Titus Young e Giunto cardanico: differenze tra le pagine
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[[File:Universal joint.gif|right|frame|Funzionamento del giunto cardanico]]
In [[ingegneria meccanica]] il '''giunto cardanico''', '''giunto di [[Girolamo Cardano|Cardano]]''' o semplicemente '''cardano'''<ref>{{Treccani|cardano|Cardano|v=sì|accesso=4 aprile 2017}}</ref> (<small>[[Alfabeto fonetico internazionale|AFI]]</small>: {{IPA|/karˈdano/|it}}<ref>{{DOP|id=67587|lemma=cardano}}</ref>) è un quadrilatero articolato spaziale. Esso permette di trasmettere il [[moto (fisica)|moto]] tra due [[asse (meccanica)|assi]] in rotazione i cui prolungamenti sono incidenti in un punto ed è dunque classificabile come un organo di [[trasmissione (meccanica)|trasmissione]].
== L'invenzione ==
[[File:Boussole marine.png|thumb|upright=0.5|Bussola nautica]]
L'invenzione di questo tipo di giunto risale almeno al [[III secolo a.C.]], ad opera di scienziati greci come [[Filone di Bisanzio]], che nella sua opera ''Belopoiika''<ref>{{cita libro|cognome=Russo |nome=Lucio |wkautore=Lucio Russo |titolo=La rivoluzione dimenticata: il pensiero scientifico greco e la scienza moderna |url=http://books.google.it/books?id=7UuRYGI0pdQC&printsec=frontcover |accesso=12 gennaio 2009 |anno=1996 |editore=Feltrinelli Editore |città= |isbn=88-07-10210-2 |pagine=137 |capitolo=4. La tecnologia scientifica |url_capitolo=http://books.google.it/books?id=7UuRYGI0pdQC&pg=PA137&lpg=PA137&dq=giunto+cardanico+greco&source=web&ots=1-Rw95qmy5&sig=kd5nTqBkJcXEgD_RuoEQFnTUuBw&hl=it&sa=X&oi=book_result&resnum=2&ct=result }}
</ref> lo descrive chiaramente (''karkesion''). Inoltre, già a partire dal [[IV secolo a.C.]], con l'invenzione della catapulta, era utilizzato per puntare l'arma. Fu riscoperto nel [[1545]], dall'opera del matematico italiano [[Gerolamo Cardano]] (1501-1576), che ne riportava inizialmente la paternità a [[Gianello Torriani|Joanello Torriani]]. Il celebre scienziato italiano si sarebbe ispirato ad una bussola per la navigazione marittima, fissata su due cerchi articolati. Ha descritto l'articolazione che porta il suo nome in un trattato intitolato ''De subtilitate rerum''.
== Costruzione ==
È costituito (oltre che dagli assi tra cui si trasmette il moto, i quali non fanno parte propriamente del giunto) da due coppie rotoidali disposte su uno stesso membro piegato a 90°, ognuna su un lato, collegate ad un asse. Questo elemento centrale, spesso a forma di croce, è detto [[crociera (meccanica)|crociera]].
== Il rapporto di trasmissione ==
[[File:Universal joint - output speed relative to input speed.png|thumb|Velocità relativa dell'albero condotto rispetto a quello motore in funzione dell'angolo tra i due alberi]]
Il rapporto di trasmissione istantaneo, cioè il rapporto tra le [[velocità]] angolari dell'albero motore e dell'albero condotto è dato dalla formula:
:<math>\tau = \frac{\omega_2}{\omega_1} = \frac{\cos\alpha}{1 - \mathrm{sen}^2(\alpha)\cos^2(\theta)}</math>
Dove ω<sub>2</sub> e ω<sub>1</sub> sono le rispettive velocità angolari dell'albero 2 e dell'albero 1, α è l'[[angolo]] di disallineamento dell'asse dell'albero condotto rispetto all'asse dell'albero motore (supplementare dell'angolo compreso tra gli assi dei due alberi) e θ è l'angolo descritto dal lato del membro collegato all'albero 1 durante la rotazione dello stesso albero.
Il giunto cardanico non è [[Giunto omocinetico|omocinetico]], ossia la [[velocità angolare]] istantanea dell'albero condotto non è costante durante una rotazione completa ma come sopra descritto essa è funzione dell'angolo θ, mentre invece sono uguali le velocità di rotazione medie dei due alberi. Questo causa l'evidente inconveniente di una trasmissione non fluida che nel caso di alti regimi di giri può comportare problemi legati ad esempio alle vibrazioni.
Una trasmissione omocinetica può essere ottenuta utilizzando due giunti cardanici in serie tra loro che abbiano lo stesso α, per collegare quindi due alberi paralleli non incidenti.
==
[[File:Cardan Shaft.jpg|thumb|Giunto cardanico]]
[[File:TractorPTOshaftMay04.jpg|thumb|Giunto cardanico utilizzato in agricoltura]]
Il giunto cardanico è molto utilizzato in [[Meccanica applicata|meccanica]] per le sue proprietà, ma anche per la relativa semplicità ed economicità rispetto ad altre tipologie di connessione tra [[albero (meccanica)|alberi]] della tipologia suddetta.
In meccanica viene utilizzato generalmente negli alberi dello [[sterzo]] e nella [[trasmissione (meccanica)|trasmissione]]<br />
Nelle [[macchina agricola|macchine agricole]] viene utilizzato un albero telescopico con due giunti cardanici per trasmettere il moto rotatorio dalla presa di potenza del trattore agli attrezzi collegati (per esempio fresatrice). È importante sottolineare come l'utilizzo del giunto cardanico sia necessario là dove l'asse che trasmette il moto non sia perfettamente coincidente con l'asse trascinato, o quando quest'ultimo sia suscettibile di disallineamenti anche minimi. Per esempio, il semiasse delle autovetture e l'asse della ruota non sono quasi mai perfettamente coincidenti, per effetto dell'ammortizzamento, per cui si rende necessario l'utilizzo del cardano. E comunque, anche millimetrici spostamenti costanti o alternati tra 2 assi, rende necessario l'uso del giunto cardanico, pena la rottura degli organi.
== Note ==
<references />
== Bibliografia ==
* {{Cita libro|titolo = La rivoluzione dimenticata|autore = Lucio Russo|wkautore = Lucio Russo|editore = [[Feltrinelli editore|Feltrinelli]]|città = Milano|anno = 2013|edizione = VII edizione|ISBN = 9788807883231}}
== Voci correlate ==
* [[Fiat Tipo 3]]
* [[Giunto omocinetico]]
* [[Giunto viscoso]]
* [[Giunto (meccanica)]]
* [[Albero di trasmissione]]
* [[Albero a gomiti]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto|commons=category:Cardan joints}}
== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
* {{YouTube|5aCK4Bob6a0|titolo=Trust Me, I am a Mechanical Engineer|accesso=4-12-2016}}, dimostrazione della variazione di velocità angoolare nelle diverse situazioni
* [http://demonstrations.wolfram.com/UniversalJoint/ Universal Joint] di Sándor Kabai, da [[The Wolfram Demonstrations Project]]
* [http://web.tiscali.it/profpessina/albcard/albcard.htm Albero Cardanico, dispense del corso di Meccanica Agraria], Prof. E. Gasparetto - Prof. D. Pessina
* [http://www.topsystemdrive.com/snodo-top-system/ Applicazione del giunto cardanico in nautica] Propulsioni ad eliche di superficie con giunto cardanico
{{Portale|meccanica|trasporti}}
[[Categoria:Componenti meccanici]]
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