Strumento di ingegneria gratuito — #010
Calcolatore del coefficiente di influenza
Equilibratura del rotore su un singolo piano utilizzando il metodo del coefficiente di influenza. Inserisci i dati relativi alla vibrazione iniziale e al peso di prova e ottieni la massa e l'angolo di correzione esatti.
Risultati
Vettori di vibrazione
La vibrazione è rappresentata da vettori complessi con ampiezza e fase:
Vettore di influenza
La variazione di vibrazione causata dal peso di prova:
Peso di correzione
Il peso di correzione viene calcolato tramite divisione complessa:
ℹ️ Nota: Il segno negativo assicura che il peso di correzione si opponga allo squilibrio. Il risultato è un vettore: il modulo indica il peso in grammi, l'argomento la posizione angolare.
Esempio pratico
Dato: V₀ = 5∠45°, Prova = 10g@0°, V₁ = 8∠120°
ΔV = V₁ − V₀ = (8∠120°) − (5∠45°) = sottrazione complessa
W_c = −m_t × V₀ / ΔV → grandezza e angolo di correzione
⚠️ Importante: Rimuovere sempre il peso di prova prima di aggiungere il peso di correzione. Il peso di correzione sostituisce il peso di prova: non lasciare entrambi sul rotore.
Un coefficiente d'influenza è un numero complesso che descrive come una massa unitaria applicata a un raggio e a un angolo specifici modifica la vibrazione di un rotore. È il rapporto vettoriale tra la variazione di vibrazione e la massa di prova che l'ha generata:
C = ΔV / W_trial
Una volta noto tale coefficiente, è possibile calcolare l'esatta massa di correzione necessaria per annullare (teoricamente) la vibrazione.
La procedura si articola in tre fasi (lanci di misura):
- Lancio 1: Misurare l'ampiezza e la fase della vibrazione iniziale (V₀)
- Lancio 2: Applicare una massa di prova nota e misurare la nuova vibrazione (V₁)
- Calcolo: ΔV = V₁ − V₀, quindi massa di correzione = −m_t × V₀ / ΔV
Rimuovere la massa di prova, installare la massa di correzione all'angolo calcolato e verificare il risultato con un lancio di controllo finale.
È un fenomeno del tutto normale e non costituisce un problema. Un aumento dell'ampiezza indica semplicemente che la massa di prova è stata posizionata vicino al punto pesante del rotore, sommandosi allo squilibrio iniziale. Il calcolo vettoriale fornisce comunque la correzione esatta.
Tuttavia, se la vibrazione aumenta di oltre 3–4×, è prudente arrestare la macchina e utilizzare una massa di prova inferiore per motivi di sicurezza, specialmente su macchinari con capacità di carico dei cuscinetti limitata.
Sì, è la prassi standard. Dopo aver installato la prima massa di correzione:
- Misurare la vibrazione residua
- Utilizzare il medesimo coefficiente d'influenza per un lancio di affinamento (trim)
- Calcolare una piccola correzione aggiuntiva
Da due a tre iterazioni consentono tipicamente di raggiungere il grado di qualità di equilibratura desiderato. Il coefficiente d'influenza rimane valido finché non cambiano le condizioni operative o strutturali della macchina.
Fattori determinanti:
- Stabilità della velocità — le misure devono essere acquisite esattamente agli stessi RPM
- Riferimento di fase — il segnale del sensore tachimetrico deve essere stabile e ripetibile
- Regime termico — lasciare che la macchina raggiunga la stabilità termica prima di misurare
- Entità della massa di prova — dovrebbe produrre una variazione del vettore vibrazione del 20–50%
- Fissaggio del sensore — montaggio rigido e posizione ripetibile dell'accelerometro
- Non linearità — vibrazioni iniziali eccessivamente elevate possono introdurre risposte non lineari ed errori di calcolo
Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.
Strumenti professionali per l'equilibratura in campo con metodo del coefficiente di influenza integrato. Equilibratura su uno o due piani in pochi minuti. Utilizzati in oltre 50 paesi.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko è ingegnere di analisi delle vibrazioni nonché fondatore e amministratore delegato di Vibromera. Da più di 15 anni bilancia macchine rotanti sul campo anziché al banco di prova: pacciamatrici, ventilatori industriali, frantoi, centrifughe, alberi e mandrini. È da questo lavoro che sono nati gli strumenti Balanset — sono stati progettati come uno strumento che il tecnico può portare fino alla macchina e usare da solo, in loco, e non come apparecchiatura da laboratorio. Vibromera è stata fondata nel 2017 e dal 2023 ha sede a Porto, in Portogallo. Qui avvengono lo sviluppo, l'assemblaggio e l'assistenza della linea Balanset. Lo strumento di punta è il Balanset-1A, un analizzatore portatile per il bilanciamento su uno e due piani e per la diagnostica delle vibrazioni. Nikolai segue personalmente l'assistenza ai clienti, la risoluzione dei casi di bilanciamento più difficili e lo sviluppo del software. Lavora con clienti in tutto il mondo, in qualsiasi lingua.
