Macchinari per le lavorazioni plastiche

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Macchinari per le lavorazioni plastiche

4. Disegni di lamiere

4.1 Introduzione
Le lamiere sono molto utilizzate nella costruzione di prodotti industriali ed in particolare nelle costruzioni aeronautiche.
Il disegno di una parte ottenuta da una lamiera  non deve essere finalizzato alla sua reale rappresentazione 3-D ma deve tener conto delle esigenze di produzione e/o di assemblaggio. Infatti, per l'addetto alla produzione è importante conoscere lo spessore della lamiera, la lunghezza e larghezza  che deve essere tagliata, dove e come dovrà effettuare le piegature ed i fori e altre informazioni che possano permettere di realizzare le parti in modo corretto, come una " bill of material "  (nota di materiale), le "manufacturing notes" e altre simili informazioni  che completano il disegno di produzione.
Una particolarità dell'industria aerospaziale, che influisce anche sui disegni di produzione delle parti in lamiera,  e che pochi velivoli sono completamente standard, perché spesso il cliente chiede versioni speciali; viceversa, nell'industria automobilistica generalmente si costruisce una linea standard di veicoli.
Il settore di produzione ha bisogno di conoscere tutto sulle parti così da poter progettare e costruire le sagome , cassaforma  blocchi , stampi (dies) e altri speciali attrezzi, che saranno utili per costruire elevate quantità di parti  in modo accurato e nel più breve tempo possibile.
Nell'industria aerospaziale si lavora molto con attrezzature come  le maschere ( jigs),  i fissaggi (fixtures), le sagome (templates) e altri tipi di attrezzi sia nella fabbricazione sia nell'assemblaggio delle parti, tutto ciò permette di raggiungere rapporti di produzione elevati e alta qualità del prodotto.
Spesso il disegno di produzione ( production drawing) è piuttosto carente nella descrizione geometrica ma  nello stesso tempo è qualcosa di più di una semplice rappresentazione geometrica della parte che esso rappresenta.
Le parti di lamiera piane normalmente richiedono solo una vista. Una semplice nota di disegno o una “material callout” indicano lo spessore del materiale e tutto ciò che è necessario sulla terza dimensione della parte.
Quando le parti in lamiera  sono piegate allora due e/o tre viste possono essere necessarie per rappresentarle in modo dettagliato.

4.2 Lavorazioni meccaniche su lamiere metalliche. 

La capacità di resistenza delle lamiere è ottenuta mediante alcune lavorazioni meccaniche o l’inserimenti di nervature, solchi, ecc. che ne aumentano il loro momento d'inerzia. 
Le lavorazioni meccaniche che si eseguono sulle lamiere possono essere classificate in : tranciatura,  imbutitura , stampaggio e piegatura.
La tranciatura ( cutting) è un processo di taglio che si estende lungo una linea chiusa che si ottiene con utensili denominati punzone e matrice ( o stampo).
La forma più semplice di punzone è quella circolare, in tal caso sotto l'azione del punzone  si ha il distacco di un disco di lamiera. Se il fine del processo di tranciatura è quello di produrre il disco di lamiera, tale operazione di taglio viene spesso indicata come punzonatura ( blanking). Mentre con la tranciatura il prodotto finale  è la lamiera forata ed il disco di lamiera è lo scarto (sfrido) . 
Le dimensioni del punzone e della matrice devono essere tali da presentare un accoppiamento con gioco, il cui valore medio dipende dal materiale e dallo spessore della lamiera. Ad esempio per una lamiera di alluminio di spessore 3 mm il gioco deve essere compreso tra il 2% e il 4% del valore del diametro nominale.
In generale si preferisce indicare con lavorazione di taglio ( shearing) quando il processo di taglio avviene lungo linee rette utilizzando come utensile la cesoia.
Le operazioni di taglio e/o tranciatura sono le prime lavorazioni che precedono le successive operazioni di piegatura e imbutitura.

