Viti a ricircolo di sfere vs. sistemi idraulici: quando scegliere il movimento meccanico rispetto alla potenza fluida

In tutti i settori industriali si registra una tendenza globale verso l’elettrificazione, ossia la progettazione e l’utilizzo di sistemi di movimento basati su motori elettrici anziché su motori a combustione interna, sistemi a fluidi o persino azionamenti manuali. Il fattore trainante? Un’evoluzione volta a rendere gli ambienti industriali più puliti, silenziosi ed efficienti, obiettivi che i sistemi elettrici aiutano i costruttori di macchine a raggiungere.

A guidare la migrazione dall’energia idraulica a quella elettrica sono i settori delle macchine utensili, dell’aerospaziale e dell’off-highway.

Nel caso specifico della sostituzione dei cilindri idraulici, l’attuazione lineare con motore elettrico può avvalersi di azionamenti a pignone e cremagliera, viti di comando e viti di sollevamento, viti a rulli e viti a ricircolo di sfere. Tuttavia, le viti a ricircolo di sfere sono spesso l’opzione più efficiente e praticabile per sostituire i sistemi idraulici.

Questo white paper descrive in dettaglio come l’attuazione basata su viti a ricircolo di sfere differisca da quella basata su cilindri idraulici e in quali casi le due tecnologie sono in competizione. Sono, inoltre, illustrate le dimensioni, le geometrie e le capacità delle viti a ricircolo di sfere di grandi dimensioni, che rappresentano un’alternativa alla potenza fluida in applicazioni complesse.

Attuazione con viti a ricircolo di sfere e varianti

Le viti a ricircolo di sfere, con forze massime comprese tra 1 e 200 kN, sono componenti meccanici efficienti e precisi che trasformano la potenza rotativa di un motore elettrico in movimento lineare. Il principale vantaggio di questi componenti rotativi-lineari è il loro funzionamento a bassissimo attrito.

Le viti a ricircolo di sfere includono un albero filettato che si accoppia all’albero di uscita del motore elettrico per ruotare con esso. Su questo albero filettato è montata una chiocciola contenente una disposizione di sfere. Le sfere fungono da contatti intermedi tra le superfici del circuito delle sfere all’interno della chiocciola e le piste di scorrimento delle filettature dell’albero, sostenendo il carico mentre rotolano, permettendo al gruppo chiocciola di spostarsi linearmente lungo l’albero.

In altre parole, mentre l’albero ruota, le sfere scorrono lungo le piste elicoidali dell’albero per consentire il movimento lineare. Una volta completato il circuito, con l’aiuto di un deflettore posto sopra o all’interno della chiocciola, le sfere vengono reindirizzate e ricircolate all’inizio del circuito.

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