I perni elastici vengono utilizzati in molti assemblaggi diversi per una varietà di motivi: come perni di cerniera e assi, per allineare componenti o semplicemente per fissare più componenti insieme. I perni elastici vengono realizzati arrotolando e configurando una striscia di metallo in una forma cilindrica che consente la compressione radiale e il recupero. Se correttamente utilizzati, i perni elastici forniscono giunti robusti e affidabili con un'eccellente tenuta.
Durante l'installazione, i perni elastici si comprimono e si adattano al foro più piccolo. Il perno compresso esercita quindi una forza radiale verso l'esterno contro la parete del foro. La ritenzione è garantita dalla compressione e dall'attrito risultante tra il perno e la parete del foro. Per questo motivo, la superficie di contatto tra il perno e il foro è fondamentale.
L'aumento dello stress radiale e/o della superficie di contatto può ottimizzare la ritenzione. Un perno più grande e pesante mostrerà una flessibilità ridotta e, di conseguenza, il carico della molla installata o lo stress radiale saranno maggiori. I perni a molla elicoidali rappresentano l'eccezione a questa regola, in quanto sono disponibili in diverse applicazioni (leggera, standard e pesante) per offrire una gamma più ampia di resistenza e flessibilità entro un dato diametro.
Esiste una relazione lineare tra attrito/ritegno e lunghezza di innesto di un perno elastico all'interno di un foro. Pertanto, aumentando la lunghezza del perno e la superficie di contatto risultante tra il perno e il foro ospite si otterrà una maggiore ritenzione. Poiché non vi è alcuna ritenzione all'estremità del perno a causa dello smusso, è importante tenere in considerazione la lunghezza dello smusso nel calcolo della lunghezza di innesto. In nessun punto lo smusso del perno deve trovarsi nel piano di taglio tra i fori di accoppiamento, poiché ciò può portare alla traduzione della forza tangenziale in forza assiale, che può contribuire al "camminare" o al movimento del perno lontano dal piano di taglio fino a quando la forza non viene neutralizzata. Per evitare questo scenario, si raccomanda che l'estremità del perno superi il piano di taglio di almeno un diametro del perno. Questa condizione può essere causata anche da fori conici che possono analogamente tradurre la forza tangenziale in movimento verso l'esterno. Pertanto, si raccomanda di realizzare fori senza conicità e, se necessaria, di mantenerla inferiore a 1° incluso.
I perni a molla recuperano una parte del diametro preinstallato laddove non siano supportati dal materiale ospite. Nelle applicazioni di allineamento, il perno a molla deve essere inserito per il 60% della lunghezza totale del perno nel foro iniziale per fissarne permanentemente la posizione e controllare il diametro dell'estremità sporgente. Nelle applicazioni con cerniere a montaggio libero, il perno deve rimanere negli elementi esterni a condizione che la larghezza di ciascuna di queste posizioni sia maggiore o uguale a 1,5 volte il diametro del perno. Se questa linea guida non viene rispettata, può essere prudente mantenere il perno nel componente centrale. Le cerniere a attrito richiedono che tutti i componenti della cerniera siano preparati con fori corrispondenti e che ciascun componente, indipendentemente dal numero di segmenti della cerniera, massimizzi l'innesto con il perno.
Data di pubblicazione: 11-gen-2022