Misura Vibrazioni

5/28/2018 Misura Vibrazioni

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Argomento Pagina

1. Introduzione ....................................................................................... 2

2. Spettri di vibrazione di un aspiratore fumicon trasmissione a cinghia ................................................................. 4

3. Trending delle condizioni della macchina ....................................... 6

4. Strategie di monitoraggio delle macchine - 1 Livello / 2 Livello ....... 8

5. Severit delle vibrazioni secondo le norme ISO/DIS .......................... 10

6. Componenti del motore suscettibili di guasto .................................. 12

7. Sbilanciamento del rotore / Disallineamento dellalbero ................... 14 8. Asimmetria del campo magnetico dello statore ............................... 16

9. Difetti dellisolamento del motore .................................................... 18

10. Esempio pratico di diagnosi: Sbilanciamento del rotore ................... 20

11. Esempio pratico di diagnosi: Disallineamento dellalbero ................. 22

12. Esempio pratico di diagnosi: Asimmetria del campo magnetico ...... 24

13. Esempio pratico di diagnosi: Puleggia allentata ............................... 2614. Parametri per la valutazione del cuscinetto ...................................... 28

15. Normalizzazione della misurazione dellimpulso durto .................... 30

16. Diagnosi dei danneggiamenti del cuscinetto a rotolamento............. 32

17. Diagnosi pratica del cuscinetto: guasto alla pista interna ................. 34

Indice


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1. Introduzione

Il monitoraggio delle vibrazioni e la diagnosidei macchinari ha acquisito unenorme impor-

tanza nel corso degli ultimi anni. Sempre pispesso vengono monitorate le vibrazioni an-che di macchine di piccole e medie dimensio-ni. Infatti, le apparecchiature per la misuradelle vibrazioni hanno raggiunto prezzi cherendono economico il monitoraggio delle vi-

brazioni anche tali macchine. In questi ultimianni linteresse per la tecnologia delle vibra-zioni e per le sue riuscite applicazioni notevolmente cresciuto.Da un lato, gli operatori chiedono sempre pispesso di conoscere la propria situazionedella vibrazione dopo linstallazione o dopo

una riparazione; dallaltro il monitoraggio del-le vibrazioni e la diagnosi rappresentano unconsiderevole potenziale per il business delService, specialmente sotto forma di consu-lenze a piccole aziende che non dispongono

delle risorse necessarie per la misurazionedelle vibrazioni in proprio. E naturalmente, la

diagnosi che si basa sullanalisi delle vibrazioni uno strumento straordinario per individuaredifetti e cause di guasti alle macchine, e puessere inoltre utilizzata come difesa oggettivacontro reclami ingiustificati nei periodi digaranzia.

EDIZIONE marzo 1998Numero dordine VIB 9.619G

Originariamente questo manuale e stato pubblicato cometesto per presentazioni da M. Luft, PRFTECHNIK AG.1998 PRFTECHNIK AG.


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Esaminiamo un pratico esempio che illustra lepossibilit dellanalisi delle vibrazioni: ununi-

t di aspirazione con trasmissione a cinghia siblocca a causa di vibrazioni eccessive. Poichil livello di vibrazione pi alto viene misuratosul motore ,inizialmente appare logico pren-dere in esame il motore stesso. Successiva-mente per, analizzando la frequenza di que-

ste forti vibrazioni sul motore (15,2 mm/s) sichiarisce che la vibrazione viene trasferita almotore dalla puleggia. Infatti, dopo che lapuleggia sullaspiratore viene bilanciato, lavibrazione scende a livelli accettabili sullaspi-ratore (2,3 mm/s) e sul motore principale (3,2mm/s).

Questo caso presenta il metodo tipico dellin-tervento: una semplice misurazione del livelloglobale delle vibrazioni permette di classifica-re la condizione della macchina come buo-na, soddisfacente, insoddisfacente e

inaccettabile. Nel caso di valori eccesivi sistudia il problema ed la causa originale - lo

sbilanciamento della puleggia la si individuaper mezzo del controllo dei picchi di frequen-za nello spettro di vibrazione FFT.

