Tre segnali che indicano che i bulloni lunghi del tuo trapano da roccia stanno cedendo e cosa succede se li ignori.
I lunghi bulloni di una trivella da roccia sono i componenti più importanti che nessuno ispeziona. Non si muovono. Non si usurano in modo visibile. Rimangono lì, tesi al 70% del loro carico di snervamento, a serrare la testa anteriore al cilindro e alla testa posteriore, e finché svolgono il loro lavoro, non ci si pensa mai.
Quando smettono di funzionare, il trapano te lo segnala, ma solo se sai cosa ascoltare. Ecco i tre segnali che indicano che i bulloni stanno perdendo il precarico e cosa succede a valle se si continua a forare.
Segnale numero uno: Perdita d'olio intorno alle teste dei bulloni
Questo è il primo segnale d'allarme, e anche quello più comunemente ignorato. Una sottile pellicola d'olio appare attorno alla testa del bullone o al dado, diffondendosi dal foro del bullone sulla parte anteriore o posteriore della fusione. Non è una perdita abbondante. Non è un gocciolamento. È una macchia. E poiché è piccola, viene pulita alla fine del turno e nessuno ci fa caso.
Ecco cosa succede realmente: il bullone ha perso il precarico, a causa di allungamento, rilassamento della filettatura o compressione della guarnizione, e la forza di serraggio che tiene chiuso il giunto è scesa al di sotto dell'impulso di pressione interna generato dal pistone. Ogni volta che il pistone colpisce, il picco di pressione all'interno del cilindro spinge le superfici del giunto ad allontanarsi di alcuni micron. L'olio viene espulso attraverso lo spazio. Quando la pressione diminuisce, il giunto si richiude, aspirando aria e contaminanti.
L'olio che si vede all'esterno è il sintomo. Lo sporco e l'umidità aspirati durante la corsa di ritorno sono il problema. Contaminano l'olio interno, accelerano l'usura di ogni parte mobile e, alla fine, graffiano il cilindro del pistone e le superfici delle valvole.
Prima di presumere che si tratti solo di una perdita superficiale, verificate la coppia di serraggio del bullone. Se il dado gira prima di raggiungere la coppia specificata (e non lo avete allentato prima), il bullone ha perso il precarico. Se, dopo averlo serrato nuovamente, la perdita si ripresenta entro un turno, il bullone si è allungato in modo permanente e deve essere sostituito.
Segnale due: vibrazione che peggiora alla massima potenza
Ogni trapano da roccia vibra. È una macchina a percussione: la vibrazione è intrinseca. Ma un trapano con bulloni lunghi e in buone condizioni produce una vibrazione nitida e ad alta frequenza, concentrata lungo l'asse del trapano. Un trapano con bulloni allentati o allungati sviluppa un tipo di vibrazione diverso: a frequenza più bassa, più ampia, più simile a un fremito che a un ronzio, e peggiore alla massima potenza d'impatto.
Questo accade perché il giunto tra la testa anteriore e il cilindro non è più rigido. I due componenti possono muoversi l'uno rispetto all'altro ad ogni colpo: frazioni di millimetro, ma a 50 colpi al secondo, anche queste frazioni si sommano. La frequenza naturale del trapano cambia man mano che i giunti imbullonati perdono rigidità e le armoniche di vibrazione si spostano in intervalli che i componenti interni non sono stati progettati per smorzare.
La conseguenza pratica: l'adattatore del gambo, che dipende da un allineamento preciso tra la boccola della testa anteriore e il foro del pistone, inizia a subire impatti angolati. Il pistone colpisce in posizione decentrata. L'adattatore trasmette questo impatto decentrato all'asta di perforazione. L'asta si flette. La punta si carica in modo non uniforme. Un bullone che costa cento dollari innesca una reazione a catena che rovina utensili del valore di migliaia di dollari.
Se durante un turno di lavoro percepisci un cambiamento nella natura delle vibrazioni del trapano, soprattutto se passano da un crepitio acuto a un tonfo sordo, fermati e controlla la coppia di serraggio dei bulloni. Il cambiamento di vibrazione indica che il trapano sta perdendo la presa sui bulloni.
Segnale numero tre: dadi che non restano stretti
All'inizio del turno, stringi un dado alla coppia di serraggio specificata. A metà turno, si allenta. Lo stringi di nuovo. Al turno successivo, si allenta ancora. Il dado non si allenta, è il bullone che si allunga.
I bulloni lunghi sono progettati per funzionare nel loro campo elastico: si allungano sotto tensione e ritornano alla loro lunghezza originale quando la tensione viene rilasciata. Ma se vengono ripetutamente caricati oltre il loro punto di snervamento, cosa che accade quando non vengono serrati a una coppia sufficiente e il giunto si apre e si chiude ripetutamente, subiscono un allungamento permanente progressivo. Ogni allungamento riduce il precarico, il che aumenta il movimento del giunto, che a sua volta aumenta l'allungamento. Si tratta di un circolo vizioso che termina con la rottura del bullone o con un allungamento tale da impedirgli di mantenere qualsiasi precarico.
Un bullone che si è allungato in modo permanente deve essere sostituito. Serrarlo nuovamente non servirà a nulla: si stringerà ulteriormente il dado su un bullone che si è già deformato, e al prossimo carico il giunto si allungherà ulteriormente. Se si nota una restrizione visibile del diametro lungo il gambo del bullone, quest'ultimo si trova nella fase finale di rottura per trazione e potrebbe spezzarsi al prossimo colpo.
Il programma di manutenzione preventiva che costa meno di un guasto
La rottura di bulloni lunghi è uno dei pochi guasti di perforazione che possono essere quasi completamente evitati con una semplice pianificazione:
Controllo visivo a ogni turno: cercate macchie d'olio intorno alle teste dei bulloni e ai dadi. Trenta secondi, e si individua il primo segnale di allarme.
Controllo della coppia ogni 50 ore: posizionare una chiave dinamometrica calibrata su ciascun dado al valore specificato. Se si verifica un qualsiasi giro prima che la chiave scatti, il bullone ha perso il precarico.
Sostituzione preventiva ogni 400 ore di impatto: i bulloni lunghi sono materiali di consumo con una durata limitata a fatica. Sostituiteli secondo un programma prestabilito prima che si rompano, non dopo. Il costo di quattro bulloni e un'ora di fermo macchina è irrisorio rispetto al costo di una testata anteriore incrinata da un bullone spezzato sotto carico.
Tenete un registro: data di installazione del bullone, ore di utilizzo al momento della sostituzione, valori di coppia rilevati durante l'ispezione. Emergono degli schemi ricorrenti: se un bullone si allenta sistematicamente prima degli altri, significa che c'è qualcosa di irregolare nell'assemblaggio o nel carico, e potete individuarlo prima che si verifichi un guasto.
