Vibrazioni e rumorosita

La misura di vibrazioni e rumorosità nei componenti valuta le oscillazioni meccaniche e il suono emesso da motori, meccanismi e componenti in funzione, indici importanti di qualità, comfort e stato di salute meccanico. Vibrazioni e rumore sono strettamente legati: un componente che vibra emette rumore, e livelli elevati indicano spesso problemi meccanici come squilibri, giochi, usure o difetti. Nel settore automotive, dove il comfort è un requisito, e nella componentistica, dove sono indice di qualità, misurare vibrazioni e rumore è importante. Questa pagina spiega come si misurano vibrazioni e rumorosità nei componenti.

Questa pagina appartiene al settore Automotive e componentistica ed è una guida alla misura di vibrazioni e rumorosità.

Perché misurare vibrazioni e rumore

Vibrazioni e rumore sono manifestazioni collegate del comportamento dinamico di un componente in funzione, e la loro misura fornisce informazioni preziose. Sul piano della qualità e del comfort: nel settore automotive, il livello di vibrazioni e rumore percepito dagli occupanti è un fattore di qualità importante; motori, trasmissioni, ventilatori e componenti devono rispettare limiti di rumorosità e vibrazione per garantire il comfort. Rumori e vibrazioni anomali sono percepiti come difetti dal cliente. Sul piano della diagnosi: vibrazioni e rumore anomali sono spesso il sintomo di un problema meccanico. Uno squilibrio di una parte rotante genera vibrazioni a una frequenza legata alla velocità; un cuscinetto usurato produce vibrazioni e rumori caratteristici; giochi, disallineamenti e difetti generano segnali riconoscibili. Analizzando le vibrazioni si possono quindi individuare e diagnosticare i difetti. Sul piano del collaudo: molti componenti vengono provati misurando le vibrazioni e il rumore che emettono in funzione, per verificare che rientrino nei limiti e scartare i pezzi difettosi. Sul piano normativo: esistono limiti di rumorosità per i veicoli e per molti prodotti, da rispettare e verificare. Misurare vibrazioni e rumore è quindi essenziale per garantire la qualità e il comfort, diagnosticare i difetti meccanici e verificare la conformità dei componenti.

Come si misurano

Le vibrazioni si misurano con accelerometri, sensori applicati al componente che rilevano l’accelerazione delle oscillazioni; il segnale viene analizzato per ricavare l’ampiezza della vibrazione e, con l’analisi in frequenza, il suo contenuto spettrale. L’analisi in frequenza è fondamentale per la diagnosi: scomponendo la vibrazione nelle sue componenti a diverse frequenze, si identificano le cause, perché ogni difetto (squilibrio, cuscinetto, ingranaggio) genera vibrazioni a frequenze caratteristiche. Il rumore si misura con fonometri, che rilevano il livello di pressione sonora, e con analizzatori acustici che ne studiano lo spettro. Le misure vanno eseguite in condizioni definite (velocità, carico, punti di misura) per essere confrontabili e ripetibili, spesso su banchi di prova. Per il rumore, l’ambiente di misura influisce, per cui si usano camere adatte o si controllano le condizioni. Gli strumenti vanno tarati (i fonometri con calibratori acustici, gli accelerometri con riferimenti). I risultati vanno confrontati con i limiti e le specifiche, o analizzati per la diagnosi. Nel collaudo di fine linea, i sistemi confrontano automaticamente le firme vibro-acustiche dei pezzi con quelle di riferimento per individuare i difettosi. Misurando le vibrazioni con accelerometri e analisi in frequenza e il rumore con fonometri, in condizioni controllate e con strumenti tarati, si valutano il comfort, la qualità e lo stato meccanico dei componenti.

Grandezza	Strumento
Vibrazione	Accelerometro e analisi in frequenza
Rumore	Fonometro e analizzatore acustico
Diagnosi difetti	Firma spettrale caratteristica

Affidabilità della misura

Per misure affidabili di vibrazioni e rumore contano gli strumenti tarati, le condizioni controllate e l’analisi in frequenza. Le vibrazioni si misurano con accelerometri e si analizzano in frequenza per ricavare ampiezza e contenuto spettrale, utile alla diagnosi; il rumore si misura con fonometri e analizzatori acustici. Le misure vanno eseguite in condizioni definite di velocità, carico e punti di misura per essere confrontabili, spesso su banchi di prova e in ambienti adatti per il rumore. Gli strumenti vanno tarati con calibratori acustici e riferimenti. I risultati vanno confrontati con i limiti e le specifiche o analizzati per la diagnosi. Grazie a misure eseguite con strumenti tarati, in condizioni controllate e con analisi in frequenza, la componentistica valuta comfort e qualità, diagnostica i difetti meccanici e verifica la conformità ai limiti.

• Vibrazioni e rumore sono indici di qualità e comfort.
• Gli accelerometri misurano le vibrazioni.
• L’analisi in frequenza identifica i difetti meccanici.
• I fonometri misurano il livello sonoro.
• Le condizioni di misura vanno controllate.

Dal settore allo strumento: cosa serve in pratica

Questo tema appartiene al settore Automotive e componentistica del ramo Settori industriali, ed è collegato al controllo qualità in accettazione e alle climatizzazione e prove ambientali.

Delle due grandezze il Catalogo prodotti copre il rumore, con i fonometri e strumenti per il rumore: misurano il livello sonoro emesso dal componente in prova, con le ponderazioni e le risposte temporali previste dalle norme, e sono lo strumento con cui si documenta il livello a banco e in reparto. Se devi misurare vibrazioni o rumorosità sui componenti, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.