Essendo uno dei componenti principali di un cuscinetto, la qualità della superficie delle sfere in acciaio ha un impatto cruciale sulle prestazioni complessive del cuscinetto. In particolare, problemi quali vibrazioni dei cuscinetti, rumore e suoni anomali possono spesso essere ricondotti alla qualità della superficie della sfera d'acciaio. Oggi, Kangda Steel Balls condurrà una discussione approfondita da molteplici punti di vista sulla relazione tra la qualità della superficie delle sfere d'acciaio e le vibrazioni, il rumore e i suoni anomali dei cuscinetti, con l'obiettivo di fornire un prezioso riferimento per i produttori e gli utenti dei cuscinetti.
Innanzitutto dobbiamo chiarire che le vibrazioni dei cuscinetti, il rumore e i suoni anomali sono tre concetti correlati ma distinti. Per vibrazioni si intendono le fluttuazioni meccaniche generate dal cuscinetto durante il funzionamento, che possono essere misurate utilizzando sensori di vibrazione. Il rumore è il suono percepito dall'orecchio umano quando questa vibrazione viene trasmessa nell'aria. I suoni anomali, invece, si riferiscono a rumori insoliti emessi dal cuscinetto oltre il normale funzionamento, che in genere indicano la presenza di qualche tipo di difetto o guasto nel cuscinetto. Numerosi studi sperimentali hanno dimostrato che la qualità superficiale degli elementi volventi ha un impatto significativo su tutti e tre gli aspetti.
La superficie esterna della pista, la superficie interna e la superficie della sfera sono tre superfici di contatto critiche in un cuscinetto. L'attrito e l'interazione tra loro determinano le prestazioni operative del cuscinetto. Tuttavia, l’impatto di queste tre superfici sulle vibrazioni, sul rumore e sul suono anomalo dei cuscinetti non è lo stesso. Nello specifico, la superficie della pista esterna ha l'impatto più piccolo, la superficie della pista interna ha il livello di impatto successivo e la superficie della sfera ha l'impatto maggiore. Questa proporzionalità (1:3:10) rivela il ruolo fondamentale della qualità della superficie della sfera nelle prestazioni dei cuscinetti.
Vari difetti presenti sulla superficie delle sfere d'acciaio, come graffi, macchie di cluster, cavità, singoli punti, rigature e piccole parti superiori piatte, sono fattori importanti che portano a vibrazioni, rumore e suoni anomali dei cuscinetti. Le cause di questi difetti sono diverse e potrebbero derivare da difetti materiali intrinseci, errori durante il processo di produzione, trattamento termico inadeguato o contaminazione nell'ambiente di utilizzo. Quando questi difetti sono relativamente grandi e profondi, generano attrito e impatto significativi durante il funzionamento del cuscinetto, causando un aumento del valore di vibrazione del gruppo cuscinetto e producendo un rumore notevole. Questo tipo di rumore è generalmente continuo e ad alta frequenza e rappresenta una seria minaccia per la durata e l'affidabilità del cuscinetto.
In confronto, quando i difetti sulla superficie delle sfere d’acciaio sono piccoli e superficiali, il loro impatto sulle vibrazioni del cuscinetto è relativamente minore. Tuttavia, questi piccoli difetti possono comunque causare un rumore anomalo nel cuscinetto in determinate condizioni. Questo rumore anomalo si manifesta tipicamente come suoni intermittenti a bassa frequenza che, sebbene non siano così forti come il rumore, vale comunque la pena prestare attenzione. Perché il verificarsi di un rumore anomalo spesso indica la presenza di qualche potenziale guasto o danno all'interno del cuscinetto. Se non vengono adottate misure tempestive per la riparazione o la sostituzione, ciò potrebbe portare a conseguenze più gravi.
Tra le varie forme di difetti della qualità superficiale delle sfere d'acciaio, graffi profondi, striature grossolane, grandi particelle simili a grano, macchie raggruppate, cavità e piccole superfici piatte sono alcuni tipici e di notevole impatto. Questi difetti hanno solitamente grandi dimensioni e profondità, che hanno un effetto significativo sulle prestazioni di vibrazione e rumore dei cuscinetti. In particolare, difetti come graffi profondi e striature grossolane non solo riducono la scorrevolezza del funzionamento del cuscinetto, ma possono anche causare concentrazione di sollecitazioni e danni da fatica all'interno del cuscinetto, riducendo così la durata operativa del cuscinetto.
Vale la pena notare che il rumore dei cuscinetti e i suoni anomali causati dalla qualità della superficie delle sfere d'acciaio hanno solitamente una caratteristica non periodica. Ciò significa che il verificarsi di questi suoni non segue un determinato intervallo di tempo o frequenza, ma è casuale e imprevedibile. Tali suoni non periodici pongono grandi difficoltà per la diagnosi e la manutenzione dei guasti dei cuscinetti. Pertanto, nelle applicazioni pratiche, dobbiamo utilizzare metodi di rilevamento e analisi più raffinati per determinare con precisione la fonte del rumore dei cuscinetti e dei suoni anomali, in modo da adottare misure tempestive per la riparazione o la sostituzione.
