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Riduttori industriali per la modulazione di potenza e la trasmissione del moto

Il livello sempre più spinto di automazione industriale fa si’ che la maggior parte dei processi e delle lavorazioni siano completamente meccanizzate e vengano svolte da robot industriali. I riduttori sono dispositivi fondamentali per la trasmissione del moto e il funzionamento di molti sistemi complessi che trovano applicazioni nei robot, nei manipolatori industriali, nel material handling e nel settore automotive. Nell’industria automatizzata la principale funzione della maggior parte dei riduttori è la trasmissione di coppie e il trasferimento accurato della posizione angolare. Per le applicazioni robotiche l’accuratezza e la precisione sono molto importanti per cui è necessario ridurre al minimo gli errori di trasmissione angolare.

INTRODUZIONE

Nelle applicazioni industriali trovano ampio utilizzo i riduttori che possono essere ordinari se tutti gli assi sono fissi, ed epicicloidali nei quali uno o più assi sono mobili. Nelle applicazioni industriali i motori più impiegati sono quelli elettrici, oltre quelli a combustione interna, pneumatici o idraulici. La potenza viene erogata a un regime molto elevato, dell’ordine dei 1500-3000 giri/min per i motori elettrici, tale da rendere necessaria l’applicazione di un sistema di riduzione che innalzi la coppia trasmessa riducendo al contempo la velocità all’albero in uscita. I riduttori che vengono progettati e prodotti per le applicazioni industriali sono molto compatti. Per poter fornire potenza e velocità variabili in base alle esigenze, vengono utilizzati i motovariatori. L’efficienza delle applicazioni basate sui riduttori ha acquistato un significato aggiunto nell’industria, soprattutto considerando la tendenza verso il risparmio energetico e il power management. I dispositivi meccanici basati sui rotismi, utili per la regolazione della coppia motrice e della velocità, hanno rendimenti piuttosto elevati. La progettazione mirata all’ottimizzazione dell’efficienza e delle prestazioni di un sistema meccanico o elettromeccanico, è incentrata sulla minimizzazione delle perdite di potenza dovute agli effetti dissipativi, al fine di ottenere un rendimento sempre maggiore. La modellazione di un sistema complesso richiede uno studio approfondito del sistema stesso al fine di ridurre al minimo gli errori e dare una formulazione coerente con ciò che avviene nel sistema reale che si sta analizzando. Il modello fisico d’altra parte rappresenta un sistema equivalente al sistema meccanico, che si basa su alcune ipotesi semplificative che hanno lo scopo di semplificare il modello senza pregiudicarne l’efficacia. Ad esempio si possono assumere come ipotesi semplificative alla base dello studio del sistema, il considerare i parametri distribuiti nel sistema continuo come parametri concentrati, assumere un comportamento del sistema lineare, i parametri indipendenti dal tempo e le incertezze trascurabili. Le macchine industriali sono costituite da componenti meccanici e componenti meccatronici, ovvero gli elementi che comprendono attuatori, sensori, regolatori e dispositivi di comando.

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