1. Descrizione del problema e ambito di applicazione
Questo manuale è stato progettato per fornire ai tecnici e agli ingegneri della manutenzione un approccio sistematico alla diagnosi e alla risoluzione dei problemi relativi a rumore e vibrazioni anomali nei riduttori industriali. Identificare la fonte del rumore e delle vibrazioni in una fase iniziale è fondamentale per prevenire guasti catastrofici, ridurre al minimo i tempi di fermo e prolungare la vita delle apparecchiature.
1.1. Sintomi trattati in questa guida
- Rumori: include rimbombi, stridii, ululati, colpi, schiocchi, clic, strilli o ronzii che differiscono dal normale rumore di funzionamento dell'attrezzatura.
- Vibrazioni anomale: le vibrazioni rotazionali che superano le tolleranze stabilite spesso si manifestano come aumento dei livelli di vibrazione, cambiamenti nello spettro di frequenza o spostamento dell'asse di rotazione.
1.2. Tipi di apparecchiature coperte
Il presente manuale si applica a un'ampia gamma di riduttori industriali utilizzati nei settori metallurgico, minerario, energetico, chimico e meccanico. Questi includono, ma non sono limitati a: riduttori cilindrici, conici, a vite senza fine, epicicloidali e a coppia conica. Indipendentemente dal tipo specifico, i principi di base della diagnostica del rumore e delle vibrazioni rimangono coerenti.
1.3. Classificazione di gravità
- Guasto critico: rischio immediato di guasto catastrofico che potrebbe causare danni significativi alle apparecchiature, lesioni al personale o tempi di inattività prolungati della produzione. Richiede l'arresto immediato dell'attrezzatura.
- Malfunzionamento grave: rischio potenziale di danni significativi se il problema non viene risolto entro un breve periodo di tempo. Può comportare una durata ridotta dei componenti. Richiede la pianificazione delle riparazioni.
- Malfunzionamento minore: un malfunzionamento che non rappresenta una minaccia immediata, ma può indicare fasi iniziali di usura o piccole deviazioni dalla norma. Richiede monitoraggio e manutenzione programmata.
2. Precauzioni
La sicurezza è fondamentale durante la diagnosi e la riparazione di apparecchiature industriali. La mancata osservanza di queste istruzioni potrebbe provocare lesioni gravi o mortali. Seguire sempre le normative locali e le istruzioni del produttore dell'apparecchiatura.
- Utilizzare dispositivi di protezione individuale (DPI): indossare sempre occhiali di sicurezza, guanti di sicurezza, scarpe di sicurezza e protezioni per l'udito quando si lavora intorno ai riduttori.
- Procedure di blocco/tagout (LOTO): prima di eseguire qualsiasi lavoro diagnostico o di riparazione, assicurarsi di togliere la tensione all'apparecchiatura e applicare le procedure di blocco/tagout in conformità con DSTU EN 1037 e le procedure interne dell'impianto. Verificare l'assenza di tensione con l'ausilio di appositi dispositivi.
- Avvertenza sull'energia immagazzinata: Alcuni cambi possono avere energia immagazzinata (ad esempio nelle molle, nei sistemi idraulici, nelle masse rotanti). Assicurarsi che tutta l'energia immagazzinata sia scaricata o bloccata prima di iniziare il lavoro.
- Condizioni pericolose durante la diagnosi: esiste il rischio di contatto con parti in movimento, superfici calde o corrente elettrica durante l'utilizzo di apparecchiature diagnostiche di rumore e vibrazioni. Eseguire il lavoro con estrema cautela e solo con l'autorizzazione e la formazione adeguate.
- Sostanze pericolose: lubrificanti e altri liquidi possono essere caldi o contenere componenti pericolosi. Utilizzare contenitori e DPI adeguati per la loro movimentazione.
3. Strumenti diagnostici necessari
Per una diagnosi efficace dei rumori e delle vibrazioni del cambio è necessaria una serie di strumenti specializzati. Assicurarsi che tutti gli strumenti siano calibrati e funzionanti.
