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SETTEMBRE 2020 AUTOMAZIONE OGGI 424 67 Requisiti specifici per i cuscinetti volventi I profili di guida tipici dei servoazionamenti sono diversi da quelli degli azionamenti elettrici tradizionali. In particolare, nel caso degli azionamenti di posizionamento si verificano fre- quenti partenze, arresti e inversioni. Inoltre, spesso gli aziona- menti eseguono piccoli movimenti di correzione che vengono impartiti dalla sensoristica e causano (micro)oscillazioni nel cu- scinetto. Di conseguenza, devono soddisfare requisiti specifici anche i cuscinetti radiali rigidi a sfere, che normalmente sono utilizzati come cuscinetti dell’albero motore. Le frequenti inversioni e le microvibrazioni fanno sì che lo strato di lubrificante tra corpi volventi e superficie di rotolamento si consumi molto di più rispetto a quello di un cuscinetto di un motore elettrico tradizionale. Possibili conseguenze sono punti di attrito sulle piste di rotolamento derivanti da microfrizioni causate dall’insufficiente strato di lubrificante, ossia dal con- tatto ‘metallo su metallo’ di sfere e pista di rotolamento. Gene- ralmente, questa frizione si verifica se il cuscinetto è sottoposto a vibrazioni in fase di non operatività. Grasso ad alte prestazioni per cuscinetti per servomotori Per evitare questi problemi, NSK ha sviluppato uno speciale grasso per applicazioni servo. Il grasso EA7 si distingue da quelli tradizio- nali per le migliori proprietà di lubrificazione in caso di microvibra- zioni. Inoltre, questo grasso contribuisce a far operare i cuscinetti con una coppia di attrito inferiore e una conseguente perdita di potenza minima. Ciò vale persino nell’utilizzo a temperature am- biente al di sotto dello zero. In pratica, l’utilizzo di cuscinetti con grasso EA7 in applicazioni servo prolunga la durata dei cuscinetti e raddoppia gli intervalli di manutenzione. Un altro fattore che aumenta la durata dei servomotori è la pulizia durante il funzio- namento. Se il grasso rilascia particelle, per esempio di zolfo o metallo, e queste arrivano intorno al cuscinetto, l’encoder può sporcarsi. Di conseguenza, nel lungo periodo non sarà più possi- bile registrare la posizione in modo preciso. In più, la fuoriuscita di lubrificante dai cuscinetti volventi può comportare slittamento in frenata. Anche questo determina un posizionamento impreciso. Un rimedio è rappresentato da un altro lubrificante per applica- zioni servo sviluppato da NSK, il grasso LGU. Rispetto al grasso a base di saponi di litio, emette circa il 90% di particelle di zolfo e metallo inmeno, contribuendo a garantire una pulizia durevole in- torno al cuscinetto. Come risultato, gli intervalli di manutenzione sono 1,5 volte maggiori. L’utilizzatore che costruisce o monta i servomotori può dunque scegliere: uno dei due grassi aumenta la durata dei cuscinetti, perché in caso di micromovimenti o vibra- zioni (frequenti nei servoazionamenti) protegge meglio il cusci- netto rispetto ai grassi tradizionali; l’altro grasso invece minimizza l’emissione di particelle nelle parti adiacenti, consentendo un po- sizionamento di precisione durevole. Tenuta: compromesso ottimale tra efficacia ed efficienza energetica Anche la tenuta può prolungare la durata dei cuscinetti volventi e, di conseguenza, dei servoazionamenti. NSK lo dimostra con la tenuta a basso attrito DW, dove il labbro di tenuta, che costi- tuisce il contatto con l’anello interno del cuscinetto, è rivolto verso la parte esterna del cuscinetto stesso. Così il lubrificante che si trova nel cuscinetto fa pressione sul labbro di tenuta con- tro l’anello interno. Questa struttura impedisce efficacemente che il grasso fuoriesca dal cuscinetto. Nel con- tempo, la coppia di attrito è inferiore rispetto alle tenute striscianti con forte pressione sul labbro di tenuta. Ciò rende questa tenuta ottimale per l’utilizzo in azionamenti in cui la cop- pia è un fattore importante e l’utilizzo avviene in ambienti fortemente con- taminati. Così NSK ha trovato un ottimo com- promesso fra tenuta efficace e fun- zionamento energeticamente efficiente dei cuscinetti. Lo dimostrano i test: rispetto alla tradizionale tenuta DU strisciante (e ad alta efficacia), il tasso di perdita in direzione di uscita è no- tevolmente ridotto. Oltretutto, nei cuscinetti con tenuta DW la coppia di spunto rilevata è sensibilmente inferiore, il che riduce il consumo di energia dell’azionamento. Base: cuscinetti radiali rigidi a sfere energeticamente efficienti I grassi ad alte prestazioni e le tenute a basso attrito sono due opzioni disponibili per tutte le serie di cuscinetti radiali rigidi a sfere sviluppate da NSK, tenendo conto dell’utilizzo in aziona- menti elettrici e soprattutto in servoazionamenti. Queste com- prendono serie standard, nonché i cuscinetti ad alte prestazioni delle serie NSKhps, che rispetto a quelli standard si distinguono per una durata superiore di circa il 15% e una velocità limite incrementata di circa il 15%. La frizione ridotta nei cuscinetti radiali rigidi a sfere NSK non comporta solo la generazione di una perdita di potenza in- feriore, e dunque la creazione di un presupposto per l’alta efficienza energetica del servoazionamento. Durante il funzio- namento, secondo il principio ‘la frizione genera calore’, il basso attrito porta a una generazione di calore ridotta. Ciò minimizza l’usura anche delle parti adiacenti, che così si scaldano meno. NSK Europe - www.nskeurope.it Le tenute a basso attrito DW/DDW impediscono la fuoriuscita di grasso e quindi la contaminazione delle parti adiacenti