Vite ricircolo sfere

Tasselli e viteria

Viti a ricircolo di sfere

Le viti a ricircolo di sfere sono usate nelle macchine utensili per la trasmissione del moto con alta efficienza e bassa dissipazione di calore.

di Redazione

22 febbraio 2017

Cosa sono le viti a ricircolo di sfere

Le viti a ricircolo di sfere sono particolari viti filettate in cui vengono inserite microsfere tra l'albero e la madrevite. In una vite si definisce filettatura la scanalatura elicoidale ("chiocciola") presente su di essa; anche il foro della superficie da accoppiare (la "madrevite") è filettato. Nelle viti a ricircolo di sfere vengono introdotte piccolissime biglie lungo la filettatura, tra la vite e la madrevite, in modo da trasformare l'attrito da radente in volvente. Durante l'avvitamento, infatti, si produce attrito radente. Se le due superfici avvitate devono essere combinate tra di loro ma possono continuare a muoversi l'una rispetto all'altra, l'attrito radente provoca surriscaldamento e usura del pezzo. Con l'attrito volvente si aumenta il rendimento e la durevolezza del sistema.

Diverse tipologie di viti a ricircolo di sfere

Nelle viti a ricircolo di sfere la filettatura è completamente riempita dalle biglie. Nel momento in cui la vite avanza le microsfere vengono spinte in avanti per ritornare in circolo nel meccanismo. Il ricircolo è interno se dopo ogni avvitamento le sfere tornano al giro precedente grazie a un deflettore oscillante presente nel filetto, oppure esterno quando al termine del filetto un tubicino esterno riconduce le sfere all'inizio del percorso. La filettatura di queste viti presenta un profilo convesso. Quando il profilo è emisferico le due semicirconferenze del filetto coincidono perfettamente con la microsfera e si definisce di "profilo circolare". Nel "profilo gotico" la sagoma ha una conformazione a "U": la sfera non coincide perfettamente con le pareti del filetto per una minore usura.

Vantaggi nell'uso

Le viti a ricircolo di sfere permettono la trasformazione da attrito radente ad attrito volvente con a notevoli vantaggi in termini meccanici sugli impianti industriali. In questi sistemi infatti si ha un rendimento maggiore a parità di energia applicata, una durata della vita delle varie componenti più lunga e una elevata resistenza all'usura. Inoltre la minore dissipazione di energia permette inferiori temperature di esercizio dei singoli componenti. Infine questi sistemi hanno un livello di rumorosità limitato. Queste tipologie di viti vengono utilizzate sopra tutte quelle macchine per automazioni industriali che richiedono silenziosità e alta capacità di carico, per le macchine utensili dell'industria pesante, per gli attuatori elettromeccanici, nelle apparecchiature per la lavorazione della plastica.

Domande frequenti

  • Qual è la differenza principale tra una vite normale e una vite a ricircolo di sfere?
    La differenza fondamentale risiede nel tipo di attrito generato durante il movimento. Una vite tradizionale genera attrito radente, ovvero lo scorrimento diretto tra le superfici metalliche del filetto e della madrevite, causando usura e calore. La vite a ricircolo di sfere introduce invece delle microsfere (biglie) tra le due superfici, trasformando l'attrito radente in attrito volvente. Questo significa che le sfere rotolano invece di strisciare, garantendo un movimento molto più fluido, un'efficienza energetica superiore e una riduzione drastica dell'usura dei componenti.
  • Come funziona il meccanismo di ricircolo delle sfere?
    Il sistema prevede che le microsfere circolino continuamente all'interno di un canale specifico creato dalla filettatura della vite e della madrevite. Man mano che la vite ruota e avanza, le sfere vengono spinte in avanti lungo il percorso. Per evitare che finiscano fuori uso, il meccanismo deve riportarle all'inizio del ciclo. Esistono due metodi principali: il ricircolo interno, dove un deflettore oscillante guida le sfere verso il giro precedente direttamente dentro la vite, e il ricircolo esterno, dove un tubicino collegato esternamente alla vite reindirizza le sfere al punto di partenza del filetto.
  • A cosa servono i diversi profili di filettatura come quello gotico o circolare?
    I profili di filettatura sono progettati per ottimizzare il contatto tra la sfera e la superficie metallica. Nel profilo circolare, le semicirconferenze del filetto coincidono perfettamente con la sfera, offrendo un supporto completo. Nel profilo gotico, la forma è a 'U', creando un punto di contatto leggermente diverso che riduce la pressione sulle pareti del filetto. Questa configurazione è spesso preferita perché limita l'usura delle superfici durante il movimento continuo, prolungando la vita utile del componente, specialmente sotto carichi elevati o movimenti rapidi.
  • In quali applicazioni industriali sono indispensabili le viti a ricircolo di sfere?
    Queste viti sono critiche in contesti che richiedono precisione, silenziosità e capacità di carico elevate. Si trovano comunemente nelle macchine utensili per l'industria pesante, negli attuatori elettromeccanici e nei sistemi di automazione industriale. Sono inoltre fondamentali nella lavorazione della plastica e in qualsiasi macchina che debba convertire il moto rotatorio in moto lineare con minima dissipazione di energia. La loro capacità di operare a temperature più basse e con meno rumore le rende ideali per ambienti sensibili o per macchinari che lavorano continuativamente senza surriscaldarsi.
  • Quali sono i vantaggi pratici rispetto alle viti tradizionali?
    I vantaggi principali sono tre: efficienza, durata e silenzio. Grazie alla trasformazione in attrito volvente, il rendimento meccanico è molto più alto a parità di energia applicata, riducendo gli sprechi energetici. L'usura è drasticamente inferiore, quindi i componenti durano molto più a lungo e richiedono meno manutenzioni. Inoltre, la minore generazione di calore permette ai pezzi di lavorare a temperature inferiori e il funzionamento è significativamente più silenzioso, eliminando i problemi di surriscaldamento tipici degli attriti radenti continui.