| Nome dello strumento | Specifica/Modello (esempio) | Intervallo di misurazione | Scopo |
|---|---|---|---|
| Analizzatore di vibrazioni | Ispettore SKF Microlog, PRÜFTECHNIK VIBXPERT II | 0-25,4 mm/s (RMS), 0-50 G (picco) | Misurazione del livello generale di vibrazione, analisi dello spettro di frequenza per rilevare difetti su cuscinetti, ingranaggi, squilibri e disallineamenti. |
| Stetoscopio meccanico/elettronico | 3M Littmann, PCE-S41 | 20 Hz - 20 kHz | Localizzazione della fonte di rumore nella scatola del cambio, rilevamento di suoni anomali (scricchiolii, colpi). |
| Pirometro/termocamera | Fluke TiS60, Testo 872 | Da -20°C a 650°C (pirometro), da -30°C a 650°C (termocamera) | Misurazione della temperatura della scatola del cambio, dei cuscinetti, del lubrificante per rilevare surriscaldamenti associati ad attriti o difetti. |
| Una serie di sonde | Mitutoyo (0,02-1,00 mm) | 0,02 mm - 1,00 mm | Misurazione dei giochi (gioco) in ingranaggi, cuscinetti e altri collegamenti. |
| Micrometro/calibro | Mitutoyo (0-25mm/0-300mm) | 0-25 mm (micrometro), 0-300 mm (calibro) | Misurazione accurata di dimensioni, spessore, diametri degli alberi. |
| Endoscopio/Boroscopio | Olympus IPLEX, Testo 300 (sonda flessibile 6 mm) | La lunghezza della sonda è 1-5 m | Ispezione visiva dei componenti interni del cambio senza smontaggio completo (ingranaggi, cuscinetti). |
| Kit analisi lubrificanti | Kit di test FAG, SKF OilCheck | Viscosità, contenuto di acqua, particelle metalliche | Valutazione dello stato di lubrificazione, rilevamento di prodotti di usura indicanti difetti nei cuscinetti o negli ingranaggi. |
| Chiave dinamometrica | Hazet 5108-2CT, Wera Click-Torque C3 | 10 Nm - 300 Nm | Garantire i corretti momenti di serraggio degli elementi di fissaggio. |
| Stroboscopio | Fluke 820-2, PCE-LES 100 | 30-300.000 giri/min | Ispezione visiva delle parti rotanti per rilevare deformazioni, cricche, giochi in movimento. |
4. Lista di controllo della valutazione iniziale
Prima di iniziare una diagnosi dettagliata, eseguire una prima ispezione visiva e raccogliere informazioni. Ciò aiuterà a restringere le possibili cause e a garantire la sicurezza.
| Articolo | Osservazione/Registrazione |
|---|---|
| Termini di utilizzo | Registrare il carico attuale (%), la velocità (rpm), la temperatura ambiente (°C), la durata del funzionamento. |
| Cronologia degli allarmi | Visualizza il registro degli allarmi del sistema di controllo delle ultime 24-48 ore. C'erano avvertenze su vibrazioni, temperatura, pressione? |
| Modifiche recenti | Si sono verificati recenti interventi di manutenzione, riparazione, sostituzione di componenti, modifiche al carico o alla modalità operativa? Quando e cosa è stato cambiato esattamente? |
| Ispezione visiva (cambio fermo) | Verificare la presenza di danni esterni all'alloggiamento, elementi di fissaggio allentati e perdite di olio. Ispezionare il collegamento dell'albero (giunto) per eventuali danni o detriti. |
| Livello e condizioni di lubrificazione | Controllare il livello dell'olio nel vetro spia. Registrare il colore del lubrificante, la presenza di bolle, solidi o emulsioni. |
| Temperatura corporea | Misurare la temperatura della scatola del cambio manualmente (con attenzione) o con un pirometro in vari punti. Registra la deviazione dalla norma. |
| Rumore e vibrazioni (in movimento) | Se non c'è pericolo, prova a localizzare la fonte del rumore o delle vibrazioni con uno stetoscopio meccanico. Notare la variazione dell'intensità del rumore/vibrazione al variare del carico o della velocità. |
| Insediamento della fondazione | Controllare visivamente la fondazione e i bulloni di ancoraggio per individuare eventuali crepe, deformazioni e allentamenti degli elementi di fissaggio. |
| Unione di alberi | Ispezionare il giunto dell'albero (giunto) per segni visivi di danni, disallineamento o gioco eccessivo. |
5. Algoritmo diagnostico sistematico
Questo algoritmo fornisce un approccio passo passo per identificare la causa principale del rumore e delle vibrazioni anomale nei riduttori. Seguitelo con costanza.
- Valutazione iniziale e sicurezza:
- Garantire la sicurezza: assicurarsi che tutte le precauzioni descritte nella Sezione 2 siano seguite.
- Eseguire una valutazione iniziale: effettuare i controlli secondo la "Checklist di valutazione iniziale" (capitolo 4). Registra tutte le deviazioni.
- Determinare la gravità: in base alle osservazioni iniziali, classificare il guasto come Critico, Maggiore o Minore.
- In caso di guasto critico: Arrestare immediatamente l'apparecchiatura, bloccare/etichettare. Vai alla diagnostica dettagliata in stato arrestato.
- Diagnostica durante il funzionamento (se sicuro):
- Analisi totale delle vibrazioni:
- Utilizzare l'analizzatore di vibrazioni (Sezione 3) per misurare le vibrazioni sulla scatola del cambio in tre direzioni (verticale, orizzontale, assiale) nei punti chiave (albero di ingresso, albero di uscita, gruppi di cuscinetti).
- Registrare la velocità di vibrazione quadratica media (RMS) (mm/s) e l'accelerazione di vibrazione (G).
- Confronta con gli standard accettabili: fai riferimento agli standard ISO 10816 (ad esempio ISO 10816-3 per i macchinari industriali) o alle raccomandazioni del produttore.
- SE il livello di vibrazione complessivo ECCEDE i limiti consentiti (ad es. >4,5 mm/s RMS per la Classe III): procedere all'analisi dello spettro di frequenza.
