Introduzione
La scelta dell'ammortizzatore rotativo più adatto alla propria applicazione richiede un'attenta valutazione di diversi fattori. Un ammortizzatore con una coppia insufficiente può causare una chiusura incontrollata o rumorosa. Al contrario, una coppia eccessiva può impedire la corretta chiusura del componente. Dimensioni o tipologia di installazione errate possono inoltre creare inutili complicazioni progettuali.
I seguenti passaggi vi guideranno nella selezione della serranda rotativa.
Prima di selezionare una serranda rotativa, è utile capire innanzitutto cos'è una serranda rotativa e come funziona. Vedi Cos'è un ammortizzatore rotativo?.
Passaggio 1: Conferma il tipo di movimento
Il primo passo consiste nel verificare che l'applicazione implichi un movimento rotatorio. Gli smorzatori rotativi sono progettati per controllare componenti che ruotano o imperniano attorno a un asse.
Le applicazioni tipiche includono:
●coperchi e coperture a ribalta
●meccanismi di chiusura ammortizzata del sedile del water
●Vano portaoggetti, braccioli e portabicchieri per autoveicoli
● ante di armadi e coperchi di mobili
●coperture per elettrodomestici e pannelli di controllo
Gli ammortizzatori rotativi non sono generalmente adatti per movimenti rettilinei come porte scorrevoli, cassetti o meccanismi di spinta e trazione.
Se il movimento della vostra applicazione avviene principalmente in linea retta, un ammortizzatore lineare potrebbe essere più appropriato.
Se non sei sicuro di quale soluzione di controllo del movimento sia adatta al tuo meccanismo, consultaAmmortizzatore lineare vs. ammortizzatore rotativo: come scegliere quello giusto.
Fase 2: Scegliere il tipo di smorzatore rotativo più adatto
Una volta confermato che l'applicazione utilizza un movimento rotatorio, il passo successivo consiste nell'individuare la struttura di smorzatore rotativo più adatta al meccanismo.
I diversi tipi di smorzatori rotativi sono adatti a diverse esigenze di coppia, angoli di rotazione, direzioni di smorzamento, spazi di installazione e configurazioni meccaniche.
●Ammortizzatore a palette
Ammortizzatori a paletteSono comunemente utilizzati in applicazioni con un angolo di rotazione limitato e smorzamento unidirezionale controllato, come coperchi di sedili WC, coperture di elettrodomestici e altri meccanismi incernierati.
● Ammortizzatore a disco
Ammortizzatori a discoVengono generalmente selezionati per applicazioni che richiedono una maggiore capacità di smorzamento o che coinvolgono componenti rotanti più grandi e pesanti, come sistemi di sedili, apparecchiature mediche e altri meccanismi soggetti a carichi elevati.
A seconda della serie di prodotto, gli smorzatori a disco possono fornire uno smorzamento unidirezionale o bidirezionale.
● Ammortizzatore per ingranaggi
Ammortizzatori a ingranaggiUtilizzano un ingranaggio esterno per trasmettere il movimento rotatorio e sono particolarmente adatti a meccanismi compatti che richiedono un controllo della velocità preciso e costante.
Sono comunemente utilizzati negli interni delle automobili, nei prodotti elettronici e in altri meccanismi con spazio limitato.
● Mini smorzatore a barilotto
Mini smorzatori a barileHanno una struttura cilindrica compatta e sono utili laddove lo spazio di installazione è limitato.
Sono comunemente utilizzati in piccoli meccanismi automobilistici, di mobili, elettrodomestici ed elettronici dove è richiesta una soluzione compatta per lo smorzamento rotativo.
I quattro tipi differiscono per intervallo di coppia, angolo di rotazione, direzione di smorzamento, dimensioni e applicazioni idonee. Per un confronto dettagliato di queste specifiche, vedereTipologie di smorzatori rotativi: a disco, a ingranaggi, a barilotto e a palette - una spiegazione.
