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#News
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Tempo di Torque sull'ottimizzazione
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Articolo del WordlCement edizione di novembre
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Uno dei settori chiave per la divisione riduttori industriali di Eickhoff è la macinazione del cemento e di altre materie prime mediante presse a rulli. Nel corso degli anni, l'azienda ha costruito una serie di referenze in questo settore. Per l'affidabilità dell'intero impianto, il riduttore gioca un ruolo chiave. L'azionamento, come componente essenziale per il successo per quanto riguarda la disponibilità dell'impianto, assicura la quantità di output pianificata. Lo sviluppo della nuova serie di riduttori ED di Eickhoff ha comportato non solo l'incorporazione delle ultime scoperte scientifiche in materia di calcolo e progettazione, ma anche l'esperienza sul campo dell'azienda negli ultimi 10 anni. Grazie a ciò, l'azienda è stata in grado di trasferire gli standard di alta qualità dal business di serie nel settore eolico ai suoi riduttori industriali. Questo è stato possibile grazie all'uso di macchine utensili all'avanguardia e al controllo costante della qualità dei materiali. Con 24 dimensioni, la nuova serie di riduttori epicicloidali ED offre una gamma di coppia da 200 kNm fino a 8000 kNm. Con uno o quattro stadi di ingranaggi, i rapporti da 4,5 a 3550 possono essere regolati con precisione per adattarsi all'applicazione
Gli utenti beneficiano di una maggiore densità di potenza attraverso un utilizzo ottimale del materiale e di una maggiore disponibilità grazie a un concetto ottimizzato delle parti grezze, senza dover rinunciare all'adattabilità dell'attrezzatura.
Monitoraggio della situazione
La base per lo sviluppo del sistema Torque Monitoring è stata la realizzazione che in futuro, i prodotti saranno essenzialmente caratterizzati più dalla loro capacità di essere integrati in sistemi in rete e meno dagli sviluppi tecnologici dei componenti esistenti, come ingranaggi o cuscinetti volventi. Il concetto di Torque Monitor permette all'utente finale di determinare facilmente la coppia del suo processo durante il funzionamento, ottimizzando così il suo sistema. Allo stesso tempo, l'utente mantiene il controllo sui suoi dati e sul know-how del suo processo.
Specialmente nel funzionamento dei cementifici, è importante avere una conoscenza precisa dei parametri del processo per poterli abbinare in modo ottimale al materiale da macinare. Un azionamento in rete permette la valutazione di ulteriori parametri che forniscono informazioni sull'efficienza dell'impianto. Di conseguenza, si aprono nuove possibilità, come il riconoscimento precoce delle irregolarità di funzionamento. Gli utenti possono così reagire rapidamente e ridurre al minimo i potenziali rischi di guasto della macchina. Questo assicura una pianificazione sufficiente delle riparazioni necessarie e riduce al minimo anche la loro portata.
Monitorando continuamente la coppia, è anche possibile regolare i parametri di ingresso in modo che il sistema possa essere configurato per funzionare nel modo più efficiente possibile. Questo offre un potenziale per ridurre le emissioni di CO2 e quindi i costi. Con la nuova serie ED, Eickhoff offre i presupposti per una nuova generazione di impianti collegati in rete che garantiscono risultati ottimali con il minimo consumo di energia grazie al collegamento e alla valutazione intelligente dei parametri che determinano il processo.
In futuro, ogni riduttore della nuova serie sarà fornito con sensori integrati che consentono la misurazione continua della velocità e della coppia sull'azionamento. Su richiesta è possibile anche il retrofit di riduttori sostitutivi o già in campo.
Composto da due sensori estensimetrici, un magnete e un'antenna per il rilevamento del segnale, il sistema di sensori è installato in modo permanente nel riduttore e quindi è protetto in modo ottimale dall'influenza di condizioni ambientali difficili. Integrando l'antenna nel coperchio del cuscinetto, il concetto può essere implementato in modo molto compatto.
