Iriduttori industriali sono il cuore dell’industria meccanica, permettono alle macchine di muoversi, di lavorare, di adattarsi l’una all’altra. E come nella medicina degli uomini, anche nella manutenzione dell’industria questi componenti assumono un ruolo importante, fondamentale per garantire il buon funzionamento di un intero impianto.

Nonostante la loro apparente semplicità, sono macchine che richiedono un attento studio nella fase di design, un’accurata esecuzione ed un costante controllo delle fasi di lavorazione per prevenire ogni possibile inconveniente che rischi di trasformarsi in lunghe fermate della linea produttiva.

SKF da anni supporta in modo dedicato OEM ed End User del mondo dei riduttori industriali, offrendo un pacchetto completo di assistenza che segue in modo continuo il ciclo vita di queste macchine, dalla progettazione alla messa in opera, dalla manutenzione alla revisione, alla re-ingegnerizzazione. SKF Engineering Consultancy Services ha creato un pacchetto di strumenti di simulazione e controllo, dedicati a supportare il Cliente nelle fasi di ingegneria e di manutenzione.

Simulazioni Virtuali
Nelle fasi di definizione del progetto, gli strumenti virtuali sono particolarmente adatti ad essere utilizzati per verificare il dimensionamento degli organi delle macchine, per stimare le prestazioni del sistema e per prevenire eventuali inconvenienti derivanti dalle possibili interazioni dei diversi elementi meccanici.

La possibilità di inserire in un modello virtuale le geometrie reali delle casse dei riduttori consente di considerarne gli effetti di flessibilità nel supportaggio dei cuscinetti. Unendo questo primo effetto all’utilizzo di modelli dettagliati dei cuscinetti, che solo un costruttore come SKF può avere a disposizione, è possibile simulare le reali condizioni di funzionamento e verificarne l’effettiva durata teorica a fatica. Ma il supporto ingegneristico che ECS è in grado di fornire si spinge anche oltre, fino ai veri elementi chiave del riduttore, le ruote dentate. Anche questi elementi possono essere considerati ed inseriti nei modelli di simulazione in modo molto dettagliato, permettendo dunque di comprendere il reale modo di funzionare degli ingranamenti e di correggerne i profili per incrementare ancora di più le performance, in termini di coppia trasmessa, precisione e silenziosità. Solo modelli così completi possono considerare le interazioni tra cuscinetti e ruote dentate e far sì che queste giochino a favore dell’utilizzatore. Ci avevate mai pensato?

Le nuove funzionalità dei software SKF permettono di modellare in modo dettagliato molti tipi di ingranamenti, di considerare le flessibilità delle casse, dei cuscinetti, degli alberi e delle ruote dentate. Inoltre è possibile confrontare soluzioni diverse in termini di attrito e di potenza termica sviluppata, garantendo quindi un miglior rendimento energetico globale dell’impianto.

Queste tecniche di simulazione sono indicate per essere utilizzate sia nelle fasi di design di riduttori nuovi, sia nelle fasi di re-ingegnerizzazione di riduttori esistenti, permettendo di confrontare in tempi rapidi, possibilità diverse, prima di procedere ad un intervento manutentivo.

Verifiche pratiche
L’utilizzo di analisi pratiche, insieme a quelle virtuali, permette di comprendere ancora meglio le reali condizioni di funzionamento dell’applicazione ed eventuali deviazioni da quelle previste.

ECS propone ai suoi clienti l’impiego dell’analisi dei lubrificanti e della diffrazione a raggi X sui cuscinetti per stabilire in modo scientifico il grado di decadimento delle prestazioni e quindi intraprendere le necessarie azioni manutentive in modo tempestivo.

L’analisi dei lubrificanti dà importanti informazioni sul livello e sulla tipologia di contaminazione. Questi dati permettono di comprenderne le cause principali, di ovviare alle eventuali problematiche insorte e di tarare i modelli da calcolo, in funzione di quanto effettivamente accadde durante l’operatività delle macchine.

Una campagna di analisi a raggi X viene invece suggerita e condotta nei casi in cui, per motivi legati al processo oppure alla tipologia di installazione, non sia possibile strumentare il riduttore con accelerometri per l’analisi vibrazionale in continuo. Questo tipo di analisi (maggiori dettagli in Evolution n°2, 2009) permette di determinare la storia di carico, di confrontarla con quanto previsto durante il dimensionamento e di stabilire, in modo quantitativo, la durata a fatica residua per quel determinato cuscinetto, in quell’applicazione. Questo approccio è stato applicato con successo in strutture complesse, dove non era possibile l’utilizzo di accelerometri, e ha permesso di ottimizzare le tempistiche degli interventi manutentivi conservando, al tempo stesso, il necessario livello di affidabilità. Nell’esecuzione di questa attività, il Cliente finale ha inoltre imparato a conoscere molto più in dettaglio il modo di funzionare della sua macchina, acquisendo esperienza fondamentale che si esprimerà al meglio nello sviluppo dei prossimi design dove potrà applicare, con il supporto di ECS, l’esperienza guadagnata. Quante volte ci hanno detto che non ci sono “errori”, ma solo opportunità di migliorare?