I cuscinetti massicci a rullini -D, in qualità X-life, sono stati progettati per il downsizing a prestazioni più elevate, con rullini più lunghi e presenti in maggior numero.
I cuscinetti volventi della Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler, efficienti ed ottimizzati dal punto di vista dell’attrito, rappresentano un importante contributo per il risparmio energetico e la conservazione delle risorse, aumentando allo stesso tempo le prestazioni e la competitività di macchinari e impianti. Le tre nuove configurazioni di cuscinetti a rullini INA.
di Leo Castelli
Il sempre maggiore potenziale di efficienza dei cuscinetti volventi è rappresentato in modo esemplare dal costante sviluppo dei cuscinetti a rullini INA riguardo al downsizing e alla riduzione di attrito. Di recente, il Gruppo Schaeffler (www.schaeffler.it) ha presentato tre nuove configurazioni di cuscinetti a rullini INA: il cuscinetto massiccio a rullini -D in qualità X-life, ad alte prestazioni, per il downsizing, il cuscinetto massiccio a rullini ad attrito ridotto, in qualità X-life, con TWin Cage, e la boccola a rullini Slimline, con un’altezza radiale di soli 1,5 mm.
Downsizing: il nuovo cuscinetto a rullini NK20/16-D-XL con foro di diametro 20 mm e larghezza 16 mm supera la capacità di carico del cuscinetto a rullini in qualità X-life NK26/16-XL con foro di diametro 26 mm. Quando il nuovo cuscinetto viene usato per il downsizing, a parità di capacità di carico, l’altezza della sezione si riduce del 15%, il peso del 20% e l’attrito del 30%.
MAGGIOR CAPACITÀ DI CARICO
La nuova gabbia in acciaio profilato, prodotta secondo tecniche costruttive ottimizzate, permette ai nuovi cuscinetti massicci a rullini -D di ottenere una maggiore capacità di carico. La gabbia è studiata in maniera tale che il numero dei rullini e la loro lunghezza possano essere incrementati, mantenendo comunque le dimensioni del cuscinetto identiche. Il numero maggiore di corpi volventi e l’aumento della loro dimensione determina, nei nuovi cuscinetti a rullini -D, in qualità X-life, un incremento della capacità di carico fino al 25%. I cuscinetti installati sullo stesso punto di montaggio possono quindi essere sollecitati da carichi decisamente maggiori. In altre parole, i nuovi cuscinetti a rullini -D, in qualità X-life, offrono nuove possibilità costruttive per il downsizing, ovvero dimensioni più ridotte dei macchinari e delle varie unità, mantenendo, allo stesso tempo, le medesime prestazioni. Un esempio: il nuovo cuscinetto a rullini NK20/16-D-XL, in qualità X-life, con foro di diametro 20 mm e larghezza 16 mm, supera la capacità di carico del precedente cuscinetto a rullini NK26/16-XL con foro di diametro 26 mm. Quando il nuovo cuscinetto viene sottoposto al downsizing, si ottiene quindi una riduzione della sezione del cuscinetto del 15%, una riduzione del peso del 20% e una riduzione dell’attrito del 30%, sempre mantenendo la stessa capacità di carico. Di recente, la Divisione Industrial del Gruppo Schaeffler ha presentato, assieme ai cuscinetti a rullini NK20/16-D-XL, anche il cuscinetto NK55/25-D-XL. Ad esso fanno seguito: NK14/16-D-XL, NK28/16-D-XL e NK37/20-D-XL. Con queste cinque esecuzioni in qualità X-life viene offerta la possibilità del downsizing su una gamma di cuscinetti radiali a rullini con diametro inviluppo compreso da 14 a 55 mm.