- SE il livello di vibrazione generale è NORMALE, ma è presente rumore: procedere alla localizzazione del rumore con uno stetoscopio.
- Analisi dello spettro di frequenza delle vibrazioni:
- Utilizzare l'analizzatore di vibrazioni per ottenere lo spettro di frequenza nei punti di misurazione.
- Determinare le frequenze caratteristiche:
- Frequenze di rotazione degli alberi (1x, 2x, 3x giri/min): Di solito indicano squilibrio, disallineamento, allentamento degli elementi di fissaggio.
- Armoniche e bande laterali della frequenza di accoppiamento degli ingranaggi (GMF): indica difetti degli ingranaggi (usura, vaiolature, crepe). GMF = (Numero di denti) x (Velocità di rotazione dell'albero).
- Frequenze dei cuscinetti (BPFI, BPFO, BSF, FTF): frequenze specifiche calcolate in base alla geometria del cuscinetto e alla velocità di rotazione indicano difetti della pista, della canalina o del separatore.
- Frequenze sub-sincrone/semi-sincrone (<0,5x giri/min): può indicare problemi di lubrificazione o instabilità dell'albero.
- Interpretazione: Confrontare i picchi rilevati con le tabelle standard delle frequenze caratteristiche del riduttore.
- SE sono stati rilevati picchi corrispondenti alle frequenze delle marce: Procedere alla diagnostica delle marce (paragrafo 3.1).
- SE sono stati rilevati picchi corrispondenti alle frequenze del rilevamento: procedere alla diagnostica del rilevamento (paragrafo 3.2).
- SE siano rilevati picchi corrispondenti alle frequenze di rotazione degli alberi o alle loro armoniche: Andare alla diagnosi di disallineamento/squilibrio/indebolimento (paragrafo 3.3).
- Localizzazione del rumore con uno stetoscopio:
- Se la vibrazione è normale ma il rumore è presente, utilizzare uno stetoscopio meccanico o elettronico per individuare la fonte del rumore sulla scatola del cambio.
- Ascolta diversi punti: albero di ingresso, albero di uscita, gruppi di cuscinetti, giunti.
- SE il rumore è localizzato nella zona dell'unità cuscinetto: andare alla diagnosi dei cuscinetti (punto 3.2).
- SE il rumore sembra generale o proviene dagli ingranaggi: Procedere alla diagnostica delle marce (paragrafo 3.1).
- Immagine termica/pirometria:
- utilizzare una termocamera o un pirometro per scansionare la scatola degli ingranaggi, i gruppi di cuscinetti e le guarnizioni.
- SE vengono rilevate temperature anormalmente elevate (>80°C o significativamente al di sopra della temperatura base di 20°C): ciò indica un attrito eccessivo, una lubrificazione insufficiente, un sovraccarico o un difetto del cuscinetto.
- Registra la mappa della temperatura. Ciò può aiutare a localizzare la fonte del problema (ad esempio, il surriscaldamento di un cuscinetto).
- Analisi totale delle vibrazioni:
- Diagnostica nello stato di arresto (dopo il blocco/contrassegno):
- Analisi del lubrificante:
- Prelevare un campione del lubrificante secondo DSTU ISO 4405.
- Inviare il campione al laboratorio per un'analisi completa, che include:
- Viscosità: testato per soddisfare le specifiche (ISO VG). Un cambiamento nella viscosità può indicare la degradazione o la contaminazione del lubrificante.
- Contenuto d'acqua (%): la presenza di acqua accelera l'usura, provoca corrosione e riduce la capacità portante del lubrificante. Livello consentito: <0,05%.
- Numero di particelle metalliche (ppm): Ferro, cromo (usura degli ingranaggi, dei cuscinetti), rame, piombo (usura dei separatori dei cuscinetti, delle boccole).
- Indice di acidità (TAN): Un aumento indica l'ossidazione del lubrificante.
- Analisi ferrografica: Determinazione del tipo e della dimensione delle particelle di usura (usura normale, usura abrasiva, usura per vaiolatura).
- SE l'analisi dell'olio indica un'usura significativa (elevato contenuto di particelle metalliche, vaiolatura): procedere all'ispezione visiva di ingranaggi e cuscinetti.
- Diagnosi degli ingranaggi:
- Ispezione visiva tramite portelli di ispezione/endoscopio: Ispezionare gli ingranaggi per difetti visibili:
- Volature: Microfessure e vaiolature del metallo sulla superficie del dente.
- Usura: Diminuzione dello spessore del dente, tracce di sfregamento.
- Denti scheggiati/crepe: segni di sovraccarico o fatica del materiale.
- Sbavature: Tracce di attrito secco o mancanza di lubrificazione.
- Misurazione del gioco:
- Bloccare una ruota. Utilizzando l'indicatore, misurare il libero movimento dell'altra ruota sulla parte superiore del dente.
- Confrontare il gioco misurato con le raccomandazioni del produttore (ad esempio 0,15-0,30 mm). Un gioco eccessivo può causare colpi e vibrazioni.
