1 MISURE DI VIBRAZIONI. 2 RUMORERUMORE CARICHI DINAMICI (VELOCITA CRITICHE)CARICHI DINAMICI (VELOCITA CRITICHE) FATICAFATICA CHE COSA SONO LE VIBRAZIONI

1

MISURE DI VIBRAZIONIMISURE DI VIBRAZIONI

2

• 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

5

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

12

• 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

15

• 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

19

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

23

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.

25

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


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


27



11 nn ii................ ................

AA11

AA ii

AAnn

AA

11 nn ii................ ................

xxii AAii sinsin tt ii

.. xxii AAii tt ii iicoscos

....


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................ ................


..

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



AA

11 nn 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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1 MISURE DI VIBRAZIONI. 2 RUMORERUMORE CARICHI DINAMICI (VELOCITA CRITICHE)CARICHI DINAMICI (VELOCITA CRITICHE) FATICAFATICA CHE COSA SONO LE VIBRAZIONI