Controllo monofianco ed analisi rumorosità ad alta velocità di rotazione

Ingranometro monofianco con supporto idrostatico per ingranaggi fino a diametro 1000 mm, che verrà utilizzato per lo sviluppo del sistema di controllo ad alta velocità di rotazione (400 rpm) con controllo integrato di rumorosità ed analisi delle armoniche.

Lo strumento con contatto su singolo fianco viene utilizzato per misurare vari parametri della ruota dentata quali quelli determinati in una macchina con prova di rotolamento (contatto su due fianchi), solo che in questo caso vi è il gioco tra le due ruote controllate (una delle quali può essere il master, o una vite senza fine, o un rotore lobato) e la ruota dentata lavora, come in realtà accade nel suo impiego naturale, sul suo diametro primitivo di funzionamento. La prova di rotolamento su singolo fianco si basa sulla misura del cosiddetto errore di trasmissione, talvolta indicato come velocità variabile. L'errore di trasmissione è definito come la deviazione della posizione della ruota condotta (controllata), per una data posizione angolare della ruota dalla posizione che la ruota condotta occuperebbe se le ruote dentate fossero geometricamente perfette. Il dispositivo di controllo con contatto su un solo fianco misura l'errore di trasmissione facendo ingranare la ruota con una ruota campione con gioco oppure sulla ruota coniugata. Un ingranaggio è azionato da un motore a velocità angolare costante e viene misurato, mediante encoder rotativi posti sui due assi, il moto relativo dell'ingranaggio condotto rispetto a quello conduttore.

Controllo rotolamento monofianco di rotori lobati per compressori

L'idea che ci ha guidato nello sviluppo di questo particolare strumento è nata parlando con un produttore di compressori per aria, che attualmente effettua il controllo del profilo utilizzando una macchina tridimensionale con un controllo per punti ed interpolazione.

Lo strumento DO2PC è derivato da un normale ingranometro monofianco, con due encoder Heidenhain rotativi ed un software di controllo della velocità e di rotazione. Permette di identificare in modo automatico errori di profilo, errori di passo dell'elica ed il gioco (backlash), trova l'impiego ideale nella selezione delle coppie di rotori ('grassi' o 'magri') per le operazioni di assemblaggio del compressore, in base a tolleranze aziendali, e per il controllo qualita' in accettazione da fornitori esterni dei rotori stessi (tali le specifiche di base).

Il funzionamento in modalita' automatica esegue il controllo per tutti i possibili accoppiamenti dei vari profili, identificando l'errore sul maschio o sulla femmina, lungo la direttrice di contatto tra i rotori (centro di istantanea rotazione).
E' possibile impostare il gioco desiderato, cercando le condizioni di minima rumorosita' (dato dal valore del parametro fs 'shock' corrispondente alla massima distanza tra il picco della curva effettiva e quella filtrata) e ricavando le quote di montaggio ideali, oppure verificare il gioco effettivo esistente in una data posizione di montaggio.

Un risultato importante è il dato relativo alla prova funzionale (errore di divisione e di passo), e non meramente geometrica (errore locale di profilo), che permette di evidenziare difetti di funzionamento (leggasi rumorosità) difficilmente riscontrabili con il controllo effettuato sulla tridimensionale. Per informazioni contattare Luca Bochese al 348.4121280.

Nota: Il principio di rotolamento monofianco, in modo analogo a quanto avviene per il controllo degli ingranaggi, richiede l'impiego di due encoder rotativi e permette di valutare il sistema nelle effettive condizioni di funzionamento, fornendo risultati piu' significativi rispetto alla classica analisi bifianco, dove viene misurata la distanza istantanea tra gli assi dei rotori durante la rotazione. per una descrizione delle differenze vedi questo link