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Cuscinetti Volventi Ottimizzati per la Trasmissione nelle Betoniere

Cuscinetti Volventi Ottimizzati per la Trasmissione nelle Betoniere
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EspEriEnza aziEndalE 3 marzo 2013 In un mercato sempre più competitivo, il Gruppo RKB ha fatto importanti investimenti in R&D per soddisfare in modo efficace le necessità dell’industria delle trasmissioni di potenza, che sta diventando sempre più esigente in termini di prestazioni ed efficienza economica. L’articolo illustra i passi intrapresi dal Gruppo RKB per realizzare un cuscinetto volvente customizzato in coengineering con uno dei più importanti costruttori europei di riduttori per betoniere. Come di consueto, l’intero processo ingegneristico si è avvalso dell’uso di software realizzati internamente (MTDS, RRLC e NON-HERTZ), di strumenti CAD 2D e 3D e di programmi per l’analisi agli elementi finiti. Infine, il cuscinetto con anello esterno maggiorato (WOR) studiato per questo progetto speciale è stato realizzato da RKB con l’ausilio delle più recenti tecnologie di lavorazione, dell’acciaio a più alto grado di pulizia e dei trattamenti termici più avanzati. Cuscinetti volventi ottimizzati per la trasmissione nelle betoniere riduttori montati sulle autobetoniere han no il compito principale di trasmettere il movimento di rotazione da un motore idraulico al tamburo. Una volta che il ca rico di calcestruzzo è stato introdotto nel tamburo, e anche durante il viaggio verso il cantiere, il tamburo stesso viene mantenuto in rotazione continua, mescolando il carico per finalizzarne la preparazione ed evitarne il consolidamento. Durante il trasporto il ri duttore pone in rotazione il tamburo in una direzione (direzione di carico) e, con l’ausilio della coclea interna, l’impasto di calcestruz zo viene mantenuto distante dall’apertura di scarico. Invertendo il senso di rotazione si permette lo scaricamento del tamburo. L’ul tima generazione di riduttori presenta solu zioni innovative che aumentano l’affidabilità, eliminano le inefficienze delle vecchie esecu zioni e riducono i costi e la manutenzione. Avendo il compito di azionare il tamburo e di far fronte al momento torcente e ad una parte del peso del tamburo stesso, il riduttore della betoniera costituisce l’elemento chiave dell’applicazione.Il cuscinetto principale che sostiene il carico trasmesso dal tamburo ha un ruolo decisivo nell’ottenimento delle mas sime prestazioni e affidabilità. Per questa ra gione, la progettazione di tale cuscinetto ha rappresentato il fulcro dell’intero processo ingegneristico. Descrizione dell’applicazione Alberto Barili, Ciprian Radu, Catalin Danaila e Spiridon Cretu* Organi di trasmissione - marzo 2013 La vista esplosa di figura 1 evidenzia i com ponenti principali del riduttore epicicloidale a due stadi, con il quale un motore idraulico aziona il tamburo di miscelazione. Il motore idraulico trasmette il movimento di rotazio ne del pignone di entrata (1) che trascina le ruote planetarie del 1° stadio (3) equipaggia te con cuscinetti radiali a sfere (4); i satelliti a loro volta fanno ruotare il pignone (6) delle ruote planetarie del 2° stadio (7), sostenute internamente da cuscinetti orientabili a rulli (8). Il portatreno del 2° stadio (9) si accop pia con la ruota dentata (10) che trasmette la coppia torcente alla flangia di uscita (14), assorbendo anche il disallineamento. Il cu scinetto principale, orientabile a rulli in ese cuzione ad anello esterno maggiorato (11), è protetto contro la contaminazione esterna dalla guarnizione (13). Il riduttore deve es sere montato su un supporto rigido non de formabile. Se così non fosse, si potrebbero verificare danneggiamenti alle ruote dentate interne, alle guarnizioni di tenuta ed in ulti ma istanza ai cuscinetti. La configurazione di questa esecuzione è progettata per resistere in modo sicuro ed affidabile alle condizioni operative richieste dall’applicazione. Questo obiettivo viene raggiunto con i riduttori de scritti, che azionano il tamburo di miscelazio ne e lo sostengono in rotazione, compensan do il movimento tra il tamburo di miscelazio ne e l’alloggiamento del cuscinetto principale. Scelta del cuscinetto A causa dell’angolo di installazione del tam buro e del carico che vi è applicato, il cusci netto principale che sostiene l’applicazione deve essere in grado di assorbire elevate for ze radiali e assiali combinate con un serio di

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Fig.1 - Vista esplosa del riduttore epicicloidale a due stadi. Pignone di entrata Cuscinetto radiale a sfere RKB Ruota planetaria del 1° stadio Cuscinetto radiale a sfere RKB Portatreno del 1° stadio Pignone Ruota planetaria del 2° stadio Cuscinetto orientabile a rulli RKB Portatreno del 2° stadio Ingranaggio convesso Cuscinetto principale orientabile a rulli RKB con anello esterno maggiorato (WOR) Cassa principale Guarnizione di tenuta Flangia di uscita Coperchio posteriore Fig. 2 - Alcune esecuzioni di cuscinetti orientabili a rulli RKB. Fig. 3 - L’assieme tamburo di miscelazione. a) b)...

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EspEriEnza aziEndalE pale. Per proteggere il cuscinetto principale da urti eccessivi durante il funzionamento, la nervatura di supporto deve essere montata su ammortizzatori. Fig. 5 - Modelli 3D di diverse versioni di cuscinetti orientabili a rulli RKB: a) 24122 WOR82A; b) 24122 WOR82; c) 24122 WOR82AA. Versioni del cuscinetto Per permettere valori più elevati di disalli neamento, l’anello esterno del cuscinetto è stato riprogettato ed ottimizzato, preveden done un aumento della larghezza. In figu ra 4 sono illustrate la principali differenze tra gli anelli esterni dei cuscinetti...

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Fig. 8 - Software MTDS di RKB: a) interfaccia utente; b) risultati di Cr e C0r per le versioni 24122 WOR82A, 24122 WOR82 e 24122 WOR82AA. elevati, sullo spallamento centrale si produr rà un carico addizionale e un attrito inter no più elevato. La versione RKB 24122 WOR82AA (figura 5c) è un cuscinetto con rulli simmetrici, una gabbia in due metà in acciaio stampato del tipo a finestra per ogni fila di rulli, guidata sullo spallamento centrale rinforzato dell’a nello interno. Questa versione deriva dalla precedente esecuzione 24122 WOR82, pre vedendo un numero maggiore di rulli con...

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