È un componente importante di una giostra, richiede una manutenzione continua e la sostituzione periodica. Scopriamo come misurare il gioco e quando una ralla deve essere sostituita.
 

 
QUANDO SOSTITUIRE IL CUSCINETTO DI BASE (RALLA)
by Enrico Fabbri

Quasi tutte le attrazioni utilizzano un cuscinetto di base (detto anche comunemente “RALLA”) per consentire la rotazione di componenti come per esempio colonna-braccio. Scopriamo nel dettaglio come è costruita, le manutenzioni necessarie e quando è necessaria la sostituzione.

Esistono in commercio sia le ralle senza denti, utilizzate, per esempio, per collegare un braccio con una vettura passeggeri, sia ralle con denti, utilizzate per esempio, per trasmettere il movimento grazie all’azione dei pignoni. In entrambi i casi le ralle hanno sfere o rulli all’interno per consentire la rotazione delle due parti.

Sono costruite con acciaio ad alta resistenza lavorate con macchine utensili in base alla precisione richiesta. Diversamente da quello che si pensa sono proprio le sfere (o rulli) interne a consumarsi nel tempo.

Le caratteristiche di resistenza dell’acciaio all’usura e la precisione delle lavorazioni dipendono dal progetto del costruttore della ralla e quindi possono esserci differenze significative tra i diversi costruttori disponibili nel mercato. Il costruttore dell’attrazione seleziona il costruttore della ralla che garantisce il livello di qualità minima in base al progetto della giostra.

All’interno della ralla ci sono delle sfere in acciaio necessarie per consentire la rotazione delle due parti. Anche quando le sfere sono regolarmente lubrificate sono comunque soggette ad usura nel tempo e quindi, dopo un certo numero di ore di lavoro, la ralla deve essere sostituita.

Sulla parte esterna della ralla ci sono dei denti che consentono di trasmettere il movimento delle due parti grazie alla rotazione del pignone. La durata di vita dei denti della ralla (come anche dei denti del pignone) dipende dalle forze che viene trasmessa moltiplicata per il numero di ore di lavoro accumulati. Anche quando i denti della ralla sono regolarmente lubrificati sono comunque soggetti ad usura nel tempo e quindi, dopo un certo numero di ore di lavoro, la ralla deve essere sostituita.

Durante la fase di progetto di una giostra viene determinato il tipo di ralla da utilizzare, individuando anche la durata di vita teorica espressa in ore di lavoro oltre il quale la ralla deve essere sostituita. In alcuni casi l’usura reale potrebbe essere maggiore o minore di quando teoricamente programmato, per causa delle forze reali agenti sulla giostra e della frequenza della lubrificazione effettuata. Vi raccomandiamo di verificare queste informazioni sul manuale di uso e manutenzione della giostra oppure contattando il costruttore della giostra.

Molti operatori tendono a sottovalutare l’azione dell’usura di una ralla, specialmente per quanto riguarda l’usura delle sfere interne che non sono direttamente visibili.

L’usura delle sfere interne è progressiva nel tempo in base al numero di ore di lavoro. Nel corso del tempo il gioco tra le sfere e la loro sede aumenta e la ralla inizia a mostrare un gioco anche in assenza di rumori particolari. Quando il gioco supera il limite designato le azioni di usura accelerano e le forze del movimento della giostra possono causare il distacco del componente con alte possibilità di causare un incidente importante.

Vi ricordiamo che lo stato di usura dei denti della ralla non rappresenta un’indicazione del livello di usura delle sfere interne, perché dovuti a due fattori scollegati tra loro.

A secondo del tipo di utilizzo della ralla sulla vostra giostra, potrebbe essere necessario sostituirla periodicamente, per esempio ogni 10/15 anni. Si raccomanda quindi di programmare queste attività e di conservare nel Logbook tutta la documentazione relativa all’acquisto ed al montaggio.

Cerchiamo ora di capire quando una ralla è eccessivamente consumata e quindi quando deve essere sostituita. Innanzitutto si devono valutare le informazioni contenute nel manuale di uso e manutenzione del costruttore della giostra. Se queste informazioni sono imprecise o non sono disponibili è possibile eseguire una misurazione sperimentale dell’usura dei denti e dell’usura delle sfere situate dentro alla ralla. Si tratta di un’operazione complessa che deve essere eseguita per persone competenti. 

Per determinare l’usura dei denti della ralla è necessario utilizzare uno spessimetro e verificare che lo spazio tra i denti del pignone ed i denti della ralla non superi un valore prestabilito dalle norme tecniche. Ipotizzando che i denti della vostra ralla abbiano un modulo (spessore) di 15mm, la distanza massima suggerita misurabile non dovrebbe essere superiore a 0,5/1,0 mm.

Per determinare l’usura delle sfere interne della ralla è necessario usare uno strumento di precisione, muovere un anello della ralla e leggere il gioco esistente tra i due anelli della ralla. Le ralle generalmente utilizzate sulle giostre sono di grande dimensione con due giri di sfere interne. Il gioco massimo ammissibile viene stabilito dal costruttore della ralla e dipende dal diametro delle sfere interne. Ipotizzando un diametro delle sfere di 20mm il gioco massimo è di circa 2mm, che si riduce a circa 1mm per le ralle che hanno rulli interni al posto delle sfere. Alleghiamo in questo articolo le raccomandazioni di un costruttore di importanza internazionale spesso utilizzato dai costruttori di attrazioni.

Vediamo che cosa fare quando si deve sostituire una ralla. Si tratta di un’attività complessa che deve essere eseguita presso il costruttore della giostra o con l’assistenza di persone competenti. Qui sotto riportiamo i punti essenziali a titolo esemplificativo.

La prima fase è quella relativa allo smontaggio di tutti i componenti collegati alla ralla, incluso eventuali collettori elettrici.

La nuova ralla deve avere almeno le medesime caratteristiche tecniche di quella originale. Durante le fasi di installazione si devono rispettare i giochi minimi tra i denti del pignone ed i denti della ralla. Questa procedura potrebbe essere più complessa quando sulla medesima ralla sono presenti due o più pignoni. La mancanza di gioco minimi tra i denti del pignone ed i denti della ralla può determinare uno sforzo eccessivo sui denti e quindi la rottura prematura dei denti.

La ralla deve essere fissata con nuove viti aventi luna classe di resistenza uguale a quelle originali. Le viti devono essere strette con una chiave speciale con il carico indicato dal costruttore della ralla.

Vi ricordiamo di sostituire i tubi utilizzati per la lubrificazione interna della ralla. Può capitare spesso che questi tubi si bloccano impedendo una corretta lubrificazione interna della ralla e quindi riducendo sensibilmente la durata di vita della ralla.

 

 

 

 

Scritto da Enrico Fabbri enrico@fabbrirides.com
Data originale: Febbraio 2020

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