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MISURE DI VIBRAZIONIMISURE DI VIBRAZIONI
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• RUMORERUMORE
• CARICHI DINAMICI (VELOCITA’ CRITICHE)CARICHI DINAMICI (VELOCITA’ CRITICHE)
• FATICAFATICA
CHE COSA SONO LE VIBRAZIONICHE COSA SONO LE VIBRAZIONI
3
CHE COSA CHE COSA
SI MISURASI MISURA
4
• SPOSTAMENTO SPOSTAMENTO (m)(m)
• VELOCITA’ VELOCITA’ (m/s)(m/s)
• ACCELERAZIONEACCELERAZIONE (m/s(m/s2 2 o g)o g)
1 g = 9,81 m/s1 g = 9,81 m/s22
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DIFFERENZE TRA LA DIFFERENZE TRA LA
MISURA DI MISURA DI
SPOSTAMENTO SPOSTAMENTO
VELOCITA’ ED VELOCITA’ ED
ACCELERAZIONEACCELERAZIONE
6
SPOSTAMENTO VELOCITA’ SPOSTAMENTO VELOCITA’ ACCELERAZIONEACCELERAZIONE
7
8
SPOSTAMENTO FUNE DI CONTATTOSPOSTAMENTO FUNE DI CONTATTO
00 202055 1010 1515
[s][s]-300-300
200200
00
[mm][mm]
100100
-100-100
-200-200
9
ACCELERAZIONE FUNE DI CONTATTOACCELERAZIONE FUNE DI CONTATTO
00 220,50,5 11 1,51,5
[s][s]
400400
-400-400
00
[ms[ms-2-2]]
10
• I trasduttori forniscono segnali nel I trasduttori forniscono segnali nel dominio del tempodominio del tempo
il contenuto di il contenuto di informazioni e’ lo stessoinformazioni e’ lo stesso
MISURE DI VIBRAZIONIMISURE DI VIBRAZIONI
ff
ff
ampiezzaampiezza
fasefase
ANALISI ANALISI
FOURIERFOURIERtt
DOMINIO DEL TEMPODOMINIO DEL TEMPO
DOMINIO DELLE DOMINIO DELLE FREQUENZEFREQUENZE
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• SCALE LOGARITMICHE MOLTO DIFFUSE SCALE LOGARITMICHE MOLTO DIFFUSE NELLA PRATICA DI MISURANELLA PRATICA DI MISURA
• LIVELLO DI VIBRAZIONE ESPRESSO IN dBLIVELLO DI VIBRAZIONE ESPRESSO IN dB
– a = livello attualea = livello attuale– aarif rif = livello di riferimento= livello di riferimento
dBdB aaaarifrif
20201010
loglog
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• Norme ISO/DIN 16.83.2Norme ISO/DIN 16.83.2
VALORI DI RIFERIMENTOVALORI DI RIFERIMENTO
quantitàquantità definizionedefinizione liv. riferimentoliv. riferimento
livello di livello di accelerazioneaccelerazione
livello di velocitàlivello di velocità
livello di forzalivello di forza
LLaa=20 log=20 log1010(a/a(a/a00) dB) dB
LLvv=20 log=20 log1010(v/v(v/v00) dB) dB
LLFF=20 log=20 log1010(F/F(F/F00) dB) dB
aa00=10=10-6 -6 m/sm/s22
vv00=10=10-9 -9 m/sm/s
FF00=10=10-6 -6 NN
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• Evidenzia armoniche “deboli” che Evidenzia armoniche “deboli” che verrebbero mascherate dalla verrebbero mascherate dalla presenza di armoniche “forti”presenza di armoniche “forti”
• Comprime le scale (viene data la Comprime le scale (viene data la stessa risoluzione percentuale stessa risoluzione percentuale sull’intero grafico)sull’intero grafico)
VANTAGGIVANTAGGI
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SPETTRO LINEARE E SPETTRO SPETTRO LINEARE E SPETTRO LOGARITMICOLOGARITMICO
00 100100 20020000
66
1212storia temporalestoria temporalecomposta da composta da
quattro armoniche quattro armoniche e rumoree rumore
00 0.20.2 0.40.4-25-25
00
2020xx
tt
spettro logaritmicospettro logaritmico
