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MISURE DI VIBRAZIONI

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/s 2 o g) 1 g = 9,81 m/s 2.

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MISURE DI VIBRAZIONI

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Presentation Transcript

  1. MISURE DI VIBRAZIONI

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

  3. CHE COSA SI MISURA

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

  5. DIFFERENZE TRA LA MISURA DI SPOSTAMENTO VELOCITA’ ED ACCELERAZIONE

  6. SPOSTAMENTO VELOCITA’ ACCELERAZIONE

  7. SPOSTAMENTO FUNE DI CONTATTO 200 [mm] 100 0 -100 -200 [s] -300 0 20 5 10 15

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

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

  10. 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

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

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

  13. spettro lineare 12 storia temporale composta da quattro armoniche e rumore 6 x 20 0 0 100 200 f spettro logaritmico 0 1 10 -25 0.2 0.4 0 t -2 10 0 100 200 f SPETTRO LINEARE E SPETTRO LOGARITMICO

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

  15. 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

  16. 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

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

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

  19. 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

  20. FREQUENZA [Hz] VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO longitudinale trasversale

  21. VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO longitudinale trasversale

  22. DIFFERENZE TRA LA MISURA DI SPOSTAMENTO VELOCITA’ ED ACCELERAZIONE

  23. 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.

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

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

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

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

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

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

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