione dell'elica.

Un sistema irreversibile deve avere ηr = 0 da cui si calcola facilmente che affinché un sistema sia irreversibile deve avere un rendimento del moto diretto minore di 0.5. (Per garantire l'assoluta irreversibilità del moto è consigliato utilizzare viti con rendimento minore di 0.35)

Velocità della madrevite Va [m/s]


Va = n p / (60 * 1000)

  • n: Velocità di rotazione della vite [rpm]
  • p: passo dell'elica [mm]
  • 60 [min/sec] ,1000 [mm/m] fattori di conversione min/sec

Calcolo della coppia motrice (Cm)

La coppia motrice è la coppia che deve sviluppare il motore per movimentare la madrevite sottoposta ad un dato carico N. Quando la madrevite si sposta lungo la base provoca una forza d'attrito f opposta alla direzione di moto e che dipende dal carico N e dal tipo di superfici poste a strisciamento.

Per muovere la madrevite con una data accelerazione è necessario imprimerle una forza Fa che deve almeno superare la forza di attrito f. Il problema si può dunque semplificare come segue:


Caratteristica dell'attrito

A questo punto è immediata l'applicazione della II legge di Newton per cui vale:

∑ F = m a       ovvero:          Fa - f = m a

La forza d'attrito f  è proporzionale al carico N e vale fk = μk N se la madrevite è in movimento. Inoltre, affinché la madrevite possa cominciare a muoversi è necessario applicare una forza Fa > fs max= μs N che è la forza d'attrito statico.

Le μs e μk sono le costanti di attrito statico e dinamico e dipendono dal tipo di superfici poste a sfregamento, sono valori tabellati e ricavati sperimentalmente:

Tipo di Superfici μs μk
Acciaio su acciaio 0.74 0.57
Alluminio su acciaio 0.61 0.47
Gomma su cemento 1.00 0.80
Teflon su Teflon 0.04 0.04
Metallo su metallo (lubrificato) 0.15 0.06

Possiamo dunque concludere che le equazioni che regolano il moto della madrevite sono:

Fas = μsN per v=0

Fak - μkN = m a Fak = μkN + m a

Dove Fas Fak sono rispettivamente la forza necessaria allo spunto e la forza necessaria ad imprimere una accelerazione data.

Tornando al sistema vite-madrevite è ovvio osservare che la Fa è la forza tangenziale a cui è sottoposto il sistema pertanto utilizziamo Fa per determinare il momento torcente a cui sottoporre la vite per imprimere un movimento desiderato alla madrevite.

Infatti si è mostrato in precedenza che tale momento vale  da cui otteniamo:

Coppia necessaria allo spunto

Coppia necessaria durante il moto

Esempio

Sia il sistema vite madrevite composto da una vite due principi con madrevite in bronzo non lubrificato con passo p=2x4 mm. Dato l'insieme carico+madrevite avere una massa pari a M=2Kg e sposto a strisciare su un piano metallico lubrificato, calcolare:

  1. la forza necessaria allo spunto e la forza necessaria ad imprimere una accelerazione di amax=4 m/s2;

  2. la coppia motrice necessaria per tale azionamento;

  3. la massima velocità di traslazione della madrevite ottenuta utilizzando un motore a 1600 rpm max.

Calcolo la forza:

N = M g = 2Kg x 9.81 m/s2 = 19.62N

Dalla tabella ricavo i coefficienti di attrito statico e dinamico:

μs = 0.15 ;   μk = 0.06

e quindi le relative forze di resistenti:

Fas = μs N = 0.15 x 19.62N = 2.94N

Fak = μk N + m a = 0.04 x 19.62N + 2Kg x 4m/s2 = 8,8N

Infine sempre dalle tabelle ricavo il rendimento del sistema vite-madrevite:

ηs= 0.39 ; ηk = 0.47 ;

Quindi dalle relazioni precedenti la velocità della madrevite vale

V = n p/(60 x 1000)