spettro linearespettro lineare
ff
00 100100 2002001010-2-2
101011
ff
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• TESTS DI VIBRAZIONITESTS DI VIBRAZIONI
• MONITORAGGIO E DIAGNOSTICAMONITORAGGIO E DIAGNOSTICA
• VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMOVIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO
QUANDO SI MISURANO LE VIBRAZIONIQUANDO SI MISURANO LE VIBRAZIONI
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• Nell’ambito di un progetto, per verifiche Nell’ambito di un progetto, per verifiche intermedie o su prototipo, occorrono intermedie o su prototipo, occorrono misure sia di grandezze statiche che misure sia di grandezze statiche che dinamiche:dinamiche:– Identificazione del comportamento Identificazione del comportamento
dinamico di una strutturadinamico di una struttura– Analisi modale ed indentificazione di Analisi modale ed indentificazione di
parametriparametri
• Verifiche imposte secondo le normative Verifiche imposte secondo le normative vigentivigenti
TEST DI VIBRAZIONITEST DI VIBRAZIONI
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MONITORAGGIO E DIAGNOSTICAMONITORAGGIO E DIAGNOSTICA
• definizione delle condizioni di buon definizione delle condizioni di buon funzionamento e della regione di funzionamento e della regione di accettabilita’ accettabilita’
• monitoraggio durante l’eserciziomonitoraggio durante l’esercizio
• riconoscimento delle cause di riconoscimento delle cause di malfunzionamenti al loro nascere, malfunzionamenti al loro nascere, quando la rottura e’ associata a costi quando la rottura e’ associata a costi elevatielevati
180.1 k0.1 k 1 k1 k 10 k10 k 100 k100 k0.0250.025
0.250.25
2.52.5
2525
250250
rpmrpm
Sp
ost
amen
to p
k-p
k [
Sp
ost
amen
to p
k-p
k [
m]
m]
15.015.0 mm/smm/s7.57.5 mm/smm/s3.83.8 mm/smm/s2.02.0 mm/smm/s1.0 1.0 mm/smm/s0.50.5 mm/smm/s0.250.25 mm/smm/s0.1250.125 mm/smm/s
Monitoraggio e Diagnostica, normative: vibrazioni ammissibili ai Monitoraggio e Diagnostica, normative: vibrazioni ammissibili ai supporti (spostamento e/o velocità di vibrazione) in funzione della supporti (spostamento e/o velocità di vibrazione) in funzione della velocità di rotazione della macchinavelocità di rotazione della macchina
General General Machinery Machinery
Criterion ChartCriterion Chart
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vibrazioni rotaia
rumore trasmesso
per via aerea
vibrazioni della fondazione
rumore irradiato
dalle pareti e dai solai
onde superficiali
onde di taglio
onde dipressionecammino di
propagazionedelle vibrazioni
VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO: VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO: ESEMPIESEMPI
20
L’uomo, nei confronti delle vibrazioni, si L’uomo, nei confronti delle vibrazioni, si
comporta come un filtro, con una sua comporta come un filtro, con una sua
funzione di trasferimento, che abbatte funzione di trasferimento, che abbatte
od amplifica i contenuti armonici a certe od amplifica i contenuti armonici a certe
frequenze.frequenze.