2. Spettri di vibrazione di un aspiratore fumi con trasmissione a cinghia


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Spettri di vibrazione di un aspiratore fumi con trasmissione a cinghia

Aspiratore di un reparto di verniciatura (P = 37kW)

1. Misurazione dei valori

Severit della vibrazioneverticale misurata sui cuscinetti

Motore: 1475 rpm = 24,58 Hz Aspiratore: 820 rpm = 13,67 Hz

15,2 mm/s

11,3 mm/s

Cuscinetto dellaspiratore, radiale/verticale

Fvert

= 13,67 Hz

Fvert

= 13,67 Hz

Cuscinetto del motore, radiale/verticale

2. Analisi del segnale

Spettro FFT del segnale della vibrazione


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3. Trending delle

condizioni della macchina

Un metodo razionale per ottenere un monito-

raggio efficace ed affidabile delle condizionidei macchinari consiste nel verificare landa-mento ( Trending ) dei valori globali dellevibrazioni nel tempo. Le rilevazioni vengonoinserite in un diagramma come quello illustra-to nella pagina seguente e confrontate con ivalori delle soglie di allarme e di avvertimento.

Quando vengono superati i valori di soglia (enon prima), si effettua una diagnosi dettaglia-ta della vibrazione per localizzare lorigineesatta del problema e per determinare lacorrispondente soluzione di manutenzione.Esaminiamo quindi le tecniche di diagnosi e di

monitoraggio delle vibrazioni che si riferisco-no specificamente ai motori elettrici.


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Successione degli eventi

Monitoraggio della tendenzadel valore

Notifica di allarme quando letolleranze vengono superate

Spettro di riferimento(condizione buona)

Diagnosi approfondita /Analisi in loco

Trending delle condizioni della macchina

SpettroCondizione buona

SpettroAvvertimento

Diagnosi approfondita /Analisi

Allarme

Avvertimento

Valore dellavibrazione

Tempo

SpettroAllarme


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Per effettuare il monitoraggio delle condizionidella macchina necessario misurare i valori

globali della vibrazione, che permettono divalutare le condizioni generali della macchina.Lelaborazione della curva di questi valoriglobali consente di evidenziare landamentodei fenomeni di deterioramento, cio la pro-gressione del danno. Questo tipo di misura-zione globale delle vibrazioni, detta di 1Livello, permette il monitoraggio di molticomponenti con un impiego minimo di stru-menti e manodopera (vedi figure alla paginaseguente).

Tuttavia la misurazione del valore globale (1

Livello) non sufficiente a localizzare conprecisione i difetti, e ci richiede unanalisi piaccurata dello spettro della macchina. Infattimolti guasti possono essere riconosciuti inbase alle rispettive frequenze caratteristiche o

4. Strategia di monitoraggio delle macchine - 1 Livello / 2 Livello

allandamento delle stesse. Generalmente pereffettuare la diagnosi delle vibrazioni di 2

Livello occorre misurare i segnali delle vibra-zioni con un analizzatore di vibrazione FFT.Questa operazione viene eseguita da persona-le addestrato, con esperienza nellinterpreta-zione degli spettri delle vibrazioni.


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Strategia di monitoraggio delle macchine - 1 Livello / 2 Livello

2 Livello: Diagnosi della vibrazionedopo il superamento dellallarme- Diagnosi del componente- Misura occasionale- Personale specializzato

Monitoraggio della macchinaLivello di vibrazioneCondizione del cuscinetto

Valori utilizzatiValore della vibrazione, Spostamento, AccelerazioneImpulso durto per la valutazione del cuscinettoTemperaturaRPMCavitazione della pompa

Ricerca del difetto tramitelanalisi dello spettroSbilanciamento del rotore, disallineamentodellalbero, ingranaggio danneggiato, turbolenza,

avvolgimenti , diagnosi del cuscinetto, ecc.

