edutecnica

Ruote di frizione        

Le ruote di frizione, servono a trasmettere il moto rotatorio fra due alberi su potenze limitate mediamente 5 kW max 8 kW.
Le due ruote sono premute reciprocamente tramite una pressione pn ; di conseguenza la ruota motrice trasmette il suo movimento alla ruota condotta che entra in rotazione in senso contrario alla motrice a causa della resistenza di attrito che si sviluppa sulla superficie di contatto delle due ruote.
Le ruote di frizione cilindriche possono trasmettere il moto fra alberi paralleli; se invece gli alberi sono concorrenti si usano le ruote di frizione coniche.

Ruote di frizione cilindriche

Ruote di frizione coniche

 

Se l'aderenza è perfetta, non vi è slittamento fra le due ruote e le due velocità periferiche sono uguali. essendo:

       con                 quindi       

da ora in poi col pedice 1 ci riferiamo alla ruota motrice, col pedice 2 alla ruota mossa.

questa relazione è valida per tutte le trasmissioni con moto circolare continuo : ruote di frizione, ruote dentate trasmissione a cinghia. Osserviamo che:

         rapporto di trasmissione   

Se i=1/2 vuol dire che la motrice compie 1 giro ogni 2 giri della ruota condotta (Il diametro della condotta sarà 1/2 di quello della motrice). Si ha un moltiplicatore di velocità perchè l'albero condotto gira 2 volte più veloce dell'albero motore.

Se i=3 la ruota motrice compie 3 giri ad ogni giro della condotta e si ha un riduttore di velocità.

In definitiva:      

nel caso di ruote con alberi concorrenti si può notare come:

da cui la relazione

Dimensionamento di una coppia di ruote di frizione      

La progettazione di ruote in frizione prevede il calcolo dei due diametri d1 e d2 della ruota motrice e della ruota mossa, della larghezza l delle ruote, la pressione normale pn idonea a sviluppare la forza F per trasmettere la potenza P. Oltre alle formule che definiscono il rapporto di trasmissione si deve tener conto che:

           con a interasse fra i due alberi; essendo :

che è la forza di attrito che trasmette il momento torcente e la potenza.

Poi si tiene conto della relazione:


dove k=1,5 ÷ 2 ; 

il coefficiente di attrito f può essere:
f
=0,10÷0,15 ghisa su ghisa
f=0,15÷0,20 ghisa su legno
f=0,20÷0,30 ghisa su cuoio (o fibra)
f=0,40÷0,60 legno su legno

Una volta noto pn si può dimensionare la fascia l della ruota con la:

il coefficiente specifico c è il valore di newton di pressione che si può esercitare su ogni mm di larghezza della ruota e si considera mediamente pari a 20÷40 N/mm, si può elevare eccezionalmente a 200 N/mm solo in caso di acciaio su acciaio per la ghisa si assume c=100.