Cuscinetti questi misteriosi - merce sport 1

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Schede tecniche
Cosa sono i cuscinetti,……..come sono fatti,…….con che cosa sono fatti,…. :

Componenti e Materiali:

Anelli:
Il  cuscinetto a sfere è costituito da una coppia di anelli concentrici, in  acciaio temprato e rettificato, tra i quali sono interposti delle sfere  sempre in acciaio.
Nel caso specifico, sono utilizzati cuscinetti radiali rigidi ad una corona di sfere.
L’anello  interno e l’anello esterno: acciaio al cromo per cuscinetti ad elevato  tenore di carbonio, trattato termicamente per ottenere e garantire la  massima resistenza alla fatica da rotolamento.

Gabbia:
La  gabbia dei cuscinetti a sfere non è altro che il “contenitore delle  sfere” che regola la distanza tra una sfera e l’altra e le mantiene  nella loro sede all’interno dei due anelli (interno ed esterno) del  cuscinetto; può essere in materiale metallico oppure plastico od anche  in materiali speciali, ad esempio tela bachelizzata.
Sicuramente la  gabbia in materiale plastico non si ossida (ruggine) e trattiene più  lubrificante ma origina maggior attrito (da strisciamento); la gabbia in  tela bachelizzata  non presenta problemi di attrito ma è molto costosa;  la gabbia metallica (che sia di colore dorato od argentato non fa  differenza, trattasi sempre e solo di lamierino) è di facile produzione  da stampaggio e non presenta problemi di attrito.

Sfere:
la  qualità di una sfera si identifica con il “grado”, cioè l’espressione  della sua rotondità e della sua durezza; la durezza maggiore non sempre è  sinonimo di qualità, perché l’aumento della durezza è direttamente  proporzionale all’aumento della sua fragilità; possono essere di:
-  acciaio : acciaio al cromo per cuscinetti ad elevato tenore di  carbonio,trattato termicamente per  ottenere e garantire la massima  resistenza alla fatica da rotolamento ma pur sempre scalfibili sulle  loro superfici da eventuali impurità;
- ceramica : ceramica  composta da carbonio e silicio, sicuramente meno scalfibili del metallo e  con una durezza superficiale elevatissima;

Schermi:
Schermi  di protezione laterale in lamiera stampata in esecuzione tradizionale (Z non strisciante) o  a richiesta  in esecuzione “senza contatto“ (NK).
Lo schermo serve prevalentemente sul lato esterno della ruota,  sul lato interno della ruota può non essere necessario: se il cuscinetto  ha gli schermi su entrambi i lati, quello dalla parte interna può  essere rimosso perché è una componente di attrito in meno. Gli schermi  migliori sono quelli stagni (RS) , poiché garantiscono una più lunga  durata del cuscinetto. Gli schermi Z provocano meno attriti (poiché non  hanno il labbro strisciante) ma lasciano entrare liquidi ed anche  finissime polveri.
Prevalentemente nel pattino in linea, le ruote  posteriori ricevono la polvere sollevata dalle ruote anteriori, per  questo motivo sarebbe consigliato montare preferibilmente cuscinetti con  schermo Z davanti e con schermo RS dietro.
Per togliere gli schermi è  necessario procedere con molta cautela, soprattutto se si vogliono  recuperarli per poi rimontarli: si deve cercare di evitare la rimozione  di quelli Z in quando essendo rigidi possono piegarsi e risultare poi  inutilizzabili, per gli schermi RS basta uno spillo: una volta asportato  lo schermo interno (se presente e che si consiglia di non rimontare),  si rimuove quello esterno spingendolo fuori dall’interno del cuscinetto  (in modo che non si pieghi l’anima metallica).

