Comprensione della lubrificazione dei cuscinetti
Definizione: Che cos'è la lubrificazione dei cuscinetti?
Lubrificazione dei cuscinetti è la pratica di applicare e mantenere un lubrificante (olio o grasso) tra le superfici di rotolamento o scorrimento in un cuscinetto per separare le superfici metalliche, ridurre l'attrito, prevenire Indossare, dissipare il calore, proteggere dalla corrosione e rimuovere la contaminazione. Una corretta lubrificazione è probabilmente il fattore più importante per la durata dei cuscinetti: i cuscinetti non adeguatamente lubrificati possono guastarsi nel giro di ore o giorni, mentre quelli correttamente lubrificati possono funzionare per decenni.
Il rapporto tra lubrificazione e prestazioni dei cuscinetti è così critico che si stima che il 50-80% dei guasti prematuri dei cuscinetti sia attribuibile a problemi legati alla lubrificazione: lubrificante sbagliato, quantità insufficiente, contaminazione o lubrificante degradato.
Funzioni della lubrificazione dei cuscinetti
1. Riduzione dell'attrito
- Separa le superfici metalliche con una pellicola fluida, impedendo il contatto diretto
- Riduce il coefficiente di attrito da ~0,3-0,5 (a secco) a 0,001-0,01 (lubrificato)
- Riduce al minimo la perdita di potenza e la generazione di calore
- Consente un funzionamento fluido e silenzioso
2. Prevenzione dell'usura
- Previene il contatto metallo-metallo che causa usura adesiva e abrasiva
- Prolunga la durata dei cuscinetti da ore ad anni
- Mantiene i giochi e la precisione dei cuscinetti
3. Dissipazione del calore
- Il lubrificante assorbe il calore dall'attrito e lo trasporta via
- Particolarmente importante nei cuscinetti lubrificati ad olio con circolazione
- Previene il surriscaldamento che ridurrebbe la durezza del materiale e accelererebbe il guasto
4. Protezione dalla corrosione
- La pellicola lubrificante impedisce all'umidità e agli agenti corrosivi di entrare in contatto con le superfici dei cuscinetti
- Gli additivi forniscono un'ulteriore inibizione della corrosione
- Critico durante i periodi di stoccaggio e di inattività
5. Controllo della contaminazione
- Il lubrificante aiuta a rimuovere le piccole particelle dalle zone di contatto
- Il grasso fornisce un'azione sigillante impedendo l'ingresso di particelle
- I sistemi di olio spesso includono la filtrazione
6. Distribuzione del carico
- La pellicola lubrificante aiuta a distribuire i carichi in modo più uniforme
- La lubrificazione elastoidrodinamica (EHL) nei contatti volventi fornisce supporto al carico
- Riduce le sollecitazioni di contatto di picco
Tipi di lubrificanti
Lubrificazione a grasso
I più comuni per i cuscinetti volventi sono:
- Composizione: Olio + addensante (sapone) + additivi
- Vantaggi: Semplice, non richiede alcun sistema esterno, garantisce la sigillatura
- Limitazioni: Dissipazione del calore limitata, richiede una reingrassaggio periodico
- Limite di velocità: Tipicamente limitato a DN < 300.000-500.000 (alesaggio del cuscinetto mm × giri/min)
- Applicazioni: Motori elettrici, apparecchiature industriali generali, cuscinetti sigillati
Lubrificazione ad olio
Richiesto per applicazioni ad alta velocità o ad alta temperatura:
- Tipi: Olio minerale, olio sintetico, con vari additivi
- Vantaggi: Ottima dissipazione del calore, filtrabile, maggiore durata
- Requisiti: Sistema di alimentazione dell'olio, guarnizioni, drenaggio
- Gamma di velocità: Nessun limite massimo di velocità pratico
- Applicazioni: Macchinari ad alta velocità, cuscinetti portanti, sistemi circolanti
Metodi di lubrificazione
Per il grasso
- Cuscinetti imballati: Cavità del cuscinetto 30-50% riempita di grasso
- Rilubrificazione periodica: Grasso fresco aggiunto a intervalli (da mesi ad anni)
- Lubrificatori automatici: Dispositivi elettromeccanici che erogano quantità misurate di grasso
- Cuscinetti sigillati: Preimballato, nessuna rilubrificazione (sostituito quando il grasso è esaurito)
Per il petrolio
- Bagno d'olio: Cuscinetto parzialmente immerso nella coppa dell'olio
- Anello di lubrificazione: L'anello sull'albero raccoglie l'olio e lo distribuisce al cuscinetto
- Nebbia d'olio: Spray di olio atomizzato per applicazioni ad alta velocità
- Sistema di circolazione: Fornitura di olio pompato con raffreddamento e filtrazione
- Lubrificazione a getto: Getti d'olio ad alta pressione per applicazioni a velocità estreme
Modalità di guasto della lubrificazione
Lubrificazione insufficiente
- Sintomi: Alta temperatura, aumento delle vibrazioni, rumore
- Danni: Rigatura superficiale, scolorimento, usura rapida
- Cause: Intervalli sbagliati, passaggi bloccati, fornitura inadeguata
- Tempo al fallimento: Ore a giorni
Lubrificazione eccessiva
- Sintomi: Alta temperatura dovuta alla zangolatura, perdite dalla guarnizione
- Danni: Degradazione accelerata del grasso, danni alla guarnizione
- Cause: Ingrassaggio eccessivo, coppe dell'olio troppo piene
- Effetto: Durata ridotta dei cuscinetti (50-80% ottimale in caso di sovraingrassaggio)
Lubrificante sbagliato
- Viscosità errata: Troppo sottile (pellicola inadeguata) o troppo spesso (attrito elevato)
- Tipo incompatibile: Miscelazione di grassi o oli incompatibili
- Intervallo di temperatura errato: Il lubrificante si rompe o diventa troppo viscoso
Lubrificante contaminato
- Sporcizia, particelle metalliche, acqua nel lubrificante
- Agisce come composto abrasivo
- Accelera l'usura e l'affaticamento
- Può bloccare i passaggi di lubrificazione
Lubrificante degradato
- Ossidazione dovuta all'età o alle alte temperature
- Perdita di additivi nel tempo
- Ispessimento o assottigliamento dovuti a cambiamenti chimici
- Capacità protettive ridotte
Migliori pratiche
Selezione del lubrificante
- Seguire le raccomandazioni del produttore
- Considerare la velocità operativa, il carico, la temperatura
- Selezionare il grado di viscosità appropriato per le condizioni
- Utilizzare lubrificanti di qualità da fornitori affidabili
Applicazione
- Pulire tutte le superfici prima della lubrificazione
- Applicare la quantità corretta (né troppa né troppo poca)
- Utilizzare utensili e contenitori puliti
- Seguire le procedure di reingrassaggio corrette (spurgare il grasso vecchio)
Monitoraggio
- Stabilire gli intervalli di rilubrificazione in base alle condizioni operative
- Monitorare le temperature dei cuscinetti (temperature elevate indicano problemi di lubrificazione)
- Consumo di lubrificante per cingoli
- Analizzare l'olio usato per verificarne le condizioni e la contaminazione
- Ispezionare periodicamente le guarnizioni
Una corretta lubrificazione dei cuscinetti è fondamentale per le prestazioni e la longevità dei cuscinetti stessi. La comprensione dei principi di lubrificazione, la scelta dei lubrificanti appropriati, l'applicazione di quantità e metodi corretti e il mantenimento delle condizioni del lubrificante attraverso il monitoraggio e la sostituzione costituiscono le basi di efficaci programmi di manutenzione e affidabilità dei cuscinetti.