L'ingegnere

May 12, 2023

Perché seiRalle leggere,(cuscinetti)diventando rapidamente la prima scelta per i progettisti nelle impegnative applicazioni di controllo del movimento, ad esempio nei settori aerospaziale e della difesa?

Molto semplicemente, dove sono essenziali precisione assoluta, prestazioni meccaniche ottimali e buona resistenza alla corrosione, le ralle leggere sono dimostrate nelle applicazioni più impegnative.Carlo Brundell, MD dispecialisti dei cuscinettiProduzione Carter,ne esamina più dettagliatamente le ragioni.

A volte i numeri raccontano la storia. Ad esempio, abbiamo recentemente visto uno dei nostri cuscinetti volventi in alluminio leggeri e resistenti specificati per il montaggio di una torretta in un'applicazione di difesa. Il diametro della torretta misura oltre 2 metri ma ha un run-out misurato in micron. In parole povere, una ralla o un cuscinetto consente ai team di progettazione di sostituire i cuscinetti accoppiati con un unico articolo, riducendo il numero di parti, il peso, la complessità e i costi.

Le applicazioni tipiche in cui Carter è stato coinvolto includono; sistemi di propulsione e cuscinetti cardanici radar per veicoli spaziali, scanner CT, macchine cardio vascolari per applicazioni mediche, supporti per sedili di elicotteri, sistemi d'arma per il settore aerospaziale e altri sistemi militari di precisione inclusi robot, torrette e sistemi di sorveglianza.

Sebbene siano disponibili numerose ralle per applicazioni di controllo del movimento meno impegnative, le scelte per le applicazioni ad alta tecnologia sono limitate. Esempi di questi includono AFV (veicoli corazzati da combattimento), satelliti, ambienti a vuoto ultra-alto o sistemi di tracciamento di specifiche militari che richiedono livelli significativamente più elevati di precisione, risparmio di peso e resistenza alla corrosione. Con la ralla in alluminio menzionata in precedenza, è stata ottenuta una precisione eccezionale utilizzando un rivoluzionario design del cuscinetto a sezione sottile divisa.

È dotato di un anello interno ed esterno diviso che consente di determinare il precarico del cuscinetto in base agli accoppiamenti dell'albero e dell'alloggiamento, in modo che le impostazioni del gioco o del precarico possano essere impostate nella fase di progettazione dell'applicazione. Ciò significa una sostanziale riduzione dei costi evitando la necessità di richiedere precarichi speciali da impostare nel cuscinetto durante l'assemblaggio in fabbrica, mentre i componenti in acciaio inossidabile in alcune parti del progetto ottimizzano la resistenza alla corrosione.

Un cuscinetto volvente è progettato in modo che gli elementi volventi creino un movimento reattivo all'interno del cuscinetto quando sono sotto carico, questo si oppone ai carichi eccedenti (o ribaltanti) esistenti nell'applicazione di controllo del movimento.

Questo è fondamentale per i progettisti di equipaggiamenti militari terrestri, marittimi e aerei in cui le dimensioni ridotte rendono le navi, i veicoli e gli UAV più difficili da vedere o tracciare durante l'uso operativo. Un altro vantaggio derivante dall'utilizzo di ralle leggere è nelle applicazioni in cui è necessario disporre di un sistema di trasmissione o di un anello dentato associato. Per questi progetti, è possibile specificare le ralle con la lavorazione necessaria (ad esempio, incorporando una corona dentata) già in atto.

Questa ulteriore progettazione è possibile sulla maggior parte delle ralle nella maggior parte delle dimensioni e dei coefficienti di carico, contribuendo a ottenere importanti risparmi sui costi iniziali ed eliminando inoltre inutili complessità. I cuscinetti volventi forniti da Carter agli appaltatori della difesa e del settore aerospaziale sono dotati di anelli dentati, o denti, che possono essere incorporati sulla pista interna o esterna (o anche su entrambi) come richiesto dal sistema di trasmissione o raccolta selezionato.

Le ralle di orientamento più comunemente specificate sono lisce, flangiate o dentate e vengono montate sulle facce richieste utilizzando fori sia nell'anello interno che in quello esterno per una robustezza, precisione e durata assolute. Queste sono caratteristiche di progettazione importanti, soprattutto per applicazioni ad alta precisione come radar, inseguitori di bersagli o torrette AFV. Possono essere utilizzati anche metodi di montaggio alternativi, a seconda dei parametri di carico di progetto laterale o longitudinale impostati.

La gamma di ralle disponibili per l'uso in applicazioni ad alta tecnologia nei settori della difesa, aerospaziale, criogenica o nucleare offre diversi stili interni ed esterni. Una volta previste le forze per ciascuna applicazione, gli ingegneri possono scegliere tra una gamma di opzioni. Per esempio; un design a sfera singola o doppia, un design a rullo (o rullo doppio come richiesto per l'uso in una sola direzione), rulli incrociati (adatti per usi in doppia direzione), rulli tripli o combinazioni sfera/rullo/ago con design diviso o filo -inserti da gara. Ciò consente a Carter di personalizzare la risposta del cuscinetto di rotazione a un'applicazione specifica, sia che sia progettata per trasportare uno scanner da 200 g che ruota a 200 gradi al secondo o un telescopio da 12 tonnellate che impiega 20 ore per completare la rotazione completa.