Sviluppo di un test rig per prove di endurance su cuscinetti volventi e relativa caratterizzazione in condizioni di risonanza

Failure of bearing is one of the most recurrent causes of breakdown in rotating machineries. The current trend in rotating machines in the industrial field, is to move from a corrective or cyclic maintenance policy to a condition-based maintenance (CBM). Whit CBM the maintenance operations are based on the information collected through the condition monitoring procedure. Diagnostics and prognostics are two important aspects of a CBM program. Unfortunately, at present it is not possible to have a sufficient amount of data related to the normal operation of rolling elements bearings that can be used in the development and validation of diagnostic and prognostic procedures. For this reason, an experimental test-rig for endurance tests of rolling elements bearings was developed, with the aim to reproduce the phenomena of wear and damages characterizing this components in large and real applications. In order to predict trends and vibration thresholds, the behavior of the system in different operating conditions was analyzed.

Le rotture dei cuscinetti volventi risultano una delle maggiori cause di guasto nei sistemi meccanici rotanti. Ad oggi, nel campo industriale per i sistemi rotanti, il tentativo è quello di passare da una politica di manutenzione correttiva o ciclica ad una politica di manutenzione secondo condizione (CBM). La CBM suggerisce le decisioni di manutenzione in base alle informazioni raccolte attraverso il monitoraggio del sistema. La diagnostica e la prognostica sono due aspetti fondamentali ed integrativi della CBM. Purtroppo, ad oggi non si è in possesso di una sufficiente quantità di segnali di vibrazione riferiti al normale funzionamento dei cuscinetti volventi tali da poter essere utilizzati nello sviluppo e nella validazione di tecniche diagnostiche e di modelli prognostici. Per questo motivo, nel seguente studio è stato sviluppato un banco prova sperimentale dedicato alla realizzazione di prove di endurance dei cuscinetti volventi, con l’obbiettivo di riprodurre in piccolo i fenomeni di usura e danneggiamento che caratterizzano questa tipologia di componenti. Al fine di prevedere particolari andamenti nel livello di vibrazione, successivamente, è stato analizzato il comportamento del sistema nella condizione di funzionamento in cui una risonanza viene eccitata da una frequenza caratteristica del cuscinetto.