[YAMAHA V8] calcolo dello sforzo sullo specchio di poppa [pag. 7]

Premetto che il thread è interessantissimo, desidero però chiarirmi un concetto che anche se ben spiegato, e da me compreso nella sua dinamica, non mi convince proprio del tutto. Non ho le conoscenze necessarie ma vado a istinto:

Francesco79 ha scritto:

il fulcro non è importante perchè il sistema piastra motore su specchio non ha gradi di libertà, è un sistema con troppi vincoli che impediscono il movimento (struttura iperstatica) in condizioni standard(dadi stretti).
Se i dadi superiori fossero non serrati allora si potrebbe parlare di cerniera in basso e perni alti che lavorano da tiranti.
Quando piastra e specchio sono "impaccati" dai perni questi vanno considerati come un tuttuno, potrebbero traslare l'uno rispetto all'altro solo se le forze di taglio superassero la forza d'attrito, cioè 10 tonnellate divise per la superficie di contatto e moltiplicate per il coefficiente di attrito statico tra vernice piastra motore e gelcoat, non faccio il conto, ma ipotizzo che venga fuori un numero enorme.

Fin qui siamo d'accordo, essendo il tutto solidale non vi è l'effetto cerniera da parte dei bulloni inferiori. Ma mi domando se comunque non vi sia una forza traente su quelli superiori e in quale misura poichè, e qui ditemi se sbaglio, alla spinta dell'elica, specie se con trim positivo, corrisponde una tendenza dello scafo ad alzare la prua segno questo, imho, di evidente spinta in basso e trazione in alto.
Se la trazione in alto che ipotizzo esiste... dove si applica se non ai bulloni?

Hai ragione a dire che i bulloni alti sono tirati dalla forza che fa alzare la prua, ma da un calcolo che ho postato in precedenza si è visto che i due bulloni alti serrati, comprimono la piastra sullo specchio per 5 tonnellate e necessitano di 6 tonnellate ciascuno per rompersi (quelli di grado 8.8 standard), quindi se ci fosse una forza in gioco tale da stirarli per creare l'effetto cerniera, questa demolirebbe prima tutto il resto del motore e ,se riuscisse a trasmettersi fino alla piastra del motore, spaccherebbe la fusione di alluminio in prossimità di dove è appoggiata la base del dado.
Se i bulloni fossero più piccoli il problema sarebbe tangibile e si dovrebbe considerare l'accoppiamento tra piastra e specchio come un sistema iperstatico ma con vincoli cedevoli, perchè i bulloni alti sarebbero soggetti ad un allungamento non trascurabile.

La chiave per capire il problema è considerare che sui bulloni alti agisce già una tensione di 2- 3 tonnellate (sarebbe più corretto parlare di 20-30 KN, io uso le tonnellate forza per dare un'idea più rapida) dovuta alla coppia di serraggio, questo significa che se non si supera questa soglia con una trazione superiore, il bullone non se ne accorge neppure, ma per trasmettere una tale forza al perno lo specchio dovrebbe essere fisso e non essere parte di un sistema (tutta la barca) che ha un'inerzia trascurabile rispetto alla forza in gioco, parliamo di una reazione vincolare di 6 tonnellate su un mezzo che difficilmente riesce solo a pesare la metà, è questa l'assurdità a mio parere.
E' la scarsa inerzia della barca a fare da salvavita all'ancoraggio.
Per paradosso un motore imbullonato alla poppa di un incrociatore da guerra avrà una reazione vincolare in grado di "consentire" la rottura dei perni,ma eliminerà tutte le sollecitazioni dinamiche per via della grande inerzia = i perni saranno salvi comunque.

Perfetto! Sono le info che mi mancavano.
Grazie per il tempo profuso in questo thread Francesco.

E' un piacere Van.
Grazie a te per il forum!

