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Calcolatore dell'accelerazione delle vibrazioni (ISO 20816)
Converti la velocità di vibrazione (mm/s RMS) in accelerazione (m/s², g) a qualsiasi frequenza. Inserisci velocità e frequenza per ottenere i risultati di accelerazione RMS, picco e spostamento.
Risultati
Accelerazione dalla velocità
Per le vibrazioni sinusoidali, l'accelerazione si ricava dalla velocità moltiplicandola per la frequenza angolare:
Conversione in g
Spostamento dalla velocità
Dove:
- vRMS — velocità di vibrazione RMS (mm/s)
- f — frequenza (Hz); se il valore è in RPM: f = RPM / 60
- unRMS — valore efficace dell'accelerazione (m/s²)
- unpicco — picco di accelerazione = aRMS × √2 (m/s²)
- Dpp — spostamento picco-picco (μm)
Esempio pratico
unRMS = 4,5 × 2π × 25 / 1000 = 0,707 m/s²
unpicco = 0,707 × √2 = 1.000 m/s²
ung, RMS = 0.707 / 9.80665 = 0,072 g
Dpp = 4,5 × √2 × 1000 / (π × 25) = 81,0 μm
Confronto dei parametri di vibrazione
| Parametro | Miglior intervallo di frequenza | Unità tipiche | Uso primario |
|---|---|---|---|
| Spostamento | < 10 Hz (600 giri/min) | micron pp | Macchine a bassa velocità, vibrazioni dell'albero |
| Velocità | 10-1000 Hz | mm/s RMS | Condizioni generali della macchina (ISO 10816) |
| Accelerazione | > 1000 Hz | m/s², g | Difetti dei cuscinetti, ingranamento degli ingranaggi, alta frequenza |
L'accelerazione di vibrazione è il tasso di variazione della velocità di vibrazione, misurato in m/s² o g (dove 1 g = 9.80665 m/s²). È il parametro più sensibile alle vibrazioni ad alta frequenza ed è fondamentale per rilevare difetti dei cuscinetti, anomalie di ingranamento e altri problemi meccanici ad alta frequenza.
L'accelerazione aumenta sia con l'ampiezza che con la frequenza della vibrazione, rendendola il parametro d'elezione per le frequenze superiori a 1000 Hz.
L'accelerazione è preferita per l'analisi delle vibrazioni ad alta frequenza, tipicamente oltre i 1000 Hz. È il miglior parametro per il rilevamento precoce dei difetti nei cuscinetti volventi, dei problemi di ingranamento e della cavitazione.
La velocità (mm/s RMS) rimane più indicata per la valutazione generale dello stato della macchina nell'intervallo 10–1000 Hz secondo ISO 10816 / ISO 20816. Molti moderni sistemi di monitoraggio utilizzano l'inviluppo di accelerazione (demodulazione) per la diagnostica dei cuscinetti.
Per convertire da g a m/s², moltiplicare per 9.80665 (l'accelerazione di gravità standard). Ad esempio, 0.5 g = 0.5 × 9.80665 = 4.903 m/s².
Al contrario, per convertire da m/s² a g, dividere per 9.80665. L'unità g è molto diffusa nell'analisi delle vibrazioni perché i livelli tipici in ambito industriale ricadono in un intervallo numerico pratico — all'incirca da 0.01 a 50 g.
Gli accelerometri piezoelettrici sono i sensori standard per la misura dell'accelerazione di vibrazione. Gli accelerometri di tipo IEPE (ICP) con elettronica integrata sono i più diffusi nelle applicazioni industriali e offrono un ampio campo di frequenza (da 0.5 Hz a 20+ kHz), elevata sensibilità ed eccellente robustezza.
Gli accelerometri MEMS rappresentano alternative più economiche per i sistemi di monitoraggio. Gli accelerometri piezoelettrici in modalità di carica (charge-mode) vengono impiegati in ambienti ad alta temperatura oltre i 120 °C.
I livelli tipici di accelerazione di vibrazione dipendono dal tipo di macchina, dalla velocità e dalla frequenza. Per il macchinario industriale generico alla velocità di regime:
- < 0.5 g — Buone condizioni
- 0.5–2 g — Accettabile
- 2–5 g — Livello di allarme
- > 5 g — Indagare immediatamente
I segnali di difetto ad alta frequenza dei cuscinetti possono raggiungere 10–50 g di picco. La ISO 20816 definisce i limiti di zona principalmente tramite la velocità, ma l'accelerazione è essenziale per la diagnostica ad alta frequenza.
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 di bilanciamento professionali da campo con analisi delle vibrazioni integrata, misurazione dell'accelerazione e valutazione ISO 10816 / ISO 20816. 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.
