L’attrito è tutto intorno a noi. Una parte del lavoro di manutenzione consiste proprio nel ridurre l’attrito: la lubrificazione dei cuscinetti volventi è uno dei compiti più diffusi.
Il cuscinetto è un dispositivo meccanico ben noto e diffuso, utilizzato per ridurre l’attrito tra due oggetti in movimento rotatorio o lineare tra loro. Già Leonardo da Vinci, durante i suoi studi riguardanti l’attrito, intuì la possibilità di realizzare una sorta di primitivo cuscinetto, ma il primo brevetto di cuscinetto a sfera fu proposto dall’inglese Philip Vaughan nel 1794. L’evoluzione e la produzione industriale su vasta scala si deve a Henry Timken, per quanto riguarda i cuscinetti a rulli, che fondò la Timken Company, e a Sven Gustaf Wingqvist, uno dei fondatori della SKF, a inizio novecento.
I cuscinetti possono essere di diversi tipi, a seconda delle applicazioni, ma una prima suddivisione li distingue, in base al tipo di funzionamento, in cuscinetti radenti e in cuscinetti volventi.
I cuscinetti radenti o a strisciamento, più noti col termine bronzine, a causa del materiale con cui sono generalmente costruiti, devono il loro funzionamento alla pellicola di lubrificante che si frappone tra il supporto fisso e il perno rotante, sostenendolo.
Nei cuscinetti volventi, o a rotolamento, il movimento è facilitato dall’interposizione, tra parte fissa e parte mobile, di elementi volventi, sfere o rulli, da cui poi prenderanno il nome.
Ciascun tipo di cuscinetto ha delle caratteristiche che lo rendono particolarmente adatto per certe applicazioni. Non è però possibile indicare regole semplici e valide in ogni caso per la scelta del tipo di cuscinetto, dato che spesso devono venir presi in considerazione più fattori da contemperare fra di loro.
Le indicazioni che seguono hanno solo lo scopo di illustrare, in linea di massima e per una data applicazione, gli elementi più importanti da considerare nella fase di studio per la scelta del tipo di cuscinetto da adottare.
Lubrificazione con olio e con grasso
I metodi di lubrificazione per i cuscinetti volventi si suddividono in due categorie: lubrificazione a olio e a grasso. La lubrificazione a olio rappresenta un metodo molto diffuso: l’olio ha un’elevata capacità di dissipazione di calore, oltre ad un’eccellente fluidità. È ideale per metodi di lubrificazione a circolazione e a lubrificazione forzata. Le particelle estranee e gli agenti corrosivi possono essere rimossi con semplicità. L’olio ha anche un effetto positivo sulle vibrazioni e sulle proprietà acustiche.
La lubrificazione a grasso è invece il modo più comune, dato che consente di realizzare attorno ai cuscinetti un sistema di tenuta più semplice. Tale metodo si è diffuso notevolmente in questi ultimi anni, grazie anche agli sviluppi e ai miglioramenti del grasso stesso. La difficoltà della lubrificazione a grasso aumenta all’aumentare della velocità di rotazione dei cuscinetti. Il limite massimo della velocità di rotazione varia a seconda della tipologia e delle dimensioni del cuscinetto, del metodo di lubrificazione utilizzato e delle condizioni operative.
Il sintomo più evidente e ricorrente di un problema di lubrificazione è l’aumento della temperatura, causato generalmente da:
• quantità eccessiva di grasso o olio;
• carico anomalo sui cuscinetti;
• cuscinetto difettoso;
• attrito eccessivo delle tenute del cuscinetto;
• contatto inadeguato dovuto a velocità troppo elevata rispetto alla imprecisioni dell’albero, tipologia di cuscinetto e al metodo di alloggiamento o di spallamento della lubrificazione;
• gioco insufficiente del cuscinetto.
Inoltre, potrebbero verificarsi problemi dovuti a un montaggio non corretto, a difetti di fabbricazione o a errori di selezione del cuscinetto. La rumorosità del cuscinetto può essere analizzata e rilevata attraverso uno stetoscopio o altri strumenti appositi posizionati a contatto con l’alloggiamento. Con varie tonalità, tipo forte suono metallico, suono irregolare, indica condizioni anomale di esercizio, quali lubrificazione impropria, allineamento non perfetto delle sedi, ingresso di sostanze estranee, oppure difetti di fabbricazione.
