Quando si prende in considerazione l'intero ciclo di vita piuttosto che sostenere i soli costi di acquisto, gli utenti finali possono risparmiare denaro decidendo l'uso di cuscinetti volventi di alta qualità.

I cuscinetti volventi sono componenti critici in impianti rotanti, macchine e attrezzature, comprese macchine utensili, sistemi di movimentazione automatizzata, turbine eoliche, cartiere e impianti di lavorazione dell'acciaio.Tuttavia, la decisione a favore di un cuscinetto volvente specifico dovrebbe sempre essere presa dopo aver analizzato l'intero costo di vita o il costo totale di proprietà (TCO) del cuscinetto e non solo sulla base del prezzo di acquisto.

L'acquisto di cuscinetti più economici può spesso rivelarsi più costoso a lungo termine.Spesso il prezzo di acquisto rappresenta solo il 10% dei costi complessivi.Quindi, quando si tratta di acquistare cuscinetti volventi, che senso ha risparmiare un paio di chili qua e là se ciò significa costi energetici più elevati dovuti a cuscinetti ad attrito maggiore?O maggiori spese generali di manutenzione risultanti da una vita utile ridotta della macchina?O un guasto al cuscinetto che si traduce in tempi di fermo macchina non pianificati, con conseguente perdita di produzione, consegne ritardate e clienti insoddisfatti?

Gli odierni cuscinetti volventi avanzati ad alta tecnologia offrono molte caratteristiche migliorate che consentono di ottenere riduzioni del TCO, fornendo un valore aggiunto per l'intera vita di impianti, macchine e attrezzature rotanti.

Per un cuscinetto progettato/selezionato per una determinata applicazione industriale, il TCO è equivalente alla somma di quanto segue:

Costo iniziale/prezzo di acquisto + costi di installazione/messa in servizio + costi energetici + costi operativi + costi di manutenzione (di routine e pianificati) + costi di fermo macchina + costi ambientali + costi di disattivazione/smaltimento.

Sebbene il prezzo di acquisto iniziale di una soluzione di cuscinetto avanzata sarà superiore a quello di un cuscinetto standard, i potenziali risparmi che possono essere ottenuti sotto forma di tempi di assemblaggio ridotti, maggiore efficienza energetica (ad esempio utilizzando componenti di cuscinetti ad attrito inferiori) e costi di manutenzione ridotti, spesso superano di gran lunga il prezzo di acquisto iniziale più elevato della soluzione di cuscinetti avanzata.

Aggiungere valore alla vita

L'influenza di un design migliorato sulla riduzione del TCO e sull'aggiunta di valore nel corso della vita può essere significativa, poiché i risparmi previsti sono spesso sostenibili e permanenti.Per il cliente, in termini di risparmio, le riduzioni sostenute nel corso della vita del sistema o dell'attrezzatura valgono molto di più di una riduzione del prezzo di acquisto iniziale dei cuscinetti.

Coinvolgimento iniziale del design

Per gli OEM industriali, la progettazione dei cuscinetti può aggiungere valore ai propri prodotti in molti modi.Interagendo con questi OEM nelle prime fasi di progettazione e sviluppo, i fornitori di cuscinetti possono personalizzare cuscinetti e assiemi completamente ottimizzati e integrati, che soddisfano i requisiti specifici di un'applicazione.I fornitori di cuscinetti possono aggiungere valore, ad esempio, creando e personalizzando progetti di cuscinetti interni che massimizzano la capacità di carico e la rigidità o riducono al minimo l'attrito.

Nelle applicazioni in cui gli involucri di progettazione sono ridotti, il design del cuscinetto può essere ottimizzato per facilitare l'assemblaggio e ridurre i tempi di assemblaggio.Ad esempio, le filettature delle viti sulle superfici di accoppiamento dell'assieme possono essere incorporate nel design del cuscinetto.Potrebbe anche essere possibile incorporare componenti dell'albero e dell'alloggiamento circostanti nel design del cuscinetto.Caratteristiche come queste aggiungono un valore reale al sistema del cliente OEM e possono potenzialmente portare a risparmi sui costi per l'intera vita della macchina.

