Ultima revisione 30 maggio 2026
Diagnostica delle Vibrazioni dei Cuscinetti Volventi: Come Prevedere un Guasto Prima che Accada
I cuscinetti volventi sono una componente di importanza critica in qualsiasi macchina rotante. Le statistiche mostrano che fino all'80% dei guasti ai cuscinetti può essere previsto con settimane o mesi di anticipo rispetto alla distruzione completa, grazie alla diagnostica delle vibrazioni.
Questo articolo è una guida avanzata alla diagnosi dei difetti dei cuscinetti, che integra l'articolo introduttivo sulla diagnostica delle vibrazioni. Qui esaminiamo in dettaglio come un cuscinetto difettoso "suona" nello spettro di vibrazione e come distinguere i difetti nei vari componenti del cuscinetto.
Livello dell'articolo: Avanzato
Se siete nuovi all'argomento, vi consigliamo di leggere prima la guida introduttiva alla diagnostica delle vibrazioni
La fisica dei difetti dei cuscinetti
Quando su una superficie di pista (anello o elemento volvente) appare un difetto (una buca, uno sfalcio o una cricca), ogni volta che un elemento volvente rotola sopra quel difetto viene generato un breve impulso di impatto.
Questi impulsi si ripetono a una frequenza particolare, caratteristica di ciascun componente del cuscinetto, che dipende da:
- La geometria del cuscinetto (numero di elementi volventi, diametri)
- La velocità di rotazione dell'albero
Sono proprio queste frequenze non sincrone (non multiple della velocità di rotazione!) la "firma" dei difetti dei cuscinetti nello spettro di vibrazione.
Frequenze caratteristiche dei difetti dei cuscinetti
Ogni componente del cuscinetto ha la propria frequenza caratteristica di difetto:
| Frequenza | Significato | Componente |
|---|---|---|
| BPFO | Frequenza di passaggio delle sfere sulla pista esterna | La frequenza con cui gli elementi volventi passano su un difetto della pista esterna |
| BPFI | Frequenza di passaggio delle sfere sulla pista interna | La frequenza con cui gli elementi volventi passano su un difetto della pista interna |
| BSF | Frequenza di rotazione della sfera | La frequenza con cui un elemento volvente ruota attorno al proprio asse |
| FTF | Frequenza fondamentale del treno | La frequenza di rotazione della gabbia |
Diagnostica professionale delle vibrazioni dei cuscinetti
Valutiamo lo stato dei cuscinetti e prevediamo quando sarà necessaria la sostituzione
Richiedi la diagnosticaDifetto sulla pista esterna (BPFO – Frequenza di passaggio delle sfere sulla pista esterna)
Descrizione fisica: un difetto (una buca, uno sfalcio o una cricca) sulla pista dell'anello esterno del cuscinetto. Ogni volta che un elemento volvente rotola su questo danneggiamento viene generato un impulso di impatto.
Descrizione spettrale: lo spettro di vibrazione mostra una serie di picchi corrispondenti alla frequenza del difetto sulla pista esterna e alle sue armoniche. Questi picchi si trovano di solito a frequenze più elevate (non sono multipli interi della frequenza di rotazione dell'albero) e segnano ogni momento in cui un elemento volvente passa sul difetto.
Difetto sulla pista interna (BPFI – Frequenza di passaggio delle sfere sulla pista interna)
Descrizione spettrale: in presenza di un difetto sulla pista interna, lo spettro mostra diversi picchi pronunciati alla frequenza del difetto e alle sue armoniche. Inoltre, ciascuno di questi picchi di frequenza del difetto è di solito accompagnato da bande laterali distanziate alla frequenza di rotazione (1×).
Difetto sull'elemento volvente (BSF – Frequenza di rotazione della sfera)
Descrizione spettrale: un difetto su un elemento volvente (sfera o rullo) produce vibrazioni alla frequenza di rotazione dell'elemento volvente e alle sue armoniche. Lo spettro mostra una serie di picchi che non sono multipli interi della frequenza di rotazione dell'albero, ma multipli della frequenza di rotazione della sfera/rullo (BSF).
Difetto alla gabbia (FTF – Frequenza fondamentale del treno)
Descrizione spettrale: un difetto alla gabbia di un cuscinetto volvente produce vibrazioni alla frequenza di rotazione della gabbia — la Frequenza Fondamentale del Treno (FTF) — e alle sue armoniche. Queste frequenze sono di solito sub-sincrone (inferiori alla frequenza di rotazione dell'albero).
Stadi di sviluppo del difetto del cuscinetto
Un difetto del cuscinetto si sviluppa per stadi:
- Stadio iniziale: appare il primo debole picco alla frequenza caratteristica
- Sviluppo: l'ampiezza del picco cresce e compaiono le armoniche
- Progressivo: numerose armoniche, bande laterali e un aumento del livello generale di "rumore" nella regione ad alta frequenza
- Critico: picchi molto alti, rumore a banda larga, letture instabili
Raccomandazioni di monitoraggio:
- Una volta comparse le frequenze del cuscinetto — intensificare il monitoraggio (misurare più spesso)
- Verificare la lubrificazione
- Iniziare a pianificare la sostituzione del cuscinetto alla prima occasione utile
- Un brusco aumento dell'ampiezza è il segnale per la sostituzione urgente
Il vantaggio della diagnostica delle vibrazioni: rilevare i difetti dei cuscinetti 2–6 mesi prima della distruzione completa dà tutto il tempo per pianificare la riparazione, ordinare i pezzi di ricambio e scegliere il momento migliore per fermare la macchina.
Conclusione
La diagnosi dei cuscinetti volventi dallo spettro di vibrazione è un potente strumento di manutenzione predittiva. Comprendere le frequenze caratteristiche (BPFO, BPFI, BSF, FTF) e saperle riconoscere permette di:
- Rilevare i difetti in stadio precoce
- Pianificare le sostituzioni con largo anticipo
- Evitare fermi macchina di emergenza
- Ridurre i costi di riparazione
I moderni analizzatori di vibrazioni come il Balanset-1A consentono di ottenere spettri dettagliati e di rilevare le frequenze dei cuscinetti anche nella fase iniziale dello sviluppo del difetto.
← Torna alla guida introduttiva alla diagnostica delle vibrazioni
Diagnostica dei cuscinetti
Strumenti per la diagnostica e servizi professionali di diagnostica delle vibrazioni
Strumento Balanset-1A
Analizzatore di vibrazioni per la diagnostica dei cuscinetti (BPFO, BPFI, BSF, FTF)
Acquista lo strumentoServizi di diagnostica
Diagnostica dei cuscinetti con previsione della vita residua
Ordina la diagnosticaLista di controllo rapida
- Identificare i picchi non sincroni, non i multipli di 1x
- Associare i picchi a BPFO, BPFI, BSF o FTF
- Cercare bande laterali a 1x per confermare il difetto sulla pista interna (BPFI)
- Annotare i picchi sub-sincroni per i guasti alla gabbia (FTF)
- Intensificare il monitoraggio non appena compaiono le frequenze del cuscinetto
- Verificare la lubrificazione e pianificare la sostituzione del cuscinetto