Seguimi su:
Cosa dovresti sapere sui cuscinetti a rulli cilindrici
I cuscinetti a rulli cilindrici hanno un'elevata capacità di carico radiale e carichi assiali moderati. Contengono rulli cilindrici, ma non sono veri e propri cilindri. Questi rulli sono infatti bombati o smussati alle estremità per ridurre le concentrazioni di sollecitazioni. Questa geometria si traduce in un basso attrito e consente applicazioni ad alta velocità.
I cuscinetti a rulli cilindrici sono generalmente disponibili in classi di precisione come RBEC-5, che è una classificazione del Roller Bearing Engineers Council (RBEC). Le classi RBEC descrivono la gamma di precisione e tolleranze per diversi tipi di cuscinetti. In generale, quanto più alto è il numero RBEC, tanto più strette saranno le tolleranze dei cuscinetti. In genere, i cuscinetti a rulli cilindrici sono lubrificati con olio, che viene utilizzato anche come refrigerante.
Gruppi di cuscinetti a rulli cilindrici
I cuscinetti a rulli cilindrici sono cuscinetti a rulli radiali. Tutti i cuscinetti a rulli cilindrici hanno quattro componenti fondamentali: anello interno, anello esterno, rulli e gabbia. Gli anelli dei cuscinetti e i rulli sostengono il carico e la gabbia mantiene i rulli in posizione.
I cuscinetti a rulli cilindrici variano in termini di gioco e opzioni di lubrificazione, a seconda del produttore. Possono essere realizzati insieme alla gabbia o come parte supplementare completa. Alcuni non hanno nervature su entrambi gli anelli, consentendo agli anelli di muoversi assialmente e possono essere utilizzati come cuscinetti ad estremità libera.
L'acciaio stampato o l'ottone lavorato sono i materiali più comuni utilizzati per costruire le gabbie per cuscinetti a rulli cilindrici. Tuttavia, alcuni utilizzano la poliammide stampata, che rende il cuscinetto più fluido e silenzioso. Quando necessario, l'acciaio temprato ad alto tenore di carbonio o l'acciaio carburato a basso tenore di carbonio migliorano la fatica alla flessione e sopportano carichi di impatto pesanti.
Materiali per cuscinetti a rulli cilindrici
La maggior parte dei cuscinetti a rulli cilindrici sono realizzati in acciaio legato o acciaio dolce. Alcune applicazioni richiedono l'uso di acciai per cuscinetti ad alto contenuto di carbonio, cementati o completamente temprati. Gli acciai ad alto contenuto di carbonio non richiedono la carburazione dei cuscinetti a rulli cilindrici e possono essere cementati mediante riscaldamento a induzione o induriti mediante metodi di riscaldamento convenzionali. Quando si utilizzano acciai carburati e a basso tenore di carbonio, il carbonio viene introdotto dopo che il cuscinetto a rulli cilindrici è stato lavorato a una profondità sufficiente a produrre un guscio temprato in grado di sostenere i carichi del cuscinetto. L'aggiunta di carbonio e leghe garantisce la corretta combinazione di una custodia dura e resistente alla fatica con un nucleo duro e malleabile.
Specifiche dei cuscinetti a rulli cilindrici
Foro e diametro esterno (DE) sono specifiche importanti da considerare quando si seleziona un cuscinetto a rulli cilindrici. L'industria dei cuscinetti utilizza un sistema di numerazione standard per i cuscinetti a rulli con fori di diametro metrico. Per il diametro del foro 04 e superiore, moltiplicare il diametro del foro per 5 per determinare il diametro del foro in millimetri (mm). Il diametro esterno dei cuscinetti a rulli cilindrici comprende l'alloggiamento, se presente, ma esclude la flangia.
Altre specifiche importanti per i cuscinetti a rulli cilindrici includono larghezza complessiva, velocità nominale (olio), carico assiale statico, carico radiale statico, carico assiale dinamico e carico radiale dinamico.
Il carico statico assiale e il carico statico radiale rappresentano rispettivamente il carico assiale e il carico radiale massimi che il cuscinetto può sopportare senza subire deformazioni permanenti.
Il carico dinamico assiale e il carico dinamico radiale sono i valori calcolati dei carichi assiali e radiali che un gruppo di cuscinetti con lo stesso anello esterno e anello interno fisso può sopportare, rispettivamente, quando la vita utile nominale dell'anello interno è di 1 milione di giri.
Tipi di cuscinetti a rulli cilindrici
Sebbene i cuscinetti a rulli cilindrici a una corona siano il tipo più comune, esistono anche opzioni a rulli cilindrici a più corone.
