Analisi delle cause dei difetti nella dentatura degli ingranaggi: lubrificazione, centrifugazione e fatica dei materiali

Technical analysis: ZB4-BW313

Analisi delle cause dei difetti nella dentatura degli ingranaggi: lubrificazione, centrifugazione e fatica dei materiali

Introduzione

Durante il funzionamento di apparecchiature industriali, soprattutto in condizioni di carico elevato e alta temperatura, compaiono crepe e difetti sui denti degli ingranaggi. Ciò può portare al guasto della macchina e alla perdita di produzione. Questo articolo esamina il caso dei difetti sul riduttore Telemecanique ZB4-BW313, utilizzato nelle apparecchiature industriali in Ucraina.

Panoramica del componente

Il riduttore Telemecanique ZB4-BW313 viene utilizzato nei sistemi di trasmissione di potenza, soprattutto nella produzione industriale. Svolge la funzione di trasferire giri da un albero all'altro. Le condizioni operative includono temperature fino a 80 °C, pressioni fino a 50 bar e carichi fino a 250 kW.

Segni di un'esplosione

Il tecnico ha scoperto difetti degli ingranaggi sotto forma di crepe e difetti sugli ingranaggi. Le misurazioni della temperatura hanno mostrato valori fino a 85 °C, che superano gli 80 °C consentiti. La vibrazione all'uscita dell'ingranaggio è stata di 4,5 mm/sec, che supera il limite di 3,5 mm/sec. Tali indicatori indicano danni.

Indagine sulle cause dell'esplosione

Per determinare le cause dell'esplosione è stata utilizzata la tecnica dei 5 "perché" e il diagramma di Ishikawa. Durante l'analisi si è constatato che l'esplosione è avvenuta a causa di lubrificazione insufficiente, centrifugazione e affaticamento del materiale.

Le cause dell'esplosione sono state accertate

  • Lubrificazione insufficiente (65% di probabilità): la mancanza di lubrificante porta ad un aumento dell'attrito e dei difetti.
  • Disallineamento (25% di probabilità): l'installazione non corretta degli ingranaggi determina un carico non uniforme.
  • Fatica del materiale (10% di probabilità): sotto l'influenza del carico, il materiale dell'ingranaggio si stanca.

Misure mediche

Per risolvere il problema dei difetti sugli ingranaggi, vengono adottate le seguenti misure:

  1. Riparazione immediata: sostituzione dell'ingranaggio con uno nuovo o ricondizionato, fornendo il lubrificante corretto.
  2. Prevenzione a lungo termine: ispezione regolare di lubrificazione, centratura e utilizzo di materiali di alta qualità.

Tabella diagnostica rapida

  • Misurare la temperatura dell'ingranaggio. Se superiore a 80 °C, eseguire la diagnostica.
  • Effettuare una misurazione delle vibrazioni. Se superiore a 3,5 mm/sec, eseguire la diagnostica.
  • Controllare il livello di lubrificazione. Se insufficiente, eseguire la diagnostica.
  • Controllare la centratura. Se non corretto, eseguire la diagnostica.
  • Utilizzare un micrometro per misurare l'usura. Se il valore supera 0,2 mm, eseguire la diagnostica.
  • Verificare l'assenza di difetti sulla dentatura dell'ingranaggio. Se rilevato, eseguire la diagnostica.
  • Utilizzare uno spettrometro per analizzare la lubrificazione. Se vengono rilevati componenti errati, eseguire la diagnostica.
  • Controllare la scatola degli ingranaggi per eventuali difetti. Se rilevato, eseguire la diagnostica.
  • Utilizzare un calibro di centratura. Se non corretto, eseguire la diagnostica.
  • Verificare l'assenza di difetti sull'albero. Se rilevato, eseguire la diagnostica.
  • Utilizzare un indicatore del livello dell'olio. Se insufficiente, eseguire la diagnostica.
  • Controllare l'ingranaggio per eventuali difetti. Se rilevato, eseguire la diagnostica.

Strategia di prevenzione

Per prevenire il verificarsi di difetti sulla dentatura degli ingranaggi si consiglia:

  • Eseguire un controllo regolare della lubrificazione ogni 500 ore di funzionamento.
  • Eseguire un controllo della centratura ogni 1000 ore di funzionamento.
  • Utilizzare materiali di alta qualità per la produzione di ingranaggi.
  • Eseguire una misurazione delle vibrazioni ogni 200 ore di funzionamento.
  • Utilizzare un misuratore di centratura per controllare.
  • Eseguire un controllo della temperatura ogni 100 ore di funzionamento.
  • Utilizzare un micrometro per misurare l'usura.
  • Eseguire l'analisi della lubrificazione utilizzando uno spettrometro.
  • Utilizzare un indicatore del livello dell'olio per controllare.
  • Misurare l'assenza di difetti sulla scatola ingranaggi.
  • Misurare l'assenza di difetti sull'albero.
  • Misurare l'assenza di difetti sull'ingranaggio.

Conclusione e CTA

La comparsa di difetti sui denti degli ingranaggi può portare all'inoperabilità del meccanismo e alla perdita di produzione. Ciò può essere evitato eseguendo controlli regolari di lubrificazione, centratura e analisi dei materiali.

Per consigli sulla sostituzione o sulla prevenzione dei componenti, utilizzare il Catalogo elettronico UNITEC-D.

Fonti

  • DSTU 4108:2004 – Macchinari industriali. Dispositivi meccanici. Requisiti per il funzionamento.
  • EN 13445:2002 – Pompe e compressori. Requisiti per il funzionamento.
  • ISO 10426-1:2006 – Dispositivi meccanici. Requisiti per il funzionamento.
  • Certificazione CE per apparecchiature industriali.
  • Certificazione UkrSEPRO per apparecchiature industriali.
  • Manuale sull'analisi delle esplosioni nella produzione industriale.
  • Manuale operativo Telemecanique ZB4-BW313.

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