3.1. Огляд методів центрування
Існує широкий спектр методів проведення центрування. Найбільш загальні - такі:
Рис.3.1 Методи центрування
Неспіввісність в муфтові з'єднання, де потужність передається від приводу до приводний машині, породжує вібрацію і руйнують зусилля. Отже, це саме те місце, де необхідно перевіряти стан центрування. Всі вищенаведені методи мають спільне те, що вимірювання проводяться на валах або напівмуфтах. Значення коригувань же даються стосовно до лап машини. Положення лап повинні бути розраховані, щоб зробити правильні переміщення. Якщо це не можливо, успіх буде залежати від навичок того, хто виробляє центрування і удачі, буде потрібно безліч переміщень, а точність буде сумнівною.
3.2 Механічні методи
Край лінійки,
щупи
Конусні калібри (голки)
Ці грубі інструменти центрування, в загальному, до сих пір використовуються в Росії і знайшли своє місце в процесі точного центрування як метод досягнення грубої центрування.
В основі вони залежать від чистоти площин напівмуфт і їх биття щодо осей валів. Методи прості і, якщо, наприклад, напівмуфти відрізняються по діаметру, то вимірювання неможливо буде виконати у всіх 4-х точках.
Щупи серії «Щ» незамінні при складанні деяких муфт для збереження паралельності і є частиною кожного набору інструментів для усунення «м'якої лапи».
- простий метод
- безпосереднє вимірювання
- При обмеженому доступі може бути використаний для тонких полумуфт
- Залежить повністю від биття фланців напівмуфт
3.2.1 Метод з використанням краю лінійки і щупів
За допомогою прямого краю лінійки і набору щупів вимірюється зміщення так, як показано на малюнку нижче.
Мал. 3.2 Вимірювання зсуву
Кутова несоосность вимірюється щупами, конусними калібрами, штангенциркулями і т.д. Різниця в зазорах, виміряних в двох протилежних точках, використовується для визначення напрямку і величини відносного нахилу валів.
Мал. 3.3 Вимірювання кутовий несоосности
3.2.2. Огляд методів, які використовують індикатори годинникового типу
Два фундаментальних методу центрування, що використовують індикатори годинникового типу і комплект пристосувань центрувальні КПЦ (розроблений компанією «Балтех»), - це радіально-осьової метод і метод зворотних індикаторів. Детальна інформація за цими двома методами знаходиться в розділах 3.2.2.1 та 3.2.2.2.
3.2.2.1. Радіально-осьової метод
Протягом багатьох років він був стандартним методом центрування. Переваг в порівнянні з більш сучасними технологіями у нього відносно мало, але на напівмуфтах великого діаметру він дає хорошу точність. З його допомогою можна заміряти биття фланців великих полумуфт як частина процедури попередньої перевірки.
Коли використовується радіально-осьової метод, один вимір робиться по обіду напівмуфти для визначення зміщення вала. Інший вимір виробляється в осьовому напрямку на фланці для визначення кутового положення вала.
Рис.3.4 Радіально-осьової метод
Основні обмеження методу:
- Прогин виносних елементів обмежує відстань застосовності цієї технології.
- Конструкція муфтового з'єднання іноді перешкоджає доступу до площини фланця і в цьому випадку необхідно поєднувати його з іншими методами, наприклад, щупами.
- Процес коригування стає багатоетапним, спочатку виключає паралелізм, а потім концентричність. Оскільки існують горизонтальні і вертикальні складові для кожного компонента, в дійсності буде чотири етапи, кожен з яких, якщо буде потрібно, може бути повторений.
- Щоб оцінити результат переміщення, необхідне повторне вимірювання.
- Осьові переміщення вала безпосередньо впливають на результат вимірювань.
Хоча, як і в більшості технологій, є певні переваги. В обмеженому просторі тільки цим методом можна зробити дану роботу. Подібний інструмент і методика в більшості випадків повинні використовуватися для оцінки биття фланців напівмуфт і радіального биття валів в підшипниках.
Багато виробників турбін призначають зазор в муфтові з'єднання або биття бічній поверхні в якості допусків при проведенні центрування і в цьому випадку тільки дані значення необхідно вимірювати.
Одне важливе зауваження, що відноситься до зіставлення показань, отриманих методом з використанням індикаторів годинникового типу (MVR-1701) і лазерних систем, - то, що практично кожна лазерна система покаже положення валів нижче того рівня, де вони за припущенням повинні знаходитися.
