Montaggio, smontaggio e manutenzione Montaggio dei cuscinetti 136 Regole generali 136 Principi di montaggio 136 Montaggio a caldo 137 Montaggio alla pressa (o con martello antirimbalzo) 138 Bussole di serraggio 139 Smontaggio dei cuscinetti 140 Smontaggio con estrattori o con la pressa 140 Smontaggio dei cuscinetti ad alesaggio conico 141 Manutenzione 141 Sorveglianza e manutenzione preventiva 141 Cause di deterioramento prematuro dei cuscinetti 142 Perizia dei cuscinetti deteriorati 142 Aspetto dei deterioramenti 142 Origine dei deterioramenti 145 Stoccaggio 146 Imballaggio 146 Condizioni di stoccaggio 146
Montaggio, smontaggio e manutenzione Montaggio dei cuscinetti Regole generali Pulizia La pulizia deve essere l obiettivo permanente dell operatore. Qualunque corpo estraneo che dovesse introdursi nel cuscinetto, genera un deterioramento rapido. Proteggere il cuscinetto dall inquinamento qualora debba essere immagazzinato in officina prima del montaggio. Precauzioni di montaggio per le tenute stagne Lubrificare le sedi delle guarnizioni al momento del montaggio. Un cordone di grasso depositato a livello del labbro della guarnizione e del passaggio dell albero, contribuisce a rafforzare l efficacia della guarnizione e limita i rischi di deterioramento. Principi di montaggio Verificare l identificazione del cuscinetto in funzione dei disegni, delle specifiche, delle procedure. Verificare che le dimensioni e la precisione delle forme e le posizioni delle sedi dei cuscinetti corrispondano ai disegni ed alle specifiche SNR. Preparare tutto il materiale, i pezzi e gli utensili necessari prima di iniziare la messa in opera. Accertarsi della loro pulizia. Pulire accuratamente e verificare tutti i pezzi e gli elementi presenti nell ambiente circostante il cuscinetto. Estrarre il cuscinetto dal suo imballaggio all ultimo momento, in un area di lavoro perfettamente pulita. Non lavarlo mai, salvo caso eccezionale specificato. Il cuscinetto è, infatti, protetto dall ossidazione mediante un leggero film d olio compatibile con tutti i lubrificanti. Realizzare il montaggio del cuscinetto secondo il metodo scelto. Lubrificare con un grasso speciale per cuscinetti, secondo le istruzioni fornite. Dopo il montaggio e prima dell avviamento definitivo, eseguire una verifica di funzionamento, in maniera tale da rilevare le eventuali anomalie (rumore, vibrazioni, temperatura, gioco anomalo ) Caso di carters sottoposti a pressione interna In determinate applicazioni, esiste una differenza di pressione tra il carter e l ambiente esterno che richiede determinate precauzioni di montaggio. I cuscinetti a tenuta integrata standard non consentono alcuna differenza di pressione tra l uno e l altro lato del cuscinetto, a causa del rischio di eliminazione del lubrificante dal cuscinetto e di rovesciamento dei labbri delle guarnizioni. Soltanto le guarnizioni indipendenti dal cuscinetto, possono sopportare una differenza di pressione. Si tratta essenzialmente delle guarnizioni metalloplastiche e delle tenute meccaniche. Nel momento in cui la differenza di pressione è importante, si farà ricorso a guarnizioni speciali idonee. Alcuni meccanismi sono messi in leggera sovrapressione per evitare l inquinamento degli organi interni. In questo caso, il sistema di protezione sarà di tipo senza attrito, in maniera tale da facilitare il deflusso dell aria. 136
Montaggio a caldo Importante: il riscaldamento alla fiamma è assolutamente proibito. Il montaggio a caldo consente di dilatare il cuscinetto e di montarlo sul suo albero senza sforzi. È necessario che la temperatura non sia troppo elevata, in maniera tale da non modificare le caratteristiche metallurgiche dell acciaio (massimo 130 C) o dei componenti interni del cuscinetto. D altra parte, è opportuno che tale temperatura sia sufficiente da provocare una dilatazione adeguata che consenta una facile collocazione del cuscinetto mediante annullamento temporaneo del serraggio. La temperatura di riscaldamento dipende, da una parte dalla dimensione e dall altra parte, dall accoppiamento e dal materiale della sede. In linea generale, è possibile applicare i valori di temperatura seguenti: Diametro di alesaggio Temperatura di riscaldamento max fino a 100 mm + 90 C da 100 a 150 mm +120 C al di là di 150 mm +130 C Le differenti modalità di riscaldamento utilizzate per montare un cuscinetto sul suo albero sono: Riscaldamento per induzione con le apparecchiature SNR Il riscaldamento per induzione è la modalità di aumento della temperatura più razionale e più sicura: Sicurezza dell operatore Soltanto il pezzo da riscaldare subisce un aumento di temperatura, condizione che facilita la manipolazione e riduce il rischio di ustioni. Controllo della temperatura La temperatura è controllata mediante una sonda integrata. Le caratteristiche iniziali del cuscinetto sono così completamente salvaguardate. Smagnetizzazione Una smagnetizzazione automatica è controllata dall elettronica dell apparecchio a fine ciclo. 137
