Componenti di Precisione, Prestazioni Provate

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2026.07

Che cos’è un pignone? Spiegazione delle catene a rulli e dei pignoni per moto

15:42

Un pignone usurato o non compatibile può causare il salto della catena, vibrazioni, perdita di potenza e guasti prematuri. Il problema può estendersi ai cuscinetti, agli alberi e alle attrezzature vicine. Un pignone scelto correttamente pignone mantiene l'allineamento della trasmissione e trasmette il movimento con velocità e coppia costanti.

Un pignone è una ruota dentata progettata per innestarsi in una catena e trasmettere il movimento rotatorio tra due alberi. Pignoni sono utilizzati nelle motociclette, nei nastri trasportatori, nelle macchine agricole, nelle attrezzature industriali, nei veicoli cingolati, nei sistemi di sollevamento e in alcuni meccanismi dei rimorchi. A differenza di un ingranaggio, un pignone trasmette normalmente la potenza tramite una catena a rulli, anziché ingranare direttamente con un’altra ruota dentata.

Che cos’è un pignone? Spiegazione delle catene a rulli e dei pignoni per moto

Schema dell'articolo

  • Che cos'è un pignone?
  • Come funzionano i pignoni con una catena a rulli?
  • Qual è la differenza tra un pignone e un ingranaggio?
  • Quali sono i principali tipi di pignoni?
  • Cosa sono i pignoni di tipo A, B, C e D?
  • In cosa differiscono i pignoni con foro pilota e quelli con boccola conica?
  • In che modo il rapporto di trasmissione di una moto influisce sulle prestazioni?
  • In quali macchinari e veicoli vengono utilizzati i pignoni?
  • Come si sceglie il pignone giusto?
  • Quali sono le cause dell'usura dei pignoni e della catena?
  • Come si effettua la manutenzione di una trasmissione a catena?
  • In quali parti dei sistemi dei semirimorchi possono essere presenti le ruote dentate?
  • Domande frequenti
  • Punti chiave da ricordare

Che cos’è un pignone?

Un pignone è una ruota dentata che si innesta con le maglie o i rulli di una catena. Quando il pignone ruota, i suoi denti si inseriscono negli spazi tra i rulli della catena e la trascinano lungo la propria circonferenza.

La maggior parte dei pignoni per la trasmissione di potenza fa parte di un sistema di trasmissione a catena. Un pignone è collegato all'albero motore, ad esempio l'albero di uscita di un motore. Un secondo pignone è collegato all'albero condotto. La catena passa attorno a entrambi i pignoni e trasmette la forza da un albero all'altro.

Un sistema di base comprende:

  • Un pignone di trasmissione
  • Un pignone motrice
  • Una catena a rulli compatibile
  • Due pozzi
  • Cuscinetti
  • Un metodo di tensionamento
  • Lubrificazione
  • Una protezione

Il pignone motore riceve la coppia dal motore o dal riduttore. I suoi denti si innestano nelle maglie di una catena e la fanno avanzare. La catena, a sua volta, fa ruotare il secondo pignone e l'attrezzatura ad esso collegata.

La norma ASME B29.1 riguarda le catene a rulli di precisione per la trasmissione di potenza, i relativi accessori e i pignoni. Essa definisce i requisiti dimensionali dei componenti delle catene e i profili dei denti dei pignoni, in modo che i prodotti compatibili possano funzionare insieme.

Come funzionano i pignoni con una catena a rulli?

Una catena a rulli è composta da maglie interne, maglie esterne, perni, boccole e rulli. I rulli ruotano liberamente attorno alle boccole. Quando la catena si innesta in un pignone, ciascun rullo si posiziona nello spazio curvo tra due denti del pignone.

I denti del pignone esercitano una pressione sui rulli della catena. Questo movimento trasforma la rotazione dell'albero in movimento della catena. A livello del pignone condotto, il movimento della catena viene nuovamente convertito in movimento rotatorio.

Motore o riduttore
 ↓
Pignone motore
 ↓
Movimento della catena a rulli
 ↓
Pignone condotto
 ↓
Meccanismo della macchina o del veicolo

Un sistema a catena e pignone garantisce una trasmissione di potenza efficace. A differenza di una cinghia liscia, che in determinate condizioni può slittare, la catena si innesta meccanicamente nei denti del pignone. Pignoni e catene delle giuste dimensioni consentono quindi di mantenere un rapporto di velocità prevedibile.

