Cuscinetto

l cuscinetto è un dispositivo meccanico utilizzato per ridurre l’attrito tra due oggetti in movimento rotatorio o lineare tra loro.

È costituito da due anelli di diverso diametro detti ralle, tra i quali sono posizionati gli elementi principali ai quali è affidata la funzione di:

  • Supportare l’elemento ruotante
  • Ridurre l’attrito di rotazione
  • Preservare la sede di rotazione
  • Ridurre il pericolo d’intrusione della polvere e detriti nelle aree di lavoro delle sfere

I cuscinetti a seconda delle applicazioni possono essere di diversi tipi, una prima suddivisione li distingue in base al tipo di funzionamento in cuscinetti radenti e in cuscinetti volventi.

Nei cuscinetti volventi, o a rotolamento il movimento è facilitato dall’interposizione tra parte fissa e perno di elementi volventi (sfere o rulli). I cuscinetti volventi possono essere a loro volta:

  • radiali ad una corona di sfere, nei tipi più comuni, generalmente da sette a dieci sfere, sono adatti alla maggior parte delle applicazioni e possono sopportare sia carichi radiali che assiali.
  • radiali a due corone di sfere, come i precedenti ma costituiti da due anelli con gole affiancate che alloggiano le relative corone di sfere. Sono adatti a sopportare elevati carichi radiali.
  • radiali orientabili a due corone di sfere, adatti ovunque vi sia la possibilità di un disassamento. In questo tipo l’anello interno ha due gole affiancate mentre l’anello esterno ha un’unica gola semisferica, sistema che consente il funzionamento quando gli assi dei due anelli sono inclinati tra di loro. Non sono idonei a sopportare forti spinte assiali.
  • obliqui ad una o due corone di sfere, caratterizzati dalla posizione obliqua della retta passante per i punti di contatto tra le sfere e gli anelli rispetto all’asse di rotazione. Rispetto ai cuscinetti radiali hanno il vantaggio di contenere un maggior numero di sfere e di poter sopportare carichi radiali e spinte assiali più elevati. Quelli ad una corona di sfere vanno sempre utilizzati in coppia.
  • a rulli, come per quelli a sfere possono essere ad una o due corone di rulli ed essere rigidi od orientabili. I rulli sono impiegati nei casi in cui occorra la massima precisione di lavoro e possono avere forma:
    • cilindrica
    • conica, impiegata quando sull’albero su cui è montato grava una forte spinta assiale. In questa variante i cuscinetti sono generalmente utilizzati in coppia con la conicità contrapposta.
    • A botte, dove il rullino ha la forma di una botte
  • ad aghi o rullini, variante dei cuscinetti a rulli cilindrici, composti da i due anelli sfilabili e rulli più piccoli di diametro. Utilizzati quando lo spazio è limitato e idonei a reggere solo carichi radiali.

I cuscinetti magnetici funzionano a induzione magnetica: sono privi d’attrito volvente e pertanto efficienti anche in condizioni estreme di temperatura (sempre entro la temperatura di Curie del sistema magnetico) e non necessitano di lubrificazione. I cuscinetti magnetici migliorano le prestazioni, l’affidabilità e la compatibilità ambientale delle macchine rotanti aumentando la loro efficienza.

Il cuscinetto è composto da:

  • Anello esterno elemento circolare più grande ed esterno
  • Anello interno elemento circolare più piccolo ed interno
  • Componente/i di rotolamento nel caso di cuscinetti meccanici sono i vari tipi di rulli e relative gabbie, mentre nel caso dei cuscinetti magnetici è il campo magnetico generato dagli anelli

I cuscinetti possono essere costruiti in modo da essere:

  • Monoelemento il cuscinetto non si può alterare nella sua struttura senza che questo venga danneggiato, in quanto non è creato per essere diviso nelle sue diverse parti
  • Smontabili, classico esempio dei cuscinetti dei mozzi delle biciclette e dei motocicli, dove l’anello esterno viene tenuto chiuso dalla forcella e il dado (elemento esterno)
  • Scomponibili questo cuscinetti si dividono in due mezzelune, in modo da poter essere usati su punti più stretti di alcuni alberi motore e che non permettono un inserimento normale

Le sfere e rulli sono mantenuti equidistanti tra di loro mediante una struttura chiamata gabbia la quale può essere in acciaio, ceramica o materiale plastico, mentre nel caso di cuscinetti magnetici non si ha questa struttura.

Sono commercializzati nella versione:

  • Chiusa dove le parti volventi del cuscinetto sono protette dagli agenti esterni. Possono essere di due tipi:
    • Schermati in questi cuscinetti le sfere o i rulli sono protetti all’interno dei due anelli da una coppia di sottili flange metalliche. Questo tipo di protezione è efficace contro la polvere;
    • Stagni in questi cuscinetti le sfere o i rulli sono protetti all’interno dei due anelli da una coppia di sottili flange di gomma, a tenuta stagna. In questo caso il necessario lubrificante, sufficiente per l’intera vita del cuscinetto, è inserito dal costruttore in fase di assemblaggio. Questo tipo di protezione è efficace sia contro la polvere sia contro i fluidi;
  • Aperta dove le parti volventi sono esposte all’ambiente esterno, e perciò non è consigliabile usarli in ambienti gravosi (presenza di polvere o fluidi corrosivi)

Fonte: Wikipedia