Calcoli
File generato da
calcoli/calcoli.pya partire dacad/params.py. Non modificare a mano: cambia i parametri e rilancia lo script.
1. Dati di ingresso
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Ingombro massimo in pianta | 900 mm (spazio vetrina 930 mm) |
| Altezza totale | 1650 mm |
| Supporti satellite | 5 a raggio 350 mm |
| Carico per supporto | 1.0 kg (verifiche con carico x2) |
| Carico utile totale | 5.0 kg nominale, 10.0 kg di verifica |
| Periodo di rotazione | 75 s/giro (campo 60-90 s) |
| Cappello | fisso, su colonna fissa |
2. Masse
| Gruppo | Massa (kg) | Quota baricentro (mm) | Rotante |
|---|---|---|---|
| Basamento fisso (2 meta') | 17.61 | 65 | - |
| Flangia colonna + contropiastra | 4.62 | 120 | - |
| Motore, alimentatore, elettronica, ralla | 3.25 | 65 | - |
| Zavorra | 10.00 | 40 | - |
| Piattaforma - disco inferiore (2 meta') | 8.42 | 139 | si |
| Piattaforma - disco superiore (2 meta') | 6.62 | 157 | si |
| Pista HPL + bordo oro | 0.80 | 130 | si |
| Supporto 1 (stelo h=400) | 0.42 | 406 | si |
| Supporto 2 (stelo h=690) | 0.49 | 580 | si |
| Supporto 3 (stelo h=510) | 0.44 | 472 | si |
| Supporto 4 (stelo h=800) | 0.51 | 646 | si |
| Supporto 5 (stelo h=600) | 0.47 | 526 | si |
| Colonna alluminio (2 tronchi) | 3.78 | 814 | - |
| Tirante M10 + innesti + collare | 2.22 | 814 | - |
| Cappello (2 semi-cappelli) | 9.18 | 1575 | - |
| Mozzo cappello + LED + profili oro | 2.46 | 1510 | - |
| Totale a vuoto | 71.3 | ||
| di cui parte rotante | 18.2 | ||
| Totale con carico di verifica | 81.3 | 465 |
3. Ingombro in rotazione
| Elemento | Raggio massimo (mm) |
|---|---|
| Piattaforma rotante | 450.0 |
| Cappello | 450.0 |
| Basamento | 410.0 |
| Piattino (bordo esterno in rotazione) | 420.0 |
| Borsa di riferimento (spigolo esterno in rotazione) | 436.6 |
Limite: R 450 mm. La borsa di riferimento e' 300 x 120 x 250 mm, posata con il lato lungo tangente.
4. Numero di supporti: 5 o 6?
Distanza minima tra due borse di riferimento adiacenti, con gli steli al raggio di posa:
| Supporti | Luce tra borse (mm) | Giudizio |
|---|---|---|
| 4 | 198 | rado |
| 5 | 98 | buono |
| 6 | 30 | troppo fitto: le borse quasi si toccano |
Scelta: 5 supporti. Con 6 la luce scende sotto i 60 mm e ogni borsa copre la vicina; resta possibile solo con prodotti larghi al massimo ~25 cm.
5. Coppie e motore
| Grandezza | Valore |
|---|---|
| Momento d'inerzia parte rotante (a vuoto / con carico x2) | 1.75 / 3.07 kg m2 |
| Velocita' angolare massima (giro in 60 s) | 0.105 rad/s |
| Velocita' periferica al bordo | 47 mm/s |
| Energia cinetica massima | 16.8 mJ |
| Peso sulla ralla (carico x2) | 276 N |
| Coppia d'attrito ralla (mu = 0.02) | 1.02 Nm |
| Coppia d'accelerazione (rampa 4 s) | 0.080 Nm |
| Coppia a regime sulla piattaforma | 1.02 Nm |
| Coppia di spunto sulla piattaforma | 1.61 Nm |
| Rapporto pista/ruota | 8.25 : 1 |
| Coppia al motore a regime / allo spunto | 0.138 / 0.217 Nm |
| Coppia motore disponibile a 1.7 A | 0.77 Nm |
| Coefficiente di sicurezza motore | 3.5 |
| Giri piattaforma / ruota | 0.80 / 6.6 rpm |
| Frequenza passi (16 micropassi) | 352 Hz |
Il motore passo-passo lavora a pochi giri al minuto con driver silenzioso: nessun riduttore a ingranaggi, quindi nessuna fonte di rumore meccanico oltre al rotolamento della ruota.
