Cuscinetti volventi

I cuscinetti volventi come elementi di movimentazione

I cuscinetti volventi sono sistemi che servono per ridurre l’attrito tra una parte mobile e una fissa e reggono i carichi applicati; i cuscinetti volventi sono composti da:

  • L’anello interno: si monta sull’albero e normalmente è la parte rotante del sistema, il foro interno può essere cilindrico o conico, sulla parte esterna di questo anello è presente una pista e la forma della pista è determinata dal tipo di corpi volventi.
  • Corpi volventi: mantengono separato l’anello interno da quello esterno e trasmettono il carico dalla parte mobile alla parte fissa del sistema. Questi corpi volventi hanno forme diverse e ogni forma attribuisce al cuscinetto volvente caratteristiche diverse; le forme usate sono: a sfera, a rullo sferico simmetrico, a rullo sferico asimmetrico, a rullo cilindrico, a rullino e a rullo conico.
  • La gabbia: può essere di metallo, bronzo oppure materiali compositi specifici; la gabbia nei cuscinetti serve per evitare il contatto tra i corpi volventi, guidare i corpi volventi, creare degli spazi necessari all’insediamento del lubrificante e trattenere i corpi volventi al loro posto in un cuscinetto smontabile.
  • L’anello esterno: viene montato in un alloggiamento, che è ricavato in una parte fissa del sistema, e nella parte interna dell’anello esterno è presente una pista, con una forma determinata dai corpi volventi che ospita.
  • Tenute: sono montate sui cuscinetti dove è necessario una protezione del cuscinetto dalla contaminazione di elementi esterni, che potrebbero danneggiare i corpi volventi; le tenute servono ad aumentare la durata del cuscinetto stesso e, nei cuscinetti pre-ingrassati dalla casa costruttrice, hanno la funzione di mantenere all’interno il grasso.

cuscinetti volventi

Gli obbiettivi dei cuscinetti volventi sono:

  • Ridurre l’attrito
  • Reggere i carichi
  • Guidare le parti mobili

Riduzione attrito:
l’attrito che si genera tra due parti rotanti è di tipo radente, questo tipo di attrito è molto grave per tutte le parti meccaniche in rotazione, perché trasforma l’energia immessa in calore e quindi si ha un rendimento molto basso del sistema in oggetto. Per ridurre questo attrito si mette un cuscinetto volvente tra le due parti rotanti: in questo modo si passa da un attrito radente ad un attrito di tipo volvente, così da aumentare il rendimento del sistema e quindi ridurre lo spreco di energia.

Reggere carichi:
i cuscinetti volventi sono usati oltre che per ridurre l’attrito anche per reggere i carichi di diverso tipo (radiali, assiali o anche combinati). Questi carichi si generano in base al tipo di applicazione che si vuole eseguire, dalla massa che si vuole reggere, dalla posizione stessa di un albero rispetto alla base di appoggio, oppure dal tipo di trasmissione che si applica per far ruotare un albero.
Ci sono cuscinetti volventi che possono reggere carichi molto elevati ed è il caso dei cuscinetti a rulli: le tipologie di cuscinetti a rulli sono classificate per la forma dei rulli stessi, che possono essere a botte, conici o cilindrici. Questi cuscinetti portano carichi molto elevati perché hanno i corpi volventi che trasferiscono il carico e viene distribuito in una linea di contatto tra l’anello interno e l’anello esterno del cuscinetto stesso.
Ci sono cuscinetti invece che portano cari non molto elevati ma possono sopportare grandi velocità di rotazione: è il caso dei cuscinetti a sfere che, per il loro sistema di contatto per punto singolo con le piste degli anelli esterni, hanno attriti molto bassi rispetto ai cuscinetti a rulli.

Guidare parti mobili:
invece di dover creare un sistema rotativo, può esser necessario ottenere degli spostamenti su un asse: in questo caso si usano delle rotelle o dei cuscinetti a ricircolo di sfere che riducono l’attrito di strisciamento, creato dallo scorrimento di una boccola su un albero. Esistono modalità di guida diverse per parti mobili:

  • Manicotti a ricircolo di sfere: sono dei cilindri forati di materiale composito (tecnopolimero), che scorrono su un albero di guida e hanno un sistema di ricircolo di sfere, il tutto in acciaio temprato per ridurre l’usura del corpo stesso.
  • Pattini lineari con guide profilate: sono sistemi di guida di altissima precisione che, oltre a reggere carichi perpendicolari all’asse, riescono a bloccare anche la rotazione e la torsione del pattino, rispetto alla sua guida profilata.
  • Le rotelle sono simili ad un cuscinetto standard, ma sul diametro esterno hanno una sagomatura bombata, così da trasferire il carico in un punto preciso sulla rotaia dove scorrono e il loro anello esterno ha uno spessore maggiore, per evitare la rottura sulla circonferenza esterna.

 

Cuscinetti volventi Padova

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