Perché la flessione è critica nei tamburi
I tamburi motori e di rinvio dei nastri trasportatori nel settore minerario, nell'industria delle materie prime o nell'impiantistica sono tra le applicazioni più impegnative per i collegamenti albero-mozzo. La tensione del nastro inflette l'albero e, poiché il carico varia con il materiale trasportato, la freccia cambia di continuo. Sul collegamento tra albero e fondello del tamburo agiscono quindi, oltre alla coppia, momenti flettenti alterni, spesso accompagnati da forze assiali.
Se il collegamento non è dimensionato per questo, nella giunzione si generano micromovimenti. Le conseguenze vanno dalla corrosione da sfregamento alla deformazione dei fondelli e allo spostamento assiale del tamburo, fino alla rottura dell'albero. Questi danni si manifestano spesso solo dopo mesi e causano allora fermi non pianificati.
Come funziona un calettatore conico
Un calettatore conico, detto anche elemento di bloccaggio, è composto da anelli con superfici coniche. Serrando le viti, i coni scorrono l'uno sull'altro e generano un'elevata pressione radiale sull'albero e sul foro del mozzo. La forza è trasmessa per attrito, senza linguetta e quindi senza effetto d'intaglio sull'albero.
- Collegamento senza gioco, anche con inversione del senso di rotazione
- Nessuna cava nell'albero, quindi maggiore resistenza a fatica
- Posizionamento libero del mozzo in senso assiale e angolare
- Smontaggio tramite filetti di estrazione, anche dopo lunghi periodi di servizio
- Autocentrante e con buona concentricità nelle versioni adatte
Non è la sola coppia, ma la combinazione di coppia, momento flettente e forza assiale a determinare la grandezza corretta.
Dimensionamento: i parametri decisivi
| Parametro | Cosa conta |
|---|---|
| Coppia trasmissibile | Con un fattore di sicurezza per avviamento, frenata e bloccaggio |
| Momento flettente ammissibile | Indicato esplicitamente nella scheda tecnica per i tamburi, non solo la coppia |
| Forza assiale | Forze simultanee riducono la riserva disponibile per la coppia |
| Pressione sul mozzo | Spessore e materiale del mozzo devono sopportare la pressione senza deformazioni permanenti |
| Accoppiamenti e superfici | Tolleranze e rugosità di albero e foro secondo il costruttore |
| Ambiente | Polvere, umidità e temperatura influiscono su protezione anticorrosione e scelta dei materiali |
Costruttori specializzati offrono serie con progettazione, materiali e finitura superficiale pensati appositamente per elevati momenti flettenti. RINGSPANN, ad esempio, descrive secondo le proprie indicazioni la serie RLK come sviluppata per i tamburi dei nastri, orientata alle specifiche di noti costruttori di tamburi e supportata da un controllo qualità che include l'ottimizzazione della concentricità. Con ogni fornitore verifichi che i momenti flettenti per il Suo caso di carico siano comprovati dal calcolo.
Danni tipici e come evitarli
| Danno | Causa frequente | Contromisura |
|---|---|---|
| Corrosione da sfregamento sull'albero | Micromovimenti per pressione insufficiente | Dimensionare per la flessione, rispettare la coppia di serraggio |
| Fondello del tamburo deformato | Mozzo troppo debole per la pressione | Verificare geometria e materiale del mozzo |
| Spostamento assiale del tamburo | Riserva insufficiente sotto carico combinato | Includere le forze assiali nel calcolo |
| Smontaggio difficoltoso | Corrosione, mancanza di filetti di estrazione | Scegliere una versione adatta, curare la protezione anticorrosione |
| Rottura dell'albero | Effetto d'intaglio, flessione alterna, corrosione da sfregamento | Collegamento per attrito senza cava, dimensionato correttamente |
Montaggio e smontaggio
- Pulire albero e foro e verificare l'assenza di danni.
- Preparare lo stato di lubrificazione di superfici di contatto e viti esattamente secondo il costruttore; un lubrificante sbagliato modifica la coppia trasmissibile.
- Inserire e allineare il calettatore.
- Serrare le viti a croce, in più passate, con la chiave dinamometrica fino alla coppia prescritta.
- Controllare la coppia di serraggio dopo un periodo di esercizio definito, se previsto dal costruttore.
- Per smontare, allentare le viti e separare gli anelli tramite i filetti di estrazione.
Le istruzioni di montaggio fanno parte del dimensionamento
La capacità di carico di un calettatore vale solo se è montato correttamente. Consegni le istruzioni del costruttore alla squadra di montaggio, registri le coppie di serraggio e formi il personale di manutenzione prima della prima sostituzione.
Domande frequenti
Quando i calettatori conici sono la scelta giusta?
Perché un collegamento con linguetta spesso non basta?
Quali dati servono al costruttore per il dimensionamento?
Posso semplicemente sostituire un calettatore con una grandezza maggiore?
Ogni quanto va controllato il collegamento?
Considerare insieme caso di carico, mozzo e montaggio pone le basi per un esercizio lungo e senza guasti.