{"id":2253,"date":"2023-04-12T17:33:12","date_gmt":"2023-04-12T17:33:12","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/?p=2253"},"modified":"2026-07-03T10:49:21","modified_gmt":"2026-07-03T10:49:21","slug":"2253","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/content\/2253\/","title":{"rendered":"Introduzione al bilanciamento del rotore"},"content":{"rendered":"<div id=\"pl-2253\"  class=\"panel-layout\" ><div id=\"pg-2253-0\"  class=\"panel-grid panel-no-style\" ><div id=\"pgc-2253-0-0\"  class=\"panel-grid-cell\" ><div id=\"panel-2253-0-0-0\" class=\"widget_text so-panel widget widget_custom_html panel-first-child panel-last-child\" data-index=\"0\" ><div class=\"textwidget custom-html-widget\"><style>\n  \/* Scoped typography for Custom HTML (does not affect the rest of the site) *\/\n  #rb-article { font-size: 16px; line-height: 1.6; }\n  #rb-article, #rb-article * { box-sizing: border-box; }\n\n  #rb-article h1 { font-size: 28px; line-height: 1.25; margin: 0 0 16px; 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Le superfici portanti del rotore trasmettono i carichi ai supporti mediante cuscinetti volventi o scorrevoli. Le superfici portanti sono le superfici dei perni o le superfici che li sostituiscono.<\/p>\n\n<figure style=\"text-align:center;margin:1em auto;max-width:640px;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image2.png\" alt=\"Fig. 1 Rotore e forze centrifughe agenti su di esso.\" width=\"640\" height=\"460\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n  <figcaption>Fig. 1 Rotore e forze centrifughe agenti su di esso.<\/figcaption>\n<\/figure>\n<p>In un rotore perfettamente bilanciato, la sua massa \u00e8 distribuita simmetricamente rispetto all&#039;asse di rotazione, ovvero qualsiasi elemento del rotore pu\u00f2 essere abbinato a un altro elemento posizionato simmetricamente rispetto all&#039;asse di rotazione. In un rotore bilanciato, la forza centrifuga agente su qualsiasi elemento del rotore \u00e8 bilanciata dalla forza centrifuga agente sull&#039;elemento simmetrico. Ad esempio, le forze centrifughe F1 e F2, di uguale intensit\u00e0 e direzione opposta, agiscono sugli elementi 1 e 2 (contrassegnati in verde in Fig. 1). Questo vale per tutti gli elementi simmetrici del rotore, e quindi la forza centrifuga totale agente sul rotore \u00e8 0 e il rotore \u00e8 bilanciato.<\/p>\n<p>Ma se la simmetria del rotore viene interrotta (l'elemento asimmetrico e indicato in rosso in Fig. 1), allora sul rotore agisce la forza centrifuga sbilanciata F3. Durante la rotazione, questa forza cambia direzione insieme alla rotazione del rotore. Il carico dinamico risultante da questa forza viene trasmesso ai cuscinetti, causando un'usura accelerata.<\/p>\n<p>Inoltre, sotto l'influenza di questa forza a direzione variabile, si verifica una deformazione ciclica dei supporti e della fondazione su cui il rotore e fissato, cioe si genera vibrazione. Per eliminare lo squilibrio del rotore e la vibrazione associata, e necessario installare masse di equilibratura per ripristinare la simmetria del rotore.<\/p>\n<p>Il bilanciamento del rotore \u00e8 un'operazione di correzione dello squilibrio mediante l'aggiunta di masse di bilanciamento.<br \/>Il compito del bilanciamento consiste nel trovare la dimensione e la posizione (angolo) di una o pi\u00f9 masse di bilanciamento.<\/p>\n\n<h2 id=\"types-of-rotors\">Tipi di rotori e tipi di squilibrio<\/h2>\n<p>Tenendo conto della resistenza del materiale del rotore e dell&#039;entit\u00e0 delle forze centrifughe che agiscono su di esso, i rotori possono essere suddivisi in due tipi: rigidi e flessibili.<br \/><span style=\"color: #000000\">I rotori rigidi si deformano in modo insignificante sotto l'azione della forza centrifuga nei regimi di esercizio e l'influenza di questa deformazione nei calcoli pu\u00f2 essere trascurata.<\/span><\/p>\n<p>La deformazione dei rotori flessibili non pu\u00f2 pi\u00f9 essere trascurata. La deformazione dei rotori flessibili complica la soluzione del problema di bilanciamento e richiede l&#039;applicazione di modelli matematici diversi rispetto al problema di bilanciamento dei rotori rigidi. \u00c8 importante notare che lo stesso rotore a basse velocit\u00e0 pu\u00f2 comportarsi come rigido e ad alte velocit\u00e0 come flessibile. Di seguito, considereremo solo il bilanciamento dei rotori rigidi.<\/p>\n<p>A seconda della distribuzione delle masse sbilanciate lungo la lunghezza del rotore, si possono distinguere due tipi di squilibrio: statico e dinamico (momentaneo). Di conseguenza, si parla di bilanciamento statico e dinamico del rotore. Lo squilibrio statico del rotore si verifica senza rotazione del rotore, ovvero, in statica, quando il rotore viene riportato dalla gravit\u00e0 con il suo &quot;punto pesante&quot; rivolto verso il basso. Un esempio di rotore con squilibrio statico \u00e8 mostrato in Fig. 2.<\/p>\n<figure style=\"text-align:center;margin:1em auto;max-width:640px;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image3-1.png\" alt=\"Fig.2 Squilibrio statico del rotore. Sotto l&#039;azione della gravit\u00e0, il &quot;punto pesante&quot; ruota verso il basso\" width=\"640\" height=\"386\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n  <figcaption>Fig.2 Squilibrio statico del rotore. Sotto l&#039;azione della gravit\u00e0, il &quot;punto pesante&quot; ruota verso il basso.