I cuscinetti lineari sono supporti per movimenti di traslazione. Come per i cuscinetti rotativi le forze possono essere trasmesse da elementi volventi o a strisciamento.
Le esigenze dei componenti lineari sono svariate quanto le applicazioni nelle quali possono essere impiegati. Per i sistemi di trasporto e di alimentazione vi sono prevalentemente esigenze di velocità e di precisione, mentre ad esempio per le macchine di misurazione precisione e rigidezza. Per individuare sempre la guida lineare adatta alle proprie esigenze, occorre oltre ad una paletta di prodotti completa anche una consulenza approfondita. INA offre entrembe le cose: Un ampio programma lineare, combinato con un servizio competente. E grazie ad un programma di accessori mirato per l'applicazione, è possibile ottimizzare ulteriormente il già ampio equipaggiamento standard delle guide.
Ogni tipo costruttivo lineare ha determinate caratteristiche, che lo rende particolarmente adatto per determinate applicazioni. Regole valide in generale per la scelta del tipo di guida esistono solo limitatamente, dato che vanno considertati e ponderati diversi fattori. Oltre al carico, all'accelerazione, alla velocità ed alla corsa spesso bisogna tenere conto anche di fattori come la temperatura, la lubrificazione, la vibrazione, il montaggio, la manutenzione ecc.
Cuscinetti volventi per movimenti lineari
I cuscinetti volventi per movimenti lineari esistono come guide profilate, guide a rotelle, guide ad albero con cuscinetti lineari a sfere, guide con gabbie piane, guide con pattini a ricircolazione di rulli e di sfere e unità lineari comandate (moduli e tavole). Inoltre INA produce, per applicazioni con esigenze di minimo ingombro, come ad esempio nel settore della meccatronica e della meccanica di precisione, anche speciali guide in miniatura. Questi elementi con ingombri molto ridotti, con capacità di carico molto elevata, con ridotto ingombro e massima rigidezza sono disponibili con guida a gabbia o guida a ricircolazione. Grazie alla loro struttura compatta sostituiscono spesso i supporti che necessitano di uno spazio decisamente maggiore.
Le guide sono composte da un'unità guida-carrello, da un sistema ad albero con cuscinetti lineari oppure sono unità guida con gabbie a rulli e/o gabbie piane a sfere interposte. Le unità lineari comandate sono sistemi completi ad uno o più assi, con sistema guida meccanico, motore elettrico ed un comando appositamente realizzato per il sistema.
Le guide lineari sono cuscinetti fissi pronti per il montaggio con corse prevalentemente illimitate. Le guide con gabbia piana ed i set di guide lineari vengono applicati, a causa della cinematica della gabbia, tranne poche eccezioni, per corse limitate. Questi cuscinetti assorbono forze in tutte le direzioni – non nella direzione del moto – e momenti intorno a tutti gli assi. Le guide ad albero con cuscinetti a sfere per movimenti lineari sono idoeni per i carichi provenienti da due direzioni e complesano errori statici di disallineamento dell'albero. Per l'elevata rigidezza e la precisione spesso necessaria durante il funzionamento, la maggior parte delle unità vengono fornite dallo stabilimento precaricate oppure possono essere precaricate durante il montaggio. Grazie alle diverse classi di precisione e di precarico, si possono realizzare senza problemi anche applicazioni con elevate esigenze di scorrimento e di posizionamento.
Per la determinazione della taglia delle guide si considerano in primo luogo l'entità ed il tipo di carico e le esigenze di durata e di sicurezza d'esercizio. In generale vale che a parità di ingombro esterno i cuscinetti a rulli possono supportare maggiori carichi rispetto a guide a ricircolazione di sfere. Per carichi di piccola e media dimensione e movimenti altamente dinamici vengono spesso utilizzate guide a sfere, per esigenze di elevato carico vengono utlizzate guide a rulli. Per i casi di carico particolarmente elevati, sono particolarmente adatte guide con gabbie piane e guide a ricircolazione di rulli.
Cuscinetti lineari a strisciamento
Se si separano nei cuscinetti volventi gli elementi di supporto dai componenti rotanti - i corpi volventi -, si ottengono i cuscinetti a strisciamento su guida oppure su albero. In base al tipo di costruzione della guida, lo strato di strisciamento viene applicato sul componente in movimento oppure su quello bloccato. La lubrificazione avviene attraverso i lubrificanti, che vengono applicati sullo strato di strisciamento.
I cuscinetti lineari a strisciamento sono cuscinetti fissi per movimenti lineari per appliazioni con corse illimitate. Queste guide lineari esistono anche come guida a strisciamento in minituatura, come e unità a strisciamento per movimenti lineari Permaglide e come guida piana. Guide a strisciamento in miniatura sono realizzate con un sistema di guida-carrelli con superficie di scorrimento esente da manutenzione e con unità a strisciamento lineari Permaglide richiedenti poca manutenzione, installata in un anello in lega leggera. Le guide piane sono sistemi di guide nelle quali sulle superfici di strisciamento della guida portante è stato applicato un rivestimento di strisciamento richiedente poca manutenzione.
Le guide a strisciamento hanno un'usura ridotta, hanno un'elevata capacità di carico statico, sono insensibili agli urti ed alla contaminazione, sono silenziose e lavorano in assenza di stick-slip. Le guide a strisciamento esenti da manutenzione non devono essere lubrificate, i materiali richiedenti poca manutenzione dispongono di buone caratteristiche di funzionamento in situazioni di emergenza. Grazie alle loro svariate caratteristiche specifiche, le guide a strisciamento possono essere utilizzate in diversi settori, soprattutto quando il supporto deve funzionare in assenza di manutenzione e/o in condizioni richiedenti poca manutenzione, quando vi è il rischio di lubrificazione ridotta al minimo oppure quando il lubrificante è indesiderato o non ammesso.
La durata di una guida a strisciamento lineare dipende sostanzialmente dal carico, dalla velocità di strisciamento, dalla temperatura e dal tempo di funzionamento. Inoltre si aggiungono altri fattori limitanti, come ad esempio le contaminazioni, la corrosione nel funzionamento a secco oppure il possibile invecchiamento del lubrificante per lubrificazione insufficiente. La durata nominale quindi è sempre solo un valore indicativo.
Molti fattori esterni che agiscono sulle guide a strisciamento lineari non possono essere determinati tramite calcolo. I test in condizioni d'esercizio daranno quindi indicazioni più sicure sull'utilizzo e sulla durata della guida nella relativa applicazione. |
