La lubrificazione delle catene

Transcript

1 La lubrificazione delle catene 1. Introduzione. Le catene sono organi di trasmissione tra i più diffusi in ogni tipologia di macchinari ed impianti. Come ogni organo meccanico in movimento, anche le catene devono essere lubrificate nel modo corretto, o si possono avere malfunzionamenti. Il malfunzionamento di una catena è raramente dovuto ad un difetto progettuale. Rotture premature della catena sono dovute principalmente ad una non corretta lubrificazione, o alla scelta di un lubrificante non idoneo, che porta a eccessiva usura e, in tempi brevi, alla rottura della catena stessa. Con l utilizzo corretto di un lubrificante idoneo permette di evitare condizioni di attrito limite e fenomeni di tribocorrosione, garantendo una vita maggiore alla catena. L utilizzo del lubrificante adeguato, quindi, aiuta a: Raggiungere una vita ottimale della catena grazie alla riduzione dell usura delle articolazioni; Ridurre i consumi di energia; Ridurre i costi di riparazione e manutenzione; Aumentare la produttività; 2. La catena come tribosistema - Rif. DIN Perno catena 2 Bussola 3 Rullo 4 Maglia interna 5 Maglia esterna 6 Dente ruota comando/rinvio 7 Sostanza intermedia 8 Ambiente Punti di attrito: - Perno 1 - Bussola 2 - Bussola 2 - Rullo 3 - Rullo 3 Maglia interna 4 - Maglia interna 4 - Maglia esterna 5 - Rullo 3 Dente ruota catena 6 - Dente ruota catena 6 - Maglia interna 4 Nel caso di catene con cuscinetti (conveyor), fanno parte del tribosistema anche gli elementi del cuscinetto (anello interno, esterno ed elementi volventi). In caso generale, anche per questo tipo di catene valgono le considerazioni di seguito riportate. La scelta del corretto lubrificante e l efficacia dello stesso dipendono da molti fattori, i principali dei quali sono di seguito riportati. Tipologia di catena La struttura, i componenti e quindi il tribosistema catena possono cambiare sensibilmente a seconda del tipo di catena. Per informazioni sulla classificazione delle principali tipologie di catene e loro denominazione si può far riferimento alla normativa DIN Di seguito sono riportate le tipologie più comuni.

2 Sollecitazioni La forma cilindrica di perni, bussole e rulli dà luogo ad un contatto lineare, generando elevate pressioni superficiali. In una catena di trasporto, i movimenti relativi che si verificano tra i perni e le bussole sono di ampiezza molto ridotta, l usura che può aver luogo è pertanto localizzata. Viceversa i rulli e le bussole sono soggetti a strisciamento continuo per effetto del rotolamento del rullo, l usura può quindi estendersi all intera superficie del diametro interno del rullo ed a buona parte della superficie di contatto della bussola. E bene tenere presente che in condizioni gravose (carichi e/o velocità elevate, presenza di abrasivi) l usura tra rullo e bussola può diventare decisiva per la vita utile della catena di trasporto Tipica delle catene è la sollecitazione da urto causata da: - Effetto poligono - Ingranamenti normali dei denti delle ruote catena A causa di questi fattori si richiede, generalmente, un lubrificante con alta capacità di carico.

