Analisi delle sollecitazioni
Analisi delle sollecitazioni durante il montaggio
Le formule sotto riportate vengono usate per verificare che la sollecitazione durante il montaggio non superi il limite di sollecitazione elastica del mateiale dell'anello. I componenti standard che sono montati manualmente sugli alberi e nelle gole le cui dimensioni rispecchiano quelle consigliate, non richiedono alcuna verifica.
Anelli speciali o anelli che richiedono attrezzature particolari per il montaggio di serie necessitano di questa analisi.
Dopo il processo di formatura, gli anelli hanno la tendenza a ritornare nel proprio stadio originario. Ciò fa sì che lo spigolo interno dello spessore radiale abbia uno stato di tensione residua mentre quello esterno di compressione residua. Per il calcolo della sollecitazione residua nell'anello durante la fase di espansione, soltanto l'80% del carico di rottura minimo del materiale deve essere preso in considerazione per confrontarlo con la sollecitazione del montaggio (vedi tabella 4).
Per selezionare un valore della sollecitazione di sicurezza occorre stabilire il limite elastico del materiale grezzo. Può essere usato il carico minimo di rottura. Da un punto di vista teorico una più dettagliata analisi può rivelare che questo valore di sollecitazione può essere superato. Comunque si devono fare particolari considerazioni in funzione delle caratteristiche operative quali il metodo di installazione, il numero di volte che l'anello viene montato e rimosso, la spinta assiale e/o la forza centrifuga.
Per applicazioni speciali, in cui la sollecitazione di montaggio supera il limite elastico del materiale, gli anelli possono essere prodotti con diametro tale che cederà ad un determianto valore durante il montaggio. Una volta installato, l'anelllo assumerà il corretto posizionamento nella gola.
Sollecitazione di montaggio
Formula per anelli esterni
Formula per anelli interni
SE = Sollecitazione dovuta all'espansione (N/mm2)
SC = Sollecitazione dovuta alla compressione (N/mm2)
E = Modulo di elasticità (N/mm2)
b = Spessore radiale (mm)
DS = Diametro albero (mm)
DH = Diametro sede (mm)
DI = Minimo diametro interno anello (mm), in stato di riposo
D0 = Massimo diametro esterno anello (mm), in stato di riposo
Tabella 4
Esempio: DNS-100-S02
Minimo carico di rottura del materiale =1.277 N/mm2
Considerando l'80% di 1.277N/mm2=1.022N/mm2
475 N/mm2<1.022N/mm2
Dal momento che la sollecitazione di montaggio è inferiore all'80% del carico di rottura minimo del materiale, non si evidenziano deformazioni permanenti.