Reckon migliora l’affidabilità dei suoi riduttori con Romax Enduro

Martedì, 24 Settembre 2019

Reckon migliora l’affidabilità dei suoi riduttori con Romax Enduro

I riduttori epicicloidali Reckon possono essere scelti in due diverse modalità: come sostituzione diretta di un prodotto della concorrenza o per un nuovo progetto del cliente nella di fase di sviluppo. Suggerire un prodotto alternativo per un’applicazione esistente è un compito semplice, dato che i nostri ingegneri sanno che i loro progetti sono solidi. I riduttori Reckon possono sostituire unità di dimensioni e interfaccia simili senza alcun rischio. Nel secondo caso, quando i clienti progettano dei nuovi sistemi, è nostra responsabilità consigliare loro una soluzione affidabile che soddisfi tutte le loro specifiche. Il cliente si aspetta che i fornitori forniscano suggerimenti basati su argomentazioni solide e dati affidabili.

Dimensionamento sulla base dei dati a catalogo

Dal punto di vista di un cliente, il dimensionamento di un riduttore eseguito sulla base dei valori riportati a catalogo, risulta spesso inadeguato e quindi rischioso, tanto che un numero sempre maggiore di ingegneri progettisti mette in discussione quei valori. Secondo la nostra opinione il recente miglioramento delle prestazioni pubblicate da alcuni produttori di riduttori solleva qualche perplessità e non può essere spiegato con miglioramenti a livello progettuale, di materiali, trattamenti o lubrificanti.

Non è facile spiegare ai nostri clienti le ragioni della differenza fra i nostri valori di coppia nominali e quelli indicati dalla concorrenza, dato che 10 progettisti diversi potrebbero indicare 10 valori nominali diversi per lo stesso riduttore, a seconda della norma o versione della norma che applicano, del margine di sicurezza che decidono di adottare e del contesto di calcolo che decidono di seguire (velocità, temperatura, valore e posizionamento dei carichi sull’albero). Per rispondere a questa domanda dovremmo sapere come sono stati calcolati i dati, ma questo aspetto in genere non è specificato nei cataloghi. Il riduttore con il valore di coppia nominale più elevato non è necessariamente il migliore e può addirittura implicare che i margini di sicurezza sono stati azzerati per presentare dati allettanti che noi consideriamo fuorvianti.

Nel nostro settore, i valori di targa a catalogo, anche quando veritieri, possono essere basati su norme che considerano solo uno scenario in cui ogni singola parte è collocata nella condizione ideale e prodotta alla perfezione, dove la durata di ogni singolo componente interno al riduttore non subisca gli effetti degli altri e sull’albero di uscita del riduttore dove il carico radiale applicato non danneggia solo i cuscinetti del riduttore o dell’albero stesso ma anche le altre parti in cascata. Le condizioni reali sono diverse.

Dimensionamento basato sulle condizioni reali

Grazie alla capacità di considerare tutti questi parametri tipici per ogni specifica applicazione, il software Romax Enduro è in grado di stimare le condizioni reali in modo più preciso di qualsiasi altro software utilizzato fino a oggi. Siamo in grado di mostrare come funzionano i nostri prodotti in qualsiasi applicazione. Oltre a integrare la maggior parte delle norme di calcolo, inclusi i più recenti aggiornamenti dello standard ISO 6336-2:2006 per il calcolo degli ingranaggi e TS 16281:2008 per il calcolo dei cuscinetti, l’azienda inglese Romax va ancora oltre e collabora con tutti i maggiori esperti del mondo per sviluppare ulteriori algoritmi. Le funzioni oggi disponibili in Romax Enduro assicurano una maggiore affidabilità in fase di progettazione grazie a una stima molto precisa della vita di un riduttore in tutte le sue parti, prendendo in considerazione tutti gli aspetti delle condizioni operative reali. Con Romax è ora possibile stimare la vita di ogni singolo riduttore e componente nell’applicazione specifica del cliente, prendendo in esame l’impatto di ciascun componente sugli altri (Fig. 1) e, soprattutto, considerando la cinematica a cui il riduttore è collegato, come parte del sistema.

