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Cuscinetto in buone condizioni vs. cuscinetto difettoso

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Dimostrazione dell'emissione acustica per il monitoraggio delle macchine rotanti

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I guasti ai cuscinetti sono tra le cause più comuni di fermi macchina non programmati nei macchinari rotanti. Individuare il deterioramento in fase precoce è quindi una parte importante della manutenzione predittiva.

Ma come si presenta effettivamente un difetto precoce di un cuscinetto dal punto di vista dell’emissione acustica?

Per dimostrarlo, abbiamo realizzato un semplice banco di prova per cuscinetti rotanti che ci consente di confrontare i segnali di emissione acustica generati da un cuscinetto integro e da uno difettoso in condizioni operative simili.

Il risultato illustra chiaramente perché l’emissione acustica (AE) viene sempre più considerata una tecnologia complementare utile per il monitoraggio delle condizioni dei macchinari rotanti.

La dimostrazione: cuscinetto integro vs. cuscinetto difettoso

Per la nostra dimostrazione, un banco di prova rotante è stato dotato di cuscinetti intercambiabili che rappresentano due diverse condizioni:

Condizione 1: cuscinetto integro

Il cuscinetto funziona normalmente, con un contatto di rotolamento relativamente fluido e una lubrificazione adeguata.

Condizione 2: Cuscinetto difettoso

Un cuscinetto con un difetto introdotto intenzionalmente o preesistente viene installato in condizioni operative comparabili.

Un sensore di emissione acustica viene montato in prossimità della posizione del cuscinetto utilizzando un accoppiamento appropriato. I segnali vengono quindi amplificati e acquisiti da un sistema di monitoraggio AE.

Lo scopo della dimostrazione non è semplicemente quello di mostrare che un cuscinetto difettoso è “più rumoroso”. Dimostra invece che i cambiamenti nelle interazioni meccaniche microscopiche all’interno del cuscinetto producono differenze misurabili nell’attività di emissione acustica.

Cosa si può osservare?

Con il cuscinetto integro in funzione, l’attività di emissione acustica rilevata è generalmente relativamente stabile e bassa.

Quando viene installato il cuscinetto difettoso, la risposta AE cambia in modo evidente.

A seconda del tipo di difetto e delle condizioni operative, ciò può manifestarsi come:

aumento dell’ampiezza AE;
eventi transitori più frequenti;
livelli RMS o di energia più elevati;
raffiche ripetute legate agli impatti;
variazioni nella distribuzione del segnale nel tempo;
aumento dell’attività associata all’attrito o a superfici di rotolamento danneggiate.

La differenza tra le due condizioni può spesso essere osservata direttamente nella forma d’onda acquisita o nei parametri di andamento.

Ciò rende la dimostrazione particolarmente utile per spiegare come funziona il monitoraggio delle condizioni tramite emissione acustica in un sistema rotante reale.