Jste na: LAMI KAPPA / Technická podpora / Ustavování a geometrická měření

logo

Ustavování a geometrická měření

Zajímá Vás ustavování a hledáte o tomto oboru informace? Třeba je naleznete právě zde.

Ustavování a geometrická měření

Ustavování strojů s vloženou hřídelí

Hřídel spojující hřídele dvou strojů se nazývá „vložená hřídel“ (někdy také „mezikus“, „mezihřídel“ apod.). Odpovídající anglický název je „spacer shaft“. Jedná se o poměrně častou konfiguraci strojů v mnoha podobách.


Vložená hřídel má na každém svém konci pružnou spojku a není uložena v ložiskách. Pokud je na jednom konci hřídele pružná spojka a na druhém tuhá spojka, nejedná se o vloženou hřídel.


Stroje spojené pomocí vložené hřídele se mají ustavovat v této konfiguraci, nikoliv jako stroje s „virtuální“ krátkou pružnou spojkou umístěnou uprostřed délky vložené hřídele nebo jako stroje s jedinou spojkou na jednom nebo druhém konci vložené hřídele. Důvodem je:
a) aby konfigurace strojů odpovídala skutečnosti,
b) výrazně menší pracnost a časová náročnost ustavování pokud je použita funkce „vložená hřídel“.


Tolerance pro ustavení strojů s vloženou hřídelí jsou totiž méně přísné, než pro stroje s krátkou pružnou spojkou. Nesouosost je rozložena mezi dvě spojky a navíc axiální přesazení (rozevření) je závislé na délce vložené hřídele – tolerance jsou specifikovány na 100 mm délky vložené hřídele. Tedy např. u vložené hřídele délky 300 mm jsou tolerance 3 x větší.


Pokud tedy laserový přístroj disponuje funkcí „vložená hřídel“ umožňující měřit ustavení s využitím výhod rozložení nesouososti na obě spojky a tolerancí rostoucích s délkou vložené hřídele, má jeho uživatel s ustavováním mnohem méně práce a vyhne se zbytečnému pohybu se strojem, který ve skutečnosti není nutný.

Proč je správné ustavení důležité?

Špatné ustavení znamená:

  • předčasné opotřebení ložisek, těsnění, hřídelí a spojek
  • vysoké teploty ložisek a spojek
  • nadměrné vibrace
  • uvolňování kotevních šroubů
  • vyšší spotřebu energie

Výsledkem jsou vyšší náklady na provoz a údržbu a nižší spolehlivost strojů.

Pouze 7% měřených strojů je v toleranci

Výzkum prováděný jedním z vedoucích světových opravců rotačních strojů ukázal, že méně než 10 % ze 160 náhodně vybraných strojů je ustaveno v rámci přijatelných tolerancí. Do jaké skupiny spadají Vaše stroje?

Jsou Vaše stroje správně ustaveny?

Dopad nesprávného ustavení je dobře vidět při použití termografie. Nezahřívá se pouze spojka, ale celý stroj, zejména v oblasti ložisek.

Doporučené hodnoty tolerancí ustavení

Dosud nebyla vydána žádná obecná mezinárodní nebo národní norma specifikující hodnoty tolerancí ustavení. Proto doporučujeme při ustavování rotačních strojů vycházet z následujících zdrojů tolerancí (uvedeny v pořadí důležitosti):

 

1. Tolerance ustavení specifikované výrobcem stroje

2. Tolerance ustavení vycházející z dlouhodobých zkušenností provozovatele s daným strojem

3. Doporučené hodnoty tolerancí ustavení v závislosti na provozních otáčkách stroje a typu spojky (viz tabulka)

 

Tyto doporučené hodnoty vychází z mnohaletých zkušenností firmy PRÜFTECHNIK s ustavováním rotačních strojů. Při jejich aplikaci je nicméně nutné přihlédnout ke všem aspektům konkrétní situace a posoudit vhodnost použítí těchto obecných doporučených tolerancí.  

Definice souososti strojů

Jedna z dobrých definic souososti zní:

"...pokud stroj pracuje za běžných provozních podmínek, měly by osy rotace obou hřídelů procházet bodem, ve kterém se přenáší výkon z jednoho hřídele na druhý". Podobně jako v jiných definicích jsou i zde vyjímky. Některé typy spojek, například zubové spojky nebo kardanové hřídele, vyžadují určitou definovanou nesouosost kvůli kvalitnímu mazání.

Vzájemná poloha strojů nebo-li jejich (ne)souosost je definována pomocí čtyř parametrů:

  • vertikální radiální přesazení (vertical offset)
  • horizontální radiální přesazení (horizontal offfset)
  • vertikální axiální přesazení (vertical angularity)
  • horizontální axiální přesazení (horizontal angularity)

Radiální přesazení znamená vzdálenost mezi osami rotace v daném bodě, nejčastěji v rovině spojky.

Axiální přesazení znamená úhel mezi dvěma osami rotace.

Obě tyto hodnoty ve vertikálním a horizontálním směru (celkem tedy 4 parametry) definují souosost.

