Guida alla diagnostica e alla risoluzione dei problemi: Inceppamenti e sovraccarichi dei trasportatori a catena

1. Descrizione del problema e ambito di applicazione

Il presente manuale è destinato alla diagnosi e alla risoluzione dei problemi relativi a inceppamenti e sovraccarichi dei trasportatori a catena utilizzati nelle imprese industriali dell'Ucraina. Copre le cause più comuni di guasto quali allungamento della catena, usura dei pignoni, lubrificazione insufficiente e accumulo di materiale. Inceppamenti e sovraccarichi possono portare a interruzioni impreviste della produzione, danni alle apparecchiature e aumento dei costi di manutenzione. Il presente manuale si applica a tutti i tipi di trasportatori a catena utilizzati per il trasporto di materiali sfusi, carichi artificiali e prodotti nell'industria pesante.

• Guasto critico: improvviso blocco completo del trasportatore, con conseguente arresto immediato della linea di produzione. Richiede un intervento immediato.
• Malfunzionamento grave: stallo frequente o intermittente, che causa una significativa diminuzione delle prestazioni e del carico sull'unità.
• Guasto minore: aumento del rumore, delle vibrazioni o delle fluttuazioni della corrente del motore, che indicano le fasi iniziali di un problema.

2. Precauzioni

AVVERTENZA! Prima di iniziare qualsiasi lavoro diagnostico o di riparazione sul trasportatore a catena, è necessario seguire rigorose precauzioni di sicurezza per evitare lesioni e danni all'attrezzatura. Il mancato rispetto di queste regole può portare a gravi conseguenze.

• LOCKOUT / TAG OUT (LOTO): Eseguire sempre la procedura di lockout/tagout in conformità con gli standard interni dell'azienda e i requisiti di DSTU EN 1037. Assicurarsi che tutte le fonti di energia (elettrica, idraulica, pneumatica) siano isolate e bloccate. Verificare l'assenza di tensione con appositi dispositivi.
• ENERGIA IMMAGAZZINATA: Alcuni trasportatori possono avere sistemi di tensione della catena (a molla, idraulici) o accumulatori che immagazzinano energia. Prima di iniziare il lavoro, assicurarsi che tutta l'energia immagazzinata sia scarica o bloccata.
• DISPOSITIVI DI PROTEZIONE INDIVIDUALE (DPI): Utilizzare sempre DPI adeguati, inclusi occhiali di sicurezza (DSTU EN 166), guanti di sicurezza (DSTU EN 388), scarpe di sicurezza (DSTU EN ISO 20345) e indumenti protettivi. Quando si lavora con rumore elevato: dispositivi di protezione dell'udito (DSTU EN 352).
• PUNTI DI BLOCCAGGIO E PARTI MOBILI: Evitare il contatto con le parti mobili del trasportatore. Fare attenzione ai punti di schiacciamento anche quando il trasportatore è spento, ma potrebbe spostarsi a causa dello stress residuo.
• SUPERFICI CALDE: Alcuni componenti (motore, riduttore, cuscinetti) potrebbero essere caldi dopo il funzionamento del trasportatore. Stai attento.

3. Strumenti diagnostici necessari

Per una diagnosi efficace è necessario il seguente set di strumenti:

4. Lista di controllo per la valutazione iniziale

Prima di iniziare una diagnosi dettagliata, è necessario raccogliere informazioni sullo stato attuale e sulla storia del trasportatore:

5. Diagnostica sistematica (Schema a blocchi delle soluzioni)

La diagnosi di inceppamento e sovraccarico del trasportatore a catena deve essere eseguita in sequenza:

1. SINTOMO: Il trasportatore si è fermato improvvisamente o non si avvia con eccesso di corrente del motore.
   1. Controllo 1: Presenza di corpi estranei e accumulo di materiale.
      • Azioni: Dopo aver attivato LOTO, ispezionare attentamente il percorso del trasportatore, l'area di carico/scarico, le stazioni di tensionamento e di guida.
      • SE viene rilevato un accumulo significativo di materiale o oggetto estraneo:
        1. Causa probabile: Blocco dovuto a materiale o oggetto estraneo.
        2. Azioni: rimuovere l'ostruzione. Controllare il funzionamento del trasportatore.
      • SE non ci sono ostacoli evidenti: Vai a 1.b.
   2. Controllo 2: tensione e corrente del motore, stato di protezione.
      • Azioni: Attenzione live! Misurare la tensione e la corrente del motore in tutte le fasi con un multimetro (pinze). Controllare il funzionamento dei relè termici, interruttori automatici.
      • SE la corrente è notevolmente superiore a quella nominale (maggiore del 120% della nominale) quando si tenta di avviare:
        1. Causa probabile: Inceppamento meccanico del trasportatore o guasto del motore/riduttore.
        2. Azioni: vai a 1.c.
      • SE la corrente è normale, ma il motore non gira:
        1. Causa probabile: Malfunzionamento del motore (interruzione di fase, cortocircuito tra spire), giunto o riduttore.
        2. Azioni: Attivazione LOTO. Scollegare il motore dal cambio. Prova ad avviare il motore senza carico. Controllare la resistenza degli avvolgimenti del motore. Se il motore funziona, controllare il cambio e la frizione.
   3. Controllo 3: controllare la tensione della catena.
      • Azioni: Attivare LOTO. Valutare visivamente il gioco della catena sul braccio tenditore. Misurare l'abbassamento secondo le raccomandazioni del produttore (solitamente 1-2% della distanza tra i centri dei pignoni).
      • SE la catena cede troppo (più del 2%):
        1. Causa probabile: allungamento della catena.
        2. Azioni: vai alla sezione 7.1.
      • SE la tensione è eccessiva (la catena è tesa come una corda):
        1. Causa probabile: Regolazione impropria o inceppamento della stazione di tensione.
        2. Azioni: vai alla sezione 7.4.
   4. Controllo 4: valutare l'usura del pignone.
      • Azioni: Attivare LOTO. Ispezionare i denti del pignone di trasmissione e di tensionamento per verificare l'eventuale usura (usura del gancio, affilatura, profilo irregolare).
      • SE si rileva un'usura significativa del pignone:
        1. Causa probabile: Usura del pignone.
        2. Azioni: vai alla sezione 7.2.
   5. Controlla 5: stato della lubrificazione.
      • Azioni: Attiva LOTO. Controlla la lubrificazione delle maglie della catena. Valutare la qualità del lubrificante (contaminazione, scolorimento).
      • SE la catena è secca, arrugginita o l'olio è sporco:
        1. Causa probabile: Lubrificazione insufficiente o utilizzo dell'olio sbagliato.
        2. Azioni: vai alla sezione 7.3.
2. SINTOMO: aumento del rumore, vibrazioni, sobbalzi durante il funzionamento del trasportatore.
   1. Controllo 1: ispezione visiva del movimento della catena.
      • Azioni: Attenzione! Parti in movimento! Osserva il movimento della catena su tutta la sua lunghezza, soprattutto nelle zone dei pignoni, delle curve e delle stazioni di tensione. Usa una luce stroboscopica per il rallentatore.
      • SE c'è movimento irregolare, catena che "galleggia" sui denti del pignone o sobbalzi frequenti:
        1. Causa probabile: allungamento della catena e/o usura del pignone.
        2. Azioni: vai a 2.b.
   2. Controllo 2: misurazione delle vibrazioni.
      • Azioni: utilizzando un analizzatore di vibrazioni, misurare le vibrazioni sui cuscinetti del motore, del cambio, degli alberi di trasmissione e di rinvio.
      • SE la vibrazione supera i limiti consentiti (ad esempio, più di 4,5 mm/s di RMS per la classe ISO 10816-3):
        1. Causa probabile: Usura dei cuscinetti, disallineamento, allungamento della catena, usura del pignone.
        2. Azioni: analizzare lo spettro delle vibrazioni per identificare con precisione la fonte. Vai alle sezioni 7.1, 7.2.
   3. Controllo 3: monitoraggio della temperatura.
      • Azioni: utilizzando una termocamera, misurare la temperatura dell'alloggiamento del motore, del cambio, dei cuscinetti e delle sezioni di catena e pignone.
      • SE la temperatura dei cuscinetti supera i +70°C, o la scatola del cambio > +90°C, o un significativo surriscaldamento locale (>20°C rispetto alle zone adiacenti):
        1. Probabile causa: Lubrificazione insufficiente, attrito eccessivo, sovraccarico, usura cuscinetti/denti.
        2. Azioni: vai alle sezioni 7.3, 7.4.

