Cos'è la misurazione delle vibrazioni?
La misurazione delle vibrazioni è un importante strumento per valutare lo stato operativo dei sistemi meccanici, in particolare per monitorare le prestazioni dei cuscinetti. Per comprendere la misurazione delle vibrazioni, è necessario padroneggiare tre parametri fondamentali: spostamento, velocità e accelerazione.
La vibrazione è il moto alternato di un oggetto attorno alla sua posizione iniziale. Lo spostamento rappresenta la distanza di deviazione di un oggetto vibrante dal suo punto di partenza; la frequenza (in Hertz Hz) è il numero di cicli di vibrazione completati per unità di tempo. Moltiplicando lo spostamento per la frequenza si ottiene la velocità di vibrazione, che riflette l'intensità del movimento del cuscinetto. In genere, maggiore è la velocità di vibrazione, maggiore è il rumore del cuscinetto. Apparecchiature comuni come i misuratori di vibrazioni o i misuratori di Andrew possono misurare questo parametro.
Tuttavia, la velocità di vibrazione non può riflettere appieno le condizioni di forza del sistema. Per frequenze superiori a 2000 Hz, l'accelerazione della vibrazione diventa un indicatore più critico, che può rivelare potenziali valori di forza distruttiva nelle vibrazioni ad alta frequenza e aiutare a valutare il reale carico dinamico sopportato dai cuscinetti.
Perché è importante la misurazione delle vibrazioni?
I cuscinetti non sono perfetti: anche dopo una lavorazione di precisione, le superfici delle sfere e delle piste di rotolamento presentano ancora piccole irregolarità. Queste irregolarità possono causare vibrazioni durante il funzionamento e, se non controllate correttamente, possono accelerare l'usura, aumentare la rumorosità e portare a guasti prematuri delle apparecchiature.
Per ottenere bassi livelli di vibrazione, occorre prestare attenzione ai seguenti elementi:
1. Migliorare la levigatezza superficiale delle piste di rotolamento e dei cuscinetti a sfere;
2. Scegliere una struttura della gabbia ragionevole;
3. Utilizzare grasso lubrificante a bassa rumorosità e finemente filtrato;
4. Monitorare costantemente lo stato di vibrazione dell'attrezzatura.
Come effettuare il monitoraggio delle vibrazioni?
Per valutare la "silenziosità" del funzionamento di un cuscinetto, si utilizzano solitamente sensori piezoelettrici o accelerometri sull'anello esterno del cuscinetto per monitorarne il livello di vibrazione in tempo reale. A seconda degli obiettivi di monitoraggio, è possibile selezionare anche altri tipi di sensori per una raccolta dati più precisa.
Grazie alla misurazione e all'analisi precise delle vibrazioni, è possibile prolungare in modo efficace la durata dei cuscinetti, prevenire guasti e migliorare l'affidabilità operativa complessiva delle apparecchiature.
