I cuscinetti sono realizzati con estrema precisione. Pertanto, è necessario prestare grande attenzione ai dettagli del processo di montaggio e manutenzione affinché i cuscinetti raggiungano le migliori prestazioni. In caso contrario, causerà enormi problemi lungo il percorso, come guasti prematuri ai cuscinetti e tempi di fermo non pianificati, che sono molto costosi per le operazioni aziendali.
Un cuscinetto inadeguato è uno dei fattori comuni che può portare a un guasto prematuro, pertanto è necessario adottare misure per selezionare un cuscinetto di tipo e dimensione adeguati. A questo punto, molti penserebbero che questo passaggio sia sufficiente per garantire una lunga durata dei cuscinetti e ha trascurato un altro importante dettaglio di “adattamento”: accoppiamenti di albero e alloggiamento ; anche con un cuscinetto selezionato correttamente, continuerà a guastarsi prematuramente se gli accoppiamenti dell’albero e dell’alloggiamento non sono corretti.
Cominciamo con un’introduzione:
Cos’è l’allineamento dell’albero?
L’allineamento dell’albero è il processo mediante il quale due o più macchine sono posizionate in modo tale che nel punto di trasferimento di potenza da un albero all’altro, gli assi di rotazione di entrambi gli alberi dovrebbero essere allineati quando la macchina viene eseguita normalmente.
L’illustrazione sopra mostra l’allineamento ideale dell’albero in cui gli assi di rotazione di entrambi gli alberi sono paralleli.
Disallineamento
Il disallineamento è uno dei problemi più comuni che contribuiscono al grippaggio prematuro del cuscinetto. La maggior parte delle macchine rotanti spesso cade vittima di un disallineamento e può avere un effetto negativo sul ciclo di vita della macchina.
1. Disallineamento dell’albero
Il disallineamento dell’albero rispetto all’alloggiamento provoca un sovraccarico delle sfere o del rullo che si traduce in un guasto.
2. Disallineamento dell’alloggiamento
Il disallineamento dell’alloggiamento può essere causato dall’inclinazione dell’alloggiamento rispetto al piano dell’albero. Potrebbe anche essere causato dall’installazione di telai o fondazioni di abitazioni.
Diagnosticare il disallineamento
Quando i cuscinetti vengono ruotati nel tempo, il disallineamento può generalmente causare un percorso di usura sulle piste interne ed esterne del cuscinetto. Può essere facilmente diagnosticato ispezionando il percorso dei corpi volventi all’interno del cuscinetto.
Un cuscinetto ben allineato mostrerà un percorso di corsa lungo il centro degli anelli interno ed esterno, mentre un cuscinetto disallineato mostrerà percorsi di corsa irregolari.
Modi per evitare il disallineamento
Uno dei modi più semplici per evitare il disallineamento è disporre di un corretto processo di installazione. Gli spallamenti dell’albero o dell’alloggiamento in contatto con la faccia di un cuscinetto devono essere ad angolo retto rispetto alla linea centrale dell’albero.
Come riconoscere il disallineamento?
L’analisi delle vibrazioni può essere utilizzata per diagnosticare il disallineamento insieme ad altri difetti meccanici. L’allineamento laser è un altro metodo accurato per rilevare il disallineamento.
In forma
Oltre all’allineamento, un altro fattore importante quando si tratta di cedimenti prematuri dei cuscinetti è il montaggio.
Perdere la presa
Sebbene un accoppiamento lento faciliti il processo di installazione, un accoppiamento troppo lento rappresenta un problema poiché l’anello del cuscinetto può potenzialmente scivolare o “strisciare” sull’albero o nell’alloggiamento. Lo scorrimento è il punto in cui si verifica lo slittamento relativo tra le superfici di adattamento e quindi crea uno spazio tra di esse. Di conseguenza, può causare un’usura eccessiva e, a lungo termine, portare al cedimento del cuscinetto.
Aderenza
Un leggero accoppiamento a pressione generalmente aiuta a prevenire lo scorrimento, ma un accoppiamento troppo stretto eliminerà il gioco interno del cuscinetto e causerà un aumento della temperatura di esercizio che può portare a un guasto prematuro.
Una vestibilità adeguata
Gli accoppiamenti a pressione renderanno naturalmente l’installazione del cuscinetto più difficile e suscettibile di danni, ma con la dovuta cura, la maggior parte dei problemi può essere evitata.
Il tipo di adattamento è determinato anche da alcuni fattori come il carico, la temperatura di esercizio e il materiale dell’albero o dell’alloggiamento.
Condizioni di temperatura
In servizio, gli anelli dei cuscinetti raggiungono normalmente una temperatura superiore a quella dei componenti su cui sono montati. Ciò può comportare un allentamento dell’adattamento dell’anello interno sulla sua sede, mentre l’espansione dell’anello esterno può impedire lo spostamento assiale desiderato dell’anello nel suo alloggiamento. Pertanto, i differenziali di temperatura e la direzione del flusso di calore devono essere attentamente considerati.
Caricare
Il carico riduce l’interferenza dell’anello interno. Quindi, una maggiore interferenza sarebbe richiesta da carichi più pesanti.
Materiali per l’alloggiamento e l’albero
Diverse resistenze del materiale e velocità di espansione termica rendono l’adattamento corretto diverso per ciascun materiale. Ad esempio, l’alluminio si espande più dell’acciaio. Pertanto, un accoppiamento con interferenza su un anello esterno con un alloggiamento in alluminio richiede più interferenza di quello di un alloggiamento in acciaio. Inoltre, quando si formulano raccomandazioni di adattamento, è necessario dare condizioni speciali a custodie a parete sottile, alberi cavi, alloggiamenti divisi e vibrazioni elevate.