6. Matrice "Causa-guasto"

7. Analisi delle cause profonde dei malfunzionamenti

7.1. Estensione della catena

Spiegazione: L'allungamento della catena è un processo naturale che avviene a causa dell'usura delle superfici dei giunti delle cerniere (dita e boccole). Sotto l'influenza del carico e del movimento ciclico, il metallo delle cerniere si usura gradualmente, aumentando il passo della catena. Ciò porta al fatto che la catena inizia a scorrere in modo non uniforme sui denti del pignone, provocando urti, vibrazioni e aumento dell'attrito. Secondo DSTU EN ISO 606, l'allungamento massimo consentito della catena prima della sostituzione è pari al 3% della lunghezza iniziale.

Come confermare: Attivazione di LOTO. Utilizza un misuratore di allungamento della catena o il metodo manuale: misura la lunghezza di 10-20 passi della catena (dipende dalla lunghezza totale della catena) senza tensione e confrontala con la lunghezza nominale (N * passo della catena). Calcolare l'allungamento percentuale. Controllare diverse sezioni del circuito.

Danno, se non eliminato: Un carico irregolare sui denti dei pignoni porta alla loro usura accelerata, soprattutto a forma di gancio. Aumentano le vibrazioni e il rumore, aumenta il carico sui cuscinetti e sul cambio. È possibile che la catena "salti fuori" dal pignone o si rompa, provocando un arresto di emergenza e danni significativi al trasportatore e al meccanismo di azionamento.

7.2. Usura del pignone

Spiegazione: L'usura dei denti del pignone è il risultato del contatto e dell'attrito costanti con la catena. I pignoni sono soggetti ad usura per abrasione (soprattutto quando colpisce materiale), usura per fatica e usura per scorrimento, soprattutto quando la catena è estesa. Un profilo dei denti ad uncino, un affilamento o un assottigliamento dei denti sono indice di un'usura significativa che peggiora l'impegno con la catena.

Come confermare: Attivazione di LOTO. Ispezione visiva dei denti del pignone. Prestare attenzione al profilo ad uncino, all'affilatura delle sommità dei denti, all'assottigliamento della base del dente. Utilizzare un calibro per misurare lo spessore dei denti e confrontarlo con i nuovi pignoni o con le tolleranze di usura del produttore.

Danno se non corretto: i pignoni usurati non forniscono un innesto corretto con la catena, con conseguente "slittamento", carichi d'urto e aumento delle vibrazioni. Ciò accelera l'usura della catena e dei cuscinetti e può causare la rottura della catena o del pignone, con conseguenti gravi incidenti e tempi di inattività.

7.3. Lubrificazione insufficiente

Spiegazione: la lubrificazione svolge un ruolo fondamentale nel ridurre l'attrito e l'usura nei giunti e nei cuscinetti delle maglie della catena. Una lubrificazione insufficiente o di scarsa qualità porta al contatto diretto delle superfici metalliche, che provoca un aumento significativo dell'attrito, un'usura intensa e un surriscaldamento. L'alta temperatura riduce la viscosità del lubrificante, compromettendone le proprietà protettive.

Come confermare: Attivazione di LOTO. Ispezione visiva della catena (in particolare delle cerniere): deve essere ricoperta da un sottile strato di grasso. Controllare il livello e le condizioni del grasso nel sistema di lubrificazione centralizzata, se presente. Misurare la temperatura della catena e dei cuscinetti con una termocamera durante il funzionamento (se possibile e sicuro).