- Controllo della zona di contatto: applicare la pasta per marcatura sui denti e ruotare manualmente l'ingranaggio. Estimate the distribution of the contact spot. Un punto irregolare indica incoerenza o imprecisione nell'installazione.
- SE si riscontrano difetti significativi o gioco eccessivo: identificarne la causa.
- Ispezione visiva tramite portelli di ispezione/endoscopio: Ispezionare gli ingranaggi per difetti visibili:
- Diagnosi dei cuscinetti:
- Ispezione visiva: rimuovere i cappelli dei cuscinetti (se possibile) e ispezionare le superfici esterne dei cuscinetti per rilevare eventuali segni di surriscaldamento (scolorimento) e perdite di grasso.
- Ispezione delle parti interne (tramite endoscopio o dopo lo smontaggio): Cercare:
- Pitting/pitting: Su piste o corpi volventi.
- Corrosione: Tracce di ruggine dovute alla presenza di acqua nel lubrificante.
- Usura del separatore: Deformazione o crepe del separatore.
- Scolorimento: macchie scure che indicano surriscaldamento.
- Controllo manuale:
- Controllare manualmente l'albero. Si avvertono irregolarità, morsi, sfregamenti?
- Controllare il gioco assiale e radiale con l'indicatore. Confrontare con i valori consentiti dal produttore.
- SE si riscontrano difetti o giochi eccessivi: Individuarne la causa.
- Diagnosi di disallineamento, squilibrio, indebolimento:
- Verificare l'allineamento:
- Scollegare l'accoppiamento. Utilizzare un misuratore di allineamento laser (come Easy-Laser XT770) per verificare l'allineamento dell'albero di ingresso del cambio con il motore e dell'albero di uscita con il meccanismo funzionante.
- Registrare i valori di spostamento radiale e angolare.
- Tolleranza: spostamento normalmente radiale <0,05 mm, spostamento angolare <0,01 mm/100 mm.
- SE il disallineamento supera le tolleranze: regolare la posizione dell'attrezzatura.
- Controllo dello squilibrio:
- Ciò richiede un bilanciamento dinamico, che può essere eseguito da un appaltatore o da un'attrezzatura specializzata.
- L'analisi delle vibrazioni IF ha indicato picchi significativi a 1x giri/min: possibile squilibrio del rotore del motore o del giunto.
- Controllare l'allentamento degli elementi di fissaggio:
- Controllare con una chiave dinamometrica tutti gli elementi di fissaggio del cambio alla fondazione, al supporto del motore, ai cappelli dei cuscinetti.
- Confrontare le coppie di serraggio con le specifiche del produttore.
- SE vengono rilevati elementi di fissaggio allentati: serrarli alla coppia desiderata.
- Verificare l'allineamento:
6. Matrice "Difetto - Causa"
Questa tabella ti aiuterà ad abbinare rapidamente i sintomi osservati con le cause e i metodi di diagnosi più probabili.
Sintomo Cause probabili (per probabilità) Test diagnostico Risultato atteso quando si conferma la causa Rumore di ingranamento - Usura/vaiolatura degli ingranaggi
- Gioco errato
- Incoerenza degli ingranaggi
- Lubrificante insufficiente o degradato
- Sovraccarico del cambio
- Analisi dello spettro di frequenza delle vibrazioni (GMF e bande laterali)
- Ispezione visiva degli ingranaggi (endoscopio)
- Misurazione del gioco
- Analisi dei lubrificanti
- Picchi elevati sul GMF e le sue armoniche
- Difetti visibili (vaiolatura, usura) sui denti
- Gioco fuori dai valori ammessi (>0,3 mm o <0,1 mm)
- Elevato contenuto di particelle metalliche (Fe, Cr) nel lubrificante
Bussare, fare clic - Gioco eccessivo degli ingranaggi/cuscinetti
- Allentamento degli elementi di fissaggio della scatola cambio/fondazione
- Danni agli elementi della frizione
- Una crepa nella ruota dentata
- Misura del gioco dei cuscinetti/ingranaggi
- Controllo dinamometrico dei fissaggi
- Ispezione visiva della frizione
- Analisi di impatto sullo spettro delle vibrazioni
- Gioco eccessivo (radiale/assiale >0,15 mm)
- Bulloni di fissaggio allentati
- Elementi in gomma/plastica della frizione danneggiati
- Picchi elevati di vibrazioni da impatto
Lamentele, strilli - Usura iniziale dei cuscinetti volventi
- Lubrificazione insufficiente nei cuscinetti
- Sovraccarico del cambio
- Serraggio improprio dei cuscinetti
- Controllo mediante immagine termica di gruppi di cuscinetti
- Analisi dello spettro delle frequenze di vibrazione (componenti ad alta frequenza, frequenze dei cuscinetti)
- Diagnostica acustica con uno stetoscopio
- Surriscaldamento locale dei cuscinetti (>80°C)
- Aumentare la frequenza dei rilevamenti sullo spettro
- Un suono acuto e stridulo proveniente dal gruppo cuscinetto
Ronzio, rumore costante - Disallineamento degli alberi
- Squilibrio delle parti rotanti (motore, frizione)
