La corretta lubrificazione di ingranaggi, trasmissioni e motoriduttori è fondamentale per il buon funzionamento di un dispositivo. In più, rappresenta la chiave di volta per razionalizzare e ottimizzare i costi di progettazione, costruzione o manutenzione del dispositivo stesso in quanto può contribuire in modo netto a preservare l’integrità delle componenti.
Approfondiamo quindi l’efficacia dei lubrificanti per ingranaggi e trasmissioni.
1. Lubrificazione ingranaggi per garantire le funzioni (meccaniche) primarie
L'olio per la lubrificazione degli ingranaggi è un componente di particolare importanza per ingranaggi e trasmissioni in una macchina durante il funzionamento della stessa. Il lubrificante entra in contatto con la maggior parte dei componenti meccanici integrati e ciò permette sia di ridurre attrito e usura nei contatti striscianti, ma anche di raffreddare le componenti e ridurre il calore generato con l’attrito stesso.
2. Lubrificazione ingranaggi per ottimizzare performance e vita utile
Adempiere alle funzioni meccaniche primarie del motoriduttore non basta! La corretta lubrificazione è quella che massimizza le performance operative e la vita utile delle singole componenti interessate.
In linea di principio, qualsiasi tipo di lubrificante disponibile sul mercato, compresi gli oli motore, possono essere utilizzati in qualsiasi cambio e trasmissione, garantendo così per il momento la loro funzionalità. Tuttavia, non potranno mai essere garantite le migliori performance possibili, in termini operatività e di durata nel tempo, senza conoscere le condizioni operative e ambientali dell'applicazione.
Le condizioni operative comprendono i periodi di commutazione, le forze da trasferire, i cosiddetti carichi specifici di ogni singolo componente della macchina che risultano dalla velocità operativa, dalla coppia trasferita, dal numero di stadi, dalla geometria dei denti e dalla tipologia di contatto.
Il funzionamento di una trasmissione provoca perdite di attrito in tutti i contatti striscianti che, generano un riscaldamento. In questo caso, una lubrificazione insufficiente o inappropriata, spesso combinata con un raffreddamento inadeguato dei punti di contatto può portare ad un guasto a breve termine del sistema.
Le evidenze più frequenti correlate al malfunzionamento di un motoriduttore sono :
- Usura abrasiva
- Incremento dei giochi e della rumorosità in esercizio
- Disallineamento degli assi di rotazione
- Fenomeni di micro-pitting
La scelta di un lubrificante non adatto rispetto ai componenti costruttivi e alle condizioni operative e ambientali di ingranaggi e trasmissioni può, in caso di guasto precoce della macchina, portare al massimo dei danni, fino alla rottura di sistemi completi.
3. Lubrificazione ingranaggi ed economicità
Prendiamo nuovamente in esame l’esempio al punto 2, in cui una lubrificazione completamente assente o comunque non corretta porta a guasti della macchina. I conseguenti tempi di riparazione e di fermo dell'impianto comporterebbero costi imprevisti che, casomai, risultano anche più gravosi rispetto quelli che si sarebbero sostenuti con una fornitura lubrificante più in linea con le esigenze del dispositivo/progetto!.
Nella maggior parte dei casi, questo è il risultato del tentativo di risparmiare sui costi relativamente bassi del lubrificante.
Dal confronto delle spese e dei costi relativi alla produzione o fabbricazione degli elementi meccanici di una trasmissione (come cuscinetti a rulli, ruote dentate, alberi, guarnizioni o scatole del cambio) emerge che, in generale, il lubrificante è un componente della trasmissione che può essere formulato o acquistato in modo relativamente semplice e a basso costo.
Quindi, per garantire una durata affidabile e a lungo termine del dispositivo o di tutto il progetto, la scelta del lubrificante adatto, rispetto quella degli altri componenti ha un'importanza decisiva durante la fase di costruzione e progettazione.
Facciamo un esempio per chiarire questa affermazione: un cuscinetto a sfere nuovo e non lubrificato utilizzato nell’alternatore di un veicolo, può raggiungere una durata operativa di quattro minuti. Lo stesso cuscinetto a sfere nuovo, utilizzato nelle stesse condizioni operative, cui però sono stati applicati 2 ml di lubrificante, può raggiungere una durata di diverse ore dopo l'applicazione… la differenza è netta e dimostra la centralità della corretta lubrificazione anche per puri motivi economici.
Quale lubrificante per ingranaggi, trasmissioni e motoriduttori?
Nella lubrificazione di ingranaggi e trasmissioni vengono utilizzati diversi tipi di lubrificanti, laddove un olio lubrificante è costituito principalmente da un olio base e da un additivo adeguato all'esigenza applicativa. Di seguito riportiamo gli oli base più comuni, utilizzati non solo per la lubrificazione delle trasmissioni ma anche per molte altre applicazioni:
- oli minerali.
- idrocarburi sintetici (polialfaolefine)
- poli(alchilene glicoli) (omopolimeri)
- esteri (oli ecologici, principalmente su base sintetica)
- oli naftenici (olio di colza, olio di ricino)
- oli fluorurati
Oltre ai diversi oli base, anche il tipo e le percentuali di di additivi hanno un'influenza significativa sul funzionamento e sulla durata degli ingranaggi e della trasmissione. La scelta degli additivi deve essere calibrata sulla base della tipologia di olio base utilizzato per la formulazione
Per dettagli più precisi sull’additivazione leggi questo nostro articolo “Additivi lubrificanti industriali per migliorare le performance".
Come individuare quindi la composizione migliore di olio base e additivi? CI pensiamo noi!
Raccontaci il tuo progetto, le tue esigenze e casomai indicaci i lubrificanti che già usi. Noi svilupperemo una campionatura di prova con una formulazione ad hoc e continueremo a modificarla fino a quando non troveremo la “ricetta perfetta” … solo allora potremo replicare la formulazione in lotti adatti alla fornitura di cui necessiti.