Altre caratteristiche possono essere aggiunte ai cuscinetti che aggiungono ulteriore valore nel corso della vita della macchina.Questi includono una speciale tecnologia di tenuta all'interno del cuscinetto per risparmiare spazio;caratteristiche anti-rotazione per prevenire lo slittamento sotto l'effetto di rapidi cambiamenti di velocità e senso di rotazione;rivestire le superfici dei componenti del cuscinetto per ridurre al minimo l'attrito;e ottimizzare il funzionamento dei cuscinetti in condizioni di lubrificazione limite.

Il fornitore di cuscinetti può esaminare da vicino i costi complessivi di macchine, impianti e dei loro componenti, dall'acquisto, al consumo energetico e alla manutenzione fino alle riparazioni, allo smontaggio e allo smaltimento.È quindi possibile identificare, ottimizzare ed eliminare noti fattori di costo e spese nascoste.

In qualità di fornitore di cuscinetti, Schaeffler considera il TCO come l'inizio di intensi sforzi di ricerca e sviluppo volti al miglioramento continuo degli standard di qualità e quindi delle proprietà di scorrimento dei cuscinetti volventi, attraverso l'ottimizzazione del design e dei materiali.Offre inoltre ai propri clienti un servizio di consulenza tecnica e formazione ben mirato e completo, al fine di trovare la soluzione più adatta per ogni applicazione.I tecnici delle vendite e dell'assistenza sul campo dell'azienda hanno familiarità con i rispettivi settori industriali dei clienti e sono supportati da un software avanzato per la selezione, il calcolo e la simulazione dei cuscinetti.Inoltre, vengono presi in considerazione fattori come istruzioni efficienti e strumenti adeguati per il montaggio dei cuscinetti fino alla manutenzione, alla lubrificazione, allo smontaggio e al ricondizionamento in base alle condizioni.

La rete tecnologica globale di Schaefflercomprende gli Schaeffler Technology Centers (STC) locali.Gli STC avvicinano ancora di più al cliente le conoscenze ingegneristiche e di servizio di Schaeffler e consentono di affrontare i problemi tecnici in modo rapido e nel modo più efficace.La consulenza e il supporto di esperti sono disponibili per tutti gli aspetti della tecnologia dei cuscinetti volventi, inclusi ingegneria delle applicazioni, calcoli, processi di produzione, lubrificazione, servizi di montaggio, monitoraggio delle condizioni e consulenza sull'installazione per fornire soluzioni personalizzate di cuscinetti volventi con standard di qualità uniformemente elevati in tutto il mondo.Gli STC condividono costantemente informazioni e idee attraverso il Global Technology Network.Se è necessaria una conoscenza specialistica più approfondita, queste reti garantiscono un supporto altamente qualificato che viene fornito rapidamente, indipendentemente da dove è necessario nel mondo.

Esempio di industria della carta

Nella produzione della carta, i cuscinetti volventi nei rulli di controllo con profilo CD delle calandre sono normalmente soggetti a bassi carichi.I carichi sono maggiori solo quando lo spazio tra i rulli è aperto.Per queste applicazioni, i produttori di macchine tradizionalmente sceglievano cuscinetti orientabili a rulli con un'adeguata capacità di carico per la fase ad alto carico.Tuttavia, nella fase a basso carico ciò ha portato a uno slittamento, con conseguente cedimento prematuro del cuscinetto.

Rivestindo gli elementi volventi e ottimizzando la lubrificazione, questi effetti di slittamento potrebbero essere ridotti, ma non eliminati del tutto.Per questo motivo Schaeffler ha sviluppato il cuscinetto ASSR (Anti-Slippage Spherical Rolling Bearing).Il cuscinetto comprende anelli di cuscinetti orientabili a rulli standard, ma rulli cilindrici si alternano a sfere in ciascuna delle due file di elementi volventi.Nella fase a basso carico, le sfere garantiscono un funzionamento senza slittamento, mentre i rulli a botte assorbono i carichi nella fase ad alto carico.

