Tipo di caso: Analisi di casi ingegneristici pubblicati
Applicazione: Propulsione marina
Focus diagnostico: Supporti motore flessibili / Allineamento dinamico
Un sistema di propulsione marina può mostrare un allineamento accettabile da fermo e comunque sviluppare problemi legati all'allineamento dopo che il sistema di montaggio del motore cambia in condizioni di servizio.
Questo confine diagnostico è importante perché i supporti motore flessibili svolgono due funzioni diverse: riducono la trasmissione delle vibrazioni e mantengono il motore entro un intervallo posizionale accettabile.
L'esperienza pubblicata nell'ingegneria marina fornisce un utile esempio reale. Wärtsilä ha documentato temperature eccessive dei cuscinetti del cambio su due navi RoPax Shin Nihonkai Ferry e ha ricondotto il problema al disallineamento del motore associato al creep e al degrado della gomma nei supporti motore.
I supporti motore flessibili devono:
Il percorso strutturale semplificato è:
Motore → Supporto flessibile → Struttura di fondazione / basamento
Una misurazione statica dell'allineamento registra la posizione del macchinario in una specifica condizione scarica o stazionaria.
Ciò non dimostra automaticamente che la stessa posizione verrà mantenuta dopo che la temperatura, la coppia, il carico della nave e le condizioni del supporto cambiano.
La stessa Wärtsilä descrive l'allineamento dell'albero come una condizione statica che deve rimanere accettabile durante le variazioni del carico della nave e della temperatura operativa.
La gomma e altri materiali di montaggio resilienti possono cambiare nel tempo.
Se l'altezza o la deformazione del supporto cambiano:
La posizione del supporto cambia → L'allineamento del motore cambia → Il carico di reazione del cambio cambia
La distinzione importante è quindi:
il motore è stato installato nella posizione sbagliata
rispetto a
il motore è stato allineato correttamente ma il sistema di montaggio non mantiene più quella posizione.
La seconda condizione non può essere risolta semplicemente riallineando ripetutamente il motore senza identificare il motivo per cui la posizione sta cambiando. Per una spiegazione più ampia di come l'allineamento statico possa cambiare dopo l'applicazione del carico di propulsione, vedereGuida tecnica: Perché l'allineamento statico del motore marino può cambiare sotto carico operativo.
Nel progetto Shin Nihonkai Ferry documentato da Wärtsilä, le navi hanno sperimentato temperature eccessivamente elevate dei cuscinetti del cambio.
La società ha riferito che il creep della gomma ha causato il degrado dei supporti motore, rendendo difficile mantenere l'allineamento ottimale del motore. L'aumento del disallineamento ha aumentato le forze di reazione sui cuscinetti del cambio e ha contribuito all'elevata temperatura e all'usura dei cuscinetti.
Ciò fornisce un'importante lezione diagnostica:
la temperatura del cuscinetto può essere il sintomo a valle di un problema di posizione del macchinario.
Un'indagine sull'allineamento marino può quindi includere:
I limiti esatti di movimento e allineamento ammissibili devono provenire dal produttore del sistema di propulsione.
Se l'allineamento cambia ripetutamente perché un elemento di montaggio flessibile si sta deteriorando, il semplice ritorno del motore alla posizione di allineamento originale potrebbe non fornire una correzione duratura.
Anche il componente responsabile del mantenimento di quella posizione deve essere valutato.
Nel caso del traghetto Wärtsilä, i supporti in gomma deteriorati sono stati sostituiti con supporti a molla in acciaio. Wärtsilä ha riferito che la temperatura dei cuscinetti del cambio è scesa da oltre 90°C a 78°C dopo la modifica.
L'allineamento marino non dovrebbe essere trattato solo come un esercizio di misurazione statica.
Quando la posizione del macchinario, il carico del cuscinetto o la temperatura cambiano dopo che le condizioni operative sono cambiate, il processo diagnostico dovrebbe considerare se il sistema di montaggio sta mantenendo la posizione prevista del motore.
Sì. La condizione del supporto, la temperatura, il carico e il comportamento strutturale possono cambiare la posizione del macchinario dopo che l'allineamento originale è stato completato.
No. La scelta del supporto fa parte della progettazione della propulsione e deve seguire i requisiti applicabili del produttore.
Le variazioni di allineamento possono alterare le forze di reazione dei cuscinetti, quindi la temperatura può fornire prove di supporto se valutata insieme all'allineamento e alla condizione del montaggio.
