Raccomandazione di notizie WBM della 4a settimana di novembre 2022 - Riconoscere le cause dei guasti dei cuscinetti degli elementi volventi

Assumendo una corretta progettazione, applicazione e lubrificazione,elemento rotolantei cuscinetti prima o poi falliranno a causa del loro naturale limite di vita a fatica del materiale, matutti i cuscinetti cederanno prematuramente da abuso o negligenza.

La risoluzione dei problemi dei cuscinetti volventi e il riconoscimento della causa principale del guasto è spesso difficile, poiché molti tipi di guasto sono molto simili. Questo perché i cedimenti dei cuscinetti sono quasi sempre accelerati da condizioni di scheggiatura o sfaldamento delle superfici dei componenti del cuscinetto. La scheggiatura si verifica quando un cuscinetto ha raggiunto il suo limite di durata a fatica, ma anche quando si verificano cedimenti prematuri. Per questo motivo, è importante che l'addetto alla risoluzione dei problemi sia a conoscenza e in grado di riconoscere tutti i guasti comuni dei cuscinetti volventi. Questa capacità di risolvere correttamente i problemi e riconoscere la causa principale dei cedimenti dei cuscinetti porterà l'analista alle giuste conclusioni.

Sentiamo spesso il commento, anche da ingegneri e tecnici ben informati e ben intenzionati, "questo cuscinetto si è rotto prematuramente perché era difettoso". I difetti di fabbricazione nei cuscinetti a rotolamento costituiscono meno dell'uno per cento dei milioni di cuscinetti oggi in uso in tutto il mondo e questa piccola percentuale di difetti viene continuamente ridotta dai miglioramenti nelle tecniche di produzione e nei materiali dei cuscinetti.

Solo una piccola frazione di tutti i cuscinetti in uso fallisce perché ha raggiunto il limite di fatica del materiale. La maggior parte dei cuscinetti sopravvive al macchinario o al componente in cui sono installati.

D|Il gruppo di manutenzione comprende cosa costituisce il limite di vita a fatica del cuscinetto?
LOGICA: l'aspettativa di vita del cuscinetto volvente è direttamente correlata al numero di giri compiuti dal cuscinetto, all'entità del carico e alla lubrificazione e pulizia del lubrificante; presupponendo una corretta selezione iniziale del cuscinetto e un'installazione corretta. La fatica è il risultato delle sollecitazioni di taglio, dette deformazioni elastiche, che compaiono ciclicamente immediatamente al di sotto della superficie portante, quando i rulli o le sfere passano sopra la pista di rotolamento.

Dopo molti giri, queste sollecitazioni tra l'elemento volvente e le superfici della pista di rotolamento causeranno la comparsa di cricche nel sottosuolo che si estenderanno gradualmente alla superficie dell'elemento volvente, della pista di rotolamento o di entrambi. Queste crepe possono causare la rottura di frammenti superficiali del materiale del cuscinetto. Questa condizione è indicata come sfaldamento o scheggiatura che continua fino a quando il cuscinetto ha raggiunto il suo limite di vita, come illustrato di seguito.

D|L'investigatore del guasto può spiegare la causa del cedimento del cuscinetto illustrato di seguito?
LOGICA: l'aspetto smerigliato o sbavato di questa pista del cuscinetto illustra cosa accade quando la viscosità dell'olio è troppo bassa (sottile) e si verifica un contatto metallo-metallo. Questo tipo di cedimento prematuro si verifica spesso durante l'avviamento iniziale di cuscinetti fortemente caricati. Questo danno si è verificato dopo soli 15 secondi di funzionamento.

D|L'investigatore del guasto è in grado di riconoscere e spiegare la causa del cedimento del cuscinetto illustrato di seguito?
LOGICA: questo cuscinetto si è rotto a causa del continuo contatto di saldatura tra le asperità sulle superfici metalliche, provocando infine l'estrazione del metallo poiché le superfici aderivano l'una all'altra durante la rotazione. Questa condizione potrebbe essere stata causata da olio con viscosità errata, carico, velocità, temperatura eccessivi, giochi interni non corretti, contaminanti intrappolati o una combinazione di queste condizioni.

