Rondelle e anelli di sicurezza
Che cosa sono le rondelle e gli anelli di sicurezza
Una rondella è una piastra sottile con un foro normalmente utilizzata per distribuire il carico di un elemento di fissaggio filettato, come un bullone o un dado. Altri usi sono come distanziale, molla, cuscinetto antiusura, dispositivo di indicazione del precarico, dispositivo di bloccaggio e per ridurre le vibrazioni. Le rondelle sono generalmente in metallo o plastica.
Vantaggi delle rondelle e degli anelli di sicurezza
Fissaggio sicuro
Vengono utilizzati per fissare i componenti su un albero o in un foro, impedendone il movimento assiale.
Efficiente in termini di spazio
Gli anelli di sicurezza sono compatti e occupano uno spazio minimo, rendendoli adatti per applicazioni con spazi ristretti.
Conveniente
Sono relativamente economici e facili da installare, riducendo i costi di assemblaggio.
Riutilizzabile
Molti anelli di sicurezza sono riutilizzabili, il che può far risparmiare sui costi di manutenzione e sostituzione.
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Lo scopo delle rondelle e perché vengono utilizzate con gli elementi di fissaggio
Lo scopo principale della maggior parte delle rondelle è distribuire uniformemente il carico dell'elemento di fissaggio filettato con cui vengono utilizzate. Gli elementi di fissaggio filettati sollecitano il materiale in cui vengono inseriti. L'inserimento di una vite nel legno, ad esempio, potrebbe causare la rottura del legno attorno alla superficie. Le rondelle riducono il rischio di tali danni distribuendo uniformemente il carico dell'elemento di fissaggio sulla superficie del materiale. Non tutti i materiali richiedono l'uso di rondelle. Ma per il legno e altri materiali relativamente morbidi, le rondelle sono utili per proteggere dai danni legati allo stress quando l'elemento di fissaggio filettato viene inserito nel materiale.
Le rondelle possono essere utilizzate anche come distanziatori. Perché dovresti aver bisogno di un distanziatore quando inserisci un dispositivo di fissaggio filettato in un oggetto? Se l'elemento di fissaggio filettato è più lungo della profondità dell'oggetto, non sarai in grado di inserirlo completamente nell'oggetto, almeno non senza che parte dell'elemento di fissaggio sporga dal retro dell'oggetto. Avvitando una vite da 4-pollici in un oggetto profondo 3 pollici, la punta della vite sporgerà di 1 pollice dal retro dell'oggetto. Una soluzione semplice a questo problema è utilizzare le rondelle. Posizionando le rondelle attraverso l'elemento di fissaggio filettato prima di inserirlo nell'oggetto si crea un'imbottitura in modo che l'elemento di fissaggio non entri troppo in profondità.
Alcuni tipi di rondelle sono progettati per assorbire le vibrazioni. Conosciute come rondelle antivibranti o isolanti, di solito non sono realizzate in metallo. Sono invece realizzati con un materiale più morbido come plastica, gomma o uretano. I materiali più morbidi come questi sono più efficaci nell'assorbire le vibrazioni rispetto ai materiali duri, compreso il metallo. Se si utilizza un dispositivo di fissaggio filettato per collegare due oggetti e uno di questi oggetti vibra in modo aggressivo, l'uso di rondelle antivibranti può proteggere l'altro oggetto da eventuali danni.
Altri tipi di rondelle impediscono l'ingresso di acqua e liquidi. Sono spesso utilizzati nelle tubazioni e nei collegamenti dell'acqua per creare una tenuta impermeabile. Come le rondelle antivibranti, le rondelle sigillanti per liquidi sono realizzate in un materiale morbido in grado di premere completamente contro la superficie dell'oggetto.
Installazione e caratteristiche dell'anello di sicurezza
Anello di sicurezza installato radialmente
Un anello installato agganciandolo all'esterno di un albero. Questa categoria include E-clip, anelli elastici e clip per barboncini.
Anello di sicurezza installato assialmente
Un anello installato lungo l'asse di un albero o alloggiamento. Questa categoria comprende anelli di alloggiamento, anelli elastici e anelli a spirale.
Anello di ritegno a sezione costante
Un anello in cui la sezione è la stessa attorno alla circonferenza. Questa categoria comprende, tra gli altri, anelli di filo tondo e anelli di filo quadrato.
Agg
Un'aletta è la sezione allargata di un anello di sicurezza installato assialmente, solitamente dotato di fori o tacche per il fissaggio dell'utensile. Le alette consentono a uno strumento di comprimere o espandere l'anello durante l'installazione.
Estremità libera
Molti anelli di sicurezza presentano uno spazio per consentire l'espansione o la compressione. Le parti della circonferenza dell'anello che circondano lo spazio vuoto sono chiamate estremità libere.
