Monitoraggio dei cuscinetti a bassa velocità: la soluzione è l’ultrasuono

I cuscinetti sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni industriali e sono considerati un componente cruciale.

I difetti sui cuscinetti, se non rilevati in tempo, sono responsabili di fermi non programmati e, quindi, di costosi tempi di inattività. Possono anche portare a guasti catastrofici.

Per i cuscinetti ad alta velocità, diverse tecniche consolidate sono comunemente integrate in un programma di PdM (Manutenzione Predittiva): vibrazioni, misurazione della temperatura, analisi dei detriti da usura e ultrasuoni.

Il monitoraggio dei cuscinetti a bassa velocità è una altra storia. Queste tecnologie “normali” sono quasi sempre cieche fino a quando non è troppo tardi, se si parla di velocità inferiori a 250 giri/min. Quindi, in queste applicazioni a bassa velocità, il cedimento precoce dei cuscinetti rimane un problema noto… per coloro che non utilizzano gli ultrasuoni.

Per l’ispezione in meccanica, gli ultrasuoni rilevano e misurano le onde acustiche generate da impatti sui cuscinetti e dall’attrito o dallo sfregamento dovuto ad una lubrificazione non ottimale. Basata sul suono, questa tecnologia è chiamata ad Ultrasuoni perché utilizza frequenze elevate, superiori al limite dei 20 kHz dell’udito umano.

La risposta sta in due elementi chiave: le alte frequenze e gli urti, che sono le basi degli ultrasuoni. Queste due proprietà sono particolarmente utili per i macchinari a bassa velocità per i quali, per definizione, i segnali provenienti dai cuscinetti sono tipicamente deboli.

In primo luogo, le alte frequenze sono sensibili agli urti. Inoltre, la gamma ultrasonora è naturalmente insensibile a fenomeni a bassa frequenza, come la velocità di funzionamento del macchinario, che tende a mascherare i danneggiamenti dei cuscinetti per le vibrazioni.

In secondo luogo, gli ultrasuoni rilevano le onde d’urto generate dal difetto del cuscinetto, più precisamente l’energia localizzata rilasciata dall’impatto. In caso di bassa velocità, questi impatti sono troppo deboli per provocare vibrazioni strutturali.

Combinando questi due vantaggi, gli ultrasuoni sono un metodo selettivo, che evidenzia gli impatti e gli attriti dal rumore di fondo prodotto dai fenomeni a bassa frequenza. I vantaggi per l’utente sono:

• Gli ultrasuoni sono semplici da usare. Qualsiasi tecnico può monitorare con successo i macchinari a bassa velocità, non solo un ingegnere con esperienza decennale. Anche un principiante è in grado di rilevare facilmente il guasto di un cuscinetto, semplicemente ascoltando il suono specifico e ripetitivo.
• Non è necessario alcun trattamento complicato del segnale per eseguire sia il rilevamento che la diagnosi.

Tuttavia, è necessario scegliere sensori e strumenti efficaci!