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resistenza di una chiave inglese

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BlueRay

unread,
Dec 2, 2011, 1:29:41 PM12/2/11
to
Se voleste costruire una chiave inglese o a brugola che abbia la
massima resistenza possibile (a parità di dimensioni) di che materiale
la fareste?

Archaeopteryx

unread,
Dec 2, 2011, 2:48:28 PM12/2/11
to
sai che pur essendo una cosa che dovrei sapere bene, non
so quale sia il materiale con le caratteristiche migliori?
Guuuuuglando ho trovato questo:

http://www.engineerplant.it/tab_metalprop.htm

pare che ci sia un acciaio inox che arriva a 1200
N/mm^2... Ma non escludo che ci sia di meglio.

Giorgio Bibbiani

unread,
Dec 2, 2011, 2:56:54 PM12/2/11
to
Archaeopteryx ha scritto:
> pare che ci sia un acciaio inox che arriva a 1200
> N/mm^2... Ma non escludo che ci sia di meglio.

C'e'.
http://it.wikipedia.org/wiki/Acciaio_Maraging

E immagino che si possa fare ancora di meglio.
Pero' non so se sia solo questione di carico di rottura
a trazione...

Ciao
--
Giorgio Bibbiani

cometa_luminosa

unread,
Dec 2, 2011, 2:59:17 PM12/2/11
to
On Dec 2, 8:48 pm, Archaeopteryx
Poi sono stato abbastanza impreciso, avrei forse dovuto parlare di
tenacita' o meglio ancora di resilienza, perche' una chiave inglese
che mi rimane deformata dopo averla usata mi serve a poco :-)
Vedo infatti che la resilienza e' definita come la massima energia che
il materiale puo' immagazzinare elasticamente, dopodiche' comincia a
deformarsi in modo permanente.
Ciao.

--
cometa_luminosa

Archaeopteryx

unread,
Dec 2, 2011, 3:05:44 PM12/2/11
to
Il 02/12/2011 20:59, cometa_luminosa ha scritto:
> Poi sono stato abbastanza impreciso, avrei forse dovuto
> parlare di tenacita' o meglio ancora di resilienza,
> perche' una chiave inglese che mi rimane deformata dopo
> averla usata mi serve a poco :-) Vedo infatti che la
> resilienza e' definita come la massima energia che il
> materiale puo' immagazzinare elasticamente, dopodiche'
> comincia a deformarsi in modo permanente.

va be' ma in una chiave inglese il carico lo applichi in
modo praticamente statico e il limite elastico è un
ragionevole ordine di grandezza per valutare la scelta del
materiale. Sicuramente entreranno tanti di quei fattori
che almeno io non so, nella scelta di un materiale per un
attrezzo, che il materiale ideale potrebbe sorprenderci;
forse qualcosa a cui non si sarebbe pensato sulla base
delle sole caratteristiche meccaniche principali.

ciao!

Apx.


cometa_luminosa

unread,
Dec 2, 2011, 3:09:34 PM12/2/11
to
On Dec 2, 8:56 pm, "Giorgio Bibbiani"
...
> Pero' non so se sia solo questione di carico di rottura
> a trazione...

In effetti lo sforzo e' un po' piu' complicato; a parte la torsione
che comunque e' in relazione alla trazione (se ricordo bene) ci sono
anche lo scorrimento ed il taglio.
Un bel composito di fibra di carbonio in matrice di acciaio Maraging?

Vend

unread,
Dec 2, 2011, 4:25:41 PM12/2/11
to
Dipende, deve essere realizzabile praticamente con la tecnologia
esistente a costi ragionevoli?

Perché altrimenti ci sarebbero il grafene e materiali affini
(fullerene, nanotubi di carbonio).

O se proprio vai in cerca di materiali esotici ci sarebbe il plasma di
neutroni delle stelle di neutroni, che se non sbaglio è il materiale
più rigido consistente con la fisica conosciuta. Certo, sarebbe un po'
pesante la chiave inglese...

Archaeopteryx

unread,
Dec 2, 2011, 4:39:01 PM12/2/11
to
Il 02/12/2011 21:09, cometa_luminosa ha scritto:
> In effetti lo sforzo e' un po' piu' complicato; a
> parte la torsione che comunque e' in relazione alla
> trazione (se ricordo bene) ci sono anche lo scorrimento
> ed il taglio.

questo vale all'incirca al livello di progetto della forma
dell'utensile. Per esempio, la chiave potrebbe essere in
prima approssimazione modellata come un elemento
unidimensionale e allora si può parlare in termini di
taglio, flessione, torsione.

