Speciale | Luglio-Agosto 2016
PDF Stampa E-mail

La verifica dello stato vibrazionale delle macchine rotanti

Giovanni Moschioni

Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano

Coordinatore del gruppo di lavoro “Vibrazioni trasmesse all’uomo” della commissione “Acustica e vibrazioni” UNI

La norma UNI ISO 13373:2016 “Monitoraggio e diagnostica dello stato delle macchine - Monitoraggio dello stato vibrazionale” definisce le linee guida per la verifica dello stato vibrazionale delle macchine rotanti. La norma, in tre parti, è in lingua inglese ed è quindi, paradossalmente, di facile lettura in un settore (soprattutto quello dell’analisi di segnale) in cui la traduzione di termini anglosassoni è praticamente impossibile e spesso fuorviante. La diagnostica è una disciplina che mira a valutare lo stato delle macchine al fine di determinarne e se possibile predirne il corretto comportamento. Ingloba in sé una moltitudine di discipline ingegneristiche che spaziano dagli aspetti termici a quelli meccanici. Le vibrazioni e l’acustica sono una parte molto rilevante della diagnostica: se infatti l’innalzamento inatteso della temperatura di una macchina è sintomo di un probabile malfunzionamento, altrettanto accade per le vibrazioni e le emissioni sonore: la maggioranza delle avarie della nostra automobile si manifesta, anche ai non specialisti, come il classico “rumorino” sospetto.

Dalle vibrazioni di una macchina è possibile desumere una quantità talora stupefacente di informazioni. Ancor più se la macchina è “rotante”; aggettivo, questo, che pare riduttivo, ma che riassume in sé la stragrande maggioranza delle realizzazioni umane che producono movimento: nella quasi totalità dei casi dietro un moto c’è un motore rotante: automobili, ascensori, frullatori, lavatrici, ventole, condizionatori e via elencando fino a turbine, eliche e reattori per aerei.

Dalle “vibrazioni” è possibile capire lo stato di funzionamento su diversi livelli di approfondimento: dal livello generale (il valore efficace della vibrazione) si desume se le vibrazioni sono normali o eccessive; dalle analisi spettrali se e quali siano le componenti dove l’eccesso risiede; dal cepstrum quali le famiglie di organi che vibrano eccessivamente; dall’analisi d’ordine gli squilibri.

Da un punto di vista di tecniche di misura e di modellazione la materia delle macchine rotanti è ormai un “classico” della letteratura scientifica dell’ingegneria meccanica: sono a disposizione teorie, tecniche ed algoritmi di calcolo di efficacia comprovata e collaudata.

A fronte di principi tecnici relativamente semplici con un retroterra culturale abbastanza diffuso e piuttosto bene inquadrato anche nell’ambito della didattica universitaria, è molto difficile la sistematizzazione di valori di riferimento con applicabilità “universale” e generale, ed è arduo astrarre ed estrarre “numeri” che siano applicabili a tutti i casi. La norma UNI ISO 13373 inquadra quindi il settore ponendosi come linea guida per operazioni corrette e di validità scientifica e tecnica generale. La linea guida indica come procedere in termini di logica generale di approccio, strumentazione, posizionamento dei sensori, rapporto di misura. Innovativa ed interessante è però la parte seconda che inquadra i metodi e gli algoritmi per l’analisi dei dati: preso atto della diffusione del calcolo a basso costo, il normatore ne fa una rassegna sintetica ed efficace evidenziandone le caratteristiche salienti. Non è una dispensa da studiare, ma un utile sommario di informazioni da utilizzare per esempio ad uso anche di chi, pur non chiamato direttamente a valutare se in linea di principio una finestra Hanning sia migliore di una rettangolare nel caso di un transitorio, deve operare in campo con la strumentazione. È anche da usare per la redazione dei capitolati e contratti con pattuizioni chiare per chi acquista, compra e gestisce macchine grandi o piccole ed anche chi, qualche volta, deve giudicarne la rispondenza durante un contenzioso.

 

Usiamo i cookies per darti un'esperienza pratica e senza soluzione di continuità sul nostro sito. Continuando a navigare in questo sito, concordi con la nostra politica sui cookies. Scopri di più sui cookies nella nostra pagina dedicata alla Politica sui Cookies.

Accetto e proseguo la navigazione del sito