GIOCO ASSIALE Albero Motore

[Ing.GRIPPAUDO]

Buongiorno a tutti e bentornati nell'anno nuovo!
Vorrei approfondire la questione del gioco assiale dell'albero motore nei micromotori per aerei, con elica trattiva quindi.
Tutti sappiamo che questo piccolo movimento assiale è indispensabile per permettere al carter di dilatarsi maggiormente, in quanto di alluminio, di quanto faccia invece l'albero di acciaio, quando il motore entra in temperatura di esercizio, evitando quindi di "impaccare" i cuscinetti e distruggerli in pochi secondi.

La mia domanda è: chi deve fare da reggispinta?

Sgombero subito il campo dai casi più banali:
1) Albero su bronzina(e) - L'albero è tirato dall'elica e lo "zoccolo" che di solito viene ricavato alla base del volano si appoggia sul fianco interno della bronzina che funge quindi da reggispinta.
2) Albero su cuscinetto posteriore e bronzina anteriore - Come sopra ma a fare da reggispinta è il cuscinetto posteriore.

La configurazione classica dei due cuscinetti di banco è invece molto più interessante. Mentre nei due casi precedenti l'albero scorre assialmente in modo libero avanti e indietro avendo come fine corsa naturali il volano e il trascinatore dell'elica, in questo caso l'albero viene serrato contro l'anello interno del cuscinetto anteriore, divenendone corpo unico.

L'idea che mi sono fatto, smontando decine di motori diversi, è che a fare da reggispinta (o meglio da "reggitrazione", visto che l'elica è traente) debba essere comunque il cuscinetto posteriore e che il gioco assiale dell'albero sia da ricercare tutto nel gioco assiale che deve avere l'anello interno del cuscinetto anteriore rispetto al suo anello esterno. Cioè il cuscinetto anteriore deve avere per sua natura del gioco assiale che permetta all'albero fin da freddo di "uscire" appoggiandosi al cuscinetto posteriore poi, quando il carter si "allunga" per effetto termico, l'anello esterno del cuscinetto anteriore, solidale con il carter, avanzerà rispetto al suo anello interno, solidale invece con l'albero.

Se facessi l'errore di sostituire il cuscinetto anteriore con uno qualunque senza gioco assiale, la dilatazione termica sarebbe comunque garantita dalla differenza di dimensioni tra albero e carter definita dalla casa costruttrice, ma a fare da reggispinta in questo caso sarebbe il cuscinetto anteriore; l'albero, quindi, mentre il carter si dilata, seguirebbe il cuscinetto anteriore e scorrerebbe in avanti dentro il cuscinetto posteriore, probabilmente senza mai arrivare a fondo corsa e quindi senza scaricare la trazione su di esso.

Questa è la mia idea, ma siccome mi sono capitati molti casi diversi, come ad esempio accoppiamenti albero-cuscinetto posteriore durissimi, oppure cuscinetti anteriori senza gioco assiale o laschi nella loro sede nel carter, chiedo cortesemente alla vostra esperienza qualche parere in merito, visto che la questione, seppur probabilmente noiosa, non mi sembra di poco conto, motoristicamente parlando.
Saluti!

Ing.

[lorenzo53]

Ma questo spostamento assiale interessa anche il foro di ingresso del carburatore? quindi sarà più o meno raccordato secondo la temperatura?
Chi elabora questi motorelli come ne tiene conto?
E poi, questo gioco assiale quanto è dovuto a tolleranze ( ) costruttive?
E la biella ha la possibilità di adattarsi o c'è il rischio che sfreghi contro il volano? o peggio non lavori in asse col pistone.

[magu]

Con cordo con quello che scrivi, è per questo che quando si sostituiscono i cuscinetti si deve fare attenzione al materiale che si monta, i cuscinetti "da ferramenta" lasciamoli dove sono e vogliamo fare l'acquisto cerchiamo del materiale in "C3" o più .
Solitamente da reggispinta funge quello anteriore, per tenerlo fermo in sede si crea una sede ad interferenza di meno 8 - 10 /1000, e l'albero è bene che scorra nel cuscinetto di banco.
X Lorenzo
Solitamente la tolleranza tra "pacco" albero e "pacco" cuscinetti è di +1/10
Gli spostamenti assiali dell'albero NON alterano in nessun modo la finestra di fasatura con il carburatore, lo spostamento sul bottone di manovella è ben maggiore quello che crea la biella sul bottone che l'albero sulla biella.
Il piede di biella (parte della biella lato pistone) è calzato nello spinotto con un gioco assiale 10 volte quello che potrebbe avere l'albero

[Ing.GRIPPAUDO]

Originalmente inviato da magu

Solitamente da reggispinta funge quello anteriore, per tenerlo fermo in sede si crea una sede ad interferenza di meno 8 - 10 /1000, e l'albero è bene che scorra nel cuscinetto di banco.

Ecco che entriamo nel vivo!

