16:02 La scelta di un pignone non adeguato può causare rumori durante il funzionamento, un innesto inadeguato della catena, un’usura precoce e costosi tempi di fermo macchina. Il problema spesso deriva da una piccola discrepanza nel passo, nel foro, nel numero di denti o nel tipo di mozzo. Conoscere le principali tipologie di pignoni rende la scelta molto più sicura e semplice.
Il principale tipi di pignoni comprendono i modelli di mozzo di tipo A, B, C e D, oltre alle versioni con foro liscio, foro rifinito, boccola conica, QD, tenditore, a filo singolo, a doppio filo e a triplo filo. Il pignone corretto deve corrispondere al passo della catena, alle dimensioni dei rulli, al foro dell’albero, al numero di denti, al carico, alla velocità, al metodo di montaggio e all’ambiente operativo.
Quali sono i diversi tipi di pignoni? Una guida ai pignoni per catene industriali
Un pignone è una ruota dentata progettata per ingranare con una catena. A differenza di due ingranaggi, due pignoni normalmente non entrano in contatto diretto tra loro. I denti del pignone, invece, si innestano nei rulli o nelle maglie della catena e trasferiscono il movimento rotatorio da un albero all'altro.
Una trasmissione a catena di base comprende:
Quando il motore fa ruotare il pignone motore, i denti di quest’ultimo trascinano la catena. La catena, a sua volta, fa ruotare il secondo pignone. Questo semplice sistema è ampiamente utilizzato per la trasmissione di potenza poiché è in grado di sopportare coppie elevate, funzionare con una vasta gamma di distanze tra gli alberi e mantenere un rapporto di velocità fisso senza lo slittamento tipico di alcune trasmissioni a cinghia.
La norma ASME B29.1 riguarda le catene a rulli di precisione per la trasmissione di potenza, i relativi accessori e i pignoni corrispondenti, comprese le importanti relazioni dimensionali tra la catena a rulli e il profilo dei denti del pignone.
Se il pignone motore ha 15 denti e quello condotto ne ha 45:
Rapporto di trasmissione = Denti del pignone condotto ÷ Denti del pignone motore
45 ÷ 15 = 3:1
L'albero condotto girerà a circa un terzo della velocità di ingresso, trascurando le perdite.
Ecco perché il numero dei denti è importante. Il pignone e la catena formano un sistema meccanico completo.
Uno dei modi più semplici per classificare i diversi tipi di pignoni è in base al mozzo.
U.S. Tsubaki descrive quattro configurazioni principali associate ai modelli di pignoni ANSI: Tipo A, Tipo B, Tipo C e una disposizione sfalsata di Tipo C o Tipo D.
| Tipo di pignone | Configurazione dell'hub | Vantaggio tipico |
|---|---|---|
| Tipo A | Mozzo non sporgente | Installazione sottile e compatta |
| Tipo B | Mozzo su un lato | Montaggio robusto e comune sull'albero |
| Tipo C | Mozzo su entrambi i lati | Maggiore supporto per pignoni più grandi |
| Tipo D / Offset C | Prolungamenti asimmetrici dei mozzi | Requisiti specifici relativi alla posizione dell'albero |
I pignoni di tipo A sono essenzialmente pignoni a piastra piatta. Non presentano un mozzo sporgente.
Questo design consente di risparmiare spazio in senso assiale ed è particolarmente indicato nei casi in cui un pignone debba essere posizionato vicino a un altro componente della macchina. Una piastra di tipo A può anche essere abbinata a un mozzo separato da saldare.
I pignoni di tipo B presentano un mozzo su un lato. Si tratta di un tipo di pignone molto diffuso, poiché il mozzo offre spazio sufficiente per realizzare un foro, una scanalatura per chiavetta e delle viti di fissaggio, mantenendo al contempo una larghezza complessiva relativamente ridotta.
Il tipo B è ampiamente utilizzato nei macchinari e nella trasmissione di potenza in generale.
I pignoni di tipo C presentano prolungamenti del mozzo su entrambi i lati.
La configurazione con mozzo più ampio può offrire un maggiore sostegno, in particolare per pignoni di grandi dimensioni, impieghi più gravosi o situazioni in cui è utile un innesto con foro più lungo.
I pignoni di tipo D, talvolta definiti pignoni di tipo C sfalsati, presentano mozzi su entrambi i lati, ma con lunghezze diverse.
