Organi meccanici: le assi e gli alberi industriali

Gli organi meccanico-industriali che prendono il nome di assi e alberi sono solitamente realizzati in acciaio fucinato e tornito. Grazie ai loro perni si possono adagiare sui cuscinetti dei supporti: al contrario, sulle sedi portano calettati gli organi rotanti con essi. Negli assi si ha una sollecitazione che può essere di flessione e di taglio, eventualmente anche di tensione o di compressione. Negli alberi, invece, si ha anche la torsione, vale a dire la loro sollecitazione caratteristica. Per i grandi diametri gli alberi si fanno praticamente cavi con un diametro interno compreso tra 0,4 e 0,6. Il valore del momento flettente e dello sforzo di taglio nelle varie sezioni dell’asse o dell’albero si ottiene inoltre andando a considerare l’albero stesso come una trave appoggiata in corrispondenza dei perni e caricata; altri elementi determinanti in tal senso sono il peso proprio degli organi su di esso calettati, il tiro delle cinghie e la spinta resa possibile dagli ingranaggi.

Le sedi, poi, si calcolano a sollecitazione composta di flessione e torsione. Il diametro teorico ottenuto in questa maniera può anche essere aumentato ulteriormente, ma tutto si basa sul sistema di calettamento adottato, vale a dire a linguetta, a scanalature e a denti. I tratti compresi tra le sedi e i perni non sono sottoposte ad alcun calcolo, ma vengono foggiati a forma di cilindro o di tronco di cono in modo da raccordare tra loro le sedi e i perni tra cui si trovano.

Ordinariamente, gli alberi sono orizzontali; non mancano, però, gli esempi di alberi verticali, in particolare quegli organi che sono utilizzati per i gruppi idroelettrici o termoelettrici o ancora termoelettrici a turbina, di notevole potenza. In quest’ultimo caso, infatti, l’albero riesce a sopportare le azioni esercitate dal fluido motore sulla girante della turbina e il peso proprio della parte rotante della stessa, la quale può essere idraulica oppure alimentata a vapore.