Trasmissione a ingranaggi senza contatto L’attrito e l’usura sono le principali cause della dispersione di energia nelle macchine e nei veicoli, limitandone la durata e creando disservizi. E se le parti dell’ingranaggio non si toccassero, così da non usurarsi mai? Tecnologie industriali © José Luis Perez-Diaz La trasmissione a ingranaggi, come dice il nome, è utilizzata per trasmettere energia o forze. Gli ingranaggi sono elementi della trasmissione meccanica. Queste ruote dentate possono alterare la velocità delle parti a cui è trasmesso il movimento (ad esempio le ruote di un’automobile) in base alla velocità del meccanismo di trascinamento (nel caso dell’auto, il motore). I ricercatori finanziati dall’UE hanno sviluppato un nuovo sistema di trasmissione a ingranaggi basato su forze magnetiche che evitano frizione e usura; e, poiché le parti non si toccano, la lubrificazione non è necessaria. Hanno sostituito i denti degli ingranaggi con magneti che si respingono e si attraggono tra loro, così che la trasmissione delle forze tra le parti in movimento è ottenuta senza contatto. Questa innovativa tecnologia è il risultato del progetto MAGDRIVE (“Magnetic-superconductor cryogenic non-contact harmonic drive”), finanziato dall’UE. Lo sviluppo della nuova trasmissione a ingranaggi ha richiesto la progettazione di un riduttore di ingranaggi magnetici e di assi di ingresso e uscita magnetiche senza frizione corrispondenti. Nello specifico, ha cuscinetti lievitanti superconduttori che generano forze stabili di attrazione e repulsione nella struttura del sistema. Queste consentono agli assi di fluttuare e garantire stabilità riducendo i movimenti oscillatori e i possibili squilibri. Con gli assi di ingresso e uscita entrambi fluttuanti senza alcun contatto, è possibile una rotazione fino a 3 000 giri al minuto. Per dimostrare le applicazioni della trasmissione senza contatto, i ricercatori di MAGDRIVE hanno creato due prototipi. Il primo è stato progettato per i viaggi nello spazio e per le missioni di esplorazione dei pianeti ed è un modello criogenico che mantiene gli assi fluttuanti a temperature fino a -210 °C nel vuoto. Il secondo prototipo può essere utilizzato nei macchinari per il settore ferroviario, petrolifero o dell’aviazione. I risultati del progetto sono stati presentati presso conferenze organizzate dall’Agenzia spaziale europea (ESA), dalla NASA e dall’American Society of Mechanical Engineers (ASME), e sono stati pubblicati nel Journal of Engineering Tribology. L’azienda spin-off MAG SOAR è stata creata per analizzare lo sfruttamento a livello commerciale delle tecnologie sviluppate da MAGDRIVE. Parole chiave Trasmissione a ingranaggi, trasmissione di potenza, forze magnetiche, superconduttore, trasmissione armonica