- Malfunzionamenti elettrici del motore
- Controllo dell'allineamento del laser
- Analisi dello spettro di frequenza delle vibrazioni (picchi a 1x, 2x giri/min)
- Diagnosi elettrica del motore (se sospetta)
- Spostamento radiale/angolare significativo degli alberi
- Picchi elevati alla frequenza di rotazione e alle sue armoniche
- Frequenze elettriche caratteristiche nello spettro delle vibrazioni
Aumento generale delle vibrazioni - Discordanza riduttore-motore/riduttore-carico
- Indebolimento dell'attacco del cambio alla fondazione
- Squilibrio (se il cambio ha elementi rotanti ad alta velocità)
- Usura cuscinetti o ingranaggi (in fase avanzata)
- Controllo dell'allineamento del laser
- Controllo dinamometrico dei fissaggi
- Analisi dello spettro di frequenza delle vibrazioni
- Ispezione visiva per collegamenti allentati
- Incoerenza superiore alle tolleranze
- Bulloni di ancoraggio allentati
- Aumentare il livello generale di vibrazione con un'ampia gamma di frequenze
Vibrazioni ad alta temperatura - Lubrificante insufficiente o degradato
- Sovraccarico del cambio
- Usura dei cuscinetti
- Innesto della marcia non corretto
- Controllo visione termica/Pirometria
- Analisi dei lubrificanti
- Panoramica dei componenti interni
- Punti caldi localizzati (>90°C)
- Diminuzione della viscosità, elevato indice di acidità del lubrificante
- Difetti di usura visibili su cuscinetti/ingranaggi
7. Analisi delle cause profonde dei malfunzionamenti
Comprendere il motivo per cui si verificano i malfunzionamenti è fondamentale per una risoluzione e una prevenzione efficaci.
7.1. Usura degli ingranaggi (vaiolatura, usura abrasiva, sfregamento)
- Perché si verifica:
- Volaia: fatica della superficie metallica dovuta a carichi ripetuti. Sotto la superficie si formano microfessure, che poi si espandono portando alla rottura di pezzi di metallo. Accelera in presenza di carichi elevati, durezza superficiale insufficiente e scarsa qualità del lubrificante.
- Usura per abrasione: penetrazione di particelle solide (sporco, polvere, prodotti soggetti a usura) nel lubrificante. Queste particelle rimangono intrappolate tra i denti, provocando graffi e usura sulle superfici di lavoro.
- Fretting: Distruzione della superficie che avviene con piccole oscillazioni relative delle parti sotto carico. Spesso associato a gioco insufficiente, vibrazioni o scarsa lubrificazione.
- Come confermare: Ispezione visiva degli ingranaggi attraverso un endoscopio o dopo lo smontaggio. Analisi del lubrificante per il contenuto di particelle metalliche e ferrografia per determinare il tipo di particelle soggette a usura. L'analisi delle vibrazioni mostrerà i picchi al GMF e le relative armoniche, spesso con bande laterali.
- Danno potenziale se non risolto: l'usura progressiva causerà cambiamenti nella geometria dei denti, aumento del gioco, aumento del rumore e delle vibrazioni, che alla fine possono portare alla scheggiatura dei denti e al guasto catastrofico degli ingranaggi.
7.2. Disallineamento degli alberi
- Perché si verifica:
- Installazione imprecisa del riduttore e del motore/carico.
- Deformazione della base o della fondazione nel tempo.
- Tensioni nelle tubazioni o nei meccanismi collegati.
- Dilatazione termica dei componenti durante il funzionamento.
- Come verificare: Misurazione laser dell'allineamento tra gli alberi del motore e del cambio, nonché tra il cambio e la macchina funzionante. L'analisi delle vibrazioni mostrerà picchi dominanti a velocità dell'albero 1x e 2x nelle direzioni radiale e assiale.
- Danno potenziale se non risolto: sollecitazione eccessiva su cuscinetti e guarnizioni, con conseguente usura accelerata, surriscaldamento e guasti prematuri. Può anche causare una maggiore usura della frizione.
7.3. Usura o danneggiamento dei cuscinetti
- Perché succede:
- Lubrificante insufficiente o contaminato: tipo errato di lubrificante, livello insufficiente, ossidazione eccessiva o contaminazione di particolato/acqua.
- Sovraccarico: funzionamento di un cuscinetto oltre la sua capacità di carico nominale.
- Installazione errata: Danni durante l'installazione (urti, riscaldamento errato), serraggio errato.
- Incoerenza: oneri aggiuntivi dovuti all'incoerenza.
- Corrosione: dovuta alla penetrazione dell'umidità.
- Come verificare: Analisi delle vibrazioni (frequenze caratteristiche dei cuscinetti: BPFI, BPFO, BSF, FTF), ispezione termica (surriscaldamento locale), analisi del lubrificante (contenuto di metallo, ferrografia), controllo manuale del gioco dei cuscinetti. Ispezione visiva dopo lo smontaggio.
