Importanza degli Anelli Guida in un Cilindro Idraulico

I cilindri idraulici sono progettati per generare forza a spinta o a trazione, in modo longitudinale.

Tutti i cilindri, purtroppo, sono soggetti a sopportare carichi radiali o trasversali: che siano essi dovuti al peso delle parti metalliche, ai giochi radiali o ad allineamenti non perfetti, anche nella situazione progettuale migliore, infatti, circa il 10-15% della forza idraulica applicata al cilindro si trasforma in carico radiale.

In molte applicazioni, ove per esempio i cilindri idraulici lavorano in orizzontale, o meccanicamente in coppia simultanea (vedi es. macchine piegalamiera), o subiscono sforzi perpendicolari al proprio asse, i carichi radiali non previsti in fase progettuale possono raggiungere valori anche molto elevati.

L’impatto meccanico di questo carico causa un’usura eccessiva dei componenti di guida presenti nelle boccole stelo e sulle teste dei pistoni dei cilindri, il deterioramento degli elementi di tenuta, ed, in ultimo, il grippaggio del cilindro.

L’impiego di specifici Anelli Guida in materiale plastico o composito, specialmente nelle applicazioni orizzontali ed a corsa lunga, incrementa notevolmente l’affidabilità del cilindro idraulico prolungando la durata delle guarnizioni e garantendo l’assenza di sgradite “perdite” per tutta la durata della loro vita funzionale.

Questi Anelli possono garantire che i componenti scorrevoli dei cilindri siano adeguatamente supportati contro i carichi radiali, e si muovano correttamente in asse nella direzione longitudinale.

Funzioni degli Anelli Guida nei cilindri idraulici:

- Hanno funzione di guida lineare, fornendo supporto radiale ai componenti metallici mobili dei cilindri.

- Preservano il Sistema di Tenuta da eccessivi carichi e forze meccaniche radiali e deformazioni.

- Proteggono le Guarnizioni da usura non uniforme.

- Salvaguardano le guarnizioni da estrusione causata dai giochi radiali non uniformi, mantenendo i componenti metallici in movimento in una posizione concentrica e garantendo i valori di tolleranza ed i gap radiali di progetto.

- Impediscono il contatto metallo/metallo e conseguenti grippaggi.

Scegliere gli Anelli Guida corretti per ogni applicazione:

Tradizionalmente, come componenti di guida nei cilindri venivano realizzate boccole per steli e pistoni in materiali metallici ferrosi e non ferrosi. Il materiale ferroso tipico era la ghisa grigia, mentre il non ferroso era in bronzo.

La realizzazione di boccole o inserti di questo tipo per supporto pistone o stelo si è rivelato nel tempo problematico e costoso, sia per via del costo del materiale, sia per la complessità delle lavorazioni delle parti metalliche, che dovevano essere realizzate con estrema precisione e giochi molto ridotti.

Una valida soluzione per contenere i costi, che permette di progettare parti metalliche di più semplice realizzazione pur garantendo il funzionamento perfettamente in asse del cilindro, è l’impiego di Anelli Guida in materiali plastici o compositi, alloggiati in specifiche sedi, che permettono la realizzazione di parti metalliche con giochi di accoppiamento più ampi pur garantendo la perfetta assialità.

E’ molto importante porre particolare attenzione alla scelta del materiale più idoneo ed al corretto dimensionamento degli Anelli Guida, considerando i dati tipici della applicazione quali:

- Tipo di applicazione

- Forze in gioco nel cilindro (Forza spinta lineare, Forza spinta disassamento, Coefficiente di sicurezza)

- Materiali di contatto

- Velocità di scorrimento

- Temperatura

- Tipo di Fluido

I differenti materiali di cui gli anelli guida possono essere realizzati, hanno caratteristiche specifiche che li rendono adatti ai diversi tipi di applicazione (basso attrito, applicazione gravosa, etc…).

Ogni materiale ha delle caratteristiche specifiche ed una sopportabilità di carico radiale differente, è importante quindi scegliere il materiale più idoneo in modo che la superficie guidante totale, sia adeguata a sopportare il carico radiale totale del cilindro più un coefficiente di sicurezza progettuale.

ATS dispone di una gamma completa di Anelli Guida, di differenti materiali, autolubrificanti a basso attrito o adatti per impieghi gravosi, realizzati da bobine (nastri) o preformati pronti per essere inseriti nella loro sede.

Gli Anelli Guida serie ATS-N, ATS-K ed ATS-F sono la scelta migliore per proteggere i componenti del Sistema di Tenuta da eccessiva forza radiale, nonché per proteggere i cilindri da possibili danni meccanici dovuti al carico trasversale.

Per ulteriori informazioni in merito agli Anelli Guida, consulta la pagina Prodotti.