Francesco79 ha scritto:

E' la scarsa inerzia della barca a fare da salvavita all'ancoraggio.
Per paradosso un motore imbullonato alla poppa di un incrociatore da guerra avrà una reazione vincolare in grado di "consentire" la rottura dei perni,ma eliminerà tutte le sollecitazioni dinamiche per via della grande inerzia = i perni saranno salvi comunque.

Quì non ti seguo proprio più... La forza dell'elica va a bilanciare l'inerzia della barca solo finché questa è in accelerazione. Siamo d'accordo che la forza d'inerzia è piccola (il conto è in un post più in alto). Ma quando vai a manetta, a velocità costante, l'accelerazione della barca è zero, ed il bilanciamento delle forze è:

spinta dell'elica <--> attriti viscosi

E' vero che, essendo il sistema staffa motore + barca un blocco rigido, la spinta dell'elica si trasmette tal quale allo specchio di poppa. Ma l'effetto leva sui bulloni superiori rimane. E' molto giusto (come tu e Dolcenera mi avete fatto notare) che i bulloni sono serrati con forze (sperabilmente) maggiori della trazione esercitata dalla staffa del motore. Diciamo, per fare un esempio, che il serraggio del bullone produce una forza di 3 ton verso lo specchio di poppa, e (a 40 nodi) lo stesso bullone è spinto dalla staffa in direzione opposta allo specchio di poppa con una forza di 1.5 ton. Totale 1.5 tonnellate in direzione dello specchio di poppa.
Se questo serraggio è ancora sufficiente a fare un buon attrito tra staffa e specchio di poppa, allora non è nemmeno necessario preoccuparsi degli sforzi di taglio sui bulloni (come giustamente mi è stato fatto notare).

In pratica, idealizzando il sistema cone nello schemino quì sotto (rudimentale e non in scala), abbiamo che a natante fermo c'è solo la forza A di serraggio del bullone che mantiene solidali la staffa motore (rosa) e lo specchio di poppa (marrone). Se spingo in B (elica) produco una forza C di trazione sul bullone che si oppone ad A.

Finché C è trascurabile rispetto ad A, il blocco rosa e quello marrone rimangono un tutt'uno, e la forza B va ad equilibrarsi con le altre forze che agiscono sul natante (inerzia e resistenze viscose).

Se C fosse (in modulo) vicina o maggiore di A, allora anche l'attrito tra la staffa e lo specchio di poppa diventerebbe trascurabile o nullo, e quindi i bulloni dovrebbero sopportare gli sforzi di taglio dovuti al peso del motore (ed ai salti sull'acqua)....


Nota: per non pasticciare il disegno le forze A e C le ho disegnate in alto, ma in realtà agiscono sull'asse del bullone; il punto di applicazione di ciascuna forza è la punta della freccia.

franz ha scritto:

Se C fosse (in modulo) vicina o maggiore di A, allora anche l'attrito tra la staffa e lo specchio di poppa diventerebbe trascurabile o nullo, e quindi i bulloni dovrebbero sopportare gli sforzi di taglio dovuti al peso del motore (ed ai salti sull'acqua)....

Mi sembra che fili ma non credo (e non mi auguro) che il serraggio dei bulloni A sia minore della forza traente C.
Quindi.... ma già si è detto.... occhio al serraggio ma chi è quel pazzo che non lo controlla spesso?

CHICCA ha scritto:

Non ci sono normative, ma i costruttori lo fanno lo stesso e gli acquirenti sovradimensionano le contropiastre propio per questo dubbio di resistenza.
r

questo e' bello Chicca ma rimane il fatto che va' a discrezione del meccanico montare una piastra o meno....e' anche il mio pensiero credere che si faccia solitamente tutto il possibile x non incorrere in situazioni pericolose...ma puo' succedere che uno in ferie (magari lontano)rompa il vecchio motore e si faccia montare un nuovo V8 di tutta fretta e magari venga buttato su senza tante premure....