6. Ruota di frizione come limitatore di coppia
| Grandezza | Valore |
|---|---|
| Precarico molla | 20 N |
| Coppia di slittamento sulla piattaforma | 3.96 Nm |
| Margine sullo spunto | 2.5 |
| Coppia massima che il motore potrebbe dare alla piattaforma | 5.68 Nm |
| Forza massima su un ostacolo allo stelo (R 350) | 11.3 N |
| Forza massima su un ostacolo al bordo (R 450) | 8.8 N |
Se qualcosa blocca la piattaforma, la ruota slitta: la forza sull'ostacolo resta dell'ordine di 1 kg-forza. Il firmware rileva il blocco dal sensore di giro e ferma il motore.
7. Ralla
| Grandezza | Valore |
|---|---|
| Portata statica dichiarata (da confermare a catalogo) | 200 kg |
| Momento eccentrico peggiore (carico x2 sui supporti [3, 4, 5]) | 11.3 Nm |
| Momento dovuto alla spinta della ruota | 6.6 Nm |
| Eccentricita' risultante | 83 mm (limite 92 mm) |
| Fattore di picco sulla corona di sfere | 1.89 |
| Carico equivalente | 53.3 kg |
| Coefficiente di sicurezza | 3.8 |
8. Stabilita' al ribaltamento
| Grandezza | Valore |
|---|---|
| Distanza asse - linea di ribaltamento (8 piedini a R 385) | 356 mm |
| Quota del baricentro (carico x2) | 465 mm |
| Momento stabilizzante | 270 Nm |
| Momento ribaltante da carico tutto su un lato | 11.3 Nm |
| Coefficiente di sicurezza | 24 |
| Inclinazione che porta al ribaltamento | 36 gradi |
| Spinta orizzontale in sommita' che ribalta | 157 N (~16 kgf) |
Il carico sbilanciato e' irrilevante per la stabilita'. Il caso che conta e' la spinta accidentale sul cappello: vedi docs/sicurezza.md per il fissaggio a pavimento consigliato.
9. Colonna e steli
| Verifica | Valore |
|---|---|
| Colonna, 100 N in sommita': tensione | 5.3 MPa |
| Colonna, 100 N in sommita': freccia | 0.9 mm |
| Stelo piu' alto, urto 20 N in cima: tensione | 43 MPa |
| Stelo piu' alto, urto 20 N in cima: freccia | 13 mm |
| Stelo, carico x2 appeso al bordo del piattino: tensione | 3.7 MPa |
10. Consumi
| Grandezza | Valore |
|---|---|
| Lunghezza strip LED | 2.20 m |
| Potenza LED (dimmer 80% / 100 %) | 16.9 / 21.1 W |
| Potenza motore + driver | 6.7 W |
| Potenza totale in esercizio | 25.1 W |
| Potenza di picco | 51.4 W su alimentatore da 90 W |
| Energia al giorno (12 h) | 0.34 kWh |
11. Pezzi smontati
Il varco necessario e' la seconda dimensione del pezzo (passa di taglio dalla porta).
