PERNO

PERNO (fr. tourillon, pivot; sp. gorron, perno; ted. Zapfen; ingl. Journal, pivot)

I perni sono corpi rotondi, che, racchiusi in tutto o in parte da corpi cavi di forma corrispondente, permettono la rotazione o l'oscillazione relativa delle parti di macchina alle quali appartengono i primi e i secondi. Secondo che la forza prevalente applicata al perno sia normale all'asse di rotazione o nella direzione di quest'asse, il perno si dice portante o di spinta.

Le forme più comuni di perni sono: il perno cilindrico, portante, che può essere all'estremità di un albero o di una manovella (fig.1) o intermedio rispetto all'albero cui appartiene (fig. 2). Il perno cilindrico può sostenere una leggiera spinta assiale, se è munito di orletti, come mostrano le figg. 1 e 2; il perno conico (fig. 3) è portante e nello stesso tempo, entro certi limiti, di spinta. Per mezzo di piccoli spostamenti longitudinali i perni conici permettono di sopprimere il giuoco eccessivo che si sia prodotto per logorio dei perni stessi o dei cuscinetti che li contengono. Il perno sferico (fig. 4), che trova impiego solo in casi particolari, quando sia 1ndispensabile una certa mobilità di esso intorno ad ogni asse passante per il suo centro; il perno piano, di spinta, appoggiante sul cuscinetto per superficie circolare o anulare (fig. 5). La superficie anulare d'appoggio del perno può appartenere a un anello sporgente dall'albero (fig. 6) e gli anelli possono essere più d'uno affinché la pressione sia ripartita sopra una superficie ampia ma a non grande distanza dall'asse di rotazione (fig. 7).

Fra i perni cilindrici si può ancora notare per la particolare disposizione costruttiva il cosiddetto perno a forchetta (fig. 8), che si impiega alle estremità di aste (bielle) da articolare ad altri corpi.

Negli strumenti di misura e per oscillazioni limitate (come avviene nelle bilance) si usano i perni a coltello (fig. 9), che sono di acciaio duro e appoggiano sopra una superficie piana o concava di materiale duro. Tale disposizione mira a rendere piccolissime le resistenze passive, assicurando nello stesso tempo la robustezza della costruzione.

Lo spigolo del coltello si fa leggermente arrotondato, affinché possa sostenere senza danno la pressione, che nelle grandi stadere a piattaforma raggiunge alcune centinaia di chilogrammi per millimetro di lunghezza di spigolo.

I perni ordinarî delle macchine devono soddisfare alle seguenti condizioni: dev'essere in primo luogo assicurata la robustezza del perno in relazione alle forze che lo sollecitano; in secondo luogo la pressione fra il perno e il cuscinetto non deve superare un certo limite, oltre il quale non sarebbe garantita la permanenza del lubrificante fra le superficie scorrenti; infine il lavoro d'attrito, che si trasforma in calore, si deve poter trasmettere all'esterno senza che il riscaldamento del perno e del supporto divenga eccessivo e quindi dannoso alla sicurezza dell'esercizio. Nelle grandi costruzioni meccaniche si rendono necessarî mezzi artificiali di raffreddamento, per favorire la dispersione del calore d'attrito dei perni.

La ripartizione della pressione fra perno e cuscinetto dipende dal modo di lubrificazione (v. lubrificazione).

Il coefficiente d'attrito di un perno (rapporto fra la resistenza d'attrito e la forza gravante sul perno) scende al disotto di 0,02 e anche di 0,01 nei casi di lubrificazione accurata e razionale. Il coefficiente d'attrito di un perno appoggiato su un cuscinetto a rotolamento è dello stesso ordine di grandezza, ma presenta il vantaggio di mantenersi basso anche all'atto della partenza dallo stato di riposo.