Per le molle caricate in modo dinamico, vale a dire le molle esposte a modifiche di carico cicliche e con usura richiesta di oltre 10 5 corse operative, la verifica della sollecitazione statica generica secondo la formula τ 8 ≤ u s τ A non è sufficiente. Tali molle devono essere sottoposte alla verifica del caricamento a fatica del materiale della molla.
Affinché una molla di questo tipo con carico dinamico previsto offra prestazioni soddisfacenti, oltre alla verifica statica sopra citata deve risultare vera anche la condizione espressa dalla formula τ 8 ≤τ e /k f . Il limite di fatica te può essere trovato nel relativo "grafico di fatica di Smith" in base ai valori specifici per diametro del wire, materiale, requisiti di usura e carico della molla.
dove:
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F 1 |
Forza operativa minima [N, lb] |
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F 8 |
Forza operativa massima [N, lb] |
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k f |
Fattore di sicurezza al limite di fatica [-] |
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N |
Usura della molla in migliaia di compressioni [-] |
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σ ult |
Sollecitazione massima a trazione del materiale della molla [MPa, psi] |
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τ 1 |
Sollecitazione torsionale del materiale della molla per lo stato precaricato [MPa, psi] |
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τ 8 |
Sollecitazione torsionale del materiale della molla per lo stato a pieno carico [MPa, psi] |
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τ e |
Limite di fatica a taglio per molla caricata a fatica [MPa, psi] |
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τ e0 |
Limite di fatica di base a taglio per sollecitazione media zero [MPa, psi] |
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τ A |
Sollecitazione torsionale ammissibile del materiale della molla [MPa, psi] |
I dati sul limite di fatica di base dei materiali per sollecitazione media pari a zero τ e0 vengono visualizzati in un diagramma di dati sperimentali (vedere immagine che segue). La validità di tali dati è data dai valori specifici per materiale, finitura della superficie e usura della molla.
dove:
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curva 0 |
curva calcolata in modo teorico per il limite di fatica di base te0 per molle in acciaio rispetto ai requisiti di usura |
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curva 1 |
valori massimi consigliati per il limite di fatica di base per molle pallinate |
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curva 8 |
valori massimi consigliati per il limite di fatica di base per molle non pallinate |