Bielle in mogano. Si è scoperto che le fibre naturali presentano alcuni vantaggi insospettabili per realizzare organi come le bielle. Bielle allo stato prototipale realizzate in legno di mogano hanno dimostrato di possedere un’elevata resistenza a trazione e compressione (i valori del carico di snervamento si avvicinano molto a quelli degli acciai legati), un’elevata leggerezza che contribuisce ala riduzione delle inerzie e permette di raggiungere regimi di rotazione piuttosto elevati. Logicamente il dimensionamento di tali organi dovrà essere più generoso rispetto a quello delle stesse in acciaio. Infine si è potuta osservare l’importanza dell’assenza di conduzione di calore e delle vibrazioni nonché una buonissima elasticità. Le bielle di legno non trasmettendo né calora né vibrazioni (come invece accade per i metalli) hanno un importantissimo incremento della resistenza a fatica. E’ importante notare però che questi componenti fantascientifici devono subire trattamenti speciali quali ad esempio: 1. Rivestimenti con sostanze impregnanti 2. Verniciature con vernici di derivazione aerospaziale sarà vero o è una bufala?
mah, io faccio il falegname da molti anni,e ho lavorato anche nel campo della falegnameria navale,dove ho per qualche anno sperimentato i materiali compositi.. trattasi materiali composti ad esempio da legno e fibre di carbonio, oppure espansi rivestiti di fibra di vetro,kevlar,legno e altro ancora.. il mogano ha delle caratteristiche per alcuni versi paragonabili alle fibre di carbonio unidirezionali. un pezzo di carbonio pieno,ottenuto con fibre unidirezionali, non è molto più resistente di un pezzo di mogano di uguale dimensione. naturalmente si parla di resistenza a : trazione,compressione e flessione. è molto simile anche come fragilità. anche la resistenza all abrasione è molto simile. le fibre del mogano sono finissime e molto regolari,esattamente come le fibre del carbonio unidirezionale. (il carbonio che vediamo,è quello intrecciato,è una trama. Le fibre prima di venir intrecciate, si presentano come fili,come dei capelli,come la stoppa. In ambito navale,le fibre non intrecciate,le unidirezionali appunto, vengono usate ad esempio nella costruzione degli alberi maestri.) le fibre hanno resistenza solo in trazione-compressione. per avere una resistenza e compattezza adatta vengono conglomerate con resine e anche intrecciate. il legno di mogano invece già un conglomerato, ossia le sue fibre sono naturalmente compattate tra loro se prendiamo un tubo di carbonio pieno, e un tubo di mogano pieno, il carbonio è più resistente ,ma non di molto. in compressione e trazione mi sa che se la giocano.. mi sembra però strano che si pensi a bielle in mogano piuttosto ad esempio che in carbonio, o kevlar. l'unica cosa che mi viene da pensare,è che i lavorati in carbonio,come quelli in kevlar,o vetro, sono sensibili allo stress continuato. dopo un tot di cicli di sforzo, si iniziano a formare delle microfratture, che a lungo andare diminuiscono la rigidità strutturale. nel legno questo fenomeno non si manifesta. per contro il legno è altamente igrosolubile,e necessita di trattamenti particolari è anche vero che il mogano,se sempre immerso in liquidi, non si deteriora, ma acquista addirittura robustezza,e viene intaccato solo da organismi biologici.(assenti nel motore) quasi quasi mi faccio le bielle in mogano...
ciao Marcone, ecco ci voleva un esperto nella lavorazione del legno; confesso di non averne mai sentito parlare prima ma le considerazioni che hai fatto presentano la cosa sotto un aspetto completamente diverso; ti ringrazio
Il primo aspetto che mi viene in mente parlando di "legno" per un componente stressato, è la sua caratteristica fortemente dipendente dall'invecchiamento (stagionatura). Immagino che il legno debba essere trattato o meglio debba seguire dei procedimenti atti a fissarne le caratteristiche tecnologiche entro valori di tolleranza. Non solo. Mentre per tutti i materiali compositi la resistenza meccanica alle sollecitazioni è dettata dall'orientamento delle fibre di rinforzo rispetto alla matrice (ad esempio, nel caso di una lastra in carbonio si scelgono durante la progettazone il numero di strati, l'orientamento di ciascuno strato in base alla direzione della sollecitazione), l'andamento in un materiale naturale può essere molto anisotropo, casuale. Questo implicherebbe l'analisi totale di ogni singolo componente ai raggi-x per determinarne la bontà. Anche se in via del tutto accademica, esistono polimeri rinforzati che hanno un grado di leggerezza paragonabile a quello del legno ma caratteristiche superiori in quanto ad omogeneità, resistenza meccanica. Ma al momento non vengono presi in considerazione, nemmeno per componenti quali i cerchioni.
guardate cosa ho trovato... ma è possibile? qualcuno deve avere fatto delle prove ; sarebbe interessante conoscere i risultati; saluti
si tira avanti,giacomo...c'è chi sta peggio... ora spulcio il link. la sete di conoscenza mi è rimasta...
Certo, ma normalmente la sollecitazione principale di progettazione è a carico di punta, visto che le bielle sono componenti snelli che possono subire sbandamento. Tendo presente che il dimensionamento di una biella passa attraverso: 1. carico ammissibile a compressione 2. momento flettente 3. sollecitazione a "colpo di frusta" quando la biella si trova in posizione di quadratura con la manovella, cioè quando questi organi sono perpendicolari tra loro penso che il mogano possa avere ottimi requisiti in questa direzione.
Francamente ho qualche perplessità sulla possibilità di utilizzare il legno per una biella destinata ad un motore a scoppio. Il mogano è un legno duro, ha una trama molto regolare ma, proprio questa caratteristica lo rende, secondo me, vulnerabile a spaccarsi longitudinalmente. La quercia, rovere o leccio, è ancora più dura e resistente, ma non credo potrebbe resistere alle sollecitazioni a cui sono sottoposte le bielle. Il perno di manovella e lo spinotto del pistone premono proprio al centro. Lo spinotto del pistone raggiunge temperature alte ed il legno si deforma al variare della temperatura e dell'umidità. Poi i cuscinetti? La gabbia a rulli alloggiata nel piede di biella con il calore si dilata. Non capisco come il legno possa resistere e non spaccarsi.
Questo è un dubbio che mi son posto anche io. Anche perchè verrebbero valutati con dei cicli a fatica e sarebbe da valutare il fenomeno del "martellamento" sui cuscinetti
aldilà della fattibilità o meno, ricordo che le "bielle in mogano" erano un pesce d'aprile uscito nei primi anni della rivista Elaborare. :wink:
anche questi hanno partecipato alla bufala o hanno abboccato: http://www.scuderie-rbc.it/materiali.html la cosa più interessante che si legge è relativa alle caratteristiche meccaniche del materiale; si dice che questo tipo di legno avrebbe carico di snervamento vicino a quello degli acciai legati (!); adesso in rete si trova qualche dato.....le differenze tra gli acciai legati e questo materiale sono notevolissime ( 10 volte?)... vabbè , restiamo in attesa di nuovi ......dati, saluti
