Meccanica
Feb 10, 2012
La Meccanica
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Analisi del cedimento delle cinghie dentate

Rivista: ORGANI DI TRASMISSIONE
Casa editrice: Tecniche nuove
Mese pubblicazione : Novembre 2011
Titolo articolo: Analisi del cedimento delle cinghie dentate
Autore articolo: Gualtiero Scalesi
Riassunto a cura di: Rodolfo Volpato
Istituto: I.I.S. A. MEUCCI CITTADELLA
Classe: BM

Definiamo ora le cause più comuni del cedimento delle cinghie.

Usura e cedimento normali nelle cinghie
Il cedimento a trazione della cinghia,dovuto alla fatica sui trefoli e dopo che essa è stata utilizzata per due o tre anni, è considerato l’ideale .Oltre alla rottura, anche i denti delle cinghie dentate possono rompersi e questo non è ritenuto un cedimento ideale delle cinghie. I denti delle cinghie possono apparire usurati pur mantenendo la forma e dimensioni originali e denti sembrano “pelosi” a cause delle fibre che sporgono. La durata delle cinghia varia a seconda dell’ambito dove viene usata per diversi fattori che possono essere: il livello della potenza trasmessa,l’ambiente,la tensione e molte altre.

Cedimento delle cinghie per raggrinzimento
E’ spesso simile a un cedimento per trazione (rottura frastagliata),esso può verificarsi quando i trefoli di trazione della cinghia sono avvolti con un diametro troppo piccolo ed è spesso causato da un cattivo trattamento della cinghia,da fattori di montaggio ed altro .Le cinghie che lavorano in condizioni di sottotensionamento permettono ai denti di fuoriuscire dalle pulegge finchè non raggiungono un livello di tensione accettabile e avviene il fenomeno chiamato “auototensionamento” che può essere osservato sul punto di minima tensione dinamica di tratto libero della cinghia. Questo fenomeno può portare a un danneggiamento dei trefoli di trazione della cinghia. Questo punto viene detto grinza e se a cinghia che è fuori dalla puleggia dentata non torna dentro, la cinghia si sgranerà. Lo sgranamento può dare luogo al raggrinzimento dei trefoli di trazione e al danneggiamento dei denti della cinghia. Inoltre anche gli attrezzi per spingere l cinghie nelle pulegge dentate possono provocare danneggiamento per raggrinzimento dei trefoli di trazione.

Carico d’urto
Il carico d’urto si ha quando l’apparecchiatura trascinata genera coppie di carico intermittenti o cicliche. Questi carichi possono accelerare il cedimento delle cinghie poiché danno luogo a delle sollecitazioni delle cinghie più elevate. Causano una rottura dall’aspetto rugoso,a brandelli e irregolare e al momento del carico, i denti della cinghia possono presentare incrinature o addirittura venire tagliati .I denti che presentano incrinature possono quindi troncarsi del tutto o parzialmente rimanendo solo in parte.

Scorretta tensione di installazione delle cinghie
Si parlerà del non corretto pensionamento delle cinghie.
Elevata tensione di installazione della cinghia
Se si applica troppa tensione a una cinghia dentata si può provocare il taglio dei denti della cinghia o una rottura per trazione. Molte cinghie a cui sono state applicate tensioni troppo alte presentano segni sulla superficie piana e questa piano piano si rovina eccessivamente scoprendo i singoli trefoli di trazione.

Bassa tensione di installazione della cinghia
Anche la bassa tensione della cinghia provocare cedimenti prematuri. Uno dei più comuni viene chiamato rotazione dei denti ,può verificarsi quando i denti della cinghia si sollevano sulle rispettive gole della puleggia e i carichi trasmessi non vengono più applicati ai piedi dei denti stessi .I carichi applicati danno luogo ad un effetto trampolino che causa la rotazione dei denti che a sua volta da luogo allo strappamento della gomma alla base dei denti della cinghia luogo i trefolo di trazione e piano piano i denti si separano dalla cinghia. Quando i denti della cinghia si sollevano sulle gole della puleggia per autotensionarsi si può avere lo sgranamento della gomma .Il danneggiamento dei trefoli può causare cedimento prematuro della cinghia a trazione .Se non si verifica lo sgranamento della cinghia e la cinghia continua a funzionare si ha spesso un’usura eccessiva dei denti della cinghia che è chiamata “usura da agganciamento” che è dovuta al non corretto ingranamento dei denti della cinghia con la puleggia.