Tuttavia, la catena non descrive un cerchio perfettamente regolare. Le sue maglie formano una serie di tratti rettilinei attorno al pignone. Ciò determina una leggera variazione di velocità denominata “effetto poligonale” o “effetto cordale”. Un pignone con un numero maggiore di denti garantisce in genere un movimento più regolare della catena rispetto a un pignone molto piccolo.

U.S. Tsubaki spiega che il passo della catena si misura dal centro di un perno del rullo al centro di quello successivo. Il passo della catena e la distanza tra i denti del pignone devono corrispondere per garantire un corretto innesto.

Qual è la differenza tra un pignone e un ingranaggio?

Un pignone e un ingranaggio possono sembrare entrambi delle ruote dentate, ma funzionano in modo diverso.

Un ingranaggio trasmette solitamente il movimento ingranando direttamente con un altro ingranaggio. I denti degli ingranaggi entrano in contatto tra loro. Un pignone si innesta normalmente in una catena, in un cingolo o in un componente simile costituito da elementi collegati tra loro.

Confronto tra pignone e ingranaggio

Caratteristica Pignone Attrezzatura
Componente principale di accoppiamento Catena o cingolo Un'altra marcia
Contatto diretto tra i denti Di solito no Sì
Distanza tra gli alberi Può essere relativamente grande Di solito limitato dalla geometria degli ingranaggi
Cambiamenti di direzione Dipende dal percorso della catena Dipende dalla disposizione degli ingranaggi
Scivolone Coinvolgimento positivo Coinvolgimento positivo
Usi comuni Nastro trasportatore, motociclette, macchinari Cambi, trasmissioni, riduttori
Esigenze di lubrificazione Contatto tra catena e denti Contatto tra i denti degli ingranaggi
Regolazione della tensione Di norma richiesto Di norma non è richiesto allo stesso modo

La differenza principale tra un pignone e un ingranaggio è quindi il componente che ospita i denti. Il dente di un ingranaggio entra in contatto con il dente di un altro ingranaggio. Il dente di un pignone, invece, si inserisce nello spazio attorno a un rullo della catena o a una maglia della catena.

Le ruote dentate sono spesso più facili da utilizzare quando il movimento deve essere trasmesso tra due alberi separati da una distanza considerevole. Un treno di ingranaggi potrebbe richiedere diversi ingranaggi per coprire la stessa distanza.

Una trasmissione a catena è inoltre in grado di sopportare un livello limitato di contaminazione e condizioni di funzionamento difficili. Tuttavia, polvere, acqua, disallineamenti e lubrificazione insufficiente possono causare un’usura rapida.

Quali sono i principali tipi di pignoni?

Esistono molti tipi diversi di pignoni. La scelta del modello corretto dipende dalle dimensioni della catena, dal tipo di montaggio sull'albero, dal carico, dalla velocità, dalla manutenzione richiesta e dallo spazio disponibile.

Pignoni per catene a rulli

Pignoni per catene a rulli sono il tipo più comune di pignone utilizzato nelle trasmissioni industriali. I loro denti sono sagomati in modo da innestarsi con una catena a rulli standard.

Si trovano in nastri trasportatori, attrezzature agricole, macchinari di produzione, motociclette, dispositivi di sollevamento e altri sistemi di trasmissione di potenza. Tsubaki identifica le catene a rulli come la categoria più comune di pignoni per la trasmissione del movimento tramite catene costituite da rulli, perni e maglie.

Pignoni a filetto singolo

Un pignone a filo singolo presenta una sola fila di denti per un filo di catena. È comunemente utilizzato nelle attrezzature per impieghi leggeri e medi.

Pignoni a più filetti

I pignoni a doppio, triplo o multiplo filamento presentano due o più file parallele di denti. Sono utilizzati con catene duplex, triplex o di altro tipo a filamenti multipli, laddove sono richieste coppia e potenza maggiori.

Tsubaki sottolinea che i pignoni a più filetti vengono comunemente utilizzati quando un'applicazione richiede una coppia o una potenza maggiori.

Pignoni a passo doppio

I pignoni a passo doppio sono compatibili con catene di trasporto che presentano un passo maggiore rispetto alle catene di trasmissione standard. Sono spesso utilizzati in applicazioni di trasporto a bassa velocità.

