MACCHINE AD INGRANAGGI ESTERNI Prof. Ing. Massimo Borghi

PRINCIPALI ARGOMENTI AFFRONTATI PORTATE ISTANTANEE IDEALI E CALCOLO DELLA CILINDRATA PER MACCHINE A SEMPLICE ED A DOPPIO CONTATTO PORTATE ISTANTANEE IDEALI E CALCOLO DELLA CILINDRATA PER MACCHINE A SEMPLICE ED A DOPPIO CONTATTO  DIMENSIONAMENTO DEGLI SCARICHI  SCELTA DELLA DENTATURA EQUILIBRAMENTO DELLE SPINTE ASSIALI EQUILIBRAMENTO DELLE SPINTE ASSIALI CRITERI DI PROGETTAZIONE DI MACCHINE AD INGRANAGGI ESTERNI CRITERI DI PROGETTAZIONE DI MACCHINE AD INGRANAGGI ESTERNI

Macchine volumetriche ad ingranaggi esterni coperchio posteriore ruota conduttrice ruota condotta semirasamenti coperchio anteriore corpo guarnizioni

Fiancate flottanti bilanciate idraulicamente BILANCIAMENTO ASSIALE: FIANCATE FLOTTANTI

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO AspirazioneMandata

ra 1 ra 2 r 1 lav r 2 lav ra 2 ra 1 r 1 lav r 2 lav

PORTATE ISTANTANEE IDEALI

SCELTA DELLA DENTATURA PARAMETRI PRINCIPALI Numero di denti z Modulo di riferimento m Angolo di pressione di riferimento  Diametro di testa d t Raggio di raccordo di testa utensile r r Diametro di fondo d f Correzione x

SCELTA DELLA DENTATURA DENTE TIPO A Parametri Dentatura Numero di denti z12 Modulo di riferimento m1mod Angolo di pressione di riferimento  20° Diametro di testa d t 14.49mod Diametro di fondo d f 9.49mod Correzione x0.039mod Raccordo di testa utensile r r Maxmod

SCELTA DELLA DENTATURA DENTE TIPO B Parametri Dentatura Numero di denti z12 Modulo di riferimento m1mod Angolo di pressione di riferimento  ° Diametro di testa d t mod Diametro di fondo d f 9.3mod Correzione x0.174mod Raccordo di testa utensile r r Maxmod

SCELTA DELLA DENTATURA CONFRONTO DENTE TIPO A DENTE TIPO B

SCELTA DELLA DENTATURA INFLUENZA DELL’ ANGOLO DI PRESSIONE DI RIFERIMENTO  = 21°  = 18°

SCELTA DELLA DENTATURA INFLUENZA DELLA CORREZIONE x = 0

SCELTA DELLA DENTATURA INFLUENZA DEL DIAMETRO DI FONDO d f = 9.3 mod d f = 9.6 mod

SCELTA DELLA DENTATURA INFLUENZA DEL RAGGIO DI RACCORDO DI TESTA DELL’UTENSILE r r = 0 r r = Max

DIMENSIONAMENTO DEGLI SCARICHI FORMULA Cave frontali C1C1 C2C2 t pbpb ’’

DIMENSIONAMENTO DEGLI SCARICHI FORMULA – GIOCO NULLO Cave frontali t P b /4 ’’

Scarichi antirumore: alcune forme geometriche

Il modello numerico – 2 Volumi - 2 Volumi isolati V 1 e V 2 e luce gioco sul fianco GF

Il modello numerico – 2 Volumi - 3 Luci gioco GV1M e GV2A

Il modello numerico – 2 Volumi - 4 Luci di efflusso laterali in mandata AMV1 e AMV2 UNIVERSITÁ DI MODENA E REGGIO EMILIA CASAPPA S.p.A. STUDIO DELLA ZONA DI INGRANAMENTO DI POMPE CASAPPA PL20

Il modello numerico – 2 Volumi - 4 Luci di efflusso laterali in mandata AMV1 e AMV2

Il modello numerico – 2 Volumi - 5 Luci di efflusso laterali in aspirazione AAV1 e AAV2

Il modello numerico – 2 Volumi - 5 Luci di efflusso laterali in aspirazione AAV1 e AAV2

Risultati e confronti - P ingr - 6 PL20 – Cilindrata 11.2 cm 3 /giro – 2 Volumi AM_V1 V1V1 V2V2 GV1M AA_V1AA_V2GV2A AM_V2 pmpm papa GF

Al variare della posizione degli scarichi, aventi geometria semplificata (rettangolare) PRINCIPALI RISULTATI OTTENUTI

Al variare della posizione degli scarichi, aventi geometria semplificata (rettangolare) PRINCIPALI RISULTATI OTTENUTI

Al variare del regime n=500 rpm, n=1500 rpm, n=3000 rpm

PRINCIPALI RISULTATI OTTENUTI b = 8,5 mmb = 23,5 mm 500 rpm – 200 bar

PRINCIPALI RISULTATI OTTENUTI b = 8,5 mmb = 23,5 mm 3000 rpm – 200 bar

Apertura del vano alla mandata Chiusura del vano all’aspirazione

JOURNAL BEARING REACTION

RESULTS - PRESSURE DISTRIBUTION COMPUTATIONAL RESULTS SUCSUP

RESULTS - PRESSURE DISTRIBUTION COMPUTATIONAL RESULTS SUCSUP

RESULTS - RUNNING IN PROCESS COMPUTATIONAL VS. EXPERIMENTAL RESULTS COMPARISON SUCSUP SUCSUP

RUNNING IN PROCESS INFLUENCE

LINEE DI CORRENTE

Gears meshing positions [º] W [n-d]X WAP [n-d]Y WAP [n-d] BEARING BLOCKS BALANCE – NUMERICAL RESULTS WIDENING THRUST MODULUS W AND APPLICATION POINT WAP (p SUP = 20 MPa; n = 1500 rpm; h F =10  m – 600 x 300 Rectangular grid).

BEARING BLOCKS BALANCE – NUMERICAL RESULTS WIDENING THRUST MODULUS W AND APPLICATION POINT WAP (p SUP = 20 MPa; n = 1500 rpm; h F =10  m – 600 x 300 Rectangular grid).

BEARING BLOCKS BALANCE – PRESSURE DISTRIBUTION PRESSURE DISTRIBUTION IN THE MESHING ZONE FOR DIFFERENT GEARS MESHING POSITIONS IN A PITCH Gears meshing position at the first contact point Gears meshing position 10º after first contact point Gears meshing position 25º after first contact point

Il modello numerico – h variabile Fluido Newtoniano e incomprimibile Forze di massa e d’inerzia trascurabili  = costante Moto laminare nel meato Ipotesi semplificative: Equazione di Reynolds: Equazione di Navier: Problema bidimensionale:

Il modello numerico – h variabile Se h = cost.  Equazione di Laplace: Se h  cost.  Equazione di Reynolds completa: Ipotesi di stazionarietà:

Risultati – Meato ad altezza variabile

Alta pressione Bassa pressione Guarnizione FIANCATE FLOTTANTI BILANCIATE IDRAULICAMENTE LATO BILANCIAMENTO