I cuscinetti sono componenti di attrito che trasportano carichi quando entrano in contatto e si muovono rispetto a un'altra parte. Il movimento può essere scorrevole o rotatorio. Esistono due tipi di cuscinetti: cuscinetti a strisciamento e cuscinetti volventi. Altri tipi di cuscinetti includono cuscinetti fluidi che supportano il loro carico su un sottile strato di gas o liquido. Cuscinetti magnetici che utilizzano un campo magnetico per trasportare carichi; cuscinetti flessibili a cerniera in cui il carico è sostenuto da un elemento curvo; cuscinetti gioiello utilizzati negli orologi.
I cuscinetti lisci, noti anche come boccole, boccole o cuscinetti a manicotto, sono generalmente cilindrici e non contengono parti mobili.
Le configurazioni standard includono cuscinetti cilindrici per carichi radiali, cuscinetti flangiati per carichi radiali e assiali leggeri, rondelle reggispinta e flangiate per carichi assiali pesanti e cursori di varie forme. Possono anche essere progettati su misura, comprese forme, caratteristiche speciali (scanalature profonde, fori per l'olio, tacche, sporgenze, ecc.) e dimensioni.
I cuscinetti radenti vengono utilizzati per movimenti scorrevoli, rotanti, oscillanti o alternativi. Nelle applicazioni di scorrimento vengono utilizzati come cuscinetti radenti, strisce di cuscinetti e piastre antiusura. In queste applicazioni la superficie di scorrimento è solitamente piana, ma può anche essere cilindrica, ed il movimento è sempre lineare e non rotatorio. Le applicazioni rotanti coinvolgono superfici cilindriche e una o due direzioni di movimento. Le applicazioni oscillanti e alternative sono piatte o cilindriche, ma viaggiano in entrambe le direzioni.
La struttura del cuscinetto liscio può essere solida o divisa (cuscinetto avvolto) per una facile installazione. È importante adattare il cuscinetto all'applicazione. I carichi elevati richiedono cuscinetti con un'area di contatto più ampia e un'elevata capacità di carico. I design dei cuscinetti con lubrificanti solidi possono funzionare a temperature più elevate rispetto ai cuscinetti lubrificati con olio/grasso. Le applicazioni ad alta velocità richiedono lubrificanti speciali per ridurre al minimo l'accumulo di calore e l'attrito. I cuscinetti radenti sono realizzati con diverse costruzioni e la scelta del prodotto dipende dalle condizioni operative e dai requisiti prestazionali dell'applicazione.
Tipi di cuscinetti a strisciamento
I cuscinetti a strisciamento metallo-polimero sono costituiti da un supporto metallico, solitamente acciaio o bronzo, sul quale viene sinterizzato uno strato di bronzo poroso, che viene poi impregnato con PTFE e additivi per ottenere una superficie di lavoro che conferisce proprietà antiattrito e antiusura dei cuscinetti . Questi cuscinetti possono funzionare a secco o lubrificati esternamente.
I cuscinetti radenti possono anche essere realizzati in tecnopolimeri, che presentano resistenza all'usura e basso attrito sia in condizioni operative asciutte che lubrificate. Attraverso lo stampaggio a iniezione, possono essere progettati in qualsiasi forma e possono essere realizzati con una varietà di resine miscelate con fibre rinforzanti e lubrificanti solidi. Questi cuscinetti hanno stabilità dimensionale, un basso coefficiente di attrito e una buona conduttività termica.
I cuscinetti rinforzati con fibra sono un'altra forma di cuscinetti scorrevoli, costituiti da fibra di vetro, resina e fibre per uno strato scorrevole a basso attrito e resistente all'usura. Il materiale è in grado di resistere a carichi statici e dinamici elevati e la sua inerzia intrinseca lo rende adatto all'uso in ambienti corrosivi.
I cuscinetti lisci monometallici, bimetallici e in bronzo sinterizzato sono progettati per carichi elevati e movimenti a bassa velocità in applicazioni industriali onshore e subacquee. I cuscinetti in bronzo massiccio lubrificati forniscono prestazioni esenti da manutenzione in applicazioni ad alta temperatura, mentre i cuscinetti monometallici e bimetallici sono progettati per applicazioni lubrificate.
La differenza tra cuscinetti a strisciamento e cuscinetti volventi
I cuscinetti volventi utilizzano sfere (cuscinetti a sfere) o rulli cilindrici (cuscinetti a rulli o "ad aghi"). Questi elementi sono contenuti in anelli portanti o "anelli" dove facilitano il movimento con poca resistenza allo scorrimento. I cuscinetti a sfere sono del tipo comune e possono sopportare carichi radiali e assiali.
Tuttavia, i cuscinetti volventi sono soggetti a modalità di guasto quali rottura del carico, quando le piste vengono deformate dagli elementi volventi a causa del carico, o le sfere si deformano se le sfere sono sovraccariche, falsi danni ormonali dovuti a carichi ripetuti in condizioni statiche e usura dovuta al movimento oscillatorio dovuto a lubrificazione insufficiente. Cilindrico cuscinetti a rulli sono progettati per trasportare carichi più pesanti e hanno un maggiore contatto con le piste, distribuendo il carico su un'area più ampia. Tuttavia non sono adatti per applicazioni che comportano carichi di spinta.
C'è una differenza tra cuscinetti a strisciamento e cuscinetti volventi.
A causa del complesso design multicomponente, della struttura precisa e del montaggio preciso, i cuscinetti volventi sono spesso molto più costosi dei cuscinetti normali.
I cuscinetti volventi sono più adatti per applicazioni che richiedono un posizionamento preciso dell'albero e/o un attrito estremamente basso. I cuscinetti radenti hanno una capacità di carico maggiore grazie alla loro area di contatto più ampia e alla loro adattabilità e possono resistere ad urti elevati e carichi di spigolo.
I cuscinetti radenti compensano il disallineamento meglio di alcuni cuscinetti volventi per ridurre gli effetti dei carichi sui bordi.
Il design ultrasottile e monopezzo del cuscinetto riduce le dimensioni dell'alloggiamento, con conseguente notevole risparmio di spazio e peso.
I cuscinetti radenti hanno una maggiore resistenza ai danni causati dal movimento oscillatorio, con conseguente maggiore durata dei cuscinetti.
I cuscinetti radenti funzionano a velocità elevate e carichi bassi senza danni da usura dovuti allo scivolamento degli elementi volventi e hanno proprietà smorzanti.
Non ci sono parti mobili interne nei cuscinetti a strisciamento, quindi rispetto ai cuscinetti volventi, in un sistema adeguatamente lubrificato, il funzionamento è più silenzioso e la velocità nominale è illimitata.
Il montaggio dei cuscinetti a strisciamento direttamente in alloggiamenti semplici elimina virtualmente i danni all'assemblaggio rispetto ai cuscinetti volventi.
Rispetto ai cuscinetti volventi standard, i cuscinetti a strisciamento non metallici hanno una maggiore resistenza alla corrosione.
I cuscinetti radenti possono funzionare con attrito a secco, eliminando i costi aggiuntivi di lubrificazione, lubrificanti nella manutenzione e tempi di fermo delle apparecchiature.
Cuscinetti lisci può funzionare a secco ad alte temperature e contaminarsi.
