La corretta lubrificazione dei cuscinetti per pompe

Può essere difficile lubrificare in maniera appropriata i cuscinetti per le pompe. Il si­stema di lubrificazione dei cuscinetti spesso è progettato in maniera inadeguata. Per esempio, nei cuscinetti lubrificati a olio, il livello dell’olio vie­ne visualizzato solitamente attraverso un tappo di livello con un’apertura in vetro. La lettura del livel­lo dell’olio è precisa solamente quanto la pompa è spenta e in posizione livellata. Il livello dell’olio deve essere mantenuto sul punto centrale del rullo più basso per evitare l’eccessiva presenza di lu­brificante. Un riempimento maggiore del previsto può causare una maggiore generazione di calore e compromettere, nel tempo, l’integrità del film lubrificante. Inoltre, i tappi, o i kit di livello, con le aperture in vetro, offrono una lettura difficile quan­do l’olio è contaminato e il vetro è scolorito. Anche i cuscinetti lubrificati con il grasso presentano dei problemi. Come per l’olio, i cuscinetti possono es­sere eccessivamente riempiti anche con il grasso. Le applicazioni tipiche delle pompe richiedono un livello di riempimento da un terzo fino a due ter­zi del volume libero all’interno di un cuscinetto. Di nuovo, un riempimento eccessivo porta a tempe­rature troppo elevate e potrebbe causare problemi al cuscinetto.

Lubrificazione automatica

In alternativa, i sistemi automatici di erogazione del lubrificante aiutano ad ovviare ai problemi relativi alla lubrificazione manuale. Le opzioni possono va­riare da sistemi di lubrificazione economici, a singolo punto d’iniezione, fino a sofisticati sistemi centralizzati. I vantaggi di tali sistemi comprendono: costi più contenuti, facilità di installazione e un’erogazione precisa della quantità di lubrificante per ogni singolo punto. In più, i sistemi di lubrificazione centra­lizzata possono lubrificare intere linee o macchinari, e sono permanenti. Un sistema può anche gestire un intero impianto, ammesso che in tutti i punti possa essere utilizzato lo stesso lubrificante. Comunque, nei sistemi più gran­di, è solitamente richiesta una manutenzione programmata per rispondere a potenziali problemi causati dalla presenza di acqua e/o agenti contaminanti.

Lubrificatori a singolo o multiplo punto d’erogazione

I lubrificatori a singolo punto possono eliminare la lubrificazione manuale e aiutare a prevenire guasti prematuri. Le unità alimentate a gas o quelle elettro­meccaniche erogano periodicamente olio o grasso nei cuscinetti, catene e al­tri componenti. Quelli ad erogazione multipla, possono distribuire il lubrificante in più punti contemporaneamente. I lubrificatori motorizzati a multiplo punto d’erogazione più piccoli possono alimentare solamente un numero limitato di punti, ma offrono diversi vantaggi rispetto ai sistemi centralizzati. La camera di lubrificazione a multipla uscita fornisce sempre lubrificante puro, necessita di una manutenzione minima ed è un sistema indipendente. Un malfunzio­namento del sistema non causa quindi lo spegnimento dell’intero impianto. I sistemi di lubrificazione a multiplo punto d’erogazione sono anche compatti e pratici in caso di utilizzo con lubrificanti differenti.

A seconda del prodotto e dell’applicazione, i sistemi di distribuzione di lubrifi­canti possono durare da alcuni giorno fino a diversi mesi. Alcuni prodotti sono progettati per un singolo utilizzo, ma altri sono anche ricaricabili.

Sistemi di lubrificazione centralizzata

Se serve un sistema centralizzato, è importante comprendere le diverse tipologie disponibili. Il si­stema di lubrificazione centralizzata più comune è relativo alla circolazione dell’olio (ad es. Groeneveld o Interlube). In questo sistema, l’olio presente in un serbatoio viene pompato verso i diversi punti di erogazione. Una singola unità può gestire molti cuscinetti. Ma, nel corso del tempo, all’interno del sistema possono entrare agenti contaminanti e umidità, da qui la necessità di una manutenzione periodica. Appena lo 0,04 per cento di acqua all’in­terno del lubrificante può ridurre la vita del cuscinet­to del 50 per cento. Questi sistemi si affidano anche a dei filtri per contaminanti, che devono essere regolar­mente puliti.