Si osserva che la vite non puo' superare una velocità ideale di 1100 rpm pena il verificarsi del fenomeno di colpo di frusta pertanto si assumendo un coefficiente di sicurezza pari a 1.5 e si ottiene

nmax = 1100 / 1.5 = 733rpm

Vmax= 733rpm x 8 x 2 /60000 = 0.1m/s

Avendo cura che il motore non superi la velocità di rotazione massima consentita dalla vite n < 733 rpm

Vote this page:

36 Comments:

#1 Sent by Salvatore Leaci 12-09-2009

non è chiaro il senso della traslazione dei due elementi a seconda che venga bloccata traslazione di uno dei due pezzi e a secondo dell'elica destra o sinistra.

#2 Sent by Pklab 14-09-2009

Per Salvatore...
Non ho ben capito la tua domanda comunque il sistema vite-madrevite qui presentato si riferisce ad una vite vincolata alle estremità con doppio cuscinetto. Quindi la vite può ruotare ma non traslare.
La madrevite è vincolata nella rotazione perchè posta a strisciamento su un piano (o scorrimento su guida), quindi è libera solo di traslare lungo l'asse della vite.

Il senso di rotazione della vite, ovvero elica destra o sinistra è inifluente per il sistema presentato.

Spero di aver chiarito i tuoi dubbi.

#3 Sent by Gianfranco 05-02-2010

Complimenti per il sito dove si mettono a disposizione delle conoscenze di livello professionale, l'ho conosciuto per caso ma penso che lo userò ancora, e magari potrei rendermi utile a sviluppare qualche tema ingegneristico se serve......
cordiali saluti

#4 Sent by PkLab 05-02-2010

Grazie Gianfranco,
Personalmente ritengo che la conoscenza debba essere universale. Così il tempo guadagnato per consultare la documentazione tecnica già disponibile su internet è speso per produrre a mia volta, documentazione utile ad altri.

La concorrenza non preoccupa anche perchè, allo stato attuale della tecnica, non è l'informazione che fa un professionista ma la sua capacità di usarla ;)

Inoltre questo sito è pensato per raccogliere le esperienze dirette fatte sul campo, come fosse un Curriculum professionale...tutto quello che c'e' è stato realizzato o almeno provato....

Riguardo alla possibilità di contribuire potrebbe essere fattibile, hai delle competenze specifiche e tempo da perdere per creare documentazione ?

Nel caso si puo' valutare la possibilita di aprire una sezione specifica per gli "amici di PkLab"

#5 Sent by ponryInancy 21-02-2011

hi, new to the site, thanks.

#6 Sent by Giuseppe 06-03-2011

innanzitutto complimenti per il sito
cosa succede se invece di girare la vite gira la madrevite
per esempio al posto dell'albero metto nello stesso motore una madrevite in cui inserisco una vite che agisce come attuatore ad un grado di libertà
è possibile fare ciò?le equazioni del moto sono le stesse?

#7 Sent by PkLab 07-03-2011

Scusami ma non capisco bene il sistema che proponi.
Se la madrevite gira cosa fa la vite ?
Ti riferisci forse a motori lineari in cui la vite viene usata come un pistone ? Oppure la vite è comunque vincolata quindi è sempre la madrevite che trasla per effetto della sua rotazione?

Comunque le equazioni sono diverse perche' non c'e' strisciamento, il carico sulla madrevite non c'e' oppure ruota insieme alla madrevite, quindi l'attrito è modellizzato diversamente. Se fosse la vite a traslare non ci sarebbe attrito sulla madrevite, il carico sarebbe tangenziale al moto e non trasversale...

Inoltre andrebbe verificata la flessione della vite. Visto il peso e il carico della madrevite non scarica piu' sul piano di strisciamento ma va a sollecitare direttamente la vite.

