Valutazione delle vibrazioni meccaniche: interpretazione dei dati

Poiché l'ampiezza delle vibrazioni è una misura della gravità del problema per una macchina, la domanda successiva dovrebbe essere: quale quantità di vibrazioni è considerata eccessiva? Nel rispondere a questa domanda è importante non dimenticare che l'obiettivo è quello di utilizzare il monitoraggio delle vibrazioni per individuare i problemi in una fase precoce ed essere in grado di programmare la procedura di correzione appropriata.

Lo scopo principale è quello di ottenere un avviso sufficientemente precoce di problemi nella formazione, non di determinare la quantità di vibrazioni che una macchina può sopportare prima che si guasti. Non esistono dati significativi per la selezione di un limite di vibrazioni che, se superato, provocherebbe un guasto immediato della macchina.

Gli eventi che circondano lo sviluppo di un guasto meccanico sono troppo complessi per poter stabilire dei confini affidabili. D'altra parte, è necessario disporre di un'indicazione generale della condizioni delle macchine, L'ampiezza delle vibrazioni può essere valutata sulla base dell'ampiezza delle vibrazioni. Ciò è possibile utilizzando linee guida generali sviluppate grazie all'esperienza maturata in molti anni.

Grafici generali di gravità delle vibrazioni

Il grafico della gravità delle vibrazioni è un esempio di ciò che può essere utilizzato come guida generale per determinare le condizioni di una macchina. In questo grafico, l'asse orizzontale è calibrato in termini di frequenza di vibrazione e l'asse verticale in termini di spostamento. L'area compresa tra le linee diagonali rappresenta vari livelli di gravità delle vibrazioni, da quelle estremamente lievi a quelle molto severe.

Se si misura un'ampiezza di spostamento di 0,30 mils di pollice, da cresta a cresta, a una frequenza di 3.600 cpm, nel punto di incrocio di questi due valori sul grafico si vedrà che la macchina sta operando nella gamma di livelli “buoni”. Il grafico indica chiaramente che la gravità delle vibrazioni di una macchina dipende dall'ampiezza dello spostamento e dalla frequenza di vibrazione. All'aumentare della frequenza di vibrazione, l'ampiezza dello spostamento per una determinata condizione della macchina (ad esempio, un buon livello) si riduce.

Lo stesso grafico è molto più semplice da utilizzare considerando la velocità di vibrazione. Si noti che ciascuna delle linee che dividono le aree di gravità è identificata con una cifra che indica la velocità di vibrazione. L'area del livello leggermente ruvido, ad esempio, inizia a 0,157 in/sec e termina a 0,314 in/sec: pertanto, per una velocità media di 0,20 in/sec, il grafico, indipendentemente dalla frequenza, indicherà che la macchina sta operando a un livello leggermente ruvido.

Il grafico di gravità funziona in modo analogo, ma utilizza i parametri di velocità e accelerazione e copre un intervallo di cpm più elevato. L'intervallo di frequenza, da 18.000 a 600.000 cpm, è tracciato lungo l'asse orizzontale e l'accelerazione di picco lungo l'asse verticale. Un dato valore di accelerazione deve essere associato a una frequenza filtrata per determinare la gravità delle condizioni di una macchina. Si noti, tuttavia, che si può fare riferimento alle linee diagonali, che indicano la velocità, per determinare la condizione sulla base della sola velocità di vibrazione.

Tabelle di tolleranza delle vibrazioni per macchine utensili

La tabella seguente può essere utilizzata come guida per determinare la tolleranza di vibrazione per le rettificatrici e altre macchine utensili in cui le vibrazioni possono influire sulla qualità del prodotto finito. L'applicazione delle tolleranze di vibrazione alle macchine utensili è abbastanza semplice, poiché può basarsi sulla capacità della macchina di produrre una determinata dimensione o tolleranza di finitura.

I valori sopra riportati sono un esempio di identificazione ed eliminazione dei guasti della macchina utensile. Essi indicano solo l'intervallo entro il quale sono stati prodotti pezzi soddisfacenti e variano in base alle dimensioni del prodotto e alle tolleranze di finitura.

Le tolleranze delle macchine utensili riportate in questa tabella sono il risultato di anni di esperienza nell'analisi delle vibrazioni delle macchine utensili e le cifre rappresentano le tolleranze ottenute durante la produzione di pezzi di qualità soddisfacente. Naturalmente, questi valori possono variare in base alle dimensioni specifiche e alle tolleranze di finitura richieste.

Un confronto tra le normali caratteristiche di vibrazione di una macchina, la qualità della finitura e il controllo dimensionale rivelerà il livello di vibrazione accettabile. Il primo segno di deterioramento della qualità del prodotto indica che le vibrazioni hanno raggiunto un livello inaccettabile; il valore risultante deve essere considerato come il livello di tolleranza superiore per le macchine e l'attività in esame. La tabella delle tolleranze delle macchine utensili può servire come fonte per i valori iniziali, che devono essere modificati con valori più realistici man mano che emergono.

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