1 El significat i el mètode de mesura de l'alineació de la maquinària giratòria
L'alineació de la maquinària giratòria és el procés d'ajustar la posició dels eixos principals de dos o més equips a connectar per assegurar-se que els eixos de l'equip es trobin en estat coaxial en condicions normals de funcionament.
La desalineació és un dels problemes més comuns amb la maquinària rotativa.
Segons les estadístiques rellevants de la indústria, més del 50% dels danys a l'equip es poden atribuir a la desalineació i la desalineació. Els costos de reemplaçament esmentats anteriorment, els costos d'energia addicionals i les pèrdues d'aturada de producció dels segells de l'eix principal, els coixinets, els acoblaments i l'eix principal després dels danys causats per una desviació excessiva del centratge no es poden ignorar per a cap unitat, empresa o fins i tot entorn públic.
La desviació de centratge es divideix normalment en desviació de concentricitat, desviació angular i la seva desviació combinada. Per tal de facilitar el mesurament de l'enginyeria i l'ajust de l'equip, la desviació d'alineació generalment es descompon en dos components: desviació de concentricitat i desviació angular en direccions verticals i horitzontals, és a dir, desviació de concentricitat horitzontal, desviació de concentricitat vertical i desviació angular horitzontal. Desviació i desviació angular vertical.
El mètode d'alineació i la qualitat de l'alineació estan estretament relacionats amb el desenvolupament tecnològic. Hi ha mètodes d'alineació de pals de regle recta, mètodes d'alineació d'indicadors de dial i mètodes d'alineació làser. En termes generals, qualsevol mètode d'alineació pot aconseguir una precisió suficient, que pot arribar a {{0}},001 ~ 0,01 mm, que depèn principalment de la precisió de l'instrument i del nivell d'habilitat de l'operador d'alineació.
Ara, els mètodes d'alineació utilitzats habitualment són el mètode d'alineació de l'indicador de dial i el mètode d'instrument d'alineació làser.
L'instrument d'alineació làser es basa completament en la teoria de l'alineació de l'indicador de marcat, combinat amb tecnologia òptica i electrònica avançada i precisa, per minimitzar diversos factors d'error que són propensos a produir-se en el mètode d'alineació de l'indicador de marcat i eliminar en gran mesura el percentatge d'error. causada per l'equip de mesura del mètode xinès. Al mateix temps, completa automàticament una gran quantitat de treballs de càlcul, fent que l'operació de centratge sigui senzilla, ràpida i precisa. Tanmateix, l'elevat preu d'aquest tipus d'equips i alguns errors inherents a la instrumentació electrònica i els components de control en limiten en certa mesura la promoció.
L'indicador de dial està en contacte amb la superfície de mesura a través de la vareta, i el moviment relatiu de la vareta és amplificat per l'engranatge de transmissió per mesurar el petit canvi de posició de l'espai entre els dos eixos, per mesurar el seu estat de centrat.
Actualment hi ha dos mètodes habituals d'alineació d'indicadors de dial: mètode axial radial i mètode radial doble.
El mètode radial-axial és utilitzar un metre per mesurar la desviació de concentricitat, i l'altre (per eliminar la influència de la canalització de l'eix en l'orientació angular, sovint dues peces es distribueixen uniformement en la direcció del diàmetre) indicador de dial per mesurar l'angular desviació d'orientació. , que és el mètode més utilitzat.
El mètode radial doble consisteix a utilitzar dos indicadors de marcat per mesurar la desviació de concentricitat al punt de mesura de l'eix oposat, i la concentricitat i la desviació angular del sistema d'eix es poden calcular mitjançant els dos conjunts de dades.
Tant si es tracta del mètode radial-axial com del mètode de doble radial i els seus mètodes d'alineació d'evolució, com el mètode de doble radial i el mètode de doble axial de l'acoblament llarg, els seus principis geomètrics són els mateixos i els resultats de la mesura haurien de també sigui exactament igual. Tenen els seus propis avantatges i desavantatges en aplicacions pràctiques, i es poden obtenir bons resultats de mesura seleccionant-los adequadament segons la situació real.
2 Els principals factors d'error del mètode d'alineació del comparador i els seus mètodes de control
L'indicador de marcat té un paper important en l'operació de centratge de la maquinària giratòria, però hi ha molts factors d'error que cal analitzar i controlar.
Els factors d'error comuns i les solucions inclouen els 10 aspectes següents:
(1) Configuració incorrecta del punt de mesura inicial de l'indicador de dial i selecció incorrecta del rang
La configuració incorrecta del punt de mesura inicial de l'agulla de l'indicador de dial i la selecció incorrecta del rang poden fer que la sonda es pengi a l'aire o s'enganxi durant el procés de rotació, és a dir, els punts morts superior i inferior del traç apareixen a la pantalla. indicador de marcatge, donant lloc a resultats de mesura irreals i imprecisos.