| Pezzo | Dimensioni (mm) | Varco (mm) | Massa (kg) |
|---|---|---|---|
| Mezzo basamento | 820 x 410 x 110 | 410 | 11.3 |
| Mezzo disco inferiore piattaforma | 900 x 450 x 18 | 450 | 4.2 |
| Mezzo disco superiore piattaforma | 800 x 400 x 18 | 400 | 3.3 |
| Tronco di colonna | 694 x 110 x 110 | 110 | 1.9 |
| Semi-cappello | 900 x 450 x 150 | 450 | 5.0 |
| Supporto satellite piu' alto | 800 x 140 x 140 | 140 | 0.5 |
12. Riepilogo verifiche
| Verifica | Valore | Limite | Esito |
|---|---|---|---|
| Ingombro: Piattaforma rotante | R 450.0 mm | <= 450 mm | OK |
| Ingombro: Cappello | R 450.0 mm | <= 450 mm | OK |
| Ingombro: Basamento | R 410.0 mm | <= 450 mm | OK |
| Ingombro: Piattino (bordo esterno in rotazione) | R 420.0 mm | <= 450 mm | OK |
| Ingombro: Borsa di riferimento (spigolo esterno in rotazione) | R 436.6 mm | <= 450 mm | OK |
| Ingombro totale nello spazio vetrina | 900 mm | <= 930 mm | OK |
| Luce tra borse adiacenti con 5 supporti | 98 mm | >= 60 mm | OK |
| Luce tra borsa e collare colonna | 210 mm | >= 60 mm | OK |
| Franco tra borsa sullo stelo piu' alto e cappello fisso | 280 mm | >= 60 mm | OK |
| Motore: coppia disponibile / coppia di spunto | 3.5 | >= 3 | OK |
| Frizione: coppia di slittamento / coppia di spunto | 2.5 | >= 1.5 | OK |
| Forza massima trasmessa a un ostacolo sullo stelo | 11.3 N | <= 25 N | OK |
| La ruota slitta prima dello stallo motore | 4.0 < 5.7 Nm | slittamento < motore | OK |
| Ralla: coefficiente di sicurezza sul carico (carico x2, eccentrico) | 3.8 | >= 3 | OK |
| Ralla: eccentricita' del carico (nessun distacco) | 83 mm | <= 92 mm | OK |
| Ribaltamento con carico sbilanciato: M stabilizzante / M ribaltante | 24 | >= 3 | OK |
| Angolo di inclinazione che porta al ribaltamento | 36 gradi | >= 10 gradi | OK |
| Spinta orizzontale in sommita' che ribalta | 157 N | >= 100 N | OK |
| Colonna: tensione con 100 N in sommita' | 5.3 MPa | <= 50 MPa | OK |
| Colonna: freccia in sommita' con 100 N | 0.9 mm | <= 5 mm | OK |
| Stelo piu' alto: tensione con urto di 20 N in cima | 43 MPa | <= 80 MPa | OK |
| Stelo: tensione con carico x2 appeso al bordo del piattino | 3.7 MPa | <= 80 MPa | OK |
| Alimentatore: potenza di picco / potenza nominale | 57% | <= 80 % | OK |
| Pezzo 'Mezzo basamento': varco necessario | 410 mm | <= 750 mm | OK |
| Pezzo 'Mezzo basamento': massa | 11.3 kg | <= 25 kg | OK |
| Pezzo 'Mezzo disco inferiore piattaforma': varco necessario | 450 mm | <= 750 mm | OK |
| Pezzo 'Mezzo disco inferiore piattaforma': massa | 4.2 kg | <= 25 kg | OK |
| Pezzo 'Mezzo disco superiore piattaforma': varco necessario | 400 mm | <= 750 mm | OK |
| Pezzo 'Mezzo disco superiore piattaforma': massa | 3.3 kg | <= 25 kg | OK |
| Pezzo 'Tronco di colonna': varco necessario | 110 mm | <= 750 mm | OK |
| Pezzo 'Tronco di colonna': massa | 1.9 kg | <= 25 kg | OK |
| Pezzo 'Semi-cappello': varco necessario | 450 mm | <= 750 mm | OK |
| Pezzo 'Semi-cappello': massa | 5.0 kg | <= 25 kg | OK |
| Pezzo 'Supporto satellite piu' alto': varco necessario | 140 mm | <= 750 mm | OK |
| Pezzo 'Supporto satellite piu' alto': massa | 0.5 kg | <= 25 kg | OK |
35 verifiche su 35 soddisfatte.
13. Limiti di questi calcoli
- Coefficiente d'attrito e portata della ralla sono valori tipici: vanno confermati sulla scheda del componente acquistato.
- Le masse dei pannelli sono calcolate con densita' nominali; pesare i pezzi finiti.
- La rumorosita' non e' calcolabile: va misurata sul prototipo.
- Sono verifiche di predimensionamento, non una relazione di calcolo firmata.