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Molle a spirale

La molla a spirale è un componente realizzato avvolgendo a spirale un nastro di materiale elastico; avvolgendola accumula energia elastica che viene rilasciata come coppia rotativa. I tipi principali includono le molle a spirale e i nastri a molla che, montati su un albero o in un alloggiamento, forniscono forza di rotazione, e le unità a molla che, alloggiate in un contenitore, estraggono e riavvolgono un cordino di avvolgimento. I materiali utilizzati comprendono filo d'acciaio duro, acciaio per utensili al carbonio e acciaio inossidabile. Le applicazioni includono componenti automobilistici, assistenza all'avviamento di motori, meccanismi di sollevamento per mobili e avvolgimento automatico di cavi e cordini, in situazioni in cui si desidera ottenere forza di ritorno o rotazione senza alimentazione elettrica.

Come scegliere Molle a spirale

  1. 1. Verificare la coppia massima richiesta

    Per le molle a spirale e i nastri a molla singoli, la forza di rotazione necessaria per azionare il meccanismo va verificata con la coppia massima. Per i prodotti in catalogo il campo è di 1,09-12 N·m. La coppia varia in funzione della quantità di avvolgimento, quindi occorre controllare che non scenda sotto il valore richiesto nell'intervallo di angolo di rotazione utilizzato.

  2. 2. Scegliere il diametro esterno adatto allo spazio disponibile

    Il diametro esterno D è il diametro esterno della molla in stato avvolto e determina se la molla rientra nel diametro interno del contenitore o dell'alloggiamento previsto. Per i prodotti in catalogo il campo è di 42-100 mm; alcuni modelli a misura libera possono essere realizzati su specifica del diametro esterno. Occorre considerare anche lo spazio necessario all'espansione della molla in stato svolto.

  3. 3. Regolare coppia e dimensioni con spessore e larghezza del nastro

    A parità di diametro esterno, la coppia generata aumenta con lo spessore del materiale t e con la larghezza del nastro b. Un maggiore spessore riduce il numero di spire e tende a ridurre l'angolo di rotazione. Per i prodotti in catalogo lo spessore è di 0,2-0,8 mm e la larghezza del nastro di 5-16 mm; occorre verificare anche che la larghezza rientri nella dimensione di montaggio assiale disponibile.

  4. 4. Selezionare le unità in base alla forza del cordino e alla corsa

    Per le unità a molla, i criteri di selezione sono la forza del cordino, cioè la forza di trazione esercitata dal cordino, e la corsa, cioè la lunghezza di cordino estraibile. Per i prodotti in catalogo la forza è di 2,45-9,8 N e la corsa di 1500 mm. Occorre verificare che la forza sia sufficiente a riportare in modo affidabile l'oggetto durante il riavvolgimento e che la lunghezza estraibile sia adeguata.

  5. 5. Valutare la durata in funzione dei cicli

    Le molle a spirale subiscono rotture per fatica e perdita di forza se sottoposte ripetutamente ad avvolgimento e svolgimento. Per i prodotti in catalogo la durata indicativa è di 200.000 cicli. Occorre stimare il numero di cicli necessario in base alla frequenza d'uso prevista e alla vita utile dell'apparecchiatura e, se il valore viene superato, definire un intervallo di sostituzione.

  6. 6. Scegliere il materiale adatto all'ambiente

    Il filo d'acciaio duro (ad esempio SWRH 62A) e l'acciaio per utensili al carbonio sono destinati a usi generali e richiedono attenzione alla ruggine in ambienti umidi o bagnati. Nei luoghi in cui è prevista corrosione, si consiglia di considerare la versione in acciaio inossidabile. Anche il trattamento superficiale e la presenza di grasso influiscono sull'attrito e sulla resistenza alla corrosione.

Questa guida è stata redatta dall'AI sulla base dei documenti e delle specifiche dei prodotti elencati. Verifica la documentazione di ciascun produttore prima dell'adozione.