{"id":31874,"date":"2024-10-30T08:04:51","date_gmt":"2024-10-30T13:04:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.polywater.com\/knowledge-hub\/fattore-di-correzione-del-peso-nei-calcoli-della-tensione-di-trazione\/"},"modified":"2024-12-06T11:22:41","modified_gmt":"2024-12-06T17:22:41","slug":"fattore-di-correzione-del-peso-nei-calcoli-della-tensione-di-trazione","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.polywater.com\/it\/knowledge-hub\/fattore-di-correzione-del-peso-nei-calcoli-della-tensione-di-trazione\/","title":{"rendered":"Fattore di correzione del peso nei calcoli della tensione di trazione"},"content":{"rendered":"
<\/div>\n

Il fattore di correzione del peso<\/strong><\/h2>\n

Nelle equazioni di trazione \u00e8 presente una costante adimensionale chiamata fattore di correzione del peso (talvolta chiamato fattore di occupazione). Per comprendere il fattore di correzione del peso e le sue implicazioni, diamo prima un’occhiata all’equazione per l’aggiunta di tensione in una sezione rettilinea di condotto.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Equazione della sezione rettilinea del condotto<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Tout<\/sub>\u202f =\u202f Tin<\/sub> + WLw\u03bc<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
Dove:<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0Tout<\/sub><\/em> = Tensione in uscita dal tratto rettilineo (lbf, kg, kN)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0Tin<\/sub><\/em> = Tensione di ingresso nel tratto rettilineo (lbf, kg, kN)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0W<\/em> = Peso del cavo per unit\u00e0 di lunghezza (lb, kg, kN)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0w<\/em> = fattore di correzione del peso (adimensionale)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0\u03bc<\/em>\u202f=\u00a0Coefficiente di attrito (COF) (adimensionale)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

Questa equazione mostra che la tensione aggiuntiva da una sezione rettilinea \u00e8 direttamente proporzionale al peso del cavo, alla lunghezza della sezione, al coefficiente di attrito e al fattore di correzione del peso.\u00a0 Come vedremo, per i tiraggi a cavo singolo, il fattore di correzione del peso (WCF) non influisce sulla tensione perch\u00e9 \u00e8 uguale a uno (1).<\/p>\n\n\n\n
Contenuti connessi: <\/strong>Rapporto di inceppamento dei cavi<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Tuttavia, per i tiraggi con pi\u00f9 di un cavo in un condotto, il WCF \u00e8 un numero maggiore di 1.\u00a0 Quanto pi\u00f9 grande?\u00a0 E su cosa si basa il fattore di correzione del peso?<\/p>\n

La\u00a0teoria alla base del fattore di correzione del peso<\/strong><\/h2>\n

Per comprendere la fisica alla base del WCF, si consideri l’esempio di uno o due cavi identici in un condotto.<\/p>\n

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Figura\u00a01.\u00a0\u00a0Cavo singolo in un condotto<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
Dove:<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0D = Diametro interno (ID) del condotto<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0d = Diametro esterno (OD) del cavo<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0W =\u00a0 Vettore di forza del peso gravitazionale<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0N =\u00a0 Vettore di forza normale<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

Nel caso del singolo cavo mostrato nella Figura 1, il cavo non “cade” perch\u00e9 nel punto di contatto con il condotto \u00e8 presente una forza normale (N) uguale e opposta alla forza del peso gravitazionale (W).\u00a0 Il rapporto tra forza normale e forza gravitazionale \u00e8 definito come fattore di correzione del peso.\u00a0 Nel caso del singolo cavo, il fattore di correzione del peso \u00e8 1 (WCF = 1).\u00a0 Ricorda che \u00e8 la forza normale moltiplicata per il COF a creare la resistenza di attrito al movimento.\u00a0 Per vincere questa resistenza e spostare il cavo \u00e8 necessaria una forza di trazione.<\/p>\n

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Figura\u00a02.\u00a0\u00a0Due cavi\u00a0identici\u00a0in un condotto<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
\"\"<\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

Nel caso di due cavi, vediamo che il punto di contatto si sposta lungo il lato del condotto.\u00a0 Quanto pi\u00f9 grandi sono i cavi, tanto pi\u00f9 in alto si sposta.\u00a0 La forza normale ora deriva dalla somma vettoriale della forza gravitazionale e di una forza perpendicolare alla forza gravitazionale.\u00a0 La forza normale (l’ipotenusa) \u00e8 ora maggiore della forza gravitazionale.\u00a0 Il rapporto tra forza normale e forza gravitazionale \u00e8 il fattore di correzione del peso.\u00a0\u00a0All’aumentare del diametro esterno del cavo con un diametro interno del condotto costante, la forza normale aumenta e, per due cavi identici, si avvicina all’infinito quando d \u2192 D\/2.\u00a0\u00a0Tuttavia, un WCF superiore a 2,0 non rappresenta un problema reale nell’installazione dei cavi, a causa delle normative e dei limiti di spazio libero per i cavi.<\/p>\n\n\n\n
Contenuti connessi: <\/strong>Coefficiente di attrito nella trazione dei cavi \u2014 Parte 1<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Equazioni del fattore di correzione del peso<\/strong><\/h2>\n

Per il WCF \u00e8 possibile derivare equazioni (basate su D e d). Queste derivazioni si possono trovare nella letteratura sull’installazione dei cavi. Le equazioni (per 1, 2, 3 e 4 cavi identici) sono:<\/p>\n