Pignoni folli

I pignoni folle non trasmettono normalmente la coppia motrice principale. La loro funzione è quella di guidare la catena, controllarne il percorso, aumentarne l'avvolgimento attorno a un altro pignone o ridurre il gioco in un tratto di catena lungo.

Pignoni divisi

Un pignone diviso può essere montato su un albero senza dover rimuovere altre apparecchiature dall'estremità dell'albero. Ciò può semplificare la sostituzione in trasportatori di grandi dimensioni e in macchinari installati in spazi ristretti.

Pignoni per veicoli cingolati

I veicoli cingolati utilizzano grandi ruote dentate di trasmissione che si innestano nelle maglie o nei denti di trascinamento del cingolo. Escavatori, bulldozer, carri armati e altre macchine cingolate utilizzano questi componenti per convertire la coppia della trasmissione nel movimento del cingolo.

A differenza dei pignoni standard per catene industriali, quelli dei veicoli cingolati devono resistere a urti, fango, terreni abrasivi e forti sollecitazioni.

Cosa sono i pignoni di tipo A, B, C e D?

I pignoni industriali vengono spesso classificati in base al tipo di mozzo.

Tipo di pignone Configurazione dell'hub Caratteristica tipica
Tipo A Nessuna estensione del mozzo Design a piastra piana
Tipo B Mozzo su un lato Configurazione comune con montaggio su albero
Tipo C Mozzo su entrambi i lati Maggiore sostegno intorno al foro
Tipo D Mozzo smontabile Mozzo sostituibile o montato separatamente

Pignoni di tipo A

I pignoni di tipo A sono piatti e non presentano alcuna sporgenza del mozzo su entrambi i lati. Possono essere montati su una flangia, un tamburo, una piastra o un altro componente lavorato.

Pignoni di tipo B

I pignoni di tipo B presentano un mozzo su un lato. Si tratta di un tipo comune nei macchinari generici, poiché il mozzo offre spazio per un foro, una scanalatura per chiavetta e una vite di fissaggio.

Pignoni di tipo C

I modelli di tipo C sono dotati di mozzi su entrambi i lati. La disposizione più ampia dei mozzi può garantire un sostegno aggiuntivo al foro in determinate applicazioni per impieghi gravosi.

Pignoni di tipo D

I pignoni di tipo D utilizzano un mozzo smontabile fissato con bulloni a una piastra del pignone. Ciò può semplificare la sostituzione o consentire a un’unica configurazione del mozzo di funzionare con piastre del pignone diverse.

I dati tecnici di Martin Sprocket definiscono questi quattro tipi di costruzione come Tipo A senza mozzo, Tipo B con mozzo su un solo lato, Tipo C con mozzi su entrambi i lati e Tipo D con mozzo smontabile.

Che cos’è un pignone? Spiegazione delle catene a rulli e dei pignoni per moto

In cosa differiscono i pignoni con foro pilota e quelli con boccola conica?

Il foro è l'apertura centrale che si inserisce sull'albero. I pignoni sono disponibili con diverse opzioni di foro e montaggio.

Pignoni con foro pilota

I pignoni con foro pilota sono dotati di un piccolo foro centrale non rifinito. Un’officina meccanica ne allarga e rifinisce il foro in modo che si adatti all’albero richiesto.

Il lavoro finale potrà includere:

  • Foratura in base al diametro dell'albero
  • Taglio di una scanalatura per chiavetta
  • Foratura e maschiatura dei fori per le viti di fissaggio
  • Controllo dell'eccentricità
  • Bilanciamento dove necessario

I modelli con foro pilota offrono flessibilità per i macchinari su misura, ma richiedono una lavorazione di precisione prima dell'installazione.

Pignoni con foro finito

I pignoni con foro finito vengono forniti con le dimensioni finali del foro, la scanalatura per la chiavetta e la disposizione delle viti di fissaggio. Consentono di ridurre i tempi di preparazione quando si utilizza un albero di dimensioni standard.

Pignoni con boccola conica

I pignoni con boccola conica utilizzano una boccola conica intercambiabile. Quando la boccola viene serrata, si aggancia all’albero e centra il pignone.

I vantaggi possono includere:

  • Montaggio più semplice
  • Rimozione più semplice
  • Lavorazione ridotta
  • Ampia compatibilità con le dimensioni degli alberi
  • Presa affidabile sull'albero
  • Manutenzione semplificata

I modelli con boccola conica e quelli a sgancio rapido sono utili quando gli operatori hanno bisogno di un montaggio più rapido o quando un pignone di una determinata dimensione deve adattarsi ad alberi di dimensioni diverse.

