SPM HD

Descrizione tecnica: Monitoraggio delle condizioni dei cuscinetti

L'avanzata tecnica digitale e la frequenza di campionamento basata sul numero di giri rendono l'SPM HD particolarmente adatto alla misurazione di applicazioni a bassa velocità. Sofisticati algoritmi matematici rendono la tecnica di misura meno sensibile alle interferenze di altri segnali. La straordinaria qualità del segnale e la conversione A/D a 24 bit garantiscono una risoluzione estremamente nitida e un dettaglio eccezionale degli spettri e dei segnali temporali. I segnali temporali sono facilmente interpretabili, rendendo semplice la determinazione del tipo e dell'entità del danno. L'SPM HD può essere utilizzato per monitorare applicazioni nella gamma da 0,1 a 20.000 RPM.

Durante la loro vita, i cuscinetti generano urti nell'interfaccia tra il corpo volvente caricato e la pista di rotolamento. Questi urti fanno "suonare" il trasduttore di impulsi d'urto, che emette impulsi elettrici proporzionali all'entità dell'urto. A differenza dei trasduttori di vibrazioni, il trasduttore di impulsi d'urto risponde alla sua frequenza di risonanza accuratamente sintonizzata di circa 32 kHz, consentendo una misurazione calibrata dell'ampiezza degli impulsi d'urto. L'ampiezza dell'impulso d'urto è dovuta a tre fattori fondamentali:

• Velocità di rotolamento (dimensioni del cuscinetto e numero di giri).
• Spessore del film d'olio (separazione tra le superfici metalliche nell'interfaccia di rotolamento). Il film d'olio dipende dall'apporto di lubrificante, dall'allineamento e dal carico.
• Lo stato meccanico delle superfici del cuscinetto (rugosità, sollecitazioni, danni, particelle metalliche sciolte).

Dati di ingresso

L'effetto della velocità di rotolamento sul segnale viene neutralizzato inserendo come dati di ingresso il numero di giri e il diametro dell'albero, con una "ragionevole precisione". In questo modo si imposta un valore iniziale (HDi), l'inizio della scala di condizioni "normalizzate".

Elaborazione del segnale

Filtro antirumore: Le letture elevate che si verificano casualmente e che potrebbero causare falsi allarmi vengono filtrate grazie all'algoritmo di rifiuto degli impatti casuali.
Le fluttuazioni del numero di giri vengono gestite con l'HD Order Tracking, vedi sotto.
L'algoritmo di miglioramento dei sintomi cerca gli impatti ripetitivi nel dominio del tempo. Di conseguenza, i segnali casuali vengono soppressi e quelli ripetitivi migliorati.

Dati di uscita

• HDm: Valore scalare espresso in decibel. È il valore principale per determinare la gravità del danno al cuscinetto. Rappresenta gli impulsi d'urto più elevati rilevati durante il ciclo di misura. Questo valore viene utilizzato anche per attivare gli allarmi.
• HDc: Valore scalare espresso in decibel. Questo valore rappresenta il livello in cui sono presenti 200 urti al secondo. È utile per determinare le condizioni di lubrificazione.

• Segnale temporale HD: estremamente utile per localizzare il punto del cuscinetto in cui si trova il potenziale danno. In molti casi, è anche possibile determinare la natura del danno (pista interna incrinata con scagliatura tutt'intorno, o una singola cricca, ecc.) Il segnale temporale HD è il risultato di algoritmi digitali molto avanzati in cui gli urti ripetitivi vengono esaltati e i segnali casuali soppressi.

• SPM Spectrum HD: il risultato dell'applicazione degli algoritmi FFT al segnale temporale HD. Lo spettro SPM HD aiuta a determinare la posizione del potenziale danno al cuscinetto. È utile anche a fini di trend (applicazione di valori di sintomo e di banda).

Valutazione

Testando i cuscinetti in condizioni operative variabili si è stabilito empiricamente il valore iniziale e l'intervallo delle tre zone di condizione (verde-giallo-rosso). Il valore massimo colloca il cuscinetto nella zona di condizione. L'altezza del valore del tappeto e il delta (HDm meno HDc) indicano la qualità della lubrificazione o problemi di installazione e allineamento dei cuscinetti.

Tracciamento dell'ordine HD

Sui macchinari che operano a velocità variabile, l'analisi con l'Order Tracking ad alta definizione fornisce dati affidabili e risultati di misura cristallini anche quando il numero di giri varia notevolmente nel corso della misurazione. Sempre più macchine sono a velocità controllata; ad esempio, i compressori con azionamento a velocità variabile (VSD), dove il numero di giri varia molto rapidamente. L'Order Tracking è applicabile in una vasta gamma di RPM, da pochi a migliaia di giri al minuto.

L'HD Order Tracking è circa dieci volte migliore degli algoritmi tradizionali di tracciamento degli ordini quando il numero di giri non è perfettamente stabile.

Il metodo utilizza multipli della velocità di rotazione (ordini), anziché la frequenza assoluta (Hz). Lo scopo dell'uso degli ordini è quello di bloccare la visualizzazione alla velocità di rotazione (1X) e ai suoi multipli, il che significa che le componenti ordinate nello spettro rimangono sempre nella stessa posizione anche se la velocità di rotazione varia durante la misurazione.

Due o più spettri della stessa macchina a velocità variabile possono quindi essere confrontati più facilmente se sono espressi in ordini. Con il tracciamento degli ordini, la gamma di frequenza copre sempre i sintomi di interesse, indipendentemente dalla velocità di rotazione della macchina.