Lubrificazione e problemi dei cuscinetti portanti
Il cuscinetto portante è una parte importante dell’albero di trasmissione perché collega diversi pezzi dell’albero con la struttura principale. Lo scopo principale di un cuscinetto portante è di tenere l’albero di trasmissione e dovrebbe essere immune alle vibrazioni e alle condizioni di guida difficili per lavorare correttamente e in sicurezza. Ci sono alcune situazioni in cui il cuscinetto portante può essere danneggiato, per esempio l’eccesso di carico e l’albero di trasmissione malfunzionante che può mettere una quantità eccessiva di coppia su di esso. L’albero di trasmissione è la parte del veicolo che trasferisce la potenza alle ruote dall’unità di produzione della potenza.
I cuscinetti portanti sono di solito in due componenti che tengono saldamente l’albero di trasmissione quando fornisce la potenza dalla trasmissione alle ruote anche ad angoli variabili. Un altro scopo dell’albero di trasmissione è quello di fornire flessibilità al veicolo in modo che possa gestire se stesso secondo le variazioni causate dalle diverse condizioni di guida. È importante sapere che non tutti i veicoli sono dotati di alberi di trasmissione in quanto alcuni veicoli hanno un sistema interno di ingranaggi che trasferiscono la potenza alle ruote individualmente.
SKF è un noto produttore di sostituzioni di cuscinetti portanti in quanto l’azienda è specializzata in cuscinetti con alta stabilità e affidabilità. Tutti i componenti del cambio devono essere posizionati correttamente per ridurre il rumore, le vibrazioni e la perdita di energia. Per ottenere questo tipo di sistema che fornisce anche alte prestazioni, SKF progetta cuscinetti sostitutivi di alta qualità. Di solito l’intero apparato consiste in due cuscinetti che possono essere cuscinetti a rulli o a sfere con scanalature profonde. Questi cuscinetti sono poi attaccati al supporto. La forma del supporto è progettata secondo i requisiti specifici e l’applicazione.
I cuscinetti a sfera con scanalature profonde sono direttamente collegati con il cambio che elimina la necessità di sede dell’anello esterno, anche se questo non è l’unico vantaggio di questo apparato. Questo sistema ha un costo complessivo significativamente ridotto così come un’alta efficienza operativa. A causa del corretto posizionamento dei componenti, produce meno rumore e vibrazioni dei cuscinetti a sfera. SKF adotta le ultime tecnologie per mantenere i design compatti e leggeri, poiché queste caratteristiche possono avere effetti negativi diretti sulle prestazioni complessive del veicolo. Uno dei maggiori vantaggi di questo sistema è il suo processo di assemblaggio semplificato che rende l’installazione facile.
Perché i cuscinetti portanti falliscono?
In genere gli elementi volventi come i cuscinetti a sfera e a rulli sono componenti durevoli e affidabili di qualsiasi veicolo. Queste parti a volte sopravvivono al veicolo stesso a causa della loro alta qualità e durata, ma a volte si rompono o si danneggiano. Anche se questo non succede spesso, ma quando succede costa molto e ovviamente la riparazione richiede tempo. Contrariamente alla credenza popolare, una piccola percentuale dei fallimenti totali di sostituzione dei cuscinetti portanti è dovuta al materiale o alla scarsa qualità, mentre la maggior parte di questi guasti avviene a causa di altri fattori.
A volte i cuscinetti portanti falliscono a causa delle condizioni operative estreme, della cattiva gestione o della scarsa installazione, mentre a volte accade a causa della mancanza di lubrificazione o di altri problemi rilevanti. Secondo diversi studi condotti su questo tipo di guasti, i dati raccolti da loro hanno rivelato che più del 50% di questi guasti accadono a causa della lubrificazione impropria, circa il 25% dei casi riporta il montaggio improprio come causa mentre circa il 20% di questi guasti accadono a causa di altre cause.
È importante lubrificare i cuscinetti antifrizione per prevenire qualsiasi tipo di contatto tra diverse parti metalliche. A causa della mancanza di lubrificazione, i rulli, le piste e gli anelli possono entrare in contatto e danneggiarsi. Questo non è l’unico scopo della lubrificazione in una sostituzione del cuscinetto portante, poiché la lubrificazione protegge anche le diverse parti dalla corrosione, dal calore e riduce il rumore e le vibrazioni. Una sostituzione del cuscinetto portante correttamente lubrificata può raggiungere la sua durata massima. La mancanza di una corretta lubrificazione è una causa del fallimento della lubrificazione, mentre ce ne sono molte altre.
