Quando ho iniziato a lavorare come fornitore di giunti per alberi, immagino di aver trascorso almeno una dozzina di pomeriggi camminando per il nostro magazzino, tenendo in mano due diversi giunti e ponendomi la stessa domanda: perché questo si flette e quello no? È stato solo quando ho ricevuto chiamate da tre diversi clienti quel mese - uno il cui nastro trasportatore continuava a rompersi, un altro la cui pompa vibrava così forte che l'ufficio poteva sentirlo, e un terzo il cui motore si era bruciato prematuramente - che ho capito quante persone confondono giunti flessibili e rigidi, e quanto costa loro questa confusione. Analizziamolo come faccio io quando mi siedo con un nuovo cliente, senza gergo, solo ciò che conta veramente quando abbini un giunto alla tua macchina.
Innanzitutto, iniziamo dalle basi: un giunto per albero è quel pezzo piccolo ma fondamentale che collega due alberi (ad esempio, un motore e una pompa, o un cambio e un trasportatore) in modo che possano girare insieme. Se sbagli, dovrai affrontare tempi di inattività, riparazioni impreviste o addirittura la sostituzione dell'intera macchina. La divisione principale qui è tra giunti flessibili e rigidi, e la differenza non è solo nel loro aspetto, ma in ciò per cui sono costruiti.
I giunti rigidi per alberi, come suggerisce il nome, sono costruiti per essere rigidi. Collegano due alberi così saldamente che non cedono affatto, anche se c'è un piccolo sfasamento tra loro. Ma ecco il problema: nel mondo reale, due alberi non si allineano quasi mai perfettamente. Anche se passi un'ora ad allinearli, il motore si espanderà quando si riscalda, le fondamenta si assesteranno leggermente o il carico si sposterà durante il funzionamento. I giunti rigidi non tengono conto di nulla di tutto ciò. Se si utilizza un giunto rigido su un sistema con un disallineamento anche di un millimetro, si sottopone a uno stress costante gli alberi, i cuscinetti e le parti collegate. Con il passare del tempo, lo stress aumenta fino a quando qualcosa si rompe, di solito nel momento peggiore possibile, come nel bel mezzo di un ciclo di produzione. Ecco perché i giunti rigidi sono destinati solo ad applicazioni molto specifiche e controllate: cose come macchine utensili ad alta precisione in cui l'allineamento è quasi perfetto o sistemi in cui il disallineamento viene attivamente monitorato e regolato costantemente. Non hanno cedimento, quindi trasmettono la potenza esattamente così com'è, senza assorbire nessuno dei piccoli spostamenti che si verificano nell'uso quotidiano.
I giunti flessibili per alberi, d'altra parte, sono progettati per gestire questi disallineamenti reali. Hanno una sorta di cuscino o parte mobile che consente ai due alberi di essere un po' decentrati o un po' fuori angolo, senza causare stress. Ma non tutti i giunti flessibili sono uguali: alcuni gestiscono il disallineamento in un modo, altri in un altro, e scegliere quello sbagliato in questo caso è altrettanto negativo quanto scegliere un giunto rigido per il lavoro sbagliato. Esaminiamo i tipi che forniamo presso la nostra azienda, perché penso che vedere i prodotti in azione renda questo più facile da comprendere.
Innanzitutto c'è il giunto a catena a rulli di tipo GL. Questo utilizza due ruote dentate collegate da una catena a rulli, simile a quella di una bicicletta, ed è uno dei giunti flessibili più versatili che abbiamo in stock. Ciò che lo rende flessibile sono le maglie della catena, che possono piegarsi per adattarsi a piccoli disallineamenti angolari e paralleli tra gli alberi. Ho visto clienti utilizzarli su nastri trasportatori, ventilatori industriali e persino su alcune attrezzature agricole perché sono durevoli, possono gestire coppie elevate e non costano una fortuna. Se hai bisogno di un giunto che possa resistere e funzionare in ambienti polverosi e sporchi, questa è una scelta solida. Puoi controllare i dettagli di questo giunto sul nostro sito qui: Giunto a catena a rulli tipo GL.
Successivamente, il giunto ad anello dentato in nylon di tipo NL. Questo ha un anello di nylon all'interno di due mozzi di metallo, e i denti sull'anello si ingranano con i denti sui mozzi. Il nylon è la chiave qui: è abbastanza flessibile da assorbire il disallineamento, ma abbastanza resistente da gestire una coppia moderata. Lo consiglio spesso per pompe, compressori e piccoli trasportatori dove è necessaria un po' di ammortizzazione. Il nylon agisce anche come smorzatore di rumore, quindi se la tua macchina fa troppo rumore è un problema, questo può aiutare. È un giunto flessibile di medio livello, non robusto come la catena a rulli, ma non così delicato come alcuni altri. Per ulteriori informazioni sulle specifiche, visitare: Giunto ad anello dentato in nylon tipo NL.
