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Funi di canapa

Archivio Direttiva Macchine e Mezzi di Trasporto in genere.
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Mark 2

In una fune che imbraca "a doppio cesto",  il carico sollevabile dovrebbe essere i(a parità di diametro della fune) inversamente proporzionale all'angolo che formano i due cesti.
Ho trovato una tabella in un testo qualificato che invece dà (ad es per fune di diam 12 mm) :

- con angolo 60°       340 Kg
- con angolo 90°       190 Kg
- con angolo 120°     265 Kg    cioè il carico sollevabile cresce di nuovo anzichè        
                                            scendere ancora

E' un errore o è cosi?
Grazie
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Marzio
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Dato il carico C e il semiangolo al vertice dell'imbraco pari ad alfa la tensione sulla fune è pari a:

T=D/cos(alfa)

dove D=C/2

Se alfa aumenta (compreso tra 0° è 90°) il suo coseno diminuisce e il T complessivo incrementa.

Ciao

Marzio
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Nofer
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perbaccolina, Marzio!
Ho visto poche formule chiare ed essenziali come quella che hai riportato, e che ovviamente NON conoscevo; perchè non è di adesso che a scuola non ti spiegano mai le cose in maniera semplice, soprattutto ti calano dall'alto la loro conoscenza delle formule, ma mai che ti dicano a che possono servire. Tutto imparato dopo, io!
E sono particolarmente contenta di aver, finalmente, trovato un'applicazione quotidiana anche alla trigonometria, che mi è sempre sembrata una cosa da calcoli complicatissimi e virtualmente superflui. Quasi la stessa luce cerebrale che mi illuminò quando scoprii che i logaritmi non erano un gioco malefico finalizzato all'insufficienza in pagella, ma che mi servivano per vedere quanto rumore c'era in tutto se aumentavo il numero di radio accese (e poi, di macchinari...)
Perchè, non ho avuto un'insegnante (l'apostrofo l'ho messo perchè la mia era femminuccia...) come te? Pensa, che mi son messa a fare una quantità di calcoletti con excel, e mi son divertita tantissimo.
Adesso, non è che con la stessa chiarezza e semplicità mi diresti come si calcola la tensione? Nel senso quale è la massima tensione applicabile ad una fune. Immagino (ricordo? no, immagino!) che ci siano dei coefficienti legati al materiale, e qualcosa di base per i vari spessori. E non mi chiedere di iscrivermi a ingegneria, perchè non ci penso nemmeno!
Non voglio altro che rendermi conto a occhio se regge o non regge il "panaro" con le bottiglie, adesso che ho finalmente scoperto perchè la mia prozia diceva che quelli migliori sono ad un solo manico, ma con corda messa a cappio largo: l'angolo tende a zero e il peso dimezza!!!
Nofer

P.S. dicesi panaro quel cesto di paglia intrecciata con uno o due manici, ai quali si lega una corda lunga circa 2 metri più dell'altezza del balcone/finestra sino al piano terra, nel quale ci si fa mettere la spesa ordinata gridando dal medesimo balcone/finestra le proprie desiderata. Poi si aspetta che il negoziante prepari il pacchetto, si "cala il panaro", il negoziante vi pone quanto ordinato, e si tira su! Ecologicamente ineccepibile: niente consumo di carburanti, né di elettricità, niente costi vivi (centesimini nell'ascensore), e spesa fino in casa uguale!
N.B. è richiesto accesso al fronte strada; per abitazioni con esposizione interna si può fruire delle finestre delle scale, oppure chiedere alla dirimpettaia. Pratica sconsigliabile oltre il 4° piano, per oscillazione del panaro, e nelle zone residenziali eleganti, per inviperimento dei vicini. Pratica inattuabile con sistemi di grande distribuzione.
Nofer
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Ognuno di noi, da solo, non vale nulla.
Onesto

Volevo avere da Marzio se gli e' possibile delle deluciadazioni in merito a quanto da lui postato in risposta al quesito di Mark 2.
Premetto che ho dei vaghi ricordi di scomposizione delle forze per cui potrei dire una cavolata (o anche piu' d'una).

Ora sulla formula di Marzio non ci piove.
Quello che ancora non mi torna e' pero' la tabellina di mark2.
Come detto da Marzio all'aumentare dell'angolo di semiapertura dell'imbraco aumenta la tensione sulla fune.
E questo andrebbe bene per i primi due semiangoli di 30° e 45° dove il carico diminuisce in funzione della maggiore apertura per poter mantenere, presumo, costante la tensione sulla fune.
Non e' così invece per il semiangolo di 60° dove il carico aumenta (ed era forse questo il dubbio sollevato da mark sul possibile errore)
Appurato che il terzo valore e' sballato allora mi sono preso la briga di controllare gli altri due.

