Identificare l'usura dei cuscinetti di rotazione attraverso le tendenze del test di oscillazione.

In qualità di ingegnere progettista con oltre 30 anni di esperienza nel settore dei macchinari pesanti, ho assistito a uno scenario comune sul campo. Una gru, un escavatore o una piattaforma girevole automatizzata iniziano a manifestare un leggero "oscillazione" o un gioco eccessivo durante il funzionamento. Il primo sospetto ricade spesso sull'usura del cuscinetto di rotazione. Sebbene si tratti di una preoccupazione legittima, giungere a tale conclusione senza un'adeguata procedura diagnostica può portare a fermi macchina non necessari e costose diagnosi errate. Il movimento percepito potrebbe non essere affatto dovuto al cuscinetto.

La chiave sta nel distinguere tra usura progressiva delle piste di rotolamento, bulloni di fissaggio allentati e flessione della struttura di supporto. Una singola misurazione può essere fuorviante. La vera efficacia diagnostica deriva dall'esecuzione costante di test di oscillazione nel tempo e dall'analisi dell'andamento. Questo articolo fornisce una procedura collaudata sul campo che consente ai team di manutenzione di identificare con precisione la causa principale di movimenti eccessivi e di prendere decisioni informate in merito alla manutenzione o alla sostituzione.

Comprendere le tre principali fonti di "gioco" in un sistema di rotazione

Quando la piattaforma rotante di una macchina risulta allentata, il movimento può derivare da una di queste tre possibili cause. Identificare correttamente la fonte del problema è il passo più importante nella risoluzione dei guasti. Risolvere un problema strutturale sostituendo un cuscinetto non risolverà il problema.

1. Gioco interno del cuscinetto (usura):Si tratta dell'aumento graduale dello spazio tra gli elementi volventi (sfere o rulli) e le piste all'interno delCuscinetto di rotazioneTutti i cuscinetti nuovi hanno un gioco iniziale specifico, progettato in fase di progettazione. Dopo migliaia di cicli sotto carico, questo gioco aumenta gradualmente a causa della fatica del materiale e dell'abrasione. Si tratta di una normale usura del cuscinetto di rotazione e il monitoraggio della sua progressione consente di programmare la sostituzione.

2. Perdita di precarico del bullone di fissaggio:I cuscinetti di rotazione sono fissati da decine di bulloni ad alta resistenza. Se questi bulloni perdono la loro corretta tensione o "precarico", può formarsi un microscopico spazio tra gli anelli del cuscinetto e la struttura di montaggio della macchina. Sotto carico, questo spazio consente un movimento che si percepisce in modo identico all'usura interna del cuscinetto. Questa è spesso la causa più trascurata di un improvviso allentamento.

3. Deformazione strutturale:Le strutture in acciaio su cui è montato il cuscinetto non sono infinitamente rigide. Sotto carichi pesanti o eccentrici, queste strutture possono flettersi o piegarsi. Se la superficie di montaggio non è perfettamente piana o è danneggiata, oppure se il telaio stesso presenta delle crepe, l'intero gruppo cuscinetto può inclinarsi, simulando un cuscinetto usurato.

Guida passo passo per eseguire un test di oscillazione ripetibile

Per generare dati affidabili, la procedura di prova di oscillazione deve essere coerente. Metodi incoerenti produrranno dati rumorosi che renderanno impossibile l'analisi delle tendenze. L'obiettivo è misurare lo spostamento di inclinazione totale del cuscinetto sotto un carico definito.

Questa procedura è una pratica fondamentale per qualsiasi apparecchiatura che si basa su unCuscinetto di rotazione per carichi pesantidalle gru portuali che abbiamo fornito ai produttori sudcoreani ai riduttori a doppia vite senza fine utilizzati negli escavatori minerari australiani.

Ecco una procedura standard per un team di assistenza sul campo:

1. Stabilire un punto di riferimento:La misurazione più importante è quella effettuata quando il cuscinetto è nuovo e installato correttamente. Questa lettura "del primo giorno" rappresenta il punto di riferimento con cui verranno confrontate tutte le misurazioni future. Se non esiste un valore di riferimento, effettuate la prima misurazione ora e utilizzatela come punto di partenza per il monitoraggio futuro dell'andamento.
2. Posizionare l'attrezzatura:Orientare la struttura rotante della macchina in una posizione fissa e ripetibile. Nel caso di una gru, ciò potrebbe significare estendere il braccio fino a un angolo e un raggio specifici sopra la parte anteriore della macchina. Documentare questa posizione in modo che possa essere replicata esattamente per ogni test futuro.
3. Configurare il comparatore a quadrante:Posizionare un comparatore a quadrante con base magnetica su una parte fissa della macchina (ad esempio, il telaio o il basamento). Posizionare il puntale del comparatore perpendicolarmente alla superficie superiore dell'anello rotante del cuscinetto, il più vicino possibile al bordo esterno. Assicurarsi che il puntale sia precaricato per circa metà della sua corsa.
4. Applicare il momento ribaltante:Utilizzare i sistemi della macchina stessa per creare un carico di inclinazione costante. Nel caso di un escavatore, ciò può essere fatto premendo la benna nel terreno. Nel caso di una gru, si tratta di sollevare un peso di prova noto. L'obiettivo è applicare una forza che provochi l'oscillazione del cuscinetto. Quindi, invertire il carico (ad esempio, sollevare la benna da terra).
5. Registra la misurazione:La lettura totale sul quadrante dell'indicatore, dalla posizione di pieno carico a quella di completo scarico, rappresenta la misurazione dell'oscillazione o dell'inclinazione. Questo valore rappresenta il movimento totale dovuto alla combinazione di tutte le fonti.
6. Eseguire e documentare:Effettuare le misurazioni in tre o quattro punti equidistanti lungo la circonferenza del cuscinetto (ad esempio, a 0°, 90°, 180° e 270°). Registrare la data, le ore di funzionamento della macchina, la posizione di prova e tutte le misurazioni in un registro di manutenzione.