La solució específica és seleccionar un indicador de marcat amb un rang més gran tant com sigui possible (especialment en l'alineació inicial), seleccionar generalment un rang de 3 a 10mm i establir el punt de mesura inicial (punt 0) prop del punt mitjà del rang.
Prendre diverses mesures requereix la repetibilitat general de les dades i seleccionar el conjunt de dades més estable.
També hi ha una regla important per jutjar la validesa de les dades de mesura quan es llegeixen a l'indicador. És a dir, la suma de les dades en direcció vertical (0 graus i 180 graus ) és igual a la suma de les dades en direcció horitzontal (90 graus i 270 graus ).
En la construcció real, si la diferència entre els dos és superior a 0,02 mm, es pot jutjar que el marc de la taula de mesura no està fixat fermament o altres motius que s'analitzaran a continuació, i es poden prendre mesures per eliminar-lo. .
Aquesta regla de validesa de dades s'aplica a la determinació de la correcció de les lectures de concentricitat i desviació angular.
(2) Indicador de marcatge enganxat o afectat per un fort camp magnètic
Les mans indicadores del dial, l'enganxament de la tija i la influència de camps magnètics forts provocaran lectures inexactes. Aquests errors s'eviten principalment calibrant i comprovant regularment la flexibilitat de les mans del dial indicador i mantenint-les allunyades de camps magnètics forts. Les lleis de validesa de dades s'apliquen per comprovar aquest tipus d'error.
(3) Errors de registre de dades i símbols
A causa de l'angle de visió humana, la capacitat de judici diferent o la lectura incorrecta, el valor de lectura pot desviar-se del valor real que es mostra, cosa que naturalment provocarà una desviació.
Atès que la deflexió esquerra i dreta del punter de l'indicador de dial durant el procés de mesurament representa les direccions de moviment positives i negatives de la tija del rellotge, la deflexió cap a l'esquerra indica que la tija del rellotge és un desplaçament positiu, i viceversa, representa un desplaçament negatiu, per tant, el percentatge s'ha d'observar acuradament i contínuament durant tot el procés de mesura. El punter de la taula es gira i les dades en brut es llegeixen correctament. Un cop jutjada incorrectament la direcció, el valor d'ajust posterior tindrà una gran desviació i l'alineació no es pot completar.
A més del mètode de lectura correcta esmentat anteriorment, la llei de validesa de dades esmentada també es pot utilitzar per jutjar si hi ha un error de símbol de gravació. Suposant que els valors teòrics mesurats a 0 graus, 90 graus, 18{{10}} graus i 270 graus amb un indicador de marcat són 0, 17, 22 i 5, mentre que les dades reals registrades són 0, 11, 22 i 5, respectivament, es pot trobar que 11 més 5=16≠0 més 22, es pot jutjar que hi ha una lectura. error, (llegiu 17 com 11); i suposem que 5 a 270 graus es llegeix com a -5, aleshores 17 més (-5)≠0 més 22 (L'expressió correcta hauria de ser 17 més 5=0 més 22) Es pot determinar que les dades són incorrectes i no són vàlides. Mitjançant l'anàlisi, es pot determinar que el primer cas anterior pot ser l'error d'enregistrament de la lectura, i després el ? és l'error del judici del signe. Si no es troba a temps i amb precisió, provocarà un error de càlcul de l'import d'ajust i l'ajustament repetit no està al seu lloc.
Si les dades es determinen incorrectament, les dades ajustades obtingudes per càlcul o dibuix també es desviaran molt del resultat esperat i no es podran alinear correctament. D'altra banda, mostra la necessitat del judici de validesa de les dades mitjanes.
(4) Desnivell radial del coixinet i joc excessiu del coixinet
Aquest error mostra a les dades de mesura que no s'ajusta al principi de validesa de les dades i que no es pot eliminar millorant l'estructura del marc del rellotge. Des de la perspectiva d'eliminar la seva influència en la mesura de l'alineació, la influència es pot eliminar primer mesurant la desviació del coixinet o empenyent l'eix principal radialment en la mateixa direcció a cada punt de mesura, fent-lo a prop del seient del coixinet.
(5) Mesura de la irregularitat o excentricitat de la superfície
Aquest error també farà que les lectures no s'ajustin al principi de judici de validesa de dades. El mètode d'eliminació habitual és garantir que els dos eixos giren de manera sincrònica i que les posicions dels punts de mesura són bàsicament fixes, per eliminar la seva influència en les dades d'alineació. En la construcció d'enginyeria, aquest error ha estat totalment reconegut i valorat. Tanmateix, cal tenir en compte que alguns equips especials no es poden enrotllar durant la instal·lació o durant l'aturada i manteniment de l'equip. Aquesta situació s'ha de tractar de manera diferent. S'ha de mesurar la influència de la irregularitat o l'excentricitat de la superfície sobre el valor mesurat i s'han d'adoptar mètodes adequats per corregir-lo o eliminar-lo. .