L’imbutitura ( cup) è dovuta all’effetto del moto relativo tra un punzone ed una parte fissa detta matrice e può avvenire per stiramento o per scorrimento.
Si ha un’imbutitura per stiramento quando la lamiera viene tenuta bloccata lungo il perimetro e contemporaneamente la sua parte centrale viene spinta dal punzone, determinando così anche una riduzione dello spessore. Si ha, invece, l’imbutitura per scorrimento, che è la lavorazione più diffusa, quando la lamiera non è bloccata lungo il perimetro. Pertanto, man mano che il punzone avanza la lamiera viene trascinata dal punzone nella zona centrale evitando così l’assottigliamento dello spessore della lamiera.
A seconda della forma geometrica dell’oggetto ottenuto, le imbutiture possono classificarsi in: di rivoluzione e non; passanti e non; a flange e a gradini ; convesse e concave, a profondità costante e variabile.
L’imbutitura è passante quando il punzone attraversa da parte a parte la matrice uscendo dal lato opposto insieme al pezzo.
I pezzi imbutiti non passanti si caratterizzano a seconda della forma e grandezza della flangia, che ha un diametro esterno maggiore di quello del punzone.

Lo stampaggio ( pressing, punching) è molto simile all'imbutitura, anche in questa lavorazione gli utensili sono costituiti da una parte fissa detta matrice o stampo e una mobile detta punzone. Quando la dimensione del prodotto finale nella direzione ortogonale al piano della lamiera è elevato la lavorazione viene indicata come imbutitura.
Generalmente con lo stampaggio  la lamiera viene portata mediante deformazione plastica  ad una forma non sviluppabile. Lo stampaggio comporta che la forma finale della lamiera presenta quasi sempre uno spessore variabile, ciò è dovuto al fatto che in certe zone la lamiera ha subito elevati stiramenti, mentre in altre zone si sono avuti degli incrementi di spessore dovuti a fenomeno di accumulo della massa di lamiera.
Nello stampaggio è molto importante l'azione dell'attrito tra la superficie della lamiera e quella degli stampi, perché durante la deformazione la lamiera è costretta a scorrere sulla superficie degli stampi.. Lo stampaggio può avvenire sia caldo che a freddo, in quest'ultimo caso si ha una modifica della resistenza alla deformazione della lamiera dovuto all'incrudimento del metallo. 

La piegatura ( bend) di una lamiera si ottiene applicando un momento flettente tale da deformare in modo permanente la lamiera. Le superfici di una lamiera piegata hanno la proprietà geometrica di essere rigate e quindi possono essere sviluppabili cioè riconducibili ad una forma giacente su una  lamiera piana.
La flessione determina degli allungamenti sugli strati sottoposti a tensione ed un accorciamento su quelli sottoposti a compressione.
Una particolare piegatura è la calandratura ( calendering), che consiste nel piegare in modo continuo e con raggio quasi costante una lamiera, ciò avviene facendo passare la lamiera tra tre rulli disposti ai vertici di un triangolo equilatero.
Le principali grandezze geometriche di una lamiera  piegata sono: i raggi di piegatura interno ed esterno, l'angolo di piegatura, lo spessore della lamiera, la lunghezza della linea media, le lunghezze dei tratti terminali che non vengono sottoposti a flessione e la larghezza della lamiera.
La lunghezza della linea media della lamiera piegata non coincide con quella della linea media della lamiera piana e di ciò si deve tenere conto quando si deve calcolare lo sviluppo piano di una lamiera piegata. Altri effetti che devono essere considerati sono il ritorno elastico , che influenza l'angolo di piegatura e la riduzione dello spessore della lamiera lungo la parte piegata.
Per analizzare la relazione tra sollecitazione a flessione ,spessore della lamiera e raggio di piegatura consideriamo la piegatura di una lamiera nel campo elastico.

