Ralle di Rotazione Idrauliche: Funzionamento e Applicazioni
Le ralle di rotazione rappresentano una soluzione altamente versatile e affidabile nella tecnologia dei cuscinetti volventi, progettate per offrire prestazioni eccellenti in una vasta gamma di applicazioni industriali.
Le nostre ralle di rotazione sono disponibili con diametri variabili tra i 200 mm a 5000 mm, e possono essere configurate in diverse varianti tecniche: con sezioni a rulli incrociati, a una o due corone di sfere, a una o tre corone di rulli o esecuzioni miste, rullo-sfera. I cuscinetti volventi, noti anche come ralle, possono essere realizzati a disegno per soddisfare requisiti specifici dei clienti. Questa flessibilità consente di adattare le ralle a dimensioni, forme e configurazioni particolari, rispondendo così alle esigenze di ogni applicazione.
Inoltre, Specialingranaggi è in grado di gestire l’importazione delle ralle per clienti nazionali ed internazionali. Per le applicazioni che richiedono una maggiore efficienza e controllo, forniamo ralle motorizzate con diametri da 300 a 750 mm. I nostri modelli includono rapporti di trasmissione che vanno da 62 a 150 e possono essere equipaggiati con motoriduttori elettrici o idraulici.
Le ralle sono realizzate utilizzando materiali di alta qualità per garantire resistenza e durata. Per la loro produzione, selezioniamo con cura le materie prime, assicurando soluzioni in vari materiali. Grazie alla gestione interna completa di ogni fase del ciclo produttivo e alla competenza dei nostri tecnici e operatori, abbiamo il pieno controllo su ogni stadio della lavorazione dei cuscinetti di base.
Siamo in grado di soddisfare una vasta gamma di esigenze, dalla produzione di singoli pezzi per piccole aziende fino alla realizzazione di grandi serie per clienti internazionali. Siamo qui per offrirti il miglior supporto possibile.
Ralle nei Trattori Stradali
Dal latino rallum, ovvero «ferro per raschiare», il termine indica un supporto destinato a sostenere la parte inferiore di un perno lungo un asse verticale. Viene impiegato nel settore dei trasporti per indicare il sistema di aggancio robusto e resistente che, a differenza dei sistemi a sfera utilizzati negli autotreni, è in grado, oltre che a trainare, anche a sorreggere una parte notevole del carico posto all’interno di un semirimorchio.
Il sistema di aggancio dei trattori stradali è composto dall’unione di due distinti componenti: una ralla, posizionata sul trattore composta da una piastra in acciaio o in ghisa dotata di un foro centrale e un perno di articolazione, situato sul semirimorchio. Il perno viene inserito all’interno della ralla del camion, generalmente disegnata a coda di rondine per consentire l’aggancio o lo sgancio del trattore, anche in assenza di un perfetto allineamento tra le due sezioni dell’autoarticolato.
Oltre a fungere da elemento di aggancio è inoltre un elemento indispensabile per consentire le operazioni di manovra del mezzo ed è quindi soggetta alla continua rotazione del perno. Rispetto all’ambito di impiego del trattore sono disponibili diverse tipologie di ralla per il camion: sono un esempio i modelli installati nei mezzi d’opera utilizzati come fuoristrada, dove la presenza di forti oscillazioni del veicolo rende necessaria una configurazione ad hoc, che permette la rotazione della ralla anche lungo l’asse longitudinale.
Sono presenti, inoltre, installazioni composte da una ralla montata “direttamente al telaio”, una configurazione più leggera che non rende necessaria la presenza di una piastra di attacco. Le versioni più moderne includono un sistema di lubrificazione del meccanismo di blocco e della piastra superiore e da uno a tre sensori che indicano l’avvenuto collegamento del rimorchio con la motrice.
Supporti e Cuscinetti: Un Approfondimento
Il gruppo turbina-alternatore presenta notevoli masse in rotazione e considerevoli forze d’inerzia entrano in gioco che si accentuano se le masse non sono equilibrate. La girante può essere soggetta a forze laterali dovute all’ asimmetrico flusso che la investe e il generatore può essere soggetto a tiro magnetico. Tali forze associate al peso delle parti rotanti devono essere controllate tramite i SUPPORTI ( chiamati più comunemente cuscinetti).
Nel caso delle macchine ORIZZONTALI i carichi principali sui supporti sono dovuti ai pesi che agiscono quindi perpendicolarmente all’ asse macchina e i carichi assiali, pure presenti, sono inferiori rispetto ad un corrispondente gruppo verticale venendo a mancare rispetto a quest’ ultimo il peso lungo l’ asse. Facendo riferimento ad un gruppo verticale i carichi assiali si scaricano sul SUPPORTO DI SPINTA e quelli radiali dai SUPPORTI DI GUIDA. Il numero dei supporti di guida dipende dalla tipologia del gruppo turbo-alternatore ed essenzialmente dalla lunghezza della linea d’ asse.