3 Velocità La velocità della catene è un fattore da tenere in conto sia per la scelta del corretto lubrificante ( ad esempio nell indicazione della viscosità dell olio base di lubrificanti fluidi o consistenti, o nella scelta di lubrificanti più o meno adesivi) sia per la scelta del sistema di lubrificazione. Sostanza intermedia Oltre al lubrificante si ha spesso presenza di polvere o altri corpi estranei che compromettono la lubrificazione ed il regolare funzionamento della catena. Ambiente I fattori ambientali ricoprono grande importanza per l efficacia del lubrificante. Fattori fondamentali sono: - Temperatura cui opera la catena: spesso le catene sono impiegate in applicazioni ad alta temperatura: sarà necessario un lubrificante con elevata stabilità alle alte temperature, con elevato effetto rigenerante; - presenza di vapori o forte umidità (acqua); - presenza di sostanze aggressive, quali acidi o alcali; - compatibilità del lubrificante con materiali plastici, elastomeri o vernici. Sistema di lubrificazione Altro fattore da considerare è come la catena viene lubrificata in esercizio. Con riferimento alle indicazioni della norma DIN 8195, il sistema di lubrificazione è scelto in base alla velocità della catena ed al passo della stessa. In base a questi ed ad altri fattori (quali temperatura, ingombri ecc ) la lubrificazione può essere - intermittente, mediante pennello, pressa a grasso, spray od immersione in bagno; - continua: a goccia, a bagno, a dischi di centrifugazione, a circolazione forzata, a iniezione e lubrificazione continua olio-aria In ogni caso di fondamentale importanza è l adduzione corretta dell idoneo lubrificante dove è necessario: nei punti di attrito. 3. Riepilogo delle tipologie di lubrificanti per catene e loro caratteristiche. Lubrificanti per catene Caratteristiche dei lubrificanti speciali per catene Fluidi Solidi Pastosi Olio Grasso fluido Sospensione Polvere Lacca Grasso con lubrificante solido Grasso senza lubrificante solido Adesività: capacità del lubrificante di ancorarsi ai componenti della catena. Effetto detergente (effetto rigenerante): capacità di sciogliere i residui del lubrificante usato nei meati di lubrificazione inaccessibile e quindi di detergere i punti di attrito. Stabilità alle alte temperature bassa perdita per evaporazione. Protezione anticorrosiva. Resistenza ai fluidi. Bassa tendenza alla cockizzazione, ossia alla formazione, ad alte temperature, di residui simili a coke. Efficacia umettante (potere migratorio): capacità di penetrare negli stretti meati delle maglie e di umettare i punti di attrito. Elevata capacità di carico: capacità di ridurre o prevenire l usura in presenza di alti carichi.

4 Requisiti speciali In alcuni casi, a seconda dell applicazione finale, si hanno requisiti speciali richiesti al lubrificante; di seguito ne sono menzionati alcuni: Industria alimentare: i lubrificanti per catene impiegati nell industria alimentare devono soddisfare alle particolari esigenze previste dalle leggi sui generi alimentarti. I lubrificanti necessitano, quindi, di omologazioni specifiche: - Omologazione USDA / NSF H1: Idoneità nel caso di un contatto occasionale, tecnicamente inevitabile, con l alimento. - Omologazione USDA / NSF H2: Raccomandato per l applicazione generale nell industria alimentare e farmaceutica sempre che sia totalmente escluso un contatto con l alimento. Verniciatura: L impiego di catene in impianti di vernicitura implica l utilizzo di prodotti compatibili con le vernici utilizzate, nel caso di accidentale gocciolamento. Attenuazione del rumore: anche il lubrificante gioca un ruolo importante nel caso si debba contenere il rumore sviluppato dalle catene. Un lubrificante ad alta viscosità consente una attenuazione del rumore; va tuttavia sottolineato che il lubrificante non può avere viscosità troppo elevata perché se ne pregiudica la capacità umettante. Nel caso di lubrificazione a grasso, anche il tipo di inspessente influenza l insorgenza di rumore. Prodotti biodegradabili: al fine di diminuire al minimo l impatto ambientale di lubrificanti che vengono dispersi nell ambiente (ad esembio nell industria agricola, mineraria, nelle catene delle motoseghe ecc ), si può scegliere di utilizzare prodotti a rapida biodegradabilità (decomponibili per almeno il 70% entro 21 giorni rif. CEC-L-33-T-94). 4. Rilubrificazione. Per quanto riguarda la quantità di lubrificante da impiegarsi per la rilubrificazione, i fattori da considerare sono molteplici, quali ad esempio: la temperatura di esercizio, la lunghezza della catena, la presenza di fluidi più o meno aggressivi, il sistema di lubrificazione impiegato ecc. Nel caso di lubrificazione ad olio, a parità di altri fattori, si verifica che la quantità di olio necessaria (ml/turno di lavoro) per la rilubrificazione è in generale linearmente dipendente con la lunghezza della catena stessa. Inoltre, sempre per lubrificazione ad olio e a parità di altri fattori, la dipendenza dalla temperatura è in linea generale di tipo esponenziale. Quantità di olio al variare della lunghezza della catena [ml/turno] - ad una data temperatura - Quanità olio al variare della temperatura [ml/turno] - ad una data lunghezza della catena - Quantità di olio Quan tità olio Lunghezza catena Temperatura N.B. Le relazioni sopra riportate hanno carattere generale; con l impiego di speciali lubrificanti, queste possono variare significativamente.