<\/figcaption>\n<\/figure>\n<p>Lo squilibrio dinamico si verifica solo quando il rotore \u00e8 in rotazione.<br \/>Un esempio di rotore con squilibrio dinamico \u00e8 illustrato nella Fig. 3.<\/p>\n<figure style=\"text-align:center;margin:1em auto;max-width:638px;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image4.png\" alt=\"Fig.3 Squilibrio dinamico del rotore. Le forze Fc1 e Fc2 creano un momento che tende a squilibrare il rotore.\" width=\"638\" height=\"371\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n  <figcaption>Fig.3 Squilibrio dinamico del rotore. Le forze Fc1 e Fc2 creano un momento che tende a squilibrare il rotore.<\/figcaption>\n<\/figure>\n<p>In questo caso, le masse uguali squilibrate M1 e M2 si trovano su piani diversi, in punti diversi lungo la lunghezza del rotore. In posizione statica, ovvero quando il rotore non ruota, solo la gravit\u00e0 agisce sul rotore e le masse si bilanciano a vicenda. In dinamica, quando il rotore ruota, le forze centrifughe Fc1 e Fc2 iniziano ad agire sulle masse M1 e M2. Queste forze sono di uguale intensit\u00e0 e di direzione opposta. Tuttavia, poich\u00e9 sono applicate in punti diversi lungo la lunghezza dell&#039;albero e non sono sulla stessa linea, queste forze non si compensano a vicenda. Le forze Fc1 e Fc2 creano una coppia applicata al rotore. Pertanto, questo squilibrio \u00e8 anche chiamato squilibrio di momento. Di conseguenza, forze centrifughe non compensate agiscono sulle posizioni dei cuscinetti, che possono superare notevolmente i valori calcolati e ridurre la durata dei cuscinetti.<\/p>\n<p>Poich\u00e9 questo tipo di squilibrio si verifica solo dinamicamente durante la rotazione del rotore, \u00e8 chiamato squilibrio dinamico. Non pu\u00f2 essere corretto in condizioni statiche mediante equilibratura &quot;a coltelli&quot; o metodi simili. Per eliminare lo squilibrio dinamico, \u00e8 necessario installare due masse di compensazione, che producono un momento di intensit\u00e0 uguale e verso opposto al momento generato dalle masse M1 e M2. Le masse di compensazione non devono essere necessariamente posizionate in senso opposto e di uguale entit\u00e0 rispetto alle masse M1 e M2. L&#039;importante \u00e8 che producano un momento che compensi completamente il momento di squilibrio.<\/p>\n<p>In generale, le masse M1 e M2 potrebbero non essere uguali tra loro, quindi si verificher\u00e0 una combinazione di squilibrio statico e dinamico. \u00c8 teoricamente dimostrato che per un rotore rigido, due pesi distanziati lungo la lunghezza del rotore sono necessari e sufficienti per eliminarne lo squilibrio. Questi pesi compenseranno sia la coppia risultante dallo squilibrio dinamico sia la forza centrifuga risultante dall&#039;asimmetria della massa rispetto all&#039;asse del rotore (squilibrio statico). Tipicamente, lo squilibrio dinamico \u00e8 caratteristico dei rotori lunghi, come gli alberi, mentre lo squilibrio statico \u00e8 caratteristico dei rotori stretti. Tuttavia, se il rotore stretto \u00e8 inclinato rispetto all&#039;asse o deformato (&quot;a forma di otto&quot;), lo squilibrio dinamico sar\u00e0 difficile da eliminare (vedi Fig. 4), perch\u00e9 in questo caso \u00e8 difficile installare pesi correttori che creino il momento di compensazione necessario.<\/p>\n<figure style=\"text-align:center;margin:1em auto;max-width:386px;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image5.png\" alt=\"Fig.4 Squilibrio dinamico del rotore stretto.\" width=\"386\" height=\"268\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n  <figcaption>Fig.4 Squilibrio dinamico del rotore stretto.<\/figcaption>\n<\/figure>\n<p>Le forze F1 e F2 non giacciono sulla stessa linea e non si compensano a vicenda.<br \/>A causa del fatto che il braccio per creare la coppia &egrave; piccolo per via del rotore stretto, possono essere necessari grandi pesi di correzione. Tuttavia, questo comporta anche uno \"squilibrio indotto\" dovuto alla deformazione del rotore stretto per effetto delle forze centrifughe dei pesi di correzione. (Vedi ad esempio \"Methodological instructions for balancing rigid rotors (to GOST 22061-76; its modern international counterpart is ISO 21940-11, formerly ISO 1940-1)\". Sezione 10. SISTEMA ROTORE-SUPPORTI.)<\/p>\n<p>Ci\u00f2 \u00e8 evidente per le giranti strette dei ventilatori, in cui, oltre allo squilibrio di forza, \u00e8 attivo anche lo squilibrio aerodinamico. Si deve comprendere che lo squilibrio aerodinamico, o meglio la forza aerodinamica, \u00e8 direttamente proporzionale alla velocit\u00e0 angolare del rotore, e per la sua compensazione si utilizza la forza centrifuga della massa correttrice, che \u00e8 proporzionale al quadrato della velocit\u00e0 angolare. Pertanto, l'effetto di bilanciamento pu\u00f2 avvenire solo a una specifica frequenza di bilanciamento. Ad altre frequenze di rotazione si verifica un errore aggiuntivo.