Per i cuscinetti a rotolamento, il calcolo della durata L10 è un modo semplice per determinare la durata prevista della corsa del cuscinetto. Ma per i cuscinetti a strisciamento, determinare l’aspettativa di vita non è così semplice.
La durata dei cuscinetti a strisciamento si basa sulla quantità di usura subita dal cuscinetto, che dipende da fattori che sono unici per ciascuna applicazione, come il materiale del cuscinetto e le condizioni operative. Inoltre, la quantità di usura che indica un guasto (o una mancata esecuzione secondo necessità) in un’applicazione può essere perfettamente accettabile in un’applicazione diversa. Questa variabilità rende importante capire quali fattori causano l’usura dei cuscinetti a strisciamento e quindi riducono la durata.
Il fattore più significativo nell’usura dei cuscinetti a strisciamento è il materiale . I cuscinetti a strisciamento sono realizzati con materiali più morbidi rispetto agli alberi o alle rotaie su cui viaggiano e sono “sacrificali”, il che significa che il cuscinetto subirà un’usura maggiore (o più rapida) rispetto all’albero. I materiali comuni per cuscinetti includono plastica, compositi e bronzo.
Quali materiali resistono meglio all’usura?
I cuscinetti in plastica hanno una buona resistenza all’usura perché sono generalmente abbastanza morbidi da far sì che le particelle si incastrino nel cuscinetto, invece di rimanere intrappolate tra il cuscinetto e l’albero. Sono inoltre autolubrificanti e possono mantenere un coefficiente di attrito molto basso tra il cuscinetto e l’albero sia durante l’avviamento che durante il funzionamento continuo. Entrambi questi attributi contribuiscono a una buona resistenza all’usura. Tuttavia, poiché il calore viene generato nel cuscinetto, il cuscinetto può espandersi, riducendo il gioco tra esso e l’albero, causando ulteriore attrito e usura. Un’altra vulnerabilità per i materiali dei cuscinetti in plastica è l’umidità, che può anche causare l’espansione dei cuscinetti in plastica. E l’esposizione a sostanze chimiche può modificare le proprietà del materiale del cuscinetto, in genere diminuendo la durezza del materiale, con conseguente aumento dell’usura.
I cuscinetti compositi sono spesso costruiti con un rivestimento interno che contribuisce a un basso coefficiente di attrito e fornisce autolubrificazione. Come i cuscinetti in plastica, i design compositi sono suscettibili a una minore durezza se esposti ad alcune sostanze chimiche. Ma sono in grado di dissipare meglio il calore rispetto ai cuscinetti in plastica e hanno una migliore integrità dimensionale nelle applicazioni ad alta temperatura, il che aiuta a prevenire l’usura eccessiva a causa dei giochi ridotti.
I cuscinetti in bronzo possono essere autolubrificanti in alcune condizioni, ma spesso richiedono una lubrificazione esterna. Se non viene mantenuta una lubrificazione sufficiente, si verificherà un contatto metallo-metallo, che si traduce in un elevato attrito, elevata generazione di calore e usura eccessiva. E questa lubrificazione esterna può attrarre e intrappolare particelle, causando una maggiore usura tra il cuscinetto e l’albero.
Che ruolo giocano gli alberi nell’usura dei cuscinetti a strisciamento?
Gli alberi sono generalmente realizzati in alluminio, acciaio o ceramica. Gli alberi rettificati e lucidati hanno meno imperfezioni superficiali che causano attrito e usura nei cuscinetti. Ma se la superficie è troppo liscia, la lubrificazione (fornita esternamente o dalle proprietà autolubrificanti del cuscinetto) non aderirà all’albero e l’usura si verificherà più rapidamente.
Le cause dell’usura dei cuscinetti a strisciamento includono lubrificazione insufficiente, calore eccessivo e sovraccarico.