Caratteristiche tecniche, curiosita' e consigli  :
Suffissi internazionali
- RS  : guarnizione strisciante di gomma sintetica o poliuretano da un solo lato del cuscinetto
- RS1    : guarnizione strisciante di gomma sintetica rinforzata da una rosetta di lamiera da un lato  del cuscinetto
- 2RS   : guarnizione RS da entrambi i lati del cuscinetto
- 2RS1 : come RS1 ma da ambo i lati
- RZ     : guarnizione a basso attrito, di gomma sintetica, rinforzata da una rosetta di lamiera, da un lato del cuscinetto.
- 2RZ   : guarnizione RZ ad entrambi i lati del cuscinetto
- Z        : schermo (non strisciante) da un lato del cuscinetto
- 2Z o ZZ     : schermo Z da entrambi i lati del cuscinetto

Si possono trovare indicazioni di suffissi composti, ad  esempio  608-2RSZ:    ciò significa che il cuscinetto tipo 608 della serie metrica 6.., ha  un diametro interno di 8 mm, uno spessore di 7 mm ed un diametro esterno  di 22 mm ed è dotato da ambo i lati del cuscinetto (2) di  una  guarnizione strisciante a tenuta stagna (RS) combinata con uno schermo  parapolvere (Z).

Giuoco interno
Per  giuoco interno del cuscinetto, si intende lo spostamento totale  possibile di un anello rispetto all’altro, sia in senso radiale che in  senso assiale.

C1 - giuoco inferiore a C2
C2 - giuoco inferiore al normale
C3 - giuoco maggiore del normale
C4 - giuoco maggiore di C3
C5 - giuoco maggiore di C4

L’attrito  provoca calore, il calore provoca  la dilatazione dei componenti  metallici e la dilatazione aumenta le dimensione dei componenti  generando interferenza fra le parti in movimento (sfere ed anelli del  cuscinetto), l’interferenza genera attrito radente poiché le sfere non  ruotano più.
Si consiglia quindi di utilizzare un cuscinetto con giuoco maggiorato ideale  il tipo C3.

Precisione dimensionale ( ABEC )
La  scala ABEC è un sistema per classificare la tolleranza di costruzione  dei cuscinetti di precisione. Il sistema è stato sviluppato  dall'organizzazione statunitense che ne dà il nome (Anular Bearing  Engineering Committee – Comitato Ingegneristico per i Cuscinetti  Anulari) e facente parte dell'American Bearing Manufacturers Association  (Associazione dei Costruttori di Cuscinetti Americani).
I cuscinetti  classificati con il sistema ABEC sono solitamente chiamati "cuscinetti  di precisione", e sono contrassegnati con un numero dispari da 1 a 9 con  il numero più alto assegnato ai cuscinetti costruiti secondo un  migliore standard di precisione (numero più alto = tolleranza minore =  cuscinetti più costosi).
L'ABEC è solo uno dei sistemi per  classificare la tolleranza nei cuscinetti. L'International Organisation  for Standardisation (ISO) e il Deutsches Institut für Normung (DIN)  usano scale simili per giudicare la tolleranza nei cuscinetti. Nelle  scale dell'ISO e del DIN un numero minore indica una tolleranza più  ristretta e un numero maggiore una tolleranza più ampia. Esattamente  l'opposto della scala ABEC. Nella tabella seguente potete confrontare le  tre scale.

                            ABEC         ISO         DIN
                                1         normal         P0
                                3        classe 6       P6
                                5        classe 5       P5
                                7        classe 4       P4
                                9        classe 2       P2



Maggiore precisione dimensionale di un cuscinetto sta a significare che  un maggior numero di sfere concorre a supportare il carico (Fig. 01)  quindi un minor carico per ogni sfera, di conseguenza minor attrito e  minor usura delle piste di rotolamento.
La precisione di rotazione (eccentricità, disassamenti  degli anelli) va di pari passo con la precisione.



Fig. 01
A) In un cuscinetto preciso (ABEC 5) il carico viene distribuito in un maggior numero di sfere;

B) In un cuscinetto meno preciso (ABEC 1) il carico viene distribuito su poche sfere

Consiglio
Poiché  l’attrito provoca calore, il calore provoca  la dilatazione dei  componenti metallici e la dilatazione aumenta le dimensione dei  componenti generando interferenza fra le parti in movimento (sfere ed  anelli del cuscinetto), l’interferenza genera attrito radente poiché le  sfere non ruotano più si consiglia di utilizzare cuscinetti con elevata  classe di precisione dimensionale e giuoco maggiorato C3, cioè secondo  norme DIN (ad esempio) 608-Z P53 che equivale a classe di precisione ABEC 5 giuoco maggiorato C3.

