cuscinétto

Lessico

sm. [sec. XVI; dim. di cuscino].

1) Piccolo cuscino; talora di esigue dimensioni per appuntarvi spilli; cuscinetto per timbri, imbevuto di speciale inchiostro su cui si premono i timbri prima di usarli; regionale, tramezzino. Nella moda, imbottitura inserita sotto gli abiti femminili (vedi cul-de-Paris).

2) Ciò che è posto fra altri due corpi, per evitarne il contatto. In particolare, nella tecnica, organo meccanico interposto tra un supporto fisso e un albero rotante allo scopo di ridurre l'attrito e l'usura degli organi accoppiati. Fig., Stato cuscinetto, nel linguaggio politico-diplomatico, Stato, di superficie generalmente limitata, creato allo scopo di evitare un diretto contatto territoriale tra Stati assai più grandi, fra i quali una costante tensione minacci di sfociare in un aperto contrasto politico e militare.

3) In botanica lo stesso che pulvino.

4) In zoologia, ispessimento della pelle sulla pianta dei piedi (cuscinetto plantare), sul palmo della mano (cuscinetto palmare) e alla estremità delle dita dei Mammiferi plantigradi e digitigradi.

5) In ottica, distorsione a cuscinetto, tipo di aberrazione ottica.

Tecnica: tipologia

I cuscinetti possono essere portanti e radiali, quando la direzione del carico è normale all'asse di rotazione, e di spinta o reggispinta o assiali, quando la direzione del carico coincide con l'asse di rotazione dell'albero. Dal punto di vista costruttivo si distinguono cuscinetti a strisciamento e cuscinetti a rotolamento .

Tecnica: cuscinetti a strisciamento

I cuscinetti a strisciamento portanti sostengono l'albero rotante che striscia sulla loro superficie interna con l'interposizione di un velo fluido lubrificante di grasso o di olio. Essi presentano un elevato coefficiente di attrito radente nonostante si costruisca la zona di contatto (bronzina) in materiale dolce o antifrizione; sono adatti per basse velocità. I cuscinetti radiali a strisciamento, di ridotte dimensioni, sono generalmente realizzati in bronzo sinterizzato; la massa metallica porosa viene impregnata a caldo, in autoclave, con olio lubrificante. Se correttamente dimensionati, i cuscinetti sinterizzati possono sopportare anche carichi radiali abbastanza forti ed elevate velocità di rotazione. Negli impianti chimici, e talvolta anche in quelli meccanici, in presenza di gas o liquidi aggressivi si usano cuscinetti a strisciamento, sia radiali che di spinta, realizzati in politetrafluoroetilene (teflon). Nei cuscinetti a strisciamento di spinta il contatto strisciante tra ralla fissa e albero rotante avviene nella zona circolare esterna mentre nella parte centrale viene addotto il lubrificante.