Anello di ritenzione conico
Un anello con una sezione di profondità variabile. Questa categoria comprende anelli elastici e anelli di alloggiamento.
Capacità di carico di spinta -I carichi di spinta agiscono lungo l'asse di un alloggiamento o di un albero. Sono le forze che un anello di ritenzione assorbe per mantenere la parte trattenuta in posizione. Sia gli anelli che le scanalature hanno una capacità di carico di spinta massima che dipende dai materiali utilizzati, dalle dimensioni e da altri fattori.
Diametro alloggiamento -Il diametro dell'alloggiamento contenente la parte trattenuta.
Spazio laterale -Lo spazio tra la parte trattenuta e la parete dell'alloggiamento.
Margine del bordo -La distanza tra l'estremità di un albero o alloggiamento e la scanalatura in cui è inserito l'anello.
Diametro libero -Il diametro di un anello di ritenzione prima che sia installato.
Raggio o smusso -Una curva o un bordo di transizione all'interfaccia tra due bordi. Ad esempio, le scanalature dell'anello di ritenzione possono avere un raggio piccolo nel punto in cui si incontrano il fondo e la parete della scanalatura. Le parti trattenute possono avere un raggio o uno smusso nel punto in cui entrano in contatto con l'anello di ritenzione.
Profondità della scanalatura -L'altezza della parete della scanalatura.
Diametro della scanalatura -La distanza tra il fondo della scanalatura sui lati opposti dell'albero o dell'alloggiamento, da non confondere con la profondità della scanalatura.
Spessore -La larghezza dell'anello misurata dalla parte anteriore a quella posteriore. Lo spessore dell'anello determina la larghezza appropriata della scanalatura.
Sezione o profondità radiale -La larghezza dell'anello di sicurezza dal diametro interno a quello esterno. La profondità radiale è costante negli anelli di sicurezza a sezione costante e varia attorno alla circonferenza dell'anello negli anelli di sicurezza conici.
Tolleranze accumulate -Tutte le parti della macchina sono costruite secondo una tolleranza o un grado di precisione specifici. Possono essere leggermente sovradimensionati o sottodimensionati. Queste leggere differenze rispetto alle dimensioni nominali si combinano quando le parti vengono unite insieme, determinando tolleranze accumulate.
Fattori da considerare quando si acquistano anelli di sicurezza
Misura dell'anello di sicurezza -Gli anelli di sicurezza variano in base a più dimensioni, ma quando si sceglie un anello di sicurezza le misure più importanti da considerare sono:
● Diametro libero – Per gli anelli di sicurezza interni, questo è il diametro esterno e per gli anelli di sicurezza esterni, è il diametro interno.
● Spessore dell'anello.
● Dimensioni della scanalatura, inclusi diametro, larghezza e profondità della scanalatura.
Capacità di rotazione -Quando montati su alberi rotanti, gli anelli di sicurezza sono soggetti a forze centrifughe. Una velocità di rotazione eccessiva può far sì che l'anello perda il contatto con il fondo della scanalatura, influenzandone le prestazioni. Gli anelli esterni sono progettati per fare presa sul fondo della scanalatura (il diametro interno dell'anello è leggermente inferiore al diametro della scanalatura), ma ciò è efficace solo al di sotto di una velocità di rotazione specifica fornita nelle specifiche dell'anello. Ad esempio, l'anello elastico esterno 1-3/8 ha un limite RPM di 16,000.
Metodo di installazione preferito:Il design di un anello di ritenzione influisce sulla facilità di installazione e rimozione. Gli anelli elastici interni e gli anelli elastici esterni con alette sono semplici da installare con le pinze per anelli elastici. Gli anelli elastici senza alette sono più difficili e richiedono più tempo da installare e potrebbero richiedere l'uso di un mandrino o di un cono. Anche l'inserimento degli anelli a spirale richiede più tempo, sebbene possano essere "avvolti" dentro e fuori dalla scanalatura con l'aiuto di strumenti manuali standard. Quando si sceglie un anello di sicurezza, considerare la frequenza con cui verrà rimosso e l'impatto della durata della procedura di installazione sui tempi di produzione.
Autorizzazione al montaggio -Il gioco per gli anelli di sicurezza è importante per diversi motivi. Puoi scegliere un tipo specifico che soddisfi tutti i tuoi requisiti di progettazione, ma se non hai spazio per installarlo sulla linea di produzione, hai un problema. Lo stesso vale per la rimozione e il rimontaggio di un anello durante l'ispezione, l'assistenza sul campo o le riparazioni. È inoltre necessario considerare il gioco assiale e radiale in relazione ai componenti adiacenti o adiacenti nell'assieme. Ad esempio, se le alette di un anello elastico intralciano altre parti, potresti utilizzare un anello elastico invertito. Hai lo stesso tipo di opzioni con gli anelli radiali. Una clip a E potrebbe essere sostituita con una clip a C. Gli anelli di interblocco in due parti garantiscono inoltre il massimo spazio libero.
