Typical application for self-aligning roller bearings: lignite open-pit mining in Germany.

Maggiore durata dei cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer di nuova generazione

Sotto la spinta delle sempre più rigorose esigenze applicative, la SKF ha dato vita a un nuovo trattamento termico dell’acciaio, ora impiegato nell’intera gamma di cuscinetti orientabili a rulli (fig. 1). Mentre conserva la propria tenacità, l’acciaio assicura una maggiore resistenza all’usura, il che consente anche di raddoppiare la durata di esercizio, specie nei casi in cui si abbia una forte presenza di sostanze contaminanti o di scarsa lubrificazione.

Sintesi

I progressi nella tecnologia dei trattamenti degli acciai hanno offerto alla SKF l’opportunità di migliorare ulteriormente le prestazioni dei propri cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer. Sottoposti a un nuovo trattamento termico brevettato, i cuscinetti SKF Explorer di nuova generazione consentono di raggiungere durate di esercizio anche doppie in condizioni di scarsa lubrificazione o in presenza di forte contaminazione. Grazie alla migliore resistenza all’usura, i cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer di nuova generazione offrono vantaggi in termini di prestazioni in una vasta
gamma di applicazioni industriali gravose.

Contatto vendite

Johan Ander, johan.ander@skf.com

Con il lancio nel 1999 della nuova classe SKF Explorer, la SKF aveva fissato nuovi standard di prestazioni.
Combinando tra di loro miglioramenti di materiale, progettazione e fabbricazione, gli ingegneri e gli scienziati SKF erano stati in grado di ottimizzare gli effetti della lubrificazione e ridurre al minimo quelli di attrito, usura e contaminazione. Risultato: cuscinetti con una classe di prestazioni caratterizzata da una maggiore capacità di carico e più lunghe durate di esercizio. La superiorità di tali cuscinetti è stata convalidata da importanti enti di certificazione: si vedano le emissioni del certificato 72736 del 10/05/2006 da parte del Germanischer Lloyd e di quello CPN-1441-1 del 10/05/2006 da parte del Det Norske Veritas (fig. 2).
Dal punto di vista dei materiali, i cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer erano caratterizzati da un acciaio estremamente puro e omogeneo, sottoposto ad un trattamento termico esclusivo; mentre la purezza conferiva loro una resistenza e una durata eccezionali, quest’ultimo creava una combinazione ottimale di durezza e stabilità dimensionale.
I miglioramenti nelle prestazioni del materiale erano accompagnati da un nuovo concetto produttivo che prevedeva strutture superficiali migliorate e l’affinamento delle tolleranze sulla geometria interna. La SKF aveva fatto anche considerevoli investimenti nei processi di fabbricazione.
Ne era risultata una gamma di cuscinetti orientabili a rulli altamente affidabile, dotata di basso attrito, elevata capacità di carico e sollecitazioni interne ridotte al minimo.
Dopo l’introduzione nei cuscinetti orientabili a rulli, la classe di prestazioni SKF Explorer venne estesa ad altri tipi, in particolare ai cuscinetti a rulli conici, a quelli a rulli cilindrici, ai radiali a sfere e agli obliqui a sfere. Oggi tutti i cuscinetti standard orientabili a rulli propriamente detti, i tipi toroidali a rulli CARB e gran parte dei tipi assiali orientabili a rulli sono prodotti secondo le specifiche della classe di prestazioni SKF Explorer.