Danni se non corretti: L'aumento dell'attrito e il surriscaldamento portano a un rapido allungamento della catena, guasti ai cuscinetti, perdita di efficienza del trasportatore e aumento significativo del consumo di energia. Il risultato finale è un inceppamento del trasportatore, un guasto dei componenti e riparazioni non programmate.

7.4. Accumulo di materiale e inceppamento della stazione di tensionamento

Spiegazione: Un eccessivo accumulo di materiale trasportato (materiali sfusi, polvere, piccole frazioni) sul telaio del trasportatore, sotto la catena, sulle guide o nella zona della stazione di tensionamento può creare ulteriore resistenza al movimento della catena. Ciò aumenta il carico sull'azionamento e può causare inceppamenti. La stazione di tensione può bloccarsi a causa di accumuli di materiale o corrosione, impedendo alla catena di compensare il suo allungamento.

Come confermare: Attivazione di LOTO. Un'ispezione visiva approfondita dell'intero percorso del trasportatore, in particolare sotto la catena, nei punti di svolta, nelle stazioni di tensionamento e di guida. Controlla la mobilità della stazione di tensione, prova a spostarla manualmente. Verificare la presenza di corrosione o interferenze meccaniche.

Danni se non rimossi: l'accumulo di materiale provoca il sovraccarico del motore, una maggiore usura della catena e del pignone e può causare il grippaggio completo. L'inceppamento della stazione di tensione non consente di mantenere la corretta tensione della catena, il che porta ad un suo eccessivo abbassamento o, al contrario, ad una tensione eccessiva e alla distruzione.

8. Procedure dettagliate per la risoluzione dei problemi

8.1. Eliminazione dell'allungamento della catena

1. Diagnosi: Misurare l'allungamento della catena. Se l'allungamento supera il 3%, è necessario sostituire la catena. Se l'allungamento è inferiore al 3% ed è presente un margine di corsa della stazione di tensionamento, è possibile effettuare la regolazione.
2. Regolazione della tensione (per allungamento fino al 3%):
   1. Attivazione di LOTO.
   2. Allentare il fissaggio della stazione di tensionamento.
   3. Utilizzare i bulloni di regolazione o il sistema idraulico per spostare il pignone tendicinghia fino a ottenere l'abbassamento ottimale. Abbassamento tipico: 1-2% della distanza tra i centri dei pignoni sul ramo folle. Controllare l'abbassamento al centro della campata.
   4. Stringere gli elementi di fissaggio della stazione di tensionamento alla coppia consigliata dal produttore (ad esempio, 150-200 Nm per bulloni M20).
   5. Verifica: rimuovi LOTO. Eseguire una prova di funzionamento del trasportatore senza carico, quindi sotto carico. Controllare la scorrevolezza del movimento della catena, l'assenza di strappi, vibrazioni e rumorosità eccessiva. Monitorare la corrente del motore.
3. Sostituzione catena (per allungamento superiore al 3%):
   1. Attivazione LOTO.
   2. Smontare la vecchia catena. Potrebbe essere necessario tagliarlo o separarlo con uno strumento speciale.
   3. Installa una nuova catena. Assicurarsi che la direzione di spostamento della catena sia conforme alle raccomandazioni del produttore.
   4. Regolare la tensione della nuova catena come descritto sopra.
   5. Verifica: rimuovi LOTO. Fare un giro di prova, controllando i parametri. Assicurati che tutte le connessioni siano sicure.

