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L'analisi dello stato di sforzo in condizioni statiche consiste nel confrontare lo sforzo massimo ammissibile dal materiale con cui è realizzato il telaio e lo sforzo massimo risultante dall'analisi FEM.
Il materiale impiegato, secondo le specifiche tecniche forniteci, è un acciaio da costruzione generale, un FE370, le cui caratteristiche sono le seguenti:
Rm = 370 MPa
Rs = 225 MPa
Il coefficiente di sicurezza η, essendo un materiale duttile, è pari a 1,5. Lo sforzo ammissibile è dato dalla formula:
σamm = Rs / η
Nel nostro caso risulta essere uguale a 150 MPa.
Lo sforzo massimo che risulta dall'analisi FEM va valutato tramite il calcolatore. Il fondoscala che indica il software Catia è pari a 900 MPa, ma quel valore spropositato, che si registra in una zona molto ristretta, è dovuto ad un problema di mesh. Trascurando quindi questa piccola zona, lo sforzo massimo raggiunto è pari a 364 MPa.
| σmax ≤ σamm | 364 MPa ≤ 150 MPa | NO !!! |
La struttura non è verificata.
Dal momento che la verifica strutturale dà esito negativo, procediamo con un dimensionamento, stabilendo un materiale idoneo per sostenere questo sforzo.
| σamm = 368 MPa | → | Rsn ≥ 368 x η = 552 MPa |
| ↓ | ||
| Rm ≅ 900 MPa |
Per sostenere uno sforzo di 368 MPa è necessario quindi un acciaio con Rsn pari ad almeno 552 MPa. Proporremmo un acciaio C60, le cui caratteristiche sono le seguenti:
| Rsn = 580 MPa | → | Rm = 900 MPa |
Il costruttore prevede che la deformazione massima non sia superiore allo 0.2 % dell'altezza massima della macchina. La rivettatrice CAP166 ha un'altezza massima di 1970 mm, pertanto la deformazione massima possibile è di 3,94 mm. La deformazione massima che abbiamo ottenuto con la schematizzazione che abbiamo fatto è pari a 5,42 mm, sulla base inferiore della torretta. Bisogna però considerare che su quella superficie poggia il cilindro, ben serrato, il quale contribuisce sicuramente a ridurre sensibilmente le deformazioni; inoltre, lo sforzo verrà presumibilmente scaricato su una superficie più ampia di quella da noi ipotizzata, grazie ad un'attrezzatura aggiuntiva a noi non fornita. Le restanti parti del telaio hanno deformazioni che rientrano abbondantemente nelle tolleranze di progetto.
