Ridurre i costi, migliorare le prestazioni delle macchine, risparmiare risorse: un’impresa non facile, ma la SKF accetta la sfida offrendo due classi di cuscinetti ad alte prestazioni, i tipi SKF Explorer e SKF Energy Efficient (E2).

Sfruttando più di cento anni di conoscenze tecniche e di esperienze senza uguali nel settore della tribologia, la SKF è costantemente tesa alla creazione di prodotti sempre più efficienti, che, durante la propria vita operativa, sono capaci di far risparmiare molta più energia di quella impiegata per fabbricarli. Nello stesso tempo intende dimostrare all’industria come sia possibile – oltre che ridurre i consumi di energia – diminuire i costi di manutenzione, migliorare l’affidabilità delle macchine e contribuire alla sostenibilità globale.

Il successo viene nella forma di due distinte versioni di cuscinetti, ciascuna studiata per offrire vantaggi in termini di denaro e risparmio di risorse in specifiche applicazioni. I cuscinetti SKF Explorer assicurano benefici nelle applicazioni con carichi elevati, mentre i tipi SKF Energy Efficient (E2) sono utili nel diminuire il consumo di energia in quelle con carichi medio-leggeri.

CUSCINETTI SKF EXPLORER: PER CARICHI ELEVATI
I cuscinetti SKF Explorer (fig. 1) sono stati studiati per funzionare generando minor calore e per essere più scorrevoli e più durevoli dei tipi standard nelle applicazioni con carichi elevati. Essi riducono l’impatto sull’ambiente consentendo di ridurre sia le dimensioni delle macchine sia i consumi di lubrificante e di energia. Cosa altrettanto importante è la loro capacità di ridurre le necessità di manutenzione e di contribuire ad aumentare la produttività.

Elemento chiave nelle prestazioni dei cuscinetti SKF Explorer è la geometria interna ottimizzata. Utilizzando un software brevettato, gli ingegneri SKF hanno analizzato le relazioni che intercorrono tra corpi volventi, piste e gabbia, ideando metodi per ridurre attrito, sviluppo di calore e usura all’interno dei cuscinetti e mettendo questi nelle condizioni di resistere a carichi radiali e/o assiali elevati.

I corpi volventi dei cuscinetti SKF Explorer sono costruiti entro tolleranze estremamente ristrette, al fine di ridurre le vibrazioni e uniformare la distribuzione del carico; le gabbie sono costruite in modo da migliorare la guida dei corpi volventi stessi e ottimizzare l’azione del lubrificante, riducendo sviluppo di calore, attrito, rumore e vibrazioni. La topografia delle superfici dei corpi volventi e delle piste è in grado di migliorare la formazione del film lubrificante, rendendone massima l’efficacia e riducendo lo sviluppo di calore e l’usura. Una robustezza e una durata eccezionali sono state ottenute mediante l’impiego di un acciaio estremamente puro e altamente omogeneo, associato a un esclusivo trattamento termico, che conferisce una migliore stabilità dimensionale nelle applicazioni in cui le temperature di lavoro sono elevate. Oggi la SKF produce un gran numero di cuscinetti SKF Explorer nelle varie tipologie.

Risparmi per l’ambiente e maggior tempo di utilizzo
Un esempio dei risparmi ottenibili lo troviamo presso una cartiera svedese della Stora Enso, la quale, con i cuscinetti SKF Explorer ha incrementato i tempi di utilizzo, eliminato il proprio sistema di lubrificazione e ridotto i costi di recupero acqua.

In precedenza, in un sistema aspirante usato per estrarre acqua della pasta, l’azienda lamentava continui guasti ai cuscinetti dopo solo 4-7 mesi, a causa dell’ingresso di acqua nel sistema, con conseguente dilavamento del grasso e successiva formazione di ruggine di contatto e cedimento finale prematuro. Il grasso contenuto nell’acqua doveva essere estratto e smaltito con aggravio di costi per il trattamento dell’acqua stessa.

La Stora Enso installò in due sistemi aspiranti i cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer con protezioni incorporate. Questi cuscinetti trattengono il lubrificante al loro interno e impediscono all’acqua e alle sostanze contaminanti di penetrare.

In entrambi i sistemi aspiranti i cuscinetti orientabili a rulli SKF Explorer con protezioni incorporate hanno funzionato senza problemi per più di 13 mesi. Oltre che sfruttare la loro maggiore durata di esercizio, l’azienda ha potuto eliminare il sistema di lubrificazione originario e ridurre il consumo di grasso di circa 3 kg all’anno per cuscinetto. L’eliminazione della necessità di estrarre e smaltire il grasso dall’acqua di processo ha consentito di ottenere ulteriori vantaggi di costo e ambientali.

CUSCINETTI SKF ENERGY EFFICIENT (E2): PER CARICHI MEDIO-LEGGERI E VELOCITÀ RELATIVAMENTE ELEVATE
I cuscinetti SKF Energy Efficient (E2) appartengono ad una classe di prestazioni appositamente studiata per ridurre il momento d’attrito interno di almeno il 30 % rispetto ai tipi SKF standard (figg. 3, 5, 7 e 9).

