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Titolo: Coefficiente d'attrito ruota-rotaia e rivestimenti della ruota

Salve a tutti. Ipotizziamo di avere un carrello motorizzato, con ruote in 
acciaio C40 temprato, che scorre su binari in C40 trafilato. Tale carrello 
ha 4 ruote motrici e non riesce a trasportare il proprio carico senza 
slittare. Purtroppo c'è stata una incongruenza tra i dati di progetto del 
carico e i dati reali e ormai il carrello è fatto.
Ovviamente la prima soluzione è stata zavorrarlo, ma per ottenere il 
raggiungimento dell'obbiettivo si dovrebbe salire troppo con questa zavorra. 
Quindi prima dell'ultimo disperato tentativo, volevamo seguire altre strade.
Pensando a rifare le ruote, ed in particolare farle con una striscia di 
Vulkollan vulcanizzato, non riusciamo però a valutare quanto si potrebbe 
migliorare (o peggiorare!!).
Infatti dovrebbe innanzitutto essere aumentata la superficie di contatto, 
per ragioni di resistenza al peso del Vulkollan, e questo porterebbe 
verosimilmente ad un aumento del coefficiente d'attrito, anche se in maniera 
forse minima, perché come sappiamo in teoria il coefficiente non dipende 
dall'estensione delle superfici di contatto, nel caso ideale.
Però a parte questo... quant'è il coefficiente d'attrito statico tra 
Vulkollan e acciaio??? Molto probabilmente è addirittura minore di quello 
tra acciaio-acciao, anche se si parla di ruota e binario che sono piuttosto 
lisci e duri, e a volte con sporcizia che si insinua e riduce l'aderenza 
(quindi un coefficiente di attrito radente basso). Il materiale in questione 
ha uno shore di circa 95. Non so se qualcuno di voi ha dei numeri precisi... 
noi abbiamo trovato solo tabelle vaghe, oppure riguardanti il Teflon, che 
però ovviamente scivola via come l'olio, ma è anche una cosa un po' 
diversa...
L'attrito volvente invece?? Per questo genere di ruote, sapete quale valore 
si può considerare? In che termini incide sullo slittamento a pieno carico? 
In teoria un aumento dell'attrito volvente dovrebbe andare a favore di una 
riduzione del rischio di slittamento, ma quanto?
Altri suggerimenti? Ripartire la coppia su più ruote motrici, sdoppiando 
ogni gruppo ruota in due (totale 8 ruote motrici poi); come la vedete? (al 
di là del fatto che sarebbe fonte di ben più numerose imprecazioni...)
Ciao
Sculler 

Se la rotaia è orizzontale non riesco a vedere come un malinteso di progetto 
possa provocare uno slittamento: se ci sono 4 ruote motrici verificherei 
piuttosto se è corretta la ripartizione di carico fra le ruote, e la 
ripartizione di coppia fra le ruote motrici.
Il coefficiente di attrito fra vulkollan e acciaio è elevatissimo, e il 
problema sarà piuttosto di carico specifico; ma credo che il problema vada 
risolto a monte.
Ferruccio Levi
"Sculler" <icchi78NOSPAM(at)alice(dot)it> ha scritto nel messaggio 
news:49498bcb$0$1120$4faf...@reader2.news.tin.it...
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 risolto a monte.
Ovviamente... ma se a monte si può fare poco, si farà quel che si può. 
Onestamente mi torna poco che il coefficiente d'attrito sia "elevatissimo", 
ma speriamo di averne conferma a questo punto.
Ciao
Sculler 

Non avevo capito che c'era anche un carico trainato: dal testo sembrava di 
no.
Se c'è un carico trainato le cose si complicano, anche perchè probabilmente 
il gancio di traino non sarà alla quota del piano del ferro, e quindi la 
distribuzione di carico sulle ruote motrici cambierà durante le fasi di 
accelerazione e frenatura, e non sarà facile conseguire sempre la 
distribuzione ottimale.
Ma tutto dipende dall'entità di questo carico trainato: qual è il rapporto 
fra peso aderente e peso totale ? se è dell'ordine di 0.4-0.5 (cioè il 
carico trainato è dell'ordine di 1 - 1.5 volte il peso della motrice) il 
problema può essere risolto giocando sul controllo dell'accelerazione e 
sulla ripartizione di coppia; se è minore sarà difficile utilizzare solo il 
contatto ferro su ferro, a meno di non ricorrere ad una motrice pesantissima 
e ad accelerazioni dolcissime e accuratamente controllate (come nei 
locomotori dei treni).
Fra l'altro il problema maggiore rischia di essere quello dello slittamento 
in fase di frenatura di emergenza, a meno che non ci sia un freno che agisce 
sulla rotaia, o che siano frenate anche le ruote del carro trainato.
Ferruccio Levi
"Sculler" <icchi78NOSPAM(at)alice(dot)it> ha scritto nel messaggio 
news:494c3592$0$848$4faf...@reader5.news.tin.it...


