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- ELETTRONICA OGGI 469 - APRILE 2018
zia qualche svantaggio. In primo luo-
go, lo spazio esistente tra l’interno del
manicotto e l’albero deve essere il più
ridotto possibile al fine di minimizzare
l’oscillazione del rotore. Più stretto è il
manicotto, maggiore sarà l’attrito da
vincere per avviare e far girare il roto-
re. Ne consegue che i cuscinetti raden-
ti possono essere più lenti da avviare
e richiedere una maggiore quantità di
energia per funzionare.
Nel caso dei cuscinetti radenti, un ul-
teriore problema legato all’attrito è
ascrivibile proprio all’anello di lubrifi-
cazione e alle rondelle in Mylar alle due estremità del
foro del cuscinetto. Questi elementi trattengono il lu-
brificante necessario per garantire una rotazione flui-
da e silenziosa dell’albero, ma la loro stessa presenza
contribuisce ad aumentare l’attrito. Essi inoltre intrap-
polano parte del gas generato dall’attrito rotazionale.
Quando questo gas non può fuoriuscire, si solidifica in
particelle di nitruro che ostruiscono il cuscinetto, osta-
colando la rotazione dell’albero e contribuendo quindi
a diminuirne la durata.
L’altro svantaggio dei cuscinetti radenti è una conse-
guenza del fatto che il manicotto da solo deve mante-
nere il rotore in posizione. In altre parole, l’intero peso
del rotore grava all’interno del manicotto del cuscinet-
to. Nel momento in cui il rotore gira, a causa della gra-
vità, l’albero usurerà gradualmente l’interno del ma-
nicotto. Nel caso la ventola operi sempre nella stessa
posizione, il manicotto tenderà ad assumere una forma
ovale, contribuendo in tal modo ad aumentare il rumo-
re e l’oscillazione del rotore. Nel caso invece la ventola
operi secondo più angolazioni, l’interno del cuscinet-
to si usurerà in direzione diverse, dando così origine
a una forma irregolare che contribuirà a peggiorare
ulteriormente i problemi legati al rumore e all’oscilla-
zione. Sul lungo periodo tutti questi fenomeni di usura
si rifletteranno negativamente sulla durata del cusci-
netto e, potenzialmente, anche su quella della ventola.
Benché economico e robusto, il cuscinetto radente
evidenzia alcuni svantaggi intrinseci che spingono i
progettisti ad andare alla ricerca di soluzioni alterna-
tive. La più comune di queste è rappresentata dai cu-
scinetti a sfera.
Cuscinetti a sfera: maggior durata ma costo
più elevato
I cuscinetti a sfera sono formati da un anello di sfere di
acciaio intorno all’albero del rotore. Quando sono uti-
lizzati nei motori delle ventole, solitamente è prevista
una coppia di cuscinetti separati da un anello formato
da molle (Fig. 2). Nel caso delle ventole, un approccio
di questo tipo presenta un certo numero di vantaggi ri-
spetto a quello che prevede l’uso di cuscinetti radenti.
In primo luogo, i cuscinetti a sfera permettono di ri-
durre l’attrito che è necessario vincere durante l’av-
viamento e il funzionamento della ventola. In secondo
luogo, le molle interposte tra i due cuscinetti a sfera
aiutano a compensare ogni oscillazione provocata dal
peso del rotore. La riduzione dell’usura del cuscinetto
si traduce nel fatto che l’utilizzo dei cuscinetti a sfera
comporta un aumento dell’MTBF (Mean Time Between
Failure) rispetto a quello conseguibile con i cuscinetti
radenti. Nonostante questi vantaggi, anche nel caso
dei cuscinetti a sfera esistono alcune controindica-
zioni. Il fatto che essi possano essere utilizzati con
qualsiasi angolazione li rende particolarmente adatti
per l’uso con dispositivi portatili rispetto ai cuscinet-
ti radenti. I cuscinetti a sfera, per contro, sono meno
robusti e devono essere trattati con maggior cura. I
cuscinetti a sfera, benché meno rumorosi rispetto ai
cuscinetti radenti, sono più costosi a causa della loro
maggior complessità e del più elevato numero di com-
ponenti richiesto.
omniCOOL: una valida alternativa
Come accennato in precedenza, sia i cuscinetti radenti
sia quelli a sfera evidenziano alcuni difetti che costrin-
gono i progettisti a ricercare qualche compromesso.
Questo è il motivo per il quale CUI ha sviluppato un
nuovo tipo di ventola che colma il divario tra i progetti
basati su cuscinetti a sfera e quelli che utilizzano cu-
scinetti radenti e permette di eliminare molti dei com-
promessi finora segnalati. Noto come “sistema omni-
COOL”, questo nuovo progetto di ventola utilizza una
struttura magnetica per bilanciare il rotore, unitamente
Fig. 2 – Sezione trasversale di un cuscinetto a sfera
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