Lunedì mattina, giro di controllo nel capannone. Sull’azionamento del nastro trasportatore qualcosa suona diverso dal solito. Nessuno stridio forte, piuttosto un leggero e regolare rumore di macinatura. Il motore gira, la produzione va avanti. Così si prende nota e si rimanda.
Tre settimane dopo il nastro è fermo. Il cuscinetto si è grippato, l’albero è segnato e il cuscinetto a sfere giusto non è a magazzino. Un piccolo rumore è diventato un fermo impianto non pianificato.
Un cuscinetto danneggiato si annuncia quasi sempre. La domanda è solo se qualcuno riconosce i segnali. Questa guida mostra i sette segnali più importanti, come verificarli e cosa indicare per il ricambio, affinché il nuovo cuscinetto sia davvero quello giusto.
Come nasce il danno a un cuscinetto
Un cuscinetto volvente è progettato per una determinata durata. La durata nominale secondo ISO 281, la cosiddetta durata L10, indica il numero di giri o di ore di esercizio che almeno il 90% di un gruppo numeroso di cuscinetti identici raggiunge nelle stesse condizioni. Un singolo cuscinetto può quindi guastarsi prima – e lo fa soprattutto quando le condizioni non sono quelle giuste.
La vera e propria fatica del materiale raramente è la causa. Molto più spesso la causa si trova all’esterno del cuscinetto:
- Lubrificazione: troppo poco, troppo, grasso sbagliato o lubrificante contaminato
- Contaminazione: polvere, trucioli o acqua penetrano attraverso tenute danneggiate
- Montaggio: cuscinetto piantato con il martello attraverso i corpi volventi, accoppiamento errato, montaggio storto
- Allineamento: disallineamento tra motore e riduttore, sedi dei cuscinetti in tensione
- Passaggio di corrente: correnti nei cuscinetti, soprattutto nei motori alimentati da inverter
- Danni da fermo: vibrazioni dall’ambiente circostante mentre la macchina è ferma
La norma ISO 15243 classifica le forme di danneggiamento dei cuscinetti volventi in sei gruppi principali: fatica, usura, corrosione, erosione elettrica, deformazione plastica, rottura e fessurazione. Questa suddivisione aiuta in seguito nell’analisi delle cause – maggiori dettagli più sotto.
I 7 segnali di un cuscinetto danneggiato
1. Rumorosità diversa dal solito
Un cuscinetto a sfere integro gira silenzioso e regolare. Faccia attenzione ai cambiamenti rispetto al suono abituale. Rumori tipici sono:
- Macinatura o rombo: indizio di piste danneggiate o di contaminazione
- Battito o ticchettio periodico: spesso un danno localizzato, ad esempio una sfaldatura su una pista
- Fischio acuto o sibilo: spesso lubrificazione insufficiente o gioco troppo ridotto
- Raschiamento irregolare: corpi estranei nel cuscinetto
Uno strumento semplice è lo stetoscopio meccanico. Conta il confronto: ascolti le stesse sedi di cuscinetto su macchine identiche. La differenza spesso dice più del suono in assoluto.
2. Vibrazioni in aumento
Le vibrazioni sono il segnale di allarme precoce più affidabile. Un cuscinetto danneggiato genera impulsi d’urto ogni volta che un corpo volvente passa su un punto danneggiato. Questi impulsi si presentano a frequenze caratteristiche, calcolabili dalla geometria del cuscinetto e dalla velocità di rotazione – separatamente per anello esterno, anello interno, corpi volventi e gabbia.
Un’analisi delle vibrazioni con il metodo dell’inviluppo riconosce tali danni spesso settimane o mesi prima che si sentano. Per iniziare basta però un trend: misuri regolarmente negli stessi punti, nella stessa direzione, con carico comparabile. Se il valore cresce nettamente rispetto alla Sua misura di riferimento, conviene guardare più da vicino.
3. Temperatura del cuscinetto più alta
Un cuscinetto che si scalda più del solito ha un problema. Cause frequenti sono lubrificazione insufficiente, eccesso di grasso, accoppiamento troppo stretto o una tenuta serrata troppo. Misuri con un termometro a infrarossi sempre nello stesso punto del supporto e confronti con i valori precedenti o con la stessa sede su una macchina gemella.
Attenzione: subito dopo la rilubrificazione la temperatura sale spesso per breve tempo, finché il grasso non si è distribuito. È normale. Se resta alta in modo permanente, non lo è più.