25 % DI ATTRITO IN MENO
Il nuovo cuscinetto massiccio a rullini, con la gabbia a rullini TWin Cage in plastica, offre invece una maggiore efficienza grazie al minore attrito. In questo cuscinetto vengono inseriti, nella stessa tasca della gabbia, due rullini corti uno vicino all’altro – al posto di un unico rullino lungo come di consueto –. Questa combinazione di gabbia e corpi volventi, completamente nuova, riduce l’attrito fino al 25% in confronto ai tradizionali cuscinetti a rullini. Un esempio: facendo un confronto tra il precedente cuscinetto massiccio a rullini NK45/20-TV-XL, in qualità X-life, con gabbia in plastica e il nuovo cuscinetto con TWin Cage emerge che, a 4.000 giri/min, si nota una differenza di potenza tra i 25 e i 30 W. Utilizzando quindi un solo cuscinetto a rullini con TWin Cage, è possibile risparmiare tanta energia quanta quella necessaria per far funzionare una lampadina. Conseguentemente, si registra una riduzione di sviluppo di calore nel cuscinetto, che porta a una maggiore durata del lubrificante e quindi a ottenere intervalli di lubrificazione più lunghi. Migliora anche la precisione dell’applicazione, grazie ai minori sbalzi di temperatura. Migliorano anche le caratteristiche cinematiche del cuscinetto, grazie all’ottimizzazione della distribuzione del carico su entrambe le corone di rullini. Numerose serie di test hanno dimostrato che i cuscinetti con TWin Cage hanno una durata d’esercizio decisamente maggiore.
I cuscinetti massicci a rullini in qualità X-life con TWin Cage e attrito ridotto.
CONFIGURAZIONE SEMPLIFICATA
Anche le nuove boccole a rullini Slimline apportano un significativo contributo in termini di riduzione d’attrito e maggiore efficienza. La loro altezza radiale di sezione misura solamente 1,5 mm. Nella gamma di diametri tra i 15 e i 50 mm si tratta di un valore limite. Questo significa che le boccole a rullini sono identiche per dimensioni esterne ai cuscinetti a strisciamento e quindi sono particolarmente adatte per rimpiazzarli nei cambi automatici degli autoveicoli. Vantaggio: in confronto ai convenzionali supporti con cuscinetti a strisciamento, le boccole a rullini Slimline riducono l’attrito fino al 60%. Inoltre, le boccole a rullini Slimline semplificano le costruzioni adiacenti e aumentano la precisione e l’affidabilità. Nei cambi automatici i cuscinetti a strisciamento devono sempre ricevere un diretto e adeguato apporto d’olio dall’interno della trasmissione, al fine di assicurare la loro affidabilità. Questo causa un notevole dispendio durante la lavorazione dell’albero, poiché deve essere provvisto di fori orizzontali e verticali per l’addizione dell’olio. Per il funzionamento sicuro delle boccole a rullini è invece sufficiente una fine nebbia d’olio. Non sono più necessari sistemi complessi per il passaggio dell’olio e allo stesso tempo la pompa dell’olio può essere progettata con dimensioni più ridotte. Per un funzionamento sicuro dei cuscinetti non è inoltre più necessaria alcuna pellicola lubrificante di supporto. Un minore momento di attrito sulla controsuperficie porta anche ad una minore coppia di primo distacco durante la fase di azionamento. Questo significa che le boccole a rullini Slimline offrono, per esempio nelle applicazioni start-stop, maggiore sicurezza e affidabilità. Inoltre, l’olio non viene più contaminato dalle scorie derivanti dallo sfregamento sulla controsuperficie con l’utilizzo delle boccole a rullini Slimline, l’olio si conserva quindi più pulito. Al tempo stesso, aumenta anche la precisione, poiché lo sfregamento nei cuscinetti a strisciamento implica un aumento del gioco tra cuscinetto e albero. La costante ed elevata precisione delle boccole a rullini porta anche a un minore gioco negli ingranaggi e quindi ad una maggiore affidabilità e a una maggiore durata d’esercizio.
Le boccole a rullini Slimline con altezza della sezione radiale di soli 1,5 mm.