PROGETTO E SVILUPPO DI UN BANCO PROVA PER VITI A RICIRCOLO DI SFERE UTILIZZATE IN SISTEMI DI PROVA A FATICA

La vite a ricircolo di sfere è un importante organo meccanico per la conversione del moto da rotatorio a traslatorio, e viceversa, e per la conversione di coppia in forza, e viceversa. Trova applicazione in sistemi ingegneristici che richiedono un’elevata precisione di posizionamento, alta capacità di carico ed un alto rendimento meccanico come, ad esempio, nei sistemi di azionamento e movimentazione degli assi delle macchine utensili a controllo numerico, dove è convenzionalmente più diffusa. Grazie ai suoi molteplici vantaggi, ottenuti principalmente con la trasformazione dell’attrito radente in attrito volvente mediante l’introduzione delle sfere con conseguente riduzione dell’attrito superficiale e dell’usura ad esso legato, il suo utilizzo si sta sempre più diffondendo anche in applicazioni non convenzionali come, ad esempio, in sistemi di prova a fatica; l’affidabilità, quindi, di questo dispositivo ed il suo comportamento al variare delle condizioni operative è un tema molto caldo che, soprattutto in questi ultimi anni, sta orientando gli studi del mondo della ricerca al fine di aumentare sempre più la conoscenza dell’argomento con lo scopo, facendo riferimento per semplicità al settore delle macchine utensili a controllo numerico, di incrementare la produttività e la qualità del processo produttivo. A tal proposito, questa tesi è stata sviluppata in collaborazione con STEP-Lab, un’azienda specializzata nella realizzazione di macchine da test meccanici di prodotti e materiali ad azionamento elettrico per prove statiche e dinamiche, che fa, per l’appunto, un uso non convenzionale delle viti a ricircolo di sfere in quanto sono protagoniste del funzionamento degli attuatori elettromeccanici che l’azienda produce e che vengono utilizzati anche in sistemi di prova a fatica. L’obiettivo di questa tesi, dunque, è di analizzare il comportamento di tale attuatore in riferimento ad aspetti critici sui quali l’azienda non ha ancora indagato e, soprattutto, data la mancanza di dati in letteratura riguardo questo tipo di applicazione spinta, di studiare l’affidabilità di questo suo importante componente ma, soprattutto, valutare se ci sia ed eventualmente quale sia l’influenza che ha la tipologia di grasso, utilizzata per la lubrificazione del dispositivo stesso, sulla sua durata tramite la realizzazione di un banco prova per svolgere test su quattro attuatori contemporaneamente, e quindi, su quattro viti a ricircolo di sfere con lubrificanti diversi.