<\/p>\n<p>Lo stesso vale per le forze elettromagnetiche di un motore elettrico, anch'esse proporzionali alla velocit\u00e0 angolare. Non \u00e8 quindi possibile eliminare tutte le cause di vibrazione di una macchina mediante il bilanciamento.<\/p>\n\n<h2 id=\"vibration\">Vibrazione dei meccanismi<\/h2>\n<p>La vibrazione \u00e8 la reazione della struttura del meccanismo agli effetti di una forza eccitatoria ciclica. Questa forza pu\u00f2 essere di diversa natura.<br \/>La forza centrifuga risultante dallo squilibrio del rotore \u00e8 una forza non compensata che agisce sul &quot;punto pesante&quot;. \u00c8 questa forza e le vibrazioni da essa causate che possono essere eliminate bilanciando il rotore.<\/p>\n<p>Forze di interazione di natura &quot;geometrica&quot; derivanti da errori di fabbricazione e assemblaggio delle parti accoppiate. Queste forze possono, ad esempio, derivare dalla non circolarit\u00e0 dei colli degli alberi, da errori nei profili dei denti degli ingranaggi, dall&#039;ondulazione delle piste dei cuscinetti, dal disallineamento degli alberi accoppiati, ecc. In caso di non circolarit\u00e0 dei perni, l&#039;asse dell&#039;albero verr\u00e0 spostato in base all&#039;angolo di rotazione dell&#039;albero. Sebbene questa vibrazione si verifichi anche alla velocit\u00e0 del rotore, \u00e8 quasi impossibile eliminarla mediante bilanciamento.<\/p>\n<p>Forze aerodinamiche derivanti dalla rotazione delle giranti dei ventilatori e di altri meccanismi a palette. Forze idrodinamiche derivanti dalla rotazione delle giranti di pompe idrauliche, turbine, ecc.<br \/>Forze elettromagnetiche derivanti dal funzionamento delle macchine elettriche, ad esempio avvolgimenti asimmetrici del rotore, avvolgimenti in cortocircuito, ecc.<\/p>\n<p>L'entit\u00e0 della vibrazione (ad esempio la sua ampiezza Av) dipende non solo dalla forza eccitatoria Fv che agisce sul meccanismo con frequenza circolare \u03c9, ma anche dalla rigidit\u00e0 k del meccanismo, dalla sua massa m , nonch\u00e9 dal coefficiente di smorzamento C.<\/p>\n<div style=\"text-align:center;margin:1em 0;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/cdd9842bec0cd7097cf30b3e2a3e6268.png\" alt=\"Formula: l&#039;ampiezza della vibrazione dipende dalla forza eccitatoria, dalla rigidit\u00e0, dalla massa e dallo smorzamento\" width=\"413\" height=\"67\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n<\/div>\n<p>Per misurare le vibrazioni e i meccanismi di bilanciamento si possono utilizzare diversi tipi di sensori, tra cui:<\/p>\n<ul>\n<li>sensori di vibrazione assoluti progettati per misurare l'accelerazione delle vibrazioni (accelerometri) e sensori di velocit\u00e0 delle vibrazioni;<\/li>\n<li>sensori di vibrazione relativa - a correnti parassite o capacitivi, progettati per misurare lo spostamento delle vibrazioni;<\/li>\n<li>in alcuni casi (quando la progettazione del meccanismo lo consente), i sensori di forza possono essere utilizzati anche per valutare il carico di vibrazione; in particolare, sono ampiamente utilizzati per misurare il carico di vibrazione dei supporti rigidi delle macchine di bilanciamento.<\/li>\n<\/ul>\n<p>La vibrazione \u00e8 quindi la reazione di una macchina all'azione di forze esterne. L'entit\u00e0 della vibrazione dipende non solo dall'entit\u00e0 della forza che agisce sul meccanismo, ma anche dalla rigidit\u00e0 della struttura del meccanismo. Una stessa forza pu\u00f2 provocare vibrazioni diverse. In una macchina a supporti rigidi, anche se la vibrazione \u00e8 piccola, i cuscinetti possono essere sottoposti a carichi dinamici significativi. Per questo motivo, nel bilanciamento delle macchine a supporti rigidi si utilizzano sensori di forza piuttosto che di vibrazione (accelerometri di vibrazione).<\/p>\n<p>I sensori di vibrazione sono utilizzati su meccanismi con supporti relativamente cedevoli, quando l'azione di forze centrifughe sbilanciate porta a una notevole deformazione dei supporti e a vibrazioni. I sensori di forza sono utilizzati per supporti rigidi, quando anche forze significative dovute allo squilibrio non portano a vibrazioni significative.<\/p>\n<h2 id=\"resonance\">La risonanza \u00e8 un fattore che impedisce il bilanciamento<\/h2>\n<p>In precedenza abbiamo detto che i rotori si dividono in rigidi e flessibili. La rigidit\u00e0 o la flessibilit\u00e0 del rotore non deve essere confusa con la rigidit\u00e0 o la mobilit\u00e0 dei supporti (fondamenta) su cui il rotore \u00e8 installato. Un rotore \u00e8 considerato rigido quando la sua deformazione (flessione) sotto l'azione delle forze centrifughe pu\u00f2 essere trascurata. La deformazione di un rotore flessibile \u00e8 relativamente grande e non pu\u00f2 essere trascurata.<\/p>\n<p>In questo articolo consideriamo solo il bilanciamento di rotori rigidi. Un rotore rigido (indeformabile) pu\u00f2 a sua volta essere montato su supporti rigidi o cedevoli (flessibili). \u00c8 chiaro che anche la rigidit\u00e0\/cedevolezza dei supporti \u00e8 relativa, in funzione della velocit\u00e0 del rotore e dell'entit\u00e0 delle forze centrifughe risultanti. Un limite condizionato \u00e8 la frequenza delle vibrazioni naturali dei supporti del rotore.