Misurazioni delle vibrazioni della macchina
Una panoramica, tecniche, applicazioni e strumentazione
Una panoramica, tecniche, applicazioni e strumentazione
Comprendere e gestire le vibrazioni delle macchine è fondamentale per la salute e le prestazioni dei macchinari industriali. È un fattore chiave nella valutazione delle condizioni dinamiche, inclusi bilanciamento, difetti dei cuscinetti e sollecitazione dei componenti.
La vibrazione della macchina è l’oscillazione o il movimento che una macchina o i suoi componenti producono durante il funzionamento della macchina. La misurazione delle vibrazioni delle macchine utilizza accelerometri e misuratori di vibrazioni per valutare le ampiezze e le frequenze delle vibrazioni.
L’ampiezza della vibrazione indica l’entità del movimento delle parti meccaniche. L’ampiezza della vibrazione della macchina viene misurata in micrometri, millimetri o metri in unità di accelerazione, spostamento o velocità della vibrazione.
Le cause delle vibrazioni della macchina includono carichi sbilanciati, pesi di bilanciamento mancanti e cuscinetti usurati o danneggiati. Il rilevamento di queste cause con le misurazioni delle vibrazioni consente la diagnosi precoce e la prevenzione di potenziali guasti della macchina, preservandone così l’affidabilità.
Le misurazioni delle vibrazioni della macchina utilizzano accelerometri e misuratori di vibrazioni per valutare le ampiezze e le frequenze delle vibrazioni della macchina. Questi strumenti aiutano a comprendere e gestire l’oscillazione o il movimento che una macchina o i suoi componenti producono durante il funzionamento, svolgendo un ruolo cruciale nel mantenimento della salute e delle prestazioni della macchina.
Come definito dalla norma ISO 2954, un misuratore di vibrazioni per macchine è una combinazione di un trasduttore di vibrazioni, un’unità di indicazione e un sistema di alimentazione. Questo dispositivo è fondamentale nella valutazione delle vibrazioni della macchina, aiutando a individuare tempestivamente i guasti, minimizzando i costi di manutenzione e prevenendo guasti imprevisti della macchina.
L’obiettivo della misurazione delle vibrazioni della macchina è identificarne le cause per ridurle, prevedere i guasti della macchina o valutarne le condizioni. La vibrazione della macchina di misura identifica i problemi meccanici della macchina, garantisce prestazioni ottimali della macchina e previene guasti imprevisti della macchina.
La riduzione delle vibrazioni della macchina comprende la garanzia che tutti i contrappesi siano correttamente posizionati, il controllo dei cuscinetti e la sostituzione di quelli usurati o danneggiati. L’analisi delle vibrazioni identifica le parti difettose e quindi contribuisce a mantenere un funzionamento regolare e ottimale della macchina. Sfruttando gli strumenti e le tecniche di misurazione delle vibrazioni, i professionisti possono monitorare efficacemente le condizioni della macchina, ottimizzando le prestazioni e riducendo al minimo i tempi di fermo e i costi di riparazione.
La manutenzione predittiva delle vibrazioni della macchina è un approccio che utilizza i dati delle vibrazioni della macchina e altri parametri per valutare lo stato di salute di una macchina e prevedere potenziali problemi. Questo processo aiuta a rilevare tempestivamente i guasti, riducendo al minimo i costi di manutenzione e prevenendo guasti imprevisti della macchina.
Il confronto delle tendenze delle vibrazioni della macchina è il processo di confronto dei risultati delle misurazioni più recenti con quelli passati. Il confronto dell’andamento delle vibrazioni della macchina consente il rilevamento tempestivo dei guasti e aiuta a formulare strategie preventive efficaci.
Le tecniche di misurazione delle vibrazioni delle macchine sono descritte dalla norma ISO 20816-1. Queste tecniche di analisi delle vibrazioni implicano il posizionamento dell’accelerometro, l’impostazione di parametri di misurazione appropriati, l’esecuzione della misurazione e l’interpretazione dei risultati. La tecnica di misurazione delle vibrazioni della macchina ISO facilita la raccolta e l’analisi accurata dei dati sulle vibrazioni. La tecnica di analisi delle vibrazioni ISO identifica potenziali guasti come difetti dei cuscinetti, disallineamento e squilibrio, richiedendo azioni correttive tempestive.