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Equazioni del fattore di correzione del peso<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0 \u00a0\"\"<\/td>\n1 Cavo<\/strong><\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0 \u00a0\"\"<\/td>\n2 Cavi<\/strong><\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0 \u00a0\"\"<\/td>\n3 Cavi (triangolari)<\/strong><\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0 \u00a0\"\"<\/td>\n3 cavi (con staffa separatrice)<\/strong><\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0 \u00a0\"\"<\/td>\n4 Cavi (rombo)<\/strong><\/td>\n\"\"<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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Analisi del fattore di correzione del peso<\/strong><\/h2>\n

\"\"<\/p>\n

Figura 3 \u2013 WCF per varie configurazioni di cavi<\/strong><\/p>\n

La figura 3 rappresenta graficamente il WCF delle tre e quattro equazioni dei cavi in funzione della percentuale di riempimento del condotto.\u00a0 Con i riempimenti tipici dei condotti osserviamo che il WCF varia da 1 a 1,4.<\/p>\n

Si noti che tre cavi nella configurazione con separatore mostrano un WCF pi\u00f9 elevato rispetto agli stessi tre cavi nella configurazione triangolare. Nei calcoli di trazione, si presume generalmente che tre cavi “rotolino” dalla posizione piatta a quella triangolare una volta che il centro di massa del cavo o dei cavi esterni raggiunge un punto sopra il cavo di base.<\/p>\n\n\n\n
Contenuti connessi: <\/strong>Coefficiente di attrito nella tensione di tiraggio del cavo dalle curve del condotto<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Il WCF per quattro cavi identici nella configurazione a rombo segue da vicino quello di tre cavi in posizione piatta.\u00a0 Ci\u00f2 non sorprende.\u00a0 Osservando la geometria, notiamo che i punti di contatto per queste configurazioni sono simili.<\/p>\n

Gestione del fattore di correzione del peso con Pull-Planner\u2122<\/strong><\/h2>\n

Il software Pull-Planner<\/a> calcola il WCF per 1, 2 e 3 cavi in base al diametro esterno del cavo e all’ID del condotto immessi e alle equazioni di cui sopra. Per 4 o pi\u00f9 cavi, o configurazioni complesse con cavi di dimensioni diverse, il software segue l’approccio comune del settore, ovvero impostare WCF su 1,4.\u00a0 Un WCF superiore a 1,4 non \u00e8 comune nelle normali installazioni di cavi, quindi si tratta di un approccio conservativo.\u00a0 Se \u00e8 possibile determinare una “configurazione di corsa del cavo” per tiraggi complessi multicavo, solitamente \u00e8 possibile determinare un WCF.\u00a0 Sebbene questo sia un esercizio che raramente vale la pena fare, Pull-Planner consente all’utente di ignorare il calcolo interno del software e di impostare un WCF quando lo desidera.<\/p>\n

Pull-Planner “srotola” i cavi dalla posizione piatta a quella triangolare con un rapporto prudente D\/d <= 2,5 (riempimento del 48%). Ci\u00f2 significa che i tiraggi a tre cavi con un riempimento inferiore al 40% vengono calcolati con la configurazione piatta, a meno che i cavi non siano triplexati.<\/p>\n\n\n\n
Contenuti connessi: <\/strong>Domande frequenti: tiraggio, lubrificazione e tensione dei cavi<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Il punto effettivo in cui tre cavi potrebbero passare a una configurazione triangolare dipende non solo dalle dimensioni del cavo, ma anche dalla configurazione dell’alimentazione, dall’esistenza di curve opposte che fanno s\u00ec che i cavi attraversino il condotto e dalla distribuzione della forza di trazione sui cavi.\u00a0 Se \u00e8 garantita una configurazione triangolare, l’utente pu\u00f2 ignorare WCF come descritto sopra.<\/p>\n

Implicazioni del fattore di correzione del peso nei calcoli della tensione di trazione<\/strong><\/h2>\n

Abbiamo dimostrato che il WCF nel calcolo di una sezione rettilinea \u00e8 lineare.\u00a0 Solitamente aggiunge una tensione aggiuntiva dal 20% al 40% per i tiraggi di pi\u00f9 cavi. Ci\u00f2 si aggiungerebbe ovviamente al peso maggiore del fascio di cavi (due o tre cavi anzich\u00e9 uno).<\/p>\n

E cosa succede nelle curve dei condotti?<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Equazione della curva del condotto (semplificata*)<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Tout<\/sub>\u202f =\u202f Tin<\/sub> * ew\u03bc\u03f4<\/sup><\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
Dove:<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0Tout<\/sub><\/em> = tensione in uscita dalla curva (lbf, kg, kN)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0Tin<\/sub><\/em> = tensione di ingresso nella curva (lbf, kg, kN)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0w<\/em> = fattore di correzione del peso (adimensionale)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0\u03bc<\/em>\u202f=\u00a0Coefficiente di attrito (COF) (adimensionale)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0\u03f4<\/em>=\u00a0Angolo di curvatura (radianti)<\/td>\n<\/tr>\n
\u00a0\u00a0e<\/em> = Base del logaritmo naperiano (costante)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

Si noti che in una curva di un condotto il WCF \u00e8 un esponente di un moltiplicatore. Inserendo il tipico intervallo WCF, la tensione in uscita da una curva aumenta dal 5% al 15%.<\/p>\n

Teoria e realt\u00e0<\/strong><\/h2>\n

L’analisi di cui sopra \u00e8 teorica. Polywater\u00ae ha eseguito test di trazione confrontando il tiraggio di un singolo cavo con quello di pi\u00f9 cavi. L’esistenza e l’entit\u00e0 di qualsiasi WCF possono essere determinate confrontando i risultati della tensione misurata. Presentare quei dati richieder\u00e0 un altro post sul blog, ma per i curiosi, la correlazione \u00e8 piuttosto buona. Lasciate il WCF nei vostri calcoli!<\/p>\n

Hai qualche domanda?<\/h2>\n