Se Mf, s e l sono rispettivamente il momento flettente agente su una sezione generica, lo spessore e la larghezza della lamiera , la sollecitazione in un punto distante y dalla linea media è dato da


dove I è il momento d'inerzia rispetto all'asse neutro. Generalmente, una lamiera presenta una sezione rettangolare per cui momento d'inerzia uguale a

Se indichiamo con  W=I/(s/2)  il modulo di resistenza, che è dato dal rapporto tra il momento d'inerzia e la massima distanza y della fibra più sollecitata, si ha che la massima sollecitazione è data da


Sotto l'azione del momento flettente la linea media della lamiere s'incurva  secondo un arco di circonferenze il cui angolo è dato da


ed essendo l=r a  , si può ottenere il raggio di curvatura della linea media


La precedente equazione permette di determinare il raggio minimo di piegatura quando la sollecitazione raggiunge il limite elastico. Ad esempio per una lega di alluminio che abbia se=300 N/mm2 e E=150.000 N/mm2 e per s=2 mm si ottiene rmim=500.

Per avere raggi di piegatura inferiori occorre superare il limite elastico, in tal caso la lamiera si deforma plasticamente, per cui quando la sollecitazione a flessione è terminata  la lamiera risulterà piegata.

 

4.3 Sviluppo delle lamiere piegate

Durante la piegatura plastica le fibre delle lamiere subiscono delle variazioni di lunghezza dovute a deformazioni sia intorno all'asse di piegatura sia in direzione trasversali, perché la lamiera ha una larghezza finita. Per effetto di tali deformazioni elasto-plastiche si ha che le dimensioni della lamiera piegata non coincidono con quelle della lamiera piana.

Poiché il disegno di parti in lamiera piegata di un velivolo si basa sul loro sviluppo, occorre determinare con precisione la lunghezza della lamiera sviluppata che dipenderà dallo spessore, dall'angolo e raggio di piegatura della lamiera.

 Esistono delle tabelle riportate in alcuni manuali di progettazione aeronautica che indicano in funzione del materiale e dello spessore della lamiera i valori dei raggi minimo di piegatura. E' importante che i raggi di piegatura non siano inferiori a tali valori minimi, perché valori inferiori a tali valori possono determinare delle cricche inaccettabili sulla superficie della lamiera. I valori dei raggi di piegatura incidono sulla  parte di superficie piana della lamiera, che è quella utile ai fini dei collegamenti mediante rivetti. Pertanto se si vuole avere una maggiore riduzione di peso della parte è possibile assumere raggi di piegatura con valori inferiori ai valori minimi, ma ciò implica un controllo della parte che potrà essere accettata solo se non presenta cricche.

Nella Tab. 1 sono riportati i valori dei raggi minimi di piegatura ( inch) per una lega a base di nichel.

 

Spessori
(inch)

Inconel 625

Inconel 718

Haynes Stellite
25

A286

0.010

0.030

0.030

0.030

0.030

0.025

0.030

0.030

0.030

0.030

0.050

0.060

0.120

0.060

0.060

0.080

0.090

0.190

0.090

0.090

0.112

0.120

0.250

0.120

0.120

0.160

0.160

0.340

0.160

0.160

0.250

0.250

0.500

0.250

0.250

Tab.1 Raggi minimi di piegatura per lamiere in lega a base di nichel

 

Esistono diversi metodi per calcolare la lunghezza della lamiera sviluppata, il più semplice è quello che si basa sulla linea media della lamiera. ed è dato da

 

                                                 L= La+Lb+C

dove La, Lb e C=(rm+s/2)a sono,  rispettivamente, le lunghezze dei due tratti piani e la lunghezza della linea media del tratto piegato (rm è il raggio di piegatura interno e a  l’angolo di piegatura espresso in radianti).

Una formula più precisa, che tiene conto delle deformazioni plastiche per cui lo spessore degli strati sottoposti a compressione risulta più piccolo di quelli sollecitati a trazione, è la seguente


dove m è un coefficiente di correzione minore di 1, per cui la fibra che non subisce variazione di lunghezza è compresa tra la linea media e l’intradosso. Il coefficiente m  si può ottenere da grafici o tabelle in funzione del rapporto rmed/s e dell'angolo di piegatura, dove rmed=rm+s/2 è il raggio di curvatura della linea media. Nella Tab. 2 sono riportati alcuni valori di m per differenti rapporti rmed/s  e angoli di piegatura.