Il fallimento della lubrificazione può avvenire a causa di una quantità insufficiente di lubrificazione usata nell’apparato, una temperatura eccessiva che può danneggiare il grasso o l’olio e in definitiva i cuscinetti portanti, la contaminazione come lo sporco e l’acqua, l’uso di lubrificazione impropria come il grasso al posto dell’olio e viceversa e la lubrificazione eccessiva dei cuscinetti. A differenza dei cuscinetti a sfera, i corpi volventi usati nei cuscinetti portanti hanno bisogno di uno strato molto sottile di lubrificazione tra le diverse parti del cuscinetto. In questo caso, l’olio o il grasso devono essere selezionati in base alla loro capacità di mantenere gli elementi separati.
Il guasto della lubrificazione può essere rilevato diagnosticando le piste e gli elementi volventi dei cuscinetti portanti. Se questi elementi hanno segni di usura eccessivi o le piste di rotolamento sono scolorite, allora questi elementi possono provocare un surriscaldamento ad alta velocità e possono portare al fallimento totale. Inoltre, a causa di una mancanza di lubrificazione adeguata o se la lubrificazione perde le sue proprietà, allora può provocare un contatto diretto tra le parti metalliche dell’apparato. Anche se questo tipo di usura inizia a livello microscopico, ma aumenta gradualmente che può portare a danni ancora maggiori.
Come identificare il cuscinetto portante e i problemi di sostituzione del cuscinetto portante?
Ci sono molti problemi diversi che una sostituzione del cuscinetto portante può avere mentre in molte situazioni può causare danni ad altre parti. Alcuni problemi sono facili da identificare mentre per alcuni bisogna avere abbastanza conoscenza, esperienza e abilità. Fortunatamente alcuni dei problemi più comuni del cuscinetto portante sono più facili da diagnosticare e si può sentire un rumore insolito per avere l’idea di quale parte malfunzionante sta causando questo. Oltre ai problemi associati a una sostituzione del cuscinetto portante, alcuni problemi dell’asse possono anche essere identificati semplicemente sentendo i suoni insoliti che i veicoli producono con le parti difettose.
Se il veicolo produce un suono di clic in curva o un suono sferragliante durante l’accelerazione, allora è probabilmente a causa del giunto CV usurato. È importante sapere che questo particolare problema non è di solito causato dai cuscinetti portanti e non bisogna confondere questo suono basso con altri problemi associati ai cuscinetti portanti in cui producono un suono più pesante. Se il suono è un ronzio continuo o un ronzio che aumenta gradualmente con la velocità, allora potrebbe essere a causa di cuscinetti portanti o cuscinetti del pignone usurati.
È abbastanza semplice identificare la causa effettiva di questo problema perché i cuscinetti del pignone e i cuscinetti del portante girano a velocità diverse. I cuscinetti del pignone girano più velocemente e questo permette di vedere quale parte sta producendo il suono. A volte anche i cuscinetti del pignone allentati causano questo suono. Se il veicolo produce un suono eccessivo mentre si accelera, allora bisogna assicurarsi se il suono proviene dalla trasmissione o dall’asse. Purtroppo ci sono molte parti che possono causare questo suono, ma si può semplicemente iniziare dalla parte più semplice e utilizzare il processo di eliminazione per trovare quella difettosa.
Questo problema potrebbe essere causato da cuscinetti portanti usurati, cuscinetti del pignone usurati, sostituzioni allentate dei cuscinetti portanti o dado dei cuscinetti del pignone, differenziali usurati o regolazione impropria di una di queste parti. Se avete appena fatto qualche lavoro sul vostro veicolo, allora è probabile che una cattiva installazione stia causando questo problema. A volte il veicolo produce un suono basso ad alta velocità esclusivamente, si potrebbe non notare alcuna differenza o problema a bassa velocità, ma in questo caso le parti difettose possono danneggiare altri componenti. Lo stesso problema può anche causare vibrazioni eccessive ad alta velocità.
Solitamente questo problema è causato dai cuscinetti portanti e il problema deve essere affrontato immediatamente. Se si identifica questo particolare problema nella fase iniziale e l’unica parte danneggiata è il cuscinetto portante, allora si può cavarsela con una sostituzione del cuscinetto portante, ma nella maggior parte dei casi i cuscinetti portanti difettosi potrebbero danneggiare altre parti dell’assale con rasamenti di metallo. In questo caso l’asse dovrebbe essere ricostruito, il che potrebbe richiedere tempo e denaro.
Come selezionare la lubrificazione corretta per una sostituzione del cuscinetto portante?
