Un cuscinetto del cambio durante il turno di notte si riscalda di qualche grado in più rispetto al mese scorso. Niente è fallito e la linea continua a muoversi, quindi la risposta semplice è aggiungere grasso e controllare di nuovo il prossimo trimestre. Il monitoraggio delle condizioni dei cuscinetti esiste per eliminare questa ipotesi: trasforma un cuscinetto in una parte con una vita residua misurabile. La versione breve è che la disciplina si basa su linee di base e tassi di tendenza più che sugli strumenti, e tre segnali, vibrazione, temperatura e condizione del lubrificante, rilevano la maggior parte dei guasti in via di sviluppo settimane prima che causino un arresto.
Gli aspetti economici sono schietti. Un cuscinetto cambiato all'interno di una finestra pianificata costa una parte e alcune ore di manodopera. Tra i casi di grippaggio figurano un albero rigato, un alloggiamento danneggiato, un lubrificante contaminato nel circuito e un arresto imprevisto. Le analisi dei guasti relativi ai danni prematuri continuano a classificare i problemi di lubrificazione e il montaggio errato prima della fatica dell'acciaio stesso, ed entrambe queste cause lasciano tracce nei dati molto prima che si manifesti la vaiolatura.
Le quattro fasi che stai effettivamente cercando
I cuscinetti si degradano in un ordine riconoscibile e quell'ordine è ciò che rende leggibili le letture. Il danno precoce è invisibile in una figura di velocità complessiva ed evidente in una banda ad alta frequenza; nel momento in cui un tono difettoso domina lo spettro, la finestra per un cambiamento pianificato si sta già chiudendo.
Tabella 1: La progressione classica del danneggiamento dei cuscinetti e la risposta giustificata da ciascuna fase. | Palcoscenico | Cosa mostrano i dati | Risposta pratica |
| 1 | L'energia degli ultrasuoni e delle alte frequenze aumenta; spettro di velocità ancora pulito | Rivedere la lubrificazione e l'allineamento, mantenere il campionamento nei tempi previsti |
| 2 | Anello delle frequenze naturali del cuscinetto; lo spettro dell'inviluppo mostra toni di rilevamento deboli | Fissare una data di revisione, verificare l'adattamento e il precarico |
| 3 | Toni difettosi alla frequenza di corsa esterna o interna con bande laterali; rumore udibile, un po' di calore | Pianificare la sostituzione entro poche settimane e ispezionare l'alloggiamento al momento della rimozione |
| 4 | Il rumore di fondo aumenta, i toni si confondono, la temperatura sale | Fermati in modo controllato, il rischio di convulsioni è reale |
Ne conseguono due conseguenze. Una singola lettura dimostra ben poco, perché l'informazione utile sta nella differenza tra le letture effettuate sulla stessa macchina con lo stesso carico. E lo strumento deve vedere la fase che ti interessa, il che rende un misuratore di velocità globale un dispositivo di allarme tardivo per i cuscinetti.
Analisi delle vibrazioni: il primo segnale utilizzabile
La vibrazione rimane la tecnica più utilizzata perché reagisce direttamente ai cambiamenti meccanici e necessita di un accelerometro sull'alloggiamento vicino alla zona di carico. La qualità della montatura conta più del prezzo del sensore. Un accelerometro montato su perni mantiene dati utilizzabili ben al di sopra di 10 kHz, un supporto magnetico perde la parte superiore di tale intervallo esattamente dove si trova l'energia di rilevamento iniziale e una sonda portatile va bene per lo screening del percorso ma non per il lavoro sull'involucro.
Toni difettosi che vale la pena conoscere
- Anello esterno, BPFO: ampiezza costante, perché l'anello esterno rimane fermo rispetto alla zona di carico, il che lo rende il difetto più facile da individuare.
- Corsa interna, BPFI: l'ampiezza aumenta e diminuisce con la rotazione dell'albero, quindi aspettatevi bande laterali distanziate di 1x attorno al tono.
- Elemento volvente, BSF: più debole e modulato dalla gabbia, facile da confondere con l'armonico di qualcos'altro.
- Gabbia, FTF: bassa energia, ma un tono della gabbia in aumento insieme a punti di calore legati alla carenza di lubrificazione o all'usura della gabbia.
