Ampiezza di picco vs. picco-picco nell'analisi delle vibrazioni

Definizione: Distinguere tra picco e picco-picco

Picco (Pk) e Picco-picco (Pk-Pk) sono due dei metodi principali per quantificare l'ampiezza, o grandezza, di un segnale vibrazionale. Sebbene strettamente correlati, misurano aspetti diversi della forma d'onda e sono utilizzati per scopi diagnostici diversi.

Ampiezza di picco (Pk)

Il valore di picco rappresenta la massima escursione della forma d'onda dalla sua posizione zero o di equilibrio in una direzione (positiva o negativa). Cattura il singolo momento più intenso del ciclo di vibrazione. Se la forma d'onda è simmetrica, i valori di picco positivo e negativo saranno gli stessi.

Ampiezza picco-picco (Pk-Pk)

Il valore Picco-Picco è la distanza o lo spostamento totale misurato dal picco positivo massimo al picco negativo massimo della forma d'onda. Rappresenta l'intervallo completo di movimento o l'escursione complessiva del componente vibrante durante un ciclo.

Per un'onda sinusoidale semplice e simmetrica, la relazione è semplice:

Picco-picco = 2 × Picco

Tuttavia, per le forme d'onda complesse riscontrabili nei macchinari reali, questa semplice relazione potrebbe non essere valida se il segnale non è simmetrico rispetto alla linea zero.

Quando utilizzare la misurazione del picco (Pk)

L'ampiezza di picco è particolarmente utile per indicare il livello di eventi o impatti di breve durata e ad alta energia. È una misura della massima sollecitazione o forza applicata a un componente. Pertanto, le misurazioni di picco sono particolarmente utili per:

• Rilevamento degli impatti: Un dente di ingranaggio rotto, un grave difetto del cuscinetto o parti allentate genereranno forti impatti che causeranno elevati valori di picco nella forma d'onda temporale.
• Valutazione dello stress: Poiché lo stress è spesso correlato alla massima deflessione, il valore di picco può essere un indicatore migliore di un potenziale cedimento per fatica rispetto a un valore medio come RMS.
• Impostazione degli allarmi di protezione: Per alcuni macchinari, gli allarmi possono essere impostati su valori di picco per proteggere da eventi improvvisi e dannosi.

I valori di picco vengono solitamente utilizzati quando si analizzano i segnali di accelerazione, poiché evidenziano le forze impulsive all'interno della macchina.

Quando utilizzare la misurazione picco-picco (Pk-Pk)

L'ampiezza picco-picco è la misura di scelta quando la preoccupazione principale è la spostamento totale o viaggio di un componente. La sua applicazione più importante è:

• Analisi di autorizzazione: Lo spostamento Pk-Pk viene utilizzato per determinare se un albero rotante si muove abbastanza da entrare in contatto con parti fisse come alloggiamenti di cuscinetti o guarnizioni. Fornisce una misura diretta dello spazio fisico occupato dalla parte vibrante.
• Monitoraggio delle vibrazioni dell'albero: Per le turbomacchine critiche monitorate con sonde di prossimità, i limiti di vibrazione e gli allarmi sono quasi sempre specificati in spostamento picco-picco (ad esempio, in mil o micrometri).
• Analisi delle macchine a bassa velocità: Nelle macchine molto lente, il movimento complessivo dei componenti è spesso l'indicatore di salute più critico.

Confronto con RMS

È importante confrontare queste misurazioni con la RMS (valore quadratico medio) valore che misura il contenuto energetico complessivo della vibrazione.

• RMS è ideale per monitorare lo stato generale della macchina ed è conforme agli standard internazionali in materia di gravità delle vibrazioni.
• Picco è ideale per rilevare eventi impulsivi e valutare lo stress massimo.
• Da picco a picco è il metodo migliore per valutare il movimento totale e le distanze.

Un'analisi completa spesso comporta l'esame di tutti e tre i parametri. Il rapporto tra il valore di picco e il valore RMS, noto come Fattore di cresta, è di per sé un potente indicatore diagnostico. Un fattore di cresta elevato indica la presenza di impatti bruschi all'interno del segnale, anche se l'energia complessiva (RMS) è bassa, spesso indicando guasti iniziali ai cuscinetti o agli ingranaggi.

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