I rulli cilindrici a fila singola sono popolari perché sono separabili, il che ne facilita l'installazione e la rimozione. Tuttavia, non possono sopportare carichi radiali pesanti o di grandi dimensioni perché consentono carichi assiali solo in una direzione.
I cuscinetti a rulli cilindrici a doppia fila possono spesso risolvere i problemi di capacità di carico. I cuscinetti a doppia fila distribuiscono il carico su un'area più ampia e gestiscono carichi o vibrazioni instabili. Inoltre, un cuscinetto a doppia fila occupa meno spazio all'interno dell'alloggiamento rispetto a due cuscinetti a fila singola posizionati uno di fronte all'altro. Ottimizza inoltre il trasferimento del carico tra le due file.
I cuscinetti a rulli cilindrici a più file o a quattro file sono generalmente utilizzati come cuscinetti per colli di rulli. Quattro file di rulli possono sopportare carichi radiali maggiori. Le strette tolleranze di diametro dei rulli sagomati consentono al cuscinetto di distribuire i carichi in modo uniforme. Le gabbie per più file di rulli utilizzano in genere gabbie a dita in ottone lavorato o in acciaio dolce. Tuttavia, per le dimensioni maggiori si utilizzano gabbie in acciaio con rulli cavi.
A seconda della versione o senza nervature laterali, i cuscinetti ad una corona hanno diverse denominazioni di tipo NU, NJ, NUP, N, NF e i cuscinetti a doppia corona NNU, NN. I cuscinetti a rulli cilindrici AST sono disponibili nelle seguenti serie con vari design di gabbia e dimensioni metriche:
Serie N – I cuscinetti di tipo N sono cuscinetti a rulli cilindrici a una corona e presentano due nervature fisse sull'anello interno che trattengono i rulli e la gabbia, e un anello esterno liscio. Questa configurazione consente uno spostamento assiale, entro certi limiti, dell'albero rispetto all'alloggiamento. Pertanto, i cuscinetti volventi della serie N sono utilizzati in unità di cuscinetti non di posizionamento. Inoltre, i cuscinetti della serie N non hanno praticamente alcuna capacità assiale.
Serie NU – Sono cuscinetti a rulli cilindrici a una corona, caratterizzati da due nervature fisse sull'anello esterno e un anello interno liscio. Questa configurazione consente uno spostamento assiale dell'albero rispetto all'alloggiamento entro determinati limiti. Pertanto, i cuscinetti volventi della serie NU sono utilizzati in unità di cuscinetti non di posizionamento. Inoltre, i cuscinetti della serie NU non hanno praticamente capacità di spinta assiale.
Serie NJ – Sono cuscinetti a rulli cilindrici a una corona e presentano due nervature fisse sull'anello esterno e una nervatura fissa sull'anello interno che possono guidare l'albero in un'unica direzione (assiale).
Serie NUP – Sono cuscinetti a rulli cilindrici a una corona e presentano due nervature fisse sull'anello esterno e, sull'anello interno, una nervatura fissa e una rondella di supporto. In questo modo possono essere utilizzati come cuscinetti di posizionamento, guidando l'albero assialmente in entrambe le direzioni. Sono cuscinetti a rulli cilindrici a una corona e presentano due nervature fisse sull'anello esterno e non hanno un anello interno. Al suo posto, utilizzano l'albero come pista di rotolamento opposta.
Serie NF – In grado di sopportare anche carichi assiali accidentali, questo tipo di cuscinetto presenta due nervature integrate sull'anello interno e una singola nervatura sull'anello esterno.
Serie RNU – Sono cuscinetti a rulli cilindrici a una corona, dotati di due nervature fisse sull'anello esterno e privi di anello interno. In questo caso, utilizzano l'albero come pista di rotolamento opposta.
Serie NN – I cuscinetti di tipo NN sono cuscinetti a rulli cilindrici a doppia corona e presentano tre nervature fisse sull'anello interno che trattengono i rulli e la gabbia, e un anello esterno liscio. Questa configurazione consente uno spostamento assiale, entro certi limiti, dell'albero rispetto all'alloggiamento. Pertanto, i cuscinetti volventi della serie N sono utilizzati in unità di cuscinetti non di posizionamento. Inoltre, i cuscinetti della serie NN non hanno praticamente capacità di spinta assiale.
Serie NNU – Si tratta di cuscinetti a rulli cilindrici a doppia corona, dotati di tre nervature fisse sull'anello esterno e un anello interno liscio. Questa configurazione consente uno spostamento assiale dell'albero rispetto all'alloggiamento entro determinati limiti. Pertanto, i cuscinetti volventi della serie NU sono utilizzati in unità di cuscinetti non di posizionamento. Inoltre, i cuscinetti della serie NNU non hanno praticamente capacità assiale.
