Qs Mechanical Suite 26

Molle

E’ disponibile una comoda funzione per il disegno delle molle.

Per determinare il tipo di molla viene attivato un semplice riquadro di dialogo richiamabile tramite gli appositi comandi che verranno successivamente descritti. Le tipologie di molle disponibili sono: per Trazione, per Compressione chiusa, per Compressione aperta, per Compressione chiusa molata, per Compressione aperta molata, per Compressione Rastremata.

Come per tutte le altre librerie normalizzate è possibile creare una parte in modo da avere inserite automaticamente nella distinta dei materiali i pezzi utilizzati. Il codice della parte relativa alla molla può essere personalizzato a piacere nel caso in cui ne venisse editato il valore nell'apposito spazio.

Se non viene inserito il valore, il codice sarà creato in automatico. Attivando il pulsante Menu Codifica viene richiamato un dialogo che consente all'utente di selezionare una particolare molla tra tutte (e solo) quelle codificate.

Cosa fa

Mostra un riquadro di dialogo nel quale è possibile determinare il tipo di molla, la relativa vista ed i parametri necessari per l'inserimento dell'oggetto nel disegno. Vi è anche la possibilità di stabilire se la molla è da applicare a riposo o in posizione di lavoro (in questo caso si specifica se in trazione o compressione). Inoltre per tutte le molle, tranne per quella in trazione, è possibile eseguire il calcolo del dimensionamento.

A cosa serve

L'inserimento della molla nel disegno può essere effettuato digitando i vari parametri descrittivi sul momento o selezionando quelli precedentemente memorizzati (se esistenti) nella lista dedicata.

Come si usa

Il riquadro di dialogo richiamato dal comando Top_Molle è suddiviso in tre settori principali:

nel primo situato in alto a sinistra: agendo direttamente sulla figura, l'utente può modificare la tipologia della molla cliccando sulla parte sinistra oppure la relativa vista cliccando sulla parte destra. Le viste disponibili sono: Laterale, Sezione e Frontale.

La scelta della tipologia può essere effettuata anche selezionando il bottone Tipo Molla mediante il quale viene richiamata una ulteriore finestra di dialogo che mostra le possibili tipologie di molle disponibili:

Sotto questo pulsante è presente una linea di testo che mostra l'oggetto correntemente selezionato e la relativa vista.

Nella parte destra del dialogo principale vi è un riquadro che permette di impostare il materiale da associare all'eventuale creazione della parte. Nella parte centrale della finestra di dialogo principale è presente il riquadro che permette di inserire i parametri richiesti per effettuare il disegno di una molla: lunghezza libera, diametro del filo, diametro medio delle spire e numero di spire attive. L’ inserimento di tali parametri è riferito alla molla a riposo.

Una volta impostati i parametri, questi possono essere memorizzati attivando il bottone Aggiungi in libreria in modo che successivamente possano essere utilizzati direttamente dalla lista senza dover essere reinseriti nuovamente. Una volta confermata la molla da porre nel disegno compare un ulteriore dialogo che richiede se inserire la molla a riposo o in compressione (o in trazione per la molla a trazione).

A questo punto occorre unicamente inserire il punto di posa e l'angolo d’inserimento dell’oggetto. Nel caso si volesse eseguire il calcolo della molla, inserire i parametri nel dialogo principale e selezionare il pulsante Calcolo.

Così facendo, nel dialogo che compare a monitor è possibile modificare i parametri principali della molla (es. modulo elasticità, peso specifico ecc…), premendo sul pulsante OK viene chiesto di inserire il disegno della molla con relativa rappresentazione del calcolo.

Dimostrazione: Calcolo di una molla elicoidale a compressione per una valvola di scarico di sicurezza per acqua.

La valvola presa in considerazione nel disegno precedente è del genere di solito usato negli impianti di lavaggio auto con acqua ad alta pressione.

Il progetto prevede l'impiego di questa valvola in un impianto con pressione di esercizio di 200 bar, essa deve quindi rimanere chiusa a questa pressione ed intervenire solo se superata.

Stabilito il diametro di spinta Ds = 8mm procediamo a calcolare l'area di spinta As = (8/2*8/2)*3.14 = 50.26 mm Essendo P = 200 bar = 20 N/mm calcoliamo il carico corrispondente sulla molla in condizioni L1 (valvola chiusa): circa a L1 = 20*50.26=1005 N

In relazione al diametro Ds = 8mm, fissiamo la possibilità di apertura dell'otturatore valvola, con fine corsa meccanico, nel valore di a = ¼ Ds = 2mm; a questo punto, pur non conoscendo i singoli valori, sappiano che la differenza L1 - L2 = 2mm.

Fissiamo ora le seguenti condizioni per la nostra molla:

Il valore della sollecitazione massima a torsione Tau (in questo caso L2) deve essere inferiore a 1000 N/mm, in considerazione anche del materiale usato e delle condizioni di esercizio (in questo esempio si è considerato un materiacelo Modulo elast. Tang. G = 81500 N/mm).

Il valore di L2 deve essere da 1 a 2 millimetri superiore alla lunghezza della molla a pacco.

Procediamo quindi per tentativi anche basandoci sull'esperienza ed in relazione alle dimensioni già stabilite assegniamo i seguenti valori:

Differenza fra la lunghezza della molla e la lunghezza pacco.

Avendo noi impostato come vincoli la lunghezza minima e massima della molla rispetto alla lunghezza a pacco, vengono calcolate le forze nelle rispettive condizioni.

Come si può vedere nel dialog box precedente, il Tau, nella Condizione Max., supera il valore di 1000 N/mm e quindi la molla non è considerata accettabile.

Sempre per tentativi se proviamo ora a variare il numero di spire attive da 9 a 11 otteniamo:

Per riportare ora il valore del carico nella Condizione Min. ad un valore di circa 1005 N possiamo aumentare la lunghezza libera della molla.

Cambiamo quindi il valore di h (lunghezza della molla libera) innalzandolo fino a 61 mm.

Il programma ricalcola i valori come nel dialog box successivo:

Il Tau è sceso sotto 1000 N/mm e quindi la molla può essere considerata accettabile ed inserita nel disegno con il pulsante OK. Punto d'inserimento: (indicare un punto sul disegno)