Ma ad esempio la parte a contatto con il bullone deve
essere modellata come un solido tridimensionale, o al
massimo bidimensionale e lì le cose si complicano tanto.
Già in 2d, generalmente non ci sono soluzioni
analitiche.

Una volta fatta la simulazione, i punti dove si verificano
gli sforzi maggiori vengono verificati con dei criteri di
resistenza calcolati in base al tensore degli sforzi (lo
si fa ovviamente anche con le caratteristiche globali di
sollecitazione come nel caso sopra). Al livello di tale
verifica puntuale ritornano in gioco le varie tensioni di
limite elastico / rottura / etc. per i limiti di confronto.

ciao!

Apx.

Fatal_Error

unread,
Dec 2, 2011, 4:50:26 PM12/2/11
to
"cometa_luminosa" <albert...@virgilio.it> ha scritto nel messaggio
news:0afc8178-426b-42d2...@cc2g2000vbb.googlegroups.com...
Non mi sembra facile fare un materiale composito con fibre di carbonio e
acciaio (al carbonio...), ma veramente hanno fatto qualcosa del genere? So
che avevano provato con l'alluminio, ma c'erano enormi problemi, ad esempio
il carbonio tende a forma carburi, nel caso il carburo di alluminio che e'
addirittura idrosolubile (non "teme l'umidita'", bisogna scrivere "si
scioglie con l'umidita'" :-). Beh, a proposito di acciaio, la cementite,
uno dei costituenti fondamentali degli acciai, e' proprio carburo di ferro
(Fe3C)!
Ritornando alla domanda dell'OP, ma il vecchio "Chrome Vanadium"? D'altronde
i bulloni sono notoriamente molto piu' teneri (devono esserlo) delle chiavi
inglesi (di qualita'), infatti si spannano i bulloni, a "spannare" una buona
chiave stai fresco... Io ho delle vecchissime USAG C.V. indistruttibili,
hanno sopportato veramente l'impossibile, specialmente le chiavi a
brugola... Praticamente come nuove!

Sergio Pomante

unread,
Dec 2, 2011, 4:51:53 PM12/2/11
to
... diamante naturale... O MEGLIO industriale... fatto con tecniche a bassa
pressione... e le puoi fare anche di diverso colore ^_^

Anzi, non e' escluso che i chip del futuro saranno fatti con diamante
industriale... al posto del silicio!




Sergio Pomante

unread,
Dec 2, 2011, 4:56:38 PM12/2/11
to
On Fri, 2 Dec 2011 22:50:26 +0100, "Fatal_Error" <fatal...@nospam.it> wrote:
>[...]
>hanno sopportato veramente l'impossibile, specialmente le chiavi a
>brugola... Praticamente come nuove!

Se hai usato solo e soltanto bulloneria zincata... e NON inox... e' ovvio!

Prova ad usare del materiale diverso... e vedrai come le tue care "brugole"
inizieranno a sentire il corso del tempo!

... e poi conta anche la mano di chi le usa...



Fatal_Error

unread,
Dec 2, 2011, 7:48:06 PM12/2/11
to
"Sergio Pomante" <pmne...@nettuno.it> ha scritto nel messaggio
news:99iid75b3dn0hsjlr...@4ax.com...
Guarda che l'acciaio inox normalmente usato per i bulloni e' molto meno
resistente dell'acciaio di alta qualita' usato per i bulloni! Sui bulloni di
qualita', trovi stampigliato una numero, tipo 10.9, quello e' appunto il
grado di resistenza, per quelli in acciaio zincato trovi sino a 8.8, per
quelli bruniti arrivi a 12.9 mentre i bulloni in inox austenitico AISI 304
(detto 18/10, quello che viene detto solitamente inox) hanno grado 4-5 (500
N/mm2 come carico di rottura tensile), non solo si spannano, ma si
spappolano letteralmente se "tiri" troppo. I bulloni in inox sono infatti
usati per il fatto che sono appunto inossidabili, non per la loro
resistenza! Non fare l'errore che ha fatto un mio amico, sostituendo il dado
serralama di un decespugliatore con uno in inox, credendo di fare una
furbata... Si e' ritrovato con la lama rotante che e' volata a 10 metri da
dove stava lavorando, per fortuna senza colpire nessuno.... Ci sono leghe
inox con caratteristiche meccaniche particolari, come appunto gli acciai
cromo-vanadio-molibdeno con cui appunto costruiscono le chiavi inglesi (con
trattamento termico), sono si resistenti (alto carico di rottura e di
snervamento) ma sono "dure" e fragili, ed un bullone NON deve essere duro e
fragile.