Anche un aumento della temperatura di appena 4 o 5 gradi può contribuire a questi guasti, a causa dell'inaccettabile assottigliamento della viscosità del lubrificante. Quando si analizza la causa principale di un guasto, devono essere considerate tutte le possibili concause
essere considerato.

D|L'analista dei guasti è in grado di riconoscere e spiegare la causa dei due cedimenti dei cuscinetti illustrati di seguito?
LOGICA: la ruggine e la colorazione bianca sulla pista esterna del primo cuscinetto mostrano una combinazione di diverse possibili condizioni; comprese piccole vibrazioni che causano l'oscillazione della pista esterna, colorazione rossastra dell'umidità nel cuscinetto causata da scarsa tenuta, accoppiamento inadeguato tra la pista di rotolamento esterna e l'alloggiamento, mancanza di lubrificazione o installazione non corretta. Il secondo cuscinetto mostra una grave corrosione scura sulla pista di rotolamento interna equidistante tra gli elementi volventi che si è verificata mentre il cuscinetto era fermo.

D|L'analista dei guasti è in grado di riconoscere e descrivere il cedimento del cuscinetto illustrato di seguito?
LOGICA: l'eccessiva lubrificazione è spesso la causa del cedimento dei cuscinetti lubrificati a grasso, che provoca temperature di esercizio dei cuscinetti superiori al normale. Quantità eccessive di grasso causano attrito interno all'interno del lubrificante, che a sua volta favorisce temperature eccessive causando ossidazione e cedimento prematuro del lubrificante e dei cuscinetti.

Quantità eccessive di grasso provocano un'azione di sbattimento all'interno degli organi rotanti e il risultato sarà sempre un aumento della temperatura. Anche l'olio di viscosità troppo elevata o il grasso di consistenza troppo elevata aumenteranno le temperature di esercizio. Quando si esaminano le temperature elevate, è necessario prestare attenzione affinché l'addetto alla risoluzione dei problemi non solo consideri la possibilità di un eccesso di lubrificante, ma anche che sia in uso il lubrificante corretto per l'applicazione.

D|L'analista dei guasti può spiegare la causa del cedimento del cuscinetto illustrato di seguito?
LOGICA: i cuscinetti non sono al sicuro da potenziali scariche elettrostatiche o correnti vaganti generate da forze elettromagnetiche. In queste applicazioni di cuscinetti, si consiglia di mettere a terra il cuscinetto utilizzando spazzole di messa a terra.

Per gli utenti di cinghie e nastri trasportatori per ventilatori e motori elettrici, gli standard di settore che definiscono la conducibilità minima sono RMA IP-3-3, ISO 1813 e ISO 9563. Inoltre, i produttori di cinghie di trasmissione raccomandano l'uso di cinghie conduttive statiche da sei megaohm o meno. L'anello interno di questo cuscinetto mostra una chiara evidenza di danni alla superficie ondulata causati dalla vaiolatura elettrica.

La sfida per gli addetti alla risoluzione dei problemi è imparare a riconoscere la differenza tra la minuscola percentuale di cuscinetti che mostrano scheggiature da fatica del materiale che ne confermano la fine del ciclo di vita e la maggior parte dei cuscinetti che mostrano cedimenti prematuri sopra descritti, perché in molti casi sembrano un occhio non allenato.

Non dovrebbe sorprendere gli esperti nella risoluzione dei problemi delle apparecchiature che, presupponendo una corretta progettazione, applicazione e lubrificazione, i cuscinetti volventi prima o poi si guasteranno a causa del loro naturale limite di durata a fatica del materiale, ma tutti i cuscinetti si guasteranno prematuramente a causa di abuso o negligenza.