Montaggio, smontaggio e manutenzione Montaggio dei cuscinetti (seguito) Bagno d olio L olio ed il recipiente devono essere puliti. L olio deve essere fluido (olio F, ad esempio). Considerato che nel bagno possono prodursi temperature localmente più elevate in grado di deteriorare il cuscinetto, interporre un supporto isolante tra il cuscinetto ed il fondo del recipiente. Tavola riscaldata Evitare il contatto diretto del cuscinetto con la piastra per mezzo di uno spessore, nel caso in cui la piastra riscaldata non comporti una regolazione automatica. Lo spessore è obbligatorio per i cuscinetti stagni. Caso particolare: Raffreddamento dell albero Il montaggio può altresì avvenire a freddo tramite contrazione dell albero per mezzo di un bagno di azoto liquido (- 170 C). Montaggio alla pressa (oppure con martello antirimbalzo) Applicare lo sforzo sull anello da montare. Questo sforzo non deve in nessun caso, essere trasmesso dai corpi volventi, in quanto avrebbe l effetto di provocare impronte sulle piste del cuscinetto. Utilizzare un tubo o una boccola che si appoggi sull anello, che deve essere montato con un accoppiamento serrato. Pressione Pressione Anello interno serrato Anello esterno serrato 138
Nel caso in cui l accoppiamento è serrato sull albero e nell alloggiamento, si ricorre ad una boccola che agisce nel contempo sui due anelli. Le due superfici d appoggio sono situate su uno stesso piano, allo scopo di ottenere una messa in posizione corretta del cuscinetto. Questa attrezzatura è particolarmente raccomandata per la messa in posizione dei cuscinetti orientabili a sfere o a rulli. Pressione Anello interno ed esterno serrati tubo rondella appoggio sui 2 anelli Bussole di serraggio Esistono due tipi principali di bussole Bussola di serraggio, la più usuale Bussola di smontaggio che facilita lo smontaggio dei cuscinetti di grosse dimensioni Montaggio dei cuscinetti orientabili a sfere o a rulli sferici Cuscinetti a sfere Durante il serraggio della ghiera, controllare: la fluidità della rotazione la facilità di oscillazione dell anello esterno Si prosegue il serraggio in modo molto progressivo, finché sia percettibile un inizio di resistenza all oscillazione; a questo punto, è necessario che la rotazione sia ancora agevole. Cuscinetti a rulli La scheda di gioco SNR definisce il gioco prescritto e la procedura di verifica da eseguire utilizzando alcuni spessori. 139
Montaggio, smontaggio e manutenzione Smontaggio dei cuscinetti Smontaggio con estrattori o con la pressa Applicare lo sforzo sull anello da smontare. Questo sforzo non deve in nessun caso, essere trasmesso dai corpi volventi. Cuscinetti montati con accoppiamento serrato sull albero Afferrare il cuscinetto dal suo anello interno per non trasmettere lo sforzo di strappo da parte dei corpi volventi. Estrattore Nel caso in cui non si abbia a disposizione un estrattore, utilizzare una morsa, con l anello interno riposto su un supporto al di sopra delle ganasce e l albero sospeso liberamente tra loro. Lo sforzo di estrazione è esercitato sia con un martello, sia alla pressa. Supporto specifico o morsa Se il cuscinetto poggia contro uno spallamento più alto rispetto allo spessore dell anello, è possibile distaccarlo grazie all apparecchio mostrato nella figura a lato. Questo dispositivo di distacco può in seguito, servire da appoggio per l estrattore. Cuscinetti montati serrati nell alloggiamento Esercitare lo sforzo di smontaggio su una delle facce dell anello esterno tramite una boccola analoga a quella rappresentata nella figura a lato. Cuscinetti montati serrati sull albero e nell alloggiamento Il principio consiste nel lasciare che l albero segua il cuscinetto nel momento in cui si estrae quest ultimo dall alloggiamento. È necessario che lo sforzo sia esercitato sull anello esterno e non sull albero. La figura a lato illustra questa procedura, la quale suppone che l alloggiamento sia accessibile dai due lati. Poi, il cuscinetto viene separato dall albero. Dispositivo di distacco Supporto specifico o morsa Supporto specifico o morsa 140