Analisi del segnaleSpettro dellampiezzaSpettro con varii filtriForma dondaAnalisi ordinaleFunzioni Cepstrum

1 Livello: Monitoraggio della curva dei valori- Globalit della macchina- Basato sul lungo termine- Personale meno specializzato

10

8

6

4

2

00 500 1000 1500

amm/s2

veff

mm/s

Tempo

10

8

6

4

2

0

f in Hz


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Le norme internazionali sulle vibrazioni sonoattualmente sottoposte a numerose modifi-

che. Eppure la misurazione della severit dellevibrazioni, cio la velocit di vibrazione effet-tiva tra 10 e 1000 Hz RMS , rimane la praticageneralmente accettata per valutare le condi-zioni generali delle vibrazioni sui motori elet-trici. I valori di severit delle vibrazioni cosmisurati vengono confrontati con i limiti disoglia fissati dalle norme. Le condizioni dellevibrazioni vengono quindi classificate in basea quattro categorie: buona, soddisfacen-te, insoddisfacente, e inaccettabile. Latabella che segue riassume lo standard ISO23721attualmente in vigore, che indica anche

diversi tipi di difetti tra i pi comuni dovuti allavibrazione, come sbilanciamento del rotore odisallineamento dellalbero. Questo standardverr presto integrato dal nuovo ISO 108162,attualmente in fase di approvazione.

5. Severit della vibrazione secondo le norme ISO/DIS

Per motori molto grandi con cuscinetti astrisciamento (oltre 1000 kW), la semplice

misurazione della severit delle vibrazioni punon essere sufficiente, specialmente quandolinstallazione del cuscinetto relativamenterigida; la vibrazione del rotore misurata allasede del cuscinetto talmente smorzata danon rappresentare pi la reale condizionedella macchina. In questi casi la vibrazionedellalbero del rotore viene generalmente mi-surata direttamente usando speciali sonde divibrazione sullalbero,3.

1 ISO 2372. Vibrazione meccanica di macchine convelocit di funzionamento da 10 a 200 giri/s. Costitui-sce la base per determinare gli standard di valutazio-ne, 11/1974 con Modifica 07/1983

2DIN ISO 10816-3. Vibrazione meccanica: valutazionedelle vibrazioni di macchine per mezzo della misura-zione di parti non rotanti; Parte 1: Indicazioni generali

3ISO 3945. Vibrazione meccanica di grandi macchinerotanti con campo di velocit da 10 a 200 giri/s;Misurazione e valutazione della severit della vibrazio-ne in situ, 12/1985


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Severit della vibrazione secondo le norme ISO/DIS

ISO 237215 kW - 300 kW 300 kW - 50 MW

rigid elast. rigid elast. P M G T

ISO/DIS 10816-3

Inaccettabile

Insoddisfacente

Soddisfacente

Buona

45

28

18

11

7

4.5

2.8

1.8

1.1

0.7

0.45

0.28

1.77

1.10

0.71

0.44

0.28

0.18

0.11

0.07

0.04

0.03

0.02

0.01

mm/s inch/s

Probabili danni

limitato

illimitato

Periodooperativo

Installazione recente

VelocitdivibrazioneRMS


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Questa illustrazione offre una visione genera-le dei componenti del motore elettrico pi

soggetti a guasti. Alcuni tipi di danneggia-mento presentano degli spettri di vibrazionecaratteristici. Ciascuno di questi fenomenisar spiegato in dettaglio.

6. Componenti del motore suscettibili di guasto


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Componenti del motore suscettibili di guasto

Problema al cuscinetto

Problema al rotore Problema allo statore

Problema al giunto


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Si definisce sbilanciamento la distribuzioneeccentrica della massa del rotore. Durante la

rotazione, la forza centrifuga dovuta allosbilanciamento genera vibrazioni aggiuntivesul rotore e sui cuscinetti. Tali vibrazioni siverificano esattamente alla frequenza di rota-zione. Questo caratterizza lo spettro di unamacchina sbilanciata: la frequenza di rotazio-ne si evidenzia come picco, con ampiezzaelevata, e ci pu aumentare in modo signifi-cativo le condizioni di vibrazione globali dellamacchina.La necessaria ridistribuzione dellamassa del rotore si ottiene bilanciando ilrotore. La nota #3 indica i valori accettabili disbilanciamento residuo per rotori rigidi.

