Quali sono le forme di rottura dell'anello del cuscinetto?

 

Il problema più comune degli anelli dei cuscinetti è la frattura, che può essere analizzata da due punti di vista: la frattura da difetto e la frattura dovuta all'usura. Quest'ultima può essere analizzata principalmente in base a problemi relativi alle materie prime e al processo di lavorazione, mentre la frattura dovuta all'usura è causata dalla transizione da fatica e da altri fattori.

 

Innanzitutto, possiamo esaminare le cause della frattura da difetto dell'anello del cuscinetto:

1. Quando difetti quali inclusioni di materia prima, allentamento, segregazione di elementi fragili o precipitazione di carburi liquidi, reticolazione, striature e omogeneità e segregazione indesiderate non vengono eliminati o migliorati durante il processo di lavorazione, si verificano concentrazioni di stress, si indebolisce la resistenza di base della ghiera e si diventa la fonte di crepe.

 

Soluzione: La misura preventiva consiste nell'attenersi al canale di approvvigionamento principale, cercare di acquistare acciaio di qualità stabile e affidabile, rafforzare l'ispezione in magazzino dell'acciaio acquistato e verificarne la provenienza.

 

In secondo luogo, ci sono delle crepe nel processo di macinazione

 

Soluzione: Rafforzare il monitoraggio del processo di rettifica e assicurarsi che l'anello del cuscinetto finito non presenti bruciature o crepe da rettifica, soprattutto sulla superficie di accoppiamento dell'anello interno per modificare la conicità. Se la ghiera è decapata, deve essere ispezionata accuratamente e il prodotto bruciato deve essere rimosso; le bruciature gravi non riparabili o riparabili in modo non conforme devono essere scartate e le ghiere con bruciature da rettifica non devono essere utilizzate nel processo di assemblaggio.

 

3. Trattamento termico improprio

 

Metodo di trattamento: Per risolvere i difetti quali punti molli di anelli di cuscinetti di medie e grandi dimensioni, è necessario determinare la composizione e le prestazioni dell'olio di tempra e, se non soddisfano i requisiti, sostituirlo preventivamente con un olio di tempra rapida per migliorare la capacità di tempra del mezzo di tempra e le condizioni di raffreddamento durante la tempra. Processo di rinvenimento rigoroso. Per le varietà con più fratture, dopo la rettifica grossolana della ghiera viene eseguito un secondo rinvenimento, che non solo stabilizza ulteriormente la struttura e le dimensioni della ghiera, ma riduce anche le tensioni di rettifica e migliora le prestazioni dello strato metamorfico di rettifica.

 

Gli anelli dei cuscinetti si rompono spesso durante l'uso e le tipologie principali di rottura sono tre: frattura da fatica, frattura da sovraccarico e frattura termica.

 

1. Frattura da fatica

 

Sotto carico alternato e carico d'urto, la sollecitazione dell'anello del cuscinetto (in particolare dell'anello esterno) supera continuamente il limite di resistenza a fatica del materiale, provocando cricche da fatica. Queste cricche si espandono fino a raggiungere un certo punto, causando la frattura nel punto di massima sollecitazione del componente. Ciò si verifica generalmente nella zona di appoggio dell'anello esterno, poiché quest'ultimo si adatta con gioco all'alloggiamento del cuscinetto, e quest'ultimo, essendo un componente di forma variabile ed ellittica, è soggetto a frattura da fatica sotto carico alternato e carico d'urto.

 

2. Rottura da sovraccarico

 

Analogamente alla frattura da fatica, quando la sollecitazione agente sul cuscinetto è maggiore della resistenza alla trazione del materiale, si verificano crepe nell'anello interno, solitamente a causa di un'installazione impropria, come l'inclinazione del cuscinetto durante l'installazione, che provoca un carico eccentrico sul cuscinetto e la conseguente frattura del cuscinetto dovuta a un sovraccarico locale. Inoltre, un'errata battitura durante l'installazione può causare la rottura e il distacco del cuscinetto, fenomeno classificato anche come frattura da sovraccarico. Il problema più comune si verifica quando il cuscinetto viene installato con un'interferenza eccessiva, che porta alla formazione di crepe nell'anello del cuscinetto (principalmente l'interferenza dell'anello interno dei cuscinetti cilindrici a quattro file). Un'interferenza eccessiva provoca un aumento della sollecitazione sull'anello interno, soprattutto per gli anelli interni con spessore della sezione trasversale ridotto (<12 mm), e un'interferenza eccessiva spesso porta alla formazione di crepe assiali nell'anello interno.

 

3. Frattura termica

 

La frattura termica è dovuta principalmente all'attrito di scorrimento tra le parti accoppiate con la superficie terminale dell'anello del cuscinetto. Sotto l'azione della forza assiale, l'attrito produce calore elevato, con conseguente bruciatura e scolorimento della superficie terminale. L'attrito e il calore elevato provocano la formazione di crepe sulla superficie terminale dell'anello del cuscinetto. Queste crepe sono caratterizzate da una direzione perpendicolare all'azione di attrito e hanno un impatto maggiore sull'anello interno con spessore della sezione trasversale ridotto (<12 mm), in particolare nei cuscinetti per rulli di laminatoi ad alta o media velocità per impieghi gravosi.

 

Lo studio del fenomeno della frattura dell'anello non dovrebbe considerare solo i difetti generati nel materiale e nel processo produttivo, ma anche studiare e analizzare le dimensioni strutturali delle parti del cuscinetto, i metodi di lavorazione e misurazione, la tecnologia di lavorazione, le condizioni di esercizio del cuscinetto e altri fattori.

 

1. Struttura del cuscinetto e condizioni di esercizio. Strutture diverse sono adatte a condizioni di esercizio diverse; la struttura delle parti del cuscinetto è diversa e la relativa tecnologia di lavorazione non è la stessa, il che influisce anche sulla sua qualità.

 

2. Rafforzare la ricerca sui processi, migliorare la tecnologia di lavorazione, migliorare la qualità della lavorazione e ridurre la possibilità di difetti nella lavorazione.

 

3. Migliorare i metodi di monitoraggio del processo e promuovere il miglioramento della qualità del processo.

 

Quando la sollecitazione che agisce sull'anello del cuscinetto è maggiore della resistenza alla trazione del materiale o del limite di resistenza a fatica del materiale, l'anello si incrina e la fessura si espande fino a un certo punto, provocando la completa separazione di una parte del componente, fenomeno detto fessurazione o frattura.