MISURE DI VIBRAZIONI

CHE COSA SONO LE VIBRAZIONI RUMORE CARICHI DINAMICI (VELOCITA’ CRITICHE) FATICA

CHE COSA SI MISURA

SPOSTAMENTO (m) VELOCITA’ (m/s) ACCELERAZIONE (m/s2 o g) 1 g = 9,81 m/s2

DIFFERENZE TRA LA MISURA DI SPOSTAMENTO VELOCITA’ ED ACCELERAZIONE

SPOSTAMENTO VELOCITA’ ACCELERAZIONE

SPOSTAMENTO FUNE DI CONTATTO 200 [mm] 100 -100 -200 [s] -300 5 10 15 20

ACCELERAZIONE FUNE DI CONTATTO 400 [ms-2] [s] -400 0,5 1 1,5 2

DOMINIO DELLE FREQUENZE MISURE DI VIBRAZIONI I trasduttori forniscono segnali nel dominio del tempo DOMINIO DELLE FREQUENZE DOMINIO DEL TEMPO f ampiezza fase t  ANALISI FOURIER il contenuto di informazioni e’ lo stesso

SCALE LOGARITMICHE MOLTO DIFFUSE NELLA PRATICA DI MISURA LIVELLO DI VIBRAZIONE ESPRESSO IN dB a = livello attuale arif = livello di riferimento a dB  20 log a 10 rif

livello di accelerazione VALORI DI RIFERIMENTO Norme ISO/DIN 16.83.2 quantità definizione liv. riferimento livello di accelerazione livello di velocità livello di forza La=20 log10(a/a0) dB Lv=20 log10(v/v0) dB LF=20 log10(F/F0) dB a0=10-6 m/s2 v0=10-9 m/s F0=10-6 N

VANTAGGI Evidenzia armoniche “deboli” che verrebbero mascherate dalla presenza di armoniche “forti” Comprime le scale (viene data la stessa risoluzione percentuale sull’intero grafico)

SPETTRO LINEARE E SPETTRO LOGARITMICO 100 200 6 12 storia temporale composta da quattro armoniche e rumore 0.2 0.4 -25 20 x t spettro logaritmico spettro lineare f 10 -2 1

QUANDO SI MISURANO LE VIBRAZIONI TESTS DI VIBRAZIONI MONITORAGGIO E DIAGNOSTICA VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO

TEST DI VIBRAZIONI Nell’ambito di un progetto, per verifiche intermedie o su prototipo, occorrono misure sia di grandezze statiche che dinamiche: Identificazione del comportamento dinamico di una struttura Analisi modale ed indentificazione di parametri Verifiche imposte secondo le normative vigenti

MONITORAGGIO E DIAGNOSTICA definizione delle condizioni di buon funzionamento e della regione di accettabilita’ monitoraggio durante l’esercizio riconoscimento delle cause di malfunzionamenti al loro nascere, quando la rottura e’ associata a costi elevati

General Machinery Criterion Chart 0.1 k 1 k 10 k 100 k 0.025 0.25 2.5 25 250 rpm Spostamento pk-pk [m] 15.0 mm/s 7.5 mm/s 3.8 mm/s 2.0 mm/s 1.0 mm/s 0.5 mm/s 0.25 mm/s 0.125 mm/s Monitoraggio e Diagnostica, normative: vibrazioni ammissibili ai supporti (spostamento e/o velocità di vibrazione) in funzione della velocità di rotazione della macchina General Machinery Criterion Chart

VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO: ESEMPI rotaia rumore trasmesso per via aerea vibrazioni della fondazione rumore irradiato dalle pareti e dai solai onde superficiali onde di taglio pressione cammino di propagazione delle vibrazioni

L’uomo, nei confronti delle vibrazioni, si comporta come un filtro, con una sua funzione di trasferimento, che abbatte od amplifica i contenuti armonici a certe frequenze. 20

VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO FREQUENZA [Hz] longitudinale trasversale

VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO longitudinale trasversale

DIFFERENZE TRA LA MISURA DI SPOSTAMENTO VELOCITA’ ED ACCELERAZIONE

SPOSTAMENTO VELOCITA’ ACCELERAZIONE E’ riportato un segnale di vibrazione che, in termini di velocità di vibrazione, è pressochè costante con la frequenza. Sono evidenziati i conseguenti andamenti del segnale in termini di spostamento e accelerazione. A frequenze basse è più conveniente misurare in termini di spostamento (segnale più consistente). A frequenze elevate è più semplice misurare l’accelerazione.

L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasi SPOSTAMENTO VELOCITA’ A  1 n i ........  xi i    A i cos t  i x sin i i L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasi

L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasi xi VELOCITA’ ACCELERAZIONE    Ai cos t    1 n i ........ A sin  i 2 .. L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasi

L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasi VELOCITA’ ACCELERAZIONE  1 n i ........ A    xi Ai sin t  i . cos .. L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasi 27

L’operazione di integrazione comporta la sottrazione di 90 º alle fasi   xi Ai t    i cos VELOCITA’ SPOSTAMENTO A  1 n i ........ sin . / L’operazione di integrazione comporta la sottrazione di 90 º alle fasi

  DERIVAZIONE INTEGRAZIONE VELOCITA’ ACCELERAZIONE DERIVAZIONE A  1 n i .. ...   xi Ai sin t   i . cos /  SPOSTAMENTO INTEGRAZIONE L’operazione di integrazione comporta la sottrazione di 90 º alle fasi L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasi

FATTORI CHE INFLUENZANO LA SCELTA necessita’ di misura assoluta o relativa banda passante effetto di carico sensibilita’