Un esempio applicativo: MZ Aspiratori.La ditta MZ Aspiratori è una importante realtà nel panorama dei produttori italiani di ventilatori industriali. Fondata nel 1974 l’azienda ha sede in Budrio in provincia di Bologna.

   Nello stabilimento, che si estende su una vasta area di cui 14000 mq coperti, si svolge tutto il processo produttivo, dalla progettazione all’assemblaggio secondo i dettami della qualità totale.

   L’azienda produce ventilatori ed aspiratori industriali secondo un’ampia gamma in grado di soddisfare le più disparate esigenze in vari settori applicativi.

   Oltre alle 20 serie di ventilatori ed aspiratori normalmente prodotte, con giranti aventi diametro dai 20 cm. ai 2 metri, l’azienda è in grado di realizzare ventilatori speciali in grado di operare nelle condizioni ambientali più disparate , come le elevate temperature o in presenza di sostanze contaminanti particolarmente aggressive.

   I ventilatori e gli aspiratori MZ vengono utilizzati in vari settori applicativi come nella realizzazione delle macchine industriali operanti nei settori del legno e delle meccanica, negli impianti per la verniciatura e, per l’asportazione delle polveri, nei forni per la produzione di ceramica ed in qualsiasi applicazione in cui ci sia la necessità di movimentare aria.
   
L’elevato standard qualitativo raggiunto dai prodotti MZ passa attraverso l’utilizzo nel processo produttivo di macchine ed attrezzature all’avanguardia e ad una attenta scelta dei fornitori in grado di offrire soluzioni tecniche innovative.

   Per questo motivo l’azienda ha immediatamente colto i vantaggi che derivano dall’utilizzo del cuscinetto SKF CARB^® nei ventilatori equipaggiando i suoi prodotti con il cuscinetto SKF toroidale a rulli sin dal 1996.

   I vantaggi derivanti dall’impiego del cuscinetto SKF CARB nei ventilatori industriali sono molteplici e tutti riconducibili alla possibilità di avere un cuscinetto in grado di garantire all’applicazione un lato effettivamente libero in ogni condizione di funzionamento, ed in grado di sopportare eventuali disallineamenti angolari fra gli anelli.

   Prima dell’introduzione del cuscinetto SKF CARB la soluzione standard per i ventilatori di medie e grandi dimensioni era quella di utilizzare due cuscinetti orientabili a rulli.

   Tale soluzione consente
di sopportare molto bene eventuali disallineamenti angolari fra gli anelli causati ad esempio dalle tolleranze di lavorazione, dagli errori di montaggio o dalle inflessioni dell’albero sotto carico.

   Tale sistema però, per far fronte alle dilatazioni assiali dell’albero in esercizio causate dell’effetto termico, necessita di una soluzione di compromesso in quanto è necessario che l’anello esterno scorra assialmente nella sua sede. Affinchè questo scorrimento sia possibile, è necessario che l’accoppiamento fra anello esterno e sede sia libero, con il rischio però che in certe condizioni applicative l’anello possa ruotare oppure essere soggetto a movimenti responsabili di usura e surriscaldamento.

   Ciò nonostante, l’accoppiamento libero non garantisce sempre lo spostamento assiale, in quanto è necessario vincere la forza di attrito fra anello esterno e sede. Il coefficiente di attrito µ fra le due superfici è almeno pari a quello fra acciaio e ghisa (µ=0.15 ¸ 0.2)
e può diventare molto più elevato per effetto di:

• ruggine
• usura
• inflessioni sotto
  carico

• errori di lavorazione
  e di montaggio

Gli effetti di questo carico assiale aggiuntivo sul sistema di cuscinetti sono molteplici.
Nel caso più sfavorevole in cui lo spostamento assiale sia totalmente impedito si può verificare il fenomeno detto del contrasto assiale, in cui si hanno solo due delle quattro corone di rulli caricate con inevitabili problemi di affaticamento sulle corone sollecitate e di pattinamento dei rulli su quelle scariche.

   Nel caso generale l’anello esterno del cuscinetto, per spostarsi assialmente sulla sede, ha bisogno di carichi assiali aggiuntivi necessari a vincere la forza di attrito. Tali carichi assiali aggiuntivi provocano fra l’altro:

• Vibrazioni assiali e rumorosità elevate
• Distribuzione non uniforme delle tensioni sulle due corone di rulli
• Maggiori temperature di esercizio con conseguenti intervalli di rilubrificazione minori

Ripetuti test hanno dimostrato che la durata di un sistema tradizionale costituito da due cuscinetti orientabili a rulli nel caso di valori del coefficiente di attrito normali per contatto acciaio – ghisa è pari al 37% di quella calcolata teoricamente e si riduce drasticamente all’ulteriore crescere di µ.
Nel cuscinetto SKF CARB lo spostamento assiale avviene all’interno del cuscinetto mediante la traslazione assiale relativa fra anello interno e rulli ed anello esterno come nel caso dei cuscinetti a rulli cilindrici. L’anello esterno può quindi essere fissato assialmente ed accoppiato con tolleranze più strette sulla sua sede.
Il cuscinetto CARB rispetto ad un cuscinetto a rulli cilindrici può però sopportare disallineamenti angolari dieci volte superiori senza apprezzabili riduzioni della durata a parità di carico.
La nuova soluzione comporta i seguenti vantaggi:

• Effettivo sistema libero/bloccato.
• Vibrazioni e rumorosità ridotte
• Minore sensibilità al carico minimo
• Minori temperature di esercizio
• Lubrificazione più efficace e maggiore durata del grasso
• Minore sensibilità agli squilibri

La soluzione tecnica ottimale che la SKF suggerisce nell’ambito dei ventilatori industriali consiste nell’utilizzare il cuscinetto SKF CARB sul lato libero dell’applicazione ed un cuscinetto orientabile a rulli sul lato bloccato nella nuova versione Explorer avente capacità di carico maggiorate rispetto a quelle delle versioni precedenti.

   I due cuscinetti alloggiati nei sopporti SKF SNL equipaggiabili con i lubrificatori automatici System 24 ed al rilevatore automatico di temperatura Tempguard costituiscono una soluzione in grado di soddisfare le elevate esigenze di prestazioni ed affidabilità che un ventilatore industriale deve raggiungere.

Davide Zanghi
  
SKF, Ingegneria dell’applicazione
Tel: 011/9852326
davide.zanghi@skf.com