I cuscinetti Trunnion sono meccanismi di supporto molto specializzati. A volte, un albero non deve solo ruotare, ma deve ruotare anche il gruppo collegato all'albero. Altre volte, l'albero deve essere libero di muoversi con movimenti circolari. L'articolazione della spalla è portante. È un assemblaggio a sfera, che consente al braccio di ruotare liberamente ma è ancora saldamente fissato. Gli ingegneri esaminano i requisiti dei requisiti di movimento e progettano cuscinetti a perno per eseguire l'operazione.
Posizionamento delle coordinate
Per visualizzare dove viene posizionato un cuscinetto a perno, traccia un grande segno "più" (+) su un pezzo di carta. "X" e la linea verticale "Y." Nel punto in cui le linee si intersecano, visualizzare una linea che sale direttamente dal foglio. Questo è l'asse "Z". Il punto in cui tutte e tre le linee si incontrano è il punto in cui è posizionato il cuscinetto a snodo. Un albero, o una serie di alberi, passa attraverso il cuscinetto a snodo. I cuscinetti Trunnion di solito non sono solo un pezzo, ma piuttosto un intero assieme che tiene fermi gli alberi, ma consentono comunque agli alberi di ruotare o oscillare liberamente.
Disegni dei cuscinetti Trunnion
In primo luogo, un ingegnere osserva requisiti di movimento dell'albero. Questi alberi potrebbero dover girare, ma potrebbero anche dover oscillare da un lato all'altro o su e giù attraverso lo spazio delle coordinate X-Y - Z. I cuscinetti a snodo potrebbero dover supportare più alberi, ognuno con i propri movimenti unici. La progettazione di un gruppo cuscinetto a perno non è facile. Gli ingegneri si affidano a programmi CAD (computer aided design) per assisterli con i disegni.
Un uso comune di un gruppo di cuscinetti a snodo è un'elica a passo variabile. L'elica deve girare, ma l'angolo delle pale deve essere cambiato mentre l'elica gira. La base di ogni lama ha un albero. L'albero della lama si blocca con il cuscinetto a snodo. Tramite una serie complessa di leve e ingranaggi, l'albero della lama ruota nel cuscinetto a snodo, mentre un'altra parte del cuscinetto supporta l'albero principale rotante. La società di ingegneria Andritz AG, a Graz, in Austria, ha progettato un tale cuscinetto per le eliche marine.
Problemi di stress
Poiché gli alberi oscillano, oscillano e ruotano tutti in un punto centralizzato, molte sollecitazioni sul cuscinetto a snodo. In un cuscinetto a snodo dell'elica, l'intera trazione dell'elica si trova sull'albero principale. Mentre l'elica gira e tira, la forza centrifuga tenta di strappare le pale dal mozzo. In un pezzo di attrezzatura agricola, l'albero rotante gira una lama del timone, ma l'intero porta lama deve oscillare su e giù per tenere conto di vari terreni. Gli ingegneri tengono conto dei livelli di stress durante la progettazione di un cuscinetto a snodo, in modo che non si rompa durante l'uso.