 

 

a=30°

a=90°

a=150°

rmed/s=1

0.66

0.76

0.86

rmed/s=2

0.80

0.87

0.94

rmed/s=3

0.88

0.94

0.97

     Tab. 2 : Valori del coefficiente di correzione m per lamiere piegate

 

Una formula empirica molto semplice, ma più precisa di quella che si basa sulla linea media, venne proposta da  Makelt ed è la seguente

dove y è la distanza tra intradosso e la fibra che conserva la lunghezza dopo la piegatura.
Per valori di a=90°  Buaerfeind propose la seguente formula

                                                        L= La+Lb-V+2xSB


dove V=1.48s+0.43r
Fig. 1 : Grandezze geometriche di una lamiera piegata

Nel settore aerospaziale  è molto diffuso un metodo di calcolo della lunghezza di una lamiera piegata, che permette di disegnare anche le linee di piegatura interna ed esterna, che sono le linee ottenute dall'intersezione tra le superfici piane interne ( intradosso) ed esterne (extradosso) della lamiera piegata. Queste linee sono indicate dalle lettere IML ( Inner Mold Line) ed OML (Outer Mold Line); spesso la IML viene indicata come FBL ( Form Bloch Line) che rappresenta l’intersezione delle superfici interne facendo riferimento all’attrezzo di piegatura.
Se indichiamo con SB (Set Back) la distanza tra l’inizio della linea di curvatura e la linea OML, esso sarà dato da
SB=(s+rm)tga/2

 mentre la lunghezza dell’arco della lamiera piegato è detto BA (Bend Allowance) ed è posto uguale a
BA=(0.0174 r+0.0087 s)a

dove l’angolo di piegatura a è espresso in gradi.
Dai due precedenti valori si ottiene la quantità X=2SB-BA che viene utilizzata per il calcolo della  lunghezza della lamiera sviluppata, che risulta essere uguale a

                                              L= L1+L2-X

Dove L1=La+SB e L2=Lb+SB sono le larghezze delle flange. Tale formula coincide con la semplice formula dello sviluppo della linea media.

4.4  Tipi di flange


Una semplice  e piccola parte di lamiera piegata spesso è indicata come fermaglio (clip) o graffa. Come molti termini usati per indicare parti di un velivolo, la parola "clip" è equivalente a congegno  o  pezzo di lamiere generico ed ha la funzione di collegare più parti mediante rivettatura.
Come ogni pezzo di lamiera piegata, anche questa parte è prima tagliata in forma piana  nelle dimensioni assegnate e poi piegata nella giusta angolazione.
La piegatura può essere effettuata con : una pressa piegatrice  a mano o a motore, un punzone e stampo ( die) o un'idropressa.
Se solo poche parti devono essere prodotte, una piegatrice manuale sarà utilizzata.
Con una piegatrice manuale un lato della parte viene fissato mentre l'altra parte viene piegata dall'operatore manualmente.
L'angolo di piegatura dipende dal materiale e dallo spessore, un eccessivo angolo di piegatura  è sconsigliato perché può produrre delle crepe dovuto all'eccessivo stiramento. Pertanto se si vogliono ottenere angoli di piegature elevati  è necessario lavorare a caldo la lamiera  così da aver un materiale più malleabile e far seguire, successivamente, un trattamento termico dopo la formatura.
In una lamiera piegata si indicano come linee di curvatura ( bend lines) le linee che segnano l'inizio e la fine della superficie esterna curvata; queste linee sono anche l'insieme dei punti di tangenza tra la superficie esterna di lamiera piana e la parte di superficie piegata. In Fig. 4.3 sono mostrate le linee di curvatura.



