Calcolo dimensione dente cremagliere

[JamalWallas]

Ciao a tutti,
mi servirebbe il vostro aiuto per il calcolo della sezione del dente, numero di denti necessari e profilo ideale per il funzionamento del sistema illustrato qui di seguito:



Sostanzialmente ho un cilindro idraulico che spinge in una direzione, e devo cambiare il suo "verso di spinta". Per farlo ho pensato a due cremagliere con dente inclinato, ma ho bisogno di capire quale è il disegno ideale per questo sistema. Come decidere il numero di denti, la loro inclinazione e il relativo dimensionamento. Quanta forza dissipa il sistema ecc... Online trovo solo esempi di ruote-cremagliere che però non fanno al caso mio.
Qualcuno che sappia aiutarmi?

[!fazz]

Originariamente inviato da JamalWallas

Ciao a tutti,
mi servirebbe il vostro aiuto per il calcolo della sezione del dente, numero di denti necessari e profilo ideale per il funzionamento del sistema illustrato qui di seguito:



Sostanzialmente ho un cilindro idraulico che spinge in una direzione, e devo cambiare il suo "verso di spinta". Per farlo ho pensato a due cremagliere con dente inclinato, ma ho bisogno di capire quale è il disegno ideale per questo sistema. Come decidere il numero di denti, la loro inclinazione e il relativo dimensionamento. Quanta forza dissipa il sistema ecc... Online trovo solo esempi di ruote-cremagliere che però non fanno al caso mio.
Qualcuno che sappia aiutarmi?

scusa domanda banale ma non sono un meccanico, come puoi invertire la direzione di movimento di un asse senza una ruota tra le due cremagliere?

[hibone]

Originariamente inviato da JamalWallas

Ciao a tutti,
mi servirebbe il vostro aiuto per il calcolo della sezione del dente, numero di denti necessari e profilo ideale per il funzionamento del sistema illustrato qui di seguito:



Sostanzialmente ho un cilindro idraulico che spinge in una direzione, e devo cambiare il suo "verso di spinta". Per farlo ho pensato a due cremagliere con dente inclinato, ma ho bisogno di capire quale è il disegno ideale per questo sistema. Come decidere il numero di denti, la loro inclinazione e il relativo dimensionamento. Quanta forza dissipa il sistema ecc... Online trovo solo esempi di ruote-cremagliere che però non fanno al caso mio.
Qualcuno che sappia aiutarmi?

Quello che stai tentando di fare, imho, corrisponde ad andare da milano a roma passando per venezia, per di più sotto terra.

per intanto di che pistone stiamo parlando?
mono effetto o doppio effetto? nel secondo caso è sufficiente invertire i tubi idraulici.

in alternativa perchè non usare una più semplice leva opportunamente incernierata?

se poi puoi dare maggiori informazioni sul sistema di cui stai parlando, magari corredato di immagini, si potrebbe pensare a soluzioni alternative...

[Zappz]

Quello che vuoi fare non ha senso con le cremagliere...

Inviato dal mio Nexus 5 utilizzando Tapatalk

[JamalWallas]

Il principio è che userei è quello del "cuneo-piano inclinato", questo per intenderci:



Sarebbero i miei denti della cremagliera, inclinati di un tot di gradi a trasmettere il movimento da una direzione all'altra.

Avendo questi dati come esempio:



Voi come procedereste col calcolo? Per chi mi dice che non ha senso, voi come fareste? Mi serve una soluzione compatta e robusta per fare ciò, che impieghi meno componenti possibili per questioni di affidabilità.

[hibone]

Originariamente inviato da JamalWallas

Il principio è che userei è quello del "cuneo-piano inclinato"

Per cambiare il verso della spinta, nel caso specifico, è sufficiente una ulteriore coppia di cunei, simmetrica alla prima.

Se tracci il diagramma delle forze, vedi da te che, a seconda dell'angolo che utilizzi, cambia la corsa eseguita dalla cremagliera in direzione normale al pistone, e la percentuale di forza trasferita.

Parti da 45° e vedi che succede per 60° e 30°, tanto per farti un'idea.

Sarebbero i miei denti della cremagliera, inclinati di un tot di gradi a trasmettere il movimento da una direzione all'altra.

Realizzare un meccanismo di quel tipo basato su cremagliera è tutt'altro che banale, ed inutilmente complesso, imho. Il motivo è che per assicurare che ogni dente ingrani con l'altro senza fare casini, devi tenere bloccata la cremagliera nelle due direzioni normali al pistone, con sforzi non trascurabili.

