Danneggiamenti dei cuscinetti volventi

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1 Danneggiamenti dei cuscinetti volventi Sintomi Cause Rimedi

2 Fondamenti : perché un cuscinetto si danneggia? Solo il 0,35% circa di tutti i cuscinetti cedono prematuramente! B 20% A20% C 15% D 20% I 10% E 5% F 5% G 5% H <1% A lubrificante invecchiato F errori di montaggio B lubrificante non idoneo C lubrificante insufficiente G H danni collaterali difetti di materiale o di produzione D E contaminazione solida contaminazione liquida I errore nella scelta del cuscinetto (tipo, taglia..)

3 Impronte su cuscinetti non in rotazione CARATTERISTICHE Segni ellittici di usura in direzione assiale su ciascuna sfera / rullo con impronte lucide a bordi sporgenti Spesso circondati da un anello di depositi di colore marrone.

4 Impronte su cuscinetti non in rotazione CAUSE Le vibrazioni hanno causato micromovimenti tra i corpi volventi e le piste di rotolamento Non vi è formazione di film lubrificante che prevenga l usura della pista di rotolamento quando il cuscinetto non è in rotazione RIMEDI Eliminare o assorbire le vibrazioni esterne Usare lubrificanti con additivi antiusura

5 Surriscaldamento SINTOMI Colorazione di anelli, corpi volventi e gabbie da grigio a blu Temperature superiori a 200 C (400 F) possono provocare il rinvenimento del materiale di anelli e corpi volventi, riducendo la capacità di carico e causando il cedimento prematuro In casi estremi i componenti possono addirittura deformarsi L aumento di temperatura può anche compromettere le caratteristiche del lubrificante

6 Surriscaldamento CAUSE Passaggio di corrente ad alto voltaggio Distribuzione termica anomala Raffreddamento o quantità di lubrificante insufficiente RIMEDI Controllo della temperatura o dell assorbimento Distribuzione termica adeguata Sistemi di raffreddamento

7 Rottura anello esterno CARATTERISTICHE Normalmente una cricca si sviluppa uniformemente in direzione circonferenziale causando il distacco di parti di anello Con carico assiale, l origine della frattura è situata poco oltre la mezzeria della pista di rotolamento Il mantello dell anello esterno evidenzia di norma una distribuzione di carico non unifome.

8 Rottura anello esterno CAUSE Scarsa aderenza dell anello nell alloggiamento Precarico assiale dovuto a gioco assiale insufficiente alla temperatura d esercizio RIMEDI Migliorare la qualità di lavorazione delle sedi Selezionare il gioco adeguato Eseguire il montaggio rispettando le istruzioni di montaggio FAG

9 Disallineamenti CARATTERISTICHE Traccia di usura non parallela ai bordi della pista dell anello non rotante CAUSE Flessione degli alberi Bave o impurità sull albero o sugli spallamenti Filetti dell albero che non sono ortogonali rispetto alle sedi Errore di ortogonalità nella filettatura delle ghiere di bloccaggio

10 Disallineamenti RIMEDI Verificare l ortogonalità di sedi e battute rispetto all asse di rotazione Utilizzare filettature tornite o rettificate per alberi non induriti e filettature rettificate solo su alberi induriti Utilizzare ghiere di bloccaggio di precisione

11 Tracce di slittamento CARATTERISTICHE Macchiature irregolari Rugosità dei corpi volventi o delle piste di rotolamento CAUSE Slittamento sulle piste di rotolamento quando il carico è basso e la lubrificazione carente Ristretto arco di carico di corpi volventi: tendenza a frenare uscendo dall arco di carico ed accelerare in entrata dell arco di carico Rapidi cambiamenti di velocità

12 Tracce di slittamento RIMEDI Scegliere cuscinetti con capacità di carico più bassa Precaricare i cuscinetti Ridurre il gioco del cuscinetto Migliorare la lubrificazione

