[YAMAHA V8] calcolo dello sforzo sullo specchio di poppa [pag. 2]

son fin troppo belli e per questo non potranno mai essere una mia realta'

vagabondo ha scritto:

Altezza motori :oltre 2 metri

Mi piacerebbe sentire tanti commenti ed in particolare quelli dei nostri esperti (dolce ed isla)
e mi piacerebbe anche sapere se qualcuno riesce a calcolare piu' o meno quale carico di peso e trazione grava sui 2 bulloni superiori considerando e sommando anche il tiraggio inerziale dovuto alla navigazione con onde importanti.

Proviamo a fare qualche conticino spannometrico.
Supponiamo che il natante spinto dal V8 vada a tutta manetta a 40nodi. Ricordandoci che potenza (W), forza (F) e velocità (v) sono legate dalla formula

W = F * v

otteniamo (dopo le conversioni in watt e m/s) che la forza sul mozzo dell'elica è circa F = 13000 Newton = 1300 Kg-spinta
La coppia torcente sui bulloni inferiori che si comportano da fulcro è

C = F * r

dove r è il braccio di leva (diciamo, a occhio, 1 metro). Questa coppia deve essere controbilanciata dalla coppia uguale e contraria della forza di resistenza dei bulloni superiori Fb, che hanno un braccio di leva rb pari alla distanza tra i bulloni superiori e quelli inferiori (diciamo, a occhio, 40cm). Si ottiene

Fb = F * r / rb = 3250 Kg-spinta circa

Per confronto, supponiamo di avere un 40hp a 25 nodi. Con gli stessi bracci di leva, otteniamo F = 240 Kg-spinta circa,
Fb = 600 Kg-spinta circa.

Tutto questo supponendo che l'intera potenza erogata si trasformi in spinta in avanti, ma assumendo anche che il moto sia perfettamente uniforme (mare calmisssssssimo...)

Ora devo andare, nel prossimo post proviamo a fare un conto per le spinte dovute ai salti sulle onde...

franz ha scritto:

vagabondo ha scritto:

Altezza motori :oltre 2 metri

Mi piacerebbe sentire tanti commenti ed in particolare quelli dei nostri esperti (dolce ed isla)
e mi piacerebbe anche sapere se qualcuno riesce a calcolare piu' o meno quale carico di peso e trazione grava sui 2 bulloni superiori considerando e sommando anche il tiraggio inerziale dovuto alla navigazione con onde importanti.

Proviamo a fare qualche conticino spannometrico.
Supponiamo che il natante spinto dal V8 vada a tutta manetta a 40nodi. Ricordandoci che potenza (W), forza (F) e velocità (v) sono legate dalla formula

W = F * v

otteniamo (dopo le conversioni in watt e m/s) che la forza sul mozzo dell'elica è circa F = 13000 Newton = 1300 Kg-spinta
La coppia torcente sui bulloni inferiori che si comportano da fulcro è

C = F * r

dove r è il braccio di leva (diciamo, a occhio, 1 metro). Questa coppia deve essere controbilanciata dalla coppia uguale e contraria della forza di resistenza dei bulloni superiori Fb, che hanno un braccio di leva rb pari alla distanza tra i bulloni superiori e quelli inferiori (diciamo, a occhio, 40cm). Si ottiene

Fb = F * r / rb = 3250 Kg-spinta circa

Per confronto, supponiamo di avere un 40hp a 25 nodi. Con gli stessi bracci di leva, otteniamo F = 240 Kg-spinta circa,
Fb = 600 Kg-spinta circa.

Tutto questo supponendo che l'intera potenza erogata si trasformi in spinta in avanti, ma assumendo anche che il moto sia perfettamente uniforme (mare calmisssssssimo...)

Ora devo andare, nel prossimo post proviamo a fare un conto per le spinte dovute ai salti sulle onde...

Mi sembra che sia troppo spannometrico visto che la forza è una grandezza vettoriale, e quindi bisogna considerare le varie componenti.

vagabondo ha scritto:

Mi piacerebbe sentire tanti commenti ed in particolare quelli dei nostri esperti (dolce ed isla)
e mi piacerebbe anche sapere se qualcuno riesce a calcolare piu' o meno quale carico di peso e trazione grava sui 2 bulloni superiori considerando e sommando anche il tiraggio inerziale dovuto alla navigazione con onde importanti

Vediamo chi se la sente.....

Vagabondo non potevi farti venire una curiosità meno complessa?
vedrai che vespaio ne vien fuori appena entrano in gioco i pezzi da novanta

Vediamo ora le sollecitazioni in verticale. Supponiamo che il natante con il V8 salti un'onda e ricada da un'altezza z=1 metro dal pelo dell'acqua sottostante. Supponiamo che sprofondi di h = 0.1 m prima di risollevarsi. Questo produce una decelerazione di

z / h g = 10 g

dove g è la normale accelerazione di gravità. Quindi, ricadendo dal balzo, il motore esercita una forza in verticale sullo specchio di poppa che è 10 volte quella dovuta al suo peso in condizioni statiche, ovvero

F = 3650 Kg-spinta

(valore simile a quello delle sollecitazioni orizzontali....)

