I cuscinetti radenti sono cuscinetti che funzionano in una zona di attrito fluido, massimo o a secco. La zona di attrito fluido è, dal punto di vista funzionale, quella che offre maggiori vantaggi a causa di basse perdite di attrito e di usura minima delle facce di scorrimento. La lubrificazione liquida può essere realizzata sia mediante il movimento relativo delle facce di scorrimento (lubrificazione idrodinamica e aerodinamica), sia mediante l'entrata del lubrificante con pressione esterna (lubrificazione idrostatica o aerostatica).
Rispetto all'attrito fluido, le perdite di attrito nella zona di attrito massimo sono più elevate di circa un grado mentre nella zona di attrito a secco sono più elevate di due gradi. L'usura delle facce di scorrimento varia di diversi gradi nelle singole zone. Seguono le ragioni per cui selezionare parametri operativi bassi per i cuscinetti che sono costantemente in funzionamento nella zona di attrito massimo o a secco. Occorre inoltre tenere conto del limite di durata.
I cuscinetti idrostatici, idrodinamici e ibridi funzionano costantemente in una zona di attrito fluido. I cuscinetti idrodinamici e aerodinamici funzionano prevalentemente in questa zona. I cuscinetti ibridi sono lubrificati in modo idrostatico o aerostatico durante i processi di avvio e arresto e in modo idrodinamico o aerodinamico durante il funzionamento.
I cuscinetti con minori esigenze di lubrificazione, ad esempio i cuscinetti con lubrificazione a breve termine, funzionano nella zona di attrito massimo. I cuscinetti idrodinamici e aerodinamici funzionano in questa zona durante i processi di avvio e arresto. I cuscinetti senza lubrificazione funzionano nella zona di attrito a secco.
Le due tabelle seguenti rappresentano dati indicativi per la selezione e soluzione di progettazione di cuscinetti radenti. Le tabelle forniscono informazioni circa l'idoneità di utilizzo dei diversi tipi di cuscinetti.
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Esigenze |
Cuscinetti senza lubrificazione |
Cuscinetti con lubrificazione massima |
Cuscinetti idrodinamici |
Cuscinetti idrostatici |
Cuscinetti aerodinamici |
Cuscinetti aerostatici |
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Capacità di caricamento |
bassa |
bassa-media |
media-alta |
medie |
molto basse |
bassa |
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Momento iniziale ridotto |
in genere non consigliato |
soddisfacenti |
soddisfacenti |
ottimo |
soddisfacenti |
ottimo |
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Momento di attrito ridotto in stato costante |
in genere non consigliato |
soddisfacenti |
soddisfacenti |
soddisfacenti |
ottimo |
ottimo |
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Precisione dell'impostazione radiale |
non valido |
buona |
buona |
ottimo |
buona |
buona |
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Vita |
limitata ma prevedibile |
limitata ma prevedibile |
teoricamente infinita, ma limitata dal numero di avvii e arresti |
teoricamente infinita |
teoricamente infinita, ma limitata dal numero di avvii e arresti |
teoricamente infinita |
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Capacità di caricamento assiale e radiale |
faccia di supporto assiale progettata per l'assorbimento del carico assiale |
faccia di supporto assiale progettata per l'assorbimento del carico assiale |
faccia di supporto assiale progettata per l'assorbimento del carico assiale |
faccia di supporto assiale progettata per l'assorbimento del carico assiale |
faccia di supporto assiale progettata per l'assorbimento del carico assiale |
faccia di supporto assiale progettata per l'assorbimento del carico assiale |
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Funzionamento silenzioso |
buono per dispositivi fissi |
ottimo |
ottimo |
ottimo, ma con possibile rumore della pompa |
ottimo |
ottimo, ma con possibile rumore compresso |
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Semplicità di lubrificazione |
ottimo |
ottimo |
possibilità di utilizzare un sistema a parte, con limitazioni di velocità, caricamento e diametro |
è necessaria una pompa ad alta pressione aggiuntiva |
ottimo |
è necessaria la fornitura di aria compressa secca e pulita |