Migliori prestazioni con il trattamento termico
Ora la SKF ha ulteriormente migliorato il trattamento termico dell’acciaio destinato a tutta la gamma dei cuscinetti orientabili a rulli (fig. 1), rendendo l’acciaio stesso ancora più resistente all’usura. Sebbene questo trattamento termico possa incrementare il periodo di utilizzabilità di qualsiasi applicazione in cui siano di vitale importanza l’affidabilità e la durata di esercizio, i suoi benefici sono più evidenti in quelle applicazioni industriali in cui si abbiano elevati livelli di contaminazione o condizioni di scarsa lubrificazione, come in siderurgia, nell’industria mineraria, nei cementifici, nelle industrie eolica e navale, negli organi di trasmissione e nella movimentazione dei materiali.
Per raggiungere questo nuovo livello di prestazioni, gli ingegneri SKF sono riusciti ad affinare i processi di trattamento e ad aumentare la durezza anche di 2 gradi HRC (in funzione delle dimensioni del cuscinetto), conservando o migliorando la tenacità.
Questo è particolarmente importante per i cuscinetti di dimensioni medie e grandi impiegati nei macchinari di processo.
Con una migliore tenacità del materiale è possibile rilevare tempi più lunghi tra il primo insorgere di un danneggiamento e il momento in cui il cuscinetto diventa inservibile; questo offre agli operatori l’opportunità di seguire le condizioni del cuscinetto stesso, mentre si preparano per la riparazione, eliminando in tal modo i tempi passivi non programmati e riducendo i costi a questi associati.

Validità confermata
Con il nuovo trattamento termico la resistenza all’usura dei cuscinetti SKF Explorer di nuova generazione è assai maggiore rispetto a quella dei tipi SKF Explorer originari. Per confermare questo miglioramento sono state eseguite prove presso i laboratori della SKF e dell’Istituto Reale di Tecnologia della KTH University di Stoccolma. Si veda in particolare la fig. 2.
Altre prove, eseguite presso l’SKF Engineering and Research Centre (ERC), tese a verificare il guadagno in durata dei cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer di nuova generazione in presenza di scarsa lubrificazione (fig. 3), indicano che essi possono durare anche il doppio dei corrispondenti tipi SKF Explorer originari. Analogamente la possibilità di durate doppie è stata verificata nelle prove di durata in presenza di contaminazione (fig. 4).
Per verificare il comportamento più favorevole nei riguardi dei guasti da parte dei cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer di nuova generazione, rispetto ai tipi SKF Explorer originari, sono state eseguite prove comparative di rottura sugli anelli.
Come di vede dai risultati riportati in fig. 5,  la profondità media della cricca in senso radiale, in corrispondenza della frattura completa, è maggiore nei cuscinetti SKF Explorer di nuova generazione. Questo dimostra come i cuscinetti medi e grandi SKF Explorer possano prolungare il tempo che intercorre tra l’iniziale sfaldatura e la frattura completa. Il maggiore tempo di cedimento, nell’ambito di un programma di manutenzione proattiva, può praticamente eliminare i fermi macchina imprevisti.
È anche stata messa a confronto la resistenza degli orletti dei cuscinetti assiali orientabili a rulli SKF Explorer originari e di nuova generazione (fig. 6). Rispetto a quelli dei primi gli orletti hanno presentato durata doppia e su di essi si sono soltanto riscontrate sfaldature.
Anche se i cuscinetti dei macchinari di processo non vengono utilizzati fino ad una  completa rottura, le prove evidenziano che, una volta rilevato un danneggiamento, i cuscinetti SKF Explorer di nuova generazione continuano a funzionare più a lungo, dando più tempo per programmare gli interventi, ordinare i ricambi e prepararsi per un fermo macchina, riducendo in tal modo i tempi passivi e i costi relativi.

Conclusioni
Il contributo del nuovo acciaio SKF nell’estendere la durata di esercizio dei cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer di nuova generazione consiste in una assai maggiore resistenza all’usura, a cui può corrispondere una durata di esercizio anche doppia in presenza di scarsa lubrificazione o di gravose condizioni di contaminazione. Questo offre alle industrie che operano in ambienti difficili, da quella eolica a quella siderurgica, l’opportunità di prolungare il periodo di utilizzabilità degli impianti.

CARB è un marchio registrato del Gruppo SKF. SKF EXPLORER è un marchio del Gruppo SKF.

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