4. Gioco sull’albero
Con la macchina ferma e messa in sicurezza può verificare se l’albero si muove radialmente o assialmente più del solito. Un gioco percepibile indica usura di piste e corpi volventi oppure un allentamento della sede del cuscinetto sull’albero o nell’alloggiamento. Nessuna delle due cose è accettabile in un impianto in funzione.
5. Lubrificante anomalo
Il grasso rivela molto sullo stato del cuscinetto. Durante gli interventi di manutenzione controlli colore e consistenza:
- grasso scuro, quasi nero: surriscaldamento o abrasione
- particelle metalliche lucide: asportazione di materiale da pista o gabbia
- grasso lattiginoso o acquoso: infiltrazione d’acqua
- grasso indurito e grumoso: invecchiamento, intervallo di rilubrificazione troppo lungo
6. Fuoriuscita di grasso o tenute danneggiate
Se da una sede di cuscinetto fuoriesce grasso, o si è rilubrificato troppo oppure la tenuta è danneggiata. Nel secondo caso la strada è aperta anche nella direzione opposta: sporco e umidità entrano nel cuscinetto. Una tenuta difettosa non è quindi un problema estetico, ma spesso l’inizio di un danno al cuscinetto.
7. Rotazione dura e assorbimento di corrente più alto
Se un albero si gira a mano solo con fatica o a scatti, è un segnale chiaro. In esercizio lo stesso effetto si vede indirettamente: l’azionamento assorbe più corrente per lo stesso lavoro. Chi registra l’assorbimento di corrente di un motore tramite il PLC o l’inverter vede un aumento graduale prima di qualsiasi orecchio.
Leggere correttamente i danni dopo lo smontaggio
Una volta smontato il cuscinetto, non lo butti subito. La forma del danno mostra perché si è guastato. Chi si limita a sostituire senza eliminare la causa monta già il prossimo guasto.
| Tipo di danno | Causa tipica | Cosa dovrebbe verificare |
|---|---|---|
| Sfaldature sulla pista | Fatica, spesso accelerata da sovraccarico o contaminazione | Carico, lubrificazione, tenuta |
| Rigature trasversali alla pista (fluting) | Passaggio di corrente, erosione elettrica | Messa a terra, isolamento del cuscinetto, funzionamento con inverter |
| Impronte alla distanza dei corpi volventi | Deformazione plastica dovuta a colpi durante il montaggio | Attrezzi e procedura di montaggio |
| Superfici di rotolamento opache e usurate | Usura da particelle o lubrificazione insufficiente | Pulizia, intervallo di rilubrificazione |
| Ruggine o macchie scure | Corrosione da umidità o fluidi aggressivi | Tenuta, conservazione durante il fermo |
| Traccia di rotolamento su un solo lato | Disallineamento o inclinazione | Allineamento degli alberi |
| Cricche o anelli rotti | Accoppiamento troppo stretto, urto, sovraccarico | Accoppiamento con albero e alloggiamento |
Fotografi anello esterno, anello interno e corpi volventi prima di smaltire il cuscinetto. Queste immagini sono preziose per la Sua analisi delle cause e sono utili anche quando si confronta con uno specialista di cuscinetti.
Quando va sostituito il cuscinetto?
Non ogni segnale significa fermo immediato. Una decisione sensata dipende da quanto è critica la macchina e da quanto rapidamente peggiora lo stato:
- Leggera anomalia, trend stabile: accorciare l’intervallo di misura, preparare il cuscinetto di ricambio, pianificare la sostituzione per il prossimo fermo programmato.
- Netto aumento di vibrazione o temperatura: pianificare la sostituzione a breve, chiarire prima la causa.
- Battito udibile, forte calore, gioco percepibile: se possibile, fermare subito la macchina in modo controllato. Un cuscinetto che si grippa danneggia spesso anche albero e alloggiamento.
La leva più grande sta nel primo punto. Chi riconosce presto un cuscinetto danneggiato può pianificare la sostituzione invece di reagire al guasto. È proprio questo lo scopo della manutenzione predittiva: usare i dati di stato per avere i ricambi disponibili in tempo.
Errori tipici nella sostituzione del cuscinetto
- Colpi attraverso i corpi volventi: la forza di montaggio va sempre applicata all’anello con l’accoppiamento stretto, mai attraverso le sfere.
- Riscaldamento a fiamma libera: i cuscinetti si riscaldano in modo uniforme con riscaldatori a induzione. Una fiamma danneggia la struttura del materiale e le tenute.
- Gioco interno sbagliato: un cuscinetto con gioco normale al posto del gioco maggiorato C3 previsto può lavorare troppo stretto in esercizio.
