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Compensazione della dilatazione termica per l'allineamento dell'albero
Calcolare la crescita verticale dell'asse centrale dovuta all'espansione termica per le macchine motrici e condotte. Determinare l'obiettivo di pre-offset dell'allineamento a freddo per ottenere l'allineamento alla temperatura di esercizio.
Risultati
Formula di crescita termica
Quando una macchina si riscalda, il suo telaio si espande verticalmente, sollevando la linea centrale dell'albero:
- H — altezza dal piede alla linea centrale (mm)
- α — coefficiente di dilatazione termica (×10⁻⁶ /°C)
- Top — temperatura di esercizio (°C)
- Tamb — temperatura ambiente (°C)
Valori CTE dei materiali
| Materiale | α (×10⁻⁶ /°C) |
|---|---|
| Acciaio al carbonio | 12.0 |
| Ghisa | 10.5 |
| Acciaio inossidabile (304/316) | 16.0 |
| Alluminio | 23.0 |
Temperature di esercizio tipiche
| Tipo di macchina | Temperatura tipica dell'involucro (°C) |
|---|---|
| Motore elettrico | 60 – 90 |
| Pompa centrifuga (acqua fredda) | 40 – 70 |
| Turbina a vapore | 80 – 200 |
| Cambio | 50 – 80 |
| Compressore | 60 – 120 |
Esempio pratico
Dato: Ambiente = 20°C
Motore: H = 200 mm, Acciaio (α = 12×10⁻⁶), Top = 80 °C
Pompa: H = 250 mm, Acciaio (α = 12×10⁻⁶), Top = 60 °C
ΔHmotore = 200 × 12 × 10⁻⁶ × (80 − 20) = 0,144 millimetri
ΔHpompa = 250 × 12 × 10⁻⁶ × (60 − 20) = 0,120 millimetri
Differenza = 0,144 − 0,120 = 0,024 millimetri
Il motore cresce di più → imposta il motore 0,024 mm BASSO durante l'allineamento a freddo.
💡 Suggerimento: La macchina che cresce di più dovrebbe essere posizionata in BASSO durante l'allineamento a freddo. Quando entrambe si riscaldano, la crescita differenziale le porta all'allineamento.
⚠️ Nota: Questo calcolo presuppone una dilatazione termica uniforme del telaio della macchina. In pratica, gradienti termici, sollecitazioni delle tubazioni ed effetti delle fondazioni possono causare movimenti aggiuntivi. Verificare sempre l'allineamento a caldo, quando possibile.
Le procedure descritte in questa pagina sono state sviluppate e collaudate sul campo dal team Vibromera utilizzando il Balanset-1A, un bilanciatore portatile a due canali e analizzatore di vibrazioni per l'equilibratura dei rotori in loco.
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Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko è ingegnere di analisi delle vibrazioni nonché fondatore e amministratore delegato di Vibromera. Da più di 15 anni bilancia macchine rotanti sul campo anziché al banco di prova: pacciamatrici, ventilatori industriali, frantoi, centrifughe, alberi e mandrini. È da questo lavoro che sono nati gli strumenti Balanset — sono stati progettati come uno strumento che il tecnico può portare fino alla macchina e usare da solo, in loco, e non come apparecchiatura da laboratorio. Vibromera è stata fondata nel 2017 e dal 2023 ha sede a Porto, in Portogallo. Qui avvengono lo sviluppo, l'assemblaggio e l'assistenza della linea Balanset. Lo strumento di punta è il Balanset-1A, un analizzatore portatile per il bilanciamento su uno e due piani e per la diagnostica delle vibrazioni. Nikolai segue personalmente l'assistenza ai clienti, la risoluzione dei casi di bilanciamento più difficili e lo sviluppo del software. Lavora con clienti in tutto il mondo, in qualsiasi lingua.
