Dimensionare correttamente i riduttori per tapparelle

Di seguito, desideriamo fornirle un aiuto per la corretta progettazione di un azionamento per tapparelle.

Bisogna prendere in considerazione diversi componenti:

1. ingranaggio della tapparella

Quale coppia di uscita massima e quale rapporto di riduzione devono o dovrebbero essere utilizzati?

2. manovella articolata/linkage

Quale proiezione della manovella è necessaria per un comodo funzionamento in conformità con lo standard?

3. cuscinetto a snodo sferico

Quale cuscinetto a snodo sferico è adatto al carico?

Fase 1: Calcolo della coppia di uscita richiesta utilizzando una "costante".

Per semplificare il calcolo della coppia di uscita richiesta e renderlo più affidabile, le costanti per il calcolo sono state determinate attraverso un’ampia serie di test. La selezione del cambio avviene in diverse fasi:

Determinazione del peso dell'armatura

Larghezza (della tenda in m) x altezza (della tenda in m) x peso al metro quadro (del profilo utilizzato in kg secondo le specifiche del produttore) = peso della tenda in kg

La selezione della costante appropriata è determinata dall’altezza di sospensione, dal profilo utilizzato e dall’albero utilizzato.

ProfiloProfilo mini (8 mm)Profilo maxi (14 mm)
Altezza di sospensioneAlbero40 scanalature
scanalatura a 8 taglienti
Albero da 60
Albero a 8 taglienti
fino a 140 cm0,350,600,60
fino a 240 cm0,420,600,65

La “costante” include la conversione da kg a Newton, la lunghezza effettiva della leva e un margine di sicurezza per l’attrito.

Si prega di notare che diversi fattori meccanici giocano un ruolo nel calcolo della coppia di uscita, che non possono essere presi in considerazione in questa “costante”.

Questi sono, ad esempio

  • Geometria e forma dell’albero utilizzato
  • Geometria e comportamento di avvolgimento delle lamelle della tapparella
  • Comportamento di rodaggio nelle guide
  • Diversi materiali per le tubazioni
  • Attrito nel sistema complessivo

I risultati sono quindi valori approssimativi per i quali non possiamo assumerci alcuna responsabilità. I valori esatti possono essere determinati solo durante una misurazione da parte di un tecnico esperto.

Calcolo della coppia di uscita

Peso dell’armatura x costante = coppia di uscita richiesta del cambio

Esempio

Una tapparella con una larghezza di 1,25 m e un’altezza di 2,20 m viene utilizzata come elemento della porta. Come tenda si utilizza un mini profilo su un albero di 60 mm. Il peso specifico della tenda è di 3,4 kg per m². È richiesto un funzionamento di Classe 1.

Calcolo del peso dell'armatura:

1,25 m x 2,20 m x 3,4 kg = 9,35 kg

Calcolo della coppia di uscita:

9,35 kg x 0,6 (costante) = 5,6 Nm

Fase 2: Determinare la proiezione della manovella adatta

Per un funzionamento normale, la forza da applicare alla manovella non deve superare i 30 N (corrispondenti a circa 3 kg). Questa forza corrisponde alla classe di funzionamento 1 in conformità alla norma DIN EN 13659. Per un funzionamento facile e comodo, la forza da applicare alla manovella non deve superare i 15 N (corrispondenti a circa 1,5 kg). Questa forza corrisponde alla classe di funzionamento 2 in conformità con la norma DIN EN 13659. Può trovare la proiezione della manovella necessaria dal diagramma della forza di funzionamento, che troverà con il cambio selezionato, per ottenere il funzionamento in conformità con una delle classi sopra citate.

Esempio: selezione del cambio 444F… con una coppia in uscita di 8,5 Nm e un rapporto di riduzione di 2:1.

Come si può vedere dalle linee blu, la classe operativa 1 può essere raggiunta con una proiezione della manovella di 120 mm!

Per ottenere il funzionamento di Classe 2, è necessario selezionare un cambio diverso con una coppia di uscita più elevata e/o un rapporto di riduzione diverso.

Alternativa: Cambio 446F… con una coppia in uscita di 9 Nm e un rapporto di riduzione di 3:1

Grazie alla riduzione degli ingranaggi (3:1), la classe operativa 2 può essere raggiunta con uno sbraccio di 180 mm.

Fase 3: Calcolo del cuscinetto sferico

Quando si dimensiona lo snodo sferico, è importante conoscere la coppia risultante sul giunto cardanico. A tal fine, dopo aver selezionato il riduttore, la coppia di uscita calcolata nella fase 1 viene calcolata con i valori (rapporto di riduzione ed efficienza) del riduttore.

Calcolo della coppia del cuscinetto sferico:

(coppia in uscita : (rapporto di riduzione)) : Efficienza = coppia dello snodo sferico

Esempio

Il cambio selezionato 446F… ha un rapporto di riduzione di 3:1 e un’efficienza di 0,86.

Calcolo della coppia del cuscinetto sferico:

(5,6 Nm : (3:1)) : 0,86 = 2,17 Nm

Fino a una coppia di cuscinetti sferici di 3 Nm, può essere utilizzato un cuscinetto sferico 816F… in acciaio. Tra 3 e 5 Nm, è necessario utilizzare un cuscinetto a snodo sferico 818F… in alluminio.