Competenza ingegneristica

Più affidabilità con la lubrificazione automatica

Nel macchinario pesante per le costruzioni, l’ingegneria civile e le miniere i sistemi di lubrificazione automatica si ammortizzano rapidamente, riducono il rischio di guasti e migliorano la produttività.

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Nel macchinario pesante per le costruzioni, l’ingegneria civile e le miniere i sistemi di lubrificazione automatica si ammortizzano rapidamente, riducono il rischio di guasti e migliorano la produttività.

Tecnologia

Affinché operi in maniera affidabile e mantenga alta la produttività, il macchinario impiegato dalle costruzioni e dall’ingegneria civile deve sempre essere al massimo dell’efficienza. In caso di guasto – ad esempio a causa di una lubrificazione non adeguata o di un dispositivo di tenuta difettoso – si accumulano ritardi nelle consegne, con costi spesso incalcolabili.

Attrito, usura, corrosione e sporcizia possono provocare gravi danni ai componenti meccanici, ma si dispone di mezzi ben sperimentati per evitarli, quali i sistemi centralizzati per la lubrificazione automatica e la protezione dei punti critici, che fanno arrivare al momento opportuno le giuste quantità di lubrificante. I sistemi in grado di dare i migliori risultati in termini economici e ambientali sono quelli specifici per il tipo di macchina, la temperatura ambiente e le condizioni operative. Qui le parole magiche sono: adattamento alle condizioni di lavoro!

Grazie alla solidità costruttiva, i sistemi di lubrificazione centralizzata, realizzati dalla SKF per il macchinario impiegato nelle costruzioni, sono caratterizzati da un’elevata affidabilità operativa. Dotati di pompe a pistoni della serie KFG(S), sono integrate da unità di controllo (fig. 1). Il lubrificante viene distribuito mediante distributori progressivi, che forniscono in successione la quantità di grasso ottimale ai singoli punti interessati.

Una tecnica semplice di monitoraggio
La SKF ha realizzato un rilevatore semi-analogico, che consente all’operatore di tenere sempre sott’occhio il livello di riempimento del serbatoio della pompa. Esso rileva digitalmente le variazioni di livello e le presenta analogicamente, per esempio secondo incrementi di 0,5 litri. In tal modo l’operatore stesso può ripristinare il livello del serbatoio in tempo e quando fa più comodo, per esempio durante le interruzioni del lavoro. Registrando sistematicamente i segnali si può anche determinare il consumo di lubrificante. Qualora si osservino eccessivi scostamenti nei consumi si può provvedere a opportuni interventi di manutenzione.

L’unità SKF di base IG502 è un semplice dispositivo universale per il controllo dei sistemi progressivi di lubrificazione centralizzata. Sebbene sia ancora offerta come dispositivo standard, la SKF ne ha presentato al Bauma 2010 una nuova versione, la LC502, che offre una gamma di funzioni nuove e migliorate (fig. 2) e che con le sue nuove numerose opzioni di controllo, apre la porta a una più ampia serie di applicazioni. Di particolare interesse è la possibilità di operare su più parametri: oltre al controllo basato sui tempi, si possono controllare le variazioni di velocità della pompa provocate da fattori di carattere termico e di viscosità, da fluttuazioni di tensione, ecc. Una distribuzione precisa del lubrificante è assai importante per i punti che richiedono ridotte quantità di grasso e quindi bassi dosaggi.

La validità del nuovo dispositivo sta anche nell’elevata affidabilità della lubrificazione, con monitoraggio di tre zone. Esso tiene anche sotto controllo le eventuali interruzioni di corrente e provvede alla protezione interna dai sovraccarichi.

Per le grosse macchine per le costruzioni in cui i sistemi di lubrificazione devono essere suddivisi in più zone indipendenti, i tecnici SKF hanno anche realizzato una nuova valvola 5/4 di controllo direzionale (fig. 3), la quale può indirizzare di volta in volta l’alimentazione verso una delle quattro uscite, per lubrificare le corrispondenti quattro zone indipendenti, monitorate da un’unità di controllo separata. Utilizzando la tecnologia CAN (Controller Area Network) è possibile ottimizzare la lubrificazione del macchinario per le costruzioni in un altro modo, integrando il sistema centralizzato di lubrificazione nella rete di comunicazione di bordo. Naturalmente questo comporta una preventiva predisposizione da parte del costruttore, dato che non sarebbe pratico intervenire sul macchinario esistente.

Per soddisfare le esigenze di lubrificazione del macchinario pesante con linee di alimentazione molto lunghe ed elevato consumo del lubrificante – che si hanno ad esempio nel settore minerario – la SKF ha realizzato le unità di pompaggio FK. Progettate per pressioni di lavoro fino a 40 MPa, sono caratterizzate da una robusta struttura modulare e sono in grado di offrire un elevato grado di affidabilità anche con l’impiego di lubrificanti molto viscosi. All’ordine, il cliente può richiedere una configurazione che si adatti in maniera ottimale all’applicazione desiderata. La capacità del serbatoio del lubrificante può essere da 15, 30 o 60 kg. La cadenza di lubrificazione può essere fissata in modo incrementale tra 12 e 74 cm3/ min. La corrente elettrica di alimentazione può essere continua o alternata in modo da consentire l’impiego su tutti i sistemi fissi o mobili.

