Scegliere l’azionamento migliore (I).

Pubblicato il 15 febbraio 2002

Il coefficiente “FH”

A richiesta ANDROMEDA® può fornire opzionalmente la funzione “FH” che giudica automaticamente la “validità” del gruppo scelto, in base a semplici criteri che tengono conto di diversi fattori, come ad esempio:
– il rendimento del sistema motoriduttore-trasmissione meccanica impiegato,
– la potenza installata in relazione alla potenza necessaria al sistema in esame,
– la geometria della trasmissione posta tra motoriduttore e macchina comandata,
– il tipo e le caratteristiche della trasmissione utilizzata.
Si considera quindi la relazione:
FH= f ( h, P, d, fc)
dove è:
FH = coefficiente di “validità” dell’azionamento (adimensionale, 0 < FH < 1)
h = rendimento del sistema meccanico
P = Potenza
d = diametro degli organi della trasmissione meccanica
fc = coefficiente di correzione legato al carico radiale.
Vi sono molte variabili in gioco, ma questi elementi hanno notevole influenza sulla “bontà” della scelta operata da un punto di vista meccanico, energetico ed anche economico;
– infatti, più il rendimento del gruppo e della trasmissione meccanica è elevato, maggiore è il risparmio energetico o, da un altro punto di vista, minore lo spreco di energia;
– il motore spesso viene sovradimensionato rispetto alle reali necessità del sistema meccanico in esame, motivo per cui le potenze in gioco vengono verificate dal programma Drivexpress e viene assegnato un determinato punteggio in tal senso;
– la trasmissione meccanica a valle del motoriduttore deve rispondere a determinati requisiti dimensionali ed economici e non è dato sprecare, ecco perché occorre sempre un Optimum dettato dall’esperienza pratica oltre che dai calcoli; il software provvede anche in questo caso ad assegnare un punteggio specifico in base alle proporzioni geometriche della trasmissione suddetta rispetto a quelle ideali;
– la trasmissione utilizzata tra motoriduttore e macchina comandata ha anche influenza sul carico radiale agente sull’albero lento del riduttore e più il carico radiale è grande, maggiori dovranno essere la taglia del riduttore per poterlo sopportare e conseguentemente i costi. Il programma tiene conto anche del tipo di organi meccanici utilizzati, in quanto ad esempio un sistema di cinghie e pulegge sollecita il riduttore in maniera diversa da una coppia di ingranaggi.
La combinazione di tutti questi fattori, di cui Drivexpress tiene conto in forma di “punteggio” assegnato, dà come risultato un valore che chiameremo coefficiente “FH” che è indice della “bontà” della scelta operata in rapporto ad altri possibili azionamenti. L’utente del programma ha modo perciò di confrontare i risultati ottenuti in modo da poter ottimizzare la propria scelta, avendo uno strumento in più a sua disposizione. Entriamo un po’ più nel dettaglio: durante la scelta della trasmissione meccanica ad esempio, è buona norma mantenere certe proporzioni tra i vari elementi come albero lento del riduttore, pignone su di esso calettato e corona: infatti, il pignone deve avere un diametro minimo superiore ad un determinato valore rispetto al diametro dell’albero lento, soprattutto per questioni di resistenza meccanica: ciò viene anche confermato dall’esperienza pratica. Inoltre, una volta stabilito il diametro che dovrà avere il pignone, noto il numero di giri dell’albero della macchina comandata, occorre decidere il rapporto di riduzione della trasmissione pignone-corona e conseguentemente il diametro della corona stessa. Occorre ricordare che anche il valore del rapporto di riduzione varia solitamente in un ben determinato “range” che in genere viene rispettato, a meno di avere particolari problemi di ingombro, di velocità di rotazione, ecc.