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ATTRITO E USURA MECCANICA: CAUSA ED EFFETTO

lubrificazione e coefficiente d'attrito statico e dinamico

L’usura per attrito rappresenta la perdita progressiva e continuativa di materiale da superfici solide, in reciproco movimento e contatto, per cause di natura meccanica.

Qualsiasi dispositivo meccanico privo di un film lubrificante uniforme subisce nel tempo una perdita di materiale: fenomeno comunemente chiamato usura meccanica per attrito

La funzionalità del componente meccanico viene inoltre rapidamente compromessa se il grasso o l'olio lubrificante equipaggiato non svolge correttamente la separazione delle superfici in attrito in tutte le condizioni di lavoro.

L’attrito è la forza che si oppone al movimento di due corpi in reciproco contatto, viene distino in attrito statico e dinamico, interno ed esterno.

  • Statico > quando la forza che si oppone al moto (Fr) è superiore o uguale alla forza motrice (Fa)

  • Dinamico > quando la forza che si oppone al moto (Fr) e inferiore alla forza motrice (Fa)

  • Esterno > radente o volvente, è il mezzo attraverso il quale l’usura si compie e rappresenta la forza che impedisce (attrito statico) o ostacola (attrito dinamico)  il movimento. Il suo valore e correlato all'entità dei microscopici contatti che si creano tra le superfici aderenti  provocando deformazione dei materiali e scanalature

  • Interno > provocato dalla turbolenza tra le molecole del film lubrificante interposto tra i materiali a contatto, viene anche definito viscosità ed è una delle variabili di maggior rilevanza per un’adeguata formulazione di un olio o grasso lubrificante.

Quali sono le caratteristiche di un grasso lubrificante ad elevata capacità di carico?

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USURA MECCANICA PER FORZA DI ATTRITO

alti carichi e usura meccanica su igranaggi

L'usura meccanica è il risultato di un processo di attrito. Esistono varie modalità attraverso le quali  si compie, alcune di esse possono essere tra di loro combinate e determinare azioni combinate e distruttive:

  • Abrasione > formazione di solchi superficiali per effetto della differenza di durezza dei partner in attrito

  • Adesione > rimozione di materiale superficiale per effetto della tendenza all'incollamento di due materiali, si distingue in superficiale e profonda, a seconda dell'entità del processo, nel caso della superficiale sono coinvolti gli primi strati molecolari (ossidi), nell'adesione profonda  si genera un processo di fusione per attrito, strappo e rottura dei materiali base

  • Fatica superficiale > perdita di materiale e deformazione delle superfici a causa di stress meccanici ripetuti (p.e. corpi volventi in cuscinetti a rotolamento)

  • Erosione > formazione di solchi superficiali provocati dall'urto di particelle solide contenute in fluidi in collisione ad elevata velocità

  • Sfregamento > usura localizzata sulle superfici a contatto, per effetto di reciproco scorrimento provocato da vibrazioni

  • Corrosione > rimozione di materiale ossidato dalle superfici in attrito
  • Elettro-corrosione > asportazione dei materiali attraverso dissoluzione in un liquido corrosivo con l'ausilio della corrente elettrica

  • Scarica elettrica > perdita di materiale provocata da rimozione di parti metalliche fuse e alterate da scariche elettriche

Una lubrificazione inadeguata causa il 30% delle rotture premature nei cuscinetti. Vuoi evitare una situazione simile?

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LUBRIFICANTI PER RIDURRE L'USURA MECCANICA

usura meccanica ingranaggi elicoidali lubrificazione

La perdita di materiale sotto forma di usura meccanica è inevitabile in qualsiasi processo di attrito. E' possibile minimizzare la sua comparsa attraverso una lubrificazione mirata e in sintonia con le condizioni di esercizio per impedire impedire prematuri malfunzionamenti dei cinematismi meccanici coinvolti.

La scelta di un grasso o un olio lubrificante più adatto passa attraverso l'analisi del tribosistema, cioè l'insieme delle condizioni e variabili che incidono nell'immediato intorno di un processo di attrito

Quali sono gli elementi oggetto dell'analisi di un tribosistema ?

  • Struttura > composizione chimica dei materiali in attrito, metalli, plastiche, elastomeri, loro rugosità superficiale.
  • Parametri operativi > il carico di lavoro, pressioni specifiche, velocità di scorrimento e temperatura di esercizio.
  • Parametri di interazione > la tipologia di attrito, volvente o radente, la condizione di attrito (limite, mista, fluida), presenza fluidi di contaminanti o fluidi di processo (p.e. polveri, acidi, basi) e oli o grassi lubrificanti.
  • Parametri tribometrici > coefficiente d'attrito e materiale perso per attrito

Solo attraverso una corretta analisi del tribosistema è possibile scegliere la composizione del lubrificante più adatto.

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Guida completa sulle caratteristiche di un fluido lubrificante ad alta capacità di carico

 

Contenuti

  • Quali sono le caratteristiche di un fluido lubrificante con basso coefficiente d'attrito
  • Come migliorare la capacità di resistenza al carico di un fluido lubrificante
  • Come ridurre i costi di manutenzione con un grasso lubrificante ad elevata resistenza alle sollecitazioni meccaniche
  • L'importanza di una corretta additivazione  di un fluido lubrificante

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