Per mezzo di uno speciale processo di saldatura a punti, il pacchetto di sensori, composto da due sensori ad estensimetri e da un magnete, è saldamente collegato all'albero motore e protetto dalla corrosione da un rivestimento. La figura 1 mostra la sezione applicata di un albero di trasmissione con i sensori. Nella parte superiore dell'immagine c'è uno dei due sensori estensimetrici per determinare la coppia e nella parte inferiore c'è il magnete per misurare la velocità. L'antenna è fissata staticamente e raccoglie i segnali dai sensori rotanti. A questo scopo, un campo di induzione è costruito dal filo di rame incorporato nell'antenna. I componenti installati nel cambio sono resistenti all'olio e alle sollecitazioni meccaniche. Questo assicura la durata del sistema.
Sul lato del coperchio del cuscinetto, in una posizione protetta, c'è una presa per la lettura dei valori misurati. Questa presa è dotata di protezione IP-67 e impedisce l'ingresso di sporco grossolano e particelle di polvere. La figura 2 mostra la presa chiusa.
La presa permette di collegare una spina a cinque poli e serve come interfaccia per il collegamento del riduttore. Un cappuccio di protezione attaccato al riduttore sul lato d'ingresso fornisce un'ulteriore protezione contro le sollecitazioni meccaniche sulla presa. Alla consegna, il cappuccio di protezione copre la presa.
Sulla base dell'etichetta sul coperchio di protezione (Figura 3), è possibile identificare i riduttori che sono preparati per una misurazione dall'impronta. Inoltre, il codice QR rimanda a un manuale di montaggio in cui la messa in servizio è descritta più dettagliatamente.
Dopo l'assemblaggio in fabbrica, un test funzionale del sistema di sensori e delle interfacce associate viene effettuato durante ogni corsa di prova. Le preimpostazioni del sistema di sensori vengono salvate in questa fase del processo. Così, il sistema può essere facilmente messo in funzione se necessario. Una dimostrazione della configurazione può essere vista nella Figura 5.
Integrazione del sistema di misurazione
Il sistema di misurazione viene impostato utilizzando la scatola di misurazione, i cavi di collegamento, gli strumenti e una licenza software. Nel pacchetto sono inclusi tutti i componenti necessari per integrare il sistema di misurazione nell'infrastruttura IT. Questo realizza l'idea plug and play del sistema di misurazione. Come menzionato nella sezione precedente, la scatola di misurazione può essere collegata al cambio per mezzo di un connettore a cinque pin. Il connettore è contrassegnato dal numero 2 nella figura 4. Anche l'unità di valutazione installata è mostrata in questa figura (contrassegnata dal numero 1).
Il segnale viene trasmesso attraverso la presa a cinque pin sul coperchio del cuscinetto. L'alimentazione viene fornita tramite l'alimentatore 100 - 240 V; 50/60 Hz; 0,45 A). Il collegamento all'alimentazione viene fornito tramite una spina Schuko®. La spina a 12 poli (numero 3) mostrata nella figura 4 è destinata a questo scopo. La scatola di misurazione viene fissata all'interno del cappuccio protettivo per mezzo degli strumenti e delle viti in dotazione. Per questo collegamento sono previsti due fori filettati nel cappuccio di protezione. Così, il cappuccio di protezione non solo fornisce una protezione aggiuntiva per la presa, ma anche per la scatola di misura. Le guide dei cavi permettono anche una facile posa dei cavi. Il collegamento della scatola di misurazione al computer o al portatile avviene tramite un'interfaccia USB e il cavo in dotazione. Lo slot 4 mostrato nella figura 4 è previsto per tale connessione. Opzionalmente, la scatola di misurazione viene fornita anche con un'uscita CAN aggiuntiva. Questo permette di integrare il sistema di misura nei comuni sistemi di controllo delle macchine. Per un OEM, il vantaggio è che l'alimentazione e la trasmissione dei dati possono avvenire tramite la macchina. La compatibilità IP-67 degli slot e dei cavi di collegamento è garantita anche dopo il cablaggio completo del sistema. Ciò significa che il sistema di misurazione è attrezzato in modo ideale per ambienti polverosi e difficili.
La frequenza di campionamento del sistema di misurazione è di 2,0 kS/s. È possibile impostare il sistema di misurazione su diversi campi di misurazione. Nella configurazione standard, il sistema di misurazione ha una precisione di misurazione di ±5%, che può essere migliorata a < ±1% con un processo di calibrazione. Una maggiore precisione di misurazione può essere ottenuta con una calibrazione aggiuntiva degli alberi. La visualizzazione grafica dei dati di misurazione si ottiene installando il software in dotazione. Questo è compatibile con tutti i comuni sistemi operativi Windows. La velocità e la coppia vengono elaborate in tempo reale e visualizzate tramite grafico a barre e valore numerico. L'uscita del valore misurato avviene tramite un'interfaccia analogica o opzionalmente anche tramite un'interfaccia digitale CAN.