Se estendiamo le parti piane dell'extradosso,  queste si intersecano lungo una linea, che dovrebbe essere lo spigolo  della parte se  non fosse stata raccordata.
Questa linea è chiamata linea di formatura esterna (mold line) o linee di piegatura  esterna ( hell line). In Fig. 4.4 è mostrata tale tipo di linea.
La linea centrale di piegatura di una lamiera è l'asse del cilindro immaginario attorno a cui essa viene piegata. Il raggio di piegatura di una lamiera è misurato da questo linea centrale e la sua superficie interna.
In Fig. 4.5 sono riportate due viste di una lamiera piegata su cui sono stati evidenziati il raggio e la linea centrale di piegatura.
La larghezza di flangia è sempre misurata dalla  linea di formatura esterna allo spigolo della lamiera.

Quando la flangia è piegata a 90 ° rispetto alla lamiera piana, l'altezza e la larghezza della flangia sono uguali. Se la piegatura  è diversa da 90°, l'altezza della flangia è misurata a 90°   mentre la larghezza è sempre misurata parallelamente alla flangia; pertanto se indichiamo con L e H la larghezza e l'altezza della flangia si  ha H=L sina .


La lunghezza della flangia è la distanza tra le estremità della flangia, che è parallela alle linee di piegatura o alla linea centrale di piegatura.
L'angolo di piegatura è sempre l'angolo con cui la lamiera piana è stata piegata. In molte lamiere metalliche  l'angolo di piegatura normale è di 90°.

4.5 Gole di scarico delle flange

Spesso accade che occorre piegare una flangia lungo due lati concorrenti della lamiera. In queste condizioni le linee di piegatura si intersecano per cui una parte di lamiera
dovrebbe essere piegate in due direzioni nello stesso  tempo. Ciò richiede sollecitazioni  elevate e particolari attrezzi. Inoltre, si possono avere formature ed incrinature anomale e fessurazioni delle lamiere.
Un modo semplice per effettuare la precedente piegatura è di eseguire delle gole di scarico che consistono nel tagliare la parte di lamiera dove le linee di piegature si intersecano.
In tal modo sarà possibile piegare ciascun lato della lamiera senza che ci sia interferenza tra i lati quando questi vengono piegati ( Fig. 4.7).

I metodi più diffusi  per effettuare le gole di scarico sono i seguenti:

  • si esegue un foro il cui centro coincide col punto di intersezione delle due linee di piegatura, avente un diametro di circa quattro volte lo spessore della lamiera. Si taglia la parte di angolo della lamiera con due tagli perpendicolari ai rispettivi bordi e fino al foro. In Fig. 4.8 è mostrata la lamiera dopo aver eseguito il precedente taglio.

 

  • Se tutta la lunghezza di flangia non è necessaria, si può tagliare l'angolo della lamiera  eseguendo tagli rettilinei e un taglio lungo un quarto di circonferenza avente centro coincidente col punto di intersezione delle due linee di piegatura. In Fig. 4.9 è mostrata la lamiera dopo aver eseguito il taglio.
  • Analogamente al metodo precedente, quando tutta la lunghezza della flangia non è necessaria, si esegue un solo taglio rettilineo in modo tale che il punto di intersezione tra le due linee di piegatura appartenga alla parte asportata. Tale metodo è molto utilizzato quando i bordi concorrenti della lamiera formano un angolo anche diverso da 90°.  In Fig. 4.10 sono mostrati due esempi di lamiera i cui i bordi concorrenti formano, rispettivamente, un angolo retto ed un angolo acuto.

 

 





Se due flange concorrenti devono essere piegate in senso opposto, il taglio per la piegatura di scarico anche se sembra più complicato, di fatto  non lo è, perché occorre sempre tagliare una parte di lamiera maggiore di quella individuata dalla due linee di piegatura.  Il secondo metodo precedentemente esposto può essere applicato anche nelle condizioni di piegatura opposta, utilizzando valori un po’ maggiori per l'angolo di raccordo.

4.6 Piegature secondo linee curve


Non sempre le flange sono rettilinee, qualche volta esse assumono forma curvilinea ed in particolare sono delle circonferenze. Quando le flange sono convesse ( piegatura esterna), c'è una quantità di materiale che dovrebbe essere eliminata perché il bordo esterno quando viene piegato subisce una contrazione. Viceversa, se la flangia è concava  il materiale viene sottoposto anche a trazione e quindi il bordo interno subisce un allungamento.


