Comprensione del metodo Shock Pulse (SPM)

1. Definizione: Che cos'è il metodo Shock Pulse?

Il Metodo Shock Pulse (SPM) è una tecnica specializzata e proprietaria di monitoraggio delle condizioni utilizzata principalmente per rilevare e analizzare le condizioni dei cuscinetti volventi. È un tipo di analisi delle vibrazioni ma differisce dal tradizionale analisi spettrale nella sua metodologia.

L'SPM si concentra sulla misurazione delle onde d'urto ad alta frequenza o onde di stress che si generano quando un elemento volvente in un cuscinetto passa sopra un difetto (come una scheggiatura o una crepa). Un cuscinetto sano produce un pattern di shock pulse pulito e silenzioso, mentre un cuscinetto danneggiato produce shock pulse forti e distinti che possono essere facilmente rilevati.

2. Come funziona SPM

Il nucleo della tecnica SPM è una specializzazione accelerometro e metodologia di misurazione:

1. Accelerometro sintonizzato: Il sensore SPM utilizza un accelerometro specializzato, tarato per risuonare a una frequenza molto elevata (tipicamente intorno ai 32 kHz). Questa risonanza agisce come un amplificatore meccanico, rendendo il sensore estremamente sensibile agli impatti ad alta frequenza e bassa energia generati dai difetti dei cuscinetti.
2. Rilevamento dell'impulso d'urto: Lo strumento misura le onde d'urto transitorie generate dagli impatti. È specificamente progettato per rispondere all'onda di pressione dell'impatto stesso, non alla vibrazione risultante.
3. Elaborazione del segnale: Il segnale grezzo viene elaborato per produrre due valori chiave:
   • Valore del tappeto (dBc): Rappresenta il livello di fondo degli impulsi d'urto. È un indicatore delle condizioni generali di lubrificazione. Un valore elevato del tappeto suggerisce una scarsa lubrificazione, che causa un contatto di rotolamento continuo e irregolare.

   – Valore massimo (dBm): Rappresenta l'impulso d'urto più elevato rilevato durante il periodo di misurazione. Un valore massimo elevato è un chiaro indicatore di un difetto fisico, come una scheggiatura o una crepa.

4. Normalizzazione dei dati: Un aspetto fondamentale del metodo SPM è che i valori grezzi in decibel vengono normalizzati in base alle dimensioni del cuscinetto (diametro dell'albero) e alla velocità di rotazione. Ciò consente al sistema di fornire una valutazione delle condizioni semplice e codificata a colori (verde, giallo, rosso) di facile interpretazione.

3. SPM contro Analisi dell'involucro

SPM è concettualmente simile a Analisi dell'involucro (o demodulazione), un'altra tecnica comune per rilevare i guasti dei cuscinetti. Entrambi i metodi sono progettati per estrarre gli impatti ripetitivi e a bassa energia dei difetti dei cuscinetti dalle vibrazioni di fondo rumorose della macchina.

• SPM: Utilizza un sensore risonante per amplificare meccanicamente il segnale e si concentra sull'ampiezza delle onde d'urto (dBc/dBm).
• Analisi dell'involucro: Utilizza un accelerometro standard e applica un filtro passa-banda digitale al segnale. Quindi analizza lo spettro di frequenza del segnale inviluppato per identificare le frequenze specifiche di guasto del cuscinetto (BPFO, BPFI, ecc.).

Entrambe sono tecniche altamente efficaci. L'analisi dell'involucro può spesso fornire una diagnosi più dettagliata (ad esempio, distinguendo un difetto di una pista interna da uno di una pista esterna), mentre l'SPM è spesso elogiata per la sua semplicità, ripetibilità ed efficacia nel rilevare problemi di lubrificazione.

4. Applicazioni

SPM è uno strumento potente per qualsiasi programma di manutenzione predittiva, in particolare per:

• Rilevamento precoce dei guasti dei cuscinetti: È in grado di rilevare i difetti dei cuscinetti in una fase molto precoce, lasciando ampio margine di tempo per pianificare e programmare la sostituzione.
• Lubrificazione basata sulle condizioni: Monitorando il "valore del tappeto", i tecnici possono essere avvisati quando un cuscinetto necessita di grasso e possono confermare che la lubrificazione è stata efficace.
• Macchinari a bassa velocità: Grazie alla sua elevata sensibilità agli urti, l'SPM può rivelarsi molto efficace nel monitoraggio delle condizioni dei cuscinetti a bassissima velocità, che possono rappresentare una sfida per l'analisi tradizionale delle vibrazioni.

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