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Disponibilità di parti standard |
buona-ottima |
ottimo |
buona |
non indicata |
non indicata |
non indicata |
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Protezione contro inquinamento di prodotto e ambiente |
l'abrasione può rappresentare un fattore di limitazione |
in genere soddisfacente ma è necessario l'utilizzo di guarnizioni, eccetto quando è possibile usare come lubrificante il fluido operativo |
in genere soddisfacente ma è necessario l'utilizzo di guarnizioni, eccetto quando è possibile usare come lubrificante il fluido operativo |
in genere soddisfacente ma è necessario l'utilizzo di guarnizioni, eccetto quando è possibile usare come lubrificante il fluido operativo |
ottimo |
ottimo |
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Numero di avvii e arresti. Frequenti cambiamenti della direzione di rotazione |
ottimo |
buono, generalmente buono |
buono, generalmente buono |
ottimo |
non valido |
ottimo |
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Spese operative |
molto basse |
molto basse |
a seconda della complessità del sistema di lubrificazione |
tenere conto del prezzo della fornitura di lubrificante |
nessuna |
tenere conto del prezzo della fornitura di gas |
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Condizioni ambiente |
Cuscinetti senza lubrificazione |
Cuscinetti con lubrificazione limitata |
Cuscinetti idrodinamici |
Cuscinetti idrostatici |
Cuscinetti aerodinamici |
Cuscinetti aerostatici |
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Temperatura elevata |
soddisfacenti, a seconda del materiale |
attenzione all'ossidazione: il lubrificante deve essere resistente |
attenzione all'ossidazione: il lubrificante deve essere resistente |
attenzione all'ossidazione: il lubrificante deve essere resistente |
ottimo |
ottimo |
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Temperatura bassa |
soddisfacenti, a seconda del materiale |
possibile limitazione a causa del lubrificante, è necessario rispettare il momento iniziale |
possibile limitazione a causa del lubrificante, è necessario rispettare il momento iniziale |
possibile limitazione a causa del lubrificante |
ottimi, preferibilmente necessario gas secco |
ottimi, preferibilmente necessario gas secco |
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Vibrazioni esterne |
in genere soddisfacenti, eccetto quanto il picco di impatto del caricamento eccede la capacità di caricamento |
in genere soddisfacenti, eccetto quanto il picco di impatto del caricamento eccede la capacità di caricamento |
soddisfacenti |
ottimo |
in genere soddisfacenti |
ottimo |
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Spazio richiesto |
piccola quota radiale |
piccola quota radiale |
piccola quota radiale, ma lo spazio complessivo richiesto dipende dal sistema di lubrificazione |
piccola quota radiale, ma lo spazio complessivo richiesto dipende dal sistema di lubrificazione |
piccola quota radiale |
piccola quota radiale, ma lo spazio complessivo richiesto dipende dal sistema di fornitura del gas |
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Impurità o polvere |
in genere soddisfacenti, guarnizione consigliata |
guarnizione importante per cuscinetti autolubrificanti |
soddisfacenti, il filtraggio del lubrificante è importante |
soddisfacenti, il filtraggio del lubrificante è importante |
guarnizione importante |
soddisfacenti |
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Vuoto |
ottimo |
il lubrificante può rappresentare una limitazione |
il lubrificante può rappresentare una limitazione |
il lubrificante può rappresentare una limitazione |
in genere non possono essere usati |
non possono essere usati in condizioni di vuoto |
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Ambiente bagnato o umido |
in genere soddisfacenti, guarnizione consigliata |
in genere soddisfacenti, guarnizione consigliata |
soddisfacenti |
soddisfacenti |
soddisfacenti |
soddisfacenti |
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Radiazione |
soddisfacenti |
il lubrificante può rappresentare una limitazione |
il lubrificante può rappresentare una limitazione |
il lubrificante può rappresentare una limitazione |
ottimo |
ottimo |