Scansione 3D di eliche nel settore navale: Un metodo di ispezione altamente efficiente ed economico

L'articolo si concentra sulle soluzioni di scansione 3D per l'ispezione delle eliche delle navi. Tradizionalmente, gli ispettori utilizzano un pitchometro per registrare i dati di ispezione. Tuttavia, questo metodo presenta limitazioni significative che rendono il processo di ispezione macchinoso. Quando è arrivato uno strumento rivoluzionario come loscanner 3D EinScan HX, l'ispezione delle eliche è diventata semplice ed efficiente.

Figura 1 - SHINING 3D e TrueProp Software offrono un pacchetto di ispezione virtuale che comprende il software di ispezione TrueProp e lo scanner 3D EinScan HX di SHINING.

L'importanza dell'ispezione delle eliche

L'elica è il cuore di una nave e ne guida il movimento attraverso l'acqua in modo efficiente. Qualsiasi imperfezione o danno all'elica può avere un impatto significativo sulla velocità della nave, sull'efficienza del carburante e sulle prestazioni complessive. Per questo motivo, l'ispezione e la manutenzione regolari sono fondamentali nel settore marittimo.

Figura 2 - Le eliche danneggiate possono essere ispezionate e riparate in condizioni migliori del nuovo.

Limiti dei metodi tradizionali di ispezione delle eliche

Tradizionalmente, l'ispezione delle eliche prevede l'utilizzo di un pitchometro per misurare il passo e l'angolo della superficie della pala. Questi dati vengono registrati dal software di ispezione tramite sensori e confrontati con valori standard prestabiliti (in genere valori standard del settore). Il software di ispezione utilizzato in questo caso è TrueProp di TrueProp Software, LLC, USA. L'ispettore imposta anche le tolleranze in base allo standard ISO-484 e genera un rapporto di ispezione.

Figura 3 - L'ispezione tradizionale delle eliche utilizza tavole di misura specializzate chiamate pitchometri.

Sebbene questo metodo fornisca indicazioni sulle condizioni dell'elica, ha i suoi svantaggi:

In primo luogo, considerando il dispendio di tempo, la superficie di pressione dell'elica viene misurata in diversi punti predefiniti. In altre parole, un pitchometro può ottenere solo un certo numero di curve sulla superficie.

In secondo luogo, l'uso di un pitchometro può essere proibitivo per gli operatori più piccoli. I sistemi di pitchometri digitali per eliche fino a 80 pollici possono costare fino a 100.000 dollari.

In terzo luogo, l'utilizzo di un pitchometro comporta un notevole dispendio di tempo e di manodopera, poiché richiede lo smontaggio e il montaggio dell'elica su un tavolo specializzato per l'ispezione. Gli ispettori analizzano da 3 a 4 coppie di eliche circa al giorno. Ogni elica deve essere scansionata e riparata, ripetendo l'operazione circa cinque volte, a seconda della gravità del danno.

Scansione 3D dell'elica per l'ispezione

L'ispezione delle eliche è diventata molto più efficiente quando gli ispettori hanno utilizzato uno scanner 3D EinScan HX invece di un pitchometro per effettuare le misurazioni. Sfruttando le estrazioni di mesh di nuova generazione del Virtual Plugin di TrueProp Software e i rapporti di tolleranza ISO-484 esistenti in TrueProp, il nuovo processo è particolarmente utile per la scansione di eliche di grandi dimensioni.

Gli ispettori utilizzano EinScan HX per acquisire i dati di superficie della pala e poi esportano il file STL per allinearlo al sistema di coordinate del software di ispezione GOM. Il software TrueProp può calcolare le proprietà geometriche di ogni pala importando i dati. L'operatore verifica eventuali differenze tra le lame rispetto allo standard di ispezione, consentendo di ispezionare e analizzare la differenza tra la rispettiva curva e il valore target di ciascuna lama. Infine, il sistema genera un rapporto che documenta le condizioni dell'elica in relazione alla classe di tolleranza.

Figura 4 - I marcatori riflettenti aiutano lo scanner 3D a identificare ogni pala in modo univoco. I marcatori magnetici facilitano l'applicazione e la rimozione dei target.

Vantaggi dell'utilizzo del metodo di scansione 3D

In primo luogo, gli ispettori possono portare a bordo l'EinScan HX per la scansione grazie alla sua portabilità. In questo modo si risparmia tempo acquisendo i dati direttamente dalla superficie dell'elica senza smontare o trasportare l'elica da uno specialista.

Figura 5 - La scansione 3D consente agli ispettori di esaminare le eliche praticamente ovunque. Qui, un tecnico TrueProp scansiona un'elica mentre la nave è in bacino di carenaggio.

In secondo luogo, lo scanner non ha limiti sulle dimensioni dell'elica. Inoltre, il costo combinato dell'EinScan HX e del software TrueProp è inferiore a 30.000 dollari, molto meno del costo dell'utilizzo di un pitchometro.

Inoltre, EinScan HX acquisisce i dati molto più velocemente e con risultati più precisi (precisione di 0,04 mm in modalità laser).

Figura 6 - I dati 3D di un'elica acquisiti da EinScan HX.

Dopo aver ottenuto i dati 3D dell'elica, l'ispettore può generare nel software tutte le curve che desidera sulla superficie dell'elica, ispezionandola in tutte le direzioni.

Figura 7 - La scansione 3D risultante viene post-elaborata utilizzando il Virtual Plugin di TrueProp per imitare il processo utilizzato dal pitchometro.

Figura 8 - Esempio di rapporto del software TrueProp che utilizza un'elica scansionata in 3D.

Conclusione

In conclusione, la combinazione dello scanner 3D EinScan HX e del software TrueProp rappresenta una soluzione altamente efficiente ed economica per l'ispezione delle eliche nel settore navale. Adottando questa tecnologia avanzata, gli operatori navali possono garantire prestazioni ottimali e standard di sicurezza per le loro imbarcazioni.

Figura 9 - Dopo l'ispezione e la riparazione, l'elica è tornata in condizioni migliori del nuovo.

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