Tesi Sperimentale. Fabio Perini S.p.A 2012

Transcript

1 Tesi Sperimentale 11/10/2012 Stima del coefficiente resistivo equivalente di un asse meccanico a controllo elettronico INFO: cesare.fantuzzi@unimore.it Citare: TESI Prognostica in KPLPAckaging. Fabio Perini S.p.A

2 Offerta di stage di laurea in azienda Stima del coefficiente resistivo equivalente di un asse meccanico a controllo elettronico Presentazione dell azienda Tipo di stage: tesi sperimentale di sei mesi di tirocinio. Obiettivo di lavoro (sommario): Diagnosi «run-time» dello stato di carico per attriti di un asse meccanico servo-motorizzato elettrico, tramite analisi di coppia, velocità e potenza Metodologie da utilizzare (sommario): Analisi delle potenze assorbite. Tutor aziendale e accademico: Ing. Gabriele Canini, Prof. Cesare Fantuzzi. Attivazione e durata della tesi: entro Novembre, 6 mesi (laurea entro sessione invernale 2013) Luogo di svolgimento dello stage di laurea: via San Vitalino, 7 Calderara di Reno, Bologna, dipartimento R&D Rimborso spese di mobilità: da concordare con l azienda. 2

3 Presentazione Azienda 147 Dipendenti Produzione di macchine automatiche per packaging di prodotti tissue (rotoli di carta igienica, cucina, tovaglioli) Principali Mercati di riferimento KPLP : UE, Nord America, Sud America, Asia,Europa Est, Oceania Azienda attenta all innovazione tecnologica del prodotto e innovazione del processo Possibile coinvolgimento post tesi in altre attività di ufficio tecnico 3

4 Obiettivo di lavoro Stimare il coefficiente di attrito in base alla analisi delle coppie e velocità di funzionamento di un asse elettrico, allo scopo di identificare una tendenza alla rottura per fatica o attriti del sistema meccanico. L'obiettivo finale è quello di identificare su scala temporale di minuti/ore la componente dissipativa della macchina per ciascun asse elettrico. In particolare si vuole identificare i coefficienti di attrito statico e viscoso per individuare condizioni di deriva che possano essere campanello d'allarme di malfunzionamenti e potenziali arresti macchina. Il software di controllo andrà implementato nel controller di macchina e fornirà un aimportante funzione di Diagnosi Predittiva, ossia diagnosi di potenziale malfunzionamento basata sulla reale osservazione di variabili legate allo stato di fatica dell asse stesso 4

5 Metodologie da utilizzare Tramite l analisi della potenza meccanica assorbita dal carico misurata all azionamento elettrico si identifica l assorbimento del carico dovuta alle varie forme di attrito (alcuni dispositivi forniscono queste misure, in particolare correnti del motore elettrico che sono in relazioni con la coppia erogata, e velocità di rotazione dell asse del motore elettrico), senza aggiungere ulteriori sensori rispetto a quelli già disponibili nel sistema elettronico di controllo dell asse elettrico Occorre costruire una base dei dati storici per queste misure in modo da identificare trend e variazioni su basi temporali di medio periodo (giorni), da cui estrarre informazioni sul degrado del sistema meccanico. Scopo di questa analisi è quella di effettuare una DIAGNOSI PREDITTIVA dello stato di salute dei componenti della catena cinematica che compongono l asse di movimentazione 5

6 Attività da svolgere Identificare e classificare le differenti tipologie di catene cinematiche per il movimento di parti meccaniche a controllo elettronico all intero della macchina che siano associabili a: (i) assorbimenti dissipativi di potenza (attriti ) (ii) assorbimenti conservativi di potenza originati da componenti cinetico/inerziali o potenziali (iii) assorbimenti non conservativi che non sono da mettere in relazione ad attriti (es. prodotto che viene sollevato ed espulso dalla macchina, con conseguente perdita di energia potenziale, etc.) Sviluppare un algoritmo per la desensibilizzazione delle misure di potenza assorbita dai fenomeni di tipo (ii) e (iii), per isolare l effetto del fenomeno di tipo (i). La conclusione di questa attività porterà alla stima del coefficiente resistivo equivalente globale dell asse (BRG). Valutare anche la possibilità di indagare su un funzionale della potenza e della velocità capace di estrarre la sola parte (i) Sviluppare un algoritmo per diagnosi di guasti incipienti a partire dalla analisi dei dati desensibilizzati. 6

7 Fabio Perini S.p.A 2012 Grazie per l attenzione 7