Fase 3 — Determinare la coppia richiesta
La scelta della coppia di smorzamento corretta è uno dei passaggi più importanti nella selezione di un ammortizzatore rotativo.
Se la coppia di smorzamento è troppo bassa, il componente potrebbe comunque muoversi troppo velocemente o produrre un impatto eccessivo a fine corsa. Se la coppia è troppo alta, il meccanismo potrebbe risultare rigido o non muoversi come previsto.
La coppia richiesta dipende da fattori quali:
●la massa del componente mobile
●la posizione del suo centro di gravità
●la distanza tra il centro di gravità e il punto di rotazione
●l'angolo di apertura
●la velocità di movimento desiderata
Calcolo di base della coppia
Per un coperchio o un pannello di peso uniforme con il baricentro situato approssimativamente a metà strada tra il perno e il bordo esterno, la coppia di carico statico massima può essere stimata utilizzando la seguente formula:
T = M × g × L ÷ 2
Dove:
●T= coppia di carico (N·m)
●M= massa del componente mobile (kg)
●g= accelerazione gravitazionale, circa 9,8 m/s²
●L= distanza totale dal punto di rotazione al bordo esterno (m)
Esempio
Supponiamo che un coperchio abbia:
●Massa:1,5 kg
●Lunghezza dal perno al bordo esterno:0,4 m
La coppia di carico statica massima stimata è:
T = 1,5 × 9,8 × 0,4 ÷ 2
T ≈ 2,94 N·m
Questo valore fornisce un punto di partenza per la selezione di una coppia di smorzamento adeguata.
Se il baricentro non si trova a metà della lunghezza del componente, utilizzare la distanza effettiva dal punto di rotazione al baricentro anziché la metà della lunghezza totale.
La coppia di carico può variare anche in funzione dell'angolo di apertura. In molte applicazioni con coperchi incernierati, la coppia gravitazionale è massima quando il coperchio è vicino alla posizione orizzontale e diminuisce man mano che si sposta verso la verticale.
La scelta finale dell'ammortizzatore deve quindi tenere conto anche della velocità di apertura o chiusura desiderata, della temperatura di esercizio, della geometria di installazione e delle caratteristiche di coppia dell'ammortizzatore selezionato.
Per le applicazioni critiche, testare il modello selezionato nel meccanismo reale prima di finalizzare il progetto.
Passaggio 4: Selezionare la direzione di smorzamento
Dopo aver determinato la coppia richiesta, verificare se l'applicazione necessita di smorzamento in una sola direzione di rotazione o in entrambe.
Smorzamento unidirezionale
Un ammortizzatore rotativo unidirezionale fornisce smorzamento principalmente in una direzione, mentre la direzione opposta presenta una resistenza minima o ridotta.
Questo è utile quando è necessario controllare solo una parte del movimento. Ad esempio, un coperchio potrebbe dover chiudersi lentamente pur aprendosi più liberamente.
Smorzamento bidirezionale
Un ammortizzatore rotativo bidirezionale fornisce resistenza allo smorzamento in entrambe le direzioni di rotazione.
Questa soluzione è adatta per meccanismi in cui è necessario controllare sia il movimento di apertura che quello di chiusura.
La corretta direzione di smorzamento dipende dal movimento previsto del meccanismo. Verificare questo requisito prima di selezionare uno specifico modello di smorzatore.
Passaggio 5: Verifica i requisiti di installazione
Dopo aver confermato il tipo di smorzatore, la coppia e la direzione di smorzamento, verificare che lo smorzatore selezionato possa essere integrato correttamente nel meccanismo.
●Orientamento all'installazione
L'orientamento di installazione può influire sulle prestazioni di smorzamento a seconda del design dell'ammortizzatore. Alcuni ammortizzatori rotativi possono essere installati orizzontalmente, verticalmente o inclinati, ma l'orientamento consentito deve essere sempre verificato nelle specifiche del modello selezionato.
●Montaggio e trasferimento del movimento
L'ammortizzatore deve essere collegato meccanicamente al componente mobile in modo che il moto rotatorio venga trasmesso correttamente.