Materiali e finiture -Un anello di ritenzione può subire un numero qualsiasi di sollecitazioni che potrebbero causare usura. Alcuni anelli subiranno rotazioni, vibrazioni, attriti, velocità elevate, ecc. significativi. Altri saranno esposti a elementi corrosivi naturali e artificiali come pioggia, temperature estreme, sporco e detriti, sale, danni del sole, lubrificazione o sostanze chimiche.
Capacità di carico di spinta -Gli anelli di sicurezza incontrano principalmente forze assiali che generano un carico di spinta. Tutti gli anelli sono progettati per resistere ad un carico di spinta massimo, determinato dalle proprietà dell'anello e della scanalatura. Se guardi la pagina del catalogo degli anelli di sicurezza di Huyett per gli anelli elastici esterni, troverai le capacità di carico di spinta per l'anello e la scanalatura, che includono entrambi un fattore di sicurezza. Il superamento delle capacità di carico di spinta può danneggiare l'anello, la scanalatura e il gruppo.
Come garantire prestazioni ottimali dell'anello di sicurezza
Gioco laterale, smussi e raggi
La distanza laterale è la distanza tra la parte trattenuta e il suo alloggiamento. Consideriamo, ad esempio, la distanza tra l'albero e il foro che occupa. Idealmente, questa distanza è la più piccola possibile. Grandi giochi laterali possono portare a forze di spinta focalizzate in modo non uniforme lontano dal punto più forte dell'assieme, che è più vicino al bordo della scanalatura. Smussi o raggi sulla parte trattenuta hanno un effetto simile a un gioco laterale eccessivo. Concentrano il carico di spinta in un'area più piccola verso il centro dell'anello, creando un momento flettente che può causare l'incurvamento dell'anello o il cedimento della scanalatura. Smussi o raggi sui bordi della scanalatura aggravano il problema, motivo per cui i bordi della scanalatura dovrebbero essere il più squadrati possibile.
Margine del bordo
Un guasto comune dell'anello di sicurezza si verifica quando la scanalatura cede perché è troppo vicina all'estremità dell'albero o dell'alloggiamento. Le scanalature dell'anello di sicurezza sono spesso situate all'estremità della parte accoppiata, ma non devono essere così vicine all'estremità da compromettere la resistenza della scanalatura. Le specifiche dell'anello di sicurezza includono un margine minimo del bordo, ma un'utile regola empirica è che il margine del bordo dovrebbe essere almeno tre volte la profondità della scanalatura.
Tolleranza o gioco finale
In molti prodotti, le tolleranze accumulate o l'usura delle parti trattenute possono causare un gioco finale discutibile nell'assieme. Esistono due tipi di anelli che puoi utilizzare per evitare questo:
● Anelli ad arco, progettati per fornire una presa elastica funzionando sia come molla che come elemento di fissaggio. Oltre a compensare il gioco assiale, possono essere utilizzati anche per smorzare vibrazioni e oscillazioni.
● Gli anelli smussati, d'altro canto, forniscono una riduzione rigida del gioco sulle estremità funzionando come un cuneo tra la parte trattenuta e la parete portante della scanalatura.
Entrambi gli stili sono disponibili in diversi tipi per il montaggio assiale e solo quelli ad arco sono disponibili per il montaggio radiale.
Tipi di anelli di sicurezza
Anelli di ritenzione a spirale -Gli anelli di ritenzione a spirale sono costituiti da bobine di filo piatto che forniscono un contatto a 360 gradi con la scanalatura e la parte trattenuta poiché non presentano alette o spazi vuoti. Solitamente vengono installati separando il filo a spirale e "avvolgendo" le bobine nella scanalatura. Gli anelli a spirale sono facili da installare senza attrezzi speciali, ma l'installazione e la rimozione possono richiedere più tempo rispetto agli anelli elastici. Gli anelli a spirale standard sono generalmente meno adatti ad applicazioni ad alto numero di giri rispetto agli anelli elastici conici, poiché si espandono più facilmente allontanandosi dal scanalatura, soprattutto quando la rotazione è nella direzione opposta delle bobine. Gli anelli di ritegno a spirale sono disponibili sia nella varietà con anello a spirale interno che con anello a spirale esterna.
