Specifica dei cuscinetti per pulegge e rulli di trasportatore in ambiente polveroso: guarnizione, base di carico, accoppiamenti e gioco

Fissare prima la guarnizione ed escludere i cuscinetti aperti o schermati

Qui la polvere fine è la causa di guasto, e la guarnizione è il componente che decide se il lubrificante resta pulito. Il compito di una guarnizione è trattenere il lubrificante ed escludere sporco e acqua, e la durata del cuscinetto è strettamente legata a quanto bene lo fa¹.

Una guarnizione in gomma a contatto (2RS, RSH/RS1) appoggia un labbro contro l'anello rotante e blocca meglio polvere fine e acqua rispetto a uno schermo metallico senza contatto (ZZ). Questo mantiene solo un traferro e ferma le particelle più grandi⁹.

Quella protezione si paga in velocità e calore. L'attrito di contatto riduce la velocità massima di circa il 40% rispetto a un cuscinetto aperto o schermato della stessa dimensione⁷ (dato dichiarato dal fornitore).

E le guarnizioni NBR standard sono limitate a circa 100 °C; oltre 100–120 °C servono materiali speciali come il Viton, con costo aggiuntivo^7,9. Su un trasportatore lento e pesante la penalizzazione di velocità raramente stringe, ma il tetto di temperatura sì, perché gli accoppiamenti stretti alzano già la temperatura di esercizio³.

Scrivete quindi la guarnizione nella specifica posizione per posizione e considerate non conforme un'offerta che per servizio con polvere fine proponga solo cuscinetti aperti o schermati.

Se il fornitore propone uno schermo, chiedete quale esclusione della polvere dichiari e su quale prova, perché nessuna fonte di questo insieme fornisce una classificazione IP né un risultato quantificato di esclusione della polvere.

Guarnizione a contatto o a labirinto, posizione per posizione

Dove il tetto di circa 100 °C o la penalizzazione di velocità escludono una guarnizione a contatto, l'alternativa è una guarnizione a labirinto senza contatto.

Su un albero orizzontale un labirinto tiene in modo affidabile la contaminazione granulare fine e grossa, non ha limite di velocità dato dalla guarnizione stessa e non richiede lubrificazione nella sede di tenuta¹⁵.

La stessa tabella comparativa indica che le guarnizioni a labbro non sono adatte alla contaminazione granulare, perché le particelle consumano rapidamente i labbri¹⁵. Avete quindi una ripartizione netta per la RFQ.

Per le posizioni di pulegge e rulli su alberi orizzontali che movimentano materiale granulare, chiedete una guarnizione a labirinto dove il servizio lavora così caldo o così veloce che un labbro in gomma diventa marginale.

Dove la posizione è bagnata oltre che polverosa, tenete presente che la prestazione del labirinto con l'acqua dipende da materiali inossidabili e da un livello dell'acqua sotto il diametro di tenuta¹⁵. Un fornitore dichiara che le sue guarnizioni a labirinto hanno durata illimitata e nessun limite di velocità dato dalla guarnizione¹⁵.

Trattatela come un'affermazione del fornitore stesso e verificatela sul vostro servizio, non come un valore di specifica. Le fonti non indicano come si comporti un labirinto su alberi verticali o inclinati; se il vostro layout ne prevede, ponete la domanda direttamente al fornitore.

Dimensionare su C0 o su C, e far dichiarare al fornitore entrambi in kN

La base di carico cambia con la velocità. Per cuscinetti che ruotano sotto 10 giri/min, oscillano molto lentamente o restano fermi sotto carico per lunghi periodi, dimensionate sul carico statico nominale C0 invece che sul carico dinamico C².

Molte pulegge e rulli di trasportatore stanno esattamente in quella fascia, quindi per quelle posizioni la base C0 è quella da scrivere nella specifica.

Quanto al tipo, i cuscinetti a rulli sferici sono la scelta standard per le pulegge di trasportatore: portano carico radiale elevato e tollerano la flessione dell'albero e il disallineamento su campate lunghe^6,19.

I loro rulli a botte si autoallineano, ed è questo che li rende adatti a urti e flessione nella movimentazione di materiali sfusi¹⁹. Due cose devono tornare dal fornitore.

Primo, i valori reali di C e C0 in kN del cuscinetto offerto, perché nessuna fonte di questo insieme li fornisce per le pulegge di trasportatore.

Secondo, il fattore di sicurezza applicato dal fornitore, dato che le capacità richieste si calcolano dal carico e da un fattore di temperatura invece di leggersi su un catalogo².

Considerate anche che l'equazione di durata L10 smette di essere valida quando il carico equivalente supera C0 o 0,5C, quindi chiedete al fornitore di confermare che il calcolo resti dentro quel limite.