- Troppo grasso: un cuscinetto riempito completamente genera sbattimento del grasso e calore. Si attenga alla quantità indicata dal produttore.
- Causa non eliminata: senza una nuova tenuta, un allineamento corretto o una migliore messa a terra anche il nuovo cuscinetto si guasterà prima del tempo.
Cosa indicare per la sostituzione
La sigla del cuscinetto si trova di solito sull’anello esterno o sulla faccia laterale. La trascriva per intero, con tutti i suffissi. Un esempio: in 6205-2RS C3 il 6205 indica un cuscinetto radiale rigido a sfere con foro da 25 mm, diametro esterno 52 mm e larghezza 15 mm. «2RS» significa tenute striscianti su entrambi i lati, «C3» un gioco interno maggiore del normale. Un 6205-2Z con schermi metallici ha le stesse dimensioni, ma non è lo stesso cuscinetto.
Per una richiesta univoca Le servono:
- sigla completa del cuscinetto, inclusi tutti i suffissi
- produttore, se leggibile
- se la sigla è illeggibile: diametro interno, diametro esterno e larghezza, misurati con il calibro
- tipo di protezione: aperto, schermi metallici o tenute
- caratteristiche particolari come gioco interno, materiale della gabbia, grasso per alte temperature o esecuzione isolata elettricamente
- punto di montaggio e macchina, per i motori anche la targhetta identificativa del motore
Maggiori informazioni sulla richiesta completa nella nostra checklist per la richiesta di ricambi.
Quando il cuscinetto giusto non è a magazzino
I cuscinetti standard sono in genere facilmente reperibili. Diventa più difficile con esecuzioni speciali, cuscinetti di macchine datate o tipologie che un produttore non fabbrica più. KTB Europe è un’azienda familiare di Amburgo e dal 1976 si procura ricambi di tutte le marche in tutto il mondo. Ci invii la sigla del cuscinetto, una foto o le dimensioni misurate. Se il pezzo originale non è più disponibile, cerchiamo un’alternativa equivalente.
Maggiori informazioni nella nostra pagina sugli acquisti MRO e alla gestione dei ricambi. Può inviare la Sua richiesta direttamente dalla pagina dei contatti.
Conclusione
Un cuscinetto danneggiato raramente arriva dall’oggi al domani. Rumore, vibrazione, temperatura, gioco, lubrificante, tenuta e assorbimento di corrente danno indicazioni precoci. Chi controlla regolarmente questi sette segnali, analizza il cuscinetto smontato ed elimina la causa ne allunga sensibilmente la durata. E chi annota la sigla del cuscinetto per intero ha in mano più rapidamente il ricambio giusto.
Domande frequenti
Che rumore fa un cuscinetto a sfere difettoso?
Tipici sono macinatura, rombo, battito periodico o un fischio acuto. Decisivo è il cambiamento rispetto al rumore di funzionamento abituale. Un confronto con una sede di cuscinetto identica su un’altra macchina aiuta nella valutazione.
Si può continuare a lavorare con un cuscinetto danneggiato?
Con anomalie lievi e trend stabile la sostituzione si può spesso rimandare al prossimo fermo programmato, se si monitora a intervalli ravvicinati. In caso di battito, forte riscaldamento o gioco percepibile è opportuno fermare la macchina in modo controllato. Un cuscinetto grippato danneggia spesso anche albero e alloggiamento.
Cosa significa C3 su un cuscinetto a sfere?
C3 indica un gioco interno radiale maggiore del gioco normale. Si usa ad esempio nei motori elettrici, perché in esercizio albero e anello interno si scaldano più dell’anello esterno. Un cuscinetto di ricambio dovrebbe avere lo stesso gioco interno dell’originale.
Come si riconoscono i danni ai cuscinetti da passaggio di corrente?
L’erosione elettrica si presenta spesso come una sottile e regolare rigatura trasversale alla pista, a volte anche come una traccia opaca e grigia. Si verifica spesso nei motori alimentati da inverter. Rimedi sono una buona messa a terra, cuscinetti isolati elettricamente o misure contro le correnti nei cuscinetti.
Quali sono le cause più frequenti dei danni ai cuscinetti?
Per lo più la causa è esterna al cuscinetto: lubrificazione errata o assente, sporco che penetra, errori di montaggio e disallineamenti. La pura fatica del materiale a fine vita è più rara. Per questo conviene esaminare con attenzione il cuscinetto smontato prima di smaltirlo.