La disposizione asimmetrica risulta utile quando la geometria dell'attrezzatura impedisce alla piastra del pignone di posizionarsi al centro del mozzo.
Questi 4 tipi di mozzi sono solo l'inizio. Il design del foro, il numero di file di maglie, il materiale e il metodo di montaggio danno origine a molti altri tipi di pignoni.
Il foro del pignone è il foro centrale che si inserisce sull'albero. La configurazione del foro è una delle specifiche più importanti da considerare al momento dell'acquisto.
Un pignone a foro liscio presenta un foro centrale semplice, privo di elementi di fissaggio per l'albero.
Il termine "pignoni con foro pilota" viene spesso utilizzato per indicare i pignoni forniti con un foro di piccole dimensioni non rifinito, in modo che un'officina meccanica possa allargarlo e rifinirlo per adattarlo all'albero del cliente.
Ciò garantisce flessibilità per i macchinari OEM e per alberi dalle dimensioni non standard.
U.S. Tsubaki definisce i pignoni a foro liscio come modelli di tipo A, B o C, privi di lavorazioni speciali per le sedi delle chiavette o delle viti di fissaggio.
I pignoni finiti vengono lavorati con un diametro dell'albero specifico e solitamente presentano caratteristiche quali:
Consentono di ridurre i lavori di installazione poiché gran parte dell’interfaccia con il pozzo è già pronta.
Il foro corretto deve adattarsi perfettamente all'albero. Un foro troppo grande può causare gioco e usura da sfregamento. Un foro troppo piccolo, invece, semplicemente non consentirà un montaggio corretto.
Per i ricambi, non effettuare l'ordine basandosi esclusivamente sul numero di denti. Verificare la misura della catena, il diametro del foro, la scanalatura per la chiavetta, il tipo di mozzo e la disposizione degli alberi.
Quali sono i diversi tipi di pignoni? Una guida ai pignoni per catene industriali
Le attrezzature industriali pesanti richiedono spesso un pignone che possa essere montato e smontato senza doverlo adattare in modo permanente a un albero specifico.
È qui che i sistemi di boccole si rivelano utili.
I pignoni con boccola conica utilizzano una boccola conica tra l'albero e il mozzo del pignone. Serrando le viti, le parti coniche vengono avvicinate tra loro, creando un solido accoppiamento meccanico.
Tra i vantaggi si possono citare:
I pignoni e i mozzi di tipo TAPER-LOCK rappresentano un esempio comune nel settore industriale. Tsubaki include tra i propri prodotti le configurazioni Taper-Lock, QD e Split-Taper pignoni per catene a rulli.
I pignoni QD utilizzano boccole a sgancio rapido. Il sistema a boccola conica consente al pignone di fissarsi saldamente all'albero e ne semplifica anche la successiva rimozione.
Ciò risulta particolarmente utile in contesti industriali in cui i tempi di manutenzione sono fondamentali.
Anche una boccola conica divisa garantisce il fissaggio dell'albero tramite un'interfaccia conica. A seconda del modello, può offrire un collegamento compatto con un'elevata capacità di fissaggio dell'albero.
Questi sistemi risultano utili quando un unico modello di pignone industriale deve adattarsi a diversi diametri di albero tramite boccole diverse.
Nota pratica: verificare sempre la serie esatta della boccola, il diametro dell’albero, la scanalatura per la chiavetta, il foro massimo ammesso e la coppia richiesta. I sistemi conici dall’aspetto simile non sono automaticamente intercambiabili.
Un altro modo per classificare i pignoni industriali è in base al numero e alla disposizione dei bracci della catena.
A pignone per catena a rulli a filo singolo ha una fila di denti per ogni catena.
Si tratta della configurazione più semplice ed è adatta a molte macchine con requisiti di potenza moderati.
Un pignone doppio o duplex presenta due file di denti allineate per una catena a due bracci.
Aumenta la potenza e la capacità di carico senza richiedere l'uso di un'unica catena di dimensioni estremamente grandi.
I pignoni tripli, detti anche pignoni triplex, presentano tre file di denti per una catena a rulli a tre fili.
Vengono utilizzati nei casi in cui siano richieste una coppia o una capacità di carico maggiori.
