L’ingegner Thomas Langer, Direttore Prove tecniche e Sviluppo di NKE presenta il nuovo banco di prova per cuscinetti volventi RAX380.
NKE Austria GmbH ha messo in funzione un nuovo banco di prova per grandi cuscinetti volventi. Al fine di fornire una migliore immagine delle proporzioni, il produttore di cuscinetti di Steyr ha esposto quest’anno alla fiera di Hannover l’albero dotato di cuscinetti sottoposti a verifica sul banco di prova, che, dopo la fiera, è stato integrato all’interno del nuovo banco di prova per cuscinetti. Con il banco di prova radiale-assiale RAX380 per cuscinetti con un diametro esterno massimo pari a 380 mm, NKE è ora in grado di sottoporre a verifica anche cuscinetti di grandi dimensioni, tenendo conto di condizioni di verifica mutevoli e carichi, velocità, lubrificazione e temperature sempre diversi e di verificare le loro proprietà di funzionamento. Sul nuovo banco di prova vengono sottoposti a verifica sia i cuscinetti standard che quelli personalizzati in base alle esigenze dei clienti e specifiche per applicazioni.
di Eleonora Dolce
Nella sua sede centrale di Steyr, NKE Austria GmbH (www.nke.at) gestisce il proprio centro di verifica dove, oltre al nuovo banco di prova RAX380 per cuscinetti fino a un diametro esterno di 380 mm, già da molto tempo viene impiegato un banco di prova RAX160 per cuscinetti fino a 160 mm di diametro esterno. I banchi di prova per cuscinetti volventi consentono di ottenere informazioni sulle caratteristiche di funzionamento, le proprietà di usura e di attrito oltre all’insorgere di rumori nei cuscinetti. Inoltre, è possibile ottenere informazioni sulla densità dei cuscinetti lubrificati con grasso, oltre alla durata di utilizzo in condizioni di funzionamento particolarmente complesse.
NKE produce presso lo stabilimento di Steyr i componenti per cuscinetti con diametro compreso tra i 200 e gli 800 mm. Durante e dopo il processo produttivo vengono verificate la qualità e la geometria dei singoli componenti del cuscinetto. Dopo l’assemblaggio dei cuscinetti, sul banco di prova viene eseguita una prova di funzionamento su cuscinetti completi, in modo da verificare l’interazione tra i componenti e le proprietà di funzionamento. Caratterizzando le proprietà di funzionamento, i cuscinetti vengono fatti funzionare in condizioni di carico precedentemente definite. Ogni livello di carico presenta valori diversi tra loro in termini di forza assiale e radiale, velocità, temperatura dell’olio di lubrificazione e flusso dell’olio di lubrificazione. Vengono misurati l’intera coppia di attrito, l’aumento di temperatura sull’anello esterno e su quello interno oltre alle vibrazioni generatesi.
“È vero che vengono calcolate le proprietà di funzionamento di ogni cuscinetto prima del controllo”, ha spiegato l’ingegner Thomas Langer, Direttore Prove tecniche e Sviluppo presso NKE, “ma solo con la prova è possibile verificare l’esattezza delle previsioni di calcolo. È inoltre possibile confrontare i calcoli preventivi con i valori di misurazione. Si può, ad esempio, calcolare la velocità di funzionamento ammissibile che verrà poi confermata durante le prove. Invece le vibrazioni non possono essere calcolate preventivamente, possono essere solo misurate”.
Un esempio di moderni dispositivi di verifica e misurazione presso NKE: macchina di misurazione CNC 3D.
LUNGA DURATA
Oltre alla verifica delle proprietà di funzionamento, sul banco di prova vengono anche eseguiti dei test sulla durata di utilizzo in condizioni di funzionamento. “I test sulla durata di utilizzo possono essere eseguiti con carico costante o con livelli di carico variabili”, spiega Thomas Langer. “Per poter disporre tuttavia di valori statisticamente validi è necessario eseguire almeno cinque cicli di verifica nelle stesse condizioni. Un ciclo di verifica può durare oltre mille ore e tutta la serie di verifiche sarebbe conseguentemente complessa Pertanto, un test sulla durata di utilizzo con un solo banco di prova non è da considerarsi una verifica di routine”.
Per eseguire un calcolo tecnico su cuscinetti vengono generalmente utilizzati tutti i mezzi ausiliari disponibili. “Presso NKE viene prevalentemente utilizzato il programma di calcolo RomaxWIND per il dimensionamento dei cuscinetti. Il protocollo di calcolo garantisce la conformità alle norme di calcolo secondo DIN ISO e il Lloyd Germanico. Come membro della Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (Associazione di ricerca Tecnologia di azionamento), NKE avrà anche in futuro l’opportunità di utilizzare il workbench. I programmi Mathcad, Minitab e Famos sono disponibili per la pianificazione delle prove e delle analisi dei valori di misurazione”, ha spiegato Thomas Langer.
