Biella meccanica: tesina

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Che cos'è? Come si realizza? Con quali materiali e trattamenti termici? Tesina sulla Biella meccanica (6 pagine formato doc)

BIELLA MECCANICA: TESINA

Biella meccanica.

La biella è un'asta che unisce il bottone di manovella, cui è collegato mediante la sua estremità chiamata testa di biella, con un elemento traslante con cui è vincolata l'altra estremità detta occhio o piede di biella. Nelle macchine motrici la biella è l'organo che trasmette e trasforma il moto rettilineo alternativo del pistone in moto rotatorio della manovella e quindi dell'albero motore. Le forme più comuni delle bielle differiscono essenzialmente dalla sezione del fusto o stelo che unisce le due estremità (rettangolare, ellittica, a doppio T) e della forma della testa (aperta o chiusa).
La loro scelta dipende dall'impiego. In base all'impiego è possibile individuare, per le bielle, le applicazioni principali che di seguito vengono presentate con le relative considerazioni tecnologiche utili al disegnatore. Le bielle si possono dividere in lente e veloci.

Esercizio sul dimensionamento e verifica di una biella veloce


MECCANISMO BIELLA MANOVELLA

Bielle lente sono quelle operatrici in macchine lente funzionanti con velocità massime di circa 300 giri al minuto (compressori, locomotive, motrici alternative, motrici diesel). Quelle bielle, appunto perché funzionanti a basse velocità, si costruiscono pesanti, con forme e sezioni molto semplici e lavorazioni non molto precise. La progettazione di una biella lenta viene effettuata trascurando la sua forza d'inerzia e tenendo conto della sola sollecitazione di compressione quando il piede di biella è al punto morto superiore, posizione in cui lo sforzo trasmesso risulta massimo. Questa condizione di carico, in funzione della snellezza, può sollecitare la biella a carico di punta. La sezione del fusto è normalmente rettangolare (costante o crescente dal piede di biella alla testa), talvolta cilindrica o tubolare. Per l'occhio o piede si adotta sempre la forma chiusa, mentre la testa può essere chiusa o aperta con il cappello fissato al corpo mediante bulloni passanti o prigionieri.

Meccanismo biella-manovella: tesina di meccanica


BIELLA MECCANICA STRUTTURALE

Bielle veloci sono quelle operatrici con alto numero di giri (motori da trazione per veicoli industriali, motori d'auto, aerei). Per queste bielle occorre garantire la massima leggerezza congiunta alla necessaria rigidità, tenendo conto nella loro progettazione anche delle sollecitazioni dovute alle forze d'inerzia che sollecitano la biella durante il suo moto di rotazione e traslazione (colpo di frusta). La sezione adottata per il fusto è perciò sempre quella a doppio T, rinforzato in corrispondenza della testa, dove la biella si trova a dover sopportare ulteriori sollecitazioni a causa delle forze d'inerzia, massime quando essa forma con la manovella un angolo di 90°. All'interno dell'occhio (o piede) di biella è sempre montata con interferenza una boccola di bronzo o di materiale sinterizzato autolubrificante per migliorare l'articolazione con lo spinotto di collegamento dell'elemento traslante. Si realizzano così i seguenti obiettivi:
-         diminuzione dell'attrito;                                                                                                                                 
-         miglioramento della lubrificazione;
-         possibilità di sostituzione.
Un eventuale intaglio sul piede di biella, eseguito dopo il montaggio della boccola, consente un miglior accesso dell'olio di lubrificazione all'interno dell'accoppiamento con lo spinotto. La testa delle bielle veloci è di regola costruita in due parti con il cappello unito al corpo mediante bulloni a gambo calibrato.