Dimensionamento del riduttore

Tutte le coppie di ingranaggi dei riduttori di questa serie sono state calcolate mediante le normative AGMA (American Gear Manufacturers Association): le coppie cilindriche sono state calcolate in accordo alla norma AGMA 2001, mentre le coppie coniche sono state calcolate in accordo alla norma AGMA 2003.
Le potenze riportate a catalogo sono le potenze nominali dei vari riduttori, definite come le minime fra le potenze trasmissibili ad usura e a rottura delle varie coppie che compongono il riduttore. Quindi, sono da intendersi calcolate con fattore di servizio 1 (uno).
A catalogo sono riportate le potenze nominali calcolate a tre diverse velocità dell'albero veloce (1500, 1000 e 750 rpm); per velocità comprese entro questa gamma è lecito interpolare i valori delle potenze nominali, mentre per velocità molto al di fuori di questa gamma, si prega di interpellare i nostri uffici tecnico-commerciali per le opportune verifiche di potenza e funzionali (lubrificazione, raffreddamento, durata cuscinetti, ...). 

In funzione dell'applicazione e delle condizioni reali di funzionamento del riduttore, si determina il fattore di servizio, che esprime il rapporto fra la potenza nominale (cioè quella riportata sul catalogo) del riduttore e la potenza effettivamente assorbita durante il funzionamento.
In pratica, al crescere del fattore di servizio, cresce il grado di sicurezza dell'applicazione rispetto al limite di dimensionamento del riduttore.
La tabella 1 riporta i valori consigliati dei fattori di servizio in funzione delle condizioni di utilizzo, ed è integrata dalle indicazioni della tabella 2, che tiene conto della frequenza degli avviamenti e della tabella 8, relativa alle varie applicazioni dei riduttori. 

 

Per ogni grandezza di riduttore, sono riportati i valori delle potenze termiche nelle tre condizioni di: raffreddamento naturale, applicazione di una ventola calettata sull'albero veloce, oppure applicazione di una serpentina interna di raffreddamento.
La potenza termica di un riduttore è definita come la potenza meccanica, applicata all'albero veloce del riduttore stesso, che genera una dissipazione termica tale da far raggiungere al riduttore una temperatura di equilibrio pari a 95°C con una temperatura ambiente di 20°C.
Infatti, ad ogni valore di potenza applicata ad un riduttore corrisponde una certa potenza dissipata all'interno del riduttore stesso (il complemento ad uno del rendimento meccanico moltiplicato per la potenza meccanica assorbita), che provoca l'innalzamento della temperatura del riduttore fino al raggiungimento dell'equilibrio fra potenza termica generata all'interno e potenza termica dissipata dal riduttore nell'ambiente circostante.
La temperatura di equilibrio cresce al crescere della potenza applicata, e quando essa raggiunge i 95°C, la corrispondente potenza applicata è detta potenza termica del riduttore, e corrisponde al limite consentito per il funzionamento continuativo.
L'introduzione di dispositivi (ventola, serpentina) atti ad aumentare la capacità di scambio termico fra riduttore ed ambiente circostante consente l'applicazione di potenze più elevate a pari temperatura di equilibrio, e quindi innalza la potenza termica del riduttore.
Sono previsti dei fattori di incremento o riduzione della potenza termica nel caso in cui la temperatura dell'ambiente attorno al riduttore sia diversa da 20°C (tabella 3), nel caso in cui il funzionamento sia intermittente (tabella 4) e nel caso in cui la temperatura dell'acqua di raffreddamento per la serpentina sia diversa da 20°C (tabella 5).
Per calcolare la potenza termica di riduttori con serpentina, tenendo conto di tutti i possibili fattori correttivi, occorre utilizzare la seguente espressione:

In questo modo, la correzione relativa alla temperatura dell'acqua di raffreddamento viene applicata solo alla potenza termica relativa alla serpentina, mentre la correzione relativa alla temperatura dell'aria viene applicata solo alla potenza naturale.
Nel caso in cui il riduttore sia esposto direttamente alla luce solare o a calore radiante proveniente da altre fonti, occorre tenere in considerazione, nel bilancio termico del riduttore stesso, anche questa potenza termica entrante, e prendere le necessarie misure per evitare surriscaldamenti.
Inoltre, occorre installare il riduttore avendo cura di non impedire il passaggio dell'aria attorno ad esso, onde evitare effetti negativi sulla capacità di scambio termico.
Ovviamente, i valori delle potenze termiche riportati nelle relative tabelle sono da intendersi riferiti a riduttori in condizioni ottimali per quanto riguarda la pulizia delle superfici esterne.
Infine, nel caso in cui si preveda che la temperatura del riduttore possa scendere al di sotto di 0°C, occorre scaricare completamente il circuito dell'acqua di raffreddamento, onde evitare danni alla serpentina ed alle tubazioni.

Nel caso in cui il collegamento fra motore e riduttore o fra riduttore e albero comandato avvenga con l'interposizione di dispositivi che introducono notevoli componenti di sforzo oltre al momento torcente trasmesso (pulegge, pignoni dentati, catene, tamburi, freni, ...), è necessario comunicare i dati relativi ai nostri uffici tecnico-commerciali per le opportune verifiche di resistenza degli alberi e di durata dei cuscinetti.