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Per capire i dati tecnici del grasso

Per capire i dati tecnici e scegliere il grasso adatto sono necessarie alcune nozioni di base. Segue un estratto dei termini principali usati per i dati tecnici dei grassi SKF.

Consistenza

Misura della rigidezza di un grasso. La consistenza adatta permette al grasso di rimanere nel cuscinetto senza generare eccessivo attrito. Viene classificata secondo una scala sviluppata da NLGI (Istituto Nazionale del grasso di lubrificazione). Più il grasso è morbido, più basso è il numero. I grassi per cuscinetti sono normalmente NLGI 1, 2 o 3. Il test misura in decimi di mm a quale profondità di un campione di grasso sprofonda un cono.

Classificazione dei grassi secondo i numeri di consistenza NLGI
Classe
NLGI
Grado di penetrazione
ASTM
(10–1 mm)
Aspetto
a temperature
ambiente
000445–475molto fluido
00400-430fluido
0355-385semi-fluido
1310-340molto morbido
2265-295morbido
3220-250mediamente denso
4175-205denso
5130-160molto denso
685-115estremamente denso

Gamma di temperature

Comprende la gamma di esercizio adatta per il grasso. Si trova tra il limite inferiore di temperatura (LTL) e limite superiore di prestazioni ad alta temperatura (HTPL). LTL è la temperatura più bassa alla quale il grasso consente al cuscinetto di funzionare senza difficoltà. Al di sotto di questo limite, si verificherà una carenza di lubrificante che provocherà guasti. Oltre l'HPTL, il grasso si ossida in maniera non controllata, per cui la sua durata non può essere determinata con precisione.

Punto di goccia

Temperatura alla quale un campione di grasso, se riscaldato, comincia a fluire attraverso un'apertura secondo DIN ISO 2176. È importante ricordare che questo punto viene considerato di importanza relativa per le prestazioni, poiché si trova sempre molto al di sopra dell'HPTL.

Viscosità

Misura la resistenza al flusso di un fluido. Per i lubrificanti, una viscosità adatta garantisce la separazione adeguata delle superfici senza causare troppo attrito. Secondo le norme ISO, la viscosità viene misurata a 40 °C, poiché cambia con la temperatura. I valori a 100 °C permettono di calcolare l'indice di viscosità, ad esempio quanto diminuirà la viscosità all'aumentare della temperatura.

Stabilità meccanica

Banco prova per il test di stabilità al rotolamento
Banco prova per il test di stabilità al rotolamento
Banco prova per il test del grasso V2F
Banco prova per il test del grasso V2F
La consistenza dei grassi dei cuscinetti non dovrebbe cambiare significativamente durante la loro vita utile. Per analizzare questo comportamento vengono utilizzati tre test:
  • Penetrazione prolungata
    Il campione di grasso è sottoposto a 100.000 colpi in uno strumento chiamato lavoratore del grasso. Dopodiché si misura la penetrazione. La differenza con la penetrazione a 60 colpi è riportata come il cambiamento in 10–1 mm.

  • Stabilità al rotolamento
    Un campione di grasso viene posizionato in un cilindro con un rullo al suo interno. Poi il cilindro viene fatto ruotare per 72 o 100 ore a 80 o 100 °C (il test standard richiede solamente 2 ore a temperatura ambiente). Alla fine del periodo di test, quando il cilindro è ritornato a temperatura ambiente, si misura la penetrazione del grasso e il cambiamento di consistenza è riportato in 10–1 mm.

  • Test V2F
    Una boccola per il settore ferrotranviario è sottoposta a vibrazioni di 1 Hz con un mazzuolo che produce un'accelerazione di 12–15 g. Dopo 72 ore a 500 giri/min. si raccoglie in un contenitore il grasso che è fuoriuscito dall'alloggiamento attraverso la tenuta a labirinto. Se pesa meno di 50g, si ottiene un giudizio "m", altrimenti viene bocciato. Quindi il test continua per altre 72 ore a 1.000 giri/min. Se sono fuoriusciti meno di 150 g di grasso alla fine di entrambi i test, si ottiene una votazione di "M".

Protezione contro la corrosione

Macchina di prova grassi Emcor
Banco prova per il test del grasso Emcor
Ambienti corrosivi richiedono proprietà particolari nei grassi per cuscinetti volventi. Durante il test Emcor, i cuscinetti sono lubrificati con una miscela di grasso e acqua distillata. Alla fine del test, viene assegnato un valore tra 0 (nessuna corrosione) e 5 (corrosione molto grave). Per rendere il test più intensivo, è possibile utilizzare acqua salata invece di acqua distillata o un flusso continuo di acqua.