Grazie Magu, intanto mi correggi sul fatto che deve essere il cuscinetto anteriore a fare da reggispinta. A me sembrava più logico pensare a quello posteriore per via del fatto che, anche in presenza di un eventuale montaggio lasco nel carter, comunque quello posteriore andrebbe in battuta sul fondo della sua sede.
In effetti quando si smontano i cuscinetti vecchi, oppure quando si devono montare quelli nuovi, dobbiamo di solito scaldare molto di più la sede anteriore di quella posteriore, avvalorando il fatto che il cuscinetto anteriore è calzato più stretto nel carter, dovendo contrastare la trazione dell'albero che vorrebbe farlo "uscire".

Osservando alcuni motori nuovi, si nota che l'albero non si muove assialmente per nulla o quasi, ovvero il gioco assiale del cuscinetto anteriore tende a zero. Difatti quando si tolgono camicia e pistone si nota, attraverso il cilindro vuoto, che tra volano e cuscinetto posteriore si può introdurre tranquillamente una striscetta di cartoncino! Sono quei decimi che servono per la dilatazione del carter (e qualcosina in più per sicurezza dico io). Quindi, come dice Magu, l'albero "punta" sul cuscinetto anteriore ma scorre nel cuscinetto posteriore man mano che il carter si dilata.

Domanda: l'ampio gioco assiale dell'albero che rilevo su tutti i miei vecchi SuperTigre (serie V) è dovuto solo a usura del cuscinetto anteriore, o è proprio la tolleranza tipica di quei cuscinetti? (Di solito SKF Italy o France)

Altra domanda: ho un vecchio OS FS 61, quello pre-Surpass per intenderci. Il cuscinetto posteriore è forzato da bestia sull'albero. Non è ruggine o ricino rappreso: il cuscinetto l'ho sfilato fermando l'anello interno e battendo sulla punta dell'albero previa tavoletta di faggio nel frammezzo. Albero e cuscinetto puliti! E' proprio maledettamente forzato sull'albero. Guarda caso il cuscinetto anteriore è lasco nella sua sede nel carter! Mi rifiuto di pensare che il gioco venga ottenuto dalla continua fuoriuscita e rientro del cuscinetto anteriore nella sua sede in base alla temperatura...c'è sicuramente qualcosa che non va.
Sono sicuro che se bloccassi a questo punto il cuscitetto anteriore nella sua sede con Loctite, sputtanerei entrambi i cuscinetti appena il motore entra in temperatura. Cosa mi consigliate?

[magu]

Indubbiamente la qualità dei cuscinetti è importante (da evitare quelli con le "sfere a mandorla") ma lo è soprattutto la tolleranza di costruzione C , lettera che è seguita da una cifra (solitamente 3) che si può leggere all'esterno della pista del cuscinetto, se tra sfere e pista non ci fosse spazio verrebbe melo la lubrificazione poichè la sfera anzichè scivolare sull'olio lo "rotolerebbe" fuori dalla sede.
E' impensabile che in un albero motore durante il funzinamento non ci siano flessioni e se queste vengono "guidate/frenate" da cuscintti a tolleranza insufficiente si hanno surriscaldamento e perdita di potenza .
Nella scelta dei cuscinetti è da tenere in considerazione anche il "tiro di montaggio" ovvero quanto si andrà a stringere dopo il montaggio a causa della stretta che gli conferisce il minor diametro dell'alloggiamento dove andrà calzato.
Il fatto di calzare stretto l'albero nel cuscinetto di banco è una scelta costruttiva che senzaltro dà maggior "rigidità" all'imbiellaggio, ma come sospetti andrà a deteriorare il carter.
Se intendi fissare il cuscinetto anteriore con del bloccante coassiale, credo sia poi indispensabile ridurre di qualche micron il diametro della sede cuscinetto di banco sull'albero usando carta abrasiva e tornio o trapano.

[fermat55]

Credo che lo sforzo assiale dovuto alla trazione dell'elica, sia trascurabile ed irrisorio rispetto alle altre sollecitazioni a cui sono sottoposti i cuscinetti dei nostri motori.
Di solito sui cataloghi i valori di sforzi assiali e radiali massimi consentiti per tali cuscinetti son di gran lunga superiori ai pochi Kg di trazione dell'elica

[Ing.GRIPPAUDO]

