flessibile
Nella meccanica applicata alle macchine, f. ideali sono i corpi solidi schematizzabili mediante una linea rappresentante l’asse geometrico, inestensibili secondo tale asse che può disporsi, almeno in un piano, secondo una configurazione qualsiasi senza lavoro esterno. Importante per gli sviluppi applicativi è lo studio delle coppie combacianti quando un elemento è rigido e l’altro è flessibile. L’elemento rigido, di solito a forma di rullo, può assumere funzioni diverse: se serve solo a deviare il f. viene detto carrucola, se trasmette un momento rispetto al proprio asse viene detto puleggia, se infine trasmette momento e provvede ad avvolgere il f. viene detto tamburo. Prescindendo dai momenti derivanti dalle resistenze passive, si possono avere due condizioni di funzionamento: la prima quando è assente lo scorrimento, in cui le forze tangenziali al contatto vengono trasmesse per aderenza; la seconda quando è presente lo scorrimento, che, per l’inestensibilità del f., è globale; in questa condizione le forze tangenziali al contatto vengono trasmesse per attrito.
I f. reali, invece, presentano una certa rigidezza flessionale, cioè assorbono lavoro quando se ne vari la configurazione e non sono inestensibili secondo il proprio asse. Tali caratteristiche portano a profonde modificazioni del comportamento, nel caso di coppie combacianti. Per quanto riguarda la rigidezza flessionale, l’energia necessaria per variare la configurazione di un f. reale viene in parte assorbita elasticamente e in parte anelasticamente. La prima viene restituita quando il f. torna nella sua configurazione di riposo, mentre la seconda viene dissipata attraverso meccanismi di attrito interno. In altri termini, la rigidezza elastica tende a riportare il f. nella sua configurazione di riposo, mentre quella anelastica si oppone a qualsiasi variazione di configurazione. Così, per es., mentre nell’accoppiamento puleggia-f. ideale quest’ultimo è tangente alla puleggia secondo la direzione della trazione (b in fig.), il f. reale assume una configurazione asintotica a una retta parallela a tale direzione (a in fig.). La distanza dell’asintoto dalla tangente alla puleggia varia a seconda che si consideri il ramo di ingresso o di uscita del f., a causa del diverso combinarsi della rigidezza elastica e di quella anelastica. L’effetto, invece, dell’estensibilità longitudinale determina il fatto che la condizione di aderenza globale non implica l’assenza di scorrimento locale. In generale la non perfetta rispondenza dei f. reali alle ipotesi valide per i f. ideali introduce un rendimento della trasmissione. Esplicitare tale rendimento è agevole se si considera la sola parte elastica della rigidezza, mentre è problema più arduo se si considera anche la parte anelastica.