<\/p>\n<p>Per i sistemi meccanici, la forma e la frequenza delle vibrazioni naturali sono determinate dalla massa e dall'elasticit\u00e0 degli elementi del sistema meccanico. In altre parole, la frequenza delle vibrazioni naturali \u00e8 una caratteristica interna del sistema meccanico e non dipende da forze esterne. Se deviati dallo stato di equilibrio, i supporti, grazie all'elasticit\u00e0, tendono a tornare alla posizione di equilibrio. Ma a causa dell'inerzia del rotore massiccio, questo processo ha la natura di oscillazioni smorzate. Queste vibrazioni sono le vibrazioni naturali del sistema rotore-supporto. La loro frequenza dipende dal rapporto tra la massa del rotore e l'elasticit\u00e0 dei supporti.<\/p>\n<div style=\"text-align:center;margin:1em 0;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/6cf9ce259705c3c27b80b37a8f7a946e.png\" alt=\"Formula: la frequenza naturale dipende dal rapporto tra la massa del rotore e l&#039;elasticit\u00e0 del supporto\" width=\"397\" height=\"45\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n<\/div>\n<p>Quando il rotore inizia a ruotare e la frequenza di rotazione si avvicina alla frequenza delle vibrazioni naturali, l'ampiezza delle vibrazioni aumenta bruscamente e pu\u00f2 portare alla distruzione della struttura.<\/p>\n<p>Si verifica il fenomeno della risonanza meccanica. Nell'area di risonanza, una variazione della velocit\u00e0 di rotazione di 100 giri\/min pu\u00f2 portare a un aumento delle vibrazioni di decine di volte. Allo stesso tempo (nell'area di risonanza) la fase di vibrazione cambia di 180\u00b0.<\/p>\n<figure style=\"text-align:center;margin:1em auto;max-width:837px;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/1b4e5afdbac7813708ef3525057eb349.png\" alt=\"Fig.5 Variazione dell&#039;ampiezza e della fase delle oscillazioni di un sistema meccanico al variare della frequenza di una forza esterna.\" width=\"837\" height=\"245\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n  <figcaption>Fig.5 Variazione dell'ampiezza e della fase delle oscillazioni di un sistema meccanico al variare della frequenza di una forza esterna.<\/figcaption>\n<\/figure>\n<p>Se la progettazione del meccanismo non \u00e8 riuscita e la frequenza operativa del rotore \u00e8 vicina alla frequenza delle vibrazioni naturali, il funzionamento del meccanismo diventa impossibile a causa delle vibrazioni inammissibilmente elevate. Questo non \u00e8 possibile nel modo consueto, poich\u00e9 anche una piccola variazione di velocit\u00e0 provoca un drastico cambiamento dei parametri di vibrazione. Per il bilanciamento nell'area di risonanza, si utilizzano metodi speciali non considerati in questo articolo.<\/p>\n<p>\u00c8 possibile determinare la frequenza delle vibrazioni naturali del meccanismo in fase di rotazione libera (all'interruzione della rotazione del rotore) o con il metodo dell'urto, con la successiva analisi spettrale della risposta del sistema all'urto.<\/p>\n<p>Per i meccanismi la cui frequenza di rotazione \u00e8 superiore alla frequenza di risonanza, cio\u00e8 che lavorano in regime di risonanza, i supporti sono considerati in movimento e per la misurazione si utilizzano sensori di vibrazione, principalmente vibroacelerometri, che misurano l'accelerazione degli elementi strutturali. Per i meccanismi che operano in regime di prerisonanza, i supporti sono considerati rigidi. In questo caso si utilizzano sensori di forza.<\/p>\n<h2 id=\"linear-nonlinear\">Modelli lineari e non lineari di un sistema meccanico. La non linearit\u00e0 \u00e8 un fattore che impedisce l'equilibratura<\/h2>\n<p>Per il bilanciamento dei rotori rigidi, per i calcoli di bilanciamento si utilizzano modelli matematici chiamati modelli lineari. Un modello lineare significa che una grandezza \u00e8 proporzionale (lineare) all'altra. Ad esempio, se la massa non compensata del rotore viene raddoppiata, anche il valore delle vibrazioni sar\u00e0 raddoppiato. Per i rotori rigidi \u00e8 possibile utilizzare un modello lineare, poich\u00e9 non si deformano.<\/p>\n<p>Per i rotori flessibili, il modello lineare non pu\u00f2 pi\u00f9 essere utilizzato. Per un rotore flessibile, se la massa del punto pesante aumenta durante la rotazione, si verificher\u00e0 un'ulteriore deformazione e, oltre alla massa, aumenter\u00e0 anche il raggio della posizione del punto pesante. Pertanto, nel caso di un rotore flessibile, le vibrazioni aumentano di oltre due volte e i metodi di calcolo abituali non funzionano.<\/p>\n<p>Inoltre, il cambiamento di elasticit\u00e0 dei supporti alle loro grandi deformazioni, ad esempio, quando a piccole deformazioni dei supporti alcuni elementi strutturali lavorano, e a grandi deformazioni altri elementi strutturali sono coinvolti. Per questo motivo non \u00e8 possibile bilanciare meccanismi che non sono fissati su una fondazione, ma, ad esempio, semplicemente appoggiati sul pavimento. In caso di vibrazioni significative, la forza dello squilibrio pu\u00f2 staccare il meccanismo dal pavimento, modificando in modo significativo le caratteristiche di rigidit\u00e0 del sistema. I piedini del motore devono essere fissati saldamente, i supporti dei bulloni devono essere serrati, lo spessore delle rondelle deve garantire una rigidit\u00e0 di montaggio sufficiente, ecc. Se i cuscinetti sono rotti, \u00e8 possibile che si verifichino notevoli disallineamenti dell'albero e urti, con conseguente scarsa linearit\u00e0 e incapacit\u00e0 di eseguire un bilanciamento di qualit\u00e0.