In Fig. 4.11 e 4.12 sono riportate , rispettivamente una flangia convessa e concava.

            Anche nelle flange concave e convesse vengono praticate delle gole di scarico per facilitare la piegatura.
Come esistono dei raggi minimi di piegatura, analogamente ogni tipo di flangia deve avere una larghezza minima che dipende dallo spessore della lamiera, dal raggio e metodo di piegatura, dal materiale e dal tipo di rivettatura. Ad esempio occorre rispettare le distanze minime che ci devono essere tra il centro del foro e le linee di curvatura e lo spigolo della flangia. Alcune norme prescrivono che la distanza minima  tra il centro e lo spigolo deve essere 1.5xD, altre ritengono che tale distanza  debba essere  2xD, dove D è il diametro del rivetto. Poiché il diametro della testa del rivetto è approssimativamente uguale a 2xD si ha che la distanza del foro dalla linea di curvatura deve essere almeno uguale a 2xD.
Pertanto se consideriamo  una lamiera piegata a 90° con raggio di piegatura R e con una sola fila di rivetti si ha che la larghezza minima della flangia deve essere di

Lm=s+R+3xD

Per tenere conto degli errori di lavorazione, il precedente valore minimo della lunghezza della flangia deve essere incrementato di circa 2 mm.
Esistono altre formule per la determinazione delle larghezze minima delle flange rivettate in cui oltre al valore del Set Back (SB) ci sono dei margini di tolleranza PT( Part Tolerance) =0.75, EMT (Edge Margin Tolernace)=1.25, i diametri del rivetto (d) e la distanza tra il centro del foro e lo spigolo della flangia EM ( Edge Margin), per cui di ha

                                                     Lm=ST+PT+EMT+d+EM

In letteratura è possibile trovare la seguente classificazione delle flange, che dipende da dove sono collocate:

Classe 1- Flange rivettate,  appartenenti a superficie aerodinamiche dell'ala e della
fusoliera. Queste flange devono presentare piccoli errori di lavorazione ed in 
particolare l'angolo di piegatura deve avere una tolleranza inferiore ad 1/2 di grado.
Classe II - Flange rivettate di altre strutture del velivolo, meno accurate della Classe I con una tolleranza dell'angolo di piegatura di più o meno 1/2 di grado.
Classe III - Flange non rivettate ma aventi la funzione di irrigidimento ( stiffener). Una tolleranza di 2 o più gradi dell'angolo di piegatura è accettata; in generale, se la flangia non urta con altri elementi strutturali  le sue tolleranze possono essere ampie.

Le flange  devono essere quotate sul disegno sviluppato, che deve contenere le seguenti informazioni:

  • lato di piegatura ( UP =alto, DW =basso)
  • Altezza della flangia
  • Raggio di piegatura
  • Angolo di piegatura

 

Ad esempio  una flangia di larghezza 20, piegata verso l'alto con un angolo di 90° e raggio di piegatura di 2.5 viene quotato così :    UP 20x2.5Rx90°

4.7 Inginocchiatura ( Joggle)

            Una particolare piegatura della lamiera è rappresentata dall'inginocchiatura, che consiste nell'effettuare una doppia piegatura, su una parte limitata della lamiera, tale che dopo le  due piegature la lamiera risulti parallela alla superficie iniziale. L'operazione di inginocchiatura è utile quando si devono collegare più lamiere che devono avere su un lato la condizione di complanarità.  In Fig. 4.13 è mostrata un esempio di inginocchiatura.
Anche le inginocchiature devono essere quotate, riportando sui disegni la digitura JOG seguita dalle quote dell'altezza (W) con la sua tolleranza e della larghezza (L).
L'altezza dell'inginocchiatura è uguale allo spessore della lamiera contigua, mentre la sua altezza è almeno tre volte lo spessore della lamiera. 


Esempio di designazione:  JOG 2.5±0.2x10

Sistemi di riferimento di un velivolo.

