Per garantire un funzionamento affidabile dei cuscinetti volventi, la loro lubrificazione corretta costituisce un fattore importante, spesso sottovalutato nella prassi. Il lubrificante ha il compito di separare le superfici metalliche dei singoli componenti del cuscinetto attraverso un sottile strato al fine di evitarne l\u2019usura, riducendo attrito e perdite. Tre esempi applicativi permettono di illustrare l\u2019influsso della lubrificazione sulla funzione del cuscinetto.<\/p>\n
di Daniel St\u00f6ckl<\/em><\/p>\n La lubrificazione rappresenta un aspetto importante dell\u2019intero sistema cuscinetto. Quindi, va dimensionata correttamente. Circa il 43% di tutti i guasti precoci riscontrati sui cuscinetti volventi sono riconducibili a un problema di lubrificazione. Le cause sono da ricercare negli errori commessi gi\u00e0 al momento del montaggio dei cuscinetti oppure nelle mancanze durante il funzionamento quali, ad esempio, intervalli di lubrificazione successiva non rispettati. I cuscinetti a rulli cilindrici in un riduttore con presa di forza<\/strong> Cuscinetti orientabili a rulli in una pompa per l\u2019acqua<\/strong> Cuscinetti radiali a sfere in una pompa a vite<\/strong> In sintesi<\/strong> (Daniel St\u00f6ckl, tecnico applicativo presso NKE Austria)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Per garantire un funzionamento affidabile dei cuscinetti volventi, la loro lubrificazione corretta costituisce un fattore importante, spesso sottovalutato nella prassi. Il lubrificante ha il compito di separare le superfici metalliche dei singoli componenti del cuscinetto attraverso un sottile strato al fine di evitarne l\u2019usura, riducendo attrito e perdite. Tre esempi applicativi permettono di illustrare l\u2019influsso …<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":4320,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[50],"tags":[1374],"class_list":["post-4319","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-applicazioni","tag-nke"],"openstation_lock":null,"openstation_contributors":[],"openstation_attached_media":[4320],"yoast_head":"\n
\nVi sono anche danni le cui cause sono riconducibili alla fase di dimensionamento del cuscinetto, ovvero della lubrificazione iniziale. Infatti, a seconda del tipo di cuscinetto, risultano requisiti diversi che la lubrificazione deve soddisfare. Ulteriori criteri per la scelta della lubrificazione adeguata sono costituiti dal carico che i cuscinetti devono sopportare, dalla temperatura di funzionamento, dalla temperatura ambientale, dalla velocit\u00e0 del cuscinetto, da possibili contaminazioni e, infine, anche dai costi del lubrificante e dall\u2019intero sistema di lubrificazione. Sulla base di tre esempi applicativi, si intende illustrare l\u2019influsso della lubrificazione sulla funzione del cuscinetto.<\/p>\n
\nNell\u2019ambito di un\u2019osservazione teorica dei cuscinetti all\u2019interno di un riduttore con presa di forza \u00e8 stato esaminato in dettaglio anche l\u2019aspetto relativo alla lubrificazione. In tale contesto, \u00e8 stato osservato che la viscosit\u00e0 dell\u2019olio lubrificante previsto, alla luce delle condizioni di funzionamento esistenti, era troppo ridotta per poter creare uno strato lubrificante sufficientemente stabile. Di conseguenza, si \u00e8 verificata una situazione di elevata usura e una riduzione del ciclo di vita. NKE ha pertanto consigliato l\u2019impiego di un olio lubrificante a maggiore viscosit\u00e0, quindi pi\u00f9 denso. Per sicurezza \u00e8 stato eseguito un tentativo pratico. Inoltre, sono stati riempiti due riduttori identici – messi in funzione per 500 ore – utilizzando gli olii di lubrificazione da confrontare. Durante la perizia eseguita successivamente sulle superfici di funzionamento dei cuscinetti lubrificati con uno strato sottile di olio sono stati riscontrati netti scolorimenti e primi segni di usura (Figura 1a). Nei cuscinetti lubrificati con un olio pi\u00f9 denso, invece, non sono state riscontrate tracce di usura (Figura 1b). Inoltre, non \u00e8 stato possibile riscontrare alcuna perdita di efficienza, diversamente da quanto temuto dal cliente. Al contrario, il riduttore lubrificato con uno strato pi\u00f9 spesso di olio ha presentato perdite inferiori e di conseguenza anche una temperatura di funzionamento pi\u00f9 bassa. Ci\u00f2 pu\u00f2 essere ricondotto a una migliore separazione delle superfici metalliche durante il loro funzionamento e questo compensa abbondantemente l\u2019attrito dei liquidi lievemente maggiore.<\/p>\n
\nDurante il collaudo di una grande pompa dell\u2019acqua di raffreddamento (pompa a spirale con albero verticale e un alloggiamento realizzato in calcestruzzo, Figura 2) \u00e8 stata superata ripetutamente la temperatura di funzionamento ammissibile del cuscinetto assiale sul lato di trazione e ci\u00f2 ne ha provocato lo spegnimento automatico. Osservando da vicino la situazione, \u00e8 stato possibile individuarne la causa: per questa applicazione era stato utilizzato un olio lubrificante non adatto. In questo caso, \u00e8 stato impiegato un olio idraulico puro che non soddisfaceva i requisiti del cuscinetto sia per quanto riguarda la sua composizione a livello di additivi sia in merito alla viscosit\u00e0.