<\/p>\n<h2 id=\"devices\">Dispositivi di bilanciamento e macchine di bilanciamento<\/h2>\n<p>Come accennato in precedenza, il bilanciamento \u00e8 il processo di allineamento dell&#039;asse centrale principale di inerzia con l&#039;asse di rotazione del rotore.<\/p>\n<p>Questo processo pu\u00f2 essere eseguito con due metodi.<\/p>\n<p>Il primo metodo prevede la lavorazione dei perni del rotore in modo tale che l'asse passante per i centri della sezione trasversale dei perni coincida con l'asse centrale principale di inerzia del rotore. Questa tecnica \u00e8 raramente utilizzata nella pratica e non sar\u00e0 discussa in dettaglio in questo articolo.<\/p>\n<p>Il secondo metodo (il pi\u00f9 comune) prevede lo spostamento, l'installazione o la rimozione di pesi correttivi sul rotore, che vengono posizionati in modo che l'asse di inerzia del rotore sia il pi\u00f9 vicino possibile al suo asse di rotazione.<\/p>\n<p>Lo spostamento, l'aggiunta o la rimozione dei pesi di correzione durante l'equilibratura pu\u00f2 essere realizzato mediante varie operazioni tecnologiche, tra cui: foratura, fresatura, sfacciatura, saldatura, avvitamento o svitamento, bruciatura con laser o fascio di elettroni, elettrolisi, riporto elettromagnetico, ecc.<\/p>\n<p>Il processo di bilanciamento pu\u00f2 essere realizzato in due modi:<\/p>\n<ol>\n<li>bilanciamento di rotori assemblati (nei propri cuscinetti) mediante macchine equilibratrici;<\/li>\n<li>bilanciamento dei rotori su macchine equilibratrici. Per il bilanciamento dei rotori nei propri cuscinetti si utilizzano solitamente dispositivi di bilanciamento specializzati (kit), che consentono di misurare la vibrazione del rotore bilanciato alla sua frequenza di rotazione in forma vettoriale, ossia di misurare sia l'ampiezza che la fase della vibrazione. Attualmente, i dispositivi di cui sopra sono prodotti sulla base della tecnologia dei microprocessori e (oltre alla misurazione e all'analisi delle vibrazioni) forniscono il calcolo automatico dei parametri dei pesi correttivi che devono essere installati sul rotore per compensarne lo squilibrio.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Questi dispositivi includono:<\/p>\n<ul>\n<li>un'unit\u00e0 di misura e di calcolo basata su un computer o un controllore industriale;<\/li>\n<li>Due (o pi\u00f9) sensori di vibrazione;<\/li>\n<li>Un sensore di angolo di fase;<\/li>\n<li>accessori per il montaggio dei sensori in loco;<\/li>\n<li>software specializzato, progettato per eseguire un ciclo completo di misurazione dei parametri di vibrazione del rotore in uno, due o pi\u00f9 piani di correzione.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Attualmente, le macchine di bilanciamento pi\u00f9 diffuse sono di due tipi:<\/p>\n<ul>\n<li>Macchine a supporti morbidi (con supporti morbidi);<\/li>\n<li>Macchine con supporti rigidi (a supporti rigidi).<\/li>\n<\/ul>\n<p>Le macchine a supporti morbidi hanno supporti relativamente flessibili, ad esempio basati su molle piatte. La frequenza delle vibrazioni naturali di questi supporti \u00e8 solitamente 2-3 volte inferiore alla frequenza di rotazione del rotore da bilanciare, che \u00e8 montato su di essi. Per misurare le vibrazioni dei supporti pre-risonanti della macchina, vengono solitamente utilizzati sensori di vibrazione (accelerometri, sensori di velocit\u00e0 di vibrazione, ecc.).<\/p>\n<p>Le macchine di bilanciamento a pre-risonanza utilizzano supporti relativamente rigidi, le cui frequenze proprie di vibrazione devono essere 2-3 volte superiori alla frequenza di rotazione del rotore da bilanciare. Per misurare il carico di vibrazione dei supporti delle macchine a pre-risonanza si utilizzano solitamente trasduttori di forza.<\/p>\n<p>Il vantaggio delle macchine di equilibratura pre-risonanza \u00e8 che su di esse l&#039;equilibratura pu\u00f2 essere eseguita a velocit\u00e0 del rotore relativamente basse (fino a 400 - 500 giri\/min), il che semplifica notevolmente la progettazione della macchina e delle sue fondamenta e aumenta la produttivit\u00e0 e la sicurezza dell&#039;equilibratura.<\/p>\n\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products-2\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/it\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/it\/product\/balanset-1\/\" title=\"Equilibratore portatile e analizzatore di vibrazioni Balanset-1A\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail size-woocommerce_thumbnail\" alt=\"Balanset-1A kit completo bilanciatore portatile e analizzatore di vibrazioni\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-230x153.webp 230w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-18x12.webp 18w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-360x240.webp 360w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-272x182.webp 272w\" sizes=\"auto, (max-width: 230px) 100vw, 230px\" \/>\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"ripple-container\"><\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"content\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<span