Esistono poi i giunti con crociere elastiche, come il Giunto Tipo ML Con Crociera Elastica e il Giunto Resiliente Con Crociera Tipo XL-C. Funzionano avendo due mozzi metallici dotati ciascuno di artigli e un ragno in gomma o elastomero che si inserisce tra gli artigli. Il ragno è la parte flessibile: si comprime e si allunga leggermente per assorbire il disallineamento e persino le vibrazioni delle macchine collegate. La differenza tra ML e XL-C sta solitamente nelle dimensioni e nel tipo di spider: ML è ottimo per l'uso industriale generale, mentre XL-C è progettato per applicazioni ad alta velocità in cui le vibrazioni rappresentano un problema maggiore. Alcuni clienti sono passati a questi da giunti rigidi e hanno notato immediatamente meno vibrazioni sulle loro macchine. Se hai a che fare con le vibrazioni di un motore o di un cambio, queste sono la scelta migliore. Puoi saperne di più sul modello ML qui: Giunto di tipo ML con ragno elastico e XL-C qui: Giunto resiliente di tipo XL-C con ragno.
Infine, il giunto elastico a membrana di tipo SJM. Questo è il giunto flessibile più preciso che forniamo. Invece di un cuscino o una catena, ha sottili diaframmi metallici che si piegano leggermente per gestire il disallineamento. Il grande vantaggio è che non ha quasi alcun gioco, ovvero non c'è gioco tra gli alberi, quindi la potenza viene trasmessa in modo molto accurato. Ciò lo rende perfetto per cose come servomotori, macchine CNC o apparecchiature mediche dove la precisione conta più della coppia pura. Inoltre, non richiede manutenzione poiché non sono presenti parti mobili come la catena da lubrificare o sostituire. Se la tua applicazione richiede precisione e può gestire una quantità di coppia inferiore, questa è la strada da percorrere. Per tutti i dettagli: Giunto a membrana elastica tipo SJM.
Ora torniamo alla differenza fondamentale tra giunti flessibili e rigidi. Gli accoppiamenti rigidi sono adatti quando il disallineamento è inesistente e la precisione è tutto, ma distruggeranno le parti se si verifica un cambiamento nel mondo reale. I giunti flessibili servono quando si verifica un disallineamento e proteggono la tua attrezzatura da tale spostamento. Ma non tutti i giunti flessibili sono uguali: il loro design determina la quantità di disallineamento che possono gestire, quanta coppia possono sopportare e se sono adatti per l'alta velocità o carichi pesanti.
Posso raccontarti una storia che porta a casa. Qualche mese fa, un cliente ci ha chiamato in preda al panico. Il loro trasportatore da 10 tonnellate aveva rotto l'albero tre volte in due settimane. Usavano un giunto rigido e ogni volta che il trasportatore si caricava si spostava leggermente dal centro, sollecitando l'albero finché non si spezzava. Consigliamo loro di passare al giunto a catena a rulli di tipo GL, che può gestire fino a 5 gradi di disallineamento angolare. L'hanno installato e un mese dopo hanno richiamato per dire niente più alberi rotti, niente tempi di inattività e hanno risparmiato migliaia di persone in riparazioni di emergenza. La differenza sta proprio in questo: adattare il tipo di attacco alle reali condizioni della vostra macchina.
Un altro cliente, una piccola officina meccanica, aveva una fresa CNC che continuava ad avere errori di posizionamento. Stavano usando un giunto flessibile con un ragno di gomma, ma si stava consumando troppo rapidamente a causa dell'alta velocità. Abbiamo suggerito il giunto a membrana elastica di tipo SJM, che non ha parti mobili e non ha gioco. Dopo l'installazione, la precisione di posizionamento è migliorata del 15% e non è stato necessario sostituire il giunto per oltre un anno, invece che ogni tre mesi. Ecco perché anche la scelta del giusto sottotipo di giunto flessibile fa una grande differenza.
Quindi quando scegli il rigido e quando il flessibile? Se disponi di un sistema in cui gli alberi sono perfettamente allineati, puoi monitorare costantemente l'allineamento e non è necessario assorbire alcuna vibrazione, il rigido potrebbe funzionare. Ma siamo onesti: quanti di noi hanno alberi perfettamente allineati in una fabbrica o in un'officina? Quasi mai. Nel 90% dei casi, flessibile è la scelta giusta e significa scegliere il giusto sottotipo flessibile che farà sì che la tua macchina funzioni senza intoppi e duri più a lungo.
Se non sei sicuro di quale ti serva, è qui che entriamo in gioco noi. Non ci limitiamo a vendere giunti: aiutiamo i nostri clienti a capire cosa funzionerà per la loro applicazione specifica. Forse hai un trasportatore che è troppo lento e continua a rompersi, o una pompa che vibra troppo, o un servomotore che non si posiziona accuratamente. Possiamo guidarvi attraverso le opzioni, dalla catena a rulli GL per impieghi gravosi alla membrana di precisione SJM, e aiutarvi a sceglierne una adatta al vostro budget e alle esigenze della vostra macchina.
Non aspettare fino al prossimo guasto per risolvere questo problema. Dedicare un po' di tempo alla scelta del giunto giusto adesso ti farà risparmiare ore di fermo macchina e migliaia di riparazioni successive. Se sei pronto a trovare il giunto per albero giusto per la tua applicazione, contatta il nostro team per iniziare la conversazione. Possiamo rispondere alle tue domande, fornire specifiche e aiutarti a effettuare un ordine che funzioni per la tua sequenza temporale.
Riferimenti
Shigley, JE e Mischke, CR (2001). Manuale standard di progettazione delle macchine. McGraw-Hill.
Vance, JM (2010). Dinamica delle macchine rotanti. John Wiley & Figli.
ISO 14613:2019, Alberi di trasmissione di potenza meccanica e giunti di alberi: vocabolario. Organizzazione internazionale per la standardizzazione.
