Quale giunto è quello giusto?

Il torsiometro a flangia è un trasduttore di precisione che consente di raggiungere incertezze di misura molto basse. Tuttavia, per ottenere questo obiettivo si devono soddisfare speciali requisiti. Il più importante è la minimizzazione dei carichi parassiti che influenzano il trasduttore i quali, fra l'altro, sono dovuti ad errori di allineamento della linea di azionamento. Lo spostamento radiale parallelo delle estremità degli alberi montati sul torsiometro genera una forza radiale ed un momento flettente che influenzano il trasduttore. Lo spostamento radiale angolare determina un momento flettente, mentre lo spostamento assiale causa sia una forza assiale che un momento flettente.

Compensazione dei carichi parassiti

Nella pratica, tutti i disallineamenti e perciò i carichi parassiti intervengono simultaneamente. Allineare il treno di alberi con la massima precisione possibile risolve solo parzialmente il problema, perché le tolleranze impediscono la totale eliminazione degli spostamenti. Per tale ragione, risulta necessario installare un componente di compensazione elastico ma rigido alla torsione insieme al trasduttore, specialmente se sono coinvolte elevate velocità di rotazione. Ciò compensa quasi del tutto gli spostamenti residui. L'impiego di tali componenti di compensazione aumenta la precisione del trasduttore e, nel contempo, protegge dall'usura i cuscinetti montati nel treno di alberi.

Giunti usati come componenti di compensazione

Il giunto usato come componente di compensazione è costituito da due elementi che funzionano da accoppiamenti cardanici senza gioco. In tal modo si compensano sia gli spostamenti angolari ed assiali che quelli paralleli. La forma più compatta di tale componente di compensazione è il giunto completo, in cui i due elementi agenti da accoppiamento cardanico (semigiunti) sono montati direttamente uno adiacente all'altro. Data la minima distanza fra i due elementi, si possono compensare solo piccoli spostamenti. Gli spostamenti più grandi richiedono una maggiore distanza.

Considerando i compiti che deve svolgere l'accoppiamento e tenendo presente l'obiettivo di installare nel treno di alberi il modulo "torsiometro a flangia + componente di compensazione" nel modo più semplice possibile, risultano numerose varianti di installazione dei giunti e delle parti di montaggio.

Oltre ad un grande assortimento di torsiometri a flangia, la HBM offre una grande scelta di giunti ed accessori di montaggio, che coprono la maggior parte delle applicazioni della coppia. Di seguito vengono descritte le configurazioni che si possono realizzare con questi prodotti.

Configurazioni

1. Versione con giunto completo

Tanto più grandi sono gli spostamenti da compensare, maggiori sono le forze di reazione che questa compatta versione può generare. Perciò è di particolare importanza l'accurato allineamento del treno di alberi.

Il modulo comprende i seguenti componenti (da sinistra a destra):

Giunto completo + torsiometro a flangia

Fig. 1: Torsiometro a flangia con giunto Modulflex® completo

Fig. 2: Giunto completo Rexnord Modulflex®

Fig. 3: Giunto completo Mayr ROBA-DS

2. Versione con due semigiunti e distanziatore

Questa versione consente la compensazione di spostamenti maggiori. Inoltre, sono disponibili speciali versioni di distanziatori che svolgono compiti addizionali quali, ad esempio, la protezione del torsiometro dalle elevate temperature dell'albero di ingresso.

Il modulo comprende i seguenti componenti (da sinistra a destra):

Semigiunto + distanziatore + semigiunto + torsiometro a flangia

Fig. 4: Torsiometro a flangia con due semigiunti Modulflex® e distanziatore

3. Versione con due semigiunti e torsiometro a flangia quale distanziatore

Il modulo comprende i seguenti componenti (da sinistra a destra):

Semigiunto + torsiometro a flangia + adattatore + semigiunto

Fig. 5: Torsiometro a flangia fra due semigiunti Modulflex®


Anche questa versione consente la compensazione di spostamenti più grandi e, contemporaneamente, tale configurazione non richiede molto spazio.

Per il montaggio del rispettivo modulo nel treno di alberi è quasi sempre necessario un adattatore fra le flange del trasduttore od i giunti e l'albero. A tale scopo si consiglia l'impiego di un componente ausiliario speciale che preveda la flangia di connessione da un lato ed un dispositivo di serraggio (mozzo di serraggio) dall'altro. A seconda delle rispettive condizioni di montaggio, questi componenti possono essere usati singolarmente od in coppia. Nel secondo caso, anche con fori differenti per i diversi diametri degli alberi. Un esempio è mostrato in Fig. 6.

Il modulo comprende i seguenti componenti (da sinistra a destra):

Mozzo di serraggio + giunto completo + torsiometro a flangia + mozzo di serraggio

Fig. 6: Torsiometro a flangia con giunto completoModulflex® e due mozzi di serraggio Koniclamp® che utilizzano la tecnica a pressione.

Fig. 7: Assemblaggio di un modulo completo secondo la Fig.6.

Fonti delle figure:

Fig. 1 e 2 e dalla 4 alla 7: Rexnord GmbH
Fig. 3: Chr. Mayr GmbH & Co. KG

Autore di questo articolo

Klaus Weissbrodt
Product and Application Manager Torque Applications, HBM Test and Measurement

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