Ancora nel modello vite-madrevite è importante l'irreversibilità del moto, ovvero la traslazione della madrevite non deve imporre una rotazione della vite, per questo vanno scelte viti con rendimenti bassi. Nel tuo caso il sistema viene utilizzato con moto inverso, e va utilizzato il rendimento retrogrado che è minore del rendimento diretto.

insomma mancano po di informazioni nella tua domanda

infine grazie per apprezzare i contenuti di questo sito

#8 Sent by Giuseppe 07-03-2011

ok scusa mi spiego meglio
il mio sistema e' un motore dc(fissato) in cui e' incastonato un nucleo filettato(madrevite) che gira all'azionamento del motore
all'interno della madrevite inserisco una vite che deve traslare avanti e indietro per attuare un cambio(elettroattuato)
innanzitutto cosa cambia nelle formule?
inoltre secondo te con il sistema siffatto (a velocita elevate)la vite riesce a tralare ed avere una forza necessaria ad attuare il cambio oppure ruota insieme alla madrevite senza traslare oppure entrambe?
nel caso in cui la vite non riuscisse a traslare la devo fissare in qualche modo per evitare un movimento retrogrado hai suggerimenti?

#9 Sent by Francesco 12-03-2011

Ciao sono nello stesso problema di Giuseppe cioè invece di avere una chiocciola che trasla su una vite senza fine che ruota, ho una madrevita fissa che ruota solamente e la vite senza fine trasla. Volevo chiederti se le formule cambiano.

#10 Sent by Francesco 12-03-2011

Vorrei anche sapere se c'è qualche teorema di simmetria che mi permette di usare le formule del tuo sito,visto che il caso mostrato da te è perfettamente duale a quello che ho io.
Grazie

#11 Sent by PkLab 12-03-2011

Se ho capito bene vi riferite ad un sistema di questo tipo
it.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=getProduct&R=5101108#header

Dunque per valutare se le formule possono essere applicate è necessario almeno descrivere il carico da azionare.
Ad esempio la vite tira una molla? spinge una leva? va ad azionare una carrucola ? insomma per determinare il modello di un sistema (le formule) è necessario descrivere analiticamente e quindi trovare le equazioni di TUTTE le componenti del sistema.

Nel caso in cui la vite spinge (o tira) una massa posta a strisciare su un piano orizzontale e parallelo all'asse della vite, il modello qui presentato può essere utilizzato a patto di considerare il rendimento per il moto inverso.

Nel caso di una molla, scompare l'attrito ma la forza è proporzionale allo spostamento ovvero alla posizione della vite , nel caso della leva bisogna considerare bracci, ... bisogna modellizzare la forza resistente Fa e quindi applicare realizzare il bilancio delle forze.

Inoltre dato che la vite è libera agli estremi bisogna evitare che si fletta altrimenti si strozza nella madrevite. Direi che sicuramente la vite deve essere "corta".
Nel caso la vite sia "lunga" va verificata a carico di punta, oppure se è caricata lungo una direzione non parallela (ad esempio vite orizzontale che spinge un carico appeso alla vite) deve essere verificata a flessione. Infatti nel caso peggiore la vite diventa una una trave a sbalzo, dove l'incastro è fornito dalla madrevite. Quindi bisogna verificare che il momento torcente generato all'estremità dello sbalzo sia compatibile con la madrevite...

Per ultimo ad elevate velocità si verifica il grippaggio vite/madrevite

#12 Sent by Francesco 13-03-2011

Grazie mille per avermi risposto
Il mio è proprio un sistema simile a quello mostrato sul quel sito, non so ancora ceme è di preciso il carico ma dovrebbe essere assimilabile o ad una molla o ad una leva.
Grazie ancora

#13 Sent by Francesco 13-03-2011

Scusa se approfitto della tua disponibilità
Mi chiedevo se non ci fosse carico, nel senso che vorrei modellare il sistema indipendetemente dal tipo di carico che vado a mettere,la Fa la posso scrivere come la Ft(forza tangenziale) per la tag(b)
con b angolo di inclinazione dell'elica?

#14 Sent by PkLab 13-03-2011

La forza tangenziale di cui parli servirebbe per verificare la sollecitazione di taglio sull'elica vite/madrevite.