Lubrificazione
La  lubrificazione è fondamentale per ridurre l'attrito di rotolamento tra  le sfere e le piste nelle quali scorrono. Se si utilizzano spesso i  pattini in luoghi all’aperto dove maggiore è la presenza di polvere,  sporco o altro ed eventualmente su un terreno umido o bagnato si dovrà  fare la lubrificazione dei cuscinetti molto più frequentemente di quando  si utilizzano i pattini in piste al coperto.  
Il grasso e l’olio  per la loro lubrificazione si possono trovare in tutti i negozi di  articoli tecnici. Attenzione alla quantità, ce ne va pochissimo,  utilizzare una siringa,  un punteruolo o uno stuzzicadenti e metterne  solo una piccola quantità (due tre gocce) direttamente all'interno:  l’eccesso comporterà un surplus che aumenterà l’attrito.
Si consiglia di utilizzare  l’olio od un grasso molto fluido a bassa viscosità.

Considerazioni
Valutare  attentamente che un cuscinetto industriale di queste dimensioni, nella  sua esecuzione “Z/C3 ABEC 7, avente diametro esterno 22 può ruotare  senza problemi sino a 38000 giri minuto: con un semplice calcolo si può  verificare che a questo numero di giri corrisponde una velocità lineare  periferica del cuscinetto pari a 157 km ora e se il diametro della ruota  del pattino fosse di 60 mm la velocità lineare del pattinatore che  riuscisse a far ruotare la ruota al massimo del numero dei giri di  lavoro di un cuscinetto (38000 giri) risulterebbe essere di 429 km  ora….!

Controllo dei cuscinetti
Come  tutti gli altri tipi di cuscinetti, anche quelli utilizzati per i  pattini devono essere controllati periodicamente in funzione delle ore e  delle condizioni utilizzo.

Conservazione e pulizia dei cuscinetti
I  cuscinetti vengono normalmente protetti all’origine con uno speciale  prodotto antiruggine  e possono essere conservati per molto tempo nella  loro confezione originale.
Purchè la confezione sia integra e l’umidità del magazzino, non sia superiore al 60 % non vi saranno problemi.
Una  volta aperta la confezione originale ed utilizzati dopo averli puliti,  ricordarsi di lubrificarli immediatamente: questo modo di operare  permetterà al cuscinetto di non ossidarsi.

Smontaggio – montaggio – manutenzione
Questa  operazione per essere effettuata correttamente senza danneggiare il  cuscinetto necessita di un particolare attrezzo che si chiama appunto  “estrattore”.
E’ necessario sempre e comunque fare  molta attenzione  perché dando colpi troppo forti si possono danneggiare i cuscinetti e  più sono precisi i cuscinetti e più sono soggetti a danneggiamenti anche  se subiscono piccoli colpi.
Una corretta manutenzione dei cuscinetti si può riassumere nelle seguenti fasi operative:

· Smontaggio ruote;
· Pulizia esterno cuscinetto e ruota con uno straccio
· Preparazione zona "sicura" dove andremo a riporre i cuscinetti nelle varie operazioni, al riparo da polvere, terra, sassi ed impurità
    
 varie;
· Rimozione cuscinetti con idoneo attrezzo;
· Eventuale rimozione dello schermo (se possibile);
· Pulizia dei cuscinetti mediante più immersioni in gasolio o utilizzando uno spray lubrificante idrorepellente;
· Per fare uscire lo sporco  ruotare un poco il cuscinetto fra le fasi di immersione;
· Asciugatura cuscinetti mediante aria compressa a bassa pressione o con uno straccio pulito;
· Lubrificazione con una o due gocce di olio od applicazione del grasso;
· Pulizia delle sedi cuscinetti sulle ruote;
· Montaggio cuscinetti con idoneo attrezzo;

Cuscinetti usati solitamente  
Modelli, caratteristiche e dimensioni.

Pattini per artistico:
serie dimensionale 6.. :
tipo 627
diametro interno (albero) 7 mm
diametro esterno (alloggiamento): 22 mm
spessore: 7 mm

Pattini in linea:
serie dimensionale 6.. :
tipo 608
diametro interno (albero): 8 mm
diametro esterno (alloggiamento): 22 mm
spessore: 7 mm
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