Il disallineamento dellalbero di macchine ac-coppiate direttamente provoca prevalente-mente vibrazioni ad una frequenza doppiarispetto a quella di rotazione dellalbero, tal-volta anche con un picco alla frequenza di

rotazione dellalbero anchesso elevato. Se ildisallineamento radiale (cio lo spostamento

parallelo dellalbero) dominante, allora ilpicco pi pronunciato per misurazioni presein direzione radiale (perpendicolarmente aglialberi). Se predomina il disallineamento ango-lare (gap di apertura del giunto), allora lavibrazione sar pi significativa negli spettri difrequenza delle misure assiali. Molti produtto-ri e operatori di macchine elettriche hannointrodotto moderni sistemi di allineamentodellalbero con ottica laser, come OPTALIGN

PLUS, per correggere leccessivo disallinea-mento dellalbero. Le tolleranze di allinea-mento raccomandate sono specificate nella

Nota #4.

7. Sbilanciamento del rotore / Disallineamento dellalbero

3ISO 3945Vibrazioni meccaniche di grandi macchine con velocita da 10 a200 giri/sec; Misurazione e valutazione della severita divibrazione, 12/19854OPTALIGN PLUSManuale operativo e Manuale d'allineamento, PRUFTECHNIK AG,Ismaning, Germany, 03/1997


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Sbilanciamento

Ampiezza della fnmolto alta

Frequenza di rotazione fn= rpm diviso 60

Standard di valutazione: ISO 2372, ISO/DIS 10816-3

Disallineamento dellalbero

Frequenza di rotazione doppia , 2 x fn

Radiale: disallineamento radiale Assiale: disallineamento assiale

f in Hzfn 2fn

mm/s

f in Hz

mm/s

fn

Sbilanciamento del rotore / Disallineamento dellalbero


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Lasimmetria del campo magnetico dei motorielettrici pu essere causata da difetti dello

statore o del rotore (isolamento). I difetti picomuni sono:

Corto circuito della bobina del motore cau-sato da sfregamento o da surriscaldamentodel rotore.

Avvolgimento asimmetrico. Rete asimmetrica, e Posizione eccentrica dellisolamento.

I difetti del campo magnetico dello statore simanifestano nello spettro delle vibrazioni sot-to forma di picchi che si verificano ad una

frequenza doppia rispetto a quella della retedi alimentazione, senza bande laterali.

8. Asimmetria del campo magnetico dello statore


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Asimmetria del campo magnetico dello statore

2frete

Due volte la frequenza di rete 2frete

Frequenza di rete frete

= 50 o 60 Hz

Eccezione: raddrizzatori

Non sono visibili bande laterali attorno a 2 frete

Attenzione nelle macchine a due poli:Il doppio della frequenza di rotazione appena sotto la 2f

rete

99,0 101,0f in Hzfn

mm/s

f in Hz2fn 2frete

mm/s

Asimmetria delcampo magnetico dello statore

Surriscaldamento della bobina,corto circuito

Posizione eccentrica del rotore

Alimentazione asimmetrica

Avvolgimento asimmetrico


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Lasimmetria del campo magnetico del rotore causata da:

Barre danneggiate (rottura/frattura, allen-tamento) o

Barre in corto circuito, o

Anelli in corto circuito (rottura/frattura) o

Isolamento del rotore in corto circuito (ad

esempio con un sovraccarico a velociteccessiva)

Questi difetti possono essere rilevati grazieallo spettro delle vibrazioni evidenziando:

Frequenza del passo della barra con bande

laterali ad una frequenza doppia rispettoalla frequenza di rete e

Frequenza di rete con bande laterali allafrequenza di slittamento.

9. Difetti dellisolamento del motore

In questi casi lunica soluzione possibile lasostituzione completa del rotore.


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Difetti dellisolamento del rotore

Frequenza del passo della barra f barracon bande lateralivisibili a intervalli di 2frete

Frequenza del passo della barra fbarra

= fn x n

barre

fn= frequenza di rotazione

nbarre

= numero di barre dellisolamento

Frequenza rete: frete

= 50 o 60 Hz.

