NSK rivoluziona i coefficienti di carico e introduce un nuovo metodo per prevedere con precisione la durata dei cuscinetti.
Dopo anni di ricerca e sviluppo, NSK ha introdotto un nuovo metodo per prevedere con precisione la durata dei cuscinetti in base alla purezza dell’acciaio con cui vengono fabbricati, così da poter aumentare i coefficienti di carico dinamico in diverse tipologie di cuscinetti prodotte.
Tale incremento permette di ottenere un aumento della durata fino al doppio di quella calcolata con il coefficiente di carico dinamico precedentemente in vigore
Le origini del progetto di R&D
Il progetto è nato circa 20 anni fa, quando NSK ha rilevato un crescente divario fra la durata dei cuscinetti calcolata secondo le norme ISO e la durata effettiva dei propri prodotti.
NSK infatti già da decenni utilizza sui suoi cuscinetti un materiale specificatamente sviluppato in stretta collaborazione con i produttori di acciaio, perfezionando i processi e le condizioni operative necessarie per la produzione di un acciaio ad elevata purezza denominato Acciaio Z.
Il risultato è un acciaio degassato sottovuoto talmente puro da consentire una durata del cuscinetto fino all’80% superiore rispetto agli acciai convenzionali.
La collaborazione con l’Università di Kyushu
L’azienda ha quindi collaborato con l’Università di Kyushu in Giappone per sviluppare un metodo di valutazione che consenta di stabilire quali fattori determinano il processo di propagazione di una cricca in un materiale ed in quale misura.
Lo studio di NSK ha confermato che, in condizioni di lubrificazione ottimale, proprio la composizione e il livello di purezza dell’acciaio per cuscinetti (ovvero la presenza e quantità di impurità e inclusioni non metalliche) sono indicatori fondamentali che, se noti nel dettaglio, possono fornire elementi preziosi per determinare l’effettiva durata di un cuscinetto.
Un innovativo metodo di ispezione a ultrasuoni
Ciò richiede però il controllo al 100% di tutto l’acciaio utilizzato, cosa che si è resa possibile con l’introduzione di un innovativo metodo di ispezione a ultrasuoni denominato Micro-UT (figura 2), di cui NSK è proprietaria, che permette di ispezionare un volume di acciaio oltre 3.000 volte maggiore rispetto ai tradizionali metodi con microscopio, impiegando solo il 20% del tempo richiesto in precedenza ed essere così compatibile con i volumi richiesti dalla produzione industriale.
NSK ha già implementato il metodo Micro-UT presso i propri stabilimenti in tutto il mondo.
Nel dettaglio, combinando quindi il nuovo metodo con l’innovativa tecnica di ispezione a ultrasuoni, NSK ha determinato di poter prevedere la durata dei propri cuscinetti con molta più precisione e ha quindi rivalutato il coefficiente di carico dinamico di molti cuscinetti, con un aumento fino ad oltre il 23%.
Bisogna inoltre considerare che il coefficiente di carico dinamico viene valorizzato dalla formula di calcolo, secondo la normativa, con un esponente pari a:
- 3 per i cuscinetti a sfera;
- 10/3 per i cuscinetti a rulli.
Questo comporta che, con la revisione effettuata, la durata stimata dei cuscinetti aumenti molto più dell’aumento percentuale del coefficiente di carico dinamico, arrivando nel caso di alcuni cuscinetti radiali a rulli a un valore di durata doppio rispetto al passato (figura 3).
I nuovi coefficienti di carico dinamico introdotti da NSK sui propri cuscinetti permetteranno a progettisti e costruttori di macchine e impianti di ottimizzare la progettazione e incrementare le prestazioni delle proprie applicazioni, così come agli utenti finali di ridurre i costi di produzione, aumentare la produttività e migliorare la salvaguardia dell’ambiente.
I nuovi strumenti digitali NSK
Con l’occasione, NSK ha inoltre rinnovato completamente il suo sito web e sviluppato ulteriormente gli strumenti di calcolo disponibili online, anche su smartphone, per facilitare la consultazione e permettere ai propri clienti di usufruire già da oggi di:
– nuovi coefficienti incrementati;
– tool di calcolo, come ad esempio il calcolo della durata base e della durata corretta, le frequenze proprie o le tolleranze di montaggio raccomandate;
– disegni 2D e 3D disponibili senza necessità di registrazioni ulteriori.