Resistenza all'acqua

Test di resistenza all'acqua
Test di resistenza all'acqua
Si riveste una stanghetta di vetro con il grasso e la si immerge in una provetta piena di acqua. La provetta viene a sua volta immersa in un bagno d'acqua per tre ore, a una temperatura specifica. I cambiamenti del grasso sono valutati visivamente ed espressi con un valore tra 0 (nessun cambiamento) e 3 (cambiamento sensibile), insieme alla temperatura alla quale si è svolto il test.

A. Piastra di vetro o di metallo
B. Sottile strato di grasso sulla piastra
C. Acqua distillata
D. Bagno a temperatura controllata, ad es. 90 ±1 °C

Separazione dell'olio

Test di separazione dell'olio
Test di separazione dell'olio
I grassi lubrificanti rilasciano olio quando sono immagazzinati per lunghi periodi o se sono utilizzati in cuscinetti in funzione della temperatura. Il grado di separazione dipende dall'addensante, dall'olio base e dal metodo di produzione. Nel test, si riempie una coppa con una quantità di grasso predefinita (pesata prima del test) e si posiziona un peso di 100 g sopra al grasso. L'unità completa viene posta in un forno a 40 °C per una settimana. Allo scadere della settimana, si pesa la quantità di olio che è fuoriuscita dal setaccio e la si riporta come percentuale di perdita di peso.

A. Peso morto (pone una leggera pressione sul campione di grasso)
B. Setaccio
C. Olio separato

Capacità di lubrificazione

Banco prova per il test del grasso R2F
Banco prova per il test del grasso R2F
Il test R2F valuta la prestazione ad alte temperature e la capacità di lubrificazione di un grasso. Un albero con due cuscinetti orientabili a rulli nei rispettivi alloggiamenti è azionato da un motore elettrico. I cuscinetti sono sotto carico, la velocità può essere modificata ed è possibile applicare calore. Il test viene eseguito in due condizioni diverse, dopodiché si misura l'usura dei rulli e della gabbia. Il test A è condotto a temperatura ambiente e un risultato positivo significa che è possibile utilizzare il grasso per lubrificare grandi cuscinetti a temperature di funzionamento normale e in applicazioni a basse vibrazioni. Il test B è condotto a 120 °C e un risultato positivo significa che è possibile utilizzare il grasso per lubrificare grandi cuscinetti ad alte temperature.

Corrosione rame

I grassi lubrificanti devono proteggere dalla corrosione le leghe di rame utilizzate nei cuscinetti. Per valutare queste capacità, si immerge una stanghetta di rame nel campione di grasso che viene posto in un forno. Poi si pulisce la stanghetta e si osserva la sua degradazione. Il risultato viene valutato con un valore numerico, e se supera 2 indica una protezione insufficiente.

Grasso per cuscinetti volventi, durata

Banco prova per il test del grasso R0F+
Banco prova per il test del grasso R0F+
I test R0F e ROF+ determinano la durata del grasso e il suo limite superiore di temperatura di prestazione (HPTL). Dieci cuscinetti radiali a sfere sono montati in cinque alloggiamenti e riempiti con una specifica quantità di grasso. Il test è eseguito a temperature e velocità predeterminate. Vengono applicati carichi assiali e radiali e i cuscinetti vengono fatti funzionare fino al cedimento. Il tempo fino al cedimento è registrato in ore e si esegue un calcolo Weibull per stabilire la durata del grasso. È possibile utilizzare questi dati per determinare gli intervalli di rilubrificazione nelle applicazioni.

Prestazioni con pressione estremamente elevata (EP)

Il banco prova utilizza 4 sfere di acciaio in una coppa. Una quarta sfera viene fatta ruotare contro le tre sfere ad una data velocità. Si applica un carico di partenza che viene aumentato a intervalli predeterminati fino a quando la sfera rotante si blocca e si salda alle sfere stazionarie. Per grassi EP ci si aspettano valori superiori a 2.600 N. Durante il test di usura a 4 sfere, SKF applica 1.400 N sulla quarta sfera durante 1 minuto (i test standard utilizzano 400 N). Si misura l'usura sulle tre sfere e valori inferiori a 2 mm sono considerati appropriati per i grassi EP.

Ruggine da contatto

Condizioni di vibrazioni o di oscillazione causano spesso ruggine da contatto. Durante il test FAFNIR, due cuscinetti assiali a sfere sono sottoposti a carico e a oscillazione; Quindi viene misurata l'usura di ogni cuscinetto. Un'usura inferiore a 7 mg indica una buone protezione dalla ruggine da contatto.
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