La durata effettiva di un cuscinetto volvente dipende da molti fattori: il cedimento prematuro del cuscinetto può comportare costosi tempi di fermo dell'impianto e talvolta conseguenze anche più gravi.
Quindi, come massimizzare la durata dei cuscinetti?
1. Scelta corretta del cuscinetto
Una durata soddisfacente dei cuscinetti inizia dalla scelta giusta dei cuscinetti. Fin dall'inizio, i progettisti dei cuscinetti prolungano la durata dei cuscinetti e le prestazioni delle apparecchiature selezionando i cuscinetti giusti per le diverse applicazioni. Questo processo tiene conto di molti fattori, come carico, durezza, previsione della durata dei cuscinetti, ambiente operativo, ecc.
2. Conservazione corretta
In linea di principio, tutti i cuscinetti dovrebbero essere conservati nella loro confezione originale fino al momento dell'installazione. Devono essere lasciati in un ambiente pulito, privo di umidità e a temperatura relativamente costante.
I cuscinetti volventi devono essere tenuti lontani da polvere, acqua e sostanze chimiche corrosive. Scosse e vibrazioni possono danneggiare permanentemente le proprietà meccaniche dei cuscinetti, pertanto è necessario evitare vibrazioni durante la movimentazione e lo stoccaggio.
Fondamentalmente, tutti i cuscinetti devono essere conservati orizzontalmente poiché alcuni dei cuscinetti più pesanti potrebbero deformarsi a causa del proprio peso dopo essere stati conservati verticalmente per un lungo periodo di tempo.
I cuscinetti pre-ingrassati (o sigillati) richiedono particolare attenzione, poiché la densità del grasso cambierà dopo un lungo periodo di stoccaggio. Ciò può provocare un certo grado di rumore rotazionale quando il cuscinetto viene utilizzato per la prima volta. Pertanto, il tempo di stoccaggio per tali cuscinetti dovrebbe essere controllato in base al principio "first-in, first-out".
3、Pulizia
La pulizia è molto importante per i cuscinetti volventi. La rugosità superficiale delle superfici rotanti degli anelli dei cuscinetti e degli elementi volventi è solitamente di 1/10 μm. Tali superfici lisce sono molto sensibili ai danni causati dai contaminanti.
Lo strato lubrificante tra le superfici rotanti è solitamente compreso tra 0,2 e 1 μm. Le impurità particellari più grandi delle dimensioni delle particelle del lubrificante possono essere soggette a un eccessivo schiacciamento degli elementi volventi e a una pressione locale nell'acciaio del cuscinetto, che alla fine può portare a un affaticamento permanente del materiale.
Inoltre, anche le particelle di polvere presenti nell'ambiente esterno con dimensioni fino a 10 μm possono causare danni ai cuscinetti. Un ambiente pulito e privo di polvere è quindi essenziale per lo stoccaggio e il montaggio dei cuscinetti.
4. Preparazione accurata prima del montaggio
I cuscinetti devono essere montati e smontati con attenzione utilizzando gli strumenti appropriati. Gli esperti del settore stimano che il 16% dei casi di cedimento prematuro dei cuscinetti siano dovuti a un montaggio errato. Per installazioni di grandi dimensioni (ad esempio negli impianti di produzione), di solito è necessario effettuare il montaggio in condizioni rigorosamente controllate e possono essere utilizzate attrezzature idonee per il montaggio dei cuscinetti.
Tuttavia, nei lavori di manutenzione o sostituzione, l’ambiente è vario. Pertanto, per garantire la massima durata del cuscinetto, è necessaria un'accurata preparazione dell'installazione del cuscinetto.
Innanzitutto è necessario studiare attentamente la documentazione rilevante, come disegni, manuali di manutenzione, istruzioni del prodotto, ecc. Successivamente, tutti i componenti dei cuscinetti come alberi, anelli di regolazione, cappucci, rondelle ecc. devono essere mantenuti assolutamente puliti e privi di contaminazioni. Anche lo stato dei componenti adiacenti deve essere attentamente controllato.
5. Montaggio e smontaggio attenti
A seconda dell'applicazione, delle dimensioni e del tipo di cuscinetto, è necessario selezionare il metodo di montaggio appropriato (meccanico o idraulico) e gli strumenti. Ecco alcuni principi di base del montaggio dei cuscinetti:
1. non applicare forze di montaggio sugli elementi volventi, ciò può facilmente portare ad un sovraccarico locale degli elementi volventi e della superficie di contatto dell'anello di sede, con conseguente cedimento prematuro del cuscinetto.
