Cosa si intende per… PERNO

 

Un perno è un particolare tipo di bullonatura che ha alcune specifiche caratteristiche. Per fare in modo che una bullonatura sia vista come un perno è necessario che il tipo di "bullone" scelto per la bullonatura sia uno dei tipi disponibili per i perni (europei, indiani o americani). Una volta scelto un tale tipo, nell'opportuno dialogo, tutte le scelte relative al perno visto come bullonatura sono fatte automaticamente.

La bullonatura ha necessariamente una sola riga e una sola colonna ed è del tipo semplice a disposizione regolare. Per ragioni computazionali, il tipo è non "solo a taglio", non è un ancoraggio, non usa una poligonale di contrasto, non è resistente ad attrito, eccetera. Tutte queste scelte ed altre ancora sono fatte automaticamente dal programma e le corrispondenti caselle o controlli nel dialogo di definizione della bullonatura sono ingrigiti e resi inatttivi.

Per renderli nuovamente attivi occorrerà scegliere un tipo di "bullone" che NON sia un perno.

 

Da un punto di vista ingegneristico i perni funzionano essenzialmente solo a taglio. Azioni assiali e torsioni applicate a un perno non possono essere assorbite. Numericamente, tuttavia, può essere che si generino o piccole eccentricità o errori di troncamento e arrotondamento capaci di causare torsione e flessione, nonché azione assiale, su un perno. Il programma esegue un controllo in particolare sulla torsione, che non può essere assorbita dal perno,  e la scarta se sufficientemente piccola.

 

La torsione applicata al perno visto come insieme viene scartata se provoca una tensione tangenziale sul perno visto come gambo (valutata su un cilindro di raggio r, essendo r il raggio del gambo del perno), inferiore a 1N/mm2. Ciò corrisponde a un momento torcente pari a πr3/2 (r in mm, torcente in Nmm). Se invece essa è superiore a questo valore, allora il taglio nel gambo del bullone (ovvero nel perno) viene posto convenzionalmente eguale a 1x109N, e quindi la verifica non risulterà soddisfatta. E' quindi della massima importanza che il taglio assegnato al perno visto come layout sia centrato sul centro del perno stesso. Nel posizionare il perno sulla sua faccia di appartenenza si dovrà dunque tenere conto di questo fatto, rispettando con strette tolleranze i punti teorici di applicazione delle forze (tipicamente azioni assiali) o le loro rette di azione. Ad esempio se si deve portare una forza di 50000N su un perno di raggio 15mm, la massima eccentricità accettabile per la posizione del perno sarà: emax = (3,14*153 / 2) / 50000 = 0,106 mm.

 

La azione assiale applicata al perno (inteso come layout) viene scartata se dà luogo ad una tensione normale nel gambo del perno inferiore a 1N/mm2. In caso contrario la verifica non è soddisfatta.

La flessione applicata al perno viene direttamente applicata al gambo del perno stesso generando una tensione normale nel gambo che viene poi combinata all'effetto del taglio.

E' bene che azione assiale e torsione in un perno siano ridotti al minimo. La torsione, nel senso detto, deve essere trascurabile.

La rappresentazione geometrica di un perno è diversa da quella di una bullonatura con bullone unico, ed anche le formule di verifica (resistenza e rifollamento).

Nota bene: il momento d'inerzia torsionale di un perno è teoricamente nullo; per evitare che eccentricità molto piccole moltiplicate per forze elevate diano luogo a elevati spostamenti, viene definito un momento d'inerzia torsionale fittizio per i perni (Jt,pin), pari a 1/1000 del momento d'inerzia torsionale del cerchio del loro gambo.

 

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