BlueRay

unread,
Dec 3, 2011, 7:55:34 AM12/3/11
to
On 2 Dic, 22:39, Archaeopteryx
<cor.bonukFANCULOSPAM@libero_NOMAIL_.it> wrote:
> Il 02/12/2011 21:09, cometa_luminosa ha scritto:
>
> > In effetti lo sforzo e' un po' piu' complicato; a
> > parte la torsione che comunque e' in relazione alla
> > trazione (se ricordo bene) ci sono anche lo scorrimento
> > ed il taglio.
>
> questo vale all'incirca al livello di progetto della forma
> dell'utensile. Per esempio, la chiave potrebbe essere in
> prima approssimazione modellata come un elemento
> unidimensionale e allora si può parlare in termini di
> taglio, flessione, torsione.

Il taglio e la torsione non li capisco in un modello unidimensionale.

>
> Ma ad esempio la parte a contatto con il bullone deve
> essere modellata come un solido tridimensionale, o al
> massimo bidimensionale e lì le cose si complicano tanto.
> Già in 2d, generalmente non ci sono soluzioni
> analitiche.

Pazzesco!

> Una volta fatta la simulazione, i punti dove si verificano
> gli sforzi maggiori vengono verificati con dei criteri di
> resistenza calcolati in base al tensore degli sforzi (lo
> si fa ovviamente anche con le caratteristiche globali di
> sollecitazione come nel caso sopra). Al livello di tale
> verifica puntuale ritornano in gioco le varie tensioni di
> limite elastico / rottura / etc. per i limiti di confronto.

Ciao.

--
BlueRay

BlueRay

unread,
Dec 3, 2011, 7:52:38 AM12/3/11
to
On 2 Dic, 22:25, Vend <ven...@virgilio.it> wrote:
> On 2 Dic, 19:29, BlueRay <blupant...@alice.it> wrote:
>
> > Se voleste costruire una chiave inglese o a brugola che abbia la
> > massima resistenza possibile (a parità di dimensioni) di che materiale
> > la fareste?
>
> Dipende, deve essere realizzabile praticamente con la
> tecnologia esistente a costi ragionevoli?

Diciamo di si, comunque mi interessa anche il caso teorico,
indipendentemente dai costi, con la tecnologia esistente.

> Perché altrimenti ci sarebbero il grafene e materiali affini
> (fullerene, nanotubi di carbonio).
>
Tenkiu.

--
BlueRay

BlueRay

unread,
Dec 3, 2011, 8:08:39 AM12/3/11
to
On 2 Dic, 22:50, "Fatal_Error" <fatal_er...@nospam.it> wrote:
> "cometa_luminosa" <alberto.r...@virgilio.it> ha scritto nel messaggionews:0afc8178-426b-42d2...@cc2g2000vbb.googlegroups.com...
>
> > On Dec 2, 8:56 pm, "Giorgio Bibbiani"
> > ...
> >> Pero' non so se sia solo questione di carico di rottura
> >> a trazione...
>
> > In effetti lo sforzo e' un po' piu' complicato; a parte la torsione
> > che comunque e' in relazione alla trazione (se ricordo bene) ci sono
> > anche lo scorrimento ed il taglio.
> > Un bel composito di fibra di carbonio in matrice di acciaio Maraging?
>
> Non mi sembra facile fare un materiale composito con fibre di carbonio e
> acciaio (al carbonio...), ma veramente hanno fatto qualcosa del genere?

Non ne ho idea, era una proposta ipotetica.

> So che avevano provato con l'alluminio, ma c'erano enormi problemi, ad esempio
> il carbonio tende a forma carburi, nel caso il carburo di alluminio che e'
> addirittura idrosolubile (non "teme l'umidita'", bisogna scrivere "si
> scioglie con l'umidita'" :-).

Avessi avuto la possibilita' di fare esperimenti, io avrei piuttosto
provato un composito Al/fibra di corindone.

Beh, a proposito di acciaio,  la cementite,
> uno dei costituenti fondamentali degli acciai, e' proprio carburo di ferro
> (Fe3C)!

