Analisi delle vibrazioni: Calcolazioni pratiche per la rilevazione dei guasti

L'analisi delle vibrazioni è una tecnica utilizzata per monitorare le condizioni dei macchinari misurando e analizzando le vibrazioni, che aiuta a identificare i potenziali guasti in anticipo, riducendo i tempi di fermo e i costi di manutenzione.

Principi fondamentali dell'analisi della vibrazione

L'analisi delle vibrazioni comporta la misurazione dell'ampiezza e della frequenza delle vibrazioni, che possono rivelare squilibri, disallineamenti, errori dei cuscinetti e altri problemi.

Calcolo dell'ampiezza di vibrazione

L'ampiezza delle vibrazioni è generalmente espressa in unità come millimetri o pollici, che possono essere calcolate utilizzando il valore quadrato (RMS) della radice del segnale di accelerazione, velocità o spostamento.

V rms = √(1/n) Σ v i^2

dove v i è ogni misura di velocità e n è il numero di misurazioni, questo valore aiuta a valutare la gravità delle vibrazioni.

Analisi della frequenza e rilevamento dei guasti

L'analisi di frequenza comporta la trasformazione dei segnali di vibrazione del dominio temporale nel dominio di frequenza utilizzando tecniche come Fast Fourier Transform (FFT).

Ad esempio, i guasti dei cuscinetti appaiono spesso a frequenze caratteristiche calcolate da:

Frequenza del passaggio di bambola (BPFO) = (n/2) × (RPM/60) × (1 / (1 - (d/D)2))]

dove n è il numero di elementi rotanti, RPM è la velocità di rotazione, d è il diametro della palla, e D è il diametro del passo.

Soglia per la rilevazione di guasti

L'istituzione di soglie aiuta a determinare quando le vibrazioni indicano un difetto, spesso si basano su specifiche della macchina o dati storici. Quando i livelli di vibrazione superano questi limiti, le azioni di manutenzione vengono attivate.

I valori tipici delle soglie variano a seconda delle attrezzature e dell'applicazione, ma generalmente variano da 7 a 15 mm/s per le misurazioni di velocità.