Come i tipi SKF Explorer, essi sono il risultato del ripensamento e della riprogettazione di tutti i loro aspetti. Le nuove teorie su tribologia, metallurgia, lubrificazione, guarnizioni di tenuta e fabbricazione sono state coordinate al fine di creare nuove geometrie, gabbie speciali e tecniche di produzione perfezionate.

Un significativo progresso, parallelo a quello dei cuscinetti SKF E2, è stato lo sviluppo di grassi lubrificanti di nuova formulazione, di maggiore durata o in grado di prolungare gli intervalli di lubrificazione.

I cuscinetti SKF E2 radiali a sfere (fig. 2) sono particolarmente idonei per motori elettrici, pompe, riduttori, trasportatori, ventilatori e altre applicazioni, caratterizzate da carichi medio-leggeri e da velocità relativamente elevate.

Le prove confermano che, quando è impiegato nei cuscinetti radiali a sfere schermati, il nuovo grasso, di basso attrito appositamente studiato per i tipi SKF E2, dura almeno il doppio dei grassi tradizionalmente impiegati in cuscinetti normali simili (fig. 4).

I cuscinetti a rulli cilindrici di esecuzione NJ, di media grandezza, impiegati negli alberi intermedi dei riduttori, sono anch’essi disponibili nella classe di prestazioni E2.

Tali cuscinetti normalmente sono soggetti a carichi combinati, con carichi assiali fino al 30 % del carico radiale. Sono state effettuate prove sui tipi di esecuzione NJ per la scatola a ingranaggi di una turbina eolica. Con i tipi a rulli cilindrici SKF Energy Efficient si sono riscontrate perdite di potenza dell’80 % inferiori rispetto a quelle riscontrate con i tipi standard SKF (fig. 5). L’eccezionale riduzione d’attrito in presenza di carichi combinati è stata ottenuta ottimizzando il profilo della facciata dei rulli e quello della zona di contatto rullo-orletto.

I cuscinetti SKF Energy Efficient a rulli conici offrono numerosi vantaggi e, come gli altri tipi E2, sono caratterizzati da minori perdite di potenza di almeno il 30 %. I perfezionamenti sono stati ottenuti ottimizzando il numero dei rulli, sostituendo la gabbia in acciaio con una nuova gabbia in polimero e ottimizzando la topografia di rulli, piste e orletti (fig. 6). Risultato: cuscinetti più leggeri e più freddi in funzionamento, che consumano meno lubrificante e meno energia (fig. 7).

Come tutti gli altri cuscinetti della classe
di prestazioni E2, le versioni orientabili a rulli SKF Energy Efficient (fig. 8) riducono il momento d’attrito interno di almeno il 30 % (fig. 9). Studiati per i carichi medio-leggeri, questi cuscinetti, lubrificati con grasso SKF LESA 2, funzionano a temperature inferiori rispetto alle varianti SKF Explorer riducendo il consumo di lubrificante ed estendendo gli intervalli di rilubrificazione.

Redditività degli investimenti
I cuscinetti SKF E2 hanno dato molte volte buona prova di sé in tutto il mondo. Presso il Sangam Group, un’azienda tessile indiana, erano stati montati cuscinetti SKF E2 radiali a sfere sul motore elettrico di una macchina tessile, rotante a 1.470 giri/min e funzionante 22 ore al giorno, 363 giorni all’anno.

Con il passaggio ai cuscinetti SKF E2 radiali a sfere, il Sangam Group stima un risparmio annuo di energia pari a più di 2.600 kWh per motore, oltre ad altri risparmi grazie alla maggiore durata di esercizio dei cuscinetti stessi. L’azienda ha calcolato di ammortizzare l’investimento in soli 37 giorni e pertanto ha installato cuscinetti radiali a sfere SKF E2 sugli altri motori e pompe dello stabilimento.

Presso uno degli stabilimenti della GlaxoSmithKline Consumer Healthcare, con l’installazione dei cuscinetti SKF E2 radiali a sfere sui motori delle pompe, alla favorevole redditività degli investimenti si sono aggiunti risparmi in denaro e contributi per un ambiente migliore. Lo stabilimento dichiara risparmi annui di energia per motore pari a più di 4.500 kWh, corrispondenti a 390 euro. Si sono inoltre prodotte due tonnellate di CO₂ in meno. L’azienda stima di guadagnare 20 euro per ogni euro investito.

Sostenibilità e risparmi
In conclusione, i cuscinetti SKF Energy Efficient (E2) hanno tutte le potenzialità per dare un significativo contributo alla sostenibilità globale. In effetti, se su tutti i motori elettrici industriali dell’Unione Europea e degli Stati Uniti si montassero cuscinetti radiali a sfere di questi tipo (supponendo un minore momento d’attrito del 30 %), il possibile risparmio di energia sarebbe pari a 2,46 miliardi di kWh/anno. E tale stima non tiene in conto i milioni di motori e di altre macchine in funzionamento in tutte le altre parti del mondo.