Caratterizzazione dinamica di anelli O-Ring e analisi di stabilità di cuscinetti ad aria. = Dynamic characterisation of O-Rings and stability analysis of air bearings.

Il presente lavoro di tesi ha analizzato in maniera approfondita le caratteristiche di alcuni O-Ring per l’impiego, come supporto flessibile e smorzato, in cuscinetti a gas ad alta velocità, al fine di stabilizzarne il comportamento. Tale pratica è dovuta alla necessità di una soluzione economica ed efficace per il supporto di rotori ad alta velocità per applicazioni industriali poiché, a seconda della velocità di rotazione, è possibile che si verifichi il moto di precessione dell’albero in uso, interno al cuscinetto. Normalmente, l’instabilità che ne deriva e i potenziali danni limitano la velocità di rotazione raggiungibile. Le caratteristiche di alcuni O-Ring (i.e., Viton®) sono state valutate prima numericamente e, successivamente, corroborate sperimentalmente in termini di rigidezza e smorzamento mediante un banco prova preesistente. È stato inoltre necessario riprogettare alcune parti per una migliore caratterizzazione degli elementi in questione. Successivamente, è stato sviluppato un modello numerico a più gradi di libertà per analizzare la soglia stabilità di un cuscinetto dinamico alla quale si presenta il fenomeno. Tale metodologia ha fornito un metodo di analisi immediato ed affidabile, consentendo un risparmio notevole in termini di costi tempo. Alcuni autori hanno dimostrato che, se la selezione dei valori di rigidezza e smorzamento degli anelli risulta corretta, la verifica sperimentale garantisce che il fenomeno di instabilità sopracitato si verifichi a velocità di rotazione più elevate, garantendo un campo applicativo del cuscinetto più ampio.