Meccanica
Sistema di ruote dentate
SCHEDA TECNICA
INVENTARISTATO
Un sistema di ruote dentate
Un sistema di ruote dentate
Ingranaggio in ottone
Ingranaggio in ottone
1818527
1838385
P.A.Nº //
187030
1925a28
Completo M
Integro
Funzionante D
Dimensioni
MATERIALI: ottone, legno, spago
BIBLIOGRAFIA & PRESTITI
DATABASE
Datazione: 1827 - 1828
Nel Museo A. M. Traversi - Vetrina C
Descrizione          Funzionamento: spiegazione - verifica          Testi&Curiosità


Immagine, Malfi, © D 2008
Fonti
Battelli A. - Cardani C. (1922) Vol. 1, pag. 91, fig. 73
Despretz C. (1832) pag. 30, fig. 73
Murani O. (1906) Vol. 1, pag. 119, fig. 73
Pinto L. (1892) pag. 82, fig. 73
Privat Deschanel A. - Pichot (1871) pag. 70, fig. 73
Traversi A. M. (1822) Vol. 5, pag. 285, fig. 73
Venturoli G. (1817/18) Vol. 1, pag. 315, fig. 73
 

Dal punto di vista artistico questo strumento presenta la stessa fattura per stile e scelta dei materiali sia del Modello di verricello con vite perpetua in ottone che del Sistema di pulegge in ottone con pesi e del Sistemi di leve in ottone. Fino al dicembre 2002 si credeva che questo insieme di apparati fosse costituito da strumenti tutti coevi. Tuttavia rispetto alla datazione data all'apparecchio in questione in occasione della Mostra del 1994, è emerso (Malfi, 2002) che questo strumento è, assieme al Sistema di carrucole in ottone con pesi, è più antico di dieci anni.

In effetti la presenza sotto al basamento di legno di raffinati appoggi in ottone riproducenti lo zoccolo di un cavallo (identici a quelli del Sistema di carrucole in ottone con pesi e dello Spinterometro vecchio di F. Cobres) ha fatto sorgere il dubbio che entrambi gli strumenti di meccanica sopra menzionati fossero più antichi degli altri due, assai simili, ma con i supporti sotto al basamento in legno e non in ottone. Questa ipotesi si è rilevata fondata consultando l'inventario del 1818. Ne segue che il Modello di verricello con vite perpetua in ottone con pesi e il Sistema di leve sono stati costruiti in un secondo momento sullo stile degli altri due apparati.

Quanto al suo utilizzo didattico, con questo apparato si può studiare il funzionamento di ciò che nella meccanica dei rotismi viene detto rotismo riduttore e osservare la moltiplicazione della coppia che in esso si realizza. Di ciò ci si può immediatamente rendere empiricamente conto notando, quando essa è in caduta, come la forza peso associata alla piccola massa sospesa alla fune di sinistra sia più che sufficiente a permettere il sollevamento, anche se lento, della grossa massa sospesa alla fune di destra.

Il principio su cui si basa il rotismo riduttore per moltiplicare al suo interno la forza tra albero d'ingresso e albero d'uscita è molto semplice, visto che si tratta di studiare questo sistema di ruote come se si trattasse di una serie di leve. Per agevolarne la descrizione, si adotteranno però delle semplici ma indispensabili definizioni ed equazioni tipiche della meccanica dei rotismi, pertanto chi non ne avesse confidenza è invitato prima di procedere oltre a consultare la voce rotismi nel supporto teorico.

Il rotismo a denti diritti di questo strumento è del tipo ordinario composto con movente l'albero su cui è montato il verricello che sorregge la piccola messa e cedente l'albero con il verricello su cui è avvolto il filo che tiene la massa più grande. L'analisi più dettagliata del particolare rotismo dello strumento porta poi ad individuare le seguenti caratteristiche:

Poiché Npiccola / Ngrande risulta assai inferiore all'unità, il rotismo è quindi una demoltiplica molto spinta e ciò costituisce il nodo centrale su cui si basa il funzionamento dello strumento e la spiegazione della moltiplicazione della forza che in esso si realizza. Questa proprietà dei rotismi riduttori ordinari composti spiega il motivo per il quale la massa più piccola sia in grado di sollevarne una decisamente più grande. Così, un rotismo riduttore permette ad un motore di media potenza di vincere la grande resistenza del carico agente a livello della ruota condotta, perché essa si smorza nella demoltiplica, dando la possibilità di sollevare carichi molto pesanti, cosa invece impossibile collegando lo stesso motore direttamente al verricello di sollevamento. Semplice ma efficace.

Un'ultima osservazione di carattere tecnico: il fatto che la forza peso legata alla piccola massa sospesa al verricello dell'albero movente si accresca nel rotismo riduttore a causa del differente diametro delle ruote dentate implica che il momento assiale agente su ciascun albero sia diverso (precisamente che si accresca al diminuire della velocità angolare degli assi) e di ciò si deve tener conto in sede di dimensionamento del rotismo, calcolando opportunamente le sezioni degli alberi.