Tsubaki sottolinea che i pignoni a più fili sono comunemente utilizzati quando sono richieste coppie e potenze più elevate.
| Configurazione dei pignoni | File di catene | Uso tipico |
|---|---|---|
| Singolo | 1 | Macchinari in generale |
| Doppia / Duplex | 2 | Potenza maggiore |
| Triplo / Triplex | 3 | Trasmissione di potenza per impieghi gravosi |
| Multifilamento | 2+ | Coppia elevata |
| Doppio-singolo | Disposizione speciale a coppie | Due percorsi indipendenti della catena |
I pignoni doppi singoli non devono essere confusi con i normali pignoni a doppio filamento.
Un pignone a doppio filo si innesta su una catena duplex. Il modello “doppio-singolo” è destinato a percorsi separati di catene a filo singolo in configurazioni specializzate.
I produttori offrono modelli "doppio-singolo" con configurazioni a boccola conica per applicazioni industriali.
È importante scegliere quella giusta perché la distanza tra le file di denti deve corrispondere a quella del sistema a catena.
Un pignone di trasmissione riceve la potenza da un motore, da un riduttore, da un albero o da un'altra fonte rotante. Trascina la catena e trasmette la coppia attraverso il sistema a catena.
Un pignone folle svolge una funzione diversa.
I pignoni folli possono:
Normalmente, la puleggia folle non fornisce la potenza motrice principale.
I cataloghi industriali elencano i pignoni folli separatamente dai prodotti di trasmissione standard, poiché la disposizione dei cuscinetti, il montaggio e le condizioni di usura possono variare.
Altri pignoni specializzati includono:
I pignoni vengono comunemente utilizzati con molti tipi diversi di catene, pertanto è necessario verificare che gli standard della catena e del pignone siano compatibili.
Un pignone posteriore di una motocicletta, ad esempio, funziona secondo lo stesso principio di base dell’innesto di una catena di trasmissione, ma i requisiti di progettazione differiscono da quelli di un pignone per trasportatori industriali o per l’industria mineraria.
La scelta del materiale influisce direttamente sulla resistenza meccanica, sulla resistenza alla corrosione, sull’usura dei denti, sul costo e sulla durata prevista.
I pignoni in acciaio sono ampiamente utilizzati perché l'acciaio al carbonio offre un buon equilibrio tra:
In caso di impiego gravoso, i denti possono essere sottoposti a trattamento termico o tempra a induzione.
I pignoni in acciaio inossidabile sono utili nei casi in cui la resistenza alla corrosione è fondamentale, ad esempio:
L'acciaio inossidabile può costare di più, quindi andrebbe scelto perché le condizioni ambientali lo richiedono, piuttosto che semplicemente perché sembra un materiale di qualità superiore.
I pignoni di dimensioni maggiori o specializzati possono essere realizzati in ghisa, acciaio legato o altri materiali ingegnerizzati.
Tsubaki sottolinea che gli ingranaggi industriali possono essere realizzati in acciaio al carbonio, ma anche in leghe speciali o acciaio inossidabile, per garantire resistenza alla corrosione e soddisfare specifiche esigenze industriali.
L'indurimento dei denti del pignone può migliorare la resistenza all'usura in condizioni che comportano:
Ma la durezza da sola non basta a risolvere i problemi di disallineamento o di scarsa lubrificazione. Un pignone temprato, se utilizzato con una catena non adatta, può comunque rompersi prematuramente.
Per scegliere il pignone giusto è necessario che le dimensioni meccaniche corrispondano alle condizioni operative.
Inizia dalla catena.
Il profilo dei denti del pignone deve corrispondere a:
La norma ASME B29.1 definisce le relazioni dimensionali per le catene a rulli di precisione e i pignoni, compresi i profili dei denti dei pignoni.
Non date per scontato che due catene con passo simile siano completamente intercambiabili.
Il numero dei denti influisce su:
I pignoni molto piccoli costringono la catena a compiere un movimento articolato con un angolo più acuto ogni volta che entra ed esce dai denti. Ciò può aumentare l'usura.
Record:
Potrebbero servirti:
Il mozzo giusto deve adattarsi sia all'albero che alle attrezzature circostanti.
