Se vuoi calcolare una molla a trazione, dovrai come prima cosa conoscere l’ambiente di lavoro, ovvero fattori come la temperatura, l’esposizione ad agenti corrosivi, il numero di cicli previsti e la frequenza, i quali determinano la scelta del materiale corretto. Vediamo come mai:
TEMPERATURA
In base alla temperatura a cui sono sottoposti, i materiali lavorano diversamente. Ad esempio, il filo EN 10270-1 va bene per una temperatura di lavoro compresa tra i -20 e +80 °C, l’INOX AISI 302 ha un range tra -200 e +250 °C, per temperature superiori occorrono superleghe di nichel quali Inconel o Nimonic.
ESPOSIZIONE AD AGENTI CORROSIVI
A contatto con agenti corrosivi quali acqua marina, acidi o metano le protezioni superficiali della molla non saranno più sufficienti: servirà un materiale in grado di resistere alla corrosività dell’ambiente.
NUMERI DI CICLI PREVISTI E FREQUENZA
Ci serve sapere se una molla deve reggere a milioni di cicli di lavoro, perché potrebbe avere bassa efficacia a fatica, anche nel caso in cui funzionasse bene in modo statico.
Anche in questo caso, esistono materiali più adatti di altri alle lunghe durate (EN 10270-2)..
Anche la frequenza è importante: fare 10 cicli al minuto è diverso da farne 10 al secondo o 10 all’ora. Per effettuare un’analisi di risonanza, dobbiamo infatti conoscere la frequenza.
Dopo aver scelto il materiale più idoneo, dovrai considerare lo spazio a disposizione per la molla, soprattutto il diametro massimo che può avere la molla senza subire interferenze di alcun tipo.
Punti di lavoro e corsa della molla a trazione
Non dimenticare i punti di lavoro: devi aver ben presente quali siano in modo da comprendere la corsa che deve effettuare la molla.
La lunghezza L1 a molla “scarica” (ossia montata e leggermente tirata) e la forza F1 che deve essere fornita a L1: la molla libera, infatti, sarà più corta di questa misura.
La lunghezza L2, molla al massimo carico, e la forza F2 che deve essere fornita a L2.
La molla sarà calcolata in modo che la lunghezza massima raggiungibile sia maggiore di L2, in questo modo la molla sarà ancora in campo elastico e non si avranno snervamenti.
La corsa S della molla sarà data da L2-L1.
In alternativa, possono essere indicate la sola L2, F2 e la costante elastica desiderata.
L2 deve essere la lunghezza di massima estensione che può raggiungere la molla, anche occasionalmente: se si esce dal campo elastico anche una sola volta, la molla non tornerà più alla lunghezza libera e sarà irrimediabilmente rovinata.
Lo spazio disponibile e i carichi delle molle a trazione
Attenzione: potrebbe non essere possibile rispettare tutte le quote fornite, perché spesso i carichi richiesti sono incompatibili con gli spazi disponibili. In questo caso si dovrà calcolare la molla che, rispettando gli spazi, fornisce il massimo carico e quella che, rispettando i carichi richiesti, avrà l’ingombro minore.
Come scegliere gli occhielli
Per la scelta degli occhielli ti consigliamo di farti guidare dall’economicità e dalla necessità: quando possibile si opterà per occhielli inglesi o tedeschi, i più economici da realizzare in produzione. Diversamente, in situazioni particolari, saranno proposte altre soluzioni.
Le molle a trazione di Mollificio Modenese
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