Abstract
L'aumento della capacità di carico dei giunti scanalati nelle connessioni albero-ingranaggio, come ad esempio nei motori aeronautici UHBR, si ripercuote in modo positivo sulla progettazione dei componenti del gruppo propulsore, permettendone un aumento dell'efficienza. Un approccio per aumentare la capacità di carico dei giunti scanalati consiste nell'applicare trattamenti superficiali ottimizzati, quali rivestimenti e strutturazione laser, che possono ridurre il rischio di usura e cedimenti per fatica. I test Pin-on-Disc mostrano risultati promettenti in termini di comportamento ad usura dei rivestimenti multistrato TiN + MoS2:Ti e TiN + DLC + MoS:Ti:C ottenuti mediante deposizione fisica da vapore (PVD) in combinazione strutturazione topologica mediante laser. Per valutare il potenziale di questi trattamenti superficiali per un aumento delle performance dei giunti scanalati, è necessario eseguire prove in condizioni di lavoro reali su vasta scala e su giunti scanalati veri. Poiché l'applicazione presa ad esempio è una turbina a gas UHBR-aero-engine, i test sui veri componenti non sono possibili per chiari motivi economici. Pertanto, è necessario realizzare un sistema che riproduca la connessione di tali giunti scanalati (in prova) con semplici test al banco così da studiare il comportamento ad usura e fatica dei componenti trattati. L'articolo presentato affronta questo argomento presentando l'approccio progettuale seguito per la definizione della geometria degli scanalati basato su un modello di simulazione e la progettazione del banco prova. La combinazione si modelli di simulazione e test consente di arrivare ad un banco che abbia tutte le caratteristiche richieste in modo da condurre le prove nel modo più semplice ed efficace possibile. La pressione di contatto necessaria e la cinematica del caso reale sono state riprodotte anche sul banco prova mediante la realizzazione di profili scanalati specifici e l’applicazione di condizioni di test che riproducessero le reali condizioni di esercizio (i.e. la coppia di prova, la velocità di rotazione e il disallineamento).