Calcolo potenza spinta (kg) di una vite a ricircolo di sfere

[massimoxl]

Ciao a tutti. Devo acquistare una vite a ricircolo di sfere per farci degli esperimenti ma prima di comprarla ho bisogno di sapere come si calcola la forza massima di spinta che puo sopportare.
Vi allego una immagine della tabella in cui si possono vedere le misure.
Probabilmente le ultime 3 colonne (Kgf e kg) sono quelle che potrebbero esser d'aiuto per il calcolo, ma non ci capisco nulla.
La vite che mi occorre è la 1605 (16mm diametro vite, 5mm passo vite).
Qualcuno di voi potrebbe darmi una mano?
Grazie

[davidde]

Ciao,

non c'è bisogno di calcolare, sono già specificati. Ca rappresenta il carico dinamico assiale (ovvero quando la vite ruota) che puoi applicare alla chiocciola mentre Coa rappresenta il carico statico assiale (ovvero quando la vite è ferma) che puoi applicare alla chiocciola.

In questo datasheet della SKF (da pag. 8 a pag. 11) spiegano bene i concetti da comprendere per utilizzare la vite di manovra al fine di ridurne l'usura. Considera che questi componenti sono utilizzati per spostamenti di precisione quindi chi li produce si preoccupa di specificare i carichi di funzionamento che garantiscano precisione e ripetibilità dei movimenti. Altro aspetto importante da tenere bene in considerazione è quello che questi componenti nascono per sopportare carichi puramente assiali; se nella tua applicazione prevedi anche carichi che graverebbero radialmente sulla vite devi fare in modo che vengano scaricati altrove.

[massimoxl]

Ciao davidde,
mi occorre un'altra informazione: la vite a ricircolo dovra essere fissata su due supporti (FF12 - FK12).
La vite deve essere impiegata a sopportare carichi radiali, quindi vite in verticale e carichi posti sopra la vite.

Ciò che mi chiedo e: come faccio a capire il carico massimo applicabile nel supporto inferiore FK12?
Di seguito il link del suporto (ma ce ne sono tanti altri siti)

https://www.damencnc.com/en/fk12-fixed- ... lity/a1432

https://www.hiwin.com/pdf/hiwin-support-units.pdf

[davidde]

Ciao,

La vite deve essere impiegata a sopportare carichi radiali, quindi vite in verticale e carichi posti sopra la vite.

Non capisco bene, se hai la vite in verticale e il carico è "appoggiato" sopra alla chiocciola allora gli sforzi sono assiali (significa lungo l'asse della vite) non radiali, Giusto?

Ciò che mi chiedo e: come faccio a capire il carico massimo applicabile nel supporto inferiore FK12?

A pagina 4 del catalogo che hai postato c'è la tabella con il supporto FK12:

dove dice che il carico assiale massimo è di 2,1kN. Tieni presente che il supporto che hai scelto monta due cuscinetti obliqui che servono per sopportare carichi in entambe le direzioni mantenendo nullo il gioco sulla vite. Sostanzialmente è un supporto che si utilizza per spostamenti di precisione con carichi limitati.
Se dovessi avere bisogno di sopportare carichi più elevati ti converrebbe cercare un supporto che monti un cuscinetto reggispinta.

[massimoxl]

Non capisco bene, se hai la vite in verticale e il carico è "appoggiato" sopra alla chiocciola allora gli sforzi sono assiali (significa lungo l'asse della vite) non radiali, Giusto?

Si scusami.. mi son confuso.
la vite a ricircolo posta in verticale ed il carico poggiato sopra, quindi assiale

Se dovessi avere bisogno di sopportare carichi più elevati ti converrebbe cercare un supporto che monti un cuscinetto reggispinta.

Considera che sulla vite (attuatore) andrà un peso statico di circa 200 kg

Dammi le tue opinioni

[davidde]

Le mie opinioni sono un po' campate in aria perché non ho ben capito come vuoi fare la struttura ...

Comunque per quanto riguarda i carichi vite-madrevite direi che ci stai dentro. Essendo però la vite sottoposta ad una sollecitazione di compressione valuta il carico di punta, se è corta (200-300mm) non dovresti avere problemi ma se è più lunga potrebbe flettere. In questo caso forse ti converrebbe appendere il peso in modo che la sollecitazione lungo la vite sia di trazione.

Per il supporto sotto sei al limite, lavorare prossimi al carico massimo consentito non porta bene, normalmente un coefficiente di sicurezza di 2 o 3 volte è raccomandabile. Nel dubbio comunque accelera e rallenta dolcemente...

[massimoxl]

Ciao Davidde, ti do alcuni altri dati in modo che tu possa darmi una opinione ancora piu precisa.

Motore da 3000 giri/minuto
Vite ricircolo di sfere, diametro vite 16mm, passo vite 5mm
Lunghezza vite circa 500mm (lunghezza filetto)

Per cio che concerne il discorso della flessione, in capo alla vite ci sarà ovviamente una boccola o supporto a sfere per evitare che la vite possa flettere, come sono concepiti i cilindri lineari.

Domanda: ma come mai il carico DINAMICO è maggiore? Non dovrebbe essere il contrario?
Cioè, col carico che fa su e giu... il carico ammissibile è di 6.9 KN...
...mentre invece col carico statico il carico massimo è di 2.1 KN?

[davidde]

Ciao,

Per cio che concerne il discorso della flessione, in capo alla vite ci sarà ovviamente una boccola o supporto a sfere per evitare che la vite possa flettere, come sono concepiti i cilindri lineari.

ok, ma il fatto che sia supportata sopra e sotto non risolve il problema, se il carico applicato è elevato la vite fletterà ugualmente. Una vite come la tua ha un diametro di nocciolo di circa a 11mm quindi il suo rapporto lunghezza/diametro vale circa 45. Questo significa che è molto lunga rispetto alla sezione trasversale e non va bene perché invece che una sollecitazione di compressione deve sopportare un carico che la porterà a flettere (se sei interessato dai uno sguardo qui).

Domanda: ma come mai il carico DINAMICO è maggiore? Non dovrebbe essere il contrario?

Grosso modo perché quando il cuscinetto è fermo le sfere hanno il tempo di "piantarsi" nelle piste e anche di ovalizzarsi mentre quando il cuscinetto ruota questo fenomeno è attenuato dalla continua variazione dei punti di contatto sfere-pista. Comunque nel calcolo del carico dinamico si devono tenere in considerazione anche le inerzie che si generano nelle accelerazioni e decelerazioni; è per questo che ti consigliavo di farlo dolcemente.

ti do alcuni altri dati in modo che tu possa darmi una opinione ancora piu precisa.

Non per contestare ma da quanto ho capito mi sembra che sia tutto un po' esile per movimentare 200kg...

[massimoxl]

Ciao davidde,

andiamo per ordine:
praticamente sulla vite in verticale che sale e scende continuamente (carico dinamico), il supporto FK12 puo sopportare un peso MASSIMO di circa 690 kg?

[davidde]

Ciao,

no, non sopporta un peso massimo di 690kg ma sopporta una forza massima di 690kgf (kilogrammo forza),
i due concetti sono differenti. Di fatto il tuo carico da 200kg durante le accelerazioni (e decelerazioni) eserciterà una forza sulla vite maggiore del suo peso. Quanto maggiore dipende da quanto acceleri, la relazione che lega forza, massa e accelerazione è:



dove:

= forza
= massa
= accelerazione