Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Milena MARTARELLI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM07] INGEGNERIA GESTIONALE Master Degree (2 years) - [IM07] MANAGEMENT ENGINEERING
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/12 - MISURE MECCANICHE E TERMICHE
Italiano
Italian
Il corso presuppone la conoscenza dei principali sistemi meccanici utilizzati nella produzione industriale, nel settore manifatturiero e nell’industria di processo. Utile è avere conoscenza della strumentazione industriale e delle misure.
The course requires knowledge of the main mechanical systems used in industrial production, in the manufacturing sector and in the process industry. It is useful to have knowledge of industrial instrumentation and measurements.
Lezioni frontali (circa 40 h) ed esercitazioni/laboratorio (circa 8 h)
Frontal lessons (about 40 h) and exercises/labs (about 8 h)
Il corso fornisce competenze e capacità finalizzate alla scelta, progetto, utilizzo e gestione della strumentazione per il controllo della qualità in contesti industriali, con particolare riguardo all’industria manifatturiera e di processo, per la produzione di prodotti meccanici. Particolare rilievo avranno le tecniche di misura basate sulle vibrazioni e sulla visione.
Inoltre, il corso fornisce competenze per l’impiego di metodi e algoritmi di processamento di segnali ed immagini per l’estrazione delle caratteristiche e il controllo di qualità, con particolare riferimento a prodotti e componenti meccanici.
Infine, il corso forma le competenze sulla normativa per test vibrazionali finalizzati alla certificazione e alla qualità di componenti meccanici, elettrici ed elettronici.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito capacità:
di progetto, scelta ed impiego di sistemi di misura di vibrazione per il controllo di qualità, la diagnosi ed il monitoraggio di sistemi/componenti meccanici;
di progetto, scelta e impiego di sistemi di visione per il controllo di qualità, la diagnosi ed il monitoraggio di sistemi/componenti meccanici;
di implementazione di algoritmi per il controllo di qualità, riconoscimento di guasti e difetti;
di gestire e pianificare test vibrazionali finalizzati alla certificazione e alla qualità secondo la normativa.
Competenze trasversali.
Competenze di gestione di sistemi complessi, quali le stazioni per il controllo di qualità, basate su integrazione di sottosistemi realizzati con tecnologie eterogenee, meccaniche, ottiche, elettroniche, informatiche.
Knowledge and Understanding.
The course provides skills and abilities aimed at the choice, design, use and management of instrumentation for quality control in industrial contexts, with particular regard to the manufacturing and process industry, for the production of mechanical products. Particular importance will be given to measurement techniques based on vibrations and vision.
In addition, the course provides skills for the use of signal and image processing methods and algorithms for the extraction of characteristics and quality control, with particular reference to mechanical products and components.
Finally, the course trains the skills on the standards for vibrational tests aimed at the certification and quality of mechanical, electrical and electronic components.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
At the end of the course the student will have acquired the skills:
design, choice and use of vibration measurement systems for quality control, diagnosis and monitoring of mechanical systems / components;
design, choice and use of vision systems for quality control, diagnosis and monitoring of mechanical systems / components;
implementation of algorithms for quality control, recognition of faults and defects;
to manage and plan vibrational tests aimed at certification and quality according to the standards.
Transversal Skills.
Skills in managing complex systems, such as quality control stations, based on the integration of subsystems made with heterogeneous mechanical, optical, electronic and IT technologies.