Le tecniche di misurazione possono includere la misurazione delle vibrazioni su parti non rotanti o delle vibrazioni relative dell’albero. L’entità della vibrazione, che denota il valore massimo dell’energia di vibrazione a banda larga in unità di velocità RMS, può essere misurata in diverse unità come micrometri per lo spostamento, millimetri al secondo per la velocità e metri al secondo quadrato per l’accelerazione.
Secondo la norma ISO 20816-1, l’accelerometro delle vibrazioni della macchina deve essere montato sulla parte della macchina sottoposta a test, in genere su una superficie piana e pulita per garantire un buon segnale. Secondo l’ISO, le misurazioni dovrebbero essere effettuate in tre direzioni ortogonali: assiale, radiale orizzontale e radiale verticale.
Le impostazioni di misurazione delle vibrazioni della macchina sono dettagliate nello standard ISO 20816-1. Ciò include parametri di misurazione specifici come la gamma di frequenza (da 10 Hz a 1 kHz per macchinari generici), il tipo di trasduttore (accelerometro) e le unità di misura (velocità in mm/s, spostamento in um o accelerazione in m/ s2). Inoltre, le condizioni ambientali dovrebbero favorire misurazioni precise, ovvero rumore di fondo e vibrazioni minimi.
Le misurazioni delle vibrazioni della macchina vengono eseguite una volta collegato correttamente l’accelerometro e installate le impostazioni appropriate. Le vibrazioni della macchina vengono misurate per una durata specifica e vengono registrate quantità come accelerazione, velocità o spostamento.
L’interpretazione dei risultati delle vibrazioni della macchina secondo la norma ISO 20816-1 preferisce l’uso della velocità RMS (vrms). Il superamento dei limiti specificati nella norma ISO 20816-1 indica un potenziale problema con la salute della macchina. È possibile eseguire analisi di frequenza dettagliate, come la trasformata di Fourier (spettro di frequenza FFT), per identificare la condizione di guasto specifica.
Misurazione delle vibrazioni delle macchine Le applicazioni elencate nella norma ISO 20816-1 includono la vibrazione di parti non rotanti e la vibrazione di alberi rotanti. La maggior parte delle applicazioni di misurazione delle vibrazioni delle macchine vengono eseguite su parti non rotanti. La misurazione degli alberi rotanti viene applicata a macchine come turbine a vapore, turbine a gas o turbocompressori. Queste macchine contengono sistemi di alberi rotori flessibili.
Le misurazioni delle vibrazioni su parti non rotanti vengono applicate con un trasduttore sismico
che rileva la velocità assoluta o l’accelerazione delle parti della struttura su cui è montato (ad es
sede del cuscinetto).
Le misurazioni delle vibrazioni su parti rotanti vengono applicate a un trasduttore senza contatto
che rileva lo spostamento vibratorio tra l’albero e un elemento strutturale su cui si trova
montato (ad esempio l’alloggiamento del cuscinetto).
La strumentazione per la misurazione delle vibrazioni delle macchine svolge un ruolo cruciale nella valutazione delle vibrazioni. Ciò include l’uso di misuratori di vibrazioni specifici con le specifiche appropriate, la considerazione del loro ambiente operativo e i trasduttori adeguati.
Le specifiche per gli strumenti di analisi delle vibrazioni per misurare la gravità delle vibrazioni sono fornite nella norma ISO 2954 e gli strumenti per la misurazione delle vibrazioni dell’albero sono specificate nella norma ISO 10817-1. Le specifiche per il montaggio degli accelerometri sono fornite nella norma ISO 5348, che, in linea di principio, è applicabile anche alla velocità
trasduttori.
Secondo la definizione della norma ISO 2954, il misuratore di vibrazioni della macchina è una combinazione di un trasduttore di vibrazioni; un’unità di indicazione; e un sistema di alimentazione
La gamma di frequenza del misuratore di vibrazioni della macchina va da 10 Hz a 1 000 Hz. In alcuni casi può essere necessario limitare o espandere ulteriormente l’intervallo di frequenza di misurazione ai suoi limiti superiore o inferiore per evitare vibrazioni interferenti che sono irrilevanti per la valutazione delle caratteristiche vibrazionali di una macchina o per includere frequenze importanti. A questo scopo lo strumento può essere dotato di filtri passa alto o passa basso aggiuntivi o modificati.
Un consulente SVANTEK autorizzato ti aiuterà con i dettagli come gli accessori necessari per il tuo compito di monitoraggio delle vibrazioni.