I dati tecnici forniti da Martin spiegano che i pignoni con boccola conica utilizzano una boccola conica intercambiabile che garantisce un accoppiamento saldo sull'albero condotto.

In che modo il numero di denti influisce sulle prestazioni del pignone?

Il numero di denti influisce sulla velocità, sulla coppia, sull'articolazione della catena, sul diametro del pignone e sull'usura.

In un sistema con due pignoni, il rapporto di velocità può essere stimato come segue:

Velocità dell'albero condotto
=
Velocità dell'albero motore
×
Numero di denti del pignone motore
÷
Numero di denti del pignone condotto

Ad esempio, un pignone di trasmissione da 15 denti che gira a 1.000 giri/min aziona un pignone da 45 denti:

1.000 × 15 ÷ 45 = 333,3 giri al minuto

In un sistema idealizzato, l'albero condotto ruota più lentamente, ma la coppia disponibile aumenta prima di tenere conto delle perdite.

Un pignone molto piccolo consente di risparmiare spazio, ma fa sì che la catena si pieghi in modo più accentuato. Ciò può aumentare l’articolazione, le vibrazioni, il carico sui denti e l’usura.

Un pignone più grande offre generalmente:

  • Funzionamento più fluido
  • Articolazione della catena inferiore
  • Effetto poligonale ridotto
  • Maggiore contatto tra i denti
  • Durata della catena potenzialmente più lunga
  • Maggiore fabbisogno di spazio

La guida tecnica di Martin sui pignoni elenca la potenza in ingresso, le velocità degli alberi, le dimensioni dei pignoni, i diametri degli alberi, la distanza tra i centri, il carico di esercizio e la lubrificazione tra i dati fondamentali necessari per la scelta di una trasmissione a catena a rulli.

Come funziona un pignone della catena di una moto?

Un sistema a catena per moto prevede solitamente un pignone anteriore sull'albero di uscita della trasmissione, un pignone posteriore sulla ruota e una catena che li collega.

Il pignone anteriore aziona la catena. La catena, a sua volta, fa ruotare il pignone posteriore e la ruota posteriore della motocicletta.

Il rapporto di trasmissione è:

Rapporto di trasmissione finale
=
Numero di denti del pignone posteriore
÷
Numero di denti del pignone anteriore

Ad esempio:

Pignone posteriore: 45 denti
Pignone anteriore: 15 denti

45 ÷ 15 = 3,00:1

Un pignone posteriore più grande aumenta il rapporto numerico. Ciò migliora normalmente l'accelerazione e la coppia alle ruote, ma aumenta il regime del motore a una data velocità di marcia e può ridurre la velocità massima teorica.

Un pignone posteriore più piccolo riduce il rapporto di trasmissione. Ciò può comportare una diminuzione del regime del motore durante la marcia di crociera, ma può anche ridurre l'accelerazione e rendere meno reattiva la guida a bassa velocità.

Lo stesso effetto generale si verifica quando si sostituisce il pignone anteriore:

Modifica Effetto generale
Pignone anteriore più piccolo Maggiore accelerazione, giri del motore più elevati
Pignone anteriore più grande Meno giri del motore, meno accelerazione
Pignone posteriore più grande Maggiore coppia alle ruote
Pignone posteriore più piccolo Rapporto di trasmissione complessivo più alto

La sostituzione dei pignoni della motocicletta deve garantire la compatibilità con il passo della catena, la lunghezza della catena, il gioco, il campo di regolazione e i requisiti di sicurezza del costruttore. Una variazione estrema del rapporto di trasmissione può influire sull’angolo della catena, sulle letture del tachimetro in alcuni modelli, sul gioco del forcellone e sull’usura della trasmissione.

Le motociclette rappresentano una delle applicazioni più comuni dei gruppi pignone-corona identificati da U.S. Tsubaki.

In quali parti dei macchinari e dei veicoli vengono utilizzati i pignoni?

I pignoni trovano impiego in un’ampia gamma di applicazioni poiché consentono di trasmettere potenza su una distanza utile e funzionano con rapporti di velocità prevedibili.

