Fondamenti di meccanica teorica e applicata 3/ed - Cap.7 - Azioni mutue tra elementi di macchine

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CAPITOLO Azioni mutue tra elementi di macchine

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7.1 Introduzione Nel comportamento statico e dinamico di ogni macchina assumono grande importanza le azioni mutue scambiate tra i diversi elementi che la compongono e quelle scambiate tra la macchina stessa (o parti di essa) e l’ambiente circostante. La presente trattazione limita il campo di indagine alla modellazione delle fondamentali azioni mutue di natura meccanica, includendo, tra le stesse, le azioni fluidodinamiche. La presenza di moto relativo (e in particolare di velocità relativa nel punto/area di contatto) tra i diversi elementi della macchina e tra gli stessi e il fluido al contorno, ha un ruolo fondamentale nella genesi e conseguente modellazione delle azioni mutue scambiate. Nel comportamento dinamico delle macchine hanno quindi una notevole rilevanza: • le azioni di contatto scambiate tra solidi e gli effetti che ne derivano, come l’usura delle superfici; • le azioni scambiate nell’interazione fra solidi e fluidi.

7.2  Il contatto tra solidi I due principali fenomeni legati al contatto tra solidi sono l’attrito e l’usura. Il primo si manifesta come resistenza o impedimento al movimento relativo tra le parti a contatto, e costituisce uno svantaggio quando causa perdita di potenza tra i componenti che devono essere mantenuti in movimento relativo (attrito nei supporti, nelle tenute, nei vincoli in generale con presenza di rotolamento e/o strisciamento), in altri casi diventa un fattore essenziale al funzionamento delle macchine (aderenza nel caso del contatto ruota-rotaia e pneumatico-strada, organi quali i freni e le frizioni, giunzioni forzate e bullonate). L’usura si manifesta invece come una perdita progressiva di materiale dalla superficie di un corpo, come risultato del moto relativo rispetto a un altro corpo. L’usura può essere un fattore utile (per esempio nel caso di lavorazioni

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