13 Accoppiamenti forzati CARATTERISTICHE Una marcata traccia di usura del corpo volvente sul fondo della pista di rotolamento CAUSE Il funzionamento continuo in queste condizioni causa una rapida usura ed il cedimento per fatica Carico eccessivo dei corpi volventi quando gli accoppiamenti per interferenza superano il gioco radiale alle temperature d esercizio

14 Accoppiamenti forzati RIMEDI Ridurre l interferenza complessiva mediante un migliore accoppiamento dei cuscinetti agli alberi ed ai sopporti Verificare le temperature d esercizio Scegliere un cuscinetto con gioco radiale più elevato

15 Cricche assiali CARATTERISTICHE Anello interno parzialmente o completamente fratturato in direzione assiale Spigoli rotti leggermente arrotondati indicano che la rottura ha avuto origine durante l esercizio e che si è verificato il passaggio ciclico sulla cricca (la rottura completa può verificarsi dopo un periodo d esercizio prolungato) Fratture a spigolo vivo indicano un danneggiamento in fase di smontaggio

16 Cricche assiali CAUSE Slittamento dei corpi volventi Rotazione relativa fra anello interno e albero Lubrificazione inadeguata Accoppiamento eccessivamente forzato sull albero Albero deformato Errore di rotondità Strisciamento contro le parti adiacenti Elevato stress tangenziale dovuto a fonti di calore esterne

17 Cricche assiali RIMEDI Migliorare la lubrificazione con additivi o incrementare la quantità d olio Scegliere un accoppiamento idoneo Evitare strisciamenti Provvedere a migliori condizioni delle sedi Impiegare anelli con trattamenti termici speciali ( anelli cementati = W209)

18 Cedimento a fatica CARATTERISTICHE Deterioramento delle superfici volventi e successivo distaccamento di particelle di materiale dagli anelli o dai corpi volventi (sfaldature) Il processo di sfaldamento sarà progressivo in funzione dell esercizio Il progressivo sfaldamento di materiale farà inevitabilmente aumentare le vibrazioni della macchina

19 Cedimento a fatica CAUSE Il cuscinetto è rimasto in esercizio oltre la durata teorica RIMEDI Sostituire il cuscinetto e /o impiegare un cuscinetto con una durata teorica superiore

20 Improntature di corpi volventi CARATTERISTICHE Si tratta di improntature sulle piste di rotolamento che incrementano notevolmente vibrazioni e rumorosità Improntature profonde possono causare un cedimento prematuro CAUSE Eccessivo carico statico agente Cuscinetto soggetto a forti urti Utilizzo del martello per il montaggio Utilizzo scorretto delle attrezzature di montaggio Forze di montaggio e smontaggio applicate attraverso i corpi volventi

21 Improntature di corpi volventi RIMEDI Selezionare un cuscinetto con adeguate capacità di carico Utilizzare attrezzature di montaggio idonee Applicare la forza di montaggio sul solo anello forzato

22 Impurità CARATTERISTICHE Alterazione superficiale di corpi volventi e piste CAUSE Polvere, sporcizia o sostanze abrasive dell ambiente circostante Insufficiente pulizia durante il montaggio Particelle di impurità o inquinanti liquidi nei lubrificanti

23 Impurità RIMEDI Ambiente di lavoro, utensili, attrezzature e mani pulite riducono i rischi Eseguire il montaggio dei cuscinetti lontano da rettificatrici in genere Non rimuovere i cuscinetti dal loro imballo originale fino al momento del montaggio Per l utilizzo in ambiente contaminato prevedere adeguate tenute

24 Rottura del film lubrificante CARATTERISTICHE Colorazione dei corpi volventi ( blu / marrone ) e della traccia di rotolamento Eccessiva usura di corpi volventi, anelli e gabbie, che causa surriscaldamento ed il successivo cedimento

25 Rottura del film lubrificante CAUSE Insufficiente flusso di lubrificante Temperature eccessive RIMEDI Impiego di un lubrificante adatto e nella giusta quantità Garantire un accoppiamento adeguato del cuscinetto Controllare il precarico per ridurre le temperature del cuscinetto