Non puoi fare un modello completo senza descrivere il carico perche' ... se fosse una molla il carico è variabile, se fosse una leva verticale il carico è costante, se la leva fosse orizzontale e deve sollevare un peso, il carico sarebbe soggetto alla gravità...

Potresti fare un modello astratto applicando all'estremità della vite un vettore di forza 3 dimensioni e un vettore momento torcente a 3 dimensioni.
Quando avrai definito con precisione l'applicazione devi fornire i valori per i due vettori 3D. A quel punto qualche componente vettoriale potrebbe essere 0 e scomparire dal modello, qualche altra componente potrebbe essere variabile in funzione di altri parametri e il modello si complica.

buon lavoro

PS: Se fai qualche modello diverso da quello presentato su questo sito sarei felice di pubblicarlo a tuo nome
Saluti

#15 Sent by Valentina 13-04-2011

Leggendo il materiale mi sorto un dubbio su un calcolo: come ricavare la velocità di traslazione di un attuatore alimentato da un motore elettrico conoscendo la massima velocità di rotazione richiesta per una superficie mobile e il braccio di leva?
Ringrazio e chiedo scusa per il disturbo.

#16 Sent by PkLab 13-04-2011

Scusa Valentina ma la tua domanda mi risulta incomprensibile.

#17 Sent by pietro 22-06-2011

qualcuno mi può aiutare?
Se applico ad una vite (es filetto metrico 28x1)una coppia abbastanza contenuta es 10 Nm in assenza di lubrificazione, materiali bronzo o ottone, come posso calcolare in modo semplice la forza assiale trasmessa per strisciamento a un piano di materiale plastico con coefficiente attrito abbastanza basso es 0,3?

Se cambia il diametro del filetto ma non il passo (es metrico 38x1)di quanto varia la forza assiale trasmessa?

Grazie

#18 Sent by PkLab 23-06-2011

La forza assiale trasmessa al piano corrisponde all'opposto della forza di attrito 'f' generata in seguito al movimento del corpo posto a strisciamento.
Ovvero -Fas, -Fak.

In alto trovi le formule relative
Fas = mu(statico) * N
Fak = mu(dinamico) * N + m * a

Oppure se conosci la coppia allo spunto e la coppia a regime, puoi ricavare Fa dalla formule per calcolare la coppia motrice

#19 Sent by Pietro 28-06-2011

Forse mi sono spiegato male o non capisco perchè non ho molta dimestichezza.
Non è una vite di un meccanismo tipo vite senza fine o simili, immaginate una specie di tappo a vite con passo molto fine che deve andare a comprimere con una certa forza assiale un componente sottostante in materiale plastico. La coppia che si applica a questa vite è quella di serraggio (con chiave dinamometrica, dunque dinamica e non di spunto.
Quale formula posso usare?
Cambiando il diametro del filetto (ma non il passo) varia anche la forza assiale trasmessa Se sì come faccio per calcolarla?
Grazie

#20 Sent by PkLab 28-06-2011

La forza assiale di cui parli è sempre una forza di reazione al movimento.

La via per calcolarla è sempre l'equilibrio di tutte le forze in gioco ovvero la II legge di newton.

Se il sistema è diverso da quello qui presentato è necessario schematizzare tutte le componenti, indicare i vettori di forza e farne il bilancio.

Ad esempio, se il tuo "tappo" deve sostenere un peso oppure deve attuare una controspinta per bilanciare una forza esterna di tipo elastica, viscosa ecc...

Per iniziare, visto che è nota la coppia di serraggio, puoi calcolare la forza di spinta partire dalla formula della coppia M.

E' necessario verificare il tipo di reazione che produce il piano sollecitato e devi verificare anche il moto inverso.

