07-Singolarità

5/11/2018 07-Singolarità - slidepdf.com

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Contenuti:– Definizione di configurazione singolare– Configurazioni singolari del meccanismo biella-manovella

– eccan sm ogg e



Configurazioni singolari



Esempio: biella-manovella



Meccanismi di toggle

Sono detti di toggle i meccanismi che sfruttano le singolarità per ottenere un’amplificazione diforza o un bloccaggio del meccanismo.

Consideriamo ad esempio il meccanismo biella-manovella in figura (coordinata libera ϕ1

), alquale sia applicata una forza FA per contrastare la forza esterna FP. Le velocità dei punti diapplicazione delle forze (nella direzione di applicazione delle forze) si ottengono dalle relazioniseguenti (si faccia riferimento all’analisi di velocità sviluppata in precedenza):

FA

FP

A

O

P

1

1

1

11

1

cos

sinϕ

ϕ

ϕ ɺɺɺ

−

==

=

z A z

z

111cos ϕ ϕ ɺɺ z y A =

( )1

2

121

cos

sinϕ

ϕ

ϕ ϕ ɺɺ

−= z

xP



Eguagliando a zero la somma delle potenze e risolvendo per FP si ottiene

( )0

cos

sincos

1

2

121

11=

−+−=−−=⋅+⋅ ϕ

ϕ

ϕ ϕ ϕ ɺɺɺ

zF zF xF yF P APP A APP A A

vFvF

( ) AP F F 12

21

sin

coscos

ϕ ϕ

ϕ ϕ

−−=

Quando il punto A si trova allineato ad O e P, il denominatore tende a zero e FP→∞. Si è inquesto modo realizzata un’amplificazione di forza, grazie ai differenti rapporti di velocità dei punti

. ,

generando una forza di schiacciamento tramite rotazione di una manovella.



Esempio: toggle clamps

La massima forza di serraggio si ottiene quando ilquadrilatero è in configurazione singolare (figura 3). Perottenere un bloccaggio stabile, tale configurazione vienesuperata, raggiungendo una condizione di bloccaggio

irreversibile (figura 4). In questa configurazione, lo sbloccopuò avvenire solo manovrando la leva di comando (biella),mentre una forza applicata sulla vite di serraggio(manovella) mantiene il meccanismo in posizione di blocco.



Serie ad azione lineare :il meccanismo di bloccoè un biella-manovella

centrato, azionato dallamanovella.

Serie a tirante saldabile :

il meccanismo di blocco,in questo caso, è unadiade RRR.



Esempio: pressa a iniezione

Nell’esempio in figura, la chiusura dello stampo (3) di una pressa a iniezione per lostampaggio di materie plastiche avviene ad opera dell’attuatore idraulico (9), cheporta in singolarità il meccanismo (6). L’iniezione del materiale plastico avvienetramite una vite senza fine ad asse orizzontale, che comprime il granulato prelevatodalla tramoggia determinandone la fusione per effetto del calore di deformazione.



Esempio: A380 body landing gear (BLG)

Il body landing gear (BLG) dell’Airbus A380 èun meccanismo articolato piano il cui piano dimovimento è parallelo al piano longitudinale delvelivolo. Il movimento principale è realizzato

tramite l’attuatore di sollevamento (1), mentreun secondo attuatore (2) consente di regolarel’angolo dell’asse delle ruote (3).

5

Il bloccaggio del carrello in posizione estesa siottiene grazie ai drag braces (4), che costituisconouna diade RRR in singolarità. La coppia centrale

della diade è a sua volta bloccata dai lock links (5),mantenuti in posizione di blocco irreversibile graziea una coppia di molle (6). Un attuatore di sbloccoconsente di muovere i lock links dalla posizionesuddetta per avviare la retrazione del carrello.

12

3

4 6

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