Installazione su macchinario esistente
Sul macchinario per le costruzioni non dotato di un sistema centralizzato di lubrificazione, questo può essere generalmente installato senza grossi problemi se si hanno a disposizione kit che siano adatti al tipo di macchina e che si possano montare facilmente e con rapidità. I kit forniti dalla SKF soddisfano entrambe queste esigenze e sono costruiti secondo le specifiche di importanti case costruttrici. Sono disponibili in varie configurazioni come pure quelli destinati alle riparazioni. Per consentire un’installazione o una riparazione senza complicazioni, oltre a tutti i componenti necessari, la SKF fornisce i disegni e le istruzioni relativi all’installazione sul particolare tipo di macchinario. A richiesta l’intervento può essere eseguito dal personale SKF.
Unità autonoma per la lubrificazione dei martelli idraulici e di altri dispositivi
Sugli escavatori i martelli idraulici richiedono un lubrificante diverso da quello impiegato in altri punti della macchina. Di solito i clienti usano tali dispositivi indipendentemente da quello principale e quindi i tecnici SKF hanno realizzato un’unità di pompaggio autonoma, di ridotto ingombro e con poche esigenze di manutenzione: si tratta del lubrificatore autonomo HS04 a comando idraulico, progettato per l’impiego di lubrificanti speciali, indispensabili per i martelli idraulici, ad alto contenuto di materiali solidi, e noti come paste chisel. Il lubrificatore viene montato direttamente sull’attrezzo e collegato al sistema idraulico esistente della macchina. La pompa lubrifica i punti ad essa collegati non appena l’attrezzo inizia a lavorare, ossia quando viene attivato il sistema idraulico. La quantità di lubrificante inviata può essere regolata. Invece del serbatoio tradizionale, l’HS04 è dotato di una cartuccia avvitabile con filettatura standard, molto facile da sostituire. La SKF fornisce anche una varietà di adattatori.

Punto di forza del lubrificatore è il sofisticato sistema brevettato di azionamento. Posizionare un dispositivo di lubrificazione sui martelli idraulici è piuttosto impegnativo: a parte la presenza di sporcizia e polvere, esso deve sopportare forti sobbalzi e vibrazioni. Nel progettare l’HS04, in luogo di una trasmissione meccanica è stata scelta una soluzione esclusivamente idraulica, che ha dato ottima prova di sé in numerosi prove sul campo.

Il lubrificatore può essere utilizzato anche per altri dispositivi. Si tenga presente che si tratta di un’unità di pompaggio azionata idraulicamente, autonoma e di ridotto ingombro, che richiede poca manutenzione. Molti attrezzi del macchinario per le costruzioni, quali pinze per demolizioni, benne selezionatrici, ecc. non hanno un’alimentazione propria, sono azionati idraulicamente e possiedono dei punti che vanno assolutamente lubrificati. Anche per essi l’HS04, che, tra l’altro, oltre alla pasta chisel, può naturalmente utilizzare il grasso standard NLGI 2, è una soluzione eccellente ai fini di una maggiore sicurezza e produttività.


 

Esperienze dei clienti

La lubrificazione centralizzata a favore dell’ambiente

Come può la lubrificazione centralizzata ridurre l’impatto sull’ambiente? Per rispondere alla domanda con dati pratici certi e affidabili Thilo Standhardt della SKF ha interpellato Andreas Englisch, direttore tecnico dell’Albert Weil AG di Elz, una città a metà strada tra Bonn e Francoforte. La Weil possiede una flotta di oltre 50 macchine per le costruzioni in una gamma che va dalle 3 alle 87 tonnellate ed è da molto tempo cliente della SKF (fig. 4).

Grazie all’esperienza pratica della Weil e ai parametri resi disponibili dai sistemi di lubrificazione centralizzata, la SKF è stata in grado di determinare con molta precisione i possibili risparmi di lubrificante per due modelli di riferimento. La scelta era caduta su una piccola pala caricatrice gommata Atlas 82E (fig. 5) e su un escavatore cingolato Hitachi ZX 470 da 45 tonnellate (fig. 6). Nella flotta Weil ci sono 20 piccole pale caricatrici e 28 escavatori cingolati del peso lordo tra i 15 e le 87 tonnellate.

A patto di eseguire sulle macchine ogni giorno una manutenzione conforme alle istruzioni, con l’impiego dei sistemi automatici di lubrificazione centralizzata si può calcolare per l’intera flotta un risparmio annuo di lubrificante pari a circa il 28 %, equivalente a 668 kg.

Il calcolo si basa sulle ipotesi seguenti:

  • 8 ore di lavoro al giorno
  • 5 giorni alla settimana
  • 1 mandata dell’ingrassatore manuale pari a circa 2 cm3
  • 1 cm3 = 1 grammo
  • Lubrificazione manuale a grasso secondo le istruzioni – immissione di grasso fino a che non fuoriesce grasso pulito dai punti da lubrificare

Il calcolo è stato eseguito come segue:
Consumo di grasso con la lubrificazione manuale

  • 20 caricatrici gommate 1.132.800 cm3
  • 28 escavatori 1.236.500 cm3
  • All’anno: 2.369.300 cm3 (= circa 2.369 kg)

Consumo di grasso con la lubrificazione centralizzata:

  • 20 caricatrici gommate 752.600 cm3
  • 28 escavatori 948.900 cm3
  • All’anno: 1.701.500 cm3 (= circa 1.701 kg)

Differenza tra la lubrificazione manuale e quella centralizzata: 667.800 cm3 (= circa 668 kg)

Rispetto alla lubrificazione manuale, con la lubrificazione centralizzata si ha un risparmio di grasso pari a circa il 28 % (668/2.369).

Rispetto alla lubrificazione manuale, con la lubrificazione centralizzata si ha un risparmio di grasso pari a circa il 28 % (668/2.369).

In pratica però, all’Albert Weil il risparmio è ancora superiore, perché nella lubrificazione manuale gli operatori tendono a inviare più grasso del necessario (circa un 20 % in più) per timore di mandarne troppo poco.