Bande laterali visibili a circa 2frete

a intervalli dif

scorrimento

fscorrimento

( frequenza di scorrimento ) = 2frete

/p - fn

p = numero dei poli dello statore

99,0 101,0 f in Hz2fn

2frete

(100 Hz)

mm/s

fbarre

f in Hzfn

2frete

mm/s

Difetti dellisolamento del rotore

Rottura della barra Frattura della barra Allentamento della barra


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Lanalisi dello spettro della vibrazione eviden-zia la curva tipica dello sbilanciamento. I livelli

di severit della vibrazione misurati sulla mac-china in diversi punti indicano che loriginedelleccitazione risiede vicino al giunto. Sem-plicemente bilanciando il rotore del freno siriduce la vibrazione del motore a 3,5 mm/s ela vibrazione del riduttore a 3,1 mm/s.

10. Esempio pratico di diagnosi: sbilanciamento del rotore


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Esempio pratico di diagnosi: sbilanciamento del rotore

Riduttore di un nastro trasportatoreP = 600 kW

n = 996 rpm (fn= 16,6 Hz)

Val. della vibrazione Motore RiduttoreA, RO in mm/s 3,1 -A, RV 7,8 9,2A, AS 5,3 6,2B, RO 4,4 -B, RV 6,8 -

Causa: sbilanciamento del rotore del freno

Riduttore, cuscinetto interno, asse verticale Riduttore, cuscinetto interno, asse assiale

RiduttoreFrenoMotore

fn= 16,6 Hz (sbilanciamento)

fn

= 16,6 Hz (sbilanciamento)


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Lo spettro della vibrazione mostra distinta-mente un picco pari al doppio della frequenza

di rotazione dellalbero, e ci indica chiara-mente un disallineamento dellalbero. Dopoche lalbero stato allineato, il picco sparito,ma lo sbilanciamento del rotore evidenziatonello spettro precedente deve essere ancoracorretto.

11. Esempio pratico di diagnosi: Disallineamento dellalbero


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Esempio pratico di diagnosi: Disallineamento dellalbero

Generatore di una turbinaP = 55 kWn = 1000 rpm (f

n= 16,67 Hz)

Valori di vibrazione Generatore Riduttore

Radiale, Orizzontale 9,5 1,5 mm/sRadiale, Verticale 4,1 -Assiale 4,4 -

Correz. verticale della llineam. Prima Dopo

Angolare ( = 170 mm) 0,42 mm -0,02 mmParallelo 0,44 mm 0,05 mm

Causa: Disallineamento dellalbero

Generator, cuscinetto, condizione originale Dopo lallineamento dellalbero

fGen.

2fGen.

= disallineamento

fGen.

2fGen.

= allineamento buono

Riduttore

Generatore


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Il motore ha attirato lattenzione a causa dellavibrazione elevata che si verificava anchedopo la rimozione del giunto. Il picco insolita-mente alto, pari al doppio della frequenza direte, indicava un guasto allo statore. A moto-re smontato si visto che lavvolgimento dellostatore si era bruciato a causa di un cortocircuito della bobina. Si dovuto cos provve-dere alla sostituzione completa del motore.

12. Esempio pratico di diagnosi: Asimmetria del campo magnetico


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Esempio pratico di diagnosi: Asimmetria del campo magnetico

Ventilatore di un acciaieriaP = 250 kWn = 2999 giri al minuto (f

n= 50 Hz)

Valori di vibrazione

Motore, Radiale,Orizzontale 4,8 mm/s

Causa: Bruciatura della bobina

Motore, Orizzontale, Radiale Zoom del picco 100 Hz

2frete

Asimmetriadel campomagnetico

2frete

Asimmetria del campo magnetico

MotorBlower


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Sul motore principale di una pressa si osservauna grave vibrazione, che produce rumoriinsoliti sempre pi pronunciati. In totale con-trasto con il normale spettro di vibrazione, lafrequenza di rotazione risulta difficilmentevisibile, ma i multipli della frequenza di rota-zione sono chiaramente evidenti. Questi se-gnali restano immutati dopo la rimozionedella cinghia di trasmissione dal motore. Alla

fine la causa viene rintracciata in un allenta-mento della puleggia sullalbero motore. Ilproblema viene risolto eseguendo una rettifi-ca dellalbero del motore e riagganciando lapuleggia.