Un calcolo delle velocità critiche flessionali ci assicurerà sul numero adottato. Nei gruppi ORIZZONTALI la definizione di guida è forse impropria perchè essi contrastano anche il peso delle parti rotanti. Comunque fatta questa precisazione in questa tipologia di macchine possiamo distinguere due tipi principali in funzione del loro comportamento: RIGIDI E BASCULANTI. Quelli rigidi sono utilizzati dove non ci sono apprezzabili deformazioni della linea d’ asse mentre i basculanti possono auto-allinearsi usufruendo di sedi sferiche (fig 1). Molto spesso essi sono combinati con il supporto di spinta. In ( fig 2) è indicato un supporto combinato con due opposte contro spinte per impedire scorrimenti assiali in ambedue le direzioni.
Dipendendo dalla pressione specifica sulle parti attive e dalla velocità di rotazione dell’ albero la lubrificazione può essere forzata, con l’ ausilio di pompe, o interna al cassone stesso ricorrendo ad anelli appoggiati sull ‘albero che vengono trascinati in rotazione dallo stesso. Il loro utilizzo è limitato in prima approssimazione dei seguenti valori della velocità periferica U dell’ albero: 2,5 m/s Nei gruppi VERTICALI la funzione principale è tenere l’ albero allineato verticalmente e supportare eventuali forze radiali che si generano durante il funzionamento. Sono di comune adozione i pattini di guida oscillanti (fig 3.1 e 3.2) anche se vengono adottati cuscinetti a boccola su unità medio-piccole. La lubrificazione può essere naturale con serpentino di scambio termico interno al cassone o forzata con l’ ausilio di pompe e scambiatori esterni. In genere il loro utilizzo comporta la presenza di un manicotto integrale o riportato sull ‘albero e dipendendo dalla dimensione il numero dei pattini è variabile da 6, 8, 10, 12, …. I materiali di rivestimento dei cuscinetti sono i più disparati, gomma, bronzo, resine, metallo bianco e quest’ ultimo è il più utilizzato. In genere i supporti di spinta nelle macchine verticali sono posizionati sopra l’ alternatore e spesso sono combinati con un supporto di guida (fig 4). Notevole importanza riveste il punto di appoggio di ciascun pattino rispetto al baricentro del carico. In macchine monodirezionali la posizione del punto di appoggio non è baricentrica e ciò favorisce la formazione del film d’ olio fra pattino e ralla. Nelle turbine reversibili ( pompe-turbine) necessariamente l’ appoggio è a metà della lunghezza del pattino e presentano quindi maggior criticità rispetto alle monodirezionali. Come criterio di dimensionamento del tutto generale si tiene una pressione specifica sulla superficie dei pattini di 2,5÷4 MPa, (arrivando anche a 6 MPa) dipendendo dal materiale usato. Per quanto riguarda la lubrificazione e raffreddamento vale quanto già detto a proposito dei cuscinetti di guida verticali. La massima temperatura misurata nei pattini in genere non supera gli 80°C e quella del bagno d’ olio in cui sono immersi 50÷60 °C. Sempre più spesso si utilizza l’iniezione d’olio fra pattino e ralla. La finalità è quella di separare le superfici a contatto onde evitare strisciamenti al momento della partenza. Tale pericolo si manifesta maggiormente dopo parecchi giorni di fermata dato che le superfici in contatto tendono ad “ incollarsi”. La pressione di iniezione deve essere tale da generare un carico che superi il peso delle parti rotanti e conseguentemente un distacco fra pattini di spinta e parti rotanti. I pattini possono essere dotati tutti di sacca per l’iniezione ( Fig. 6 e 7) o solo alcuni di essi. Ovviamente la dimensione della sacca è funzione delle dimensioni del pattino e del carico da sollevare e non deve costituire un ostacolo alla formazione del film d’olio. Come dato di solo riferimento e di prima approssimazione la pressione dell’olio si può ritenere di circa 120 bar. L’iniezione interviene prima che la turbina inizi a muoversi ed è prassi comune disattivarla quando i giri raggiungono circa il 90% della velocità nominale. Generalmente i supporti idrostatici trovano il loro maggior impiego dove la velocità relativa fra parte fissa e mobile è bassa per es. nei telescopi. Velocità relative elevate comportano un maggior trascinamento di olio o comunque di fluido interposto fra le parti fisse e rotanti incrementando quindi la potenza impiegata. A differenza dei tradizionali supporti idrodinamici dove il film d’olio è assicurato dalla velocità relativa fra pattini e ralla, nell’idrostatico il film d’olio fra le superfici in movimento