A seconda del tipo di prodotto, ciò può essere ottenuto tramite un albero, un ingranaggio, un collegamento diretto o un'altra struttura di trasmissione meccanica.
L'installazione deve inoltre evitare disallineamenti eccessivi, carichi radiali, carichi assiali o urti che potrebbero compromettere le prestazioni o la durata dell'ammortizzatore.
●Stile di montaggio
I diversi smorzatori rotativi utilizzano diversi metodi di montaggio, come ad esempio a inserto, a flangia, incassati, montati su albero o con trasmissione a ingranaggi.
Verificare che il tipo di montaggio sia compatibile con la struttura e il metodo di assemblaggio del prodotto.
●Spazio di installazione e angolo di rotazione
Assicurarsi che ci sia spazio sufficiente per il corpo dell'ammortizzatore, i dispositivi di fissaggio e l'intera gamma di movimento richiesta dal meccanismo.
Verificare inoltre che il modello selezionato supporti l'angolo di rotazione richiesto senza superare il suo intervallo operativo specificato.
Fase 6 — Considerare le condizioni ambientali
L'ambiente operativo può influenzare sia le prestazioni di smorzamento che la durata del prodotto. Prima di selezionare uno smorzatore rotativo, è necessario verificare le condizioni a cui sarà sottoposto durante l'utilizzo effettivo.
●Temperatura di esercizio
La temperatura può influenzare la viscosità del fluido smorzante e quindi modificare la coppia di smorzamento.
Se l'applicazione sarà esposta a significative variazioni di temperatura, verificare che il modello selezionato sia adatto all'intervallo di temperatura di esercizio previsto e che offra prestazioni di smorzamento accettabili in tali condizioni.
●Frequenza di utilizzo e durata di vita
Considera con quale frequenza il meccanismo verrà azionato durante la sua vita utile prevista.
Le applicazioni con cicli di apertura e chiusura frequenti potrebbero richiedere una maggiore durata rispetto ai prodotti che vengono azionati solo occasionalmente. Qualora la durata del ciclo di vita sia un fattore importante, verificare le specifiche di durata del modello selezionato.
●Esposizione a umidità, polvere e sostanze chimiche
Le applicazioni esposte a umidità, polvere, detergenti, sostanze chimiche o altre condizioni ambientali possono richiedere materiali specifici, sistemi di tenuta particolari o una costruzione resistente alla corrosione.
Questi requisiti devono essere verificati rispetto alle specifiche dell'ammortizzatore selezionato.
●Requisiti normativi e dei materiali
Se il prodotto finale deve soddisfare specifici requisiti normativi o di conformità dei materiali, verificare che l'ammortizzatore selezionato e i relativi materiali siano conformi ai requisiti dell'applicazione prevista e del mercato di riferimento.
A seconda della serie di prodotti e dei requisiti del progetto, potrebbero essere disponibili materiali conformi alla direttiva RoHS o specifici per l'applicazione.
Lista di controllo per la selezione degli smorzatori rotativi
Prima di selezionare un ammortizzatore rotativo, verificare quanto segue:
●Il movimento è rotatorio o lineare?
●Quale struttura di smorzatore rotativo si adatta meglio al meccanismo?
●Qual è la coppia di smorzamento necessaria?
●È necessario uno smorzamento unidirezionale o bidirezionale?
●Qual è l'angolo di rotazione richiesto?
●C'è spazio sufficiente per l'installazione?
●Come si collegherà l'ammortizzatore al meccanismo?
●Quali saranno la temperatura di esercizio e le condizioni ambientali a cui sarà sottoposto?
●Esistono requisiti specifici in termini di durabilità, materiali o conformità?
●Il modello selezionato è stato testato nel meccanismo reale?
Considerare questi fattori nel loro insieme fornirà un risultato più affidabile rispetto alla scelta di un ammortizzatore basata unicamente sulla coppia.
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Data di pubblicazione: 18 aprile 2023