Si, e quindi? Che il carbonio si scioglie in Fe lo so gia', anzi
questo dovrebbe deporre caso mai a favore della possibilità di
realizzare un composito; poi ci saranno altri fattori che invece
deporranno a sfavore, se non ci sono riusciti.

> Ritornando alla domanda dell'OP, ma il vecchio "Chrome Vanadium"?

Va bene, ma anche volendo considerare soltanto quello che si trova in
commercio, non c'e' niente meglio di quelle leghe?


> D'altronde i bulloni sono notoriamente molto piu' teneri (devono esserlo) delle chiavi
> inglesi (di qualita'), infatti si spannano i bulloni, a "spannare" una buona
> chiave stai fresco...

Il termine "buona" e' decisivo :-) Io ne ho spannate parecchie di non
buone...
Comunque qui volevo considerare un ipotetico caso in cui anche i
bulloni fossero estremamente duri e tenaci.

> Io ho delle vecchissime USAG C.V. indistruttibili, hanno sopportato veramente l'impossibile, specialmente le chiavi a
> brugola... Praticamente come nuove!

Si, ne ho anch'io, ma in ogni caso vanno usate correttamente, se una
chiave la usi sempre senza inserirla a fondo, prima o poi si rovina.
Comunque, come dicevo sopra, volevo considerare un caso ipotetico in
cui dovessi operare con sforzi molto grandi su un bullone di materiale
con caratteristiche quasi pari a quelle della chiave.

--
BlueRay

--
BlueRay

Fatal_Error

unread,
Dec 3, 2011, 8:33:29 AM12/3/11
to
"BlueRay" <blupa...@alice.it> ha scritto nel messaggio
news:78aff922-1e6d-47ef...@z1g2000vbx.googlegroups.com...
Beh, se proprio vuoi rovinarla ci riesci pure, ma devi mettertici
d'impegno... Sto parlando di chiavi inglesi "top", naturalmente, quelle
cinesi che costano a cassetta meno in una bussola di marca, non fanno testo.

> Comunque, come dicevo sopra, volevo considerare un caso ipotetico in
> cui dovessi operare con sforzi molto grandi su un bullone di materiale
> con caratteristiche quasi pari a quelle della chiave.
Guarda, io meglio delle USAG in giro non ne ho mai trovate e di bulloni sui
cantieri ce n'erano tanti... Costano care, ma IMHO valgono piu' di quello
che costano! Se poi hai dei bulloni "ostinati", prendi la mazza e la chiave
giusta:
http://www.usag.it/catalog/it/products/families/63/chiavi_a_percussione




Archaeopteryx

unread,
Dec 3, 2011, 10:38:51 AM12/3/11
to
Il 03/12/2011 13:55, BlueRay ha scritto:
>> questo vale all'incirca al livello di progetto della
>> forma dell'utensile. Per esempio, la chiave potrebbe
>> essere in prima approssimazione modellata come un
>> elemento unidimensionale e allora si può parlare in
>> termini di taglio, flessione, torsione.
>
> Il taglio e la torsione non li capisco in un modello
> unidimensionale.

Chiedo venia perché avevo dato per scontata l'onniscienza
di diversa gente qua sopra. In effetti in un caso come
questo si mescolano un po' le accezioni dei termini. Se
l'elemento ha una dimensione preponderante rispetto
alle altre due, hai una serie di semplificazioni che
permettono di calcolare le tensioni in una sezione, che a
quel punto "torna" a essere bidimensionale e su cui si
possono fare le verifiche di resistenza.

Esempio classico è la teoria tecnica della trave; il fatto
di contare su certe semplificazioni (principio di de Saint
Venant, etc.) ti permette di avere certe grandezze globali
(momento flettente, taglio, torsione), globali rispetto a
una certa sezione lungo l'asse. A quel punto la sezione si
considera nelle sue due dimensioni e si può ottenere una
buona approssimazione degli sforzi nell'intorno di un dato
punto.

Se per esempio la trave è tozza la cosa non funziona più e
si deve ricorrere ad analisi parecchio più complicate.
Nella pratica tecnica, invece, si fanno delle cose che
farebbero inorridire il fisico sperimentale più rozzo al
mondo, ma tanto funzionano. In questo genere di cose la
distanza mentale tra fisici e ingegneri può facilmente
diventare abissale.

ciao!

Apx.

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