Gli ingegneri dovrebbero verificare quanto segue:
Tra le diverse applicazioni si possono citare:
Questo determina se sia più indicato l'acciaio standard, l'acciaio temprato, il materiale rivestito o l'acciaio inossidabile.
| Articolo | Cosa verificare |
|---|---|
| Catena | Standard, passo, dimensioni dei rulli, trefoli |
| Denti | Numero dei denti |
| Foratura | Diametro dell'albero |
| Scanalatura | Larghezza e profondità |
| Hub | Tipo A, B, C, D o con boccola |
| Velocità | Giri al minuto in entrata e in uscita |
| Carica | Coppia e urti |
| Materiale | Acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, acciaio legato |
| Ambiente | Polvere, umidità, sostanze chimiche, calore |
| Manutenzione | Lubrificazione e accesso |
| Allineamento | Posizione dell'albero e del pignone |
La scelta del pignone giusto rende l'intero sistema a catena più affidabile.
Quali sono i diversi tipi di pignoni? Una guida ai pignoni per catene industriali
Un pignone nuovo può usurarsi rapidamente se montato con una catena molto usurata.
Man mano che la catena a rulli si usura a livello dei perni e delle boccole, il suo passo effettivo aumenta. La catena usurata smette quindi di inserirsi correttamente tra i denti.
Il carico inizia a concentrarsi su un numero minore di punti, accelerando sia l'usura della catena che quella dei pignoni.
Tra le cause più comuni figurano:
Da tenere d'occhio:
Le tecnologie relative ai pignoni con monitoraggio dell'usura trovano impiego nei settori minerario, del cemento, dei nastri trasportatori, petrolifero e del gas, nonché in altre applicazioni industriali gravose, a dimostrazione di quanto sia importante poter prevedere l'usura dei denti ai fini della pianificazione della manutenzione.
In caso di usura grave, la sostituzione del solo pignone o della sola catena potrebbe ridurre la durata del nuovo componente.
Nel caso di sistemi critici costituiti da catene a rulli e pignoni, ispezionare entrambi contemporaneamente.
Le catene e i pignoni industriali sono presenti ovunque le apparecchiature necessitino di un movimento meccanico positivo o di una trasmissione di potenza.
Tra le applicazioni industriali tipiche figurano:
U.S. Tsubaki individua nei settori minerario, del cemento, della movimentazione dei materiali, delle attrezzature di trasporto, dell’ingegneria civile, della trasformazione alimentare, del petrolio e del gas, della silvicoltura e in molti altri mercati le applicazioni più comuni per i pignoni.
Settori industriali diversi richiedono sistemi di ruote dentate diversi.
Un trasportatore potrebbe richiedere un pignone di grandi dimensioni di tipo ingegneristico. Una macchina per l'imballaggio potrebbe utilizzare un pignone per catena di precisione più piccolo. Le attrezzature minerarie potrebbero richiedere denti temprati e mozzi resistenti. I macchinari per l'industria alimentare potrebbero richiedere l'uso di acciaio inossidabile.
Non esiste un unico pignone industriale “migliore”.
La progettazione corretta dipende dall'applicazione.
La nostra competenza principale riguarda la produzione di semirimorchi per carichi pesanti, piuttosto che la produzione in generale pignoni per catene industriali come categoria di prodotti a sé stante.
Tuttavia, la conoscenza di pignoni e catene rimane utile nel settore dei trasporti pesanti, poiché rimorchi specializzati, attrezzature agganciate, sistemi di carico, cassoni trasportatori, accessori di sollevamento, macchinari da officina e attrezzature di supporto ai progetti possono avvalersi di meccanismi azionati a catena.
In qualità di produttori professionali di semirimorchi in Cina, progettiamo ed esportiamo:
Tra i nostri clienti figurano proprietari di flotte, società di logistica, operatori portuali, imprese edili, società minerarie, operatori di navi cisterna, distributori, concessionari e acquirenti di progetti internazionali.
Per questi acquirenti, un piccolo componente può influire sull'affidabilità di un sistema molto più grande.
Ecco perché i componenti dei rimorchi e le interfacce meccaniche dovrebbero essere valutati in base a:
Se un pignone a catena fa parte di un meccanismo ausiliario su un rimorchio personalizzato o su un veicolo speciale, il nostro team di ingegneri lo valuta come parte integrante del sistema complessivo, anziché considerarlo un componente isolato.
Il prezzo è importante, ma la precisione delle specifiche lo è ancora di più.
Prima di approvare un pignone, chiedere al fornitore un disegno o una scheda tecnica chiara.
