Una mini-guida per la battaglia silenziosa contro rumore e vibrazioni. Il troubleshooting consente di identificare, attraverso la campagna di misure, le cause che le generano per sconfiggerle con i giusti rimedi
by Gian Piero Repetti
Questa volta sono più rilassato, il troubleshooting, ve lo confesso, è il mio argomento preferito: identificare le cause di rumore e vibrazioni per sconfiggerle con i giusti rimedi. Stop.
Perché dopo qualche anno è ancora la mia passione: ci si sporca le mani, si sale a bordo, si ascolta, si tocca e poi si pensa, si studia, si trovano le soluzioni per risolvere il problema, quello che non vi fa letteralmente dormire, con l’unico scopo di realizzare il vostro sogno di COMFORT (vibroacustico) a bordo. Avete capito bene: parliamo finalmente di barche esistenti, di problemi pratici e di come risolverli per navigare in maniera confortevole. Non vi deludo se vi dico che un’indagine qualitativa, basata sulle sensazioni, non è sufficiente: già lo sapevate. Solo armandoci dei ferri del mestiere, accelerometri e microfoni collegati ad uno scanner scopriremo:
• I colpevoli (le sorgenti di rumore e vibrazioni)
• I complici (isolatori, struttura o le sorgenti stesse, se generano vibrazioni con ampiezze troppo elevate)
Ovviamente la materia è complessa, non farebbe
così paura altrimenti!
Semplifichiamola dicendo che le vibrazioni più fastidiose sono quelle di ampiezza maggiore, che non vengono abbattute, ma, in alcuni casi, sono addirittura amplificate dagli isolatori o dalla struttura della barca, che ne costituiscono la catena di trasmissione. Allora siete pronti? Saliamo a bordo? Non serve di certo che vi dica dove ci stiamo dirigendo. Nell’ambiente della barca dove il problema si manifesta con evidenza, in modo da misurare e registrare il fastidioso fenomeno. E poi, dove? Bravi, proprio in sala macchine. Ora non posso proprio evitarlo, devo farvi dare un’occhiata a due grafici, diagramma A e diagramma B (credetemi, a volte chiariscono di più di tante parole!). Sulla sinistra una registrazione delle vibrazioni al variare del tempo; a destra un’altra versione dello stesso segnale che lo organizza, associando ad ogni frequenza un’ampiezza definita (in gergo tecnico, il cosiddetto spettro del segnale). Se si sommano (letteralmente) una a una le vibrazioni del secondo grafico (B), si ottiene come risultato il primo (A). Diciamo che è il secondo è un modo più semplice di rappresentare la vibrazione che altrimenti risulterebbe troppo complessa da analizzare, ma soprattutto risulta un espediente scaltro ed utile a noi per identificare più facilmente il/i colpevoli.
Diagram A – Vibrazione nel tempo
Dunque siamo a bordo, sul nostro yacht spinto da un motore a 12 cilindri che lavora tra 600 e 2300 giri, collegato tramite un cardano al riduttore di giri. Eccolo nella immagine 1 qui sotto.
Imagine 1
Facciamo le nostre misurazioni e otteniamo un grafico del rumore come quello riportato nel diagramma C, con due picchi evidenti: uno a 90 e l’altro a 720 Hz. Da chi possono essere generati? Consideriamo i giri motore, 1800 giri/min. Quale evento si ripete tre volte per ogni giro del motore? In un motore 12 cilindri, ogni giro scoppiano 3 cilindri: possiamo dire che avremmo una vibrazione con una frequenza tripla rispetto a quella di rotazione del motore (1800 giri/min corrispondono a 30 Hz): proprio i nostri 90 Hz. Analogamente per l’altro picco. 720 Hz corrispondono al numero di giri motore moltiplicato per il numero di denti della ruota del riduttore. (1800/60 x 24 = 720 Hz).
Diagram C – Spettro del rumore a banda fine
Ma se è il motore a creare il nostro problema, perché lo avvertiamo nel salone? I più attenti di voi sapranno già la risposta: datemi una piccola gioia, su! Il motore è montato su supporti elastici, a loro volta posizionati sulla fondazione. Pertanto, o la scelta dei supporti elastici non è stata ottimale, o le fondazioni su cui i supporti poggiano non sono adeguate (una struttura morbida, potrebbe vanificare la scelta di uno specifico antivibrante, trasmettendo lontano sulla nostra barca la vibrazione).
E qui ci serve il martello. Non sto scherzando, è davvero così. La prova di hammering consiste in una vera e propria martellata con un martello ad hoc per definire la rigidezza della struttura. Confrontando questo valore con quello dei supporti antivibranti, si potrà verificare la bontà della scelta operata in fase di progettazione. Eh sì, abbiamo imparato che dobbiamo lasciar parlare le misure. Le soluzioni nel nostro campo non si individuano basandosi su esperienze precedenti, ma analizzando con cura le misure, risultato di un efficace piano di sperimentazione.
Alla prossima! E vi anticipo che saremo ancora a bordo…
(La Vibroacustica 4 – Barchemagazine.com – Settembre 2020)
