Materiale pistone. Aiuto per progetto a scopo diverso.

[mrKok]

Ciao a tutti.

Non avendo idea di dove rivolgermi, chiedo a voi che sicuramente siete intenditori del settore se non meglio qualificati.

Devo farmi creare un protoipo per una mia idea.
in questo mio progetto si verifica in alcuni casi lo stesso meccanismo di un pistone sebbene struttura e obiettivi siano totalmente diversi.
In dettaglio, una capsula dovrebbe poter scorrere in un cilindro (solo una volta, senza ritorno) a causa di una alta pressione dovuta a gas ad altissima temperatura. l'ambiente per il quale questa capsula verrebbe espulsa è proprio approssimabile all'esplosione del carburante in un pistone.

Il problema è che dunque se il cilindro o l'ambiente del cilindro raggiungessero temperature superiori a quella ambiente gia da prima dello sviluppo del Gas, probabilmente la dilatazione termica della capsula nel cilindro, non le consentirebbe di uscire portando probabilmente all'esplosione del cilindro stesso.

lo spessore della parete cilindro è di circa 4mm e l'espulsione avviene una sola volta. Ovviamente non posso permettermi di ridurre il diametro della capsula perchè è necessario che fino alla sua espulsione i gas presenti OLTRE la capsula non si infiltrino dove invece aumenterà la pressione che spingerà la capsula.

Attualmente penso di fare il prototipo in alluminio, ma appunto vorrei sostituire questo materiale con quello usato nei pistoni per migliorare il tutto.

il progetto ha dimensioni ridicole, cioè il cilindro in cui striscia la capsula ha un diametro di circa 2cm e l'altezza della capsula (cioè della superficie effettivamente strisciante) è di circa 2mm

Quello che cerco è qualche consiglio sul materiale da utilizzare, possibili aziende che possano realizzarmi il prototipo nel materiale che mi consigliate ed eventuali altri vostri suggerimenti.

Grazie anticipati a tutti quelli che mi daranno una mano.

[916f87]

i nostri pistoni sono in alluminio caricato al silicio e di sicuro anke altri materiali, anke se non vengono resi noti.
Di sicuro è una lega con una resistenza all'usura (durezza) maggiore rispetto all'alluminio più semplice, ma sopratutto ha una dilatazione termica minore rispetto sempre al solito alluminio semplice.
Il tuo problema se non ho capito male, è che hai paura della diversa dilatazione termica di canna e pistone. Perkè io più economicamente opterei per un buon acciaio, oppurtamente lavorato, e se riscaldi entrambi i pezzi non dovresti aver problemi di variazione di tolleranze, tutt'al se la paura è quella di avere il pistone bloccato, parti con una tolleranza maggiore e vai via abbassando tale valore fino a che non trovi la tolleranza più stretta a cui il tutto funziona.

[mrKok]

Ti ringrazio per la risposta.

credo che tu abbia centrato il mio problema e abbia anche sbloccato la mia credenza che il cilindro, con l'aumentare della temperatura, tendesse a stringere il diametro interno al posto che aumentarlo proporzionalmente. dunque un sacco di problemi sono risolti.

vorrei magari solo se possibile qualche link dove posso capire come si misurano le tolleranze e quale va più bene per il mio progetto.

Grazie ancora!

[magu]

Quali sono le "alte temperature" di cui parli? lo sai che il pistone viene refrigerato dalla mix la quale deve provvedere anche alla lubrificazine per evitare grippaggio. Se fai scorrere il pistone di alluminio, anche se caricato, anodizzato, teflonato, nitrurato, in una canna di alluminio ( ai scritto che il tutto lo sarà) , il grippaggio cè di sicuro. Se le temperature saranno alte credo che dovrai ripiegare su canne in acciaio e pistoni in ghisa sferoidale o grafite.

[Miciumau]

Originalmente inviato da magu

Quali sono le "alte temperature" di cui parli? lo sai che il pistone viene refrigerato dalla mix la quale deve provvedere anche alla lubrificazine per evitare grippaggio. Se fai scorrere il pistone di alluminio, anche se caricato, anodizzato, teflonato, nitrurato, in una canna di alluminio ( ai scritto che il tutto lo sarà) , il grippaggio cè di sicuro. Se le temperature saranno alte credo che dovrai ripiegare su canne in acciaio e pistoni in ghisa sferoidale o grafite.

Oh Yes...

[Miciumau]

Originalmente inviato da mrKok

Ti ringrazio per la risposta.

credo che tu abbia centrato il mio problema e abbia anche sbloccato la mia credenza che il cilindro, con l'aumentare della temperatura, tendesse a stringere il diametro interno al posto che aumentarlo proporzionalmente. dunque un sacco di problemi sono risolti.

vorrei magari solo se possibile qualche link dove posso capire come si misurano le tolleranze e quale va più bene per il mio progetto.

Grazie ancora!

Per misurare le tolleranze ci sono dei strumenti appositi, e poi ci sono delle formule per calcolare la variazione di dimensione in funzione della temperatura. Ps. Non sottovalutare il problema che giustamente ti ha posto magu, l'attrito tra le parti...

[916f87]

scusa, ma se la corsa deve essere realizzata una volta sola, non vedo il problema di possibili grippature.
Certo il tutto deve scorrere, se vuoi ottenere una certa velocità di uscita del pistone (mi sembra di aver capito in parole semplici che devi quasi sparare il pistone fuori dal cilindro) che altrimenti perderesti nell'attrito con il cilindro.
Per le tolleranze in effetti non saprei dove indirizzarti per calcolare a tavolino le variazioni su forme più complesse.
Se cerchi su manuali tecnici forse qualcosa trovi, il parametro più semplice è la crescita lineare, anke se non so quanto possa essere rispetta in caso di forme diverse, però già lì poi avere un'idea.

[Miciumau]

TECNOCENTRO eng srl: TABELLA COEFFICIENTI DILATAZIONE LINEARE

Al posto di Lo devi mettere la circonferenza del pistone (D*3.14) poi moltiplichi per il coefficente di dilatazione poi per la variazione di temperatura. Il risultato lo dividi per 3,14.

Es. Un pistone di alluminio a 20°C supponiamo sia 16mm di diametro, vediamo a 100°C

= 16*3,14*0.000023*80= 0,092/3,14= 0,029mm

Questa è la variazione di diametro che subisce a 100°C 16,029mm

Ps. Il tutto è molto approx perchè il pistone non è puro alluminio!!!

[916f87]

con quel conto non hai fatto altro che misura la dilatazione lineare del diametro, secondo me il conto dovrebbe essere un pelo più complesso, cmq come idea è quella.

[gattodistrada]

vuoi fare una cerbottana???