Banchi di prova di tensione per ingranaggi, frizioni e ruote dentate

Da soluzione Rotodiff di Viscotherm, come cuore dei banchi di prova della coppia, assicura che possano essere utilizzati con una frazione della potenza della turbina. Inoltre, questo permette di testare i cambi con vari rapporti nelle condizioni operative prescritte. Inoltre, con il Rotodiff, i banchi di prova della coppia possono funzionare in un circuito meccanicamente chiuso, il che riduce significativamente il consumo di energia.

Nel caso di banchi di prova della coppia in disposizione back-to-back e ad anello chiuso meccanico, gli alberi di entrata e di uscita del provino sono accoppiati specularmente ad un riduttore identico. Entrambi sono poi accelerati fino alla velocità nominale e mantenuti a questo livello in folle. Una coppia viene poi applicata al circuito di azionamento, causando il bloccaggio degli ingranaggi l'uno contro l'altro. La deformazione elastica del provino e dell'impianto di prova determina un angolo di controventatura tra la struttura caricata e quella non caricata. Il test viene effettuato con solo una frazione della potenza nominale dei riduttori, dato che, una volta raggiunta la velocità nominale, è necessario fornire solo il minimo e la perdita di potenza. In questo modo, un produttore di elicotteri risparmia così tanta energia elettrica durante i test annuali del cambio nella fabbrica che può rifornire una città media di 30.000 abitanti.

Adattamento flessibile a tutti i casi di carico e tipi di riduttori

Al fine di consentire prove con diversi riduttori per elicotteri, i rotodiff si sono dimostrati in tali banchi di prova per l'introduzione della coppia. In combinazione con un dispositivo per adattare la geometria del banco di prova ai rispettivi alberi di entrata e di uscita dei diversi tipi di cambio, viene creato un ambiente di prova universale compensando la velocità differenziale. A questo scopo, il flusso di volume d'olio è controllato da un'unità idraulica e quindi adattato ai rispettivi rapporti di sovra o di riduzione. L'alloggiamento e il rotore del motore idraulico ruotano, la velocità differenziale tra i due è sempre proporzionale alla portata (Fig. 4). Poiché il banco di prova e il provino sono sostenuti l'uno contro l'altro, la coppia è proporzionale alla pressione ed è regolata idraulicamente. Questa soluzione idraulica permette di eliminare completamente le vibrazioni. A seconda delle dimensioni, l'alloggiamento può raggiungere velocità fino a 6500 min-1, mentre la velocità differenziale del rotore può essere compresa tra ±0,5 e ±200 min-1 - con una coppia fino a 100 000 Nm.

Con il Rotodiff è anche possibile adattare il senso di rotazione della scatola e del rotore al riduttore in prova. Il riduttore è protetto contro il sovraccarico da una valvola di scarico della pressione. La combinazione delle varie variabili si traduce in un banco prova di coppia flessibile che permette di testare diverse varianti di cambio ad alte coppie e diverse frequenze con un consumo minimo di energia. In collaborazione con Viscotherm, Airbus Helicopters, per esempio, ha sviluppato la sua tecnologia dei banchi di prova fino all'ultima generazione di banchi di prova "multiuso".

Motore o pompa, rotore in testa o in coda

Per illustrare il funzionamento del Rotodiff, è diviso in otto quadranti operativi che possono essere visualizzati individualmente e mostrati con i loro rispettivi circuiti idraulici. Nei quadranti I, III, VI e VIII, il Rotodiff funziona come un motore idraulico: la potenza idraulica alimentata da una pompa ad alta pressione viene convertita in coppia e movimento rotatorio. Nei quadranti II, IV, V e VII, invece, il Rotodiff funziona come una pompa: il lavoro meccanico fornito al rotore o all'alloggiamento tramite un albero viene convertito in potenza idraulica.

In questo caso, il rotore gira più lentamente del corpo, cioè in ritardo, mentre nei quadranti I, IV, VI e VII il rotore gira più velocemente del corpo, cioè in testa. Nei quadranti IV e VII, la coppia motrice deve essere applicata al rotore, mentre nel II e V è possibile selezionare il rotore o l'alloggiamento. Grazie a queste opzioni di commutazione, i banchi di prova back-to-back possono essere adattati, da un lato, alle più svariate condizioni cinematiche dei provini e, dall'altro, i parametri di carico desiderati possono essere ottenuti comodamente con un controllo idraulico. Con le versatili possibilità di regolazione dei cinematismi, la loro robustezza e un alto grado di efficienza, i Rotodiff stanno dimostrando il loro valore nei banchi di prova di contenimento in tutto il mondo. Inoltre, i costi di infrastruttura possono essere risparmiati grazie al design compatto e semplice delle unità. Un altro vantaggio è il bilancio energetico, che è inferiore a quello dei banchi di prova elettromeccanici equivalenti.