5 5. Prodotti Klüber Lubrication per la lubrificazione delle catene. HOTEMP OY 95 Klübersynth CH ISOFLEX NCA ISOFLEX NBU Di seguito sono riportati alcuni dei prodotti Klüber più comunemente utilizzati per la lubrificazione delle catene. Prodotto Tipologia Indicazioni CONTRAKOR Protettivi anticor- Efficaci protettivo ed anticorrosivo, da utilizzarsi nei periodi rosione Oli a base sintetica Grassi a base sintetica Klüberbio CA / 460 Oli a base sintetica Klüberoil 4 UH1 15 Klüberoil 4 UH1 N (serie) Klübersynth CH Klüberpaste UH Klüberplex BE Klubersynth BH STRUCTOVIS... HD (serie) SYNTHESCO WOLFRAKOTE FLUID TOP Oli a base sintetica Pasta a base sintetica Grasso a base minerale Grasso a base sintetica Oli a base minerale Sospensione di fermo prolungati, o per lo stoccaggio delle catene. Lubrificazione di catene ad alta temperatura. Bassa quota di evaporazione e minima formazione di residui. Buon potere rigenerante. Grassi lubrificanti adatti alla lubrificazione a grasso di catene a bassa temperatura. Olio a rapida biodegradabilità. Presentano elevata adesività e buona protezione antiusura. Indicato per bassissime temperature. Omologato NSF H1 per l industria alimentare. Viscosità da 32 a 1550 mm^2/s Indicati per la lubrificazione di catene in ambito alimentare. Omologati NSF H1. Indicati per temperature di esercizio da basse a normali. Adatto a catene ad alta temperatura per essiccatoi di vernici (industria automobilistica) Pasta omologata NSF H1 per industria alimentare. Indicata per assemblaggio delle catene e per catene lente e caricate. Ampio range di temperature di impiego. Grasso lubrificante ad alte prestazioni, ad elevata capacità di carico, protezione antiusura, alta resistenza ai fluidi. Indicato per la lubrificazione dei cuscinetti in catene per conveyor. Grasso lubrificante ad alte prestazioni, particolarmente indicato per la lubrificazione dei cuscinetti in catene per conveyor operanti ad alta temperatura. Oli lubrificanti per catene caratterizzati da elevata efficacia indicati per antiusura, adesività; ad effetto Hydrocapilla : effetto capillare che permette al lubrificante di insinuarsi sotto l acqua spingendola fuori dal meato di lubrificazione. Questo ne indica l impiego in ambienti umidi o in presenza di acqua. Indicati per normali temperature di utilizzo. Indicato per catene ad alta temperatura. Contiene opportune additivazioni per lubrificazione di emergenza. Particolarmente indicato in convogliatori aerei, forni ed essiccatoi. Per catene ad altissima temperature in forni di cottura e ricottura ed in catene in forni di fusione. Per la scelta del lubrificante idoneo all applicazione, bisogna inoltre tenere conto del prodotto utilizzato per la prima lubrificazione o pre-lubrificazione, la quale viene effettuata direttamente dal produttore (ZMC). Per informazioni più dettagliate circa i prodotti di lubrificazione, si prega far riferimento alle schede tecniche e di sicurezza. A tale riguardo si prega di contattare Klüber Lubrication Italia a klita.doc@it.klueber.com. N.B. Le informazioni qui riportate hanno carattere generale. Per ulteriori chiarimenti e per precise indicazioni sul lubrificante più idoneo da utilizzare, contattare Klüber Lubrication: Klüber Lubrication Italia sas Via Monferrato, 57 Sesto Ulteriano San Giuliano Milanese (MI) - Italy Tel: Fax: klita.@it.klueber.com Web site :