Presumo che questa tabella sia nata fornendo i carici ammessi a parita' di tensione su un tale tipo di fune (a proposito di tensioni di funi e catene Nofer sovviene in aiuto sempre il mitico 547:
Coefficienti di sicurezza per funi e catene
Art. 179
Le funi e le catene degli impianti e degli apparecchi di sollevamento e di trazione, salvo quanto previsto al riguardo dai regolamenti speciali, devono avere, in rapporto alla portata e allo sforzo massimo ammissibile, un coefficiente di sicurezza di almeno 6 per le funi metalliche, 10 per le funi composte di fibre e 5 per le catene)

Allora ho fatto una semplice verifica per vedere se i primi due valori danno luogo alla stessa tensione e i risultati sono:

1) T=(340:2)/cos 30°      T= 170/(sqrt(3):2)=196,3 kg

2) T=(190:2)/cos 45°      T= 95/(sqrt(2):2)=134,35 kg

La tensione risulta diversa per i due casi!!
Mi sto allora chiedendo perche'?
Mi sa che anche uno dei due carichi ammessi per i primi due semingoli di apertura e' sbagliato ... o sono io che sono sbagliato?

Aiutatemi a venir fuori da questa situazione di incipiente rimbambimento!  :smt005

Salutoni a tutti

Onesto  :smt006
Ospite

In realtà il calcolo della tensione massima cui una fune può essere assoggettabile è connesso alla resistenza strutturale dei filamenti che la compongono. Il problema è però un pò più complesso nel senso che la resistenza della singola fune (mai di canapa, mi raccomando) è si funzione della somma delle resistenze di ogni filamento d'acciaio che la compone diminuita di un coefficiente che tiene conto di effetti locali che non si possono prevedere con la normale scienza delle costruzioni legati a flessioni, attrito tra i singoli filamenti, ecc.

E' per questo che si ricorre a prove distuttive come quella normata dalla UNI 3171:1985.

Di norma cavi ad alte prestazioni possiedono una struttura eutottoidica ( :smt003 ) estremamente affinata, ottenuta grazie ad una tempra isotermica in bagno di sali, che garantisce carichi di rottura molto elevati compresi tra 1700 e 2200 N/mmq con un allungamento percentuale a rottura compreso tra il 2.5 ed il 5% (considera che un comune acciaio da costruzioni possiede resistenze comprese tra 360 e 510 m/mmq).

I coefficienti a cui faceva riferimeno Onesto sono relativi al rapporto tra la tensione massima ammissibile di progetto ed la tensione di rottura della fune.

La direttiva macchine stabilisce, per esempio, tale coefficiente non minore di 5 (all. I, par. 4.1.2.4, DPR 459/96). Altri esempio sono i cavi portanti delle funivie che possiedono coefficiente di sicurezza non minore di 3.5, le seggiovie stanno a 5 e gli ascensori sono di norma calcolati su un carico che è 12 volte inferiore al carico di rottura.

Nota quindi la sezione del cavo A, e la tensione ammissibile t espressa in N/mmq, si risale rapidamente alla sua massima tensione grazie alla seguente equazione:

T = A x t

Attenzione però: un parametro assolutamente da non trascurare nei cavi posti in trazione è la verifica periodica e la manutenzione (sono soggetti a sollecitazioni cicliche e non possiedono limite di fatica). La prima legge del buon funologo è dunque: IL CAVO SI ROMPE. SE NON E' OGGI, E' DOMANI O TRA 15 ANNI, MA SI ROMPE.
Ecco perchè è importante la verifica periodica trimestrale stabilita dal DPR 547/55; meglio se tale verifica è realizzata in conformità alla norma UNI ISO 4309:1984.

Forse sono stato un pò meno semplice di prima, ma ogni tanto mi piace dar sfoggio  :smt044 di alcuni approfondimenti personali che di norma non interessano a nessuno :smt015

Ciao

Marzio
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Marzio
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...ancora una volta non loggato...

ciao

Marzio
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Mi permetto di suggerire a Marzio che se vuol sempre scrivere da 'loggato' (ovvero da registrato) deve spuntare, quando fa il login, appena sotto la finestrella dove inserisce la password, il check 'Login automatico ad ogni visita'.
Così ogni qualvolta accedera' al Forum non dovra' loggarsi e nel caso volesse rispondere lo fara' in automatico da 'loggato'.

Approfitto dell'occasione per ringraziare Marzio in merito ai suoi 'stellari' interventi nella ns. community.

Un cordialissimo saluto.

