Il monitoraggio delle condizioni funziona perché la maggior parte delle macchine non si guasta senza preavviso. Prima cambiano: vibrano in modo diverso, si scaldano un po' di più, assorbono più corrente per lo stesso lavoro. La competenza sta nel sapere quale segnale mostra quale problema, e con quanto anticipo.
Vibrazioni
Le vibrazioni si misurano con accelerometri o sensori di velocità, di solito sugli alloggiamenti dei cuscinetti.
Cosa rilevano
- Squilibrio: una componente intensa alla velocità di rotazione (1×).
- Disallineamento: componenti a 1× e 2× la velocità di rotazione, spesso anche in direzione assiale.
- Giochi e allentamenti: molte armoniche della velocità di rotazione.
- Danni ai cuscinetti: energia a frequenze più alte, visibile in analisi specialistiche come lo spettro d'inviluppo, spesso prima che la macchina suoni o si senta diversa.
- Problemi agli ingranaggi: componenti alle frequenze di ingranamento e alle loro bande laterali.
Con quanto anticipo: tra i primi segnali d'allarme per le macchine rotanti, spesso settimane prima del guasto di un cuscinetto, ma non sempre.
Avvertenze
- La tendenza conta più di una singola lettura. Confronti la macchina con il proprio normale.
- I livelli complessivi di vibrazione hanno norme di riferimento: la ISO 20816 definisce zone per classe e dimensione della macchina. Le usi come riferimento, non come unica regola.
- La posizione e il fissaggio del sensore modificano la lettura. Un sensore spostato cambia il riferimento.
Temperatura
Cosa rileva: sovraccarico, lubrificazione scarsa, raffreddamento ostruito, cuscinetti in cedimento e, nei motori, avvolgimenti caldi. Le macchine termiche mostrano il proprio stato di salute nella differenza di temperatura e nella potenza necessaria per mantenere un setpoint.
Con quanto anticipo: più tardi delle vibrazioni. La temperatura reagisce all'attrito quando il danno è già significativo, e la massa termica rallenta la risposta.
Avvertenze
- Confronti a pari carico e a pari temperatura ambiente. Una giornata calda non è un guasto.
- La velocità di aumento è spesso più eloquente del valore.
- La temperatura degli avvolgimenti protegge il motore, ma se la protezione interviene la linea si è già fermata.
Corrente del motore
Cosa rileva: il carico elettrico del motore rispecchia il carico meccanico della macchina.
- Una corrente che aumenta a parità di prestazione indica attrito, un flusso ostruito o un componente usurato.
- Una corrente diseguale tra le fasi indica problemi di alimentazione o di avvolgimento.
- L'analisi dettagliata della firma di corrente può rivelare problemi al rotore e alcuni guasti meccanici, ma richiede un lavoro più specialistico.
Con quanto anticipo: moderatamente presto per il degrado meccanico graduale, e immediato per i problemi elettrici.
Avvertenze: la corrente dipende dal carico di processo, quindi va interpretata rispetto a prestazione, velocità e coppia.
Segnali di processo: pressione, portata, cicli
- Pompe: una pompa che a pari velocità eroga meno portata o pressione di prima si sta usurando o sta cavitando. Confronti con la sua curva caratteristica.
- Compressori: cicli di carico più brevi con un calo di pressione più rapido sono un segno tipico di una perdita o di valvole usurate; temperatura dell'olio e vibrazioni aggiungono dettaglio.
- Azionamenti dei nastri trasportatori: una corrente che sale mentre la velocità del nastro cala indica la tensione del nastro o un cuscinetto su un rullo.
Mettere insieme i segnali
Un singolo segnale dà indizi; più segnali insieme danno sicurezza.
| Segnale | Problema tipico che mostra | Con quanto anticipo | Avvertenza principale |
|---|---|---|---|
| Vibrazioni | Cuscinetti, squilibrio, disallineamento, allentamenti | Presto | Richiede un buon posizionamento del sensore e un riferimento |
| Temperatura | Sovraccarico, lubrificazione, raffreddamento, danno tardivo ai cuscinetti | Più tardi | Dipende da carico e ambiente |
| Corrente del motore | Attrito meccanico, guasti elettrici | Medio | Dipende dal carico di processo |
| Pressione e portata | Usura della pompa, cavitazione, perdite | Medio | Confrontare con la curva caratteristica |
| Conteggio dei cicli | Perdite, usura delle valvole | Medio | Richiede il comportamento normale della macchina |
Aggiunga sempre il contesto: carico, velocità, temperatura ambiente. Senza di esso una normale variazione di funzionamento sembra un guasto, e un guasto reale può nascondersi dietro una variazione di funzionamento.
Cosa il monitoraggio non può vedere
- Guasti improvvisi come un avvolgimento in cortocircuito o un albero spezzato da un carico d'urto.
- Guasti in parti non misurate. Se non c'è un sensore vicino a un componente, nulla La avviserà.
- Problemi del processo stesso che non sono visibili nei segnali propri della macchina.
Un buon monitoraggio delle condizioni è onesto su questo. Riduce le sorprese sulle modalità di guasto che danno preavviso; non elimina tutti i guasti.
Da dove iniziare
Scelga una macchina critica, verifichi quali di questi segnali ha già nel controllore o nell'azionamento, aggiunga le vibrazioni dove mancano, registri il comportamento normale per un paio di settimane e riesamini ogni allarme con la persona che conosce meglio la macchina.