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Scelta di un olio idoneo

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing specificationBearing executionSealing, mounting and dismounting

Criteri per la scelta dell'olio

I parametri più importanti per la scelta dell'olio lubrificante sono la viscosità e l'indice di viscosità, la stabilità dimensionale (che influenza la scelta del tipo di olio), e il tipo di combinazione di additivi (EP/AW e protezione dalla corrosione) adatta per le condizioni di esercizio dell'applicazione.
Viscosità e indice di viscosità
La viscosità richiesta è determinata principalmente dalla condizione di lubrificazione κ, alla temperatura di esercizio prevista, valutata come descritto nella sezione Condizioni di lubrificazione – il coefficiente di viscosità, κ. L'indice di viscosità, VI, è la misura dell'entità della variazione della viscosità dell'olio in funzione della temperatura. L'indice VI fa parte del processo di selezione, soprattutto in applicazioni che operano in un ampio intervallo di temperature. Sono consigliati oli con VI pari ad almeno 95.

Tipo di olio
Esistono due maggiori categorie di tipi di oli, minerali e sintetici, con i seguenti tipi di oli sintetici disponibili:
  • polialfaolefine (PAO)
  • esteri
  • poliglicoli (PAG)
La scelta del tipo di olio è determinata principalmente dalla gamma di temperature previste per l'applicazione.
  • Per la lubrificazione dei cuscinetti volventi, generalmente, si prediligono gli oli minerali puri.
  • Gli oli sintetici si dovrebbero considerare in caso di temperature di esercizio superiori a 90 °C (195 °F), per la loro maggiore resistenza termica e all'ossidazione, o inferiori a -40 °C (-40 °F), perché offrono migliori proprietà a basse temperature.
Il punto di scorrimento di un olio è definito come la temperatura più bassa a cui un lubrificante può scorrere, ma non si deve utilizzare come limite funzionale per la scelta del tipo di olio. Se la temperatura è superiore o prossima al punto di scorrimento, la viscosità è ancora molto elevata, condizione che può compromettere le proprietà di pompaggio e filtraggio e altre caratteristiche.

Questo spessore è determinato, in parte, dall'indice di viscosità (VI) e dal coefficiente pressione-viscosità. Il coefficiente pressione-viscosità è simile per la maggior parte dei lubrificanti con olio base minerale e si possono utilizzare i valori generici indicati nella documentazione specifica disponibile. Tuttavia, nel caso degli oli sintetici, gli effetti degli aumenti di pressione sulla viscosità sono determinati dalla struttura chimica del prodotto di base. Ne consegue una considerevole variabilità dei coefficienti pressione-viscosità per tipi differenti di prodotti di base sintetici.

Date le differenze per l'indice di viscosità e il coefficiente pressione-viscosità, quando si usano oli sintetici, la formazione del film idrodinamico di lubrificante può differire da quella che si verifica con un olio minerale con la stessa viscosità.

Per quanto concerne la condizioni di lubrificazione per oli minerali e sintetici, l'effetto combinato dell'indice di viscosità e del coefficiente pressione-viscosità, normalmente, si annullano a vicenda.

La tabella 1 riepiloga le proprietà di tipi di oli differenti. Per ulteriori informazioni sugli oli sintetici, rivolgetevi al fornitore del lubrificante.

Gli oli, in particolare quelli sintetici, possono interagire con elementi quali tenute, vernice o acqua in modi diversi dagli oli minerali, quindi è necessario valutare tali effetti e la miscibilità.

Additivi
Gli oli lubrificanti di solito contengono additivi di varia natura. Quelli più importanti sono antiossidanti, agenti contro la corrosione, additivi anti-schiuma e EP/AW. Nell'area con condizione di lubrificazione definita da κ < 1 si consigliano additivi EP/AW, ma in caso di temperature oltre 80 °C (175 °F), i lubrificanti con additivi EP/AW si dovrebbero utilizzare solo dopo aver eseguito accurati test.


Intervallo di cambio dell’olio

L'intervallo di cambio dell'olio dipende dalle condizioni di esercizio e dal tipo di olio. Con la lubrificazione a bagno d'olio è generalmente sufficiente sostituire l'olio una volta all'anno, purché la temperatura di esercizio non superi i 50 °C (120 °F). A temperature più elevate, o in caso di forte contaminazione, di norma, l'olio deve essere sostituito più spesso.
Con la lubrificazione a ricircolo di olio, l'intervallo di cambio olio si determina verificando la qualità dell'olio, tenendo in considerazione l'ossidazione e la presenza di acqua e particelle abrasive. La durata dell'olio nei sistemi a ricircolo si può prolungare rimuovendo le particelle e l'acqua dall'olio.
Gli intervallo per il cambio degli oli minerali sono riportati nella tabella 2.

