EM16 - PONTE RASCHIATORE A TRAZIONE CENTRALE PER VASCA CIRCOLARE

CRITERI DI DIMENSIONAMENTO

Dimensionamento Idraulico (di processo)
Il dimensionamento del cilindro di calma si basa sui seguenti parametri:
• portata influente
• diametro della tubazione
Infatti l’acqua che esce dal cilindro di calma ed entra nella zona di sedimentazione deve avere una bassissima energia cinetica al fine di garantire una buona separazione e decantazione dei solidi. Inoltre, le raschie di fondo devono avere un profilo logaritmico e continuo, in modo da convogliare il fango nel pozzetto centrale in meno di una rotazione completa dell’albero (270° - ¾ di giro).

Dimensionamento Meccanico
Il dimensionamento del raschiatore di fondo è calcolato in base al tipo di fango da evacuare presente sul fondo vasca. Di norma l’albero centrale e le raschie sono dimensionati per uno sforzo di 20 kg. per metro lineare. La coppia da trasmettere si calcola con: 
T [kgm] = r² x K
r è il raggio della vasca 
K è il carico delle pale per metro lineare (20 kg per chiarificatori biologici)
Per questioni di affidabilità, il gruppo di comando dovrà essere in grado di trasmettere una coppia 1,8 volte superiore rispetto al valore di progetto.

Cella dinamometrica
La cella dinamometrica misura la coppia che trasmette il gruppo di comando.
Tale coppia può essere rilevata direttamente sullo strumento e consente di valutare gli sforzi a cui è sottoposto l’albero centrale durante la rotazione.
La cella è dotata di fine corsa tarati su due diversi valori di coppia misurata, uno di allarme e l’altro di blocco.

Dimensionamento del motore elettrico.
Il motore elettrico è dimensionato in modo che, in caso di blocco della macchina, la sua coppia di spunto sia inferiore a quella che tutti i gruppi a valle possono sopportare.
Per questo motivo il motore è generalmente sempre molto piccolo.
Motori esuberanti possono causare, in caso di blocco, seri danni alle strutture, nel caso in cui la cella dinamometrica sia fuori servizio oppure non correttamente collegata elettricamente.

Esempio di calcolo:
Diametro vasca 10 m.
K = 20
Velocità periferica delle pale 1,5 m/min
rpm albero lento 0,047
Coppia r² x K = 5² x 20 = 500 kgm 
Il gruppo di comando pertanto dovrà essere progettato per trasmettere una coppia 1,8 volte maggiore.

Motore elettrico: per trasmettere 500 kgm a 0,047 rpm occorrono 25 watt.
Ipotizzando un rendimento del gruppo di comando del 60%, il motore elettrico dovrà avere una potenza di 40 watt. Normalmente è difficile reperire motori più piccoli di 0,18 kw 180 watt .
Se il motore scelto avrà una potenza di 180 watt, in caso di blocco potrebbe dare per pochi istanti una potenza di 2,6 volte superiore e cioè 468 watt.
La coppia sull’albero lento trasmessa dal motore con un rendimento del gruppo di comando del 60% sarebbe di 5700 kgm. 
In questo caso occorre valutare se prevedere una spina di rottura od una cella dinamometrica per limitare la coppia.