Analisi Motion Amplification di un impianto a fune – Labilità sulle ruote di appoggio
La strumentazione Motion Amplification™ nell’analisi degli impianti a fune
Il problema per cui ci hanno interpellato era questo: ad una certa velocità di avanzamento fune, il carro di trazione della stazione di una funivia, sulle Alpi Italiane, iniziava a vibrare eccessivamente.
Prima di noi, la società che si occupa dell’impianto ha provveduto a sostituire i cuscinetti del motore, ad allineare gli alberi con sistemi laser e ad equilibrare al meglio possibile le masse rotanti.
Eppure il problema continuava a presentarsi.
L’altro carro di trazione, per la seconda cabina dell’impianto, non presentava alcun tipo di problema, a nessuna velocità specifica.
Per chi non lo sapesse, ciascun carro traente è un rettangolo in materiale metallico, di circa 7 metri di lunghezza per 3 di larghezza, poggiato su ruote metalliche, che sostiene un gruppo motore e riduttore, le pulegge di trazione della fune e tutta la parte idraulica di tensionamento. Insomma, una struttura grande e complessa, piena di componenti potenzialmente causa del problema.
La tecnica di analisi tradizionale per produrre quello che viene chiamato ODS “Operational Deflection Shape”, cioè la simulazione di come si muove la struttura, richiede di acquisire misure multiple di vibrazione, sia di ampiezza che di fase, per poi far elaborare tutti i dati ad un software capace di ricreare il modello di deformata della struttura.
Ma noi come avremmo potuto intervenire rapidamente per rilevare il punto di origine della anomalia e visualizzarli direttamente in campo, in modo da dare indicazioni certe, precise ed evidenti? Con il rivoluzionario Motion Amplification™, ovviamente!
La prima attività effettuata è stata di verificare, mediante l’acquisizione con il sistema IRIS-M™, la rampa di accelerazione della cabina della funivia, controllando l’andamento della vibrazione generale del carro alla ricerca di condizioni anomale di funzionamento.
Nella immagine qui riportata potete notare come, ad una certa velocità di funzionamento, dopo circa 25 secondi dalla partenza, il livello di vibrazione del carro (rilevato nel quadratino rosso) aumentasse ad un livello importante. Il picco evidenziato sullo spettro corrisponde, in effetti, alla velocità della fune dove gli operatori lamentano il funzionamento anomalo.
Anche per chi non bazzica di questa tecnologia tale andamento del livello generale di vibrazione appare anomalo ed immediatamente richiama alla mente il concetto di “risonanza”.
Questo perché, a causa di una labilità strutturale, il sistema (che solitamente è stabile) modifica il suo comportamento dinamico e si trova nelle condizioni di raggiungere una “velocità critica” in condizioni dove, normalmente, la situazione è completamente differente.
La dimostrazione di questo è che l’altro carro di trazione, che non presenta labilità strutturali, ha un comportamento completamente differente: questo aumento indesiderato di livello di vibrazione non si presenta.
La cosa più incredibile del Motion Amplification™ è che è possibile evidenziare le frequenze di interesse dello spettro di vibrazione di una struttura, separarle ed “amplificarle”: posso quindi vedere l’effetto di ciascuna frequenza anomala sulla struttura, separata dalle altre frequenze! Non è incredibile?
Se non ci credete, ecco il video amplificato relativo alla deformazione dinamica del pianale alla frequenza dove si presenta il problema.
Guardate attentamente il gruppo ruote di destra…
Analisi di dettaglio della deformata della struttura durante il fenomeno anomalo
Esatto! I cuscinetti delle ruote del lato destro sono completamente danneggiati, come confermato anche dai tecnici che hanno effettuato la riparazione.
Nella immagine seguente, i perni e le ruote incriminate.
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