Prospettive
Il primo passo nella direzione del condition monitoring (CM) può essere fatto con l'implementazione del concetto di Torque Monitoring.
Questo pone le basi per ulteriori sviluppi al fine di riunire tutti i parametri necessari che consentono all'operatore di ottimizzare il proprio processo e fornire sicurezza di pianificazione per il componente centrale della trasmissione.Gli utenti beneficiano di una maggiore densità di potenza attraverso un utilizzo ottimale del materiale e una maggiore disponibilità grazie a un concetto di parti grezze ottimizzato, senza dover rinunciare all'adattabilità dell'attrezzatura.
Monitoraggio della situazione
La base per lo sviluppo del sistema Torque Monitoring è stata la consapevolezza che in futuro i prodotti saranno essenzialmente caratterizzati più dalla loro capacità di essere integrati in sistemi in rete e meno dagli sviluppi tecnologici dei componenti esistenti, come gli ingranaggi o i cuscinetti volventi. Il concetto di Torque Monitor permette all'utente finale di determinare facilmente la coppia del suo processo durante il funzionamento, ottimizzando così il suo sistema. Allo stesso tempo, l'utente mantiene il controllo sui suoi dati e sul know-how del suo processo.
Specialmente nel funzionamento dei cementifici, è importante avere una conoscenza precisa dei parametri del processo per poterli abbinare in modo ottimale al materiale da macinare. Un azionamento in rete permette la valutazione di ulteriori parametri che forniscono informazioni sull'efficienza dell'impianto. Di conseguenza, si aprono nuove possibilità, come il riconoscimento precoce delle irregolarità di funzionamento. Gli utenti possono così reagire rapidamente e ridurre al minimo i potenziali rischi di guasto della macchina. Questo assicura una pianificazione sufficiente delle riparazioni necessarie e riduce al minimo anche la loro portata.
Monitorando continuamente la coppia, è anche possibile regolare i parametri di ingresso in modo che il sistema possa essere configurato per funzionare nel modo più efficiente possibile. Questo offre un potenziale per ridurre le emissioni di CO2 e quindi i costi. Con la nuova serie ED, Eickhoff offre i presupposti per una nuova generazione di impianti collegati in rete che garantiscono risultati ottimali con il minimo consumo di energia grazie al collegamento e alla valutazione intelligente dei parametri che determinano il processo.
In futuro, ogni riduttore della nuova serie sarà fornito con sensori integrati che consentono la misurazione continua della velocità e della coppia sull'azionamento. Su richiesta è possibile anche il retrofit di riduttori sostitutivi o già in campo.
Composto da due sensori estensimetrici, un magnete e un'antenna per il rilevamento del segnale, il sistema di sensori è installato in modo permanente nel riduttore e quindi è protetto in modo ottimale dall'influenza di condizioni ambientali difficili. Integrando l'antenna nel coperchio del cuscinetto, il concetto può essere implementato in modo molto compatto.
Per mezzo di uno speciale processo di saldatura a punti, il pacchetto di sensori, composto da due sensori ad estensimetri e da un magnete, è saldamente collegato all'albero motore e protetto dalla corrosione da un rivestimento. La figura 1 mostra la sezione applicata di un albero di trasmissione con i sensori. Nella parte superiore dell'immagine c'è uno dei due sensori estensimetrici per determinare la coppia e nella parte inferiore c'è il magnete per misurare la velocità. L'antenna è fissata staticamente e raccoglie i segnali dai sensori rotanti. A questo scopo, un campo di induzione è costruito dal filo di rame incorporato nell'antenna. I componenti installati nel cambio sono resistenti all'olio e alle sollecitazioni meccaniche. Questo assicura la durata del sistema.
Sul lato del coperchio del cuscinetto, in una posizione protetta, c'è una presa per la lettura dei valori misurati. Questa presa è dotata di protezione IP-67 e impedisce l'ingresso di sporco grossolano e particelle di polvere. La figura 2 mostra la presa chiusa.