Analisi dell'inviluppo e la pendenza che conta
L'elaborazione dell'inviluppo o della demodulazione estrae una ripetizione a bassa frequenza da una portante ad alta frequenza ed è il modo standard per vedere i danni di stadio uno e due. Il valore sta nella ripetizione: un tono confermato dovrebbe essere rimisurato abbastanza spesso da tracciare almeno tre punti prima del fallimento previsto, perché la pendenza determina la data dell'ordine di lavoro, non l'ampiezza. Le letture settimanali una volta confermato un guasto, mensili su una macchina critica sana, sono un'impostazione predefinita praticabile. Registrazioni di guasti di apparecchiature simili, come questa recensione di difetti comuni e soluzioni per i cuscinetti a doppia corona di sfere , ti aiutano a giudicare quali toni sono attesi e quali sono nuovi.
Controlli della temperatura e del lubrificante
La temperatura è economica, facile da automatizzare e ritardata. Aumenta una volta che l'attrito è già aumentato, quindi conferma un problema piuttosto che prevederne uno, ma laddove l'accesso alle vibrazioni è difficile, un sensore permanente guadagna comunque il suo posto. Effettuare il riferimento a un carico e a una temperatura ambiente paragonabili, contrassegnare un aumento di circa 10 °C sopra il valore di riferimento per l'indagine e considerare 20 °C come una condizione di arresto e ispezione. Una termocamera lungo il percorso svolge lo stesso lavoro ed è utile per confrontare i cuscinetti gemelli su un albero.
Le condizioni del lubrificante rappresentano l'altra metà del quadro. Il grasso ossidato, indurito o che ha assorbito acqua crea l'attrito che si manifesta successivamente sotto forma di calore. Il campionamento non è continuo, quindi la disciplina è registrata: tipo di grasso, quantità, intervallo, colore e qualsiasi segno di acqua o metallo sul labbro della tenuta. L'ingrassaggio eccessivo merita un avvertimento, poiché aumenta la temperatura di funzionamento e può oltrepassare un sigillo senza nessun posto dove andare in una parte schermata.
Tabella 2: Confronto tra i comuni metodi di monitoraggio sulla velocità di rilevamento e sui limiti pratici. | Metodo | Migliore nel rilevamento | Tempi di consegna tipici | Limitazione principale |
| Velocità di vibrazione complessiva | Squilibrio, disallineamento, allentamento, danno avanzato ai cuscinetti | Settimane o mesi | Tardivo per difetti precoci dei cuscinetti, sensibile a difetti non correlati |
| Busta o alta frequenza | Difetti precoci delle piste e degli elementi volventi | Settimane o mesi | Richiede una geometria conosciuta e una montatura solida |
| Temperatura | Guasto alla lubrificazione, sovraccarico, problemi di raffreddamento | Giorni o settimane | Conferma il danno invece di prevederlo |
| Ispezione del lubrificante | Contaminazione, acqua, grasso errato, detriti da usura | Settimane | Dipende dalla disciplina del campionamento, non dal continuo |
Linee di base e soglie di allarme che reggono
I limiti di vibrazione generici, come i confini delle zone nella norma ISO 20816, si adattano ai controlli di accettazione e all'individuazione di una macchina in grossi problemi. Sono grossolani per i cuscinetti. Una regola basata sulle tendenze funziona meglio: avvisare a circa 3 dB sopra la linea di base stabilita, pianificare il lavoro a 6 dB e fermarsi a 10 dB o a qualsiasi passo improvviso. In termini lineari 3 dB sono circa 1,4 volte l'ampiezza e 6 dB è il doppio.
Tre condizioni mantengono onesti questi numeri: lo stesso punto di misurazione ogni volta, lo stesso stato della macchina in termini di velocità, carico e riscaldamento e una storia che sopravvive ai cambiamenti del personale. Una linea di base presa su un rilevamento di origine sconosciuta vale molto poco, motivo per cui i registri degli appalti appartengono allo stesso file degli spettri.
Perché la qualità dei cuscinetti modifica i dati
Il monitoraggio separa un segnale di guasto dal rumore di fondo, quindi un cuscinetto più silenzioso e in buone condizioni rivela i suoi difetti prima. Una parte a basso rumore e ad alta precisione fornisce uno spettro pulito con toni prevedibili; un lotto con gioco incoerente o piste ruvide sposta il pavimento e rende le tendenze ambigue. Il rumore e la precisione sono quindi criteri di appalto con un effetto diretto sul monitoraggio, non parole di marketing.