Smontaggio dei cuscinetti ad alesaggio conico Per i cuscinetti montati su bussola di serraggio, svitare la ghiera, poi estrarre il cuscinetto afferrandolo dal suo anello interno. I cuscinetti montati su bussola di smontaggio sono rimossi tramite una ghiera di smontaggio. I cuscinetti di grosse dimensioni sono talvolta montati direttamente sull albero, la cui sede è conica (es.: supporto di laminatoio). In questo caso, lo smontaggio avviene tramite pressione dell olio. I fori appositamente previsti a questo scopo permettono di collegare una pompa ad alta pressione che rinvia l olio tra la sede dell albero e l anello interno. La dilatazione elastica di quest ultimo, consente di rimuovere il cuscinetto. Manutenzione Sorveglianza e manutenzione preventiva Generalmente, il cuscinetto in funzionamento non richiede alcuna sorveglianza o intervento, eccetto per gli apporti di lubrificante quando sono previsti. In determinate applicazioni, è necessario evitare assolutamente un avaria del cuscinetto, sia per ragioni di sicurezza (aeronautica, ventilazione in miniera ), che per ragioni economiche (deterioramento della macchina, arresto della produzione). È quindi, necessario procedere ad una sorveglianza e ad una manutenzione preventiva. È possibile diagnosticare un principio di deterioramento del cuscinetto tramite un superamento del suo livello normale in termini di vibrazioni, rumore, temperatura, coppia di rotazione. Il mezzo di controllo più corrente riguarda il livello vibratorio. Il rilevamento può avvenire in maniera sommaria ad orecchio (trasmissione mediante stetoscopio o asta metallica) oppure mediante dispositivi elettronici (analizzatori di frequenza e di ampiezza) che emettono l allarme o arrestano la macchina. L efficacia di questi controlli si basa sulla qualifica e sull esperienza dell operatore, nonché sulla qualità dell apparecchiatura utilizzata. Nel caso dei cuscinetti lubrificati con grasso, il controllo del livello termico costituisce anch esso un indicatore valido dello stato del cuscinetto. La frequenza dei controlli dipende dall affidabilità ricercata, dai tassi di utilizzo della macchina e dall organizzazione interna delle aziende. È necessario che questa frequenza sia basata sulla durata di vita probabile del cuscinetto. 141
Montaggio, smontaggio e manutenzione Manutenzione (seguito) Cause di deterioramento prematuro dei cuscinetti Perizia dei cuscinetti deteriorati La perizia di un cuscinetto deteriorato è una fonte preziosa di informazioni sulle sue condizioni di montaggio e di funzionamento; deve pertanto, essere eseguita con precisione e metodo: Prima dello smontaggio rilevare la presenza di rumori vibrazioni aumento della temperatura perdita di lubrificante incrostazioni Durante lo smontaggio rimuovere i coperchi dei supporti, le guarnizioni (senza lavarle) ed il grasso, deporli in un luogo pulito per procedere ad un ulteriore esame rilevare la coppia di serraggio sulle facce della ghiera rilevare le posizioni assiale e radiale del cuscinetto (riferimenti sugli anelli rispetto all albero ed all alloggiamento) e la direzione di montaggio controllare gli accoppiamenti (albero ed alloggiamento) rilevare lo stato delle sedi e degli elementi circostanti Dopo lo smontaggio esame visivo smontaggio del cuscinetto esame dei componenti analisi del grasso, ricerca delle particelle estranee tramite lavaggio e filtraggio. Aspetto dei deterioramenti Scagliatura da fatica Fessurazione e distacco di frammenti di materia. Scagliatura superficiale Macchie in superficie provenienti da strappi superficiali di metallo. 142
Grippaggio Zone opache con distacco di materia, tracce scure di riscaldamento, deformazione dei corpi volventi, microfusioni e laminazione del metallo. Impronte per deformazione Impronte delle sfere o dei rulli (generatrici) corrispondenti alla loro distanza. Il fondo dell impronta è lucido, vi si ritrovano tracce della rettifica. La materia è stata ricalcata, senza usura. Impronte dei corpi volventi per abrasione Impronte corrispondenti oppure non corrispondenti alla distanza dei corpi volventi. C è stato un distacco di materia per usura dovuta alle vibrazioni subite dal cuscinetto all arresto. Usura Usura generalizzata dei corpi volventi, delle piste e delle gabbie. Di colore grigio (dovuto all effetto di un inquinamento abrasivo). Crateri e scanalature Corrosioni puntiformi a bordi netti oppure successione di zone strette parallele, legate ad un passaggio di corrente elettrica. 143