2. Non utilizzare strumenti duri (ad es. martelli, cacciaviti, ecc.) per battere direttamente sulla superficie del cuscinetto, ciò potrebbe causare la rottura o la frantumazione degli anelli del cuscinetto.
Circa il 90% dei cuscinetti volventi non viene mai rimosso dalle apparecchiature in cui si trova e solitamente vengono rimossi solo i cuscinetti più grandi a seguito di procedure di manutenzione preventiva programmata.
Come per il montaggio di un cuscinetto, anche lo smontaggio di un cuscinetto richiede un'attenta preparazione. Durante lo smontaggio, assicurarsi che i componenti adiacenti come alberi e boccole non vengano danneggiati. È importante selezionare il metodo e gli strumenti appropriati in base al tipo di cuscinetto, alle sue dimensioni e all'applicazione.
I progettisti devono tenere presente che posizioni dei cuscinetti ben progettate possono semplificare notevolmente il montaggio e lo smontaggio dei cuscinetti e quindi ridurre i costi di manutenzione.
6. Lubrificazione corretta e appropriata
I lubrificanti possono isolare le superfici metalliche dei cuscinetti (ad es. elementi volventi, anelli dei cuscinetti e coperchi dei cuscinetti) e quindi ridurre l'attrito, proteggere le parti metalliche e combattere la contaminazione e le impurità. È disponibile un'ampia gamma di lubrificanti (inclusi grasso, olio e solidi) per diverse condizioni operative.
La scelta corretta del lubrificante è importante per prolungare la durata di esercizio dei cuscinetti e delle apparecchiature.
A causa dell'eccessivo rotolamento delle parti volventi, il lubrificante dei cuscinetti è sottoposto a stress meccanici prolungati e, inoltre, le proprietà chimiche del lubrificante si alterano nel tempo, soprattutto in ambienti caldi, umidi o contaminati. Tutto ciò porta ad un graduale deterioramento della qualità della lubrificazione.
Per garantire la massima durata di servizio, i cuscinetti dovrebbero quindi essere rilubrificati a intervalli regolari. L'intervallo di lubrificazione dipende dalle condizioni operative, ad es. temperatura, velocità, ambiente, ecc. Solo nei cuscinetti prelubrificati o sigillati (noti anche come cuscinetti "lubrificati a vita") la durata del cuscinetto dipende dalla durata del lubrificante.
Il lubrificante deve essere conservato correttamente secondo le istruzioni del produttore, prestando particolare attenzione a mantenerlo pulito e privo di contaminazioni. Prima di ogni utilizzo, è necessario controllare attentamente la qualità del lubrificante, poiché l'uso di lubrificanti vecchi o contaminati può causare guasti prematuri ai cuscinetti.
7. Test/manutenzione delle condizioni
In generale, i cuscinetti volventi sono molto affidabili, anche se hanno una durata di vita limitata. Come tutti gli altri componenti importanti di una macchina, devono essere ispezionati e sottoposti a manutenzione regolarmente. La frequenza dell'ispezione e della manutenzione dipende dall'importanza della singola applicazione e dalle condizioni operative della singola macchina.
Dato il ruolo critico dei cuscinetti, si raccomanda di includere il monitoraggio delle condizioni nella fase di progettazione. Parametri importanti del funzionamento della macchina, come vibrazioni e rumore, possono essere monitorati continuamente e possono essere adottate misure preventive prima di tempi di fermo macchina imprevedibili e costosi.
8. Formazione: la base per una buona pratica
La pratica rende perfetti, ma la base per la pratica è un allenamento adeguato.
Errori gravi possono essere evitati se i tecnici hanno conoscenze di base nella gestione dei cuscinetti. Gli ingegneri di progettazione e sviluppo prodotto possono massimizzare le prestazioni delle apparecchiature e ridurre al minimo i costi del ciclo di vita ottimizzando la progettazione dei cuscinetti.
I cuscinetti sono spesso un componente importante nelle pompe e in altre apparecchiature e, sebbene i cuscinetti di prima qualità siano molto affidabili, è necessario prestare particolare attenzione per garantire che abbiano la durata di servizio più lunga possibile.
Un corretto stoccaggio, un accurato montaggio e smontaggio, un'adeguata lubrificazione e rilubrificazione, un adeguato monitoraggio delle condizioni, una manutenzione tempestiva e, infine, una solida formazione del personale sono tutti fattori importanti per migliorare la durata dei cuscinetti e le prestazioni dell'impianto.
