Analisi e sviluppo di attuatori elettromeccanici basati su vite a ricircolo di sfere per migliorare la capacità di carico e l'affidabilità

Le viti a ricircolo di sfere sono un tipo di meccanismo utilizzato per convertire il movimento rotatorio in un movimento lineare. Sono composte da un albero filettato e una chiocciola, tra cui scorrono sfere metalliche in un circuito chiuso, riducendo l'attrito rispetto al tradizionale accoppiamento vite-madrevite. Questo sistema viene impiegato principalmente in applicazioni che richiedono movimenti lineari rapidi e precisi, come nelle macchine utensili, nei robot industriali e nelle apparecchiature di automazione. La presenza delle sfere, che ricircolano continuamente all'interno del sistema, consente di ottenere movimenti fluidi e una maggiore durata del meccanismo. Inoltre, le viti a ricircolo di sfere garantiscono un'elevata efficienza, minimizzando la perdita di energia sotto forma di calore. In sintesi, queste viti sono fondamentali per garantire precisione, affidabilità e durata in una vasta gamma di settori industriali. In questa tesi si è andata a studiare l’applicazione delle viti a ricircolo di sfere negli attuatori impiegati in macchine da test. Questo progetto è stato svolto in collaborazione con Step-Lab, azienda leader nella produzione di macchine elettrodinamiche per test meccanici, con l’obiettivo di ottimizzare la gamma di attuatori elettromeccanici basati su viti a ricircolo di sfere. Ci si è focalizzati su aumento di capacità di carico e affidabilità di quest’ultimi a parità di dimensioni. Il lavoro è iniziato con l’analisi e la risoluzione di problematiche esistenti tramite software CAD/CAE, per poi passare alla fase sperimentale su prototipi e valutare il comportamento delle viti a ricircolo di sfere per determinarne i limiti. L’obiettivo è identificare quali tipologie di prove sottoponessero maggiormente le viti a sollecitazioni critiche, accelerando il processo di rottura.