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Cuscinetti e Lubrificazione

Si definiscono “cuscinetti” i componenti che permettono di rendere minimo l’attrito tra parti rotanti nei più disparati stati di sollecitazione. Si considerano due famiglie: cuscinetti a strisciamento o bronzine e cuscinetti a rotolamento, con interposizione di corpi volventi. All’interno delle due famiglie, esistono molteplici tipologie di cuscinetti ma tutti, quando presentano un’anomalia meccanica tendente a degenerare in guasto, emettono dei segnali nel campo degli ultrasuoni. L’ emissione ultrasonica è generata da una modifica del coefficiente d’attrito causata da diversi fattori come l’errata/carente lubrificazione (iperlubrificazione o ipolubrificazione), l’usura o la sovra-sollecitazione di uno o più componenti del cuscinetto.

Lubrificazione.

La funzione del lubrificante è quella di creare una pellicola tra le superfici solide in movimento relativo, in modo da impedirne il contatto diretto. Teoricamente l’attrito dovrebbe essere ridotto a quello indotto dalla viscosità interna del fluido lubrificante. Ovviamente non è così, specie nei transitori di avviamento e arresto, oppure quando la pressione tra le superfici in moto relativo diventa eccessiva ed estrude il film lubrificante (sovraccarichi).

Qualunque alterazione del film lubrificante, temporanea o (peggio) continua che sia, produce usura progressiva e rapido aumento del rischio di rottura. Queste situazioni sono però caratterizzate da emissioni di ultrasuoni tipiche dell’anomalia in essere ed agevolmente captabili ed interpretabili con la tecnologia ad ultrasuoni, a volte vantaggiosamente integrata dalla termovisione. Spesso, infatti, i problemi di lubrificazione comportano anche problemi di surriscaldamento.

L’analisi degli ultrasuoni è efficace a qualsiasi velocità di rotazione dei cuscinetti (alta, media o bassa). In particolare, per le macchine a funzionamento lento, ovvero con velocità di rotazione inferiore a 50 rpm, l’analisi degli ultrasuoni costituisce uno strumento di diagnostica precoce particolarmente economico ed affidabile. Tipicamente per : agitatori nei reattori chimici, forni rotativi, filtri a tamburo...

In generale, dato che gli ultrasuoni sono onde corte ad alta frequenza, è facile filtrare i rumori di fondo e concentrarsi sullo specifico elemento da ispezionare, senza interferire sul normale funzionamento delle macchine circostanti e senza essere influenzati da esso.

La diagnosi precoce permette di risolvere l’anomalia o un guasto incipiente quando ancora non si è in una situazione di emergenza.

Si possono quindi evitare tutti i costi, le disfunzioni, i rischi potenziali, gli eventuali danni indotti e le perdite economiche di una fermata “traumatica” non programmata.

COME FUNZIONANO LE ISPEZIONI A ULTRASUONI SUI CUSCINETTI

Ci sono tre metodi per monitorare i cuscinetti con gli Ultrasuoni:

• Comparativo: confrontare cuscinetti dello stesso tipo e osservare le deviazioni
• Storico: stabilire il trend dei valori misurati nel corso del tempo
• Analitico: utilizzare il software Spectralyzer, con l’individuazione dei guasti nei cuscinetti integrata.