class=\"category\"><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/it\/product-category\/devices\/\" rel=\"tag\">Dispositivi<\/a><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<h4 class=\"card-title\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a class=\"shop-item-title-link\" href=\"https:\/\/vibromera.eu\/it\/product\/balanset-1\/\" title=\"Equilibratore portatile e analizzatore di vibrazioni Balanset-1A\">Equilibratore portatile e analizzatore di vibrazioni Balanset-1A<\/a>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/h4>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"footer\">\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"price\"><h4><span class=\"woocommerce-Price-amount amount\"><span class=\"woocommerce-Price-currencySymbol\">\u20ac<\/span>1,975.00<\/span> + IVA (se applicabile)<\/h4><\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"stats\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a rel=\"nofollow\" href=\"\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2253?add-to-cart=986\" data-quantity=\"1\" data-product_id=\"986\" data-product_sku=\"BS-1\" class=\"button product_type_simple add_to_cart_button ajax_add_to_cart btn btn-just-icon btn-simple btn-default\" title=\"Aggiungi al carrello\" data-no-translation-title=\"\"><i rel=\"tooltip\" data-original-title=\"Aggiungi al carrello\" class=\"fas fa-cart-plus\" data-no-translation-data-original-title=\"\"><\/i><\/a>\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/a><a href=\"\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2253?add-to-cart=986\" aria-describedby=\"woocommerce_loop_add_to_cart_link_describedby_986\" data-quantity=\"1\" class=\"button product_type_simple add_to_cart_button ajax_add_to_cart\" data-product_id=\"986\" data-product_sku=\"BS-1\" aria-label=\"Aggiungi al carrello: &quot;Portable balancer &amp; 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Altri tipi di vibrazioni non vengono eliminati dal bilanciamento!<\/strong><\/em><\/li>\n<li><em><strong>I meccanismi tecnici, la cui progettazione garantisce l'assenza di risonanze alla frequenza operativa di rotazione, fissati in modo affidabile sulla fondazione, installati su cuscinetti efficienti, sono soggetti a bilanciamento.<\/strong><\/em><\/li>\n<li><em><strong>I macchinari difettosi devono essere riparati prima del bilanciamento. In caso contrario, non \u00e8 possibile ottenere un bilanciamento di qualit\u00e0. <\/strong><\/em><br \/><em><strong>Il bilanciamento non sostituisce la riparazione!<\/strong><\/em><\/li>\n<\/ul>\n<p>Il compito principale dell'equilibratura e trovare la massa e la posizione dei pesi di compensazione che contrastano le forze centrifughe.<br \/>Come gi\u00e0 detto, per i rotori rigidi \u00e8 generalmente necessario e sufficiente installare due pesi di compensazione. In questo modo si elimina lo squilibrio statico e dinamico del rotore. Lo schema generale per la misurazione delle vibrazioni durante l'equilibratura \u00e8 il seguente.<\/p>\n<figure style=\"text-align:center;margin:1em auto;max-width:511px;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image6.png\" alt=\"Fig. 6 Selezione dei punti di misura e delle posizioni dei pesi (piani di correzione) quando l&#039;equilibratura avviene su due piani\" width=\"511\" height=\"292\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n  <figcaption>Fig. 6 Selezione dei punti di misura e delle posizioni dei pesi (piani di correzione) durante l&#039;equilibratura su due piani.<\/figcaption>\n<\/figure>\n<p>I sensori di vibrazioni sono installati sui supporti dei cuscinetti ai punti 1 e 2. Un marcatore di fase \u00e8 fissato al rotore, di solito con un nastro riflettente. Il marcatore di fase viene utilizzato dal tachimetro laser per determinare la velocit\u00e0 del rotore e la fase del segnale di vibrazione.<\/p>\n<figure style=\"text-align:center;margin:1em auto;max-width:320px;\">\n  <img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/image7.png\" alt=\"Figura 7. Installazione dei sensori durante l&#039;equilibratura su due piani. 1,2 - sensori di vibrazione, 3 - marcatore, 4 - unit\u00e0 di misura, 5 - notebook\" width=\"320\" height=\"321\" loading=\"lazy\" style=\"max-width:100%;height:auto;\" \/>\n  <figcaption>Fig. 7. Installazione dei sensori durante l&#039;equilibratura su due piani. 1,2 - sensori di vibrazione, 3 - marcatore, 4 - unit\u00e0 di misura, 5 - notebook.<\/figcaption>\n<\/figure>\n\n<h3 id=\"three-run-method\">Come viene eseguito il bilanciamento dinamico (metodo delle tre prove)<\/h3>\n\n<p>Nella maggior parte dei casi l'equilibratura dinamica viene effettuata con il metodo delle tre misurazioni. Il metodo si basa sul fatto che i pesi di prova di peso noto vengono posizionati sul rotore in serie nei piani 1 e 2 e i pesi e la posizione dei pesi di bilanciamento vengono calcolati in base ai risultati delle variazioni dei parametri di vibrazione.<\/p>\n<p>Il luogo di installazione dei pesi \u00e8 chiamato piano di correzione. Di solito i piani di correzione vengono scelti nell'area dei supporti dei cuscinetti su cui \u00e8 installato il rotore.