Tecnica: cuscinetti a rotolamento

Nei cuscinetti a rotolamento il sostentamento dell'organo rotante è realizzato mediante l'interposizione di elementi rotanti intermedi (generalmente sfere o rulli, da cui i nomi di cuscinetti a sfere e cuscinetti a rulli), che hanno il compito di sostituire all'attrito radente l'attrito volvente. I cuscinetti a rotolamento presentano notevoli vantaggi rispetto ai precedenti, per esempio minore lavoro perso per attrito con conseguente maggior velocità e minore temperatura di funzionamento a regime, usura ridotta, ingombro limitato, facilità di lubrificazione, montaggio e sostituzione. Tutti i cuscinetti a rotolamento portanti sono costituiti da un anello interno che viene montato e fissato all'albero e che reca sulla circonferenza esterna dei solchi (corsie) in cui rotolano le sfere o i rulli, solitamente disposti entro una gabbia distanziatrice in acciaio o bronzo; e da un anello esterno, recante anch'esso la sede di rotolamento, il quale racchiude gli organi volventi dall'esterno e che viene reso solidale alla parte fissa della macchina. Questi elementi possono essere amovibili o sfilabili per facilitare il montaggio o permettere assestamenti a montaggio avvenuto. I cuscinetti montati opportunamente possono durare a lungo ma si usurano comunque nel tempo in quanto i carichi, anche se uniformemente distribuiti sui corpi volventi, sollecitano in modo discontinuo le corsie di rotolamento. Con l'usura per fatica, legata alla sollecitazione ciclica su zone localizzate delle corsie, i cuscinetti diventano rumorosi e danno luogo a giochi eccessivi e a disassamenti che ne impongono la sostituzione. I corpi volventi possono essere sfere o rulli (cilindrici, ad ago, a botte, conici, ecc.); spesso si usano due corone affiancate per aumentare la capacità di carico o per annullare effetti di spinta assiale indesiderati. Per carichi radiali i cuscinetti più usati sono quelli a una corona di sfere che sopportano carichi diversi in relazione alla sezione degli anelli e delle sfere. Se le corsie sono molto incavate (gole profonde) i cuscinetti possono sopportare carichi assiali anche di notevole entità poiché è molto difficile che le sfere sfuggano dalla loro sede. Per carichi di valore elevato normali all'asse di rotazione si usano cuscinetti a rulli, i quali permettono anche piccoli scorrimenti assiali tra l'anello interno e quello esterno: questo è particolarmente importante nei montaggi sottoposti a diverse temperature. Quando sia necessario un ridotto ingombro radiale, si usano i cuscinetti ad aghi: questi sono cilindretti con diametro piccolissimo rispetto alla lunghezza e non sono distanziati da gabbie; non possono sopportare carichi assiali. I cuscinetti obliqui, nei quali la zona di contatto tra sfere e piste giace su un piano inclinato rispetto all'asse di rotazione, possono servire contemporaneamente due cuscinetti portanti e reggispinta. Per montaggi di alberi su supporti non perfettamente coassiali possono essere usati cuscinetti oscillanti a sfere o a rulli (o botte) che, autoallineandosi con il foro, neutralizzano l'eventuale errore di coassialità. In questi casi la corsia dell'anello esterno è sferica e molto ampia in modo da permettere sempre il contatto con le sfere o i rulli; le corone di sfere sono solitamente due. Qualora i cuscinetti debbano funzionare in ambienti polverosi, possono venir protetti da uno o entrambi i lati con lamierini, che permettono anche la lubrificazione continua in quanto possono realizzare una tenuta a labirinto; per casi speciali e in ambienti umidi si usano cuscinetti stagni che contengono una carica di grasso speciale sufficiente per tutta la vita del cuscinetto. I cuscinetti a rotolamento di spinta sono costituiti da un anello fissato alla macchina sul quale rotola una corona di sfere disposte in una gabbia distanziatrice; la corona sostiene un altro anello su cui è poggiato l'albero rotante da sostenere. In questo caso il cuscinetto è adatto a sopportare spinte in un solo senso; per carichi agenti nei due sensi vengono usati cuscinetti con due corone di sfere che rotolano sulle due facce di un anello intermedio. Per consentire l'autoallineamento anche dei cuscinetti di spinta, a volte le sedi di appoggio sono sferiche. Un cuscinetto di spinta di tipo totalmente diverso è il cuscinetto Michell, nel quale una delle superfici su cui avviene il moto relativo porta una serie di pattini piani indipendenti: ognuno di questi può oscillare intorno a un fulcro assumendo l'inclinazione più adatta a favorire la formazione di un velo fluido lubrificante durante la rotazione dell'albero. I cuscinetti radiali sono sempre montati su alberi rotanti in numero di due o più; solamente uno deve essere bloccato assialmente in modo rigido mentre gli altri devono poter scorrere per permettere spostamenti dovuti a dilatazioni termiche. È molto importante assicurare una buona lubrificazione dei cuscinetti, che altrimenti si usurerebbero rapidamente a causa degli attriti; la lubrificazione ha inoltre il compito di asportare il calore, di evitare l'ossidazione, di facilitare gli strisciamenti interni e di rendere più silenzioso il funzionamento.