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Giunti di sicurezza per le eliche navali

Giunti di sicurezza per le eliche navali

R+W offre una gamma di giunti progettati specificamente per affrontare le criticità dell’industria navale. Esempi rappresentativi sono i limitatori di coppia inseriti nei banchi prova mobili per il collaudo delle moderne eliche orientabili, la gamma di giunti a soffietto metallico o a elastomero… fino ai giunti speciali, con 600 mm di diametro a protezione dell’albero di propulsione.

di Alma Castiglioni

Settembre 2017

Secondo i dati forniti da Assonave, la ripresa del settore navale in Italia è ormai consolidata. A spingere la ripresa è il notevole portafoglio ordini per navi da crociera, un segmento dove la cantieristica europea (e italiana in particolare) è molto apprezzata per la sua qualità. La natura stessa del ciclo di lavorazione (le consegne di alcuni ordinativi di navi da crociera italiane avranno luogo nel 2026) fa consente previsioni ottimistiche anche per il futuro, soprattutto per il segmento delle grandi navi.

Eliche sempre più evolute richiedono componenti affidabili
Le navi moderne, come i traghetti o i rimorchiatori, sono oggi dotate di eliche a pale orientabili che, in base al tipo e al campo di attività dell’imbarcazione, sono in grado di lavorare dal segmento mediano o posteriore dello scafo. Grazie alla manovrabilità conferita da queste caratteristiche, possono essere utilizzate in modo ottimale sia in bacini chiusi, sia in mare aperto.
Nel campo della costruzione navale si tende a utilizzare  eliche sempre più evolute, in grado di conferire alla nave una manovrabilità maggiore rispetto ai propulsori tradizionali. Per far fronte a questa esigenza, è indispensabile permettere alle pale un raggio di oscillazione il più ampio possibile sul proprio asse. Le moderne eliche orientabili permettono di raggiungere rotazioni di 360°.
Poiché le navi sono beni di investimento dal valore molto elevato, tutti i componenti devono svolgere la loro funzione al 100% fin dalla consegna. Questo vale naturalmente anche per le eliche.
I giunti di sicurezza R+W, inseriti in banchi prova mobili, permettono di valutare perfettamente la funzionalità dei meccanismi, identificando in tempo eventuali correttivi da adottare in modo da prevenire gli eventi dannosi.
I banchi prova mobili per i collaudi sul campo sono utilizzati in bacini di prova contenenti circa 450 metri cubi d’acqua. Motori speciali a trasmissione continua permettono di condurre i test seguendo tutti i criteri prescritti. Durante le prove i limitatori di coppia proteggono dai
sovraccarichi. Per non danneggiare alcun componente, il giunto di sicurezza entra in azione con un valore di coppia di sgancio di esattamente 7.500 Nm. La disconnessione fra il motore e il componente testato è una questione di millisecondi e i due elementi possono fermarsi senza problemi. Dopo l’eliminazione della causa del sovraccarico, il giunto può essere facilmente e rapidamente riarmato in 3 posizioni (120°). Il banco prova torna così ad essere subito operativo.

Limitatori di coppia per banchi di prova per collaudi sul campo
I limitatori di coppia R+W più utilizzati per queste applicazioni sono i limitatori di coppia ST. Questi giunti di sicurezza sono privi di usura e non richiedono manutenzione. Sono stati progettati per svincolare la parte motrice dalla parte condotta della trasmissione nel caso in cui il valore di coppia nominale di lavoro prestabilito venga superato; la disconnessione avviene in pochi millisecondi, preservando i componenti interessati da qualsiasi danno.
Il funzionamento del limitatore si basa su sfere di precisione, montate su robusti moduli d’innesto dove trovano alloggiamento le molle a tazza regressiva, precaricate in modo da mantenere in posizione le sfere. In caso di sovraccarico, le sfere vincono la forza esercitata dalle molle a tazza ribaltandole in senso opposto e causando quindi uno sgancio totale delle due parti del limitatore, che ruotano così indipendentemente.
Il riarmo è molto semplice: una volta rimossa la causa del sovraccarico, è sufficiente ruotare il lato motore o quello condotto del giunto per riallineare i riferimenti ben visibili su corpo del limitatore stesso, provocando il reinnesto (chiaramente udibile). Una volta completata questa operazione, il limitatore è nuovamente funzionante e pronto a proteggere il meccanismo da eventuali nuovi sovraccarichi, senza che si siano verificati prolungati fermi della produttività dell’impianto.

Una gamma di giunti progettati specificamente per applicazioni navali
Oltre ai giunti per banchi prova, R+W progetta e produce per l’industria navale giunti a soffietto metallico o elastomero. La precisa trasmissione della potenza è garantita dall’utilizzo di giunti a soffietto, grazie alla loro rigidità torsionale e alla loro capacità di compensare, entro certi limiti, i disallineamenti assiali, laterali e angolari che possono verificarsi durante il montaggio. Caratteristiche particolari di questi giunti sono il minimo sbilanciamento residuo, la facilità di montaggio, la compensazione dei disallineamenti con minima resilienza, il minimo riscaldamento e la trasmissione di coppia senza gioco.
Per applicazioni soggette a vibrazioni, sono indicati i giunti a elastomero. Le caratteristiche di smorzamento sono ottenute attraverso l’elemento di collegamento delle due parti del giunto. L’elastomero è disponibile in diverse durezze (scala Shore); in base alle esigenze può essere fornito un elastomero con basso grado di compensazione delle vibrazioni ed elevata rigidità torsionale, o con maggior smorzamento e minor rigidità.
Buone curve di isteresi e resistenza all’usura sono ulteriori vantaggi di questi giunti. Sono utilizzabili con velocità di rotazione che superano i 60.000 giri/min; anche questi giunti possono compensare disallineamenti angolari, laterali e assiali in sede di montaggio. La loro progettazione li rende elettricamente isolanti: i valori di coppia trasmissibili variano da 2 a 25.000 Nm. Sono disponibili con rivestimenti protettivi di alluminio anodizzato o acciaio brunito.
Tutti questi giunti sono disponibili in tempi rapidi anche nelle versioni in acciaio inossidabile completamente resistenti all’azione corrosiva dell’acqua di mare.
Fra i giunti speciali appositamente progettati da R+W per applicazioni navali rientrano componenti decisamente fuori del comune. Un esempio è rappresentato da un giunto di sicurezza di grandi dimensioni: 600 mm di diametro, 500 mm di lunghezza e 500 kg di peso un grado di reggere un carico di 12 tonnellate con un limite di coppia trasmissibile di 55.000 Nm. Il limitatore di coppia protegge l’albero di propulsione che collega l’elica al motore della nave, e che rischierebbe di subire seri danni senza un dispositivo a tutela dei possibili sovraccarichi di coppia.

Ultima modifica ilLunedì, 09 Ottobre 2017 14:26

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