Problemi agli organi di trasmissioni e cinghia

Si tratterà di analizzare gli effetti negativi che i problemi agli organi di trasmissione a cinghia hanno sul funzionamento e la durata delle cinghie.

Non corretto allineamento delle pulegge
Le cinghia no allineate correttamente presentano una forma irregolare di usura sui fianchi dei denti delle cinghie e una compattazione irregolare delle superfici della faccia piana. I cedimenti delle cinghie si verificano spesso per incrinature o strappi al piede dei denti che iniziano sul lato della cinghia che sta supportando la massima tensione e si propagano in tutta la sua larghezza. Questi strappi possono causare il taglio dei denti. Sulla parte di cinghia dove è applicato il massimo carico si verificherà un’elevata usura. Tutto ciò alla fine può provocare un cedimento prematuro della cinghia per sollecitazione trazione o per fatica dei denti.

Pulegge fuori norma
Quando una cinghia si rompe, su suppone che i cedimenti prematuri sia dovuti alla cinghia stessa e non si presta troppa attenzione alla puleggia che può essere usurata come no .Una buona indicazione dell’usura di una puleggia si ha quando sui suoi denti compare uno spigolo e in quel caso bisogna subito sostituirla. Le pulegge che si usurano prima sono quelle che lavorano in atmosfere abrasive .Per allungare la vita delle pulegge che operano in quelle situazioni si devo usare pulegge placcate trattate con un rivestimento di cromo duro. Un’altra indicazione di usura si ha quando il tempo di sostituzione delle cinghie risulta sensibilmente ridotto rispetto a quello delle cinghie precedenti .Quando ciò accade le pulegge devono essere attentamente ispezionate.

Eccessiva eccentricità delle pulegge.
Le cinghie che lavorano su pulegge eccentriche sono soggette ad aumento e diminuzione della tensione della cinghia durante la rotazione delle pulegge .Le cinghie soggette a tensioni di picco cicliche presentano superfici della faccia piana con aspetto frantumato. Le cinghie soggette a variazioni cicliche della tensione cedono spesso per taglio dei denti o rottura per trazione.

Effetti negativi delle condizioni ambientali
Si parla delle condizioni ambientali che possono incidere sulle cinghie.
Atmosfera abrasiva
Le cinghie che lavorano in atmosfere abrasive spesso presentano un elevato grado di usura della faccia piana e dei fianchi dei denti delle cinghie:In questi ambienti l’usura delle pulegge è molto rapida e se si sostituisce una puleggia si deve sostituire anche la cinghia. Per aumentare la durata di queste,si può installare una protezione a tenuta pressurizzata con ara pulita per non fare entrare polvere.
Degradazione termica
Quando le cinghie lavorano a temperature elevate per periodi prolungati si verifica l’incrinamento del dorso per flessione. Queste incrinature restano generalmente parallele ai denti e si verificano sulle facce piane. Le cinghie cedono per taglio dei denti che porta alla rottura dei trefoli di trazione.

Degradazione chimica
Le cinghie di gomma sottoposte a vapori di solventi o ozono presentano incrina mento del dorso e induriscono a livello superficiale.
Corpi estranei
L’inserimento di corpi estranei tra cinghia e puleggia danneggia spesso sia denti ce trefoli di trazione delle cinghie che si rompono nettamente o cedono successivamente per raggrinzimento.Se è evidente il danneggiamento della cinghia a causa dei detriti essa deve essere sostituita e si devono controllare anche le pulegge per verificare se ci sono danni.

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