13. Esempio pratico di diagnosi: Puleggia allentata

E i ti di di i P l i ll t t


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Esempio pratico di diagnosi: Puleggia allentata

Motorizzazione di una pressaP = 200 kW

Motore: 1486 rpm = 24.77 Hz

Valori della vibrazione

Interno motore 6,9 mm/sEsterno motore 7,1 mm/s

Causa: Gioco eccessivo della puleggiasullalbero motore

Motore, prima della riparazione Dopo la riparazione

fmotor

= 24,77 Hz

Volano

Cinghia ditrasmissione

fmotor

= 24,77 Hz

14 P t i l l t i d l i tt


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Di norma, un guasto alla pista del cuscinettonon pu essere rilevato tramite il livello divibrazioni a bassa frequenza finch il difettonon diventa piuttosto grave. Questo succedeperch quando gli elementi rotanti passanosullarea danneggiata della pista, si crea unimpulso durto che, in un primo momento,pu essere individuato solo nelle alte frequen-ze. Per il momento non esiste uno standardaccettato a livello internazionale, e perci

attualmente si trovano in uso molte tabelle ediagrammi con valori differenti.Questa illustrazione elenca i metodi di misuraper cuscinetti pi conosciuti. In Germania, adesempio, il metodo a impulsi durto si diffuso negli ultimi 25 anni come una tecnica

di misurazione affidabile e di facile uso permonitorare i cuscinetti a rotolamento. Diver-samente da tutte le altre tecniche , questometodo utilizza due valori per la valutazione.

Il valore massimo d impulso durto dBm,che indica la severit dei micro-urti nel rotola-mento delle sfere, utile per rilevare dannialle piste del cuscinetto. Il Valore di fondodegli impulsi durto, dBc, indica il livello delrumore di fondo del cuscinetto, che aumentasoprattutto a causa di problemi di lubrificazio-ne, usura degli anelli, gioco insufficiente otensione interna residua dovuta a unerratainstallazione.

Una caratteristica tipica di tutti i cuscinetto arotolamento che i loro valori dipendono davari fattori, quali: la velocit di rotolamento,cio la dimensione del cuscinetto per i giri alminuto, lo smorzamento del segnale, il caricoe la lubrificazione del cuscinetto. Questa la

ragione per cui praticamente sempre neces-sario effettuare delle misure di riferimento inbuone condizioni o normalizzare le letturerispetto a una buona condizione.

14. Parametri per la valutazione del cuscinetto

Parametri per la valutazione del cuscinetto


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Impulsi durto

Metodo K(t)

Spike energy

Valore BCU

Curtosis factor

GSE factor

SEE factor

Accel. crest factor

Parametri per la valutazione del cuscinetto.

Indipendentemente dal valore caratteristico misurato,una valutazione affidabile richiede :

Valore iniziale? Tolleranze?

Curva dellincremento nel tempo?

?

?

15 Normalizzazione della misurazione dellimpulso durto


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Questa illustrazione mostra la procedura dinormalizzazione (correzione) utilizzata daglistrumenti PRUFTECHNIK durante la misura-zione dellimpulso durto per compensare lin-fluenza delle velocit di rotolamento. Il livelloiniziale, e successivamente il valore dBia, ven-gono determinati effettuando una misurazio-ne di riferimento in buone condizioni. Questamisura servir da riferimento per il valore

dimpulso durto massimo (dBm) e il valore difondo (dBc). Questa procedura permette diconfrontare misurazioni effettuate su cusci-netti differenti utilizzando la stessa scala dilivelli, cos che non pi necessario impostareindividualmente le tolleranze per ogni singolo

punto di misura.

15. Normalizzazione della misurazione dellimpulso durto

Normalizzazione della misurazione dellimpulso durto


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Normalizzazione

Normalizzazione della misurazione dell impulso d urto

Misurazione non normalizzata

Valore di picco dellimpulso durto dBme Valore

di fondo dBccome valori assoluti in dBsv

Misurazione normalizzata

Valore massimo di impulso durto dBme Valore di fondo

dBc come valore relativo in dBsv riferito al valore dBia

Valori di soglia (limite) impostati individualmenteper ogni singolo punto di misura.

dBm

dBC

dBm

dBC

dBia

Allarme

Avvertimento

Il valore dBia

comprende fattori quali la velocit dirotolamento, lo smorzamento del segnale, il carico delcuscinetto, etc.