relativo è assicurato da una sorgente in pressione, generalmente pompe. La parte negativa è legata alla maggior complessità di messa a punto come si può dedurre nell’esposizione a seguire. L’ alimentazione dell’olio può avvenire a pressione costante o a portata costante. Ciò significa che nel primo caso le variazioni di carico sul supporto comportano variazioni del film olio e quindi di portata d’olio attraverso il pattino, viceversa nel secondo caso la variabile diventa la pressione avendo la portata costante, ovvero variazioni di meato dovute a variazioni di carico comportano una variazione della pressione generata dalla pompa di alimentazione. Facciamo riferimento alla Fig. Aumentando il carico sul pattino, l’altezza del meato ‘ h ‘ diminuisce e viceversa aumenta se il carico diminuisce. Quindi se P aumenta h diminuisce e R aumenta. La resistenza totale del circuito data da R+Ra è maggiore e poiché la pressione di alimentazione ‘pa’ è costante la portata attraverso Ra diminuisce, la caduta di pressione attraverso Ra diminuisce anch’essa e la pressione ‘ p ‘ sotto il pattino aumenterà in modo da compensare il sovraccarico. È ovvio sottolineare che la pressione Pa deve essere maggiore della pressione che si può generare nelle peggiori condizioni di funzionamento. Dal punto di vista pratico la resistenza di alimentazione si può realizzare con l’utilizzo di diaframmi o tubi capillari e si ritiene opportuno avere un film d’olio di spessore superiore di almeno 10 volte la massima rugosità superficiale delle superfici del cuscinetto. Da un punto di vista generale ciascun pattino dovrà essere alimentato da una pompa senza l’interposizione di nessun organo di regolazione o controllo avendo così una diversificazione delle pressioni da un pattino all’altro e una rigidità dello spessore del meato. Il pattino agisce come uno strozzatore viscoso posto sulla mandata della pompa ed attraverso la sua altezza regola la pressione di mandata. Una diminuzione dell’altezza del meato dovuta ad un aumento del carico agente sul pattino genera un aumento della pressione nel circuito e viceversa un aumento del film d’olio, diminuendo la resistenza R del pattino, provoca una diminuzione della pressione. I regolatori di portata si trovano facilmente in commercio e sono ovviamente di più semplice installazione rispetto alle pompe. Mentre quella relativa all’ alimentazione dei pattini a pressione costante ha un’espressione più complessa e dipende oltretutto dal rapporto Ra/R (rapporto resistenza di alimentazione e resistenza pattino). Nel caso di impiego di supporti idrostatici nel campo idroelettrico non bisogna dimenticare le elevate velocità di scorrimento fra ralla e pattini. Ciò comporta la necessità di tenere in considerazione la maggiorazione di portata che bisogna fornire ai pattini per l’azione di asportazione di olio da parte della ralla stessa. Il meato, nel caso dei pattini idrodinamici è funzione della velocità relativa ralla/pattino e dalla viscosità dell’olio. La velocità relativa ralla/pattino tende comunque ad inclinare il pattino per effetto idrodinamico e per questo si provvede a parzializzare l’area di sostentamento Fig. (10) per evitare che il fluido fuoriesca dal pattino in modo non uniforme. Sempre come applicazione nelle turbine idrauliche l’adozione di supporti idrostatici è possibile, almeno dal punto di vista teorico, adottando opportuni accorgimenti. Come noto, sia nel caso di supporti di guida a pattini che di quelli a boccola, la differenza radiale fra il diametro interno del pattino e quello dell’albero è certamente superiore al decimo di mm e anche più dipendendo dalle dimensioni. Come si può intuire questo gap nel caso di un supporto idrostatico è eccessivo perché comporterebbe una quantità d’olio esagerata e una rigidezza molto bassa. La ralla è un tipo di cuscinetto assiale per impieghi a bassa velocità di rotazione ed alto carico assiale. La rotazione è di 360° e sono costruiti in S355. Vengono montati principalmente sulle benne a polipo serie pesante modelli POT P e PVT P, sulle benne idrauliche bivalve mod. BOT 2 e sulle nostre attrezzature per la manutenzione ferroviaria: PMC, PTT2 e PRT. Caratteristiche Tecniche: Prodotti Correlati: tag:
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Supporti Idrostatici: Caratteristiche e Applicazioni
Caratteristiche Tecniche e Applicazioni Specifiche
Caratteristica Valore Rotazione 360° Portata da 8 a 16 Ton
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