Cause dello scorrimento dei cuscinetti nei motori elettrici

Un lotto di motori ha subito guasti al sistema dei cuscinetti, con distinti segni di abrasione visibili sull'alloggiamento del cuscinetto dello scudo terminale, nonché evidenti segni di abrasione sulle rondelle elastiche ondulate all'interno dell'alloggiamento del cuscinetto. A giudicare dalle caratteristiche del guasto, questo è un tipicoscorrimento del cuscinettofallimento.

Interazione tra cuscinetti, alberi e protezioni terminali

La maggior parte dei motori elettrici adotta cuscinetti volventi. L'attrito tra gli elementi volventi e gli anelli interni/esterni del cuscinetto è un attrito volvente, caratterizzato da un attrito di contatto minimo. L'accoppiamento tra cuscinetto e albero, così come tra cuscinetto e scudo, è generalmente un accoppiamento con interferenza, con un piccolo numero di accoppiamenti di transizione. Tra i componenti accoppiati viene generata una grande forza di contatto di compressione, creando un attrito statico che blocca il cuscinetto rispetto all'albero e allo scudo terminale. L'energia meccanica viene trasmessa attraverso la rotazione tra gli elementi volventi e gli anelli interni/esterni.

Se l'accoppiamento tra il cuscinetto e l'albero/alloggiamento del cuscinetto diventa un accoppiamento con gioco, la coppia romperà il blocco statico e innescherà il movimento di scorrimento, un fenomeno noto come scorrimento del cuscinetto. Lo scorrimento tra l'anello interno del cuscinetto e l'albero è chiamato scorrimento dell'anello interno; lo scorrimento tra l'anello esterno del cuscinetto e l'alloggiamento del cuscinetto è considerato scorrimento dell'anello esterno.

Quando si verifica lo scorrimento viscoso, l'area del cuscinetto si surriscalda e i livelli di vibrazione aumentano in modo significativo. L'ispezione di smontaggio rivelerà graffi dovuti allo scivolamento sull'albero o sulla superficie dell'alloggiamento del cuscinetto e persino profonde scanalature di usura. Tali sintomi confermanoscorrimento del cuscinetto.

Lo scorrimento dell'anello esterno provoca gravi impatti negativi sulle apparecchiature: accelera l'usura dei componenti accoppiati e può renderli irreparabili, compromettendo la precisione dei macchinari accoppiati. Inoltre, l’aumento dell’attrito converte una grande quantità di energia in calore e rumore, riducendo drasticamente l’efficienza operativa del motore.

Cause principali diCreep del cuscinetto

Tolleranza di adattamento Severi requisiti di tolleranza di adattamento si applicano alle superfici di accoppiamento dell'-albero e dell'alloggiamento del cuscinetto-. Le specifiche di tolleranza variano in base alle dimensioni del cuscinetto, al grado di precisione, alle condizioni di carico e all'ambiente operativo. Una tolleranza di adattamento impropria comporterà la diffusione di tali difetti in massa nei lotti di produzione.

Precisione di lavorazione e assemblaggio Riguarda le tolleranze dimensionali, la rugosità superficiale di alberi, cuscinetti e alloggiamenti dei cuscinetti, nonché la precisione dell'assemblaggio. Il mancato rispetto delle specifiche tecniche altererà il gioco/interferenza di adattamento progettato e indurrà tali difetti.

Proprietà dei materiali di alberi e cuscinetti La selezione dei materiali è fondamentale. I cuscinetti di diversi tipi devono essere realizzati in acciaio per cuscinetti corrispondente con elevata robustezza, rigidità e resistenza all'usura, mentre le leghe per cuscinetti necessitano di un basso coefficiente di attrito. La corretta selezione dei materiali garantisce un funzionamento affidabile dei cuscinetti e riduce i rischi di scorrimento.

Soluzioni correttive comuni perCreep del cuscinetto

Le tradizionali tecniche di riparazione nazionali per i danni da scorrimento comprendono l'inserimento di boccole, la puntinatura, la saldatura di superficie, la placcatura con spazzole, la spruzzatura termica e il rivestimento laser.

Saldatura di superficie: processo di saldatura che deposita uno strato di metallo-resistente all'usura, alla corrosione-o al calore-sulla superficie o sul bordo di un pezzo in lavorazione.

Spruzzatura termica: la materia prima di spruzzo fusa viene atomizzata dal flusso d'aria ad alta- velocità e spinta sulle superfici dei componenti per formare un rivestimento funzionale.

Placcatura a spazzola: processo elettrolitico utilizzato per depositare localmente rivestimenti metallici sulle superfici del pezzo.

Laser Cladding (Laser Overlay): una tecnologia avanzata di modifica della superficie.