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Biella - manovella : esercizi risolti

Esercizio 1

Calcolare la coppia trasmessa da un un motore biella-manovella con le seguenti caratteristiche:
lunghezza della biella: L=90 mm
alesaggio: ϕ=65mm
velocità di rotazione: n=1500g/m
corsa: c=80 mm
pressione interna media del cilindro: p=6 bar
angolo di manovella θ=40° angolo del piede di biella φ=20°.

[Risp.:MT=73,3 Nm; MTmax=87,72 Nm]

Esercizio 2

Un motore ha lunghezza di biella è di 12 cm, alesaggio ϕ60mm e corsa 70mm e gira con velocità n=4000g/m.
Sapendo che la pressione media vale 10,5bar, che l'angolo di manovella θ=60° e che l'angolo di biella φ=28°; determina la potenza istantanea trasmessa.

[Risp.:P=49,2kW ]

Esercizio 3

Un motore ha le seguenti caratteristiche:
lunghezza della biella: L=150mm
alesaggio: ϕ=50 mm
velocità di rotazione: n=1800g/m
corsa: c=100 mm
pressione interna media del cilindro: p=6bar.
Calcola il momento motore e la potenza quando l'angolo di manovella θ=48° angolo del piede di biella φ=22°.

[Risp.MT=59,6 N ; P=11,24 kW ]

Esercizio 4

Dimensionare una biella in acciaio a sezione circolare per pompa a stantuffo in base ai seguenti dati
forza massima esercitata sullo stantuffo: F=24.000N
lunghezza del fusto di biella: L=60cm
velocità di rotazione: n=200g/m
pressione sullo stantuffo: p=8N/mm2

[Risp.d=43mm]

Esercizio 5

Verifica la stabilità della biella di un motore endotermico che gira ad una velocità n=2500g/m, ha un alesaggio ϕ=90mm, la pressione di scoppio è p=3,5MPa, il raggio di manovella è r=60mm. La biella ha una lunghezza L=260mm e una massa m=1,2kg, il materiale usato è 20 NiCrMo 2 UNI 7845 (R=1200N/mm2).


Esercizio 6

Eseguire il dimensionamento di massima del fusto di una biella veloce in acciaio
39 Ni Cr Mo 3 UNI 7845, usando i seguenti valori:

carico di rottura R=980Nmm2
velocità di rotazione n = 5 000 giri/min
alesaggio = ϕ70 mm
corsa del pistone c = 66 mm
lunghezza della biella : L = 108 mm
massa :m = 0,30 kg
pressione massima : pmax = 4 MPa
pressione in quadratura nella fase di espansione : p = 1,1 MPa

Esercizio 7

Eseguire il dimensionamento di massima del fusto di una biella veloce in acciaio legato con carico di rottura R=920Nmm2 usando i seguenti valori:

velocità di rotazione n = 5 500 giri/min
alesaggio = ϕ80 mm
corsa del pistone c = 80 mm
lunghezza della biella : L = 160 mm
pressione massima : pmax = 2,85 MPa
pressione in quadratura nella fase di espansione : p = 0,95 MPa

Esercizio 8

Progettare una manovella di estremità per il comando di una pompa di alimentazione, avente il diametro del cilindro di =ϕ200 mm, pressione interna p =60N/mm2, corsa c = 320 mm.
La manovella sarà costruita con acciaio Fe 420 UNI7070 e gira alla velocità n = 250g/m.