Non sarebbe forse piu' giusto che la contropiastra venisse fornita come Kit di montaggio direttamente dalla casa madre del motore...in questo caso il meccanico si vedrebbe costretto al montaggio dell'intero kit

VanBob ha scritto:

Quindi.... ma già si è detto.... occhio al serraggio ma chi è quel pazzo che non lo controlla spesso?

qui Van non mi trovi daccordissimo...
questo e'gia' un motore che accompagnato ad uno scafo adeguato esige una spesa non alla portata di tutti ...me compreso ...e solitamente va a finire in mano a "fighetti" figli di papa' che probabilmente non sa nemmeno usare il cric x sollevare l'auto ...figuriamoci se questo si fa venire in mente di controllare i bulloni....questo invece sicuramente sara' pratico di cause e come rovinare il meccanico se dovesse capitare qualcosa di importante

Francesco io sono convinto non si possa parlare di fissaggio solidale...

Avrete notato tutti che tirando con forza questi bulloni inox ad un certo punto legano sul filetto, continuare il tiraggio significa tranciarli, ma anche tirati al limite non si puo' parlare di vero bloccaggio..

se noi togliamo i 2 bulloni superiori e andiamo a forzare a mano sul piede motore si puo' notare che il basamento nella parte alta si offre a minimi spostamenti con evidenti giochi di flessioni.

se fosse realmente un blocco solidale non sarebbe cosi'...e per questo che insisto che quasi l'intero carico vada a gravare sui 2 bulloni sopra..

Ho'volutamente parlare di tiraggio...non serraggio

Mettiamola così, la morale della favola è che questi benedetti bullloni devono essere sempre serrati e con la contropiastra dalll'altra parte, sia che la si veda come me, sia che la si veda diversamente.
Nessuno poi ci obbliga ad usare solo quattro bulloni, se un'armatore vuole sulla propria imbarcazione quella sicurezza extra che lo rende più tranquillo, benvenga, quattro bulloni alti anzichè due non lesioneranno lo specchio e non potranno che fare del bene distribuendo meglio lo sforzo.
Inoltre un trucco per non dover controllare il serraggio ad ogni uscita è quello di stringere bene i dadi e di bloccarli con un controdado autobloccante (ovviamente la lunghezza dei bulloni deve permetterlo).
Colgo anche l'occasione per ricordare a chi non lo avesse già fatto di annegare i bulloni nel silicone prima di inserirli nel foro dello specchio, altrimenti le infiltrazioni d'acqua fanno mercire il legno che fa da anima allo specchio.

Vorrei finire con una considerazione personale, quindi l'imho è d'obbligo, uno che compra una barca per montare (o che monta già) sullo specchio uno o più bestioni da 300 cv, è talmente lontano dal capirci qualcosa di barche che farebbe meglio a starsene ben lontano dall'acqua, infatti qualche anno fa, prima che il belinismo dei super gommoni o superopen ultramotorizzati dilagasse, queste mostruosità non erano nemmeno state concepite (e la tecnica lo permetteva abbondantemente).
Se io potessi spendere 30000 euro in un motore starei ben lontano da un fuoribordo attaccato a sbalzo e soprattutto da un motore a benzina.
Con un entrobordo a gasolio di ultima generazione, consumerei meno,navigherei più stabile,avrei maggiore affidabilità, meno manutenzione e soprattutto non starei a cavallo di una bomba con 1000 litri di benzina sotto i piedi, il tutto a scapito di qualche nodo che recupererei quando il mare si fa cattivo.
Questo si ricollega all'ultimo salone nautico, dove il gommone più piccolo era di 7,5 metri ed i natanti più ammirati quelli con 4 fuoribordo da 250 o 300 cv attaccati al cul0.
Quindi cosa stiamo a preoccuparci a fare per una cosa che è stupida già solo da concepire, se vedessi un milanesotto sulla mia punta Chiappa con un mezzo del genere che si perde un motore o più in acqua, non farei altro che ridere tutto il giorno e ancora e ancora per i seguenti, chiamatemi pure bastardo o invidioso, ma l'ignoranza coatta proprio non la sopporto.