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Dic
Glossario: l'anatomia delle ruote industriali
Sommario
Introduzione
Gli elementi base delle ruote industriali
Il battistrada
Il rivestimento
Il nucleo
Il mozzo e gli organi di rotolamento
Il supporto rotante delle ruote industriali
La forcella di supporto della ruota
L'anello di tenuta sfere (ATS)
Gli organi di rotazione
Il perno centrale
L'anello parapolvere
Il supporto fisso nelle ruote industriali
L'assale
Conclusioni
Introduzione
Spesso parliamo di ruote, in particolare di ruote industriali, senza avere perfettamente chiare le caratteristiche essenziali di questi elementi. Abbiamo quindi pensato di fornire un glossario, il più possibile completo, relativo a tutti i principali componenti delle ruote adatte ai vari contesti.
Partiamo dalla definizione canonica, per poi scendere nei particolari: la ruota è un organo meccanico a forma circolare che, attraverso la rotazione attorno ad un asse, consente di sostituire il moto di strisciamento con il moto di rotolamento.
Gli elementi base delle ruote industriali
Gli elementi base che costituiscono la ruota sono: il battistrada, il rivestimento, il nucleo, il mozzo e gli organi di rotolamento.
Figura 1: nucleo (1), mozzo (2), organo di rotolamento (3), rivestimento (4), battistrada (5)
Il battistrada
Il battistrada costituisce la superficie esterna della ruota, ossia la parte a contatto con il suolo. Può essere liscio o scolpito con disegni in rilievo per aumentarne l'aderenza al suolo.
Il rivestimento
Il rivestimento, o fascia di rotolamento è costituito dall'anello esterno, realizzato in materiale di diversa natura, che caratterizza la ruota.
Il rivestimento è fisso quando è reso solidale con il nucleo (attraverso un adesivo o con ancoraggio meccanico) oppure calettato quando è assemblato meccanicamente sul nucleo.
Il nucleo
Il nucleo è la parte portante della ruota, che collega il rivestimento al mozzo. È realizzato in varie forme e in diversi materiali; può essere costituito da un unico pezzo oppure da due o più elementi uniti fra loro.
Il mozzo e gli organi di rotolamento
Il mozzo è la parte centrale della ruota, destinata ad accogliere direttamente l'asse oppure gli organi di rotolamento che facilitano la rotazione (cuscinetti a sfere, cuscinetti a rulli, boccole, ecc.).
In relazione alle differenti metodologie di costruzione e ai materiali che compongono il rivestimento, si possono individuare quattro famiglie di ruote industriali: gommate, poliuretaniche, monolitiche e pneumatiche. Il supporto è l'elemento di collegamento tra la ruota e il carrello.
Normalmente, tutte le tipologie di ruota richiedono l'uso di un supporto per essere applicate al carrello; fanno eccezione le ruote il cui asse è integrato nel carrello stesso. I supporti possono essere rotanti o fissi.
Attenzione: Con il termine "carrello" si intende convenzionalmente qualsiasi attrezzatura o macchinario in cui vengano montate le ruote e i supporti, con la funzione di agevolare la movimentazione del carrello stesso.
Il supporto rotante delle ruote industriali
Apriamo un nuovo capitolo e parliamo del supporto rotante. Si tratta di un elemento che ruota attorno al proprio asse verticale al variare della direzione di marcia. L'asse della ruota è disassato rispetto all'asse del supporto per consentire una buona manovrabilità del carrello.
Per "manovrabilità" si intende la possibilità del carrello di cambiare direzione, per "direzionalità" la possibilità del carrello di mantenere una direzione definita.
Un disassamento eccessivo riduce la direzionalità del carrello, a causa dello "sbandieramento" della ruota (effetto "Swimmy").
A seconda del tipo di fissaggio al carrello, i supporti rotanti possono essere a piastra, a foro passante e a codolo.
Figura 2 - supporto rotante a foro passante
Figura 3 - Supporto rotante a piastra
Figura 4 - Supporto rotante a codolo liscio
Figura 5 - Supporto rotante a codolo filettato
I supporti rotanti a codolo possono montare codoli di tipo e dimensioni differenti; le principali tipologie sono: codolo filettato, codolo liscio e codolo ad espansione, a seconda del tipo di fissaggio del complessivo al carrello.