Limiti di soglia differenti sono collegati al settagio delvalore dB

ia; i medesimi valori di soglia predefiniti

vengono utilizzati per tutti i punti di misura.

dBn

40

dBsv

70

0

0

Allarme

Avvertimento

16 Diagnosi dei danneggiamenti del cuscinetto a rotolamento


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32

Come per la diagnosi che utilizza la misurazio-ne dello spettro FFT delle frequenze, la dia-gnosi approfondita dei difetti dei cuscinetti arotolamento pu essere eseguita con lanalisidel segnale tramite la funzione Envelope.

Le illustrazioni che seguono spiegano la pro-cedura dellanalisi tramite Envelope, cheinizia con il filtraggio delle frequenze checontengono il segnale emesso dal cuscinettodurante il funzionamento. Questo segnaleviene esaminato per individuare gli impulsiche si creano quando gli elementi del cusci-netto rotolano su piste danneggiate. La de-modulazione usata per calcolare una curvache raccolga al suo interno il segnale del

cuscinetto. Se lintervallo di tempo tra i picchiche si verificano periodicamente nella curva di Envelope corrisponde a una delle frequen-ze critiche caratteristiche del cuscinetto, allora

16. Diagnosi dei danneggiamenti del cuscinetto a rotolamento

si pu presumere che il corrispondente com-ponente del cuscinetto danneggiato.

Questa procedura permette diagnosi estrema-mente accurate dei danni sui cuscinetti arotolamento, persino quando segnali estranei,come il rumore degli ingranaggi, tende acoprire il segnale effettivo del cuscinetto. per necessaria la conoscenza di certi datigeometrici del cuscinetto, tra cui il diametrodel cuscinetto, il numero e il diametro deglielementi di rotolamento, langolo di carico ela velocit di funzionamento.

Diagnosi dei danneggiamenti del cuscinetto a rotolamento


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33

Diagnosi dei danneggiamenti del cuscinetto a rotolamento

Forma donda Forma donda

Ta

f in Hz

DanneggiamentoNessun danneggiamento

a, m/s

a, m/s

a, m/s

Curva con Envelope

Curva con Envelope

Spettro della curva con Envelope

t in st in s

Spettro della curva con Envelopea, m/s

fa

2fa

etc. f in Hz

Frequenza del danneggiamento fa= 1/T

a

17 Diagnosi pratica del cuscinetto: guasto alla pista interna


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34

Ecco un esempio di danno avanzata dellapista interna. Il forte aumento dei livelli diimpulso durto, specialmente quello del valoredi picco dBmda 18 a 48 dBsv, indica un seriodanneggiamento del cuscinetto. Lanalisi dellospettro con Envelope rivela lo spettro tipicodel danneggiamento della pista interna, con-fermato poi in seguito alla sostituzione delcuscinetto: uno delle due piste interne mo-

strava una superficie danneggiata di circa 15mm x 15 mm.

17. Diagnosi pratica del cuscinetto: guasto alla pista interna

Diagnosi pratica del cuscinetto: guasto alla pista interna


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g p g p

fi= frequenza del danno

pista internapista interna intatta

Cuscinetto interno A Cuscinetto esterno BSpettro con Envelope Spettro con Envelope

Aspiratore di un reparto di verniciaturaP = 110 kWMotore: 1307 rpm = 21,78 Hz

Ventilatore: 908 rpm = 35,75 Hz

Cuscinetto: cuscinetto a rulli conici 22218

Val. dellimp. durto dBm

dBc

Cuscinetto interno A 48 29 dBSV

Cuscinetto esterno B 18 7 dBSV

Causa: grave danneggiamento sulla pista internadel cuscinetto interno

Danneggiamentodella pista interna

A B


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36 Tecnologia produttiva di manutenzione

PRUFTECHNIK S.R.L.Via Pier Della Francesca, 2620090 Trezzano S/N (MI)www.pruftechnik.itTel.: 02/ 48 46 30 50Fax: 02/ 48 46 30 51Email: [email protected]

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