<\/p>\n<p>Al primo avvio si misura la vibrazione iniziale. Successivamente, un peso di prova di massa nota viene collocato sul rotore vicino a uno dei cuscinetti. Si esegue un secondo avviamento e si misurano i parametri di vibrazione, che dovrebbero cambiare a causa dell'installazione del peso di prova. Quindi il peso di prova nel primo piano di correzione viene rimosso e installato nel secondo piano di correzione. Si esegue una terza prova e si misurano i parametri di vibrazione. Il peso di prova viene rimosso e il software calcola automaticamente le masse e gli angoli di installazione dei pesi di bilanciamento.<\/p>\n<p>L'installazione dei pesi di prova serve a determinare come il sistema reagisce alle variazioni di squilibrio. I pesi e le posizioni dei pesi di prova sono noti, quindi il software pu\u00f2 calcolare i cosiddetti coefficienti di influenza, mostrando come l'introduzione di uno squilibrio noto influenzi i parametri di vibrazione. I coefficienti di influenza sono caratteristiche del sistema meccanico stesso e dipendono dalla rigidit\u00e0 dei supporti e dalla massa (inerzia) del sistema rotore-supporto.<\/p>\n<p>Per i meccanismi dello stesso tipo e della stessa progettazione, i coefficienti di influenza saranno vicini. \u00c8 possibile salvarli nella memoria del computer e utilizzarli per l'equilibratura di meccanismi dello stesso tipo senza prove, il che aumenta notevolmente la produttivit\u00e0 dell'equilibratura. Si noti che la massa dei pesi di prova deve essere scelta in modo tale che i parametri di vibrazione cambino sensibilmente quando vengono installati i pesi di prova. In caso contrario, l'errore di calcolo dei coefficienti di influenza aumenta e la qualit\u00e0 dell'equilibratura peggiora.<\/p>\n<p>Come si vede dalla Fig. 1, la forza centrifuga agisce in direzione radiale, cioe perpendicolarmente all'asse del rotore. Pertanto, i sensori di vibrazione devono essere installati in modo che anche il loro asse di sensibilita punti in direzione radiale. Di solito, la rigidita della fondazione nella direzione orizzontale e minore, quindi la vibrazione in direzione orizzontale e piu elevata. Per questo motivo, per aumentare la sensibilita, i sensori dovrebbero essere installati in modo che anche il loro asse di sensibilita sia orientato orizzontalmente. Sebbene non vi sia una differenza fondamentale. Oltre alla vibrazione in direzione radiale, deve essere monitorata anche la vibrazione in direzione assiale, lungo l'asse di rotazione del rotore. Questa vibrazione di solito non e causata dallo squilibrio, ma da altre cause, principalmente legate al disallineamento degli alberi collegati tramite il giunto.<\/p>\n<p>Questa vibrazione non pu\u00f2 essere eliminata tramite bilanciamento, nel qual caso \u00e8 necessario l&#039;allineamento. In pratica, tali macchine presentano solitamente sia uno squilibrio del rotore che un disallineamento dell&#039;albero, il che rende molto pi\u00f9 difficile l&#039;eliminazione delle vibrazioni. In questi casi, \u00e8 necessario prima centrare la macchina e poi bilanciarla. (Sebbene in caso di forte squilibrio della coppia, le vibrazioni si verifichino anche in direzione assiale a causa della &quot;torsione&quot; della struttura di fondazione.)<\/p>\n<h3>Articoli correlati (esempi di banchi di bilanciamento)<\/h3>\n\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/it\/esempio\/bilanciamento-con-supporto-morbido\/\">Banco di bilanciamento con supporto morbido<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/it\/esempio\/bilanciamento-dei-rotori-dei-motori-elettrici\/\">Bilanciamento dei rotori dei motori elettrici<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/it\/esempio\/semplice-ma-efficace-bilanciamento-stands\/\">Cavalletti di bilanciamento semplici ma efficaci<\/a><\/li>\n<\/ul>\n\n<h2 id=\"quality-criteria\">Criteri per la valutazione della qualit\u00e0 dei meccanismi di bilanciamento<\/h2>\n<p>La qualit&agrave; di equilibratura dei rotori (meccanismi) pu&ograve; essere valutata in due modi. Il primo metodo consiste nel confrontare l'entit&agrave; dello squilibrio residuo determinato durante il processo di equilibratura con la tolleranza di squilibrio residuo. Queste tolleranze per le diverse classi di rotori sono specificate nella ISO 21940-11 (gi&agrave; ISO 1940-1).<\/p>\n<p>Tuttavia, il rispetto delle tolleranze specificate non pu\u00f2 garantire pienamente l'affidabilit\u00e0 operativa del meccanismo, associata al raggiungimento del livello minimo di vibrazioni. Ci\u00f2 si spiega con il fatto che l'entit\u00e0 delle vibrazioni del meccanismo \u00e8 determinata non solo dall'entit\u00e0 della forza associata allo squilibrio residuo del suo rotore, ma dipende anche da diversi altri parametri, tra cui: la rigidit\u00e0 k degli elementi strutturali del meccanismo, la sua massa m, il fattore di smorzamento e la frequenza di rotazione. Pertanto, per stimare le qualit\u00e0 dinamiche del meccanismo (compresa la qualit\u00e0 della sua equilibratura) in molti casi si raccomanda di stimare il livello di vibrazione residua del meccanismo, che \u00e8 regolato da una serie di norme.