Se 10 g di decelerazione vi sembrano troppi è utile osservare che: 1) gli occupanti del natante di solito hanno ulteriori ammortizzatori (tubolari, cuscini imbottiti, ciccia nel fondoschiena); 2) il tempo di decelerazione in questo esempio è di appena 0.045 s: 10g per così poco tempo sono innocui; 3) in un incidente stradale si può arrivare a 80-90 g.

fisherman1 ha scritto:

Mi sembra che sia troppo spannometrico visto che la forza è una grandezza vettoriale, e quindi bisogna considerare le varie componenti.

W = F * v

è una formula vettoriale. F è un vettore, v è un vettore e '*' lo devi intendere come prodotto scalare (infatti W è un numero, non un vettore). Se i vettori F e v sono paralleli (e nel caso idealizzato di moto rettilineo uniforme lo sono) allora il prodotto scalare si riduce alla semplice moltiplicazione dei moduli dei vettori.

La vera spannometricità viene dal fatto che la potenza erogata dal motore non viene impiegata tutta per spingere in avanti, ma viene in parte sprecata per generare turbolenza nell'acqua. Le forze associate a questa turbolenza sono più o meno isotrope (=indipendenti dalla direzione) e quindi si cancellano fra loro. Quanta parte di W se ne va in turbolenza (e quindi debba essere sottratta da W nella formula di sopra) non lo so, sperabilmente non tanta.

L'utilità di conti come questi è quella di dare un ordine di grandezza: insomma, se la stima risultasse errata del 50% non mi sorprenderei affatto, ma di sicuro le cifre reali non sono 10 volte di meno (o 10 volte di più) di quelle che ho indicato.

Vogliamo parlarne?!

franz ha scritto:

fisherman1 ha scritto:

Mi sembra che sia troppo spannometrico visto che la forza è una grandezza vettoriale, e quindi bisogna considerare le varie componenti.

W = F * v

è una formula vettoriale. F è un vettore, v è un vettore e '*' lo devi intendere come prodotto scalare (infatti W è un numero, non un vettore). Se i vettori F e v sono paralleli (e nel caso idealizzato di moto rettilineo uniforme lo sono) allora il prodotto scalare si riduce alla semplice moltiplicazione dei moduli dei vettori.

La vera spannometricità viene dal fatto che la potenza erogata dal motore non viene impiegata tutta per spingere in avanti, ma viene in parte sprecata per generare turbolenza nell'acqua. Le forze associate a questa turbolenza sono più o meno isotrope (=indipendenti dalla direzione) e quindi si cancellano fra loro. Quanta parte di W se ne va in turbolenza (e quindi debba essere sottratta da W nella formula di sopra) non lo so, sperabilmente non tanta.

L'utilità di conti come questi è quella di dare un ordine di grandezza: insomma, se la stima risultasse errata del 50% non mi sorprenderei affatto, ma di sicuro le cifre reali non sono 10 volte di meno (o 10 volte di più) di quelle che ho indicato.

Volendo essere telegrafico mi sono espresso male.
Io intendevo che la risultante è un vettore dato dalla somma della spinta e del peso del motore perchè anch'esso influisce come componente,anche nel moto rettilineo uniforme.
Non voleva essere una critica volevo dare un contributo alla discussione

franz ha scritto:

Quindi, ricadendo dal balzo, il motore esercita una forza in verticale sullo specchio di poppa che è 10 volte quella dovuta al suo peso in condizioni statiche, ovvero

F = 3650 Kg-spinta

Belli questi interventi...almeno qualcuno ci prova....ricordiamoci pero' che il fuoribordo assieme all'ultima tratta di carena.. bilanciandosi.. creano in velocita' il punto di fulcro dove ovviamente viene meno interessato dall'azione dell'onda....

la distanza dei bulloni da quelli sotto a quelli sopra sinceramente a genova su questi motori non l'ho' misurata ma ad occhio la dimensione dei piattelli di fissaggio del collo cerniera non discostava di tanto dal mio 115 che vede l'interasse a cm 20 quindi presumo non tanti cm in piu'.

a mio avviso la massima spinta sulla poppa si ha' non alla massima velocita' ma bensi' quando si da' manetta da pochi nodi e il motore si trova in concomitanza numero di giri a coppia massima....in quel momento si ha' la massima spinta motrice e il non sfogo della potenza (massimo consumo)

Il calcolo dei tiraggi sui bulloni ovviamente e' "pane per pochi"...

ma nessuno si e' ancora lasciato sfuggire il suo "personale" comento sulla tenuta bulloni e specchio di poppa valutando ad esempio il grosso mercury nella foto...