8.2. Sostituzione dei pignoni usurati

1. Diagnosi: ispezionare i denti del pignone per verificare che non siano usurati o affilati.
2. Sostituzione:
   1. Attivazione di LOTO.
   2. Smontare il pignone di trasmissione (o di tensione). Potrebbero essere necessari estrattori e strumenti speciali.
   3. Installare un nuovo pignone. Assicurarsi che sia orientato correttamente e che sia posizionato sull'albero senza gioco. Fissarlo secondo le istruzioni (ad esempio con una coppia di 300 Nm per un collegamento a cuneo).
   4. Critico: se viene sostituito il pignone di trasmissione, è sempre consigliabile sostituire anche la catena, poiché un pignone usurato e una vecchia catena estesa non funzioneranno efficacemente insieme e accelereranno l'usura del nuovo componente.
   5. Verifica: rimuovi LOTO. Effettuare una corsa di prova, controllando la fluidità del movimento, l'assenza di rumore e vibrazioni.

8.3. Ripristino e ottimizzazione della lubrificazione

1. Diagnostica: Ispezione visiva della catena, controllo del livello e della qualità del lubrificante nel cambio e nel sistema di lubrificazione.
2. Procedura:
   1. Attivazione di LOTO.
   2. Pulire accuratamente la catena da grasso vecchio sporco, polvere e particelle abrasive. Utilizzare detergenti adeguati.
   3. Utilizzare il lubrificante per catene consigliato dal produttore (ad esempio lubrificante minerale con additivi adesivi ISO VG 220-460 o lubrificante sintetico per alte temperature). Applicare grasso all'interno della catena in modo che penetri nelle articolazioni.
   4. Controllare e rabboccare il livello dell'olio nella scatola del cambio fino al segno. Se il lubrificante è sporco, sostituirlo completamente.
   5. Controllare il funzionamento del sistema di lubrificazione centralizzata: pressione (tipicamente 5-10 bar), disponibilità di grasso in tutti i punti, impostazione degli intervalli di fornitura del grasso.
   6. Verifica: rimuovi LOTO. Avviare la pipeline. Controllare visivamente che la lubrificazione sia sufficiente. Con l'aiuto di una termocamera, monitorare la temperatura della catena, dei cuscinetti, del cambio: dovrebbe stabilizzarsi a un livello normale.

8.4. Eliminazione dell'accumulo di materiale e dell'inceppamento della stazione di tensionamento

1. Diagnosi: Ispezione visiva, tentativo di spostare manualmente la stazione di tensionamento.
2. Procedura:
   1. Attivazione di LOTO.
   2. Pulire accuratamente tutto il percorso del trasportatore dal materiale accumulato, soprattutto sotto la catena, sulle guide, nella zona dei pignoni e delle stazioni di tensionamento. Utilizzare pale, spazzole, aspirapolvere.
   3. Se la stazione di tensione è inceppata:
      • Pulirla da materiale e corrosione.
      • Lubrificare gli elementi di guida e le connessioni filettate.
      • Prova a svilupparlo utilizzando strumenti a impatto leggero e lubrificante penetrante.
      • Sostituire gli elementi danneggiati della stazione di tensionamento (ad esempio viti, boccole usurate).
   4. Verifica: rimuovi LOTO. Fai una prova. Assicurarsi che la stazione di tensionamento si muova liberamente (se è automatica) e che non vi siano accumuli di materiale.

9. Precauzioni

10. Pezzi di ricambio e componenti

Nel catalogo elettronico UNITEC-D potete trovare tutti i ricambi e i componenti necessari per la riparazione e la manutenzione dei trasportatori a catena.

11. Collegamenti

• DSTU EN ISO 606:2018 (EN ISO 606:2015, IDT) Catene a rulli di trasmissione. Caratteristiche tecniche.
• DSTU EN ISO 10816-3:2004 Vibrazioni. Valutazione delle vibrazioni della macchina in base ai risultati delle misurazioni su parti fisse. Macchine industriali con potenza nominale superiore a 15 kW e velocità nominale da 120 giri al minuto a 15.000 giri al minuto.
• DSTU EN 1037:2018 (EN 1037:1995 + A1:2008, IDT) Sicurezza delle macchine. Prevenzione dell'avvio inaspettato.
• Manuale d'uso e manutenzione per un tipo specifico di trasportatore a catena (documentazione OEM).
• Standard interni UNITEC-D per la sicurezza e la manutenzione delle apparecchiature di trasporto.