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Trazione a fune        

Nella trasmissione del moto e per il sollevamento dei carichi, le funi metalliche , hanno maggior importanza rispetto alle funi vegetali ( canapa,cotone, etc.).
Il filo ottenuto per trafilazione ha una resistenza a trazione da 1500÷1800 N/mm2 per i fili più sottili.

Per le macchine di sollevamento, si usano quasi esclusivamente le funi a 6 trefoli, avvolti attorno ad un'anima di fibre tessili naturali o artificiali (sigla FC) oppure avvolte attorno ad un'anima metallica (sigla WS).

In genere il trefolo è formato da un filo centrale attorno al quale sono avvolti ad elica da 1 a 4 strati di fili: in ogni strato trovano posto 6 fili in più dello strato più interno.
Di seguito chiameremo:
Δ : diametro del cavo;
δ : diametro di un filo elementare del trefolo;
D : diametro della puleggia o del tamburo di avvolgimento.
Qui sotto viene riportato un elenco di tipi di fune con la loro denominazione.

  
 
 
 

L'interpretazione della loro denominazione è molto facile: in fig.1 la denominazione 6+1 significa 1 filo centrale e altri 6 avvolti attorno ad esso.
Dalla fig.5 in poi, appaiono le funi dotate di anima centrale in fibra tessile (FC) oppure in acciaio (WS) .
Esistono ovviamente delle varianti ma possono considerarsi dei casi speciali.
Ovviamente le funi con anima metallica sono più resistenti in trazione e meno resistenti in flessione.

La flessione ha, infatti, una certa importanza nel dimensionamento della fune, dato che essa quasi sempre deve essere avvolta su un supporto rigido (tamburo o puleggia).

Resistenza della fune                                          

Il calcolo della fune negli apparecchi di sollevamento si esegue formalmente rispettando la disequazione

Al primo membro, il primo termine tiene conto della sollecitazione a trazione. Esso contiene il termine
Tmax=Tensione (tiro) massima [N]
S=Sezione della fune [mm2]
σa =Carico unitario ammissibile
Il secondo addendo, tiene conto della sollecitazione a flessione, con

E=modulo di elasticità (206.000 N/mm2 per gli acciai comuni)

Nel caso in cui si conosca F=carico da sollevare, chiamando h il numero dei fili che costituiscono il cavo, è possibile usare la disequazione

Dove, come detto, δ è il diametro dei fili elementari, Δ è il diametro dell'intero cavo e D è il diametro del supporto rigido di avvolgimento.
Il valore di σa viene ricavato come

Il grado di sicurezza nR può essere scelto dalla Tabella (II) riportata successivamente, mentre il carico di rottura σR viene scelto tra i tre possibili riportati in tabella (I)

Tabella (I) : Caratteristiche funi di acciaio a trefoli tondi 6×19 [UNI 7293-2]

Tabella (II) : gradi di sicurezza ed i rapporti di avvolgimento delle funi metalliche in funzione del loro uso.

Una volta individuati i parametri principali della fune da usare è possibile eseguire una verifica alla rottura della fune attraverso la disequazione

Dove Tmax è la tensione massima [in N] che si può avere nella fune e TR è carico di rottura che può essere calcolato come

possibili valori di K per funi spiroidali o a trefoli è dato dalla seguente

Tabella (III) : valori del coefficiente di servizio K.

Funi spiroidali [UNI 7690]

Funi a trefoli [UNI 7291-74]