\nL\u2019elevata temperatura di funzionamento \u00e8 stata una conseguenza diretta del forte contatto metallico, soprattutto tra le superfici frontali del cuscinetto e il bordo guida del disco dell\u2019albero (vedi cuscinetto orientabile a rulli nella Figura 3). Dopo poco tempo, ci\u00f2 ha causato un danno irreversibile alle superfici di funzionamento del cuscinetto. Si \u00e8 reso quindi necessario sostituire il cuscinetto sostenendone i relativi costi.
\nL\u2019utilizzo di un olio alternativo che soddisfacesse i requisiti dei cuscinetti orientabili a rulli con caratteristiche di viscosit\u00e0 elevate ha consentito di separare in modo sicuro le superfici di contatto raggiungendo una temperatura di funzionamento ridotta. Adesso l\u2019impianto funziona senza guasti dal 2009.<\/p>\n
\nQuesta applicazione presenta una pompa a vite impiegata per l\u2019alimentazione di olio pesante e leggero nei motori diesel delle navi. Per trasportare pi\u00f9 facilmente l\u2019olio e poterlo portare alla camera di combustione, questo viene prima riscaldato. In tal modo, anche i cuscinetti del mandrino di trasporto della pompa sono sottoposti a temperature elevate. Per poter applicare il sistema di cuscinetti in modo semplice e sicuro (si tratta di cuscinetti radiali a sfere con guarnizioni di tenuta integrate) durante il funzionamento \u00e8 stata eseguita un\u2019osservazione teorica. Tuttavia, la temperatura del cuscinetto di +150 \u00b0C inizialmente stimata dal cliente non ha consentito di raggiungere una soluzione soddisfacente. La durata di funzionamento del lubrificante calcolata sulla base della temperatura di funzionamento, e il relativo ciclo di vita del cuscinetto, sono stati decisamente inferiori ai valori necessari.
\nDopo aver parlato con il cliente, \u00e8 stata eseguita una misurazione della temperatura su un\u2019unit\u00e0 di collaudo al fine di determinare le condizioni di funzionamento reali. Ne \u00e8 risultata una temperatura massima dei cuscinetti di soli +130 \u00b0C. Attraverso la scelta di un range di temperature adatto per questo lubrificante eseguita in collaborazione con un rinomato produttore di lubrificanti, nonch\u00e9 attraverso la massimizzazione della quantit\u00e0 di grasso contenuto all\u2019interno del cuscinetto, \u00e8 stato possibile raggiungere la durata di utilizzo necessaria.<\/p>\n
\nCome riscontrato negli esempi riportati sopra, sono sufficienti lievi adeguamenti della lubrificazione per migliorare la sicurezza di funzionamento e prolungare il ciclo di vita dei cuscinetti. Ci\u00f2 comporta una riduzione dei costi, ovvero dei costi successivi nel caso di un guasto precoce dei cuscinetti. In generale, prima si affronta la questione della lubrificazione e pi\u00f9 semplice e meno costosa risulter\u00e0 la prevenzione di potenziali problemi. l<\/p>\n