Una scheda di acquisto utile potrebbe includere:
| Specifiche tecniche | L'acquirente deve fornire |
|---|---|
| Standard della catena | ANSI, ISO, BS o altri |
| Numero di catena | Serie esatta |
| Pitch | Dimensione esatta |
| Denti | Numero richiesto |
| Fili | Singola, doppia, tripla |
| Foratura | Dimensione finita o non finita |
| Scanalatura | Dimensioni richieste |
| Tipi di mozzi | A, B, C, D, QD, boccola conica, ecc. |
| Materiale | Acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, acciaio legato |
| Trattamento termico | Se necessario |
| Quantità | Ordine di prova o di produzione |
| Applicazione | Trasportatore, azionamento, macchina, accessorio per rimorchio |
| Ambiente | Umido, polveroso, corrosivo, ad alta temperatura |
Non fidarti mai solo di una foto.
Due pignoni possono sembrare quasi identici pur presentando differenze in termini di passo, foro, compatibilità dei rulli o dimensioni del mozzo.
Per un progetto OEM, i disegni e le tolleranze confermate rappresentano una soluzione di gran lunga più sicura.
La stessa regola vale anche per la produzione dei semirimorchi. Prima di avviare la produzione, esaminiamo il tipo di carico, il carico utile, la configurazione degli assi, le sospensioni, le condizioni stradali, le modalità di carico, le normative locali e le esigenze operative del cliente.
Questo approccio incentrato sull'ingegneria contribuisce a ridurre i problemi dopo la consegna.
Si consideri il caso di un appaltatore del settore minerario che ordina rimorchi di supporto e componenti meccanici di ricambio.
L'acquirente richiede innanzitutto “pignoni per impieghi gravosi”. Questa descrizione è troppo generica.
A seguito di una verifica tecnica, vengono individuati i requisiti effettivi:
Ora la decisione sull'approvvigionamento risulta molto più chiara.
Lo stesso principio vale per la configurazione dei semirimorchi: la scelta del prodotto giusto parte dalle reali condizioni operative, non solo dal nome del prodotto.
Le quattro configurazioni comuni del mozzo sono il Tipo A, il Tipo B, il Tipo C e il Tipo D. Il Tipo A non presenta alcun mozzo sporgente, il Tipo B ha un mozzo su un lato, il Tipo C ha mozzi su entrambi i lati, mentre il Tipo D utilizza una configurazione a mozzo bilaterale sfalsata o asimmetrica.
Il tipo B è un modello industriale molto diffuso poiché il suo mozzo su un solo lato offre spazio per il foro dell'albero, la scanalatura della chiavetta e il sistema di bloccaggio, mantenendo al contempo il pignone ragionevolmente compatto.
Il tipo A non presenta alcun mozzo sporgente. Il tipo B presenta un mozzo su un lato. Il mozzo del tipo B offre una maggiore quantità di materiale per la lavorazione del foro e il fissaggio del pignone all'albero.
I pignoni sono classificati in base al tipo di accoppiamento tra il foro centrale e l'albero. Tra le opzioni più comuni figurano i pignoni con foro liscio o pilota, con foro rifinito, con boccola conica, QD e conico diviso.
Abbinare il pignone alla catena in base allo standard, al passo, al diametro dei rulli, alla larghezza interna e al numero di fili. È inoltre necessario verificare il numero di denti, il foro, il mozzo, la velocità, la coppia e l'ambiente operativo.
Se entrambi presentano segni di usura significativi, sostituirli contemporaneamente è spesso la soluzione più sicura. Una catena usurata può danneggiare rapidamente un pignone nuovo, mentre i denti di un pignone molto usurati possono accelerare l'usura di una catena nuova.
Non in tutte le applicazioni. L'acciaio inossidabile offre una migliore resistenza alla corrosione, mentre l'acciaio al carbonio è spesso più economico per usi industriali generici in ambiente asciutto. Scegliere in base al carico, all'usura, alla corrosione, all'igiene e al costo.
Sono entrambi componenti rotanti dentati, ma funzionano in modo diverso. Gli ingranaggi, di norma, si innestano direttamente con altri ingranaggi. Un pignone, invece, si innesta con una catena anziché con un altro pignone.
Vi risponderemo entro 24 ore. Se per il caso urgente, si prega di aggiungere WhatsApp/WeChat: +86 13625428257, o chiamare direttamente +86 0532-55560029.
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Utilizzeremo le vostre informazioni solo per rispondere alle vostre richieste e non invieremo mai e-mail non richieste o messaggi promozionali.