I supporti rotanti possono essere muniti di dispositivi frenanti.
Il freno è un dispositivo che permette di bloccare la rotazione della solo ruota, la rotazione del solo supporto o contemporaneamente la ruota e il supporto.
I componenti del supporto rotante sono: la piastra di attacco, la forcella, l'anello tenuta sfere, gli organi di rotazione, il perno centrale ed, eventualmente, l'anello parapolvere.
Figura 6 - Organi di rotazione (1), piastra di attacco (2), anello parapolvere (3), forcella (4), anello tenuta sfere (5), perno centrale (6)
La piastra di attacco
La piastra di attacco è l'elemento di fissaggio al carrello. Può essere realizzata in forme diverse:
- Rettangolare con quattro fori di fissaggio;
- Quadrata con quattro fori di fissaggio;
- Triangolare con tre fori di fissaggio;
- Circolare con foro passante;
- Circolare con codolo.
La forcella del supporto della ruota
La forcella è l'elemento con la caratteristica forma ad "U" rovesciato che sorregge la ruota. Alle estremità inferiori sono realizzati i fori per l'alloggiamento dell'assale della ruota e nella parte superiore sono posti gli organi di rotazione.
L'anello di tenuta sfere (ATS)
L'anello di tenuta sfere è l'elemento che racchiude gli organi di rotazione del supporto. In casi particolari, può avere esclusivamente funzione di parapolvere o di protezione.
Gli organi di rotazione
Gli organi di rotazione consentono alla piastra di ruotare sulla forcella. Sono realizzati da corone di sfere poste a contatto tra la piastra e la forcella (chiamati "girosfere") o da cuscinetti a sfera, conici o assiali, opportunamente lubrificati con grasso a protezione da polveri, liquidi e altri agenti aggressivi.
Gli organi di rotazione influiscono significativamente sulla portata del supporto.
Il perno centrale
Il perno centrale è l'elemento di unione tra la piastra e l'anello di tenuta sfere (ATS); piastra ed ATS formano così un unico pezzo, mentre la forcella rimane libera di ruotare attorno al proprio asse.
Il perno può essere:
- Integrale con la piastra, ottenuto per stampaggio e ribaditura successiva all'assemblaggio dei componenti;
- Integrale con la piastra, ottenuto per stampaggio a caldo sulle piastre e successivo serraggio con dado autobloccante;
- Composto da vite e dado commerciale.
L'anello parapolvere
L'anello parapolvere è un elemento di protezione degli organi di rotazione del supporto rotante. Esso protegge gli organi di rotazione da polvere ed agenti aggressivi solidi.
Il supporto fisso nelle ruote industriali
Figura 7 - Supporto fisso
Siamo quindi giunti al supporto fisso che ha il compito di mantenere la ruota lungo una linea direttrice e quindi garanitisce la direzionalità del carrello, mentre la manovrabilità dello stesso dipende dall'impiego di supporti rotanti.
Il supporto fisso è costituito generalmente da un unico pezzo stampato in lamiera di acciaio sagomata ad "U" rovesciato. Alle due estremità inferiori sono ricavati i fori per l'alloggiamento dell'assale della ruota, mentre nella parte superiore sono ricavati i fori di fissaggio al carrello.
Le differenti combinazioni di supporti fissi e rotanti sotto i carrelli sono fondamentali per una movimentazione agevole nei differenti contesti industriali, e saranno argomento di un approfondimento specifico.
L'assale
L'assale è l'organo di collegamento tramite il quale si realizza l'assemblaggio della ruota sul supporto. È normalmente realizzato da perno filettato con dado, rondelle, tubetto e, ove necessario, distanziali.
Nelle applicazioni leggere, l'assale può essere realizzato con rivetto ribadito direttamente sulla forcella del supporto.
Conclusioni
Conoscere le singole parti di ruote e supporti, le loro funzioni e le diverse varianti disponibili, aiuta a comprendere meglio la loro adattabilità nei diversi contesti privati e aziendali.
Naturalmente quella sopra elencata è solo una guida base, dedicata agli elementi cardine, che può aiutare a comprendere meglio questo importantissimo settore e a guidare nelle scelte più specifiche.
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