Presso il centro prove di NKE, oltre al banco di prova per cuscinetti fino a 380 mm di diametro esterno e il banco di prova per cuscinetti fino a 160 mm vengono impiegati ulteriori mezzi per l’esecuzione di prove su materiali, misure e funzioni: lo spettrometro e le apparecchiature per gli strumenti per la misurazione della durezza per le prove sui materiali; apparecchiature per la misurazione dell’altezza, della forma, della ruvidità, una macchina di misurazione CNC 3D, apparecchiature di misurazione delle rotondità e dell’ondulazione e una stazione di misurazione per grandi cuscinetti per la verifica delle misure; apparecchiature per la misurazione di vibrazioni e la verifica dei rumori per la verifica delle funzioni. “Tutti i cuscinetti vengono sottoposti a Steyr a controlli di qualità rigidi e documentati. Grazie all’impiego dei nostri moderni dispositivi di prova e misurazione nonché di una rigorosa politica di qualità siamo in grado di garantire che ogni cuscinetto fornito soddisfi i più elevati standard di qualità”, ha affermato Harald Zerobin, Amministratore tecnico Delegato. “Oltre alle nostre strutture aziendali interne incarichiamo anche laboratori esterni indipendenti di eseguire verifiche regolari e speciali. Con il nuovo banco di prova siamo ora in grado di utilizzare grandi cuscinetti volventi in condizioni di funzionamento complesse e di esaminarne le proprietà di funzionamento. In tal modo trasmettiamo ai nostri clienti la sicurezza di aver fatto la scelta giusta scegliendo NKE”.
NKE produce cuscinetti standard e speciali per tutte le applicazioni industriali. Tecnica, sviluppo di prodotti, produzione e finalizzazione dei componenti, montaggio, assicurazione qualità, logistica, vendita e marketing sono concentrati nella sede di Steyr. Lo stabilimento di Steyr è certificato ISO 9001:2008, ISO 14001:2004 e OHSAS 18001. Una gamma completa di cuscinetti standard è sempre disponibile oppure può essere prodotta in tempi brevi. Per richieste speciali vengono sviluppate e create soluzioni idonee. Oltre allo sviluppo di prodotti e all'ingegneria d'applicazione, NKE offre un servizio tecnico completo, consulenza e corsi di formazione. La rete commerciale vendita di NKE è costituita da 18 uffici di rappresentanza e da 240 partner commerciali in 60 paesi.
Presso il centro prove di NKE, oltre al banco di prova per cuscinetti fino a 380 mm di diametro esterno e il banco di prova per cuscinetti fino a 160 mm, vengono impiegati ulteriori strumenti per prove su materiali, misure e funzioni, quali lo spettrometro.
I DATI DEL BANCO
Per concludere ecco alcune informazioni utili relative al banco di prova RAX380 di NKE: numero di giri fino a 4.500 giri/min; forza di verifica radiale fino a 250 kN; forza di verifica assiale fino a 75 kN; azionamento tramite servomotore asincrono, con potenza nominale di 35 kW; temperature dell’olio fino a 120 °C; modalità di verifica: collettivo di carico automatico o singoli livelli; lubrificazione e raffreddamento ad olio o grassi; quantità di olio di lubrificazione: fino a 12 l/min per ogni cuscinetto sottoposto a verifica (circuiti separati).
Dimensioni di misurazione: temperature: anello interno, anello esterno, olio di lubrificazione entrata, olio di lubrificazione uscita, coppa dell’olio; coppia; numero di giri; forza di verifica radiale e assiale; numero di giri della gabbia, scorrimento della gabbia, scorrimento set di corpi volventi; pressione dell’olio; quantità di olio per ogni cuscinetto; vibrazioni.
Possibili cuscinetti sottoposti a verifica: cuscinetti a rulli cilindrici, cuscinetti radiali a sfere, cuscinetti a rulli conici, cuscinetti obliqui a sfere, cuscinetti orientabili a rulli, ecc.; cuscinetti accoppiati a una corona, a due corone; cuscinetti lubrificati con grasso od olio; diametro interno da 50 a 240 mm e diametro esterno massimo di 380 mm.
Possibili verifiche: proprietà di funzionamento e durata di utilizzo.
Lo stabilimento di Steyr di NKE Austria GmbH è certificato ISO 9001:2008, ISO 14001:2004 e OHSAS 18001.