Необхідність поділу етапів центрування і коригування кутовий несоосности і зміщення по вертикалі і горизонталі з використанням радіальних вимірювань може уповільнити проведення всієї процедури в цілому. Під час переміщення механізму ви можете досить сильно змінити зміщення або кут, що вимагатиме проведення повторних вимірів і переміщень. Можна було б закріпити два індикатора на одному стрижні, але це не загальноприйнята практика. Практичні обмеження можливості вимірювань на фланці - одна з причин, чому нехтують виміром кутовий несоосности, покладаючись на точність виготовлення напівмуфт. Якщо є зміщення або перекіс, ви можете помилково вважати, що встановили механізми ідеально співвісно.
3.2.2.2. Метод зворотних індикаторів
Зворотних індикаторів, зворотний зовні, назад-радіальний, зворотний годинний, подвійний зворотний - все це терміни для одного і того ж методу центрування, що використовує два індикатора годинного типу і комплект пристосувань центрувальні КПЦ (розроблений компанією «Балтех»). При його використанні робляться два виміри по колу муфтового з'єднання в двох точках для визначення зміщення валів. Обидва вала обертають одночасно або, в деяких випадках, вимірювання проводяться в два етапи одним індикатором, але зі зміною його положення. Кутове положення вала є нахилом між вимірюваними зміщеннями в двох точках.
Цей метод був схвалений і рекомендований до застосування в Росії компанією «Балтех». Помітна тенденція зростання стандартизації цієї техніки в широкій області виробництв.
Рис.3.5 Метод зворотних індикаторів
Головною перевагою методу є те, що він дає відразу інформацію про усунення і про кутове положення валів і забезпечує простий розрахунок і графічну побудову положення валів при центруванні і коригуванню. Збільшення відстані між вимірювальними точками (А) збільшує точність визначення кутового положення валів. Хоча, для індикаторів годинникового типу практичного значення це не має, так як потрібне введення компенсаційних значень прогину.
На короткій відстані цей метод поступається в точності визначення кута радіально-осьового методу, якщо відстань А менше діаметра напівмуфти. Як і для всіх вимірювань вартовими індикаторами, розрахунок центрування і коригування вимагає графічного побудови. Будьте уважні при зчитуванні зворотних показань позитивних і негативних значень. Легко переплутати знаки або пропустити повний оборот стрілки індикатора.
Також як і для радіально-осьового методу переміщення машини в значній мірі - результат пробних зсувів з повторними вимірами. Перевага методу зворотних індикаторів в тому, що коригуючі значення по зсуву і розі даються одночасно, що скорочує час проведення центрування.
3.3. лазерні системи
Кілька типів лазерних систем центрування доступно для вирішення завдань центрування валів. Замість сталевих стрижнів з вартовими індикаторами, ці системи використовують лазерні промені і електронні детектори. Одне з головних переваг лазерного променя - то, що немає втрати точності вимірювань, викликаної прогином виносних штанг. Всі лазерні системи, включають в себе лазерні випромінювачі, приймачі і електронний блок, який проводить розрахунки центрування.
В даний час існує два типи лазерних систем, заснованих на різних методиках.
- Один лазер з одним приймачем
- Подвійний лазер, який використовує метод зворотних індикаторів.
3.3.1. Один лазер з однією або двома мішенями.
Цей тип системи використовує авто колімація для вимірювання зміщення і кута за допомогою відбиває призми або п'яти осьової мішені. Мішень вимірює і вертикальні і горизонтальні компоненти одночасно з кутом. Хоча цей метод точний в кутових вимірах на коротких дистанціях, його важче використовувати і для грубої центрування.
Він може бути також чутливий до люфтам при обертанні валів з роз'єднаними напівмуфтами, і без математичних компенсацій тут не обійтися. Потрібно повторне вимірювання після кожної зрушення, так як втрачається опорна точка.
При цьому не можна визначити бічні переміщення самим пристроєм або незалежні повороти кожного вала. Для подолання такого обмеження необхідно якимось чином поєднати вали, щоб змусити їх повертатися синхронно. Даний тип використовується в імпортних лазерних системах.
Мал. 3.6 Один лазер з одного або подвійний мішенню
3.3.2. Подвійний лазер, який використовує метод зворотних індикаторів.
Цей тип системи використовує головні переваги методу зворотних індикаторів. Дві вимірювальні системи об'єднують лазер і приймач в одному блоці. Техніка дозволяє відображати поточні значення компонент несоосности і безперервно оновлює свідчення при переміщенні машини.
Останнє покоління систем має дозвіл 0,001 мм з фільтрацією для компенсації коливань повітря або механічної вібрації.
Зручність системи в її гнучкості, яке особливо помітно в грубій центрівці і техніці конуса, що застосовується при центруванні карданних валів на великих відстанях або приводів градирень. Даний тип використовується в приладах і системах лазерного центрування валів. розроблених компанією «Балтех».
Мал. 3.7 Подвійний лазер, який використовує метод зворотних індикаторів