La richiesta di un motore elettrico silenzioso, ovvero che funzioni con pochissimo rumore e vibrazioni, è stata l’applicazione principale che ha spinto gli ingegneri a sviluppare e commercializzare cuscinetti a sfere a bassa rumorosità . Di conseguenza, l’industria delle apparecchiature di produzione ha coniato il termine qualità del motore elettrico (EMQ) per identificare questa classe speciale di cuscinetti a bassa rumorosità.
Oggi, un’ampia gamma di applicazioni richiede l’uso dei cuscinetti EMQ.
Da Dove Viene Il Rumore
Il rumore in un cuscinetto rotante è la componente udibile della vibrazione e una funzione della velocità di rotazione. Maggiore è la vibrazione, minore è la durata del cuscinetto; inoltre, vibrazioni eccessive possono danneggiare il motore o il macchinario.
Le vibrazioni sono causate da diversi fattori, tra cui: superfici delle piste e delle sfere ruvide o danneggiate, tolleranze geometriche inadeguate (rotondità, concentricità, eccentricità e/o parallelismo), contaminazione, lubrificazione inadeguata, gioco radiale errato e accoppiamenti inadeguati di albero e alloggiamento.
Come Riduciamo Il Rumore
Un cuscinetto EMQ è prodotto mediante superfinitura delle superfici di contatto volvente fino ad ottenere una finitura a specchio, che garantisce una rotazione molto fluida. Altrettanto importante è mantenere uno stretto controllo delle tolleranze geometriche dei componenti dei cuscinetti.
La contaminazione da particelle in un cuscinetto aumenta il livello di rumore; tuttavia, gli ingegneri possono prevenirlo utilizzando guarnizioni per impedire l’ingresso di contaminanti e avendo cura di utilizzare solo lubrificanti “puliti” che siano stati filtrati per rimuovere particelle solide di grandi dimensioni. È inoltre fondamentale specificare il corretto gioco radiale: dovrebbe essere il più vicino possibile allo zero, senza causare il bloccaggio del cuscinetto durante la rotazione. Se il gioco radiale è troppo lento, si verificano vibrazioni eccessive che causano rumore.
Come per qualsiasi tipo di cuscinetto, la durata dei cuscinetti EMQ dipende anche da fattori esterni. È necessario prestare la massima attenzione durante la movimentazione e il montaggio, poiché le forze di impatto derivanti dalla caduta di un cuscinetto o dall’impatto durante l’installazione possono creare piccole ammaccature nelle piste, chiamate brinellature . La brinellatura crea vibrazioni eccessive durante la rotazione, che alla fine portano al cedimento del cuscinetto.
Anche la rotondità dell’albero e dell’alloggiamento può contribuire al rumore, soprattutto nei cuscinetti più piccoli e a sezione sottile. Una scarsa rotondità può distorcere gli anelli del cuscinetto durante l’installazione, impedendo una rotazione regolare e generando rumore.
I produttori di cuscinetti EMQ in genere eseguono un’ispezione del rumore al 100% sui cuscinetti utilizzando un’apparecchiatura speciale chiamata misuratore Anderon (o uno strumento simile). Questo dispositivo misura la velocità di vibrazione (spostamento x frequenza) di un cuscinetto rotante nelle unità Anderon (equivalente a 7,5 micron al secondo) su tre bande di frequenza: bassa, media e alta. Maggiore è la velocità di vibrazione, più rumoroso è il cuscinetto.
Infine, è importante sottolineare il fatto che gli standard EMQ non sono uniformi tra i produttori di cuscinetti, ad eccezione di quelli situati in Cina, dove esiste uno standard nazionale. Nonostante questa mancanza di uniformità, tuttavia, si può essere certi che una valutazione EMQ (basata su prove empiriche sufficienti) di un produttore indica che il cuscinetto è adatto all’uso nei motori elettrici.