I sistemi di riferimento sono indispensabili per descrivere la geometria di una parte elementare ed in particolare la geometria di un prodotto ottenuto con l’assemblaggio di più parti.
In generale è preferibile utilizzare dei sistemi di riferimento locali per descrivere ogni singola parte, mentre per un prodotto assemblato si può utilizzare un sistema di riferimento globale in cui si posizioneranno i singoli riferimenti locali mediante opportune matrici di trasformazione geometriche che dipendono dalle posizioni e orientamenti delle parti rispetto al riferimento globale. Un altro metodo per posizionare le parti e di creare un modello di assemblaggio in cui ad una parte si associa un riferimento globale e le altre parti si posizioneranno in funzione dei  vincoli esistenti tra le parti ( parallelismo, coincidenza, contatto,ecc.). Questo ultimo metodo è molto utilizzato dai sistemi CAD e permette di poter effettuare un’analisi delle sequenze di assemblaggio.
Un velivolo è un assemblato costituito da migliaia di elementi, che a loro volta possono essere raggruppati in sotto-assemblati, pertanto nel disegnare un velivolo occorre introdurre una serie di sistemi riferimenti per ben individuare la posizione di un elemento all’interno del velivolo.
In generale, il sistema di riferimento globale o basico di un velivolo è un sistema cartesiano i cui piani principali sono caratterizzati da:

  •  piano di riferimento orizzontale xy, su tale piano l’asse x è dato dall’intersezione tra i piani orizzontale e di simmetria longitudinale. L’asse x rappresenta anche la proiezione dell’asse di simmetria longitudinale del velivolo ( center line) sul piano orizzontale. Il piano orizzontale è tangente alla superficie del velivolo nel punto più basso, in tal modo il valore dell’ordinata z è sempre positiva.
  • Piano di riferimento verticale (x,z), che coincide con piano di simmetria, avente l’asse z orientato verso l’alto.
  • Piano di riferimento trasversale ( y,z), perpendicolare ai precedenti e collocato in modo tale da essere tangente al velivolo nel punto più anteriore.

L’intersezione tra il piano trasversale e i piani di simmetria ed orizzontale  individuano, rispettivamente, gli assi z e y.
Rispetto  a tale sistema di riferimento basico  ogni  parte del velivolo ha valori positivi nelle coordinate x e z.

Linee di riferimento della fusoliera

Se si considerano le intersezione tra piani paralleli ai piani principali ed i piani principali si ottengono le seguenti linee di riferimento:

  • Linee di stazione ( Station Line= STA), ottenute dall’intersezione tra piani paralleli al piano trasversale con il piano di riferimento orizzontale. Queste linee sono individuate da un numero che rappresenta la loro distanza dal piano di riferimento trasversale e quindi non è altro che il valore della ordinata x.      Designazione : STA 1240.

Le Station line sono molto importanti per individuare parti o sezioni della fusoliera  e quasi sempre si adotta la convenzione di assegnare alla STA 2362 l’inizio della fusoliera.

  •  Linee d’acqua ( Water Line = WL), ottenute dall’intersezione tra piani paralleli al piano orizzontale con il piano di riferimento trasversale. Queste linee sono individuate da un numero che rappresenta la loro distanza dal piano di riferimento orizzontale e quindi non è altro che il valore dell’ordinata z. Designazione : WL 430.

Le Water Line sono importanti   anche nel disegno navale.

  • Linee di sezione ( Buttock Line = BL) , ottenute dall’intersezione tra piani paralleli al piano longitudinale ed il piano di riferimento orizzontale.

    
Designazione : BL 120

 

 

 

Per meglio individuare una parte del velivolo si utilizzano anche delle suddivisioni di comodo o la si collega a importanti elementi strutturali come le FRAME ( ordinate di forza o di forma, che sono elementi anulari) e gli STRINGER ( irrigidimenti longitudinali).

Fonte: https://www.docenti.unina.it/downloadPub.do?tipoFile=md&id=116394

Sito web da visitare: https://www.docenti.unina.it

Autore del testo: non indicato nel documento di origine

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