1. Il contesto: affidabilità, diagnostica e controllo di qualità di prodotti e componenti
2. Sistemi di misura per controllo qualità industriale:
a. basati sulle vibrazioni (sensori, attuatori)
b. basati sulla visione (in diverse bande spettrali)
3. Elementi di analisi dei segnali per il controllo qualità:
- analisi nel dominio del tempo
- analisi nel dominio della frequenza
- joint time-frequency analysis
- analisi di segnali modulati e analisi dell'inviluppo
- analisi degli ordini nelle macchine rotanti
- analisi di immagini
4. Le caratteristiche dello stato di salute di componenti, prodotti e sistemi meccanici:
- alberi sbilanciati
- motori elettrici
- turbomacchine centrifughe e assiali
- macchine alternative
- riduttori a ingranaggi
- trasmissioni a cinghia
- cuscinetti a rotolamento
5. Estrazione delle caratteristiche e classificazione di segnali.
6. Normativa per test vibrazionali finalizzati alla certificazione e alla qualità di componenti meccanici ed elettronici:
- Banchi prova per test vibrazionali (sinusoidali, random e shock)
- Banchi prova retroazionati (controllo in forza o accelerazione)
- Rassegna normativa di prova (modalità prova e spettri di riferimento)
Esercitazioni in aula o in laboratorio con strumenti di misura per la diagnostica e con applicazione a casi reali in diversi settori. Esercitazioni di analisi e classificazione dei segnali mediante Matlab.
1. The context: reliability, diagnostics and quality control of products and components
2. Measurement systems for industrial quality control:
a)vibration based (sensors, actuators)
b)vision based (in different spectral bands)
3. Elements of signal analysis for quality control:
-time domain analysis
-frequency domain analysis
-joint time-frequency analysis
-analysis of modulated signals and envelope analysis
-analysis of orders in rotating machines
-image analysis
4. The characteristics of the state of health of mechanical components, products and systems:
-unbalanced rotors and shafts
-electric engines
-centrifugal and axial turbomachinery
-alternative machines
-gear boxes
-belt drives
-rolling bearings
5. Extraction of characteristics and classification of signals.
6. Standards for vibrational tests aimed at the certification and quality of mechanical and electronic components:
-Test benches for vibrational tests (sinusoidal, random and shock)
-Test benches with feedback (force or acceleration control)
-Review of test standards (test procedures and reference spectra)
Exercises in the classroom or in the laboratory with measuring instruments for diagnostics and with application to real cases in different sectors.
Exercises in the analysis and classification of signals using Matlab.
Esame orale tramite tre domande, sugli argomenti del corso.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Conoscenza degli argomenti, dimostrata tramite la chiarezza, correttezza e completezza della esposizione orale.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Durante la prova orale viene valutata la capacità di presentare l'argomento e di descriverlo correttamente anche con l'ausilio di grafici e schemi.
Criteri di attribuzione del voto finale.
La valutazione massima è attribuita agli studenti che dimostrano una completa padronanza dei tre argomenti trattati, esponendoli con chiarezza, correttezza e completezza tramite esposizione orale e anche producendo schemi e grafici. La votazione minima è attribuita agli studenti che dimostrano una sufficiente conoscenza di almeno due dei tre argomenti trattati ed una almeno parziale conoscenza del terzo.
Learning Evaluation Methods.
Oral exam composed of three questions on the topics of the course.
Learning Evaluation Criteria.
Knowledge of the topics, demonstrated through a clear, correct and complete oral presentation.
Learning Measurement Criteria.
During the oral exam it will be evaluated the capacity to present the topic and to describe it correctly also with the support of graphics and schemes.
Final Mark Allocation Criteria.
The maximum mark is obtained by those students who demonstrate complete mastering of the three topics, exposing them clearly, in depth and correctly by producing also schemes and graphics. The minimum mark is attributed to those students who demonstrate a sufficient knowledge of at least two of the three topics and at least a partial knowledge of the third.
Dispense del docente con le slide del corso (https://learn.univpm.it/)
Testo di approfondimento:
Vibration-based Condition Monitoring: Industrial, Automotive and Aerospace Applications, Robert Bond Randall, 2nd Edition, WILEY, ISBN: 978-1-119-47755-6
Print of the course slides provided by the professor (https://learn.univpm.it/)
Book for in-depth study:
Vibration-based Condition Monitoring: Industrial, Automotive and Aerospace Applications, Robert Bond Randall, 2nd Edition, WILEY, ISBN: 978-1-119-47755-6
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
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