I cuscinetti a snodo sono meccanismi di cuscinetti molto specializzati. A volte, un albero non deve solo ruotare, ma anche il gruppo collegato all'albero deve ruotare. Altre volte, l'albero deve essere libero di muoversi con movimenti circolari. L'articolazione della spalla è un cuscinetto a snodo. È un assemblaggio a sfera e presa, che consente al braccio di ruotare liberamente ma rimane saldamente collegato. Gli ingegneri esaminano i requisiti dei requisiti di movimento e progettano i cuscinetti di snodo per eseguire l'operazione.
Posizionamento delle coordinate
Per visualizzare dove viene posizionato un cuscinetto di snodo, disegnare un grande segno "più" (+) su un pezzo di carta. Etichetta la linea orizzontale "X" e la linea verticale "Y." Dove le linee si intersecano, visualizza una linea che arriva direttamente dal foglio. Questo è l'asse "Z". Dove tutte e tre le linee si incontrano è dove viene posizionato il cuscinetto del perno. Un albero o una serie di alberi passano attraverso il cuscinetto del perno. I cuscinetti a snodo non sono di solito un pezzo solo, ma piuttosto un intero assemblaggio che trattiene le ditte degli alberi, ma consente comunque agli alberi di ruotare o oscillare liberamente.
Trunnion Bearing Designs
In primo luogo, un ingegnere esamina il requisiti di movimento dell'albero. Questi alberi potrebbero dover girare, ma potrebbero anche oscillare da un lato all'altro o su e giù nello spazio delle coordinate X -Y-Z. I cuscinetti a snodo possono supportare più alberi, ognuno con i suoi movimenti unici. La progettazione di un supporto per snodo non è facile. Gli ingegneri si affidano a programmi di progettazione assistita da computer (CAD) per assisterli con i disegni.
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Usi
L'uso comune di un gruppo oscillante è un'elica a passo variabile. L'elica deve girare, ma l'angolo delle pale deve essere cambiato mentre l'elica ruota. La base di ogni lama ha un albero. L'albero della lama si interblocca con il cuscinetto del perno di articolazione. Con una serie complessa di leve e ingranaggi, l'albero della lama ruota nel cuscinetto del perno di articolazione, mentre un'altra parte del cuscinetto supporta l'albero principale di rotazione. La società di ingegneria Andritz AG, a Graz, in Austria, ha progettato un cuscinetto per eliche marine.
Problemi di sollecitazione
Poiché gli alberi oscillano, oscillano e ruotano tutti in un punto centralizzato, un sacco di stress va sul cuscinetto del perno. In un cuscinetto a snodo dell'elica, l'intera trazione dell'elica è sull'albero principale. Mentre l'elica ruota e tira, la forza centrifuga cerca di strappare le pale dal mozzo. In un pezzo di attrezzatura agricola, l'albero rotante gira una lama del timone, ma l'intero portatore di pale deve oscillare su e giù per tenere conto di vari terreni. Gli ingegneri calcolano i livelli di stress durante la progettazione di un cuscinetto a snodo, in modo che non si rompa durante l'uso.
