I cilindri idraulici sono progettati per generare forza longitudinale e gestire il carico longitudinale. Ma molti di questi cilindri sono anche gravemente colpiti dal carico trasversale. La regola ingegneristica dice che circa il 10-15% della forza idraulica viene sempre applicata come carico trasversale, anche nella situazione più ideale.

L’impatto meccanico di questo carico può essere ridotto utilizzando una varietà di tecniche, ma il carico radiale esiste ancora e si verifica, causando un’usura eccessiva dei componenti di guida interna (fasce guida) presenti nelle boccole stelo e sulle teste dei pistoni dei cilindri.

Anelli di usura in applicazioni idrauliche

L’uso di componenti di guida interni o “anelli di usura” può ridurre drasticamente l’impatto del carico radiale, specialmente nelle applicazioni orizzontali ed a corsa lunga. Questi anelli possono garantire che i componenti scorrevoli dei cilindri siano adeguatamente supportati contro i carichi radiali e si muovano correttamente guidati in direzione longitudinale. Un sistema di fasce guida progettato correttamente in combinazione con il materiale dell’anello di usura non metallico appropriato può prolungare la durata delle guarnizioni, migliorando sia l’affidabilità che la durata dei cilindri senza perdite.

Le funzioni delle fasce guida nei cilindri idraulici includono:

  • Agire come guida lineare (longitudinale) per i componenti metallici mobili nei cilindri
  • Fornire supporto radiale dei componenti metallici
  • Proteggere le guarnizioni da eccessivi carichi e forze meccaniche radiali e deformazione
  • Proteggere le guarnizioni da usura non uniforme
  • Posizionare i componenti metallici in movimento in una posizione concentrica, mantenendo le tolleranze ed i gap radiali
  • Proteggere le tenute dalla quantità di moto radiale causata dal carico

Scegliere la fascia guida corretta

Tradizionalmente, i componenti di guida metallici ferrosi e non ferrosi venivano usati come boccole per steli e pistoni. Il tipico materiale era la ghisa grigia (vari gradi), mentre il non ferroso era in bronzo (vari gradi). Tuttavia, questi tipi di guida sono stati giudicati problematici e costosi a lungo termine, nonostante ancora oggi molti costruttori ne facciano ancora uso.

Anelli di usura non metallici ad alte prestazioni come Chesterton 16K e 17K sono la scelta migliore per proteggere i componenti delle guarnizioni da eccessiva forza radiale, danni meccanici e carico trasversale nei cilindri.

Articolo originale in inglese a cura di Istvan Hajzer, A.W. Chesterton EPS Product Line Manager.