 (come nei locomotori dei treni).
Il carico trainato sono una serie di cavi che si srotolano. Conosciamo il 
tiro, che al massimo può essere di 600 kg circa. A quale peso di "carrelli" 
trainati equivalga non lo so (a spanne dovrebbe essere come trainare dei 
carrelli dal peso totale di 13-15 tonnellate) e sicuramente non è poco, per 
una motrice da 3,5 tonnellate (che può cmq essere appesantita).
Ora, intendiamoci: 600 kg è proprio la condizione peggiore, e forse si può 
ottimizzare "a monte" per ridurli. Inoltre non sempre si devono tirare tutti 
i cavi, e così via. Quindi se arriviamo anche solo a 300 è sufficiente. 
L'errore progettuale di cui sopra è stato di non poter valutare il percorso 
che questi cavi fanno, che è un percorso fitto di passaggi dentro fori o 
strusciamenti vari, purtroppo nella quasi totalità ineliminabili.
Ciao
Sculler 

Per vincere un tiro di 600 kg (6 kN) con una motrice da 3500 kg (35 kN) ci 
vuole un coefficiente di aderenza minimo di 6 / 35 = 0.17, ed anche qualcosa 
in più per la resistenza al rotolamento della motrice; questo coeffciente di 
aderenza si può ottenere con un contatto ferro su ferro solo in condizioni 
ottimali (rotaia asciutta oppure MOLTO bagnata, niente polvere, ecc.); e non 
resta nulla per l'accelerazione, e sopra tutto la ripartizione della coppia 
fra le 4 ruote motrici deve essere esattamente in ragione del carico 
sopportato dalla ruota.
Con 300 kg le cose vanno meglio, ma è sempre necessaria la corretta 
ripartizione della coppia.
Il vulkollan, o forse ancora meglio il neoprene, dovrebbe garantire 
un'aderenza almeno doppia o tripla, ma il carico sopportabile è di gran 
lunga minore, e dipende anche dalla velocità e dalla durata richiesta. A 
bassa velocità e con uso saltuario una ruota guarnita in neoprene da 400 mm 
dovrebbe portare agevolmente un carico di 1000 kg; ma attenzione al 
fissaggio del neoprene sull'acciaio !
Ferruccio Levi
"Sculler" <icchi78NOSPAM(at)alice(dot)it> ha scritto nel messaggio 
news:494cc350$0$1105$4faf...@reader4.news.tin.it...


 fissaggio del neoprene sull'acciaio !
A questo proposito, cercavo dei dati precisi anche perché, se uno fosse 
sicuro, potremmo pure alleggerire il carrello, paradossalmente. Questo 
ovviamente per consentire di impiegare gomme con minore shore e minore 
sopportazione di carico, ma maggiore attrito. Il carrello può essere 
alleggerito, nell'ordine di 5-600 kg credo. Forse un po' più, dovrei 
verificare.
Ovviamente però prima di partire in quarta, ci volevano dei dati precisi 
riguardo al coefficiente d'attrito del Vulkollan (in particolare con shore 
92, secondo gli ultimi dati). Anzi, diciamo che shore 92 e battente 
leggermente più largo è stato il compromesso scelto per poter reggere il 
peso, ma magari alleggerendo il carrello e impiegando gomme poco più tenere, 
si migliora ancora (più attrito e meno coppia che se ne va per tirare il 
peso del carrello stesso, ottimale).
Ciao
Sculler 

Sculler ha scritto:
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Usare una sabbiera quando il carico è massimo?
Saluti,
Stefano

 Usare una sabbiera quando il carico č massimo?
L'avevamo detto, sě... a mo' di battuta... Purtroppo non si puň gettare 
sabbia nelle vicinanze del binario.
Ciao
Sculler