<\/p>\n<p>Lo standard pi\u00f9 comune, che regola i livelli ammissibili di vibrazione dei meccanismi, \u00e8 l'ISO 10816-3-2002. Con il suo aiuto, \u00e8 possibile stabilire le tolleranze per qualsiasi tipo di macchina, tenendo conto della potenza del suo azionamento elettrico.<\/p>\n<p>Oltre a questo standard universale, esiste una serie di standard specializzati sviluppati per tipi specifici di macchine. Ad esempio, 31350-2007, ISO 7919-1-2002, ecc.<\/p>\n<h2 id=\"standards\">Standard e riferimenti<\/h2>\n\n<ul>\n<li><strong>ISO 1940-1:2007<\/strong>. Vibrazioni. Requisiti per la qualit\u00e0 dell&#039;equilibratura dei rotori rigidi. Parte 1. Determinazione dello squilibrio ammissibile.<\/li>\n<li><strong>ISO 10816-3:2009<\/strong>. Vibrazioni meccaniche \u2014 Valutazione delle vibrazioni della macchina mediante misurazioni su parti non rotanti \u2014 Parte 3: Macchine industriali con potenza nominale superiore a 15 kW e velocit\u00e0 nominali comprese tra 120 giri\/min e 15.000 giri\/min quando misurate in situ.<\/li>\n<li><strong>ISO 14694:2003<\/strong>. Ventilatori industriali \u2014 Specifiche per la qualit\u00e0 di bilanciamento e i livelli di vibrazione.<\/li>\n<li><strong>ISO 7919-1:2002<\/strong>. Vibrazioni delle macchine senza moto alternativo \u2014 Misurazioni sugli alberi rotanti e criteri di valutazione \u2014 Indicazioni generali.<\/li>\n<\/ul>\n\n<h2 id=\"faq\">FAQ<\/h2>\n\n<h3>L&#039;equilibratura elimina tutte le vibrazioni?<\/h3>\n<p>No. L&#039;equilibratura elimina le vibrazioni causate dalla distribuzione asimmetrica della massa del rotore rispetto al suo asse di rotazione. Le vibrazioni dovute a disallineamento, difetti dei cuscinetti, forze aerodinamiche\/idrodinamiche, forze elettromagnetiche e altre cause richiedono diagnosi e azioni correttive separate.<\/p>\n\n<h3>Perch\u00e9 il bilanciamento pu\u00f2 fallire in prossimit\u00e0 della risonanza?<\/h3>\n<p>In prossimit\u00e0 della risonanza, piccole variazioni di velocit\u00e0 possono causare grandi variazioni nell&#039;ampiezza delle vibrazioni e uno sfasamento di 180\u00b0. In tali condizioni, i risultati delle misurazioni diventano instabili e le procedure di bilanciamento convenzionali potrebbero non convergere senza metodi speciali.<\/p>\n\n<h3>Quando \u00e8 necessario il bilanciamento su un piano o su due piani di correzione?<\/h3>\n<p>Per un rotore rigido, due pesi separati lungo la sua lunghezza sono generalmente necessari e sufficienti per eliminare lo squilibrio combinato statico e dinamico. I rotori stretti spesso presentano principalmente squilibrio statico, ma la deformazione e la geometria possono introdurre una componente dinamica che potrebbe richiedere una correzione su due piani.<\/p>\n\n<h3>Cosa bisogna fare prima di effettuare il bilanciamento?<\/h3>\n<p>Assicurarsi che la macchina sia in buone condizioni operative: montaggio affidabile alla fondazione, cuscinetti in buone condizioni, assenza di allentamenti gravi e assenza di evidenti fonti di non linearit\u00e0. L&#039;equilibratura non sostituisce la riparazione.<\/p>\n\n<h2>Punti chiave<\/h2>\n\n<ul>\n<li>Il bilanciamento corregge l&#039;eccitazione correlata alla massa (centrifuga); non risolve il disallineamento, i danni ai cuscinetti o le fonti elettromagnetiche\/aerodinamiche.<\/li>\n<li>La risonanza e la non linearit\u00e0 possono rendere l&#039;equilibratura convenzionale inefficace o pericolosa.<\/li>\n<li>Per i rotori rigidi, l&#039;equilibratura su due piani \u00e8 la soluzione generale per lo squilibrio combinato statico + dinamico.<\/li>\n<\/ul>\n\n<div class=\"rb-video\">\n  <iframe\n    src=\"https:\/\/www.youtube-nocookie.com\/embed\/guA6XJ-ArZM\"\n    title=\"Lettore video di YouTube\"\n    allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\"\n    allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div>\n<\/section>\n\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Rotor balancing: static and dynamic unbalance, resonance, and practical procedure This guide explains rotor balancing for rigid rotors: what \u201cunbalance\u201d means, how static and dynamic unbalance differ, why resonance and non-linearity can prevent a quality result, and how balancing is typically performed in one or two correction planes. Devices Portable [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":3695,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ai_generated_summary":"","footnotes":""},"categories":[54,8,4,10,7,9,5],"tags":[],"class_list":["post-2253","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-content","category-crushers","category-example","category-impellers","category-mulchers","category-rotors","category-solutions"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2253","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2253"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2253\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":102213,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2253\/revisions\/102213"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3695"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2253"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2253"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2253"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}