Tra le applicazioni più comuni figurano:

  • Sistemi di trasporto
  • Macchine agricole
  • Linee di imballaggio
  • Attrezzature per la lavorazione degli alimenti
  • Macchine tessili
  • Attrezzature per la stampa
  • Attrezzature per l'estrazione mineraria
  • Sistemi di movimentazione dei materiali
  • Biciclette e motociclette
  • Veicoli cingolati
  • Porte industriali
  • Sistemi di sollevamento
  • Attrezzature di assemblaggio
  • Linee di produzione
  • Magazzini automatizzati

Sistemi di Trasporto

Un trasportatore può utilizzare pignoni per azionare catene a rulli, catene tecniche, catene da tavolo o altri componenti di trasporto a maglie.

Il pignone e la catena devono corrispondere perfettamente. Pignoni standard per catene a rulli non dovrebbe essere utilizzato con una catena di trasporto incompatibile solo perché il passo sembra simile.

Attrezzature agricole

Le mietitrici, le seminatrici, le imballatrici, i sistemi di spandimento del letame e le attrezzature per l'alimentazione possono utilizzare pignoni per catene industriali poiché le trasmissioni a catena tollerano un livello moderato di contaminazione e sono in grado di trasmettere la coppia tra alberi distanziati.

Macchine per l'estrazione mineraria e l'edilizia

Le attrezzature pesanti possono utilizzare sistemi specializzati a catena e pignone in condizioni di polvere, abrasione e sollecitazioni da urti. In questi casi, assumono particolare importanza i denti temprati, la tenuta, la lubrificazione e le ispezioni frequenti.

Attrezzature di Manifattura

Gli impianti industriali utilizzano pignoni per la sincronizzazione, l’indicizzazione, il trasporto, il sollevamento, l’alimentazione e il trasferimento dei prodotti tra le diverse fasi di lavorazione.

Che cos’è un pignone? Spiegazione delle catene a rulli e dei pignoni per moto

Come si sceglie il pignone giusto?

La scelta del pignone giusto dipende innanzitutto dai dati relativi alla catena e all'applicazione. Un pignone che sembra simile potrebbe non ingranare correttamente con la catena installata.

Come minimo, verificare quanto segue:

Fattore di selezione Perché è importante
Standard della catena Garantisce la compatibilità dimensionale
Passo della catena Deve corrispondere alla spaziatura tra i denti
Diametro del rullo Influisce sulla geometria della tasca parodontale
Numero di fili Determina il numero di file di denti
Numero di denti Rapporto di controllo e fluidità di funzionamento
Potenza in ingresso Aiuta a determinare le dimensioni della trasmissione a catena
Velocità dell'albero Influisce sulla velocità della catena e sull'usura
Velocità di marcia Stabilisce il rapporto richiesto
Coppia Influisce sul carico sui denti e sui mozzi
Diametro dell'albero Determina il diametro interno
Scanalatura Trasmette la coppia tra l'albero e il mozzo
Distanza tra i centri Influisce sulla lunghezza della catena e sull'avvolgimento
Ciclo di lavoro Distingue tra funzionamento occasionale e funzionamento continuo
Carico d'urto Richiede un fattore di servizio adeguato
Ambiente Influisce sui materiali e sulla lubrificazione
Metodo di montaggio Foro pilota, foro finito, QD o boccola conica
Lubrificazione Influisce sulla durata della catena e del pignone

Il processo di selezione delle catene di Renold utilizza la potenza in ingresso, la velocità del pignone motore, il numero di denti del pignone, la lunghezza della catena e la distanza tra i centri degli alberi come dati fondamentali per la selezione.

Il pignone di trasmissione non deve essere scelto solo per ridurre le dimensioni dell'insieme. Un numero insufficiente di denti può causare un funzionamento irregolare e un'usura rapida.

Verifica inoltre se il sistema richiede:

  • Denti del pignone temprati
  • Acciaio inossidabile
  • Acciaio al carbonio rivestito
  • Filamenti a catena multipla
  • Un design a due parti
  • Una boccola rimovibile
  • Componenti resistenti alla corrosione
  • Lubrificazione per uso alimentare
  • Un tendicatena o un tenditore

Per applicazioni ad alta potenza o in cui la sicurezza è fondamentale, è necessario che un ingegnere meccanico qualificato o uno specialista in trasmissioni a catena verifichi il progetto nella sua interezza.

Quali sono le cause dell'usura della catena e del pignone?

