Impatto delle vibrazioni sulla durata dei cuscinetti:
Maggiore usura: le vibrazioni causano micromovimenti tra gli elementi volventi e le piste dei cuscinetti, portando a modelli di usura non uniformi. Questi movimenti microscopici, noti come "fretting", possono degradare nel tempo le superfici dei cuscinetti. Gli elementi volventi possono anche subire affaticamento superficiale a causa di queste vibrazioni, con conseguente vaiolatura, fessurazione o scheggiatura, ovvero lo sfaldamento del materiale del cuscinetto. Nel corso del tempo, questo danno può causare il guasto prematuro dei cuscinetti, con conseguenti tempi di fermo macchina non programmati, riparazioni costose e diminuzione dell’efficienza del compressore. L'usura continua dovuta alle vibrazioni riduce notevolmente la durata operativa dei cuscinetti.
Disallineamento: le vibrazioni spesso contribuiscono o derivano dal disallineamento del cuscinetto e dell'albero. Quando si verifica un disallineamento, il carico viene distribuito in modo non uniforme sulle superfici dei cuscinetti, aumentando lo stress localizzato. Questo carico errato sottopone a sollecitazioni aggiuntive parti specifiche del cuscinetto, accelerando l'usura e portando potenzialmente al grippaggio del cuscinetto o a guasti catastrofici. I cuscinetti disallineati non solo causano vibrazioni ma amplificano anche le vibrazioni esistenti nel sistema, creando un circuito di feedback che accelera rapidamente il danno.
Attrito e calore: le vibrazioni provocano ulteriore attrito all'interno del gruppo cuscinetto, in particolare tra gli elementi volventi e le piste. Questo attrito genera un calore eccessivo, che è dannoso sia per il cuscinetto che per la sua lubrificazione. Le elevate temperature di esercizio fanno sì che i lubrificanti si degradino più rapidamente, riducendone la viscosità e l'efficacia. Una scarsa lubrificazione può provocare un contatto metallo-metallo, aumentando ulteriormente l'attrito e l'usura. Se non controllato, questo processo porta al surriscaldamento dei cuscinetti, alla rottura del lubrificante e al possibile grippaggio dei cuscinetti, che possono danneggiare l'intero compressore.
Fatica e guasti: i cuscinetti sono soggetti a carichi ciclici durante il funzionamento e le vibrazioni aumentano l'entità e la frequenza di questi cicli. La combinazione di carichi dinamici e sollecitazioni indotte dalle vibrazioni provoca l'affaticamento del materiale del cuscinetto. Cicli di sollecitazione ripetuti nel tempo portano alla formazione di microfessure nelle superfici dei cuscinetti, che possono propagarsi e causare guasti. Il cedimento per fatica è particolarmente comune quando le vibrazioni sono vicine alle frequenze di risonanza naturali del cuscinetto, dove anche piccole vibrazioni possono avere grandi effetti distruttivi. I guasti legati alla fatica in genere comportano una riduzione della durata dei cuscinetti, richiedendo frequenti sostituzioni.
Metodi per ridurre al minimo le vibrazioni:
Installazione di precisione: una delle cause più comuni di guasto dei cuscinetti dovuto alle vibrazioni è l'installazione non corretta. La precisione durante il processo di installazione del cuscinetto è fondamentale per garantire che il cuscinetto sia perfettamente allineato con l'albero e l'alloggiamento. Anche un leggero disallineamento può comportare un aumento delle vibrazioni, una distribuzione non uniforme del carico e un'usura accelerata. L'utilizzo di strumenti di installazione specializzati, il rispetto delle linee guida del produttore e il rispetto delle specifiche di coppia corrette possono aiutare a prevenire il disallineamento. Garantire che i cuscinetti siano montati correttamente fin dall'inizio riduce significativamente il rischio di danni indotti dalle vibrazioni nel tempo.
Componenti rotanti bilanciati: il bilanciamento regolare dei componenti rotanti, come le viti e i rotori del compressore, è essenziale per ridurre al minimo le vibrazioni. Lo squilibrio in questi componenti trasferisce direttamente le forze dinamiche ai cuscinetti, causando vibrazioni eccessive. Anche piccoli squilibri possono avere un impatto significativo sul profilo vibrazionale del sistema e sulla longevità dei cuscinetti. L'esecuzione di controlli di routine del bilanciamento durante la manutenzione e l'utilizzo di strumenti di analisi delle vibrazioni possono aiutare a rilevare tempestivamente gli squilibri, consentendo correzioni tempestive e garantendo un funzionamento regolare. Un corretto bilanciamento non solo protegge i cuscinetti ma migliora anche l'efficienza e le prestazioni complessive del compressore.
Screw Compressor Cuscinetti assiali orientabili a rulli