Montaggio, smontaggio e manutenzione Manutenzione (seguito) Colpi, fessure, rotture Urti violenti, distacco di materia in superficie, fessure, rotture degli anelli. Corrosione da contatto Colorazione rossa o nera sulle superfici d appoggio del cuscinetto, nell alesaggio e sul diametro esterno. Corrosione Ossidazione localizzata o generalizzata, all interno ed all esterno del cuscinetto. Colorazione Colorazione delle piste di scorrimento e dei corpi volventi. Deterioramento delle gabbie Deformazione, usura, rottura. 144
Origine dei deterioramenti Le cause dei deterioramenti possono ricollegarsi a quattro origini principali: Montaggio non corretto Metodo e mezzi insufficienti o non idonei Inquinamento al montaggio Messa in posizione brusca Cattiva realizzazione degli organi meccanici complementari: alberi ed alloggiamenti fuori tolleranza, accesso del lubrificante non corretto, difetto di allineamento Condizioni di funzionamento Sovraccarichi accidentali o non accidentali Vibrazioni in funzionamento o all arresto Velocità eccessive Flessioni degli alberi Condizioni ambientali Temperatura ambiente troppo bassa o troppo elevata Passaggio di corrente Inquinamento dovuto all acqua, alla polvere, ai prodotti chimici, ai rifiuti tessili... Lubrificazione (i deterioramenti possono essere caratterizzati da una o più cause. La tabella riportata sotto le riassume e consente all utilizzatore di individuare la loro probabile origine). Cattiva scelta del lubrificante Qualità non idonea Frequenza di manutenzione inadeguata Il fascicolo tecnico SNR Cause di distruzione prematura dei cuscinetti sviluppa ed illustra in maniera precisa la procedura di accertamento, le cause ed i rimedi dei deterioramenti del cuscinetto di varia natura. Consultare SNR per ottenere una perizia più approfondita. ORIGINE MONTAGGIO Procedura scorretta Colpi Difetti di alloggiamenti o sedi Accoppiamento troppo serrato Accoppiamento troppo libero Disallineamento SCAGLIATURA da fatica SCAGLIATURA superficiale GRIPPAGGIO IMPRONTE DEI CORPI VOLVENTI per deformazione o strappo di metallo IMPRONTE DEI CORPI VOLVENTI per abrasione USURE IMPRONTE DI CORPI ESTRANEI CRATERI - SCANALATURE CORROSIONE DA CONTATTO CORROSIONE TRACCE DI COLPI - FESSURE - ROTTURE DETERIORAMENTO DELLE GABBIE FUNZIONAMENTO Sovraccarico Vibrazionia Velocità eccessiva AMBIENTE Temperatura troppo bassa Passaggio di corrente elettrica Inquinamento di acqua Inquinamento da polvere LUBRIFICAZIONE Lubrificazione inadeguata Carenza di lubrificante Eccesso di lubrificante 145
Montaggio, smontaggio e manutenzione Manutenzione (seguito) Stoccaggio È necessario immagazzinare il cuscinetto in un luogo adatto. È opportuno rispettare alcune regole fondamentali se si desidera conservare le sue caratteristiche originali. Imballaggio Il cuscinetto è protetto ed imballato da SNR nelle migliori condizioni: L assemblaggio è realizzato in ambiente climatizzato e privo di polvere. Si applica un olio di protezione antiossidante ad alto potere coprente in ambiente controllato. Quest olio è compatibile con tutti i lubrificanti di uso comune. Un imballaggio di protezione impermeabile al grasso fornisce, a livello complementare, le sue proprietà antiruggine. Il cartone di imballaggio completa la protezione. È necessario immagazzinare il cuscinetto nel suo imballaggio d origine, che è opportuno aprire soltanto al momento dell utilizzo. Condizioni di stoccaggio Locale Le condizioni normali di stoccaggio sono le seguenti: pulizia generale, assenza di polvere e di ambiente corrosivo, temperatura raccomandata: da 18 a 20 C, grado igrometrico massimo: 65%. Per situazioni climatiche eccezionali, sarà necessario un imballaggio specifico (imballaggio tropicale). Evitare gli scaffali di legno. Mantenere una distanza di almeno 30 cm dal suolo, dai muri e dalle condutture di riscaldamento. Evitare l esposizione al sole. Riporre le scatole in piano. Non impilare carichi troppo elevati. Disporre le scatole in maniera tale da leggere il riferimento del cuscinetto senza doverle manipolare. Durata di stoccaggio La confezione standard unitaria dei cuscinetti SNR assicura loro una lunga durata di conservazione, in condizioni normali di stoccaggio al riparo. È necessario, perciò, che la confezione non sia stata né aperta, né modificata, né danneggiata. Questa durata si calcola a partire dalla data indicata sulla confezione. Alcune confezioni specifiche per le consegne nel primo equipaggiamento sono idonee per un utilizzo più rapido dei prodotti e pertanto, non permettono una durata di conservazione altrettanto prolungata. La durata di stoccaggio è di 2 anni per i cuscinetti lubrificati e di 4 anni per i cuscinetti aperti. 146