Analisi delle velocità critiche e verifiche di resistenza strutturale di una linea d'asse turbina in presenza di giunti elastici

Nel presente lavoro si studia l'effetto introdotto dai giunti elastici nello studio delle velocità critiche torsionali di una linea d'asse turbina con l’intento di definire una procedura di progettazione da seguire in ambito industriale. Nella prima fase si è analizzato quanto già presente in letteratura e nella pratica tecnica. Successivamente ci si è approcciati al problema andando a definire una metodologia di calcolo che prevedesse l’analisi, sia sperimentale che numerica, delle frequenze naturali di una macchina avente una solo albero e dunque priva di giunto elastico. In seguito, si è passati alla progettazione ed alla costruzione di un primo banco prova che consentisse di determinare sperimentalmente il valore della rigidezza torsionale del giunto, così da ricavare un valore sperimentale da utilizzare nelle successive analisi numeriche. In seguito, si è realizzato un secondo banco prova composto da due alberi interconnessi da un giunto elastico che consentisse lo studio delle frequenze naturali torsionali dell’intera linea applicando la metodologia precedentemente citata. Le frequenze proprie così sperimentalmente trovate sono poi state confrontate con i valori numerici ottenuti tramite simulazione numerica portando alla definizione di alcuni indici utilizzabili in fase di progettazione. Si è poi proceduto cercando d’estendere lo studio a giunti di dimensioni diverse rispetto a quello utilizzato nei test sperimentali ai banchi prova con la finalità di fornire maggiore generalità ed applicabilità al lavoro svolto. I risultati ottenuti sono poi stati applicati ad una linea d’asse reale della quale si è eseguita anche un’analisi strutturale, sia in condizioni nominali di funzionamento sia qualora l’alternatore dovesse raggiungere la condizione di cortocircuito.