Le misurazioni delle vibrazioni sui compressori alternativi si rivelano difficili a causa del naturale movimento meccanico di questo tipo di macchine. Tuttavia, vi sono alcune parti importanti che devono essere monitorate per rilevare eventuali cambiamenti nel comportamento vibratorio.
Vibrazioni dell'involucro (vibrazioni del telaio)
Le vibrazioni del carter derivano da varie forze e movimenti all’interno della macchina e fanno parte delle normali condizioni di funzionamento. A causa del movimento alternato dei pistoni, l’intero telaio con tutti i suoi componenti vibra, si muove e si deforma continuamente. Inoltre, le valvole di aspirazione e di scarico generano impatti dovuti all’apertura e alla chiusura durante ogni giro dell’albero motore. Ogni forza esercitata durante un giro ha il proprio impatto e influenza il comportamento vibrazionale della macchina. Tali forze includono le forze di carico del gas, le forze di carico inerziale, le forze di squilibrio alternativo e rotatorio e le forze di squilibrio del gas. È importante notare che, anche in condizioni di processo ottimali, i compressori alternativi vibrano molto di più rispetto ai loro equivalenti rotativi.
Per misurare le vibrazioni dell’involucro sui compressori alternativi, si ricorre a misurazioni della velocità. Tipicamente, si tratta di accelerometri piezoelettrici integranti o sensori di velocità a bobina mobile, poiché le frequenze di vibrazione per questa applicazione includono solitamente componenti inferiori a 10 Hz. I sensori vengono utilizzati per rilevare difetti quali squilibri, allentamenti meccanici e problemi strutturali o relativi alle fondamenta. Un sensore dovrebbe essere posizionato sul lato di azionamento e uno sul lato opposto (figura 1).
Vibrazioni della testa a croce
La testa a croce scorre su una superficie lubrificata e si muove avanti e indietro (reciprocante). Quando il gioco tra la testa a croce e la superficie aumenta, aumenta anche il livello di vibrazioni della testa a croce. Il monitoraggio delle vibrazioni della testa trasversale consente all'operatore di programmare la manutenzione in tempo utile per assicurarsi che il gioco tra la superficie e la testa trasversale rimanga entro limiti accettabili.
Gli accelerometri sono tipicamente utilizzati per misurare le vibrazioni della traversa grazie alla loro capacità di monitorare le componenti ad alta frequenza. Questi sensori possono rilevare problemi legati a un gioco eccessivo della traversa, a un gioco eccessivo nella boccola del perno della traversa e a dadi, bulloni o pistoni allentati o incrinati. È necessario posizionare due sensori sulla traversa, il cui posizionamento dipende dal senso di rotazione.
- Rotazione dell'albero in senso orario. Un accelerometro deve essere montato verticalmente sopra la guida a croce a sinistra e uno verticalmente sotto la guida a croce a destra (figura 2).
- Rotazione dell’albero in senso antiorario. Un accelerometro deve essere montato verticalmente sotto la guida della traversa a sinistra e uno verticalmente sopra la guida della traversa a destra (figura 3).