Ningbo Wanshun Bearing Co., Ltd. produce le due famiglie che dominano questa conversazione, cuscinetti a sfere a doppia corona di sfere a contatto obliquo a bassa rumorosità e di alta precisione e cuscinetti a sfere a gola profonda di piccole e medie dimensioni, da uno stabilimento a Cixi, Zhejiang, un'area conosciuta come la città dei cuscinetti della Cina. La produzione stimata è di 6 milioni di cuscinetti a contatto angolare a doppia corona e 35 milioni di cuscinetti a gola profonda all'anno, supportati da una gestione della qualità ISO 9001 e da un team tecnico di 35 persone.
Cuscinetti a contatto angolare a doppia corona serie 32 e 33 Esamina questi cuscinetti a contatto angolare a doppia corona per l'elevata rigidità, un angolo di contatto tipico di 30 gradi e la capacità di carico radiale e assiale combinata nelle macchine monitorate. Visualizza il prodotto → Per una macchina monitorata, i dettagli delle specifiche che spostano le frequenze dei difetti e il rumore di fondo sono più importanti: angolo di contatto e precarico nelle parti a doppia fila, gioco e riempimento di grasso nelle parti con scanalatura profonda. Il precarico impostato su un livello troppo alto solleva il pavimento delle alte frequenze e aggiunge calore dalla prima esecuzione, mentre un gioco troppo lento si presenta come 1x e toni di gabbia a bassa velocità.
Cuscinetti a sfere a gola profonda per motori e macchinari Sfoglia i cuscinetti a sfere a gola profonda nelle serie 42 e 43 oltre a dimensioni di piccola precisione, adatti a motori, automobili, macchine agricole e macchine utensili. Visualizza il prodotto → Quando compaiono carichi radiali e assiali combinati e la deflessione dell'albero deve rimanere piccola, adattare la serie e il precarico al servizio prima dell'installazione consente di risparmiare molte interpretazioni successive. Le varianti sigillate e schermate delle serie 52 e 53 sono una risposta comune per pompe e riduttori in cui una linea di grasso non è pratica.
Cuscinetti a contatto angolare a doppia corona serie 52 e 53 Questi cuscinetti delle serie 52 e 53 combinano capacità di carico radiale e assiale con opzioni di tenuta RS per pompe, riduttori e macchinari ad alta velocità. Visualizza il prodotto → I sistemi di guida e gli assi dei robot aggiungono un caso diverso. Lì gli elementi volventi viaggiano anziché ruotare sul posto, quindi la questione del monitoraggio si sposta verso la planarità della rotaia, il contatto dei rulli e la contaminazione, motivo per cui la progettazione di rotelle con scanalature ad arco gotico conta tanto quanto il cuscinetto al loro interno.
Una pratica lista di controllo iniziale
- Scegliete le macchine in cui un guasto ai cuscinetti interrompe effettivamente la produzione, non l’intero impianto.
- Registrare una linea di base su ciascuno, in un punto fisso, allo stesso carico e velocità, dopo la stabilizzazione termica.
- Memorizza la designazione del cuscinetto insieme ai dati in modo che la frequenza dei difetti e i pezzi di ricambio rimangano noti.
- Imposta i livelli di avviso e allarme da tale riferimento anziché da tabelle generiche.
- Fissare l'intervallo di campionamento dalla criticità e mantenerlo, perché un percorso irregolare produce pendenze inutilizzabili.
- Rivedere le tendenze con le persone che si occupano della manutenzione della macchina, poiché un cambio di grasso e una fase di vibrazione sono solitamente lo stesso evento.
Niente di tutto ciò richiede un budget elevato all’inizio. Un accelerometro con funzionalità di inviluppo, una termocamera già utilizzata sul percorso e una registrazione scritta degli intervalli di lubrificazione rileveranno la maggior parte dei guasti che contano in un impianto di medie dimensioni. Gli strumenti possono crescere con il programma; la disciplina di una linea di base pulita non può essere aggiunta retrospettivamente.
