Confronto delle prestazioni di banchi sperimentali per la misura delle caratteristiche di pattini ad aria

Abstract

Con el desarrollo de las nuevas tecnologías surgen nuevas necesidades de manejo a baja fricción, elevada velocidad, precisión y repetitividad de posicionamiento. El uso de elementos de rodadura sin duda reduce la fricción, pero no garantiza elevadas precisiones de posicionamiento debido al contacto entre las partes. Por estas necesidades nace el uso de los cojinetes a lubricación estática, en particular se utilizan aquellos neumostáticos donde la presencia de aceite interfiere con el campo de aplicación. El cojinete de sustento neumático o cojinete neumostáticos a empuje es un dispositivo que tiene por objeto reducir la fricción mecánica en los movimientos de traslación. Se compone de un cuerpo metálico en forma cilíndrica o prismática en la cual, en una de las caras, se hacen orificios de pequeño diámetro. Se utiliza como fluido lubricante el aire a presión que, al salir de los orificios, crea un meato de fluido entre la superficie perforada y la guía de apoyo. Este principio físico garantiza la ausencia de contacto entre las dos partes y la reducción de la fricción de desplazamiento. En la superficie perforada pueden estar presentes también de las ranuras denominadas "canales de lubricación" que ayudan a mantener elevada la presión y a distribuirla mejor. Fijo a priori las dimensiones externas del cojinete, el objetivo del diseñador es maximizar la carga soportable y la rigidez, mientras se busca reducir al mínimo el consumo de aire. Por lo general, el bloque de corredera “meato” se produce cuando la rigidez es máxima (en el campo 8 ÷ 12 μm). Los elementos sobre los cuales se pueden actuar, son los orificios (tamaño, número y disposición) y la ranura (presencia / ausencia, tamaño y forma). Teniendo en cuenta el trabajo llevado a cabo por investigadores de esta y otras universidades, de empresas y de estudiantes universitarios anteriores, se quiso examinar el comportamiento mecánico y fluido dinámico de estos cojinetes y comparar el desempeño de los dos bancos de pruebas de característica neumostática, uno residente en el laboratorio DIMEC - Politecnico di Torino, y otro activo en la Mager s.r.l. Este análisis se lleva a cabo a través de la recogida de las mediciones para determinar la carga soportable y el consumo de aire. Han sido examinados cojinetes de forma prismática con canales de lubricación. El banco de pruebas en el laboratorio IBIS del Departamento de Mecánica en el Politecnico di Torino fue proporcionada por la Mager s.r.l., que fue responsable de la construcción. Este trabajo tiene por objeto analizar el comportamiento mecánico y fluido dinámico de tales cojinetes y comparar el rendimiento de dos bancos de pruebas de característica neumostática, uno residente en el laboratorio DIMEC - Politecnico di Torino, y otro activo en la Mager s.r.l., analizando las diferencias de las 2 máquinas a nivel de impostación de proyecto (arquitectura, materiales, instrumentos de medición, sistemas de generación de la carga, procedimientos de trabajo, etc.), y finalmente comparar las mediciones de juegos de cojinetes neumostáticos, a igualdad de medida, el rendimiento detectados por los dos bancos. Con todo esto se quiere identificar las causas que generan las eventuales diferencias de medidas y por consiguiente obtener así las modificas a implementar que permita alinear las medidas.