Crescita di 10,66 miliardi di dollari nel mercato dei cuscinetti nel 2020
Jul 06, 202310 migliori marchi di olio motore, classificati
Jun 10, 202310 migliori marchi di olio motore, classificati
Jan 11, 202410 sostituti del mattarello che potrebbero tornare utili
Aug 25, 202310 sostituti del mattarello che potrebbero tornare utili
Sep 12, 2023Nozioni di base sui cuscinetti a strisciamento
Di Mike Santora | 5 settembre 2017
I cuscinetti radenti sono manicotti cilindrici che sopportano carichi radiali da leggeri a moderati. Scorrono radialmente o assialmente sugli alberi per consentire il movimento rotatorio o lineare (o talvolta entrambi) di questi carichi. I cuscinetti radenti di tutti i tipi sono compatti e leggeri con un elevato rapporto resistenza/peso. I cuscinetti radenti non hanno nessuna delle parti mobili dei cuscinetti a elementi volventi, quindi riducono al minimo i punti di rottura; sono anche convenienti anche per applicazioni abbastanza robuste. Variazioni comuni sono i cuscinetti a manicotto metallico (che spesso sopportano carichi su un film idrodinamico o di lubrificazione completo) e i cuscinetti in plastica autolubrificanti in una serie di geometrie per boccole, cuscinetti reggispinta e applicazioni a scorrimento integrale.
Le superfici dell'albero per l'accoppiamento con cuscinetti a strisciamento non devono essere troppo lisce o ruvide.
Le valutazioni dei cuscinetti a strisciamento si basano in parte sui risultati dei test e sul modulo di elasticità del materiale, resistenza alla flessione, durezza Shore-D, pressione superficiale massima e velocità di funzionamento, rotazione e capacità di carico massima, con quest'ultima correlata alla compressione del materiale del cuscinetto a strisciamento limite. (Qui, ricordiamo che il limite di compressione è il punto in cui si verifica una deformazione permanente dello 0,2%.)
Inoltre, un valore pressione-velocità (PV) esprime la capacità di carico del cuscinetto, solitamente in psi il numero di giri dell'albero. Tuttavia, si noti che i valori PV sono solo uno dei fattori che aiutano a determinare la capacità di carico complessiva di un cuscinetto, soprattutto laddove le espressioni PV potrebbero indurre in errore gli ingegneri a pensare che un cuscinetto possa sopportare carichi eccessivamente elevati se la velocità è molto bassa. In altre parole, l’uso dei valori PV richiede la considerazione simultanea della velocità reale e dei limiti di carico.
Come accennato in precedenza, i cuscinetti a scorrimento sono costituiti da grafite, bronzo e materie plastiche che includono PTFE, nylon e poliacetale. I miglioramenti dei materiali hanno reso i cuscinetti in plastica sempre più comuni, anche nelle applicazioni di movimento più impegnative.
Materiale dell'albero e usura dei cuscinetti
Gli alberi su cui scorrono i cuscinetti hanno un impatto significativo sulle prestazioni e sulla durata dei cuscinetti. Un'opzione comune è l'acciaio al carbonio laminato a freddo. Questo materiale dell'albero costituisce una superficie di accoppiamento adatta per cuscinetti a scorrimento in polimeri. Le superfici degli alberi in ceramica inducono una maggiore usura, anche se talvolta vengono scelte per la loro capacità di resistere a condizioni ambientali difficili. Sebbene gli alberi in alluminio siano leggeri e facili da lavorare, comportano anche un'usura accelerata dei cuscinetti. L'albero in alluminio anodizzato migliora leggermente le prestazioni di assemblaggio.
Le scariche statiche incontrollate possono influenzare negativamente i componenti elettronici, ostacolare i processi produttivi o addirittura contribuire al rischio di incendio. Ora, i cuscinetti autolubrificanti F2 EDS di igus offrono proprietà di scarica elettrostatica (ESD) per tali applicazioni. La sua bassa resistenza superficiale (103 e 109 Ω sulla geometria del componente) riduce il livello di tensione di carica e aiuta la ricarica.
Infatti, le superfici dell'albero per l'accoppiamento con i cuscinetti a strisciamento non dovrebbero essere troppo lisce o ruvide. Superfici eccessivamente lisce causeranno variazioni di adesione stick-slip, causando a loro volta una maggiore resistenza all'attrito al movimento del cuscinetto. Una maggiore disparità tra attrito dinamico e statico comporterà un’usura più rapida dei cuscinetti e un movimento a scatti. Al contrario, le superfici degli alberi eccessivamente ruvide abradono rapidamente i cuscinetti a strisciamento. Infatti, i tassi di usura indotti dalle interfacce albero-cuscinetto possono variare di centinaia di volte. Alcuni produttori consigliano finiture della superficie dell'albero fino a 64 valori quadratici medi (rms) per applicazioni di precisione che richiedono un basso attrito; un albero più liscio con rugosità di circa 20 rms è più adatto laddove un obiettivo di progettazione è una lunga durata dei cuscinetti.
Ricordiamo che l'espressione efficace della rugosità superficiale deriva dalle misurazioni dei picchi e degli avvallamenti microscopici di una superficie. Ra è una misura alternativa utilizzata da alcuni nel settore per quantificare la rugosità, in questo caso come rugosità media dei picchi e degli avvallamenti di una superficie. Quindi le due misure esprimono la stessa qualità, solo in formati diversi. Si noti che picchi o difetti ampi e periferici sulla superficie di un albero influenzeranno il valore RMS più del suo valore Ra equivalente.