Panoramica dei principali metodi di lubrificazione a olio

I metodi di lubrificazione a olio sono i seguenti:
  • bagno d'olio senza ricircolo di olio
  • bagno d’olio con ricircolo automatico dell'olio indotto dall'azione di pompaggio del cuscinetto
  • ricircolo di olio con pompa esterna
  • metodo del getto d'olio
  • metodo dell'iniezione d'olio
La scelta del metodo di lubrificazione a olio dipende principalmente da:
  • velocità del cuscinetto
  • necessità di dissipare il calore
  • necessità di eliminare gli agenti contaminanti (particelle solide o liquidi)
SKF offre una vasta gamma di prodotti per la lubrificazione a olio che non sono trattati in questa sede. Per ulteriori informazioni sui sistemi di lubrificazione di SKF e i prodotti correlati → Soluzioni di lubrificazione.
Bagno d'olio senza ricircolo di olio
Il metodo più semplice di lubrificazione a olio è il bagno d’olio. L'olio prelevato dai componenti rotanti del cuscinetto si distribuisce all'interno dello stesso e successivamente ritorna verso il bagno nell'alloggiamento. In condizioni ideali, quando il cuscinetto non ruota, il livello dell'olio dovrebbe raggiungere il centro del corpo volvente che si trova più in basso (fig. 1). Livelli dell'olio oltre quelli consigliati determinano l'aumento della temperatura del cuscinetto dovuto allo sbattimento (→ Attrito nel cuscinetto, perdita di potenza e resistenza all'avviamento).
Bagno d'olio con ricircolo automatico dell'olio.
L'olio dal bagno viene forzato a ricircolare in vari modi. Di seguito sono riportati alcuni esempi:
  • L'olio viene recuperato e convogliato ai cuscinetti mediante drenaggio e condotti (fig. 2).
  • Un componente dedicato (anello, disco, ecc.) pesca l'olio dal bagno e lo trasporta (fig. 3).
  • Per il ricircolo dell'olio si può utilizzare l'effetto di pompaggio di alcuni tipi di cuscinetti. Nella fig. 4, il cuscinetto assiale orientabile a rulli pompa l'olio, che ritorna al cuscinetto attraverso dotti di collegamento al di sotto dello stesso.
Tutti i design di questi sistemi di lubrificazione devono essere validati individualmente mediante test.
Ricircolo di olio senza bagno
Il metodo del ricircolo di olio mediante una pompa esterna, anziché un bagno d'olio, si utilizza se si deve dissipare il calore generato dal cuscinetto e/o altre fonti. Il ricircolo di olio offre anche un buon metodo per eliminare gli agenti contaminanti solidi o liquidi dal cuscinetto a filtri e/o separatori di olio/liquidi. Il design e la configurazione del sistema di drenaggio dell'olio devono evitare l'aumento del livello dell'olio. → Flusso di calore da componenti adiacenti o processo

Un sistema a ricircolo di olio di base (fig. 5) comprende:
  • pompa dell'olio
  • filtro
  • serbatoio dell'olio
  • sistema di raffreddamento e/o riscaldamento
Getto d'olio
Il metodo di lubrificazione a getto d'olio (fig. 6) costituisce un'estensione dei sistemi a ricircolo di olio e si utilizza per cuscinetti che operano a velocità molto elevate. La portata del flusso d'olio e le corrispondenti dimensioni del getto vengono scelte in modo che la velocità del getto raggiunga almeno 15 m/s.

Gli iniettori d'olio devono essere posizionati in modo che il getto penetri tra uno degli anelli e la gabbia del cuscinetto. Per evitare il fenomeno di sbattimento, che può determinare l'aumento di attrito e temperatura, il design e la configurazione del sistema di drenaggio dell'olio devono evitare l'aumento del livello dell'olio.
Olio-aria
Il metodo di lubrificazione olio-aria (fig. 7), anche noto come metodo "oil-spot", utilizza l'aria compressa per trasportare, attraverso le linee di mandata, piccole dosi precise di olio, in forma di goccioline, all'ingrassatore, dove vengono erogate al cuscinetto. Questo metodo di lubrificazione minimale consente ai cuscinetti di operare a velocità molto elevate, con temperature di esercizio relativamente basse. L’aria compressa raffredda anche il cuscinetto e impedisce l'ingresso di polvere e gas aggressivi. Per ulteriori informazioni, fare riferimento alla sezione Cuscinetti Super-precision.
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