Mod  :smt039
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Nofer
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Onesto ha scritto: a proposito di tensioni di funi e catene Nofer sovviene in aiuto sempre il mitico 547:
Coefficienti di sicurezza per funi e catene
Art. 179
Le funi e le catene degli impianti e degli apparecchi di sollevamento e di trazione, salvo quanto previsto al riguardo dai regolamenti speciali, devono avere, in rapporto alla portata e allo sforzo massimo ammissibile, un coefficiente di sicurezza di almeno 6 per le funi metalliche, 10 per le funi composte di fibre e 5 per le catene)
e questo l'ho letto (non ho detto capito ho detto letto), ma io volevo sapere, per esempio, come si calcola la tensione di una fune di fibre con spessore di (numero a casaccio) 38 mm: è qui che proprio... Un buco terrificante, credo di aver avuto la varicella quando l'hanno detto...
Onesto ha scritto: Allora ho fatto una semplice verifica per vedere se i primi due valori danno luogo alla stessa tensione e i risultati sono:
1) T=(340:2)/cos 30°      T= 170/(sqrt(3):2)=196,3 kg
2) T=(190:2)/cos 45°      T= 95/(sqrt(2):2)=134,35 kg
La tensione risulta diversa per i due casi!!
Ohhh, anche dalla mia tabellina in excel di prova, fatta per la felicità di aver scoperto la ragion d'essere della trigonometria, mi sono trovata gli stessi numeri, anzi a dire il vero anche io non mi ci sono trovata con i pesi: ma mica sono ingegnere, io, e non mi son data pena più di tanto.
Però, adesso, visto che mi sono sviluppata la formulina inversa (ossia, dato il limite di tensione della corda prima che si spezzi, fin quanto la posso tirare, che è anche una tattica di vita se ci pensate) mi farebbe comodo sapere come si calcola in linea teorica la tensione massima. Poi, ho capito che ci devo applicare il coefficiente di sicurezza, ma la base di calcolo come la trovo? C'è un metodo o ci si fida dei produttori e di quello che dichiarano?
Ecco, anche io inizio a vivere le crisi da calcoli... e dire che non ne sapevo nulla, prima, e campavo uguale! Uno schifo uguale, ma uguale.
Nofer
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Marzio
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>e questo l'ho letto (non ho detto capito ho detto letto), ma io volevo sapere, per esempio, come si calcola la tensione di una fune di fibre con spessore di (numero a casaccio) 38 mm: è qui che proprio... Un buco terrificante, credo di aver avuto la varicella quando l'hanno detto...


Di norma i costruttori delle funi dichiarano la resistenza delle stesse (in Newton) in funzione del diametro della fune stessa. Esistono infatti una svariata tipologia di funi data dalla disposizione dei fili, per esempio:
1) spiroidali
2) a trefoli
3) ercole (si proprio quello... :smt003 )
4) gherlini
6) a trefoli intrecciati
7) ...

Per ogni configurazione corrispondono modi di sollecitazione del filo differenti; è per questo che è difficile partire dalla resistenza del filo per ricavare il valore complessivo della fune.

Questo vale a maggior ragione per gli imbrachi; il fabbricante degli stessi fornisce per la tipologia di utilizzo i limiti di carico.


>Allora ho fatto una semplice verifica per vedere se i primi due valori danno luogo alla stessa tensione e i risultati sono:
1) T=(340:2)/cos 30°      T= 170/(sqrt(3):2)=196,3 kg
2) T=(190:2)/cos 45°      T= 95/(sqrt(2):2)=134,35 kg
La tensione risulta diversa per i due casi!!

In effetti anche per me i dati di partenza forniti da mark2 non sono coerenti.

>Però, adesso, visto che mi sono sviluppata la formulina inversa (ossia, dato il limite di tensione della corda prima che si spezzi, fin quanto la posso tirare, che è anche una tattica di vita se ci pensate) mi farebbe comodo sapere come si calcola in linea teorica la tensione massima. Poi, ho capito che ci devo applicare il coefficiente di sicurezza, ma la base di calcolo come la trovo? C'è un metodo o ci si fida dei produttori e di quello che dichiarano?

Il valore di calcolo lo fornisce il fabbricante; per esempio se una fune di 12 mm sopporta una tensione massima di 78.3 kN a rottura (il dato lo fornisce il costruttore), dividi questo valore per il coefficiente di sicurezza e determini la tensione massima di esercizio. Fatto questo con la formulina magica, in funzione dell'angolo al vertice, ottieni il massimo carico con il quale puoi sollecitare la fune stessa. In genere, però, tutti 'sti passaggi li salti dato il valore finale, in funzione del tipo di utilizzo e dell'angolo al vertice, è fornito in modo tabellare da costruttore.

... spero di non aver fatto addormentare  :smt015  nessuno...  :smt003 , dopo questa faticaccia mi riposo un pochino  :smt033

ciao

Marzio
"Ogni soluzione genera nuovi problemi" (Corollario 7, Legge di Murphy)
Onesto

Super mitico Marzio!
Esaustivo, tecnicamente ineccepibile e chiarissimo.

Ora non resta che aspettare Mark2 che ci spieghi se ha visto male o se le cose stanno proprio come ha scritto (sigh!)

Un salutone cordiale e tutti i forumiani (non tradite mai le attese ... siete unici!)

Onesto  :smt023
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