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2020-10-01

Sistema di carrucole di un paranco | Opzioni e modellazione

Questo articolo descrive i principi di base e gli approcci di modellazione dei sistemi di carrucole in RFEM.

Origine

Le gru vengono utilizzate nei cantieri da oltre 2.500 anni. Nel tempo, le gru sono state ulteriormente sviluppate. Per spostare grandi carichi senza motori, sono state utilizzate sia le regole della leva che gli aumenti di forza per mezzo di diverse funi e pulegge. Questi principi di base semplici ma ingegnosi sono ancora utilizzati oggi.

Cos'è un sistema di carrucole di un paranco?

Un sistema di carrucole di paranco è una struttura mista costituita da un cavo e almeno una ruota della puleggia e viene utilizzata per sollevare carichi. Utilizzando diverse carrucole, la forza necessaria per sollevare un peso può essere ridotta ulteriormente. Alcune delle pulegge hanno una posizione fissa, mentre altre sono cosiddette carrucole libere che si spostano durante il processo di sollevamento. Il vantaggio di aumentare la forza deve essere compensato da una distanza della puleggia più lunga.

I quattro sistemi tipici di carrucole

Il testo seguente descrive quattro opzioni del sistema di pulegge con forza di trazione verso il basso. In der angehängten Datei wurden zunächst eine möglichst realistische Struktur und darunter eine einfache schematische Modellierung vorgenommen, um das Verhalten besser nachvollziehen zu können.

Bei jeder Variante geht es in diesem Beispiel darum, ein Gewicht von G = 100 N über eine Höhe von u = 100 mm anzuheben. Dove:
F ... La forza necessaria per sollevare il peso, corrisponde al vincolo esterno in basso a sinistra nel modello RFEM
n ... Numero di sezioni del cavo di supporto
Δl ... Distanza di trazione necessaria per aumentare il peso di u

Per questo tipo di sistema di pulegge, la distanza necessaria per le pulegge è determinata da Δl = n · u.

Traduzione 1: 1
F = G
Δl = u

Traduzione 1: 2
F = 0,5 · G
Δl = 2 · u

Traduzione 1: 3
F = 1/3 · G
Δl = 3 · u

Traduzione 1: 4
F = 1/4 · G
Δl = 4 · u

Modellazione in RFEM

Durante la modellazione, è necessario inserire la fune come una polilinea continua con almeno tre nodi. Damit "weiß" das Programm, dass es sich um ein Element als Gesamtseil handelt. Quindi, è possibile assegnare il tipo di asta "Fune su pulegge" a questa polilinea. Almeno un'estremità del cavo deve avere un supporto inamovibile o un asta in modo che il carico di trazione applicato possa essere trasferito. Poiché la forza di trazione deve essere costante in un "Fune su pulegge", gli elementi collegati durante il processo di modellazione non hanno bisogno di ulteriori definizioni. Gli elementi adiacenti o i vincoli nodali ricevono forze di deviazione se c'è instabilità sui cavi.

Durante la modellazione, le aste rigide sono state applicate in modo tale da poter visualizzare la forza del solaio su un vincolo esterno. Ulteriori supporti stabilizzanti sono stati disposti sulle pulegge libere per contrastare l'instabilità.

La distanza di trazione richiesta è stata applicata per mezzo di una deformazione nodale imposta.


Autore

Il Sig. Fröhlich fornisce supporto tecnico ai nostri clienti ed è responsabile dello sviluppo nel settore delle strutture in cemento armato.

Link
Bibliografia
  1. Handbuch RFEM, Dlubal Software. Tiefenbach, März 2020.