MOLLE
A TAZZA
CHRISTIAN
BAUER
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Utilizzo delle molle a tazza Bauer in colonna
Sovrapponendo le molle a tazza
è possibile allargarne il campo d'utilizzo, ottenendo carichi e
frecce notevolmente maggiori.
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Fig.7 |
Fig.7 Molle a tazza sovrapposte in opposizione (serie) Per molle a tazza in sovrapposizione semplice vale: F tot = F S tot = i · s L o = i · I o |
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Fig. 8 |
Per n molle a tazza in sovrapposizione unidirezionale vale: F tot = n · F S tot = s L o = I o + (n – 1) · t In caso di molle a tazza con spessore ridotto sostituire t con t'. |
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Fig.9 |
Per i pacchi composti da n molle a tazza in sovrapposizione unidirezionale
vale: F tot = n · F S tot = i · s L o = i · [I o + (n – 1) · t] In caso di molle a tazza con spessore ridotto sostituire t con t'. |
Le equazioni suindicate e le
curve riportate in seguito (figure da 10 a 13) non prendono in considerazione
eventuali attriti (vedi paragrafo 9).
Per i > 1 e con decrescimento progressivo della curva reazione-escursione,
la freccia totale (s tot ) sarà distribuita in maniera sempre meno
uniforme sulle singole molle a tazza o sui pacchi. Questo fenomeno è
causato dalle reazioni elastiche differenti delle singole molle e dall'attrito
nella colonna di molle.
Di conseguenza si raccomanda di non usare molle a tazza con h o /t >
1.3 oppure con K 4 · (h' o /t') > 1.3 per la formazione di colonne
di molle a tazza.
Rappresentazione schematica di curve caratteristiche carico/freccia
di molle a tazza sovrapposte
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Fig.10: a tazza singola |
Fig. 11: |
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Fig. 12: composta da molle a tazza sovrapposte in parallelo |
Fig. 13: |
Curva caratteristica
progressiva
Avendo le molle a tazza, usate per le colonne, una curva caratteristica
carico/freccia lineare o regressiva, occorre prendere adeguati provvedimenti
per mantenere comunque un andamento progressivo e crescente della reazione
elastica.
Tutte le soluzione descritte finora funzionano secondo lo stesso principio.
Una colonna composta da molle a tazza può essere suddivisa in un
certo numero di colonne parziali. I flussi dei carichi delle singoli parti
sono messi in serie. Interponendo degli adeguati finecorsa, si può
ottenere il bloccaggio di alcune parti della colonna intera in caso di
superamento di determinate forze, mentre le parti rimanenti continuano
a lavorare con il rispettivo rapporto elastico maggiore.
Colonna composta da
molle a tazza con carichi massimi differenti
Fig. 14:
Curva caratteristica carico/freccia progressiva grazie alla combinazione
di molle a tazza con diversi carichi massimi
Al raggiungimento della reazione
elastica F x , le molle a tazza nella zona x raggiungono la condizione
piatta e quindi non lavorano più. Lo stesso vale per le molle a
tazza nella zona y al raggiungimento della reazione F y .
Colonna composta da gruppi di molle a tazza con sovrapposizione
diversificata
Fig. 15:
Curva caratteristica carico/freccia progressiva grazie alla combinazione
di molle a tazza con diversa sovrapposizione
Si ottiene un carico diversificato delle zone x, y, z variando il numero
delle molle a tazza sovrapposte in parallelo.
Colonna di molle a tazza con finecorsa di spessori diversi
Fig. 16:
Curva caratteristica carico/freccia progressiva grazie finecorsa di spessori
diversi
Interponendo dei dischi finecorsa di spessori diversi, è possibile
escludere in successione l'ulteriore reazione di alcune parti della colonna
con l'aumento della forza applicata.
In genere, la durata della colonna è determinata basandosi sulla
parte più sollecitata.
Norme di montaggio per le colonne di molle a tazza
Durante il funzionamento dinamico delle colonne di molle a tazza, tra
le molle terminali e l'anello di spinta si verificano piccoli spostamenti
relativi, in direzione radiale. A seguito della pressione superficiale
elevata (contatto lineare) si possono verificare fenomeni d'usura. La
pressione superficiale diminuisce se è il diametro esterno (maggiore)
della molla terminale a spingere contro l'anello, e non il diametro interno.
Fig. 17:
Posizionamento delle molle a tazza terminali con numero pari di molle
In caso di numero dispari di molle a tazza, la molla a tazza collocata
all'estremità in movimento della colonna (movimento relativo tra
molla terminale ed elemento di guida) dovrebbe essere posizionata con
il diametro esterno verso l'anello di spinta.
Fig. 18:
Posizionamento delle molle a tazza terminali con numero dispari di molle
Lubrificazione
Una buona lubrificazione influisce in maniera notevole sulla capacità
di guida, sull'attrito e sul consumo. A seconda delle specifiche applicazioni
si consigliano bagni d'olio, grassi, paste con additivi di bisolfuro di
molibdeno, vernici lubrificanti ed altri lubrificanti solidi.
Gioco della guida (DIN 2093)
Il gioco tra gli elementi di guida e le molle a tazza deve essere adeguato.
Si consiglia l'utilizzo di una guida interna tramite perno di centraggio.
In caso di guida esterna è possibile usare una boccola di guida.
Gioco tra l'elemento di guida e la molla a tazza (differenza tra i diametri):
Tab. 5
Caratteristiche di elementi
di guida e piani di appoggio
Carico dinamico
Pezzi cementati e rettificati si sono dimostrati particolarmente adatti.
La durezza in superficie dovrebbe essere almeno di 55 HRC, la profondità
di cementazione non inferiore a 0.8 mm. È possibile anche provvedere
alla nitrurazione, sempre garantendo che il materiale di base sia sufficientemente
resistente, in modo da escludere la compressione dello strato sottile.
Carico statico
Per un carico prevalentemente statico sono sufficienti pezzi bonificati,
in caso di uso esclusivamente statico sono idonei anche pezzi non bonificati.
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