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Manutenzione APRILE 2023 AUTOMAZIONE OGGI 445 | 77 fornitori possono offrire apparecchiature com- patte per l’analisi delle vibrazioni, in grado di dare indicazioni sui problemi di vibrazione nei motori, nei componenti idraulici e in altri mac- chinari legati alla produzione. L’IIoT spinge l’adozione dell’analisi delle vibrazioni Uno dei principali fattori che stimolano l’im- plementazione di sensori e tecniche di analisi delle vibrazioni è il continuo impiego nell’Indu- strial Internet of Things (IIoT). Man mano che le aziende manifatturiere sfruttano la connettività a livello di fabbrica per condividere i dati pro- venienti da sensori e strumenti interconnessi, diventa più facile accedere ai dati, analizzarli e inserirli nei programmi di manutenzione predittiva. Questo fenomeno rende più facile incorporare i sensori di vibrazione in un pro- gramma di monitoraggio e manutenzione e, senza dubbio, ciò porterà gli utenti a scegliere e acquistare maggiormente questi dispositivi. La riduzione dei costi risultante da questa tec- nologia porta enormi vantaggi economici agli utenti dei macchinari di produzione, in parti- colare in presenza di dispositivi rotanti come motori, pompe, compressori e turbine. Luoghi comuni sull’analisi delle vibrazioni Esistononumerose false nozioni, da sfatare, sull’a- nalisi delle vibrazioni e sulla necessità di intro- durla come pilastro principale di un programma di manutenzione predittiva. Vediamo alcune. – Le nostre macchine non vibrano, quindi non ci aspettiamo che si guastino presto Tutte le macchine vibrano e, sebbene sia normale che i motori generino piccole vi- brazioni, il verificarsi di grandi vibrazioni o qualsiasi cambiamento nel loro pattern in un motore, potrebbe indicare dei problemi. La vibrazione totale subita da un motore può dipendere da molti elementi: conoscere le possibili cause, permette di diagnosticare meglio cosa sta accadendo. Una delle prime cause di vibrazione è uno squi- librio nel motore, cioè un punto in cui un peso sbilanciato si muove intorno all’asse dellamac- china, causando la vibrazione dei componenti rotanti. Questi tipi di squilibri possono essere causati da difetti di fusione, errori di lavora- zione o anche da problemi di manutenzione, come le pale sporche della ventola. I cuscinetti possono essere un’altra delle principali cause di vibrazioni: se sono allen- tati, possono causare vibrazioni che si pro- pagano in altri componenti. La mancanza di lubrificazione, l’isolamento insufficiente o la contaminazione possono usurare rapida- mente i componenti, mentre un solco negli anelli dei cuscinetti a rulli può creare un mo- vimento ogni volta che ne passa uno sull’area danneggiata. Anche gli ingranaggi sono una potenziale fonte di vibrazioni, se si disallineano. I denti degli ingranaggi usurati o rotti possono sfre- gare l’uno contro l’altro, causando una vibra- zione potenzialmente pericolosa. – Non abbiamo bisogno di analisi delle vibra- zioni: possiamo sempre indagare nel momento in cui le nostre macchine si surriscaldano o emettono rumori insoliti Aspettare fino a quando non ci sono segni facilmente rilevabili di un guasto imminente, è un falso risparmio. A quel punto, un guasto catastrofico potrebbe essere dietro l’angolo. Al contrario, un programma di analisi delle vibrazioni eseguito correttamente potrebbe rilevare un possibile guasto molti mesi prima che si verifichi. Alcuni indicatori facilmente rilevabili, come il rumore e il calore eccessivo, che possono essere percepiti dall’uomo, possono essere segnali di un guasto imminente. Tuttavia, quando vengono rilevati, potrebbe essere troppo tardi per intervenire, e le interruzioni della produzione o i danni catastrofici sono una possibilità concreta. Al contrario, i cam- biamenti nel profilo di vibrazione di un com- ponente o di una macchina possono essere rilevati molti mesi prima che si verifichi un guasto (si veda figura 1). Molti reparti di manutenzione degli impianti operano secondo la filosofia del ‘run to fai- lure’, ovvero non intervengono finché la macchina non si guasta davvero. I costi di manutenzione e le perdite di produzione sono quindi elevati. Al contrario, i vantaggi di un rilevamento precoce delle vibrazioni includono la prevedibilità, la sicurezza, la ri- duzione dei costi e una maggiore affidabilità. – L’analisi delle vibrazioni è troppo difficile e co- stosa L’analisi dei dati sulle vibrazioni richiede sof- tware, hardware, formazione, un’importante infrastruttura di informazioni sugli asset e un programma rigoroso. Anche se l’analisi più complessa delle firme vibrazionali con cause multiple potrebbe essere lasciata agli anali- sti specializzati in vibrazioni, è possibile fare molto per individuare i problemi di base con attrezzature relativamente economiche. Un esempio è il misuratore di vibrazioni Fluke 805, uno strumento facile da usare, che for- nisce letture accurate e ripetibili. Questo strumento ha una scala di gravità a 4 livelli e un processore integrato che calcola le condizioni dei cuscinetti e le vibrazioni com- plessive utilizzando avvisi testuali di facile comprensione. I suoi sensori sono in grado di leggere un’ampia gamma di frequenze, da 10 Hz a 20.000 Hz, abbastanza ampia da coprire i profili vibrazionali della maggior parte delle macchine e dei componenti. Il modello 805, inoltre, presenta un’interfaccia utente sem- plice, che richiede solo l’inserimento dell’in- tervallo di RPM e del tipo di apparecchiatura. Fluke offre anche il tester di vibrazioni 810, uno strumento più avanzato con un motore Figura 1 - Il grafico mostra vari indicatori di potenziali guasti e i tempi in cui possono essere rilevati con metodi diversi