Non solo in una sostituzione del cuscinetto portante ma in tutti i tipi di cuscinetti, la lubrificazione gioca un ruolo importante nelle prestazioni generali del sistema e nella sua affidabilità. Quindi, è essenziale selezionare i tipi corretti di lubrificazione dei cuscinetti, altrimenti i cuscinetti portanti possono fallire e causare danni ad altre parti del veicolo. Ci sono tre cose principali da tenere a mente durante la selezione della lubrificazione. In primo luogo, la lubrificazione deve essere usata nella giusta quantità e la giusta quantità di lubrificazione nei cuscinetti portanti dipende dalla temperatura e dalle guarnizioni usate con l’apparecchio.
In secondo luogo, il tipo di lubrificazione deve essere giusto e alcuni tipi più comuni sono olio e grasso. In alcuni casi, si usano anche lubrificanti solidi, ma questo non avviene nella maggior parte dei casi. L’ultima cosa da considerare è la qualità della lubrificazione. La lubrificazione usata in una sostituzione del cuscinetto portante deve essere pulita perché le contaminazioni nel lubrificante possono danneggiare le parti interne dell’apparato.
Grasso come lubrificante
Il grasso è un lubrificante comune usato nella sostituzione del cuscinetto portante e deve essere usato a temperatura, prestazioni e condizioni normali. Il grasso è una scelta popolare perché ha molti vantaggi rispetto alla sua controparte, l’olio. È più facile da usare, meno costoso e fornisce una migliore protezione contro l’umidità e i contenimenti come lo sporco. Ci sono diversi tipi di grasso che devono essere scelti in base all’applicazione specifica e all’ambiente in cui l’apparecchio lavorerà. Alcune delle proprietà che categorizzano il grasso sono la durezza, la resistenza all’acqua e la stabilità.
In effetti il grasso è olio sospeso in una base e quando questa base o vettore riceve temperature estreme o umidità, si trasforma in schiuma. Una base di scarsa qualità usata nel grasso può causare questo tipo di esposizione che può portare a qualcosa di pericoloso. La lubrificazione eccessiva è un problema serio, in particolare nelle macchine e negli apparecchi ad alte prestazioni. Ad alta velocità, diversi componenti e parti spingono fuori l’eccessiva quantità di grasso che fa aumentare la temperatura. In quella condizione, l’aggiunta di più grasso semplicemente peggiora la stazione, poiché la quantità eccessiva di grasso è la causa del problema in primo luogo.
Ci sono molti fattori diversi che determinano il periodo di lubrificazione successiva dei cuscinetti portanti. Alcuni di questi fattori sono la dimensione dei cuscinetti, il tipo, la velocità, il tipo di grasso e la temperatura di funzionamento. I cuscinetti a sfera usano una protezione contro la corrosione e l’alloggiamento deve essere sempre pieno di grasso perché questi cuscinetti lavorano a bassa velocità.
Olio come lubrificante
La lubrificazione a olio dei cuscinetti a sfera è una scelta adatta in quelle applicazioni e situazioni dove non è possibile usare il grasso come lubrificante. Ci sono alcune situazioni che non sono compatibili con il grasso, per esempio la velocità e le condizioni di funzionamento. L’olio viene utilizzato anche per soddisfare altri requisiti dell’applicazione per quanto riguarda le guarnizioni. Ci sono due tipi di sistemi in cui viene applicata la lubrificazione ad olio. Il sistema a bagno d’olio è usato in applicazioni a bassa velocità, mentre il sistema a circolazione d’olio è usato in applicazioni dove la temperatura diventa alta a causa dell’alta velocità.
Ad alte prestazioni, l’olio penetra nelle parti interne dell’apparato per assorbire il calore e il sistema d’iniezione d’olio assicura che ogni componente che ha bisogno di olio lo riceva. Inoltre, la velocità d’iniezione dell’olio è impostata con attenzione perché deve essere abbastanza alta per una penetrazione di successo. La durata del cambio dell’olio dipende da diversi fattori tra cui la qualità e l’ambiente operativo. Se la macchina opera in un ambiente in cui la contaminazione è possibile, allora l’olio deve essere sostituito frequentemente.
Anche in un ambiente operativo ideale, le guarnizioni di ricambio del cuscinetto portante possono perdere che alla fine porta a contaminazioni o componenti usurati a causa della mancanza di lubrificazione. Una guarnizione che perde non è necessariamente un indicatore di una guarnizione fallita, poiché anche altri fattori come la quantità di olio o di grasso possono causare questo problema.
.