Un fenomeno tipico è quello di una trasmissione a cremagliera, in cui i carichi combinati generati dal pignone elicoidale vengono applicati all’albero di uscita, inclinandolo rispetto ai cuscinetti di uscita e esercitando torsione sul porta-satelliti, il quale comprime la corona sugli ingranaggi, i rullini contro i satelliti, i satelliti contro l’ingranaggio solare per applicare infine un carico radiale sull’albero motore del cliente (Figg. 2 e 3). Di conseguenza, l’ingranaggio solare subisce maggiori sollecitazioni di quanto stimato dalle norme basilari (gli algoritmi di base forniscono solo risultati L10h) e diventa l’anello debole del sistema. Romax Enduro è in grado di calcolare i danni a ciascuno di questi componenti.

riduttori

I dati derivanti dal calcolo sono da considerarsi conservativi se confrontati ai valori nominali riportati a catalogo, poiché prende in considerazione molte più variabili tra cui quelle esterne. In applicazioni o in condizioni operative diverse, lo stesso riduttore può avere un certo valore di coppia nominale o la metà; di fatto però, alberi, cuscinetti, porta-satelliti, cuscinetti a rulli, ecc. hanno il loro livello di rigidità. Detto questi, chi sarebbe quindi disposto a fare affidamento su valori di catalogo che non considerano tutte queste variabili?

L’impiego del simulatore Romax Enduro rende quindi le nostre stime più professionali e sicure, consentendoci di indicare la durata di ciascun componente. Ad esempio, potremmo suggerire l’impiego di un pignone a 25 denti invece che a 20, dopo aver osservato che a causa di torsione, flessione e inclinazione dell’albero, la forza si trasferirebbe su una porzione ridotta dell’ingranaggio solare e quindi ai satelliti e alla corona (questo fattore denominato Khβ è indicato chiaramente nei risultati). I nostri ingegneri possono dimostrare che un riduttore da 160 Nm è in realtà da 120 Nm se si installa un ingranaggio conico spiroidale sull’albero di uscita, perché il carico radiale e assiale generato dalla coppia conica comprime e deforma i cuscinetti di uscita e inclina tutti i componenti interni al di sopra di questa coppia. Possiamo anche spiegare come aggiungendo 2 denti a un pignone e aumentando leggermente il rapporto di riduzione, il lifetime complessivo può aumentare o diminuire a seconda del rapporto iniziale.

Dato che nemmeno i prodotti migliori possono dare buone prestazioni se non adeguatamente dimensionati, è per noi importante offrire ai nostri clienti il supporto necessario ad ottenere la durata e le prestazioni migliori per le loro applicazioni specifiche.

Martin Mijno - CEO di Reckon

Martin Mijno CEO e fondatore di RECKON DRIVES INTERNATIONAL SAS



Per ulteriori informazioni, visitare reckondrives.com

italia

Pronto il telescopio con Giunto Rotante DSTI

Martedì, 03 Settembre 2019

www.dsti.com

Pronto il telescopio con Giunto Rotante DSTI

Il telescopio equipaggiato con soluzioni DSTI è pronto per il viaggio al Polo Sud

All’approssimarsi dei tre mesi della breve estate antartica, docenti, ricercatori post-dottorandi e studenti laureati dell’Università del Minnesota (UMN) sono impegnati a ultimare l’assemblaggio finale del telescopio BICEP Array in preparazione del viaggio verso la sua nuova destinazione: il Polo Sud.

biceip collage

Il telescopio BICEP Array è parte del programma sperimentale di polarizzazione del fondo cosmico di microonde (CMB), che effettuerà le prime osservazioni dalla stazione di ricerca antartica Amundsen-Scott all’inizio del 2020. Il coinvolgimento di DSTI nel programma CMB è iniziato nel 2014, quando l’azienda ha avviato una collaborazione con l’Università di Harvard per i giunti rotanti destinati al telescopio BICEP3.

In una località dove le temperature spesso scendono a -40 °C, non parrebbe difficile raffreddare i componenti interni di un telescopio, ma non è esattamente così. Per poter funzionare, i rilevatori e i sensori all’interno del telescopio hanno bisogno di temperature criogeniche. Ciascuno dei quattro ricevitori deve perciò fare affidamento su un criorefrigeratore a elio del tipo “a tubo pulsante”, che abbassa la temperatura fino a 4 °Kelvin (-269 °C). La presenza di un giunto rotante su entrambi gli assi rotanti del telescopio è necessaria per trasferire in sicurezza l’elio da ciascun criostato al compressore a terra.

bicep array

Il prof. Clem Pryke dell’UMN, attualmente impegnato nella ricerca sul CMB, ha collaborato strettamente con DSTI per l’ideazione e la realizzazione dei giunti rotanti e dei collettori rotanti elettrici del BICEP Array.

“Abbiamo deciso di collaborare con DSTI, perché ci siamo resi conto che l’azienda aveva le capacità e la competenza esclusiva per sviluppare un giunto rotante specifico per l’elio gassoso,” ha spiegato Pryke.

Pryke ha analizzato insieme a DSTI i requisiti applicativi del telescopio, nonché l’importanza dei giunti rotanti e la loro capacità di ridurre al minimo il tasso di perdite, in considerazione della disponibilità limitata di elio a elevatissima purezza al Polo Sud.