In ogni caso la forza della vite dipende dal passo e dal rendimento. Il rendimento varia leggermente variando il diametro, ma dipende soprattutto da fattori costruttivi della vite (Vedi sopra tabella Rendimenti tipici coppia-potenza)

Infine, il fatto che la chiave si chiami dinamometrica non ha relazioni con l'attrito dinamico e di spunto. L'attrito di spunto è la forza di reazione che si genera quanto un corpo inizia a muoversi, quello dinamico è la forza che si genera durante il movimento.

Anche se usi una chiave dinamometrica avrai sempre un istante iniziale con attrito statico seguito dalla fase di attrito dinamico.

#21 Sent by Pietro 28-06-2011

Immagina una cavità (cilindrica)in cui è alloggiato, con gioco diametrale,un cilindro cavo in materiale plastico e dunque leggermente cedevole a compressione.
Se con una ghiera filettata vado a comprimerlo, serrando la ghiera con una certa coppia prefissata, gli trasmetterò una forza assiale che lo deformerà leggermente e dunque si troverà in una condizione di equilibrio.
Ho parlato di coppia applicata in modo dinamico e non di spunto perchè in questo caso lo spunto non esiste (il filetto è libero e all'inizio del serraggio è senza carichi) e anche perchè la chiave dinamometrica si usa sempre "in movimento" arrestandoti quando senti lo scatto "in volata" altrimenti non leggeresti un valore corretto.
Al di là di queste precisazioni perchè forse non mi ero spiegato bene, come calcolo la forsa trasmessa? Mi puoi mostrare il calcolo che devo fare con i valori che ho scritto?
Grazie

#22 Sent by PkLab 29-06-2011

Il tuo mi sembra un problema di serraggio e precarico

Da una lettura ai seguenti link
CALCOLO FORZA DI SERRAGGIO BULLONI IN FUNZIONE DELLA COPPIA E VICEVERSA
(www.cadsas.it/utilities/Calcolo%20serraggio%20bulloni.xls)

Guida ai valori di Serraggio
(www.tecnogisrl.it/giuda_ai_valori_di_serraggio.html)

#23 Sent by giuseppe 12-11-2011

Ciao,
come cambiano i calcoli se il carico non fosse sopra la madrevita ma all'estrema destra?

Io penso che non avrei la forza N, ma avrei solo una forza diretta verso sinistra del valore di F*g dove dove F è il peso del carico..

#24 Sent by PkLab 13-11-2011

Per Giuseppe.

Scusa ma non capisco lo schema che hai in mente. Dove metti il carico rispetto alla madrevite. Quando parli di estrema destra:
1) pensi ad un sistema tipo pistone (la vite) che spinge/tira il carico ? In questo caso faccio notare che la vite non trasla perchè ancorata ai cuscinetti.
2) pensi ad un carico esterno alla vite che è tirato/spito dal movimento della madrevite ? In questo caso il carico movimentato si comporta come se fosse sulla madrevite overo la forza N è sempre passante per il baricentro del carico e ci sarà sempre una forza di attrito che si oppone al movimento

3) pensi ad un carico sollevato/abbassato tramite ad esempio una carrucola collegata alla madrevite. In questo caso la forza resistente non è piu' quella di attrito ma quella di sollevamento di un grave tramite carrucola. I calcoli restano uguali a patto di sostituire la formula della forza di attrito con quella della carrucola. In questo caso è particolarmente importante considerare il segno della forza e il moto retrogrado. Infatti anche se il motore fosse spento la forza di gravità agente sulla massa è sempre "attiva" e potrebbe essere tale da muovere la madrevite.

4) pensi ad una massa posta tra il cuscinetto destro e la madrevite. In questo caso la madrevite non è caricata ma quando raggiunge la massa posta a destra (o sinitra) trova una forza che si oppone al movimento pari alla forza elastica del materiale di cui è composto la massa. Ovvero è come se madrevite dovesse comprimere una molla.

