In passato avevo creato dei modelli statici per verificare nei calcoli FEA quale delle due condizioni fosse piu' rigida.
Spero che
BTiziano possa dare un riscontro grazie alle sue numerose costruzioni collaudate nel mondo reale, ma chiedo anche a
Walgri il suo parere da ingegnere visto che le strutture le mastica per colazione...io mi limito ad inzupparle nell'orzo a giorni alterni
I risultati, nelle simulazioni, erano difficili da interpretare perche' si verificano due condizioni molto diverse.
Ecco cosa ho rilevato:
- le spalle si comportano come mensole incastrate sull'estremita' alta, mentre in quella bassa non e' corretto usare l'incastro per modellare la sua rigidezza: occorre stimare una cerniera con rigidezza nota. Questo vale in entrambe i casi (carrelli laterali o planari).
- con i
carrelli laterali la cerniera del modello ha una rigidezza pari alla modulo torsionale del carrello (i costruttori seri lo dichiarano in rapporto all'impronta delle sfere sulla guida), quindi la discriminante e' la dimensione del carrello scelto
- con i
carrelli planari la cerniera e' data dalla rigidezza dell'accoppiamento di testa tra la spalla e la piastra orizzontale. Questa si calcola in base allo spessore della piastra e alla forza di serraggio delle viti (mi pare che Kon stia usando viti M8 su 20mm di spessore).
Pero' nella soluzione usata da Kon si aggiunge un altro elemento da calcolare, e sono le lingue di accoppiamento che attraversano tutta la sezione della spalla, e queste sono un rinforzo molto efficace contro il momento torcente, anche perche' di solito lui le crea con una discreta precisione sono praticamente prive di giochi nello spessore.
In sostanza considerate queste variabili ho notato che la rigidezza, a parita' di ponte sulla parte superiore, era funzione di spessore delle piastre e rigidezza dei pattini.
In entrambe le condizioni era possibile avere la medesima condizione di rigidezza semplicemente giocando sulle viti di fissaggio tra le piastre, sulla rigidezza torsionale dei pattini e sull'altezza della Z.
Un parametro assolutamente fondamentale che ho notato e' proprio la corsa in Z, e quindi l'altezza libera di inflessione delle spalle.
E qui BTiziano spero possa confermare.
Superata una data quota "q" sull'altezza delle spalle succede un fenomeno molto difficile da intuire:
- i
pattini laterali risultano piu' rigidi, e producono anche meno vibrazioni, quando subiscono spinte allineate all'asse lungo (quindi quando il ponte avanza o retrocede)
- i
pattini planari con le spalle incastrate risultavano invece piu' rigidi nei confronti degli sforzi ortogonali all'asse lungo (quindi quando il mandrino si muove lungo il ponte).
Questo risultato a livello teorico lo posso anche confermare con dei calcoli manuali perche' nelle due condizioni descritte gli sforzi si trovano in opposizione con il massimo momento di inerzia dei profilati su cui sono montate le guide.
I pattini laterali si accoppiano a profili o piastre verticali (che infatti oppongono la massima rigidezza alle torsioni e spinte create nell'avanzamento del ponte) mentre i pattini planari poggiando su profili disposti di piatto, e scaricando immediatamente le spinte laterali sul piastrone basso, fanno lavorare entrambe i profili su cui poggiano le guide nel verso del loro momento di inerzia piu' elevato.
In seguito a questi risultati ho concluso che, a livello teorico, la condizione migliore sarebbe far poggiare le guide su dei profili disposti a 45°, puo' far sorridere ma tutte le simulazioni portavano a questo risultato, per qualsiasi altezza in Z.
Vale sempre la pena approfondire visto che sono dettagli su cui basiamo il 90% delle cnc costruite nel forum