I vantaggi per il cliente sono evidenti: mentre i cuscinetti originali raggiungono tipicamente una durata di servizio di circa un anno, i nuovi cuscinetti ASSR dovrebbero durare fino a 10 anni.Ciò significa che sono necessari meno cuscinetti volventi per tutta la vita della calandra, una riduzione dei requisiti di manutenzione e un risparmio di sei cifre sull'intero ciclo di vita della macchina.Tutto questo è stato ottenuto prendendo in considerazione una sola posizione della macchina.Ulteriori ottimizzazioni e quindi ulteriori risparmi significativi possono essere ottenuti con misure supplementari, come il monitoraggio online delle condizioni e la diagnosi delle vibrazioni, il monitoraggio della temperatura o il bilanciamento dinamico/statico, tutto ciò può essere fornito da Schaeffler.

Turbine eoliche e macchine edili

Molti cuscinetti volventi di Schaeffler sono disponibili in una versione X-life ad alte prestazioni e qualità premium.Ad esempio, durante lo sviluppo della serie X-life di cuscinetti a rulli conici, è stata prestata particolare attenzione al raggiungimento di un'elevata affidabilità e alla riduzione al minimo dell'attrito, in particolare nelle applicazioni con carichi elevati e quelle che richiedono precisione di rotazione.Ciò significa che i produttori di unità idrauliche o riduttori (supporti per cuscinetti a pignone) come quelli che si trovano nelle turbine eoliche, nei veicoli agricoli e nelle macchine edili, possono ora superare i precedenti limiti di prestazioni, migliorando notevolmente la sicurezza operativa.In termini di ridimensionamento, le caratteristiche migliorate dei cuscinetti X-life significano che le prestazioni del cambio sono migliorate, mentre l'involucro di progettazione rimane lo stesso.

Il miglioramento del 20% nel coefficiente di carico dinamico e il miglioramento minimo del 70% nella durata nominale di base sono stati ottenuti migliorando la geometria, la qualità della superficie, i materiali, le precisioni dimensionali e di scorrimento dei cuscinetti.

Il materiale dei cuscinetti premium utilizzato nella produzione dei cuscinetti a rulli conici X-life è appositamente adattato per soddisfare i requisiti dei cuscinetti volventi ed è un fattore importante per l'aumento delle prestazioni dei cuscinetti.La struttura a grana fine di questo materiale fornisce un'elevata tenacità e quindi un'elevata resistenza ai contaminanti solidi.Inoltre, è stato sviluppato un profilo logaritmico per le piste dei cuscinetti e la superficie esterna dei rulli, che compensa i picchi di sollecitazione elevati sotto carichi elevati e qualsiasi "inclinazione" che può verificarsi durante il funzionamento.Queste superfici ottimizzate favoriscono la formazione di un film lubrificante elasto-idrodinamico, anche a velocità di esercizio molto basse, che consente ai cuscinetti di sopportare carichi elevati durante l'avviamento.Inoltre, tolleranze dimensionali e geometriche notevolmente migliorate garantiscono una distribuzione ottimale del carico.Si evitano così picchi di sollecitazione, il che riduce il carico di materiale.

La coppia di attrito dei nuovi cuscinetti a rulli conici X-life è stata ridotta fino al 50% rispetto ai prodotti convenzionali.Ciò è dovuto all'elevata precisione dimensionale e di scorrimento in combinazione con una migliore topografia della superficie.La geometria di contatto rivista della nervatura dell'anello interno e della superficie terminale del rullo aiuta anche con la riduzione dell'attrito.Di conseguenza, anche la temperatura di esercizio dei cuscinetti è stata ridotta fino al 20%.

I cuscinetti a rulli conici X-life non solo sono più economici, ma comportano anche temperature di esercizio dei cuscinetti inferiori, che a loro volta sollecitano notevolmente il lubrificante.Ciò consente di prolungare gli intervalli di manutenzione e di far funzionare il cuscinetto a livelli di rumorosità ridotti.