È importante rilevare le vibrazioni in una fase precoce per prevenire danni. Le conseguenze delle vibrazioni non devono essere sottovalutate. Ad esempio, le vibrazioni in una turbina possono avere effetti catastrofici sulle persone, sull’ambiente e sullo stabilimento. Rilevare tempestivamente le vibrazioni e le loro cause aiuta a prevenire incidenti inutili e costi elevati. Spesso sono necessari solo piccoli interventi di manutenzione o riparazioni.
Cause delle vibrazioni delle macchine
Le cause delle vibrazioni delle macchine sono molteplici. Di seguito vengono illustrate quelle più comuni.
Forze ripetitive
Le forze ripetitive derivano da uno schema di forza che si ripete. Spesso, queste forze nelle macchine sono causate da:
La macchina è sbilanciata:
Il centro di gravità di una parte di una macchina rotante non si trova al centro. Ciò provoca una forza ripetitiva sulla macchina.
La macchina è disallineata:
Le parti della macchina si deformano durante la rotazione, causando forze ripetitive sulla macchina.
Usura della macchina:
Le parti della macchina si usurano con l’uso. Si pensi, ad esempio, ai cuscinetti e agli ingranaggi. Ciò può causare forze ripetitive.
Funzionamento improprio della macchina:
Un'alimentazione elettrica irregolare può causare l'insorgere di forze ripetitive.
Risonanza
Ogni macchina presenta una certa vibrazione naturale. Ogni macchina ha una frequenza di risonanza (o più di una). Quando questa frequenza di risonanza coincide con la velocità di rotazione, si verifica la risonanza. Se la forza in gioco è relativamente piccola, ciò non causerà molti problemi. Tuttavia, forze elevate possono avere conseguenze catastrofiche.
Parti libere
Cause quali cuscinetti con gioco eccessivo, bulloni allentati e corrosione possono provocare vibrazioni della macchina. A causa delle enormi forze presenti nella macchina, le parti allentate possono causare rapidamente danni.
Tipi di vibrazioni
Si distinguono tre tipi di forme di vibrazione:
- Vibrazioni aperiodiche
Queste vibrazioni non si ripetono nel tempo, rendendo il comportamento imprevedibile. - Vibrazioni transitorie
Queste vibrazioni possono essere osservate solo per un certo periodo. - Vibrazioni periodiche
Si tratta di vibrazioni ricorrenti. Sono le vibrazioni più comuni nelle macchine (vedi figura 1).
Cosa possono prevenire le misurazioni delle vibrazioni?
Effettuare misurazioni delle vibrazioni comporta naturalmente dei costi. Pertanto, è importante comprendere cosa si possa prevenire grazie a esse, o meglio, quali costi si possano risparmiare.
Gravi danni alle macchine
Se le vibrazioni non vengono rilevate tempestivamente, spesso si verificano gravi danni alla macchina. Nei casi più estremi, è necessario sostituire l’intera macchina. Il rilevamento tempestivo della causa delle vibrazioni può far risparmiare molti costi e va anche a vantaggio della sicurezza.
Elevato consumo energetico
Le macchine soggette a vibrazioni consumano più energia. È necessaria energia supplementare per contrastare le vibrazioni. Misurando le condizioni della macchina, è possibile ridurre al minimo tale consumo.
Fermate non programmate
Se lo stato di una macchina non viene monitorato, questa può guastarsi improvvisamente. Il risultato sono tempi di fermo non pianificati. Poiché molti stabilimenti dell’industria di processo devono essere costantemente operativi, ciò comporta costi estremamente elevati (e inutili). In molti casi, ciò può essere evitato con semplici interventi, ma a tal fine è necessario monitorare lo stato della macchina.
Problemi di consegna
Molte aziende devono rispettare determinati accordi di consegna. Se una macchina si ferma inaspettatamente a causa di parti difettose o di gravi danni, c’è un’alta probabilità che l’azienda non sia in grado di rispettare tali accordi. Ciò porterà all’insoddisfazione del cliente.
Prodotti semilavorati
Quando un macchinario si arresta in modo imprevisto, i prodotti semilavorati rimangono bloccati nel processo. In molti casi, questi devono essere scartati a causa del deterioramento. Come minimo, ciò comporta costi inutili.
Manutenzione superflua
Spesso, alcune parti delle macchine vengono sostituite a titolo preventivo per garantire che la macchina sia sempre disponibile. Ciò può comportare la sostituzione non necessaria di alcune parti. Misurando le condizioni della macchina (e delle sue parti), le riparazioni e le sostituzioni vengono effettuate solo quando sono realmente necessarie.
Problemi di qualità
In molti casi, a prima vista può sembrare che una macchina funzioni bene, anche se a volte non è così. Per determinarlo sono necessarie delle misurazioni. Se ciò non viene fatto, la qualità dei prodotti potrebbe risentirne.
Monitoraggio delle condizioni
Il monitoraggio delle condizioni consiste nel verificare lo stato delle macchine. Esistono vari metodi per farlo, ma le misurazioni delle vibrazioni sono il metodo più affidabile. Maggiori informazioni sul monitoraggio delle condizioni »