Změřit ustavení znamená měřit elipsu, nikoliv kruh

Vzhledem k tomu, že (ne)souosost je definována pomocí výše uvedených 4 parametrů, je jasné, že laserový paprsek při měření souososti opisuje na detektoru během otáčení hřídelí nikoliv kruh, ale elipsu. Matematicky je dáno, že pro výpočet elipsy nestačí 3 body. Platí, že minimum jsou čtyři body a čím více bodů, tím lépe. Pro přesné změření souososti strojů bez ohledu na to, jak moc jsou neustavené, je potřeba provést měření v minimálně 4 bodech. Při vývoji laserových přístrojů PRÜFTECHNIK bylo na tento fakt dbáno a proto jsou různé režimy měření (viz níže) nastaveny tak, aby bylo změřeno co nejvíce bodů. Například u režimu Sweep - plynulé otáčení - je i při otočení o pouhých 60° provedeno měření v několika desítkách poloh. Pravda se někdy skrývá pod povrchem...

Režimy měření ustavení laserem aneb neexistuje jeden univerzální způsob

Režim načítání dat při ustavování strojů by měl uživatel volit tak, aby obdržel co nejpřesnější data s co nejmenší námahou pokud možno v co nejkratším čase. Zde je přehled režimů měření včetně objasnění jejich principu a vhodnosti pro nejrůznější aplikace:

Režim Sweep (plynulé otáčení):

Princip tohoto režimu měření je v tom, že stačí hřídelí plynule pootáčet. Není potřeba zastavovat v určitých úhlech pro provedení jednotlivých měření. Během plynulého otáčení hřídelí přístroj sám provádí měření v mnoha polohách, tudíž získá mnoho dat, ze kterých vypočítá souosost strojů a případné korekce. Velkými výhodami tohoto režimu je jeho naprostá jednoduchost a komfort pro obsluhu, veliká přesnost (měří se v mnoha polohách) a minimální časová náročnost. Stačí pootočit hřídelí pouze o 60°, ale je samozřejmě možné provést kompletní měření o 360°. Jedná se o režim vhodný pro většinu standardních strojů. Režim Sweep je patentován firmou PRÜFTECHNIK.

Režim Multipoint:

Princip tohoto režimu spočívá v tom, že se hřídel natáčí do různých poloh, ve kterých se provádí měření. Velkou výhodou je, že polohy nejsou nijak omezeny, je jedno, v jakém úhlu se hřídel zastaví pro provedení měření. Uživatel nemusí dbát na to, aby prováděl měření v určitých pozicích. Tento režim je velmi vhodný pro ustavování strojů s kluznými ložisky, u kterých může být jednak problém zastavovat hřídel např. přesně v polohách 0-3-6-9, jednak je pro správné ustavení potřeba, aby se do kluzných ložisek takzvaně "natáhl" olejový film a měření se provedlo v provozní poloze hřídele a nikoliv v její klidové poloze. Multipoint se hodí také u strojů s obtížně otočnými hřídeli, kde je uživatel rád, že se mu podaří s hřídelí vůbec pootočit, natož aby se staral o to, v jaké poloze se hřídel zrovna zastaví. Režim Multipoint je patentován firmou PRÜFTECHNIK.

Režim Pass:

Unikátní režim Pass byl vyvinut speciálně pro měření nespojených hřídelí, kdy při měření klasickou metodou 0-3-6-9 může být problém nastavit obě nespojené hřídele tak, aby byly přesně ve stejné pozici (úhlu). Měření režimem Pass je založeno na přecházení laserového paprsku přes detektor. Hřídel s detektorem se nepohybuje, zatímco s hřídelí, na které je vysílač, se pomalu pootáčí tak, aby vysílaný paprsek přešel přes detektor. Potom se hřídel s detektorem natočí do další libovolné polohy a postup se opakuje. Velkou výhodou je jednak to, že není potřeba pracně natáčet obě nespojené hřídele do přesně stejné polohy (např. 270°), jednak množství naměřených dat a tedy vysoká přesnost měření, protože při průchodu laserového paprsku přes detektor dojde v každné poloze k několika měřením. Režim Pass je k dispozici pouze v přístrojích PRÜFTECHNIK řady ROTALIGN.

Režim Active Clock:

Princip spočívá v natáčení hřídele do výsečí o šířce cca 10°, ve kterých se provádí měření. Výhodou je, že hřídel není potřeba zastavovat přesně v určité poloze, stačí "trefit" se do dané výseče.

Statický režim (nebo-li 0-3-6-9):

Jedná se o nejstarší režim měření ustavení laserem vycházející z postupu při měření číselníkovými úchylkoměry (hodinkami). Hřídel se natáčí do poloh po 90° resp. 45°, ve kterých se provádí jednotlivá měření. Tento režim je oproti výše uvedeným režimům složitější (je potřeba hřídel natáčet do předem daných pozic a zastavit ji přesně v daném úhlu), časově náročnější a není vhodný pro některé aplikace, nicméně je stále užíván při ustavování vertikálních strojů, kdy nelze používat vestavěný elektronický inklinoměr ani externí "bublinkové" inklinoměry.

1 |

Lami kappa - zabýváme se prodejem přístrojů pro technickou diagnostiku a poskytováním služeb v této oblasti. Naší doménou jsou měření vibrací, analýza vibrací, vyvažování, ustavování (souosost) a geometrická měření centricity vývrtů, rovinnosti, přímosti a podobně. Zastupujeme společnosti PRÜFTECHNIK - přístroje pro off-line i on-line vibrodiagnostiku, vyvažování, ustavování strojů a indukční ohřev, VMI - přístroje pro měření a analýzu vibrací a vyvažování, BEHA - transportní a hnací řemeny, a TLV - odvaděče kondenzátu, ventily, armatury a další vybavení pro parní systémy.  

internetový obchod Redakční systém: webdesign Design a vytvoření webu:

Mapa webu | Kontakty