#25 Sent by giuseppe 14-11-2011

ciao, forse l'immagine spiega meglio quello che vorrei fare:

img641.imageshack.us/img641/1118/immaginektm.jpg

#26 Sent by PkLab 14-11-2011

Per Giuseppe.
Ok direi che allora rientri nel caso 2) carico esterno alla vite che è tirato/spito dal movimento della madrevite.
La forza N è esattamente la forza che tu chiami F*g solo che non passa per la madrevite ma per il baricentro del carico.
Se il vettore di massa (il carico) è perpendicolare alla vite allora i calcoli non cambiano di una virgola, altrimenti devi scomporre il vettore nelle due direzioni perp/parall e avrai anche un momento torcente sulla vite/madrevite.

#27 Sent by Giuseppe 14-11-2011

Per eliminare il momento torcente ho messo una guida lineare dalla parte opposta.. La piastra è rettangolare di dimensioni a x b x c, Il vettore di massa F*g è diretto verso il basso, la forza sulla madrevite è la componente perpendicolare. Non è zero? come la calcolo? grazie

#28 Sent by PkLab 14-11-2011

Il punto non è la forza sulla madrevite ma la forza di attrito che deve vincere la madrevite mouovendosi.
Se il carico è sulla madrevite allora l'attrito viene generato dalla madrevite caricata che striscia.
Se il carico è esterno dalla madrevite allora l'attrito è generato dal carico che striscia, sulla guida lineare o sul piano di scorrimento, paralleli alla madrevite e orizzontali.
Ripeto i calcoli sono uguali. Sostituisci N con F*g che poi sono la stessa identica cosa.

#29 Sent by giuseppe 14-11-2011

ok grazie quindi devo tenere in considerazione solo la forza d'attrito e F*g?

#30 Sent by mosquito56 14-12-2011

molto interessante e utile
grazie

#31 Sent by Igino Pelonzi 15-12-2011

Buongiorno, nel calcolo "Potenza di azionamento della vite P [W]" mi sembra che ci sia un errore : non è 6000 ma 60000.
Saluti
Igino

#32 Sent by alessandro 23-04-2013

mi sembra che relazione tra potenza e forza applicata si sbagliata,manca un fattore mille.
...mi sembra
comunque è un\\\'ottimo aiuto,grazie mille...appunto mille

#33 Sent by Alessandro 10-06-2013

Buona sera. Ringrazio per la spiegazione. Vorrei porre questo problema: poniamo di avere il medesimo sistema ma in verticale...Ovvero il motore posto in alto e la massa, la cui rotazione è bloccata, viene fatta salire e scendere dal moto rotatorio dell\\\'albero. Le forze in gioco sono ora quelle a livello dei denti dell\\\'accoppiamento vite chiocciola giusto? Ma come scomporre la forza peso da sollevare lungo tutta la filettatura?
E inoltre come accoppiare l\\\'albero motore all\\\'albero rotante?

Grazie in anticipo.

#34 Sent by Nicholas 27-06-2014

Ciao ragazzi, scusate la domanda, sono uno studente in erba: nel caso di vite trapezoidale a due principi con filetto romboidale (?) come varia la formula del rendimento nel moto diretto?

#35 Sent by Walter 02-06-2016

Ho una domanda: Se la mia vite è lunga 5 metri e , diametro nominale 30, ancorata alle estremità con chiocciole in bronzo, qual'è il numero massimo di giri senza avere vibrazioni della "asta vite"? Come faccio a calcolarlo?

#36 Sent by PkLab 02-06-2016

@Walter con vite da 30x5000mm vanno verificati prima altri fattori quali la flessione ed il carico di punta. Calcoli che vanno oltre scopo di questa pagina.

Leave your comment:

Note:
  • Your email email will not be visible or used in any way, and is not required
  • Please keep comments relevant
  • Any content deemed inappropriate or offensive may be edited and/or deleted
  • HTML code is not allowed. Please use BBCode to format your text
    [b]bold[/b], [u]underline[/u], [i]italic[/i], [code]code[/code]
The coding examples presented here are for illustration purposes only. The author takes no responsibility for end-user use
This work is property of Pk Lab. You can use it for free but you must retain author's copyright.