Cuscinetti - 30/09/2024
I nuovi cuscinetti a rulli conici ad alta capacità di carico di NSK selezionati per turbine eoliche
Un primario costruttore europeo di turbine eoliche utilizzerà i cuscinetti a rulli conici ad alta capacità di carico di NSK nei riduttori delle sue turbine eoliche offshore da 15 MW. La produzione in serie e la consegna dei cuscinetti ad alte prestazioni appena sviluppati comincerà a breve.
La scelta dei cuscinetti a rulli di nuova generazione di NSK è stata dettata da diversi fattori. Il primo e più importante è che i cuscinetti offrono un incremento della capacità di carico del 25% circa rispetto alla versione tradizionale, grazie alla conformazione ottimizzata della corona di rulli (una forma leggermente arcuata che evita la concentrazione delle sollecitazioni alle estremità dei rulli). I nuovi cuscinetti offrono anche una maggiore durata e un peso inferiore, risultando così ideali per ridurre i costi di costruzione e manutenzione delle grandi turbine eoliche.
Il cuscinetto di NSK arriva al momento opportuno: nel 2023 l’UE ha approvato l’installazione di impianti offshore per una capacità totale di 111 GW entro il 2030, con la sottoscrizione dell’European Wind Charter da parte di 26 Stati membri.
Adottando il cuscinetto a rulli conici per carichi elevati, i costruttori di questo settore possono risolvere le problematiche ingegneristiche specifiche delle turbine eoliche. Ad esempio, la forma ottimizzata della corona di rulli del cuscinetto aumenta la resistenza alle condizioni di esercizio gravose tipiche dei riduttori per turbine eoliche. NSK ha sfruttato la propria competenza nella simulazione digitale per ricavare la forma ottimale e distribuire la pressione sulle superfici di contatto fra i rulli e gli anelli interno ed esterno. Questo intervento evita una pressione eccessiva sulle estremità dei rulli, anche in condizioni di carico elevato, favorendo un incremento della capacità di carico del 25% e una durata più che doppia rispetto al prodotto tradizionale.
Con il cuscinetto tradizionale, infatti, è inevitabile avere una pressione eccessiva alle estremità dei rulli, che costringe a scegliere cuscinetti più grandi per reggere i carichi elevati. Al contrario, nel nuovo cuscinetto la pressione è distribuita in maniera uniforme, potendo così evitare il sovradimensionamento e beneficiando di una riduzione del peso di oltre il 30% a parità di condizioni di utilizzo.
Come ultima annotazione, la competenza di NSK in materia di ingegneria di produzione ha consentito di sviluppare una nuova tecnica di lavorazione ad alta produttività per creare l’intricata forma della corona del nuovo cuscinetto.
Immagini:
1) Il riduttore di una turbina eolica e il nuovo cuscinetto a rulli conici per carichi elevati di NSK
2) La forma ottimizzata della corona di rulli di NSK
3) I nuovi cuscinetti di NSK offrono una pressione uniforme alle estremità dei rulli
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