L'usura della catena e del pignone si manifesta solitamente in modo concomitante. Man mano che i perni e le boccole della catena si consumano, il passo effettivo della catena aumenta. Questo fenomeno viene spesso definito “allungamento della catena”, sebbene le piastre laterali non si allunghino semplicemente come la gomma.

La catena usurata non si inserisce più correttamente nelle cavità dei denti del pignone. Il carico si sposta verso le punte o i lati dei denti. Con il passare del tempo, il profilo dei denti assume una forma ad uncino o affilata.

Tra le cause più comuni figurano:

  • Lubrificazione insufficiente
  • Disallineamento della catena
  • Tensione errata
  • Polvere abrasiva
  • Esposizione all'acqua o a sostanze chimiche
  • Carico eccessivo
  • Carico d'urto
  • Cuscinetti usurati
  • Alberi piegati
  • Passo della catena errato
  • Denti danneggiati
  • Eccentricità eccessiva del pignone
  • Combinazione di componenti nuovi e molto usurati

Tra i segnali di allarme più comuni figurano:

  • Denti del pignone a gancio
  • Salto di catena
  • Rumore insolito
  • Vibrazione
  • Maglie rigide della catena
  • Ruggine
  • Cuscinetti surriscaldati
  • Tensione irregolare della catena
  • Particelle metalliche in prossimità dell'unità
  • Perdita di regolazione rapida

Di norma, non si dovrebbe montare una catena nuova su pignoni molto usurati. Il profilo danneggiato dei denti potrebbe causare un'usura precoce della catena nuova.

Renold raccomanda di monitorare l'usura delle catene, poiché l'allungamento dovuto all'usura compromette la sicurezza e le prestazioni dei sistemi di trasmissione a catena a rulli.

Come va effettuata la manutenzione di un sistema a catena e pignone?

Una corretta manutenzione garantisce una trasmissione efficiente della potenza e riduce i tempi di fermo non programmati.

Mantenere allineati i pignoni

Le facce dei pignoni devono trovarsi sullo stesso piano, a meno che il sistema non sia stato specificatamente progettato diversamente. Un disallineamento spinge la catena lateralmente e provoca un'usura irregolare dei denti e delle piastre.

Regolare correttamente la tensione della catena

Una catena troppo tesa aumenta i carichi sui cuscinetti e sull'albero. Una catena troppo allentata può oscillare violentemente, saltare i denti, urtare le protezioni o sganciarsi dal pignone.

Il cedimento corretto dipende dalla configurazione della trasmissione, dall'interasse, dalla velocità e dalle indicazioni del produttore.

Applicare il lubrificante nella zona corretta

L'olio deve raggiungere i giunti a perno e boccola all'interno della catena a rulli. Applicare l'olio solo sulla parte esterna dei rulli potrebbe non garantire la protezione delle superfici soggette a maggiore usura.

Martin classifica i metodi di lubrificazione più comuni in: applicazione manuale, bagno d’olio o sistema a deflettore e flusso d’olio in circolazione; la scelta dipende dalla velocità della catena e dalle condizioni operative.

Ispezionare l'intero sistema meccanico

Verifica:

  • Usura della catena
  • Denti del pignone
  • Allineamento degli alberi
  • Chiave e sede della chiave
  • Viti di fissaggio
  • Boccole
  • Cuscinetti
  • Guardie
  • Lubrificazione
  • Tenditori
  • Bulloni di fissaggio
  • Telaio di supporto

Lo scopo della manutenzione è quello di prevenire una distribuzione non uniforme del carico e individuare eventuali guasti prima che una nuova serie di denti o una nuova catena subiscano danni.

In quali punti dei sistemi dei semirimorchi possono essere presenti i pignoni?

Un semirimorchio convenzionale non utilizza una trasmissione a catena, come quella delle motociclette, per azionare le ruote motrici. Tuttavia, pignoni e catene possono essere presenti in alcune attrezzature ausiliarie, nei sistemi di carico e nei macchinari utilizzati per la produzione dei rimorchi.