Per poter soddisfare questa richiesta, DSTI ha a sua volta collaborato con uno dei principali produttori mondiali di guarnizioni per progettare una speciale guarnizione con labbro di tenuta caricato a molla, in grado di garantire il minor tasso possibile di perdite in funzione del tipo di fluido/gas utilizzato e dei parametri operativi. Queste speciali guarnizioni a labbro vengono utilizzate sui due passaggi più esterni dove si innestano le linee di ritorno collegate al serbatoio di elio, impedendo così eventuali dispersioni nell’ambiente esterno.

“Grazie alla nostra collaborazione con il produttore di guarnizioni, all’esperienza da noi maturata su applicazioni complesse in settori industriali ad alto rischio, come quelli aerospaziale e militare, e alle lezioni che abbiamo tratto dal BICEP3, il predecessore del BICEP Array, oggi abbiamo la sicurezza e la competenza tecnica necessarie per sviluppare una soluzione in grado di soddisfare tutti i requisiti richiesti dal team BICEP,” ha concluso Jeremy Weigel, Sales Engineer di DSTI.

Il prossimo novembre, il tecnico invernante Nathan Precup e un nutrito gruppo di membri del team BICEP partiranno per il viaggio di 16.000 km alla volta dell’Antartide, dove nel corso dei mesi estivi procederanno allo smantellamento del vecchio telescopio Keck Array e alla installazione di quello nuovo. Dopo la messa in funzione, Precup resterà in loco e si occuperà del funzionamento del telescopio nella sua prima stagione di osservazione.

Il BICEP Array è dotato di quattro ricevitori potenti e di oltre 30.000 rilevatori capaci di produrre mappe a più alta risoluzione e di garantire un livello più elevato di sensibilità. Analogamente alle linee dei fluidi idraulici, anche quelle elettriche e di trasmissione dati sono canalizzate attraverso gli assi rotanti tramite un collettore rotante elettrico. All’estremità di ciascun giunto rotante, DSTI ha integrato un collettore rotante, progettato espressamente per trasferire energia, segnali e dati a velocità superiori a 1 Gb/s.

bicep array 2

Totalizzando 13 anni di dati, l’utilizzo congiunto dei telescopi Keck e BICEP ha consentito di produrre le mappe più approfondite e più sensibili mai realizzate fino ad oggi per il CMB polarizzato. Con il nuovo strumento, ciascun ricevitore del BICEP Array sarà in grado di raggiungere in modo indipendente il livello attuale di sensibilità dopo solo 1-2 anni di funzionamento, arrivando a superarlo di 10 volte entro quattro anni. Questo rappresenta un enorme incremento nella potenza di osservazione e nella capacità di scrutare i primordi dell’universo.

“I dati che questo telescopio è in grado di raccogliere ci consentono di rilevare la forza delle onde gravitazionali che si ipotizza siano state prodotte durante la fase di inflazione cosmica dopo il Big Bang,” ha concluso Precup.



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italia

Slip Ring miniaturizzati

Mercoledì, 20 Marzo 2019

www.servotecnica.com

Slip Ring con fibra ottica per applicazioni outdoor

Gli Slip Ring sono utilizzati per il trasferimento di segnali o potenza elettrica da una struttura fissa a una mobile, permettendone una rotazione continua e quindi evitando che i conduttori elettrici vengano sollecitati dalla torsione meccanica. La particolare specificità degli Slip Ring miniaturizzati, targati Servotecnica, sta nel peso e nelle dimensioni contenute senza però andare a discapito dell’affidabilità, della vita e della qualità di trasmissione. Hanno un diametro esterno fino a 5mm e la capacità di trasmettere fino a 10 segnali elettrici distinti attraverso fili in teflon con conduttori placcati in lega di argento per aumentarne la capacità di trasmissione del segnale.

Gli anelli e le spazzole sono in lega aurea, questo permette di avere stabilità del segnale e resistenza all’usura e la possibilità di trasmettere anche segnali ad elevata frequenze, fino a 1 GHz.

Per garantire robustezza meccanica anche di un componente di cosi ridotte dimensioni l’housing è costituito da una struttura in acciaio inox, inoltre per assicurare basse coppie resistenti con velocità di rotazione fino a 100 rpm e fluidità di moto sono installati due cuscinetti a sfera che garantiscono il perfetto allineamento tra spazzole e anelli.

I nostri Slip Ring rendono possibile la trasmissione di segnali anche nelle applicazioni con ingombri particolarmente ridotti. In particolar modo possono essere utilizzati in applicazioni quali robot arms, serrature elettriche e micro avvolgicavi e godono di un ottimo rapporto qualità prezzo.

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