Valutazione olistica dei sistemi di trasmissione sulla base dei dati misurati di coppia-velocità

Il calcolo di verifica dei sistemi di trasmissione dovrebbe includere tutti gli elementi principali del sistema, vale a dire ingranaggi, cuscinetti, alberi e, a seconda dell’applicazione, anche altri componenti come viti, accoppiamenti e connessioni.

Gli ingranaggi sono chiaramente le parti più complesse del calcolo di verifica ma, in molti casi, un guasto del riduttore ha origine in un guasto dell’albero o del cuscinetto.

Scopo di questo articolo è spiegare come possa essere gestito il calcolo di verifica di un sistema di trasmissione sulla base dei dati misurati o simulati di coppia-velocità-tempo.

Il calcolo di verifica di un motoriduttore con carico/velocità di riferimento può essere eseguito in tre modi:

• a) Sulla base di un carico assegnato e della durata richiesta, per calcolare i corrispondenti fattori di sicurezza e confrontarli con un fattore di sicurezza minimo richiesto. Tale procedura corrisponde ai metodi riportati nella maggior parte delle norme ISO (ad esempio ISO 6336 ^[2] per gli ingranaggi).

• b) Sulla base dei fattori di sicurezza minimi richiesti e della durata richiesta, per calcolare la cosiddetta potenza nominale (o coppia nominale o coppia trasmissibile). Tale procedura corrisponde ai metodi riportati in molte norme AGMA (ad esempio AGMA 2001 ^[4] per gli ingranaggi).

• c) Sulla base di un carico assegnato e dei fattori di sicurezza minimi richiesti, per calcolare la durata raggiungibile.

Queste varianti non sono così diverse come può sembrare. Una variante può essere facilmente trasformata in un’altra, a seconda del risultato documentato richiesto: fattori di sicurezza raggiunti (tramite a), potenza trasmissibile (tramite b) o durata raggiungibile (tramite c).

Se il carico deriva da dati misurati (ad esempio informazioni di tempo-coppia-velocità) o da una simulazione numerica, l’approccio è simile. Queste informazioni devono essere convertite in uno spettro di carico che può essere utilizzato per i calcoli sugli ingranaggi secondo le normative ISO o AGMA, sulla base dei metodi descritti in ISO 6336-6 ^[3].

Con gli spettri di carico (o “carico variabile” in termini ISO), per i calcoli di verifica viene normalmente utilizzata la variante a), ma può essere applicata anche la variante c). In questo caso, la procedura descritta nelle normative AGMA va leggermente adattata ^[1].