Voi come procedereste col calcolo?

Mi spiace non poterti aiutare in questo, ho alcuni rudimenti pratici, non sono un ing meccanico.

Per chi mi dice che non ha senso, voi come fareste? Mi serve una soluzione compatta e robusta per fare ciò, che impieghi meno componenti possibili per questioni di affidabilità.

come è stato suggerito: metti un pignone tra due cremagliere.
http://www.youtube.com/watch?v=nSdjaM1dkKk

in alternativa puoi usare una leva (in quel caso ti servirà un supporto per evitare di danneggiare il pistone )

[aceto876]

Io direi che per corse così brevi l'ideale è una leva. Non richiede lavorazioni e trattamenti complessi.

[Zappz]

Originariamente inviato da JamalWallas

Voi come procedereste col calcolo? Per chi mi dice che non ha senso, voi come fareste? Mi serve una soluzione compatta e robusta per fare ciò, che impieghi meno componenti possibili per questioni di affidabilità.

Prima di fare dei calcoli e' meglio trovare una soluzione funzionale...

Quello che devi fare e' un esercizio teorico oppure un applicazione pratica? Se e' una cosa pratica devi fornire piu' dettagli su quello che vuoi fare e quali mezzi hai a disposizione.

[JamalWallas]

Dunque, per questioni strutturali non mi è fattibile inserire una ruota dentata.

Il sistema deve essere "annegato" in un blocco di acciaio cui posso praticare solo forature.

Per la cronaca il sistema lo sto già usando con successo, però ci si è arrivati per tentativi: stavo cercando quindi di creare un modello che mi potesse aiutare in futuro.

[hibone]

Originariamente inviato da JamalWallas

Dunque, per questioni strutturali non mi è fattibile inserire una ruota dentata.

Il sistema deve essere "annegato" in un blocco di acciaio cui posso praticare solo forature.

Per la cronaca il sistema lo sto già usando con successo, però ci si è arrivati per tentativi: stavo cercando quindi di creare un modello che mi potesse aiutare in futuro.

Come detto non sono un meccanico, però credo di poter dire che la soluzione che intendi utilizzare sia abbastanza inusuale. Questo solo per dire che probabilmente non esistono software che prevedano un sistema meccanico di quel tipo già modellato nel loro database.

Probabilmente ti servirà qualcosa tipo proe, catia o altra piattaforma di calcolo per modellare il sistema. Probabilmente ti conviene chiedere in un forum specializzato su cad e modellazione 3D.


Imho comunque il fatto di poter realizzare soltanto fori, non è necessariamente una limitazione all'uso delle "ruote dentate".

Potresti usare un asse, tra le due cremagliere, per trasmettere il moto, ricavando le dentature necessarie alle due estremità dell'asse.

EDIT: esplicito meglio.

Con 3 fori disposti ad H sulle due gambe avresti le 2 cremagliere, e sulla traversa un asse con un pignone ricavato su ciascuna estremità.

[JamalWallas]

Come dicevo, il sistema è già in uso, possiedo 3D e 2D. Inizialmente si era partiti con molti denti di piccole dimensioni, che poi si sono rotti: si è passati a un numero inferiore di denti ma di sezione maggiore e materiali diversi. Ora sembra funzionare bene. Però capite che è tutto fatto "ad occhio" e intuito, senza una base matematica/fisica alle spalle.
Ad ogni modo, grazie a tutti per le risposte.

[rudolf83]

Ciao se vuoi nel pomeriggio posso postarti come si adimensiona una ruota dentata comunque puoi utilizzare o il manuale del perito meccanico o dell' ingegnere meccanico editi tutti e due da zanichelli . Questi due manuali sono dei "bignami" e contengono tutte le formule e brevi descrizioni per metterle in pratica

Provare con uno snodo cardanico?
Inviato dal mio GT-I9100 con Tapatalk 2

[Zappz]

Riesci a fare una foto del sistema per capirlo meglio?

Cmq il fatto che i denti si siano rotti e' un brutto segno... vuol dire che tu non stai trasmettendo tutta la spinta, ma che buona parte della spinta si scarica sui denti.

[JamalWallas]

Infatti, il sospetto è che a lavorare fossero i primi denti della cremagliera, e non tutti. Altro fattore importante sono i giochi/tolleranze di accoppiamento... Non ultimi i materiali. Ora con meno denti e di sezione maggiore, il sistema ha già fatto centinaia di migliaia di cicli... Quindi funziona come idea.
Domani cerco di postare qualche immagine.

[JamalWallas]

Ho trovato a commercio quello che cercavo.