26 Corrosione SINTOMI Macchie rosse / marroni o depositi su corpi volventi, piste o gabbie Incremento di vibrazioni seguito da usura Incremento del gioco radiale o perdita del precarico

27 Corrosione CAUSE Esposizione dei cuscinetti ad agenti corrosivi o all atmosfera RIMEDI Tenere separato il cuscinetto da agenti corrosivi Impiegare cuscinetti a tenuta stagna Prendere in considerazione l impiego di tenute aggiuntive per ambienti particolarmente inquinati

28 Passaggio di corrente CARATTERISTICHE Segni di colore marrone paralleli all asse sulla quasi totalità della pista di rotolamento CAUSE Passaggio costante di corrente alternata o continua Anche alle basse tensioni

29 Passaggio di corrente RIMEDI Prevenire il passaggio di corrente attraverso il cuscinetto mediante opportuna massa a terra o isolamento Utilizzare cuscinetti isolati elettricamente

30 Carichi eccessivi CARATTERISTICHE Evidenti segni di usura sulla pista di rotolamento dei corpi volventi Surriscaldamento Zone di fatica diffusa (Sfaldatura)

31 Carichi eccessivi CAUSE Carico eccessivo sul cuscinetto RIMEDI Ridurre il carico Utilizzare un cuscinetto con una capacità di carico più elevata

32 Rotture del bordino CARATTERISTICHE I bordini di appoggio sono completamente o parzialmente rotti o lacerati CAUSE Carico assiale eccessivamente elevato Bordo non sufficientemente supportato Carico assiale d urto Danneggiamento durante il montaggio

33 Rotture del bordino RIMEDI Assicurare costruttivamente un adeguato appoggio delle parti adiacenti Mantenere il carico entro i limiti previsti Fare attenzione alle istruzioni ed alle procedure di montaggio

34 Corrosione CARATTERISTICHE La creazione di sottili particelle di metallo che si ossidano, lasciando una colorazione marrone Usura sulle superfici di accoppiamento che causa rumorosità e problemi di precisione di rotazione Possibile rottura per fatica La funzione di cuscinetto libero può essere disturbata

35 Corrosione CAUSE Micromovimenti tra le parti accoppiate quando gli accoppiamenti sono troppo liberi rispetto alle forze agenti RIMEDI Rispettare le istruzioni di montaggio FAG per un accoppiamento adeguato

36 Grippaggio CARATTERISTICHE Saldature parziali o estese e graffi profondi sul bordino e sulle superfici forntali dei rulli In questa zona anche deterioramento del lubrificante CAUSE Lubrificazione inadeguata in presenza di elevati carichi ed elevate velocità Quantità o viscosità d esercizio del lubrificante troppo basse

37 Grippaggio CAUSE Assenza di un film lubrificante idrodinamico tra la superficie del rullo ed il bordino Precarico dannoso dovuto a dilatazioni termiche Slittamento dei rulli per ususra della pista o ribaltamento dell anello Carico assiale troppo elevato sui cuscinetti a rulli cilindrici Precarico assiale troppo elevato per superfici di accoppiamento non ortogonali

38 Grippaggio RIMEDI Migliorare la lubrificazione (aumentare la viscosità, additivi EP, aumentare la quantità) Garantire il posizionamento corretto dei cuscinetti

39 Inversione del carico CARATTERISTICHE Una banda di usura scanalata causata dal passaggio della sfera sul bordino esterno della pista di rotolamento.

40 Inversione del carico CAUSE I cuscinetti a sfere a contatto obliquo trasmettono esclusivamente carichi assiali in un unica direzione Quando il carico è nella direzione opposta, la zona di contatto ellittico sull anello esterno è mozzata dallo spallamento basso su quel lato dell anello esterno Si viene a creare una sollecitazione eccessiva ed un incremento di temperatura, seguiti da un aumento delle vibrazioni e dal cedimento prematuro RIMEDI Eseguire un montaggio adeguato