- Danno potenziale se non risolto: l'usura progressiva delle piste e delle piste porterà ad un aumento del gioco, al surriscaldamento, all'aumento delle vibrazioni e infine al grippaggio o al guasto dei cuscinetti, che possono causare danni estesi all'albero e agli ingranaggi.
7.4. Lubrificante insufficiente o degradato
- Perché si verifica:
- Intervallo di sostituzione errato: il lubrificante non viene sostituito in tempo, il che porta alla sua ossidazione e perdita di proprietà.
- Tipo sbagliato di lubrificante: Utilizzo di lubrificante con viscosità o additivi errati.
- Contaminazione: Ingresso di acqua, polvere, prodotti soggetti a usura attraverso guarnizioni o ventilazione danneggiate.
- Livello di lubrificazione insufficiente: Perdite o riempimento insufficiente.
- Come confermare: Analisi del lubrificante (viscosità, TAN, contenuto di acqua, ferrografia). Ispezione visiva del livello e del colore del lubrificante. Controllo della termografia (aumento della temperatura dovuto all'aumento dell'attrito).
- Danno potenziale se non risolto: la perdita delle proprietà protettive del lubrificante porta ad un'usura accelerata di ingranaggi, cuscinetti e guarnizioni a causa dell'aumento dell'attrito, del surriscaldamento e della corrosione. Questa è una delle cause più comuni di guasto del cambio.
7.5. Allentamento dei fissaggi
- Perché si verifica:
- Coppia di serraggio errata durante l'installazione.
- Vibrazioni durante il funzionamento, che portano all'autosvitamento.
- Cicli termici.
- Deformazione della fondazione.
- Come verificare: Ispezione visiva e controllo dinamometrico di tutti i bulloni di fissaggio del cambio alla base, cappelli dei cuscinetti. L'analisi delle vibrazioni può mostrare ampiezze maggiori a 1x, 2x, 3x giri al minuto.
- Danni potenziali se non risolti: Aumento delle vibrazioni dell'intera unità, sollecitazioni aggiuntive sui componenti, che possono portare alla distruzione della fondazione, dell'alloggiamento del cambio, al guasto dei giunti e all'usura accelerata dei componenti interni.
8. Procedure dettagliate per la risoluzione dei problemi
Le seguenti procedure sono generali. Fare sempre riferimento ai manuali del produttore dell'apparecchiatura per valori e passaggi specifici.
8.1. Risoluzione dei problemi relativi agli ingranaggi
- Sicurezza: fermare l'attrezzatura, eseguire LOTO (lockout/tagout) secondo DSTU EN 1037.
- Drenaggio del grasso: scaricare il vecchio grasso in un contenitore pulito per lo smaltimento o ulteriori analisi.
- Accesso: rimuovere le coperture o le sezioni dell'alloggiamento degli ingranaggi per consentire l'accesso agli ingranaggi. Se necessario, utilizzare un dispositivo di sollevamento.
- Ispezione dettagliata: ispezionare attentamente tutti gli ingranaggi per individuare vaiolature, scheggiature, crepe, usura eccessiva e sbavature. Documentare tutti i danni.
- Misurazione del gioco (Backlash):
- Impostare un indicatore a forma di orologio perpendicolare alla parte superiore del dente.
- Bloccare una ruota. Ruotare con attenzione la ruota adiacente avanti e indietro, registrando la massima corsa libera.
- Confrontare con i valori consentiti dal produttore (tipicamente 0,15-0,30 mm).
- Riparazione/sostituzione:
- Piccoli segni di vaiolatura/usura: possibile molatura o lucidatura (a seconda del tipo di ingranaggio e della capacità). Consultare il produttore.
- Vaiature/scheggiature/crepe significative: gli ingranaggi danneggiati DEVONO essere sostituiti. Ordina pezzi di ricambio originali UNITEC categoria "Z" tramite https://www.unitecd.com/e-catalog/.
- Regolazione del gioco: durante la sostituzione o dopo una riparazione importante, stabilire il gioco corretto utilizzando rondelle di regolazione o spostando i gruppi di cuscinetti secondo le istruzioni del produttore.
- Pulizia: pulire accuratamente le cavità interne del cambio da particelle metalliche e sporco.
- Montaggio: Assemblare il cambio rispettando le coppie di serraggio (es. 80-120 Nm per i bulloni del coperchio) e la sequenza specificata nel manuale del produttore.
- Rabbocco con grasso: Rabboccare con grasso fresco consigliato dal produttore (ISO VG 220-460 per la maggior parte dei riduttori industriali) fino al livello corretto.
- Verifica: far funzionare il cambio senza carico, quindi gradualmente sotto carico. Effettuare l'analisi delle vibrazioni, l'imaging termico e l'ascolto con uno stetoscopio. Assicurarsi che non vi siano rumori e vibrazioni anomali.
8.2. Risoluzione dei problemi relativi ai cuscinetti
- Sicurezza: ferma l'attrezzatura, esegui il LOTO.
- Scarico del grasso: Scaricare il grasso.
