La misura e l'analisi delle vibrazioni di macchinari industriali permette di identificare le possibili cause di guasto conoscendone le frequenze caratteristiche, calcolate in base ai loro componenti ed in funzione delle velocità, confrontando i dati rilevati con quelli caratteristici.
Le frequenze caratteristiche delle trasmissioni a cinghia sono inferiori alla velocità di rotazione dell'albero di ingresso. La presenza di armoniche indica problemi di tensionamento. Pulegge disallineate o eccentriche danno alti valori di vibrazione alla frequenza 1X dell'albero ove sono installate.
Vi possono essere tre casi di allentamento meccanico.
In un ventilatore la frequenza di passaggio delle pale (BPF - blade pass frequency) è data dal numero dei giri per il numero di pale. Questa formula può essere impiegata anche per le pompe centrifughe.
Il disallineamento può essere angolare (gap), radiale(offset) e composto (gap/offset). La situazione più comune è quella di disallineamento composto. Generalmente la frequenza caratteristica del disallineamento è la 2X. La localizzazione del senso assiale o radiale della massima vibrazione permette di discriminare quale delle due componenti è quella superiore anche nel disallineamento. Si possono avere dei carichi molto elevati sia sui supporti che sui cuscinetti anche con dei disallineamenti relativamente contenuti. Coi sistemi laser di allineamento alberi si effettuano interventi correttivi della massima efficacia.
Su motori elettrici e alternatori il sistema elettromeccanico induce delle vibrazioni sulla carcassa dei macchinari. Tipicamente un traferro non uniforme introduce delle bande laterali alle frequenze di rotazione. In motori con rotore a gabbia di scoiattolo la presenza di sbarre interrotte può essere rilevata sia con l'analisi delle vibrazioni che con lo spettro della corrente di alimentazione.
La misura delle vibrazioni introdotte dal cuscinetto e il calcolo delle frequenze caratteristiche dei cuscinetti permettono di identificare nell'analisi di spettro i difetti di questi componenti. Un altro sistema di diagnosi è la misura delle componenti in alta frequenza generate da urti e strisciamenti sulle superfici di rotolamento.
In un treno di ingranaggi vi è una frequenza caratteristica di ingranamento (GMF - gear mesh frequency) per ogni stadio di riduzione. E' comune la presenza sia di armoniche che di bande laterali. Queste frequenze sono presenti anche nelle analisi effettuate su pompe ad ingranaggi.
Tipicamente la frequenza di difetto è la frequenza fondamentale del rotore sbilanciato. Indicazioni di fase permettono di discriminare sbilanciamenti di tipo statico da quelli di tipo dinamico. Rotori a sbalzo hanno valori elevati di vibrazioni sia in senso radiale che assiale.
Problemi di instabilità del film fluido generano delle vibrazioni tipicamente 0,40X - 0,50X. E' un problema molto sensibile alle variazioni di viscosità, di pressione e di temperatura dell'olio lubrificante e talvolta può raggiungere delle ampiezze di vibrazione molto elevate con la minima variazione di uno di questi parametri.
La modulazione di frequenza si ha quando vi è la combinazione di due segnali, modulante e portante, il cui risultato è una frequenza diversa da quelle di origine ma ad esse correlata.
