La differenza tra boccola (cuscinetto liscio), cuscinetto a sfere e cuscinetto a rulli

In questo articolo del blog parliamo dei tipi di cuscinetti esistenti: cuscinetto a sfere, boccola (cuscinetto liscio) e cuscinetto a rulli. I bozzelli di coperta si stanno evolvendo. I cuscinetti sono in costante miglioramento, poiché i produttori cercano di minimizzare l’attrito in diversi casi di carico. Oltre al numero di pulegge, i bozzelli possono anche essere classificati in base ai loro cuscinetti.

Boccola (cuscinetto liscio)

Anche se il nome in sé suona piuttosto generico, si tratta di superfici lisce e solide che scorrono l’una sull’altra. La puleggia ruota attorno al mozzo centrale. 

Cuscinetto a sfere

Le piccole sfere hanno un contatto minimo tra le superfici, con conseguente basso attrito. Tuttavia, le sfere possono deformarsi sotto carichi più elevati, causando il grippaggio del bozzello.

Cuscinetto a rulli

I ‘rulli’ sono piccoli tubi  disposti  attorno al centro del cuscinetto. I rulli sono un ‘compromesso’ tra la boccola (cuscinetto liscio) e le sfere. I rulli si usurano  più rapidamente dei cuscinetti a sfere, ma possono sopportare carichi maggiori perché hanno una superficie di contatto superiore.

Applicazioni della boccola (cuscinetto liscio)

I primi (e originali!) bozzelli utilizzavano boccole (cuscinetti lisci), ma lentamente hanno ceduto il passo a cuscinetti più performanti. La boccola ha il minor numero di parti in movimento. Lunga durata e bassa manutenzione nelle applicazioni ad alto carico sono i principali vantaggi del cuscinetto liscio.

Le pulegge in metallo o plastica ruotano direttamente su perni o boccole metalliche. Il cuscinetto liscio è spesso composto da una superficie in plastica e da una camicia metallica. Un altro tipo comune di cuscinetto liscio utilizza una boccola in bronzo dolce e un albero in acciaio lucidato. Le loro capacità statiche e ad alto carico rendono le boccole adatte per vang, paterazzo, runner e bozzelli di rinvio delle drizze. Tuttavia, il contatto totale tra due superfici comporta più attrito, riducendo la loro velocità di scorrimento potenziale.

Applicazioni del cuscinetto a sfere

Il cuscinetto a sfere è nato per ridurre questo attrito e svolge il compito in modo estremamente efficace. Tuttavia, la piccola superficie di contatto delle sfere, che riduce così tanto l’attrito, è anche il suo punto debole principale: il carico puntuale sulle sfere può portare a schiacciamento, con carichi elevati, e al grippaggio del bozzello. Il cuscinetto a sfere è un bozzello ad alte prestazioni adatto a lavorare ad alte velocità, ma dimensioni e peso aumentano in modo significativo al crescere dei carichi. Quindi, la R+D sui cuscinetti per bozzelli non era finita a questo punto.

Applicazioni del cuscinetto a rulli

Il cuscinetto a rulli è stato il compromesso tra boccola (cuscinetto liscio) e cuscinetto a sfere. Il cuscinetto a rulli garantisce basso attrito anche con carichi di lavoro elevati. Le cime molto cariche scorrono più velocemente, in modo più fluido e si regolano più facilmente rispetto a un bozzello con cuscinetto liscio. Possono inoltre essere più piccoli e leggeri di un bozzello a sfere, a parità di carico di lavoro, grazie al maggiore contatto tra i rulli e il mozzo.

Presenti su barche a vela di 35’+, questi bozzelli sono ottimali per scotte randa, rinvii dei bracci, paterazzi, bracci di scotta (after guys) e cime di mura (tack line).

Per barche più grandi, i bozzelli utilizzano una combinazione di cuscinetti a sfere e a rulli. Il cuscinetto a rulli assorbe i carichi principali della cima, mentre il cuscinetto a sfere, montato lungo entrambi i bordi, mantiene la puleggia scorrevole anche con carichi fuori asse. Questo si può vedere nel ‘sistema di cuscinetti a 2 stadi’ dei Ronstan Core Blocks.

Di che materiali sono fatti i cuscinetti?

I cuscinetti a sfere e a rulli sono comunemente prodotti con i seguenti materiali:

• Delrin- Comunemente presente nei bozzelli di coperta e noto come ‘acetal’. È un termoplastico progettato specificamente per elevata resistenza a compressione, ma bassa a trazione, quindi adatto a carichi ridotti.
• Torlon- È il nome commerciale dato al materiale composito termoplastico ad alte prestazioni e offre un upgrade prestazionale rispetto alle sfere in Delrin.
• Ceramica- I cuscinetti a sfere in ceramica sono incredibilmente resistenti e possono essere lucidati fino a superfici estremamente lisce. Questo consente di gestire carichi straordinariamente elevati con attrito molto basso, ma il loro costo generalmente li limita ai bozzelli di livello grand prix.

Per molti anni, la spina dorsale della maggior parte delle gamme di bozzelli era costituita da plastiche pesanti con guance strutturali in alluminio o acciaio inox, utilizzate per trasferire i carichi. Con l’aumento della potenza di calcolo, i progettisti hanno modellato con precisione i percorsi di carico cruciali per garantire una resistenza sufficiente dai moderni materiali compositi leggeri. Oggi i bozzelli sono più leggeri e più piccoli di quelli di un decennio fa, rendendoli perfetti per cime/corde hi-tech più sottili.

Forse un ulteriore passo di questa evoluzione è l’attuale passaggio verso bozzelli in tessile e redance da legatura su anelli in Dyneema®.

Questa è semplicemente un’evoluzione moderna del bozzello a boccola (cuscinetto liscio), ma ha acceso un acceso dibattito: è un vero bozzello o solo una puleggia a frizione?

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