Fissare l'accoppiamento dell'alloggiamento e verificare il gioco di funzionamento

Urti e anello esterno rotante puntano allo stesso accoppiamento dell'alloggiamento. Un carico con anello esterno rotante, con i rulli di trasportatore citati come esempio, corrisponde a un foro di alloggiamento M7, e un carico d'urto elevato corrisponde anch'esso a M7²¹.

Una tabella di accoppiamenti separata assegna parimenti gli urti pesanti a M7⁵. Scrivete M7 nella specifica per le posizioni di pulegge e rulli soggette a urti e chiedete al fornitore di confermarlo rispetto al vostro tipo di alloggiamento.

Gli accoppiamenti non chiudono la questione del gioco. Un accoppiamento troppo stretto riduce il gioco interno, il che alza la temperatura di esercizio e accelera il degrado del lubrificante³.

Il gioco stampato a catalogo non è quindi il gioco con cui ruota il cuscinetto: pretendete che il fornitore dichiari il gioco di funzionamento dopo aver considerato accoppiamenti e temperatura di esercizio.

Una condizione cambia la classe dell'alloggiamento: sui cuscinetti grandi oltre 250 mm in cui anello esterno e alloggiamento differiscono di più di 10 °C si usa G7 invece di H7⁵. Se i cuscinetti delle vostre pulegge sono di quella misura e lavorano caldi, sollevate il punto prima dell'ordine.

Le fonti non danno una tabella di accoppiamenti d'albero specifica per le pulegge di trasportatore, quindi il lato albero va confermato con il fornitore.

Bloccare la classe di gioco e il regime di grasso

Classe di gioco e grasso sono le due voci che più spesso si lasciano al valore predefinito del fornitore, e entrambe vanno dichiarate. I supporti a piede diviso usano tipicamente cuscinetti a rulli sferici con gioco C3 o C0⁴.

Una guida separata sul gioco assegna C4 al servizio ad alta temperatura, alta velocità e forti urti, come frantoi e impianti di preparazione del carbone¹⁸.

Sono contesti applicativi diversi, non una regola consolidata per il servizio di trasportatore a bassa velocità: indicate la classe per posizione e chiedete al fornitore di giustificarla rispetto a velocità, temperatura e accoppiamento. Sulla lubrificazione due regole sono abbastanza salde da essere scritte.

Un riempimento eccessivo di grasso nella cavità del cuscinetto alza la temperatura e può causare guasto, quindi lasciate spazio perché il grasso fuoriesca all'avvio¹⁴. E quando cambiate grasso, verificate prima la compatibilità dell'olio base, perché non tutti gli oli base si miscelano¹⁴.

La scelta del lubrificante stessa dipende da temperatura, velocità e carico, e il servizio a carico pesante richiede una maggiore resistenza alla pressione per mantenere un film d'olio¹⁶.

Chiedete al fornitore il tipo di olio base e la resistenza alla pressione del grasso, e l'intervallo di ringrassatura per il vostro servizio, dato che nessuna fonte di questo insieme fornisce una cifra di durata del grasso per esercizio polveroso a bassa velocità.

Documentazione e selezione dei fornitori per la RFQ

Chiedete questi documenti insieme all'offerta, non dopo l'ordine. La documentazione di qualità è ciò che vi permette di rifiutare un cuscinetto prima che arrivi alla puleggia; le soglie commerciali qui sotto sono valori di selezione suggeriti da una fonte, non norme di settore.

• ✓Certificazione di fabbricazione ISO 9001, con rapporti di prova del materiale che confermino la pulizia dell'acciaio e la composizione della lega
• ✓Documentazione ATEX o RoHS quando il trasportatore lavora in atmosfera di polvere esplosiva
• ✓Valori C e C0 dichiarati in kN, più il fattore di sicurezza usato nel calcolo della capacità
• ✓Tipo di guarnizione indicato per posizione, con la base di esclusione della polvere dichiarata dal fornitore
• ✓Gioco di funzionamento dopo accoppiamenti e temperatura, non il gioco di catalogo
• ✓Tipo di olio base del grasso, resistenza alla pressione e intervallo di ringrassatura per il vostro servizio
• ✓Matrice di valutazione fornitori che copra certificazioni, capacità produttiva, tracciabilità dei materiali e condizioni commerciali

Dove le fonti non concordano sulla classe di gioco

La classe di gioco è l'unica voce di specifica in cui le prove puntano in due direzioni: risolvetela con il fornitore prima di firmare la specifica.

Prima di chiedere un'offerta

• Chiedi al fornitore prove specifiche del modello e annota la condizione che cambierebbe la tua decisione di acquisto.
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• Conferma la copertura del servizio indicata, le attese di risposta e le condizioni di garanzia per la tua destinazione.
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