- Accesso e rimozione:
- Scollegare i giunti e tutti i componenti collegati.
- Rimuovere i cappelli dei cuscinetti e le guarnizioni.
- Utilizzare estrattori speciali (ad esempio SKF TMMD 100) per rimuovere in sicurezza i cuscinetti da alberi o alloggiamenti. Evitare urti che potrebbero danneggiare l'albero o i nuovi cuscinetti.
- Ispezione dettagliata: ispezionare attentamente i cuscinetti di smontaggio per verificare vaiolatura, usura, corrosione, scolorimento. Ispezionare le sedi sugli alberi e negli alloggiamenti per deformazioni, crepe e segni di scivolamento.
- Sostituzione:
- Sostituire sempre i cuscinetti in COPPIE (se funzionano in coppia) o tutti i cuscinetti su un albero.
- Utilizzare cuscinetti originali UNITEC Categoria "B".
- Montaggio:
- Pulire e ingrassare leggermente le sedi.
- Utilizzare un riscaldatore a induzione (ad esempio SKF TIH 100M) per riscaldare il cuscinetto a 80-110°C (non superare mai i 120°C!) per facilitare l'installazione sull'albero.
- Per l'installazione nella custodia, utilizzare una pressa o strumenti di installazione adeguati. Assicurarsi che la forza venga applicata solo all'estremità dell'anello che è in tensione.
- Controlla la distorsione.
- Installazione delle guarnizioni: sostituire tutte le guarnizioni dell'albero e del coperchio.
- Montaggio e serraggio: assemblare i gruppi di cuscinetti alle coppie di serraggio dei bulloni del coperchio (ad esempio 50-70 Nm).
- Rabbocco del grasso: riempire con grasso fresco.
- Verifica: effettuare le verifiche come specificato nella clausola 8.1, clausola 11.
8.3. Correzione dell'ignoranza
- Sicurezza: ferma l'attrezzatura, esegui il LOTO.
- Disconnessione accoppiamento: scollegare tutti gli accoppiamenti.
- Controllo preliminare:
- Verificare la pulizia delle superfici di appoggio del motore e dei piedini del riduttore.
- Assicurarsi che non vi siano "gambe morbide" (attacco instabile di una delle gambe alla base). Misura gli spazi sotto le gambe con le antenne. Se la distanza è >0,05 mm, aggiungere spessori di calibrazione.
- Misurazione laser:
- Installare il sistema di livellamento laser (ad esempio Easy-Laser XT770) secondo le istruzioni del produttore.
- Misurare il disallineamento iniziale (verticale e orizzontale).
- Regolazione:
- Regolazione verticale: aggiungere o rimuovere gli spessori sotto le gambe dell'unità mobile (solitamente il motore) per raggiungere l'altezza richiesta.
- Regolazione orizzontale: spostare l'unità mobile a sinistra/destra sulla sua base.
- Controllare e misurare nuovamente: Dopo ogni regolazione, serrare i bulloni di montaggio (ad esempio 100 Nm) e misurare nuovamente il disallineamento finché non rientra nelle tolleranze (disallineamento radiale <0,05 mm, disallineamento angolare <0,01 mm/100 mm).
- Assemblaggio dei giunti: Collegare i giunti, assicurandosi che i loro elementi siano in buone condizioni.
- Verifica: esegui un'analisi delle vibrazioni. Una diminuzione delle ampiezze a 1x e 2x la frequenza di rotazione confermerà una regolazione riuscita.
9. Precauzioni
Una manutenzione regolare e proattiva è il modo migliore per prevenire guasti imprevisti e prolungare la vita dei riduttori.
La causa principale Strategia di prevenzione Metodo di monitoraggio Intervallo consigliato Usura dell'attrezzatura - Utilizzo di lubrificante di alta qualità con viscosità adeguata (ISO VG).
- Analisi regolare del lubrificante.
- Prevenzione del sovraccarico degli ingranaggi.
- Corretta installazione e regolazione del gioco.
- Analisi dei lubrificanti (ferrografia, contenuto di metalli)
- Monitoraggio delle vibrazioni (analisi spettrale GMF)
- Ispezione visiva tramite portelli di ispezione (endoscopio)
- Analisi del lubrificante: annuale o ogni 2000 ore (a seconda delle condizioni)
- Monitoraggio delle vibrazioni: trimestrale o ogni 1000 ore
- Ispezione visiva: ogni 2-3 anni durante le riparazioni importanti
Disallineamento degli alberi - Allineamento laser preciso durante l'installazione e dopo la riparazione.
- Ispezione regolare della fondazione e degli elementi di fissaggio.
- Eliminazione delle "zampe morbide".
- Monitoraggio delle vibrazioni (picchi a 1x, 2x giri/min in direzione assiale/radiale)
- Controllo dell'allineamento pianificato (allineamento laser)
- Monitoraggio delle vibrazioni: trimestrale
- Controllo dell'allineamento: ogni 3-5 anni o dopo qualsiasi riparazione della fondazione/staffa
Usura o danni ai cuscinetti - Utilizzo di cuscinetti di qualità (ad esempio FAG, SKF, TIMKEN)
- Installazione corretta (senza urti, utilizzando il riscaldamento)
- Lubrificazione e intervalli di lubrificazione ottimali.
