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Titolo: Dimensionamento molla a compressione

Salve,
facendo seguito al quesito sui bungee stilts che avevo fatto 
precedentemente, mi servirebbe capire come si dimensiona una molla a 
compressione.
 
In pratica pensando di avere una molla fissata, attraverso una struttura 
deformabile, sotto i  piedi e assumendo un peso di circa 80Kg, quanti N 
servirebbero di carico della molla per fare dei piccoli balzi (tipo i 
balzi degli astronauti per intenderci)?
 
Una molla con carico massimo 800N andrebbe bene?
In caso contrario a spanne su che valore mi devo orientare?
 
Grazie
Saluti

 compressione.
 
Se tu pesi 80kg, credo che ti serva una molla che puoi comprimere 
fino in fondo con 80kg. Per la lunghezza, va in base a quanto vuoi saltare
in alto.
 
Poi, per i calcoli, qui ti ci puoi sbizzarrire: 
 
https://knowledge.autodesk.com/it/support/inventor-lt/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2016/ITA/InventorLT-Help/files/GUID-41BD02C6-72C6-40F4-80C8-AE2C3B80BF09-htm.html
 
 
 
 
 
Giovanni


Oltre al peso statico, la molla deve sopportare anche il peso dinamico.
Se non ho cannato i calcoli, una massa di 80 kg che cade da 0.5 metri
viene fermata da una molla di rigidezza 1000 N/m con una compressione di
circa 0.9 m che corrisponde ad una forza di 900 N. Questa forza va
sommata alla peso statico della persona, quindi in tutto avremmo
800+900= 1700 N
Da notare che con una molla di diversa rigidezza avremmo un risultato
diverso. Per scegliere la molla "ideale" bisognerebbe far entrare il
gioco il comfort, cioč un urto a terra nč troppo rigido nč troppo molle.
Ah., se poi le molle sono due, una per piede, il calcolo va rivisto.

 circa 0.9 m che corrisponde ad una forza di 900 N.
 
Ovviamonte bisogna partire da molle piů rigide di 1000 N/m, perchč č
arduo fermarsi dopo 0.9 m cadendo da 0.5 m ...
Con una molla da 8000 N/m la molla si comprime di 0.31 m per carico
dinamico, e di 0.1 m per carico statico. In tutto fa 0,41 m, che
corrisponde a ben 3300 N circa di carico massimo. 

 corrisponde a ben 3300 N circa di carico massimo.
 
Urka, ero completamente fuori strada :)
 
Pensare 0,41mt di compressione e' impossibile. Deve essere un qualcosa 
di max 5cm altrimenti mi tocca fare dei trampoli :)
 
Le molle, pensando ad una struttura deformabile esagonale, dovrebbero 
essere 2 per piede quindi 4 in tutto.
 
Non e' importante che mi facciano schizzare in orbita, ma solo fare un 
balzello "lunare" o simile.
 
Dato questo il calcolo di massima della forza della molla quanto 
dovrebbe essere spannometricamente?
 
Se mi metti qualche formulina magari posso rifare i calcoli io.
 
Grazie
Ciao
 
 
 

 
 
Qui c'č un bel sito che usa la conservazione dell'energia piů o meno
come ho fatto io. Non č un calcolo banalissimo ma con un foglio excel si
risolve.
 
http://www.youmath.it/forum/viva-la-fisica-universitaria/89591-massa-che-cade-su-una-molla-e-massima-compressione.html
 
 
Link corto:
http://tinyurl.com/y8d8k5sl
 

 
http://tinyurl.com/y8d8k5sl
 
 
Grazie.
Ciao
 
 


Ho fatto qualche conto seguendo l'impostazione di quel sito. Bisogna
risolvere questa eq. di secondo grado nell'incognita y:
 
(1/2)*k*y^2 - m*g*y - m*g*h=0
 
la cui soluzione positiva (l'unica che ha senso) salvo errori è:
 
        m*g + [ (m*g)^2 + 4*(1/2*k)*(m*g*h) ]^2
y = --------------------------------------------------
                                    k
 
dove:
 
k (N/m) è la rigidezza di una molla moltiplicata per il numero di molle
 
m (kg) è la massa della persona+accrocchi vari
 
g (m/s^2) è l'acc. di gravità
 
h (m) è la distanza massima tra pavimento e fondo molla a cui si vuole 
arrivare
 
y (m) la compressione massima della singola molla 
 
Moltiplicando il valore della compressione y per la rigidezza k, e 
dividendo per il numero di molle, si trova la forza massima che ciascuna 
molla deve sopportare.
 
Per es. con:
m=80 kg
h=0,1 m
g=9,81 m/s^2
k= 4 molle da 25000 N/m = 100000 N/m
 
si ottiene:
y= 0,048 m
e il carico massimo per molla è 1206 N
Se ci sono due molle per piede, su di esso agisce una forza di 240 kg. 
Sembra una enormità per un saltino di una decina di cm, ma in realtà 
anche il nostro corpo è una molla, per questo credo che non sentiamo 
la violenza dell'impatto.
Possibili cmq slogature alle caviglie ;-)