Interpretazione dei dati del test di oscillazione: usura dei cuscinetti rispetto ad altre cause.

Un singolo valore elevato rappresenta un allarme, non una diagnosi. Il vero valore si ottiene confrontando le letture più recenti con i valori di riferimento e i dati registrati in precedenza. Aggiungendo un controllo della coppia di serraggio dei bulloni alla procedura, è possibile individuare efficacemente la causa principale del movimento anomalo. Questa logica diagnostica è una competenza fondamentale per i tecnici sul campo.

Ecco uno schema di risoluzione dei problemi per distinguere il gioco progressivo dei cuscinetti dall'allentamento dei bulloni o da problemi strutturali.

Errori comuni da evitare nella diagnosi dei cuscinetti di rotazione

Nel corso della mia carriera, ho riscontrato diversi errori ricorrenti che portano a diagnosi errate. Evitare queste insidie ​​vi farà risparmiare tempo, denaro e inutili tempi di inattività. Vi garantirà inoltre che l'azione intrapresa risolva effettivamente il problema.

• Ignorando la linea di base:Valutare le condizioni di un cuscinetto basandosi su una singola misurazione, senza un contesto storico, è nella migliore delle ipotesi un'ipotesi azzardata. Una lettura di 2,0 mm potrebbe essere normale per un cuscinetto di grande diametro, ma un segnale di guasto critico per un altro. I dati di tendenza sono fondamentali.
• Dimenticare di controllare prima i bulloni:Prima di concludere che il cuscinetto sia usurato, verificate sempre la coppia di serraggio dei bulloni di fissaggio. È il controllo più semplice e molto spesso la causa del problema. È molto più economico impiegare un'ora con una chiave dinamometrica che sostituire un cuscinetto perfettamente funzionante.
• Procedure di test incoerenti:Utilizzare un carico diverso, un angolo del braccio diverso o punti di misurazione diversi per ogni test produrrà dati privi di significato. La coerenza è alla base di un'analisi affidabile delle tendenze.
• Vista panoramica della struttura di montaggio:La qualità di un cuscinetto dipende dalla solidità della base su cui è fissato. Un cuscinetto nuovo montato su una superficie deformata o incrinata si guasterà prematuramente e non risolverà il problema di fondo del movimento eccessivo.
• Errata interpretazione del gioco normale:I cuscinetti nuovi non sono costruiti con gioco zero. Richiedono un piccolo gioco interno per compensare la dilatazione termica e la deformazione elastica sotto carico. Non bisogna confondere questo gioco previsto dal progetto con l'usura.

Dalla diagnosi all'azione: garantire l'affidabilità a lungo termine

Una volta individuata con certezza la causa del movimento eccessivo, è possibile intervenire in modo mirato. Una diagnosi precisa evita sprechi di risorse e garantisce la disponibilità della macchina. Noi di Luoyang Slewring Bearing Co., Ltd. crediamo nell'importanza di fornire ai nostri partner le conoscenze necessarie per una manutenzione efficace delle loro apparecchiature.

Se la vostra analisi indica una normale e progressiva usura del cuscinetto di rotazione, avete il vantaggio del tempo. Potete programmare la sostituzione durante la manutenzione ordinaria, evitando costosi fermi macchina di emergenza. Grazie al nostro ciclo di produzione standard di 9 giorni e alla capacità annua di 100.000 set, possiamo garantire che il ricambio sia pronto quando ne avrete bisogno.

Se il problema erano i bulloni allentati, la soluzione è di natura procedurale. Integrate controlli regolari della coppia di serraggio nel vostro programma di manutenzione preventiva. Per le attrezzature critiche, soprattutto in ambienti con forti vibrazioni come quelli riscontrati dai nostri clienti con le macchine a pinza forestale in Canada, questo è un compito imprescindibile.

Infine, se si diagnostica un guasto grave o prematuro, è importante indagarne le cause. Il cuscinetto è stato sovraccaricato? Si è verificato un problema di lubrificazione? La tenuta non è adeguata all'ambiente? Il nostro team di ingegneri può fornire assistenza nell'analisi dei guasti per prevenirne il ripetersi. Ogni cuscinetto prodotto nel nostro stabilimento certificato ISO 9001:2015 viene sottoposto a rigorosi test.Controllo qualità dell'azionamento di rotazione, inclusa l'ispezione tridimensionale con CMM, per garantire che soddisfi le specifiche di progettazione. I nostri processi di controllo qualità di livello militare si traducono in un tasso di guasti di gran lunga inferiore alla media del settore e offriamo una garanzia estesa di 2 anni sui nostri prodotti.