Technical sheet 007
Friction and stiction
rev 1/12
Attrito di primo distacco e Frizioni
Premessa
L’ammortizzatore svolge la sua funzione smorzatrice in modo continuo alternando il verso di movimento dello stelo
e di tutti i suoi componenti interni.
L’attrito di primo distacco si presenta ad ogni inversione di movimento pertanto è particolarmente rilevante in un
ammortizzatore rispetto ad altri sistemi in cui un l’attrito iniziale si manifesta solo inizalmente.
L’attrito di primo distacco si presenta a velocità nulla v=0 e le giunzioni tra le asperità possono essere modellizzate
come delle molle che mantengono unite le due parti e che si deformano elasticamente determinando uno
spostamento di pre-scivolamento. Ciò fino a che la forza applicata, responsabile del movimento, non supera la forza
di rottura degli elementi elastici dando luogo ad un vero e proprio movimento, come si nota in figura.
A velocità estremamente basse l’attrito di primo distacco persiste in quanto non è possibile la creazione di uno
strato lubrificante tra le superfici, che quindi entrano in contatto diretto.
All’aumentare della velocità l’attrito tende a diminuire entrando nella zona definita di parziale lubrificazione.
Quando una delle due parti si muove con velocità maggiore, allora il movimento di slittamento o rotazione porta a
spingere del fluido lubrificante tra le superfici di contatto, fino a formare uno strato e l’attrito diminuisce. Maggiori
sono la velocità e la viscosità del fluido, più spesso risulta essere lo strato di lubrificante.
Oltrepassata la velocità che conduce al regime di piena lubrificazione, i due corpi sono completamente separati e
non si instaura nessun contatto tra le due parti che si muovono secondo una dinamica tipica dell’attrito viscoso,
quindi con una caratteristica che ha una pendenza costante con l’aumentare della velocità
In un ammortizzatore la presenza di boccole di scorrimento associate all’uso di raschiatori di olio permettono
all’ammortizzatore di lavorare costantemente tra la zona di attrito di primo distacco e la zona di parziale
lubrificazione riducendo l’attrito complessivo del sistema.
Studio dei componenti
I componenti principali di un ammortizzatore che presentano elevati attriti sono:
1. Corpo ammortizzatore
2. Stelo
3. Pistone principale
4. Pistone secondario o separatore
CORPO AMMORTIZZATORE
Come si può vedere nel TS005, Extreme Racing Shox ha implementato l’esclusivo trattamento Niplotech sui corpi
ammortizzatori per ridurre il coefficiente di attrito a livelli record di 0,09-0,1. Questo trattamento permette di
ridurre del 50% il coefficiente di attrito rispetto ad una comune anodizzazione.
STELO
Extreme Racing Shox ha introdotto per prima l’uso combinato di DU (boccola di scorrimento), Step Seal (raschiatore
+ oring), QuadRing + BackUp Ring (tenuta) + WSSA (parapolvere)
Gli attriti dovuti allo scorrimento dello stelo attraverso l’insieme delle tenute presenti nel cover sono stati ridotti
impiegando un sistema di superfinitura isotropica superficiale che riduce l’Ra complessivo dello stelo.
L’uso di boccole ad alto coefficiente di scorrimento con rugosità di 0,2 µm riduce gli attriti con lo stelo ai
minimi termini, con l’ulteriore vantaggio di una durata doppia rispetto alle normali boccole in commercio.
PISTONE PRINCIPALE E SEPARATORE
Lo scorrimento dei pistoni principale e separatore, è assicurata dall’utilizzo di fasce guida realizzati in
compound di PTFE caricato.
Queste guide, precaricate da un apposito Oring presente sul pistone, permettono lo scorrimento senza il
contatto tra i due metalli garantendo un coefficiente d’attrito ridotto di 0,04 ÷ 0,075
RIDUZIONE DELL’ISTERESI
L’efficienza degli ammortizzatori Extreme Racing Shox nel ridurre gli attriti diventa evidente sopratutto in
funzione dell’isteresi (TS002) , infatti un’attenta scelta dei componenti interni quali oring e tenute porta a
ridurre il ritardo di risposta del sistema (isteresi).