Tra le possibili applicazioni figurano:

  • Meccanismi di scarico a fondo mobile
  • Rimorchi con pianale a nastro trasportatore
  • Argani meccanici
  • Sistemi di teloni azionati a catena
  • Meccanismi selezionati del carrello di atterraggio
  • Piattaforme di carico per veicoli
  • Attrezzature autocaricanti
  • Sistemi di movimentazione di cavi e tubi flessibili
  • Trasportatori per rimorchi agricoli
  • Linee di saldatura e assemblaggio in fabbrica
  • Trasportatori per linee di verniciatura
  • Attrezzature per la movimentazione di componenti di rimorchi

Non tutti i meccanismi utilizzano pignoni. Un rimorchio può invece avvalersi di cilindri idraulici, funi metalliche, ingranaggi a vite senza fine, riduttori planetari, trasmissioni a pignone e cremagliera o attuatori elettrici diretti.

In qualità di produttori professionali di semirimorchi, valutiamo le condizioni operative complessive prima di scegliere un meccanismo. Il peso del carico, la frequenza di utilizzo, le condizioni stradali, il grado di contaminazione, l’accessibilità per la manutenzione, la sicurezza e la disponibilità locale dei ricambi sono tutti fattori determinanti.

Per i progetti relativi a flotte destinate a impieghi gravosi, l’acquirente dovrebbe chiedersi:

  • Qual è il carico che il meccanismo deve spostare?
  • Il carico è costante o soggetto a urti?
  • Polvere, fango o acqua potrebbero raggiungere l'unità?
  • È possibile lubrificare la catena in tutta sicurezza?
  • È inclusa una protezione?
  • In che modo l'operatore regolerà la tensione?
  • I ricambi sono disponibili in zona?
  • Il meccanismo è stato testato sotto carico?

Caso di studio: trasmissione a catena per un sistema di carico di rimorchi

Si consideri un rimorchio per il carico di veicoli dotato di una piattaforma azionata a catena. Il sistema originale utilizza pignoni di piccole dimensioni per risparmiare spazio.

Nel corso di ripetuti cicli di carico, l'operatore nota che:

  • Movimento a scatti della piattaforma
  • Rapida usura della catena
  • Elevato carico sui denti
  • Regolazione frequente della tensione
  • Rumore in condizioni di carico elevato
  • Movimento irregolare tra i due lati

Il problema non si risolve semplicemente installando una catena più resistente. Il team di ingegneri esamina l'intero sistema di pignoni e catena.

Il progetto rivisto tiene conto di:

  1. Pignoni più grandi con un numero maggiore di denti
  2. Un passo della catena e un numero di fili adeguati
  3. Migliore allineamento dell'albero
  4. Trasmissioni sincronizzate a destra e a sinistra
  5. Supporto del cuscinetto migliorato
  6. Un pratico sistema di tensionamento
  7. Protezioni attorno ai componenti in movimento
  8. Punti di lubrificazione accessibili
  9. Finecorsa e protezione da sovraccarico
  10. Un programma di ispezioni ben definito

Il sistema migliorato distribuisce la coppia in modo più uniforme e riduce le brusche articolazioni della catena. Anche la manutenzione risulta più semplice.

L'affidabilità di una trasmissione a catena dipende dal suo componente più debole: catena, pignone, albero, cuscinetto, tenditore o telaio di supporto.
Lo stesso principio si applica ai pavimenti mobili, ai nastri trasportatori, agli argani e alle attrezzature di produzione utilizzate nelle operazioni con rimorchi per carichi pesanti.

In che modo la progettazione dei rimorchi influisce sulla scelta dei componenti?

Chi acquista un semirimorchio spesso presta attenzione innanzitutto alla capacità di carico e al prezzo. Si tratta di aspetti importanti, ma l’affidabilità operativa dipende anche dal modo in cui il telaio, gli assali, le sospensioni, l’impianto frenante, l’impianto idraulico, l’impianto elettrico e i meccanismi ausiliari interagiscono tra loro.

Per i progetti relativi a rimorchi OEM e ODM, verifichiamo:

  • Tipo di carico
  • Carico utile nominale
  • Metodo di caricamento
  • Metodo di scarico
  • Configurazione degli assi
  • Tipo di sospensione
  • Requisiti relativi agli pneumatici
  • Compatibilità con i trattori
  • Condizioni delle strade locali
  • Aspetti giuridici
  • Norme relative ai freni
  • Funzioni idrauliche
  • Ambiente di lavoro
  • Ricambi necessari
  • Capacità di manutenzione

Un telaio portacontainer presenta requisiti diversi rispetto a un rimorchio ribaltabile per l'industria mineraria. Un'autocisterna è diversa da un rimorchio con teloni laterali. Un rimorchio ribassato con collo d'oca smontabile richiede un meccanismo di carico diverso rispetto a un semirimorchio a pianale.