- Prevenzione della contaminazione del grasso (sigilli di qualità).
- Monitoraggio delle vibrazioni (frequenze caratteristiche dei cuscinetti)
- Controllo della termografia
- Analisi dei lubrificanti (contenuto di metalli)
- Diagnosi acustica
- Monitoraggio delle vibrazioni: trimestrale
- Controllo della termografia: mensile o trimestrale
- Analisi del lubrificante: annuale
Insufficienza o deterioramento del lubrificante - Rispetto degli intervalli di cambio olio secondo le raccomandazioni del produttore (ISO 4405, ISO 4406).
- Utilizzo di grasso con viscosità adeguata e additivi.
- Monitoraggio regolare del livello dell'olio.
- Garantire l'integrità dei sigilli.
- Analisi lubrificanti (viscosità, contenuto acqua, TAN, ferrografia)
- Controllo visivo del livello e delle condizioni del lubrificante
- Controllo della termografia
- Analisi della lubrificazione: annuale o ogni 2000 ore
- Controllo visivo: Settimanale/mensile
- Sostituzione del lubrificante: Ogni 1-3 anni (a seconda del tipo di lubrificante e delle condizioni operative)
Chiusure allentate - Utilizzo di coppie di serraggio adeguate durante l'installazione.
- Utilizzo di controdadi o fermafiletti (se previsti).
- Controllo regolare del serraggio dei bulloni.
- Ispezione visiva
- Controllo dinamometrico
- Monitoraggio delle vibrazioni (cambiamenti nel livello generale, picchi a 1x, 2x giri al minuto)
- Ispezione visiva: mensile
- Controllo dinamometrico: Annuale o in occasione di manutenzione programmata
10. Pezzi di ricambio e componenti
È importante avere accesso a pezzi di ricambio di qualità per una risoluzione dei problemi rapida ed efficiente. UNITEC-D GmbH è un fornitore affidabile di componenti originali e analogici per riduttori industriali.
Descrizione della parte Specifica/Esempio Quando sostituire Categoria UNITEC Cuscinetti volventi (sfera/rullo) SKF 22222 EK, FAG 23130 CC/W33 Quando vengono rilevati usura, vaiolatura, rumore, surriscaldamento, dopo aver raggiunto la vita utile stimata (L10) Categoria "B" (Cuscinetti) Ruote dentate Materiale 18KHGT, durezza 58-62 HRC Con vaiolature significative, scheggiature, crepe, usura eccessiva dei denti Categoria "Z" (Ingranaggi) Alberi (ingresso/uscita) Acciaio 40X, precisione H7 In caso di crepe, piegature, usura eccessiva delle sedi sotto i cuscinetti/guarnizioni Categoria "V" (Alberi) Sigillatura degli alberi (polsini) NBR, FKM (Viton) per alte temperature Quando si rilevano perdite di lubrificante, indurimento, crepe, usura Categoria "U" (Guarnizioni) Accoppiamenti e loro elementi Boccole in gomma, dischi, anelli dentati Quando incrinato, deformato, eccessivamente usurato o danneggiato Categoria "M" (Giunti) Lubrificante per cambi ISO VG 220, 320, 460 (es. Mobilgear 600 XP) Secondo il programma di sostituzione o secondo i risultati dell'analisi del lubrificante Categoria "L" (Lubrificanti) Filtri dell'olio Il grado di filtrazione è 10-25 micron Secondo il programma di sostituzione o in caso di aumento dell'inquinamento Categoria "F" (Filtri) Per ordinare pezzi di ricambio di qualità che soddisfano gli standard più elevati, fare riferimento al catalogo elettronico UNITEC-D all'indirizzo: https://www.unitecd.com/e-catalog/. Garantiamo il rispetto degli standard di qualità europei e la pronta consegna.
11. Collegamenti
- DSTU ISO 10816-3:2006 (ISO 10816-3:1998, IDT) Vibrazioni meccaniche. Valutazione delle vibrazioni della macchina in base ai risultati delle misurazioni su parti non rotanti. Parte 3. Macchine industriali con potenza nominale superiore a 15 kW e velocità nominali da 120 giri al minuto a 15000 giri al minuto durante le misurazioni in situ.
- DSTU EN 1037:2003 (EN 1037:1995, IDT) Sicurezza delle macchine. Prevenzione dell'avvio inaspettato.
- DSTU ISO 4405:2005 (ISO 4405:1991, IDT) Attuatori volumetrici idraulici e pneumatici. liquidi Determinazione del grado di contaminazione in base al peso.
- ISO 4406:2017 Potenza idraulica idraulica — Fluidi — Metodo per codificare il livello di contaminazione da particelle solide.
- Manuali per il funzionamento e la manutenzione dei produttori di apparecchiature (Manuali OEM).
- Linee guida interne UNITEC per la manutenzione e la riparazione delle apparecchiature industriali.
- Analisi del lubrificante: