Cuscinetti radenti: classificazione, proprietà e utilizzo

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.

Esigenze	Cuscinetti senza lubrificazione	Cuscinetti con lubrificazione massima	Cuscinetti idrodinamici	Cuscinetti idrostatici	Cuscinetti aerodinamici	Cuscinetti aerostatici
Capacità di caricamento	bassa	bassa-media	media-alta	medie	molto basse	bassa
Momento iniziale ridotto	in genere non consigliato	soddisfacenti	soddisfacenti	ottimo	soddisfacenti	ottimo
Momento di attrito ridotto in stato costante	in genere non consigliato	soddisfacenti	soddisfacenti	soddisfacenti	ottimo	ottimo
Precisione dell'impostazione radiale	non valido	buona	buona	ottimo	buona	buona
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
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
Funzionamento silenzioso	buono per dispositivi fissi	ottimo	ottimo	ottimo, ma con possibile rumore della pompa	ottimo	ottimo, ma con possibile rumore compresso
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
Disponibilità di parti standard	buona-ottima	ottimo	buona	non indicata	non indicata	non indicata
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
Numero di avvii e arresti. Rotazione frequente, cambio di direzione	ottimo	buono, generalmente buono	buono, generalmente buono	ottimo	non valido	ottimo
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

Condizioni ambiente	Cuscinetti senza lubrificazione	Cuscinetti con lubrificazione limitata	Cuscinetti idrodinamici	Cuscinetti idrostatici	Cuscinetti aerodinamici	Cuscinetti aerostatici
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
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
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
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
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
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
Ambiente bagnato o umido	in genere soddisfacenti, guarnizione consigliata	in genere soddisfacenti, guarnizione consigliata	soddisfacenti	soddisfacenti	soddisfacenti	soddisfacenti
Radiazione	soddisfacenti	il lubrificante può rappresentare una limitazione	il lubrificante può rappresentare una limitazione	il lubrificante può rappresentare una limitazione	ottimo	ottimo