Quando il progetto prevede una trasmissione a catena, analizziamo la coppia, la velocità, il rapporto tra pignoni, il tipo di catena, le protezioni, la lubrificazione, l'accessibilità per la manutenzione e il funzionamento in caso di emergenza. L'obiettivo non è semplicemente installare un pignone, ma realizzare un sistema di trasporto affidabile.

Domande Frequenti

Un pignone è la stessa cosa di un ingranaggio?

No. Un ingranaggio normalmente si innesta direttamente con un altro ingranaggio. Un pignone si innesta con una catena o un cingolo. Entrambi trasmettono il movimento, ma la geometria dei denti e i componenti con cui si accoppiano sono diversi.

Qual è il tipo più comune di pignone?

Il pignone per catena a rulli è un tipo molto diffuso nella trasmissione di potenza industriale. Viene utilizzato con le catene a rulli in nastri trasportatori, attrezzature agricole, motociclette, macchinari industriali e altri sistemi azionati a catena.

Come faccio a individuare un pignone di ricambio?

Verificare il numero o il passo della catena, il numero di denti, il numero di fili della catena, il diametro del foro, la scanalatura per la chiavetta, il tipo di mozzo, il metodo di montaggio sull'albero, le dimensioni esterne e il materiale. Non effettuare l'ordine basandosi esclusivamente sul diametro esterno.

Cosa succede se utilizzo un pignone posteriore più grande su una moto?

Un pignone posteriore più grande aumenta il rapporto di trasmissione finale. In genere migliora l'accelerazione e la coppia alle ruote, ma aumenta il numero di giri del motore a una data velocità di marcia e può ridurre la velocità massima teorica.

Devo sostituire contemporaneamente la catena e i pignoni?

Se sia la catena che i pignoni sono usurati, di solito è meglio sostituirli entrambi. Un pignone molto usurato può danneggiare rapidamente una catena nuova, mentre una catena usurata può danneggiare i denti di un pignone nuovo.

Perché la catena continua a saltare fuori dal pignone?

Tra le possibili cause figurano un allineamento errato, un eccesso di gioco della catena, denti usurati, allungamento della catena, alberi piegati, cuscinetti danneggiati, passo errato, avvolgimento insufficiente della catena o un sistema di tensionamento inadeguato.

Punti chiave da ricordare

  • Un pignone è una ruota dentata progettata per ingranare con una catena o un cingolo.
  • Una trasmissione a catena trasferisce il movimento tra alberi distanziati tra loro.
  • I pignoni per catene a rulli trovano ampio impiego nei macchinari, nei nastri trasportatori, nel settore agricolo e nelle motociclette.
  • Un pignone non è la stessa cosa di un ingranaggio.
  • Il passo della catena, le dimensioni dei rulli e la forma dei denti del pignone devono corrispondere.
  • Il numero di denti determina il rapporto di trasmissione e influisce sulla fluidità di funzionamento della catena.
  • I pignoni di tipo A non hanno mozzo; quelli di tipo B ne hanno uno; quelli di tipo C ne hanno due; quelli di tipo D utilizzano un mozzo rimovibile.
  • I pignoni con foro pilota richiedono una lavorazione di finitura.
  • I pignoni con boccola conica semplificano il montaggio e lo smontaggio dall'albero.
  • Le dimensioni dei pignoni anteriore e posteriore della moto influiscono sull'accelerazione, sul numero di giri del motore e sulla coppia alle ruote.
  • Una lubrificazione e un allineamento inadeguati causano una rapida usura della catena e dei pignoni.
  • Di norma, le catene nuove non dovrebbero essere utilizzate su pignoni molto usurati.
  • I pignoni possono essere presenti nei sistemi di carico dei rimorchi, nei sistemi a pavimento mobile, nei verricelli, nei sistemi di copertura con telone e nei sistemi di trasporto a nastro delle fabbriche.
  • Una progettazione affidabile richiede l'uso di catene, pignoni, alberi, cuscinetti, protezioni, lubrificazione e struttura portante adeguati.
  • La scelta di un rimorchio per impieghi gravosi dovrebbe sempre tenere conto del carico, della portata utile, delle condizioni stradali, delle normative e delle effettive modalità operative.

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