2020
21
VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMOVIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO
FREQUENZA [Hz]
longitudinalelongitudinale
trasversaletrasversale
22
VIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMOVIBRAZIONI TRASMESSE ALL’UOMO
longitudinalelongitudinale
trasversaletrasversale
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DIFFERENZE TRA LA DIFFERENZE TRA LA
MISURA DI MISURA DI
SPOSTAMENTO SPOSTAMENTO
VELOCITA’ ED VELOCITA’ ED
ACCELERAZIONEACCELERAZIONE
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SPOSTAMENTO VELOCITA’ SPOSTAMENTO VELOCITA’ ACCELERAZIONEACCELERAZIONE
E’ riportato un segnale E’ riportato un segnale di vibrazione che, in di vibrazione che, in termini di velocità di termini di velocità di vibrazione, è vibrazione, è pressochè costante pressochè costante con la frequenza. con la frequenza. Sono evidenziati i Sono evidenziati i conseguenti andamenti conseguenti andamenti del segnale in termini del segnale in termini di spostamento e di spostamento e accelerazione. accelerazione.
A frequenze basse è A frequenze basse è più conveniente più conveniente misurare in termini di misurare in termini di spostamento (segnale spostamento (segnale più consistente). A più consistente). A frequenze elevate è più frequenze elevate è più semplice misurare semplice misurare l’accelerazione.l’accelerazione.
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DERIVAZIONEDERIVAZIONE
L’operazione di derivazione L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasicomporta l’aggiunta di 90 º alle fasi
SPOSTAMENTOSPOSTAMENTO VELOCITA’VELOCITA’
AA
11 nn ii................ ................ 11 nn ii................ ................
AA 11
AA ii
AA nn
xxii ii A A ii coscos tt ii xx AA sinsin ttii ii ii
26
DERIVAZIONEDERIVAZIONE
iixxii
VELOCITA’VELOCITA’ ACCELERAZIONEACCELERAZIONE
AAii coscos tt ii ii
11 nn ii................ ................
AA 11
AA ii
AA nn
AA sinsin tt ii ii22xxii
....
11 nn ii................ ................AA
1122
AAnn22
AAii22
L’operazione di derivazione L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasicomporta l’aggiunta di 90 º alle fasi
27
DERIVAZIONEDERIVAZIONE
VELOCITA’VELOCITA’ ACCELERAZIONEACCELERAZIONE
11 nn ii................ ................
AA11
AA ii
AAnn
AA
11 nn ii................ ................
xxii AAii sinsin tt ii
.. xxii AAii tt ii iicoscos
....
L’operazione di derivazione L’operazione di derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle fasicomporta l’aggiunta di 90 º alle fasi
2727
28
L’operazione di integrazione comporta la L’operazione di integrazione comporta la sottrazione di 90 º alle fasisottrazione di 90 º alle fasi
INTEGRAZIONEINTEGRAZIONE
xxii
AAii tt ii
iicoscos
VELOCITA’VELOCITA’ SPOSTAMENTOSPOSTAMENTO
AA
11 nnii................ ................ 11 nnii................ ................
xxii AAii sinsin tt ii
..
AA nn// AA ii// AA 11//
29
L’operazione di L’operazione di derivazione comporta derivazione comporta l’aggiunta di 90 º alle l’aggiunta di 90 º alle
fasifasi
VELOCITA’VELOCITA’ ACCELERAZIONEACCELERAZIONE
DERIVAZIONEDERIVAZIONE
AA
11 nn ii.... ......
xxii AAii sinsin tt ii
.. xxii AAii tt ii iicoscos
....
AA 11
AA ii
AA nn
11 nn ii.... ......
AA nn// AA ii// AA 11//
11 nn ii.... ......
xxii
AAii tt ii
iicoscos
SPOSTAMENTOSPOSTAMENTO
INTEGRAZIONEINTEGRAZIONE
L’operazione di L’operazione di integrazione comporta integrazione comporta la sottrazione di 90 º la sottrazione di 90 º
alle fasialle fasi
30
• necessita’ di misura assoluta o necessita’ di misura assoluta o relativa relativa
• banda passantebanda passante
• effetto di caricoeffetto di carico
• sensibilita’sensibilita’
FATTORI CHE INFLUENZANO LA FATTORI CHE INFLUENZANO LA SCELTASCELTA
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