Precarico cuscinetti radiali a sfere

Caggi

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Buongiorno a tutti. Ho un dubbio relativo al precarico dei cuscinetti radiali a sfere. L'applicazione è su un motore elettrico di cui ho riportato una sezione in allegato. Non ho capito bene se i cuscinetti radiali a sfere vanno precaricati necessariamente, oppure se possono essere montati anche senza il precarico (come è stato ipotizzato momentaneamente). Qualcuno può aiutarmi ?
 

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Buongiorno @Caggi, nei motori elettrici solitamente si applica un leggero precarico tramite una molla di compensazione, a tale proposito viene lasciato un gioco (variabile secondo la grandezza motore e la molla utilizzata) che servirà per inserire e precaricare la molla stessa.
Questo si rende necessario per attenuare le vibrazioni prodotte dal rotore durante il funzionamento e ridurre la conseguente rumorosità che ne deriverebbe in assenza di questa soluzione.
Generalmente la molla viene inserita nella sede del coperchio posteriore (lato ventola), ma nei motori di dimensioni maggiori (per es. > IEC 132) nelle posizioni di montaggio verticali dove l'albero è orientato verso l'alto, è consigliabile montare la molla sul coperchio superiore (anteriore) per evitare l'influenza del peso del rotore sul precarico.
 

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Caggi

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Buongiorno @Caggi, nei motori elettrici solitamente si applica un leggero precarico tramite una molla di compensazione, a tale proposito viene lasciato un gioco (variabile secondo la grandezza motore e la molla utilizzata) che servirà per inserire e precaricare la molla stessa.
Questo si rende necessario per attenuare le vibrazioni prodotte dal rotore durante il funzionamento e ridurre la conseguente rumorosità che ne deriverebbe in assenza di questa soluzione.
Generalmente la molla viene inserita nella sede del coperchio posteriore (lato ventola), ma nei motori di dimensioni maggiori (per es. > IEC 132) nelle posizioni di montaggio verticali dove l'albero è orientato verso l'alto, è consigliabile montare la molla sul coperchio superiore (anteriore) per evitare l'influenza del peso del rotore sul precarico.
Grazie per la risposta. Quello che non mi è chiaro è se è un'operazione necessaria oppure il montaggio va bene anche senza ?
Inoltre vedo dall'immagine che hai caricato che hai caricato assialmente con la molla solo un cuscinetto, quindi si carica solo uno e non entrambi ?
 

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In assenza di precarico rischi di avere problemi di rumorosità, inoltre serve anche per mantenere un precarico controllato nel caso di dilatazioni dovute all'aumento della temperatura di funzionamento.
Il precarico interessa entrambi i cuscinetti infatti, come puoi notare nello schema che ho corretto, ho tolto tutti i seeger e la compressione viene esercitata dai due coperchi sulle ralle esterne dei due cuscinetti, in questo modo è sufficiente una sola molla.
 

Caggi

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In assenza di precarico rischi di avere problemi di rumorosità.
Il precarico interessa entrambi i cuscinetti infatti, come puoi notare nello schema che ho corretto, ho tolto tutti i seeger e la compressione viene esercitata dai due coperchi sulle ralle esterne dei due cuscinetti, in questo modo è sufficiente una sola molla.
Grazie mille per la risposta. Skf però consigliava di utilizzare un cuscinetto di vincolo (bloccato assialmente su 4 punti) e uno di non vincolo (bloccato assialmente su 2 punti) in modo da venire in contro a possibili dilatazioni termiche. Da come hai schematizzato l'albero risulta bloccato assialmente su 2 punti su entrambi i lati e non riuscirebbe a dilatarsi, o almeno è così che avevo capito dal sito skf ma sono alle prime armi a riguardo quindi magari mi sbaglio. Cosa ne pensi ?
 

TETRASTORE

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La dilatazione dell'albero vedrebbe le due battute spingere sulle ralle interne dei cuscinetti, di conseguenza aumenterebbe il carico assiale su entrambi i cuscinetti e di conseguenza il carico assiale (compensato dalla molla). E' comunque la soluzione adottata sulla maggior parte dei motori industriali trifase e monofase (IEC).
La soluzione SKF ti blocca un cuscinetto esentandolo dal carico assiale e ti mantiene libero l'altro per compensare le dilatazioni; è una soluzione corretta nella maggior parte delle applicazioni dei cuscinetti a sfere, i quali non richiedono un precarico, ma nei motori c'è il problema della rumorosità che la limiti solo con un precarico su entrambi i cuscinetti.

Tua citazione: "...Da come hai schematizzato l'albero risulta bloccato assialmente su 2 punti su entrambi i lati e non riuscirebbe a dilatarsi,..."
La dilatazione viene compensata dalla molla di precarico, ovviamente aumenterà il valore del precarico iniziale.
 
