Cuscinetti iglidur® - Abrasione relativa

Abrasione relativa dei cuscinetti iglidur® con bassi carichi, albero in acciaio temprato Cf53, v = 0.1 m/s

Abrasione relativa dei cuscinetti iglidur® con carichi medi e alti, albero in acciaio temprato Cf53, v = 0.1 m/s

Banco prova carichi fino a 150 Mpa e temperature fino a 250 °C

Resistenza all'abrasione

Dal momento che tantissimi fattori, alcuni dei quali difficilmente determinabili, influiscono sul deterioramento dei componenti di una macchina o attrezzatura, diventa difficile fare delle considerazioni sul tempo di funzionamento o prevederne la durata. In questo senso l’usura è un criterio abbastanza significativo, in quanto ad essa è spesso associata la funzionalità della macchina stessa. Per avere delle informazioni in più sui parametri che influiscono sull’usura, abbiamo effettuato una serie di prove di laboratorio comparative: a parità di carico e velocità, abbiamo confrontato i risultati ottenuti per diverse combinazioni perno/boccola, verificando che esiste effettivamente un nesso tra tipo di contropezzo impiegato ed usura: la durata, nelle diverse combinazioni albero-boccola, variava sensibilmente: fino a un fattore 10.

Usura e carico

Il carico influisce notevolmente sull’usura del cuscinetto. La gamma iglidur® comprende materiali specifici, rispettivamente, per carichi lievi ed elevati. In una prova comparativa su albero temprato e rettificato, iglidur® J ha dimostrato la migliore resistenza all’abrasione in caso di bassi carichi, mentre per alti carichi dinamici il migliore è iglidur® Z.

Usura e temperatura

Entro un certo range di temperatura operativa, la resistenza all’abrasione dei materiali iglidur® è piuttosto regolare. Viceversa, man mano che ci si avvicina ad un determinato valore, che definiamo "temperatura limite di usura", l’abrasione comincia a crescere in misura irregolare, ed è comunque eccessiva.
La tabella riporta le cosiddette temperature limite di usura.
iglidur® X rappresenta l’eccezione: su questo materiale l’abrasione è piuttosto alta a temperatura ambiente, però diminuisce all’aumentare della temperatura. I valori più bassi si registrano intorno ai 160°C; oltre questo valore l’abrasione comincia ad aumentare gradualmente.

Usura e polveri abrasive

Un ambiente di lavoro sporco compromette in modo significativo la durata del cuscinetto; i problemi più grossi si hanno quando la polvere riesce a insinuarsi tra cuscinetto e albero. I manicotti a sfere vanno incontro ad un grippaggio immediato, con conseguente bloccaggio della macchina; in caso di boccole rivestite, la spalmatura di lubrificante viene rapidamente rimossa: succes-sivamente scorre acciaio su acciaio, con brusco incremento del coefficiente d’attrito e funzionamento irregolare; infine in caso di bronzo sinterizzato o impregnato, il lubrificante trattiene lo sporco in prossimità del cuscinetto, con conseguente usura molto precoce e marcata. In questi ambienti di lavoro i cuscinetti iglidur® garantiscono un funzionamento regolare, che si traduce in un incremento della durata di macchine e impianti: l’elevata resistenza all’abrasione ed il funzionamento a secco garantiscono ottimi tempi di esercizio in assenza di manutenzione. L’assenza di oli e grassi fa sì che la sporcizia e le polveri presenti nell’ambiente di lavoro non vengano trattenute in prossimità dei cuscinetti, diventando causa di usura e di cattivo funzionamento. Ciononostante, può succedere che una particella molto dura si insinui tra cuscinetto e albero, riuscendo a penetrare nella struttura del materiale e rimanendo incorporata ad esso: anche in questo caso i cuscinetti iglidur® continuano a lavorare regolarmente garantendo un funzionamento ottimale anche in ambienti contaminati da polveri estremamente abrasive.

Usura e superfici

Il grado di finitura superficiale dell’albero incide in misura significativa sull’abrasione a carico del cuscinetto. Analogamente alle considerazioni fatte a proposito dei coefficienti di attrito, una rugosità eccessiva abrade pesantemente il cuscinetto; mentre l’aumento del coefficiente d’attrito legato all’incollaggio ad una superficie troppo lisci a causa delle forze talmente elevate tali da portare, a volte, alla distruzione del cuscinetto.
E’ importante notare che l’usura dovuta allo strisciamento non è lineare ed è influenzata dai valori di rugosità del perno; non può essere pertanto prevista accuratamente a priori.

Immagine 09: Alta resistenza all'usura: Boccola in contatto permanente con la sabbia

Immagine 10: Test di usura con alberi in alluminio

Immagine 11: Danni da erosione a causa di alberi troppo lisci