DIAGNOSTICA VIBRAZIONALE DELLE MACCHINE ROTANTI

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2017/2018
Docente
GIANLUCA D'ELIA
Crediti formativi
6
Periodo didattico
Primo Semestre
SSD
ING-IND/13

Obiettivi formativi

L'insegnamento fornisce i concetti ed i metodi per affrontare i problemi di interesse tecnico relativi al monitoraggio ed alla diagnostica delle macchine rotanti. In particolare, l'insegnamento fornisce le principali conoscenze per poter affrontare problematiche di interesse industriale relative al monitoraggio ed alla diagnostica di riduttori ordinari e trasmissioni meccaniche. Informazioni relative allo stato di salute dell’organo meccanico in esame, vengono estratte dal segnale di vibrazione utilizzando tecniche di analisi del segnale che operano in diversi domini quali: tempo, angolo, tempo-frequenza ed analisi ciclostazionaria.
Gli argomenti sono trattati sia da un punto di vista teorico che da un punto di vista applicativo, grazie anche all’analisi di segnali vibratori provenienti da diversi casi industriali.

Prerequisiti

Insegnamenti di matematica sia di I che di II livello, Fisica generale I & II, Meccanica razionale, Meccanica applicata alle macchine e Meccanica delle Vibrazioni.

Contenuti del corso

Classificazione dei segnali e conversione analogico/digitale. Analisi di segnali tempo-continui, Trasformata di Fourier, Autospettro, PSD, Short-Time Fourier Transform, modulazioni di ampiezza/fase e Trasformata di Hilbert. Analisi di segnali tempo-discreti, Trasformata discreta di Fourier, Leakage, windowing e stimatori dell’autospettro e PSD. (5 ore)
Campionamento in base angolo, rampe di velocità e “media sincrona”. Decomposizione del flusso di energia (Ciclostazionarietà). (2.5 ore).
Diagnostica di squilibri in rotori. Diagnostica di disallineamenti in giunti. Diagnostica di difetti localizzati e distribuiti in ruote dentate. Diagnostica di difetti localizzati e distribuiti in cuscinetti. (5 ore)
Laboratorio (47.5 ore): Sviluppo di pseudo codici e codici in ambiente Matlab per la diagnostica di macchine rotanti. In laboratorio verranno analizzati sia segnali simulati, sia segnali provenienti da trasmissioni meccaniche reali.

Metodi didattici

L'insegnamento prevede: lezioni frontali, esercitazioni numeriche al calcolatore ed esercitazioni pratiche in laboratorio.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale. L’esame consiste in 3 domande, 2 inerenti le conoscenze fornite durante il corso e una relativa alla risoluzione di problematiche reali nel campo della diagnostica delle macchine rotanti (abilità). Il voto d’esame viene calcolato come media fra le tre valutazioni inerenti le tre domande. L’esame orale tiene in conto anche della discussione sull’analisi di segnali vibratori acquisiti dagli studenti stessi su un banco prova ingranaggi.

Contest (non obbligatorio). Durante il corso sarà assegnato un caso industriale riguardante la diagnostica di un riduttore ordinario. Il Constest sarà diviso in due parti: i) diagnostica di un riduttore ordinario, ii) implementazione in ambiente Matlab di tecniche avanzate di analisi delle vibrazioni. Il corretto svolgimento del compito assegnato sarà molto influente sul voto finale dell’esame. Il Contest NON È OBBLIGATORIO

Testi di riferimento

Robert Bond Randall, Vibration-based Condition Monitoring: Industrial, Aerospace and Automotive Applications, Wiley
Andres Brandt, Noise and Vibration Analysis: Signal Analysis and Experimental Procedures, Wiley