Originalmente inviato da magu

Indubbiamente la qualità dei cuscinetti è importante (da evitare quelli con le "sfere a mandorla") ma lo è soprattutto la tolleranza di costruzione C , lettera che è seguita da una cifra (solitamente 3) che si può leggere all'esterno della pista del cuscinetto, se tra sfere e pista non ci fosse spazio verrebbe melo la lubrificazione poichè la sfera anzichè scivolare sull'olio lo "rotolerebbe" fuori dalla sede.
E' impensabile che in un albero motore durante il funzinamento non ci siano flessioni e se queste vengono "guidate/frenate" da cuscintti a tolleranza insufficiente si hanno surriscaldamento e perdita di potenza .
Nella scelta dei cuscinetti è da tenere in considerazione anche il "tiro di montaggio" ovvero quanto si andrà a stringere dopo il montaggio a causa della stretta che gli conferisce il minor diametro dell'alloggiamento dove andrà calzato.
Il fatto di calzare stretto l'albero nel cuscinetto di banco è una scelta costruttiva che senzaltro dà maggior "rigidità" all'imbiellaggio, ma come sospetti andrà a deteriorare il carter.
Se intendi fissare il cuscinetto anteriore con del bloccante coassiale, credo sia poi indispensabile ridurre di qualche micron il diametro della sede cuscinetto di banco sull'albero usando carta abrasiva e tornio o trapano.

Come sempre mi sei di grande aiuto!
Proprio così volevo fare: bloccare il cuscinetto anteriore allargando prima quello posteriore ma non osavo fare la mossa prima di capire bene il problema nel suo complesso. Intanto non ero sicuro che a fare da reggispinta dovesse essere il cuscinetto anteriore e poi, onestamente, lima, carta abrasiva e trapano, fino ad ora li ho usati quasi esclusivamente per correggere le imperfezioni del processo di produzione, tipo sbavature delle fusioni o i danni altrui come i dannati segnacci delle pinze sui trascinatori elica ad innesto conico sui motori comprati usati!
Ora quindi, approfittando della tua disponibilità, ti chiedo qualche dritta.
Una sola volta ho bloccato un cuscinetto anteriore che era lasco in sede ed ho usato un paio di gocce di frenafiletti di tipo forte. Ho fatto bene o esistono prodotti specifici per questo impiego?
Per allargare leggermente l'anello interno del cuscinetto di banco pensavo di usare un rettangolo di abrasiva finissima arrotolato molti giri su se stesso a formare un tubetto che assume per sua naturale espansione il diametro dell'anello su cui deve lavorare.
Ho usato questo sistema in diverse altre circostanze: può essere corretto? Mi fermerei quando l'albero calza appena leggermente forzato, come avviene nella quasi totalità dei motori.

Grazie ancora per l'aiuto!

Ing.

[Ing.GRIPPAUDO]

Originalmente inviato da fermat55

Credo che lo sforzo assiale dovuto alla trazione dell'elica, sia trascurabile ed irrisorio rispetto alle altre sollecitazioni a cui sono sottoposti i cuscinetti dei nostri motori.
Di solito sui cataloghi i valori di sforzi assiali e radiali massimi consentiti per tali cuscinetti son di gran lunga superiori ai pochi Kg di trazione dell'elica

Benissimo! Così ora sono anche più tranquillo nell'assegnare il compito di reggispinta al cuscinetto anteriore, nonostante sia più piccolo.
Grazie per l'imput!

Ing.

[magu]

Per il fissaggio dei cuscinetti esiste l'apposito "fissacuscinetti" , un prodotto anerobico più fluido del frenafiletti con effetto più tenace e più rapido per l'uso, Per sonatlmente lo applico umettendo poi ripulendo (per evitare che il cuscinetto mi traspotri in avanti il prodotto) la sede , applico una minima quantità di prodotto sulla pista esterna del cuscinetto che calzerò in sede guidato dall'albero già infilato in posizione, un tubetto mi servirà per spingere in sede i cuscinetto.

I cataloghi solitamente danno informazioni sul carico radiale nei cuscinetti volventi, ed il carico assiale nei conici o nei reggispinta, noi stiamo usando dei normali volventi con spinta assiale, qui le sfere hanno un appoggio laterale minimo, per questa applicazione sarebbero più idonei i "volvente/reggispinta" costruiti con appoggi laterali appositi.

[Ing.GRIPPAUDO]

Originalmente inviato da magu

(...) lo applico umettendo poi ripulendo (per evitare che il cuscinetto mi traspotri in avanti il prodotto) la sede (...)

Heh-heh, grandioso...in questo modo diventa un PRIMER per la sede!

Ci siamo...ho capito che il notevole gioco assiale del cuscinetto anteriore dei miei vecchi ST è dovuto principalmente all'usura dell'appoggio laterale delle sfere, pur senza l'insorgenza di giochi radiali (motivo per cui non li ho sostituiti).

E penso quindi di non sostituirli comunque, finchè non intervenga gioco radiale, visto che il peggio che possa succedere e che l'albero finisca per "appoggiarsi " anche al cuscinetto posteriore.

Ben diverso sarebbe se usassi eliche propulsive: alla lunga il bottone di manovella finirebbe per strisciare sul tappo posteriore, come può succedere usando in modo scriteriato lo starter su un motore a bronzine, magari a trascinatore "secco".

...forse comincio a capire il senso della frase raschiare il fondo!!

Grazie ancora per le dritte!

Ing.