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Caggi

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La dilatazione dell'albero vedrebbe le due battute spingere sulle ralle interne dei cuscinetti, di conseguenza aumenterebbe il carico assiale su entrambi i cuscinetti e di conseguenza il carico assiale (compensato dalla molla). E' comunque la soluzione adottata sulla maggior parte dei motori industriali trifase e monofase (IEC).
La soluzione SKF ti blocca un cuscinetto esentandolo dal carico assiale e ti mantiene libero l'altro per compensare le dilatazioni; è una soluzione corretta nella maggior parte delle applicazioni dei cuscinetti a sfere, i quali non richiedono un precarico, ma nei motori c'è il problema della rumorosità che la limiti solo con un precarico su entrambi i cuscinetti.

Tua citazione: "...Da come hai schematizzato l'albero risulta bloccato assialmente su 2 punti su entrambi i lati e non riuscirebbe a dilatarsi,..."
La dilatazione viene compensata dalla molla di precarico, ovviamente aumenterà il valore del precarico iniziale.
Grazie mille per la tua risposta.
 

Caggi

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Avrei un altra domanda a riguardo @TETRASTORE . Nel caso in cui non fosse rispettato il carico radiale minimo richiesto dal cuscinetto (siccome non ci sono carichi radiali applicati se non quello dovuto al peso del rotore che risulta leggero) può essere comunque montato ? Oppure porterà a dei problemi ?
 

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Nel caso in cui non fosse rispettato il carico radiale minimo richiesto dal cuscinetto
Non dovresti trovarti in questa condizione; i problemi potresti averli se tu avessi previsto un cuscinetto esageratamente piccolo, ma penso che in questo caso sarebbe anche visivamente sproporzionato rispetto all'albero del rotore.
I motori elettrici in generale, proprio per la caratteristica di non avere sollecitazioni interne a parte il peso del rotore, hanno i cuscinetti sempre sovradimensionati per cui la limitazione della durata di calcolo, ammesso che il montaggio sia stato effettuato correttamente, è sempre dovuta a sollecitazioni esterne (carichi radiali, urti e vibrazioni).
Il sovradimensionamento dei motori standard è dovuto sia ad esigenze costruttive, sia dal fatto che generalmente deve essere prevista anche la possibilità di applicazione di un carico esterno, a tale proposito i costruttori indicano a catalogo i carichi radiali/assiali applicabili ammissibili per rientrare nella durata calcolata dei cuscinetti.
Se non ci sono carichi esterni ci si aspetta una lunga durata.

Ciò non toglie, nel tuo caso, la necessità di verificare comunque il carico dinamico equivalente considerando anche un carico assiale determinato dal precarico applicato; a tale proposito puoi consultare la pagina SKF "Scelta del precarico" nel paragrafo: "Precarico a molle" dove sono riportate informazioni al riguardo.
 

Caggi

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Non dovresti trovarti in questa condizione; i problemi potresti averli se tu avessi previsto un cuscinetto esageratamente piccolo, ma penso che in questo caso sarebbe anche visivamente sproporzionato rispetto all'albero del rotore.
I motori elettrici in generale, proprio per la caratteristica di non avere sollecitazioni interne a parte il peso del rotore, hanno i cuscinetti sempre sovradimensionati per cui la limitazione della durata di calcolo, ammesso che il montaggio sia stato effettuato correttamente, è sempre dovuta a sollecitazioni esterne (carichi radiali, urti e vibrazioni).
Il sovradimensionamento dei motori standard è dovuto sia ad esigenze costruttive, sia dal fatto che generalmente deve essere prevista anche la possibilità di applicazione di un carico esterno, a tale proposito i costruttori indicano a catalogo i carichi radiali/assiali applicabili ammissibili per rientrare nella durata calcolata dei cuscinetti.
Se non ci sono carichi esterni ci si aspetta una lunga durata.

Ciò non toglie, nel tuo caso, la necessità di verificare comunque il carico dinamico equivalente considerando anche un carico assiale determinato dal precarico applicato; a tale proposito puoi consultare la pagina SKF "Scelta del precarico" nel paragrafo: "Precarico a molle" dove sono riportate informazioni al riguardo.
Ti ringrazio ancora una volta per la risposta. Però sul sito della skf viene indicato il carico minimo per il cuscinetto e nel mio caso, siccome il rotore è molto leggero, non è rispettato. Può portare problemi oppure possono essere utilizzati lo stesso ?
Ti allego un'immagine del calcolo preso dal sito skf.
 

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TETRASTORE

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No, non ci sono problemi, a parte una eventuale rumorosità che viene attenuata dalla molla di compensazione.
 

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