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Cuscinetti - 2018-06-08

Cuscinetti a rulli a botte

Un produttore britannico di energia elettrica, lamentando frequenti guasti dovuti al cedimento dei cuscinetti di due ventilatori industriali, si è rivolto a NSK per richiedere una proposta e implementare una soluzione idonea. Dopo accurate verifiche nell'ambito del programma AIP (Added Value Programme), NSK ha consigliato di cambiare la disposizione dei cuscinetti e dei fissaggi, garantendo un risparmio significativo. 

I due ventilatori appesi ad azionamento diretto, sostenuti da cuscinetti radiali orientabili a rulli montati su supporti ritti, funzionano in continuo. Il compito di questi ventilatori primari è immettere aria nella caldaia con una portata di 8 m3/secondo e una pressione di uscita di 13 kPa. I cuscinetti montati su ogni unità cedevano in media ogni tre mesi, richiedendo l'intervento di tre ingegneri per 10 ore con costi elevati per ogni rottura. 

I tempi lunghi e i costi elevati degli interventi di sostituzione erano determinati in gran parte dalle dimensioni dell'impianto. Ogni ventilatore misura infatti circa 3,5 metri di diametro ed è collegato a un albero lungo due metri con un diametro di 135 mm. L'albero ruota a 1487 giri/min., azionato da un motore elettrico da 350 kW con accoppiamento diretto.

“Entrambi i cuscinetti di ogni ventilatore venivano controllati con il servizio di Condition Monitoring,” racconta Dennis Briggs-Price, NSK Sales Engineer. “La temperatura veniva costantemente monitorata mediante una sonda magnetica, con verifiche settimanali delle vibrazioni su ogni cuscinetto e misurazione della velocità. In condizioni normali le letture indicavano circa 70 °C a una velocità di 5 mm/s. Ogni volta che questi valori venivano largamente superati, i cuscinetti venivano sostituiti come misura precauzionale in vista di cedimenti imminenti. I valori registrati prima della sostituzione erano 90-100 °C per la temperatura e 20-33 mm/s per la velocità. In particolare, uno degli ultimi cedimenti di un cuscinetto ha provocato la rottura delle staffe di fissaggio dell’alloggiamento, registrando temperature e vibrazioni eccessive. In passato la fabbrica aveva persino provato a equilibrare i ventilatori coinvolgendo una ditta esterna, ma senza raggiungere i risultati auspicati."

Nel revisionare l'applicazione, NSK ha anche analizzato un cuscinetto guasto proveniente dall'azionamento e cuscinetti montati sul lato libero. Sono stati rilevati diversi problemi sul diametro esterno dell'anello esterno, fra cui corrosione da strisciamento. Si tratta di un fenomeno insolito, poiché il ventilatore aveva una configurazione con lato fisso e lato libero, per consentire la dilatazione dell'albero dovuta alle temperature di esercizio; pertanto il lato libero dovrebbe essere soggetto solo a carico radiale. 

Poiché il cuscinetto sul lato libero mostrava invece un carico assiale, NSK ha potuto attribuire la causa principale dei continui cedimenti alla disposizione errata dei cuscinetti. Sono stati quindi raccomandati cuscinetti radiali orientabili a rulli ad alta capacità montati in supporti ritti SNN, oltre a correggerne la disposizione. I cuscinetti radiali orientabili a rulli di NSK utilizzano materiali avanzati che li rendono idonei a velocità e carichi elevati. Caratterizzati da speciali tolleranze degli anelli per resistere alle vibrazioni, ai carichi d'urto e ai disallineamenti, i cuscinetti sono stabilizzati termicamente fino a 200 °C. Sono stati inoltre selezionati Cuscinetti Radiali Orientabili a Rulli ad alta capacità caratterizzati da un design interno più affidabile per ventilatori industriali appesi con azionamento diretto, grazie al design degli orletti dell'anello interno che offrono una migliore guida dei rulli.  

“Abbiamo effettuato una prova incaricando il nostro team di ingegneri di supervisionare l'installazione e l'implementazione dei nostri consigli," spiega Briggs-Price. “Il risultato è stato l'azzeramento dei cedimenti di cuscinetti per un periodo di 12 mesi. Inoltre, la nostra soluzione ha portato un incremento della produttività unito a una riduzione dei costi di manutenzione e fermo impianto, oltre a quadruplicare la durata dei cuscinetti."

Come dimostra questo esempio, la scelta errata dei cuscinetti o il loro non corretto montaggio può ridurre la capacità produttiva di macchine o apparecchiature industriali, arrivando persino a bloccare un intero impianto. Il programma AIP di NSK è studiato per aumentare l’efficienza e la redditività di processi operativi e attività di manutenzione, garantendo risparmi ad ogni intervento a valore aggiunto.

Gli esperti di NSK utilizzano un metodo collaudato e consolidato per sviluppare la soluzione ideale per ogni applicazione specifica, lavorando fianco a fianco con il cliente e tenendo conto di tutti i requisiti. Nella centrale elettrica britannica, il processo AIP ha compreso diversi servizi, dall'ispezione iniziale alla scelta del prodotto, dalla formazione del cliente fino all'ispezione finale. I numeri parlano da sé: la nuova soluzione garantisce un risparmio annuo di €134.040 grazie alla riduzione dei costi dei cuscinetti, dei costi di montaggio e dei costi di fermo impianto. 

 

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