E-Clip -Le clip a E sono anelli di fissaggio esterni installati radialmente con tre denti o linguette interni piatti. Il vantaggio principale delle clip a E è la spalla più ampia rispetto ad altri tipi di anelli di ritenzione esterni. Ciò conferisce loro un'area di ritenzione più ampia e quindi una maggiore capacità di carico di spinta. Le clip a E sono gli anelli di ritegno esterni installati radialmente più utilizzati e vengono spesso utilizzate per mantenere gli ingranaggi in posizione su un albero e per trattenere gli alberi sui cuscinetti.
Oltre alle E-clip standard, le varianti specialistiche includono:
● Clip a E rinforzate, che sopportano carichi di spinta e giri/min più elevati occupando la stessa scanalatura di una clip a E standard.
● Clip ad E arcuate, curvate per ridurre il gioco finale e tenere conto delle tolleranze accumulate.
Le clip per barboncino sono un'alternativa resistente alle clip elettroniche. Sono realizzati in materiale più spesso e presentano orecchie che forniscono una superficie di fissaggio più ampia.
Anelli a mezzaluna -Gli anelli a mezzaluna, noti anche come clip a C, sono simili alle clip a E, ma mancano dei denti e delle grandi linguette di queste ultime. Di conseguenza, gli anelli a mezzaluna sono adatti per applicazioni con gioco ridotto in cui la clip a E più grande può interferire con altri componenti. Il compromesso è che gli anelli a mezzaluna hanno una capacità di carico di spinta inferiore rispetto alle clip a E.
Anelli ad incastro -Gli anelli dell'albero ad incastro sono anelli di ritenzione esterni installati radialmente progettati per risolvere un problema che abbiamo menzionato più volte: la tendenza degli anelli di ritenzione a separarsi dalla scanalatura in scenari ad alto numero di giri. Gli anelli per alberi ad incastro sono costituiti da due parti che si bloccano insieme attorno a un albero. Le due metà sono bilanciate e il robusto meccanismo ad incastro le tiene in posizione. Gli anelli ad incastro sono un'opzione eccellente in scenari ad alto numero di giri che non sono ideali per anelli elastici e anelli a spirale.
Anelli di filo tondo, quadrato e rettangolare -Questa categoria di anelli di sicurezza comprende una varietà di anelli a sezione costante che differiscono per la forma della sezione trasversale del filo utilizzato per realizzarli. Sono disponibili con un'ampia gamma di dimensioni dello spazio, consentendo l'installazione sia radiale che assiale. Sono utilizzati in molte applicazioni di assemblaggio e ritenzione di cuscinetti.
Anelli X
Gli X-Ring sono clip di fissaggio installati radialmente che presentano una coppia di "gambe" che possono essere aggraffate insieme. Vengono posizionati in una scanalatura e fissati premendo insieme le gambe con una pinza. Gli anelli a X sono estremamente versatili e possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni per mantenere in posizione alberi o perni scanalati.
Anelli a crimpare
Gli anelli a crimpare sono anelli di ritenzione installati assialmente. Sono anelli piani a sezione costante con intercapedine. Dopo l'installazione su un albero scanalato, l'anello viene crimpato per chiudere lo spazio e fornire una forte tenuta.
Anelli di ritenzione a pressione
Gli anelli di sicurezza a innesto sono anelli autobloccanti installati assialmente che non richiedono un albero scanalato o un foro. Sono dotati di una serie di linguette che afferrano la parte accoppiata, fornendo una forza di attrito per impedirne lo scorrimento assiale lungo l'albero o il foro. Sono facili da installare e non richiedono lavorazioni aggiuntive, il che li rende una soluzione di fissaggio ideale per applicazioni leggere con carichi di spinta minimi.
Anelli di presa
Gli anelli di presa sono anelli di fissaggio installati radialmente con un meccanismo autobloccante. Poiché le clip dell'impugnatura sono autobloccanti, possono essere utilizzate sia con alberi scanalati che non scanalati, a condizione che l'albero sia realizzato in un materiale più morbido dell'anello. Gli anelli di presa vengono spesso utilizzati come soluzione di facile installazione per trattenere le parti su alberi non scanalati.
La nostra fabbrica
Wenzhou Xionglian Hardware Machinery Co., Ltd. è un membro della China Machinery General Parts Industry Association. L'azienda è stata fondata nel 1988, è un produttore moderno che integra produzione, ricerca e sviluppo, produzione e vendita. L'azienda si concentra sulla produzione di elementi di fissaggio, parti stampate e tipi speciali di elementi di fissaggio. I nostri prodotti sono ampiamente utilizzati nei settori dei macchinari, automobilistico, militare, aerospaziale, metallurgico, minerario, dell'automazione industriale e altri.
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