La SKF ha realizzato dei cuscinetti obliqui a sfere che definiscono una nuova classe di prestazioni: i cuscinetti della serie SKF Explorer. Attualmente lanciati sul mercato europeo, i nuovi cuscinetti saranno presentati nelle Americhe e in Asia nel terzo trimestre del 2002.Pur non apparendo esternamente diversi dai tipi tradizionali, i cuscinetti obliqui SKF a una e due corone di sfere della serie SKF Explorer offrono prestazioni superiori. Per raggiungere un tale risultato i ricercatori della SKF hanno riprogettato ogni singolo componente a livello macro e microscopico. Ne è nato un prodotto in grado di offrire più scorrevolezza, minor sviluppo di calore e maggiori durate.

Materiale e trattamento termico

La purezza di un materiale si giudica dalla presenza o meno di macro e micro inclusioni non metalliche, dal livello di carbonitruri di titanio e/o dal tenore complessivo di ossigeno. I ricercatori SKF hanno definito la relazione fra il tenore di ossigeno e la resistenza alla fatica nei contatti volventi e pertanto i cuscinetti obliqui a sfere della serie SKF Explorer sono costruiti esclusivamente con l’acciaio più puro esistente, degassificato al 100 % e con il minimo tenore di ossigeno possibile (5 ppm in media). L’impiego di un acciaio più puro e la particolare tecnica di fabbricazione degli anelli (ottenuti per rullatura a freddo o fucinatura) consentono il raggiungimento di più lunghe durate a fatica.

   Un trattamento termico veramente unico conferisce al materiale dei cuscinetti obliqui SKF Explorer la massima stabilità dimensionale oltre a una durezza corretta e una elevata resistenza all’usura. La stabilità dimensionale deriva dal contenuto minimo di austenite residua, mentre il trattamento di stabilizzazione è previsto per un funzionamento fino a 150 °C di temperatura, cosa essenziale per mantenere costanti gioco o precarico.

Maggiore precisione

La maggiore precisione dimensionale (P6 anziché normale) consente di ridurre la dispersione dei valori di accoppiamento e quindi del gioco interno o del precarico. La maggiore precisione di rotazione (P5 per i tipi a una corona e P6 per quelli a due) fa sì che i cuscinetti possano essere montati in modo più accurato e che in funzionamento riescano a vincolare in modo più efficace l’albero sia in senso assiale che radiale. Se ne avvantaggia la capacità di guida dei cuscinetti, mentre vibrazioni, sfarfallamento e attrito si riducono, diminuisce l’usura delle tenute esterne ed aumenta la durata di esercizio, compresa quella dei componenti adiacenti.

   L’alto grado di qualità delle sfere contribuisce a conferire una migliore precisione di rotazione. Grazie alla minore ondulosità superficiale si riducono vibrazioni e rumorosità.

   La particolare conformazione della zona di transizione tra la pista e l’orletto ottenuta mediante rettifica, unitamente alla migliore finitura superficiale, permette una riduzione delle sollecitazioni di contatto all’estremità della pista e rende i cuscinetti atti
a reggere maggiori carichi assiali, evitando il troncamento dell’ellisse di contatto.

   Gli alveoli della gabbia sono stati ridisegnati e presentano una migliore finitura delle superficie. La gabbia stessa è stata ridisegnata per renderla più robusta e per ottimizzare l’efficacia del lubrificante, tanto che i cuscinetti SKF Explorer presentano una temperatura di funzionamento inferiore di 3-5 °C rispetto ai tipi tradizionali. I tipi a una corona di sfere della serie Explorer sono muniti di una gabbia di poliammide 6.6 rinforzata con fibre di vetro o di una gabbia massiccia di ottone realizzata con tolleranze ristrette. I tipi a due corone della serie SKF Explorer
sono disponibili o con la ben nota gabbia a scatto di poliammide rinforzata con fibre di vetro o con una nuova gabbia «a corona», di lamiera stampata e temprata in acciaio.

Montaggio universale

I cuscinetti obliqui a una corona con le classi di gioco CB, CA e CC e di precarico GA, GB e GC, mantengono la possibilità di montaggio universale, potendosi disporre ad «O» oppure ad «X» per ottenere il gioco o il precarico necessari. Grazie al nuovo trattamento termico i cuscinetti serie SKF SKF Explorer non presentano praticamente variazioni del precarico o del gioco iniziale nel corso della loro vita operativa.

   Sono state effettuate prove per verificare nel tempo (10.000 ore) e con la temperatura (110 °C) la variazione di gioco (CB) e di precarico (GA). Grazie all’originale trattamento termico SKF Explorer (S0) il gioco interno rimane mediamente inalterato, mentre con un normale trattamento (SN) si avrebbe nel tempo un precarico. Sempre grazie al trattamento S0, nel caso di cuscinetti con precarico (GA), quest’ultimo si mantiene costante senza influire sulla durata; con un trattamento termico normale (SN) si avrebbe un precarico molto elevato, con conseguente riduzione della durata.

   Tutti i cuscinetti obliqui a sfere della serie SKF Explorer sono prodotti in un ambiente molto pulito per non comprometterne la durata e la silenziosità.

   Le altre nuove caratteristiche dei cuscinetti SKF Explorer riguardano il protettivo, il grasso, gli schermi, la marcatura laser per una migliore rintracciabilità, le nuove metodologie di fabbricazione e la gestione della qualità secondo la ISO/TS 16949. Tutti questi aspetti, insieme ai miglioramenti citati contribuiscono a inserire i cuscinetti in una nuova classe di prestazioni.

   I cuscinetti obliqui a sfere serie SKF Explorer si possono impiegare in vari modi, o sfruttandone la durata di esercizio mediamente tripla oppure riducendone le dimensioni.

   I cuscinetti SKF Explorer non solo riducono rumorosità, vibrazioni e costi per sostituzioni in garanzia, ma valorizzano gli organi su cui sono montati, aumentandone la durata di esercizio, consentendo maggiori velocità e riducendo lo sviluppo di calore, i consumi e i costi di manutenzione. La scelta fra aumentare la potenza o passare a dimensioni inferiori dipende dal fatto
che si stia realizzando un nuovo progetto o si intenda apportare migliorie a macchine esistenti mantenendone invariati i parametri applicativi.

Hubert Köttritsch,
  
SKF Österreich AG, Steyr, Austria