La presa permette di collegare una spina a cinque poli e serve come interfaccia per il collegamento del riduttore. Un cappuccio di protezione attaccato al riduttore sul lato d'ingresso fornisce un'ulteriore protezione contro le sollecitazioni meccaniche sulla presa. Alla consegna, il cappuccio di protezione copre la presa.
Sulla base dell'etichetta sul coperchio di protezione (Figura 3), è possibile identificare i riduttori che sono preparati per una misurazione dall'impronta. Inoltre, il codice QR rimanda a un manuale di montaggio in cui la messa in servizio è descritta più dettagliatamente.
Dopo l'assemblaggio in fabbrica, un test funzionale del sistema di sensori e delle interfacce associate viene effettuato durante ogni corsa di prova. Le preimpostazioni del sistema di sensori vengono salvate in questa fase del processo. Così, il sistema può essere facilmente messo in funzione se necessario. Una dimostrazione della configurazione può essere vista nella figura 5.
Integrazione del sistema di misurazione
Il sistema di misurazione viene impostato utilizzando la scatola di misurazione, i cavi di collegamento, gli strumenti e una licenza software. Nel pacchetto sono inclusi tutti i componenti necessari per integrare il sistema di misurazione nell'infrastruttura IT. Questo realizza l'idea plug and play del sistema di misurazione. Come menzionato nella sezione precedente, la scatola di misurazione può essere collegata al cambio per mezzo di un connettore a cinque pin. Il connettore è contrassegnato dal numero 2 nella figura 4. Anche l'unità di valutazione installata è mostrata in questa figura (contrassegnata dal numero 1).
Il segnale viene trasmesso attraverso la presa a cinque pin sul coperchio del cuscinetto. L'alimentazione viene fornita tramite l'alimentatore 100 - 240 V; 50/60 Hz; 0,45 A). Il collegamento all'alimentazione viene fornito tramite una spina Schuko®. La spina a 12 poli (numero 3) mostrata nella figura 4 è destinata a questo scopo. La scatola di misurazione viene fissata all'interno del cappuccio protettivo per mezzo degli strumenti e delle viti in dotazione. Per questo collegamento sono previsti due fori filettati nel cappuccio di protezione. Così, il cappuccio di protezione non solo fornisce una protezione aggiuntiva per la presa, ma anche per la scatola di misura. Le guide dei cavi permettono anche una facile posa dei cavi. Il collegamento della scatola di misurazione al computer o al portatile avviene tramite un'interfaccia USB e il cavo in dotazione. Lo slot 4 mostrato nella figura 4 è previsto per tale connessione. Opzionalmente, la scatola di misurazione viene fornita anche con un'uscita CAN aggiuntiva. Questo permette di integrare il sistema di misura nei comuni sistemi di controllo delle macchine. Per un OEM, il vantaggio è che l'alimentazione e la trasmissione dei dati possono avvenire tramite la macchina. La compatibilità IP-67 degli slot e dei cavi di collegamento è garantita anche dopo il cablaggio completo del sistema. Ciò significa che il sistema di misurazione è attrezzato in modo ideale per ambienti polverosi e difficili.
La frequenza di campionamento del sistema di misurazione è di 2,0 kS/s. È possibile impostare il sistema di misurazione su diversi campi di misurazione. Nella configurazione standard, il sistema di misurazione ha una precisione di misurazione di ±5%, che può essere migliorata a < ±1% con un processo di calibrazione. Una maggiore precisione di misurazione può essere ottenuta con una calibrazione aggiuntiva degli alberi. La visualizzazione grafica dei dati di misurazione si ottiene installando il software in dotazione. Questo è compatibile con tutti i comuni sistemi operativi Windows. La velocità e la coppia vengono elaborate in tempo reale e visualizzate tramite grafico a barre e valore numerico. L'uscita del valore misurato avviene tramite un'interfaccia analogica o opzionalmente anche tramite un'interfaccia digitale CAN.
Prospettive
Il primo passo nella direzione del condition monitoring (CM) può essere fatto con l'implementazione del concetto di Torque Monitoring.
Questo pone le basi per ulteriori sviluppi al fine di riunire tutti i parametri necessari che consentono all'operatore di ottimizzare il proprio processo e di fornire sicurezza di pianificazione per il componente centrale della trasmissione.
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