La lubrificazione a olio con nebulizzatori è un altro tipo di lubrificazione centraliz­zata comune per i cusci­netti montati sulle pompe. In questi sistemi, una deter­minata quantità di olio viene nebulizzata sul cuscinetto a intervalli regolari. Questi si­stemi funzionano bene, ma necessitano di manutenzione per mantenere gli ugelli liberi da intasamenti e da agenti contaminanti. Gli aspetti negativi sono rappresentati dalla possibile eccessiva nebulizzazione e dai costi elevati.

Riepilogo

I cuscinetti per pompe possono essere lubrificati manualmente, tramite un sistema centralizzato, o attraverso lubrificatori a singolo o multiplo punto d’erogazione. Le procedure di lubrificazione manuale possono essere pro­grammate in maniera perfetta, ma spesso non vengono rispettate. I sistemi di lubrificazione centralizzata possono risolvere questo problema attraverso l’automazione, ma sono costosi e richiedono una certa manutenzione. Infine, i lubrificatori a multiplo punto gestiscono solo un numero limitato di punti di erogazione, ma costano meno, sono compatti e praticamente non richiedono manutenzione. Sono pratici nel caso in cui sia necessario utilizzare diversi lu­brificanti, ovvero quando con un guasto del sistema centralizzato si potrebbe rischiare un arresto dell’impianto.

I lubrificanti

La lubrificazione rimuove il calore, riduce l’usura e gli attriti, minimizza i pro­blemi relativi ai detriti e protegge la superficie dei cuscinetti dalla corrosione. Per il massimo delle prestazioni, i lubrificanti e i metodi devono essere scelti attentamente. (ad es. da Groeneveld o Interlube). Come l’olio, sia i grassi di fascia bassa come quelli di fascia alta hanno dei limiti in merito a velocità, temperature e carichi operativi. Ogni singola combinazione potrebbe ri­chiedere diverse qualità o composizioni di grasso per garantire il massi­mo della protezione. Ciò che funziona per un’applicazione potrebbe non funzionare per un’altra. Una corretta scelta del lubrificante richiede una comprensione chiara del tipo di cuscinetto, dell’ambiente in cui opera, delle esigenze specifiche dell’applicazione e delle diverse opzioni di grassi disponibili con le loro specifiche caratteristiche.

Per esempio, un’acciaieria potrebbe richiedere un prodotto da utilizzare nei cuscinetti dei lami­natoi. Queste condizioni richiedono un prodotto con la massima resistenza alla corrosione e ai lavaggi frequenti causati dai liquidi refrigeranti. I grassi sintetici a lunga durata non sono una buona opzione perché i guasti ai cuscinetti in quest’applicazione sono spesso causati dalla creazione di ruggine e corrosione. È necessa­rio, invece, un ricambio maggiore del grasso presente nei cuscinetti. Inoltre, diversi tipi di cu­scinetti possono richiedere diversi addensanti. Per esempio, un cuscinetto a sfere che opera a media velocità e sotto carico moderato avrà delle necessità di lubrificazione diverse rispetto a un cuscinetto a rulli conici che lavori nelle stesse condizioni. Il cuscinetto a sfere, a causa del ti­pico contatto puntiforme della sfera con la pista, richiede un grasso con una resistenza minima al rotolamento, per inibire lo slittamento.

La corretta scelta del grasso da utilizzare richiede una comprensione delle opzioni disponibili. I gras­si più comuni sono adatti per scopi generici. Que­sti prodotti a basso costo sono solitamente a base di sapone di litio, sapone al calcio e argilla. I grassi a base di sapone sono solitamente limitati da un punto di vista delle temperature alle quali riescono a mantenere stabili le loro caratteristiche, e non sempre utilizzano additivi di alta qualità. I grassi per utilizzi speciali sono più costosi, ma sono pro­gettati per soddisfare elevati requisiti in termini di prestazioni, come in caso di ingresso importante di acqua o temperature d’esercizio superiori al normale. Questi grassi solitamente contengono un addensante come il solfonato di calcio, la poliurea, o i complessi di litio, alluminio o calcio. Spesso, si utilizzano additivi di prima qualità e oli a base sintetica creando grassi sintetici.

Le soluzioni di lubrificazione personalizzate e specifiche in base alle applicazioni aiutano a ga­rantire il funzionamento efficiente dei cuscinetti e delle altre componenti anche in ambienti indu­striali impegnatici. Gli additivi per le alte tempe­rature, quelli contro l’usura e altri che tollerano la presenza di acqua, offrono una protezione ec­cellente in condizioni di esigenze particolari, au­mentando la vita del cuscinetto e la produttività e riducendo i tempi di inattività degli impianti.

Philipp Theilmann, Application Engineer, Timken Europe, Colmar