Tipo de caso:Análise de casos de engenharia publicada
Aplicação:Propulsão naval
Foco de diagnóstico:Instalações flexíveis do motor / alinhamento dinâmico

Um sistema de propulsão naval pode apresentar um alinhamento aceitável enquanto está parado e ainda desenvolver problemas relacionados com o alinhamento após as alterações do sistema de montagem do motor em condições de serviço.

Este limite de diagnóstico é importante porque os suportes flexíveis do motor desempenham duas funções diferentes:Reduzem a transmissão das vibrações, mantendo simultaneamente o motor num intervalo de posição aceitável..

A experiência publicada em engenharia marítima fornece um exemplo útil do mundo real. Wärtsilä documented excessive gearbox-bearing temperatures on two Shin Nihonkai Ferry RoPax vessels and traced the problem to engine misalignment associated with rubber creep and degradation in the engine mounts.

O alinhamento estático é apenas uma parte do problema

Os suportes flexíveis do motor devem:

• isolar as vibrações;
• peso do motor de suporte;
• acomodar o movimento projetado;
• Manter a posição do motor e da caixa de velocidades aceitável.

O caminho estrutural simplificado é:

Motor → Montagem flexível → Fundação / Estrutura do leito

Uma medição de alinhamento estático registra a posição da máquina numa determinada condição de descarga ou estacionamento.

Isso não prova automaticamente que a mesma posição será mantida após mudança de temperatura, binário, carga do recipiente e condição de montagem.

A própria Wärtsilä descreve o alinhamento do eixo como uma condição estática que, em última análise, deve permanecer aceitável durante as variações na carga do navio e na temperatura de funcionamento.

Por que é importante um montagem flexível

A borracha e outros materiais de montagem resistentes podem mudar ao longo do tempo.

Se a altura ou a deformação da montagem mudarem:

Mudanças na posição de montagem → Mudanças no alinhamento do motor → Mudanças na carga de reação da caixa de velocidades

A distinção importante é, portanto:

O motor foi instalado na posição errada

contra

O motor estava corretamente alinhado, mas o sistema de montagem já não mantém essa posição.

A segunda condição não pode ser resolvida simplesmente realinhando repetidamente o motor sem identificar por que a posição está a mudar.Para uma explicação mais ampla de como o alinhamento estático pode mudar após a carga de propulsão é aplicadaVeja.Guia Técnico: Por que o alinhamento estático do motor naval pode mudar sob carga operacional.

Exemplo de engenharia publicado

No projeto documentado da Wärtsilä, Shin Nihonkai Ferry, os navios experimentaram temperaturas excessivamente altas no rolamento da caixa de velocidades.

A empresa relatou que o raspadinho da borracha causou a degradação dos suportes do motor, tornando difícil manter o alinhamento ideal do motor.O aumento do desalinhamento aumentou as forças de reação nos rolamentos da caixa de velocidades e contribuiu para temperaturas e desgaste elevados dos rolamentos.

Isto fornece uma importante lição de diagnóstico:

A temperatura dos rolamentos pode ser o sintoma a jusante de um problema de posição da máquina.

O que deve ser verificado

Uma investigação de alinhamento marinho pode, por conseguinte, incluir:

• Condição de montagem do motor;
• altura de montagem;
• Condição dos elementos de fixação;
• Evidência de arrastamento ou separação da borracha;
• posição do pé do motor;
• Alinhamento da caixa de velocidades;
• temperatura dos rolamentos;
• comportamento de vibração;
• comparação entre as condições estáticas e de funcionamento.

Os limites exatos de movimento e de alinhamento permitidos devem provir do fabricante do sistema de propulsão.

O trabalho de correção deve abordar a causa do movimento

Se o alinhamento mudar repetidamente porque um elemento de montagem flexível está se deteriorando, simplesmente devolver o motor à posição de alinhamento original pode não fornecer uma correção duradoura.

O componente responsável pela manutenção dessa posição deve também ser avaliado.

No caso do ferry Wärtsilä, as montagens de borracha deterioradas foram substituídas por montagens de molas de aço.A Wärtsilä informou que a temperatura do rolamento da caixa de velocidades caiu de mais de 90°C para 78°C após a modificação.

Caso para levar

O alinhamento marinho não deve ser tratado apenas como um exercício de medição estático.

Quando a posição da máquina, a carga dos rolamentos ou a temperatura mudam após a alteração das condições de funcionamento,O processo de diagnóstico deve considerar se o sistema de montagem mantém a posição pretendida do motor..

Perguntas frequentes

Pode um motor ser alinhado corretamente enquanto está parado, mas ficar desalinhado mais tarde?

Sim, a condição de montagem, a temperatura, a carga e o comportamento estrutural podem alterar a posição da máquina após o alinhamento original ser concluído.

Significa isto que todas as montagens flexíveis do motor devem ser substituídas por um sistema de montagem rígido?

Não. A selecção da montagem faz parte do projecto da propulsão e deve respeitar os requisitos aplicáveis do fabricante.

Porquê verificar a temperatura do rolamento da caixa de velocidades?

Mudanças no alinhamento podem alterar as forças de reação do rolamento, de modo que a temperatura pode fornecer evidências de apoio quando avaliada com o alinhamento e a condição de montagem.