Capire lo stroboscopio

1. Definizione: cos'è uno stroboscopio?

A StroboscopioLo stroboscopio, o stroboscopio, è uno strumento che produce un lampo di luce rapido e regolare. Regolando la frequenza di questo lampo in base alla velocità di rotazione di un oggetto, lo stroboscopio può far sembrare l'oggetto in movimento fermo o "congelato" sul posto. Questo effetto "stop-motion" consente l'ispezione visiva di componenti rotanti o alternativi mentre sono in pieno funzionamento.

Sebbene spesso utilizzati per l'ispezione visiva, gli stroboscopi sono anche uno strumento prezioso in analisi delle vibrazioni per confermare la velocità e osservare movimenti anomali.

2. L'effetto stroboscopico

Il principio alla base dello stroboscopio è un fenomeno percettivo. Se la luce stroboscopica lampeggia su un oggetto nell'istante esatto in cui questo ritorna nella stessa posizione del suo ciclo, i nostri occhi e il nostro cervello percepiscono l'oggetto come immobile.

• Se la frequenza del flash è uguale alla velocità di rotazione, l'oggetto apparirà congelato in una singola posizione.
• Se la frequenza del flash è leggermente più lento rispetto alla velocità di rotazione, l'oggetto sembrerà ruotare lentamente in avanti.
• Se la frequenza del flash è leggermente più veloce rispetto alla velocità di rotazione, l'oggetto sembrerà ruotare lentamente all'indietro.

3. Applicazioni nella manutenzione dei macchinari

a) Misurazione della velocità (contagiri)

Uno stroboscopio può essere utilizzato come strumento senza contatto tachimetroPosizionando un segno di riferimento su un albero e regolando la frequenza del flash dello stroboscopio finché il segno non appare bloccato, l'operatore può leggere la velocità direttamente dal display dello stroboscopio. Questo è utile per confermare velocità di corsa (1X) di una macchina, che è il primo passo in qualsiasi analisi delle vibrazioni.

Attenzione: È importante essere consapevoli delle armoniche. Un albero che gira a 1800 giri al minuto apparirà bloccato anche se lo stroboscopio lampeggia a 3600 o 900 giri al minuto. La velocità corretta è sempre la massima frequenza di flash che produce un'unica immagine fissa.

b) Ispezione visiva delle parti mobili

Questo è l'uso principale di uno stroboscopio. "Congelando" il movimento, un ispettore può cercare:

• Alberi piegati: Un albero piegato sembrerà avere un'oscillazione visibile.
• Pale del ventilatore o giunti danneggiati: Si possono notare crepe, bulloni mancanti o danni ai componenti.
• Problemi con cinghie e pulegge: È possibile osservare le condizioni di una cinghia trapezoidale, la sua sede nella puleggia e qualsiasi slittamento.
• Movimento orbitale dell'albero: È possibile visualizzare il movimento eccessivo di un albero all'interno del suo cuscinetto.

c) Ausilio per l'analisi delle vibrazioni

Uno stroboscopio può essere utilizzato come strumento di base per l'analisi di fase. Sincronizzando il flash stroboscopico con il segnale di picco di vibrazione proveniente da un analizzatore (una caratteristica presente su alcuni modelli avanzati), la luce lampeggerà solo quando la vibrazione raggiunge il suo punto positivo massimo. Questo permette all'analista di vedere dove si trova un segno di riferimento sull'albero al momento del picco di vibrazione, aiutando a localizzare la posizione di un punto pesante sbilanciato o a comprendere movimenti strutturali complessi.

d) Osservando Risonanza e forme modali

Quando una struttura è in risonanza, il suo moto è spesso notevolmente esagerato. Regolando lo stroboscopio sulla frequenza di risonanza, l'analista può osservare visivamente la forma di flessione o torsione (forma modale) della struttura, il che può essere molto utile per comprendere e correggere il problema.

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