SOMMARIO
Posizione di montaggio dell’accelerometro
L’accelerometro va montato in modo tale che la direzione di misura desiderata coincida con l’asse di sensibilità principale. Gli accelerometri sono anche leggermente sensibili alle vibrazioni in direzione trasversale, ma solitamente ciò si può ignorare in quanto la sensibilità trasversale è tipicamente inferiore al 5% della sensibilità dell’asse principale.
È la ragione per cui si misurano le vibrazioni sull’oggetto che solitamente determina la posizione del punto di misura. Prendiamo ad esempio l’alloggiamento dei cuscinetti nel disegno. In questo caso, l’accelerazione viene misurata per monitorare le condizioni di funzionamento di albero e cuscinetti. L’accelerometro va posizionato in modo da mantenere un percorso diretto per la vibrazione dal cuscinetto.
L’accelerometro “A” quindi rileva il segnale vibratorio dal cuscinetto, predominante rispetto alle vibrazioni da altri componenti della macchina, mentre l’accelerometro “B” rileva le vibrazioni del cuscinetto, probabilmente modificati dalla trasmissione attraverso un giunto, insieme ai segnali di altri componenti della macchina. Allo stesso modo, l’accelerometro “C” viene posizionato in un percorso maggiormente diretto rispetto all’accelerometro "D".
Sorge quindi la domanda in merito a quale direzione sia opportuno seguire per effettuare rilievi sull’elemento in questione della macchina. È impossibile trovare una regola generale, ma a titolo esemplificativo, per il cuscinetto raffigurato, si potrebbero ottenere informazioni importanti per il monitoraggio misurando sia in direzione assiale che in una delle direzioni radiali, solitamente considerata come una dal minor livello di rigidità.
La risposta degli oggetti meccanici alle vibrazioni forzate è un fenomeno complesso, quindi ci si può attendere, soprattutto ad alte frequenze, di misurare livelli vibratori e spettri di frequenza decisamente diversi, anche su punti di misura adiacenti sullo stesso elemento della macchina.
CLIP DI MONTAGGIO PER ACCELEROMETRO
Montare l’accelerometro
Il metodo di montaggio degli accelerometri nel punto di misura è uno dei fattori più critici quando si vogliono ottenere risultati precisi da misurazioni pratiche delle vibrazioni. Un montaggio approssimativo comporta una riduzione della frequenza di risonanza montata, che può limitare fortemente l’intervallo di frequenza utile dell’accelerometro.
Il montaggio ideale prevede un perno filettato su una superficie piana e liscia, come illustrato nel disegno. Un sottile strato di grasso cosparso sulla superficie di montaggio prima di fissare l’accelerometro solitamente consente di migliorare la rigidità del montaggio, quindi garantire una frequenza di risonanza montata più prossima alle specifiche.
SCOPRI DI PIÙACCELEROMETRO DI TIPO 4533-B
Il foro filettato dell’elemento macchina deve avere una profondità sufficiente per evitare che il perno venga forzato nella base dell’accelerometro. Il disegno in alto mostra una curva di risposta tipica di un accelerometro generalista montato su un perno di fissaggio su superficie piana. La frequenza di risonanza ottenuta è quasi pari a 32kHz, ovvero a quella ottenuta con la taratura con una superficie di montaggio perfettamente piana e liscia.
Un’alternativa comune come metodo di montaggio prevede l’uso di un sottile strato di cera d’api per fissare l’accelerometro in posizione. Occorre ricordarsi di schiacciare lo strato di cera il più possibile, in modo che ne rimanga uno strato sottilissimo! Come si vede dalla curva di risposta, la frequenza di risonanza è ridotta solo lievemente (a 29kHz). Dato che la cera d’api si ammorbidisce a temperature più alte, il metodo può essere impiegato entro circa 40°C. Con le superfici pulite, il fissaggio con cera d’api è utilizzabile fino a livelli di accelerazione di circa 100 m/s2.
Laddove occorre stabilire punti di misura permanenti su una macchina ed è più opportuno non eseguire fori o fori filettati, è possibile usare perni cementati. Si attaccano al punto di misura con colla solida. Le colle raccomandate sono quella epossidica e i cianoacrilati, in quanto le colle morbide possono ridurre notevolmente l’intervallo della frequenza utilizzabile dall’accelerometro.Nel punto in cui il corpo dell’accelerometro va isolato elettricamente dall’oggetto di misura, si impiegano una rondella in mica e un perno isolato. Solitamente serve a prevenire loop di massa, ma anche in caso di “fattori ambientali". Occorre tagliare uno strato sottile della rondella in mica fornita. Anche questo metodo di fissaggio offre buoni risultati, la frequenza di risonanza dell’accelerometro testato sarà ridotta soltanto a circa 28 kHz.
Il magnete permanente è un metodo di collegamento semplice per i casi in cui il punto di misura è una superficie magnetica piana. Isola anche elettricamente l’accelerometro se si utilizza una rondella isolante. Questo metodo riduce la frequenza risonante dell’accelerometro testato a circa 13 - 20 kHz a seconda che sia utilizzata una rondella isolante oppure no e se viene impiegato grasso siliconico per il montaggio, di conseguenza non può essere usato per misurazioni molto superiori al range 7 - 13 kHz. La forza di ritenuta del magnete è sufficiente per livelli vibratori fino a 1000 m/s2 a seconda delle dimensioni dell’accelerometro.
OTTIENI IL MANUALE COMPLETOMISURAZIONE DELLE VIBRAZIONI
di BRÜEL & KJÆR
SCARICA ORA
Un campione tenuto a mano con l’accelerometro montato sopra è una soluzione molto comoda per una rapida ispezione, ma potrebbe dare errori di misura grossolani per via della rigidità generale estremamente ridotta.
Inoltre non si possono ottenere risultati ripetibili. Per limitare l’intervallo di misura a circa 1000 Hz, si può utilizzare un filtro passa-basso.
Per continuare con il prossimo capitolo sugli effetti dei fattori ambientali sulle misurazioni, seleziona i pulsanti qui sotto.
CONTINUA A LEGGERE: “MISURAZIONE DELLE VIBRAZIONI"