Perché scegliere i cuscinetti a rulli cilindrici?
Quando si seleziona un cuscinetto è necessario considerare diversi fattori fondamentali. Il primo fattore da considerare è il carico che il cuscinetto può sopportare: la capacità di carico. Esistono due tipi di carichi sui cuscinetti:
– Carico radiale: perpendicolare all'albero, perpendicolare all'albero (asse di rotazione del cuscinetto).
– Carichi assiali (di spinta) : paralleli all'asse di rotazione e agenti nella stessa direzione dell'asse. Si consideri il caso in cui il carico è parallelo alla colonna.
Ciascun tipo è progettato per supportare carichi radiali o assiali. Se sono necessari cuscinetti che richiedono carichi radiali elevati, si consigliano cuscinetti a rulli cilindrici.
I cuscinetti a rulli cilindrici hanno un'elevata capacità di carico radiale e sono adatti per velocità elevate. Sono in contatto lineare con le piste. Sono progettati per essere affidabili e ideali per l'ambiente. I cuscinetti sono versatili e possono essere utilizzati in una varietà di applicazioni. Variano in base al numero di file di rulli (solitamente uno, due o quattro) e alla presenza di gabbie. L'assenza di gabbia consente al cuscinetto di avere colonne, che aiutano a supportare carichi radiali più pesanti.
Perché scegliere i cuscinetti a rulli cilindrici rispetto ai cuscinetti radiali a sfere?
I cuscinetti a rulli cilindrici sono simili ai cuscinetti a sfere radiali in quanto sono progettati per sopportare carichi radiali riducendo al minimo l'attrito. A seconda dell'applicazione e della progettazione interna del cuscinetto, sia i cuscinetti a rulli cilindrici che quelli a sfere radiali possono sopportare anche piccoli carichi assiali.
In generale, i cuscinetti a rulli offrono una capacità di carico maggiore rispetto ai cuscinetti a sfere della stessa dimensione. Un'altra differenza significativa tra i due tipi di cuscinetti è la loro area di contatto. Con i cuscinetti a sfere, l'area di contatto è un unico punto, mentre i cuscinetti a rulli toccano un'area più ampia.
Quali sono i vantaggi significativi dei cuscinetti a rulli cilindrici?
Maggiore capacità di carico radiale rispetto ai cuscinetti a sfere
Il design dei rulli accetta velocità più elevate rispetto ad altri tipi di cuscinetti a rulli
Resiste ai danni causati dalla fatica
Ha un diametro esterno ed interno dritto (può anche essere rastremato)
Lavare l'interno dell'alloggiamento
Facile da installare, riducendo potenziali danni all'installazione
Sottile, risparmia spazio e peso
Disponibile in una varietà di dimensioni e materiali
Applicazioni dei cuscinetti a rulli cilindrici
I cuscinetti a rulli cilindrici hanno molte applicazioni. Gli esempi includono l’estrazione mineraria, la produzione di petrolio, la produzione di energia, la trasmissione di energia, la lavorazione del cemento, la frantumazione di aggregati e il riciclaggio dei metalli. Alcuni cuscinetti a rulli cilindrici vengono utilizzati nelle bricchettatrici, nelle apparecchiature di miscelazione della gomma, nei laminatoi, negli essiccatoi rotanti o nei macchinari per pasta e carta. Altri vengono utilizzati in macchine edili, frantoi, motori elettrici, soffianti e ventilatori, ingranaggi e trasmissioni, macchinari per la plastica, macchine utensili, motori e pompe di trazione.
FAQ
I cuscinetti a rulli cilindrici hanno un basso attrito?
SÌ. Il design dei rulli e delle superfici consente ai cuscinetti a rulli cilindrici di trasportare carichi pesanti con basso attrito.
Quali sono le ragioni del cedimento dei cuscinetti a rulli cilindrici?
Montaggio e tenuta impropri, guasto del lubrificante e presenza di detriti e contaminazione sono le cause più comuni di guasto dei cuscinetti. Inoltre, il sovraccarico può causare surriscaldamento e guasti.
Quali procedure di manutenzione devo seguire?
Come tutti i cuscinetti, anche quelli a rulli cilindrici sono soggetti a ruggine, vaiolatura, rigature e scheggiature. I cuscinetti con rivestimento superficiale aiutano a prevenire queste condizioni, prolungando la durata dei cuscinetti.
Quale trattamento superficiale devo applicare ai cuscinetti a rulli cilindrici?
La placcatura in zinco-nichel, i rivestimenti in zinco e fosfato aiutano a resistere alla ruggine, alla vaiolatura, ai graffi e alle scheggiature.