(6) Canalització de l'eix
La deriva de l'eix sovint és un problema en la mesura de l'alineació, afectarà seriosament la mesura de les dades de la desviació angular de l'eix. Sovint s'adopta un enfocament d'elusió per eliminar el biaix. Entre els dos mètodes d'alineació d'indicadors de dial utilitzats habitualment, el mètode radial-axial utilitza dos indicadors de marcat instal·lats simètricament per mesurar la desviació angular, que pot compensar la influència de la canalització de l'eix; s'utilitza el mètode radial doble per evitar la canalització de l'eix. influències. Per tant, aquesta és la raó principal per la qual el mètode radial doble sol ser més precís que el mètode axial radial.
(7) L'angle de rotació del sistema d'eix no és precís durant l'alineació
Teòricament, la desviació d'alineació de l'eix es pot calcular mesurant en 3 angles qualsevol, però per simplificar el càlcul, en el procés de mesura de l'alineació real, generalment es requereixen 4 punts de mesura distribuïts uniformement a l'eix principal o al centre. Les lectures es mesuren en 4 posicions de 0 graus , 90 graus , 180 graus i 360 graus , però sovint no es poden posicionar amb precisió en aquests 4 angles i el punt de mesura pot desviar-se de la posició teòrica. Si es desvia de 5 graus a 10 graus, el percentatge resultant L'error relatiu de la lectura del comptador pot arribar al 10% al 15%.
Els principals mètodes per evitar la desviació de la lectura de mesura causada per l'angle de rotació desigual són: utilitzeu un nivell de burrota per mesurar en 4 punts de mesura distribuïts uniformement, o mesureu i marqueu amb antelació, i intenteu alentir el procés de rotació per assegurar-vos que pot aturar-se amb precisió en cada moment. ubicació desitjada.
Les desviacions en els set casos anteriors es poden jutjar per la regla de validesa de dades.
(8) La barra indicadora de dial no és perpendicular a la superfície a mesurar
A causa de la limitació de l'estructura del marc del rellotge i la cognició de l'operador, en el procés de mesura real, a causa de l'estructura del marc del rellotge, la vareta del rellotge i la superfície mesurada sovint poden aparèixer un fenomen no perpendicular. Si la inclinació de la vareta del rellotge es troba dins dels 15 graus, l'error de lectura és generalment dins del 5 per cent, cosa que es pot ignorar. Quan la inclinació és de 15 a 30 graus, hi haurà un error del 5 al 15 per cent, que afectarà seriosament la precisió de la mesura.
La vareta de mesura no és perpendicular a la superfície a mesurar, de manera que les lectures són superiors al valor real. En la construcció real, és un problema molt comú que la barra de mesura no sigui perpendicular a la superfície a mesurar.
(9) Desviació de la desviació del marc de la taula
A causa de l'estructura sobresortint de l'indicador de dial al marc de la taula xinès-francès, el marc de la taula que suporta l'indicador de marcat i la seva vareta d'extensió i la gravetat de l'indicador de dial provoquen una deformació elàstica del marc de la taula, que es doblegarà cap avall, que és anomenada deflexió del marc de la taula. En general, durant la mesura de centratge d'una màquina giratòria horitzontal, durant la rotació del marc del rellotge, ja que la direcció de lliscament de la vareta del rellotge canvia amb la direcció de rotació, no és completament coherent amb la direcció de la gravetat. La influència de la deflexió a diferents posicions en la lectura de l'indicador varia, de manera que en el processament de dades posterior, si no s'elimina, afectarà greument la precisió del valor mesurat. En relació a la tolerància d'alineació de la maquinària giratòria, de vegades la deflexió serà de diverses vegades a deu vegades la tolerància d'alineació real.
Per tant, en el procés d'utilitzar l'indicador de marcat per centrar, la instal·lació del marc de l'indicador de marca i la barra d'extensió han de prestar atenció a reduir o fins i tot eliminar la influència de la deflexió del marc de l'indicador. Com que l'indicador es fixa amb una desviació tant en la direcció horitzontal com en la vertical, els resultats tenen un efecte en les mesures habituals de concentricitat i desviació angular.
D'acord amb l'estat del mateix paràmetre o similar al dispositiu que s'ha de provar, instal·leu i fixeu el marc del rellotge en un tub circular horitzontal (vareta rodona) amb prou rigidesa i la posició de fixació del marc del rellotge i el punt de mesura han de ser tan suaus com possible. Rod) com a referència del mandril, els paràmetres principals (l i a i la mida, qualitat, etc. de l'indicador de dial) han de ser exactament els mateixos i han d'estar ben fixats o assegurar la mateixa estanquitat. La deflexió radial es mesura posant en contacte la mà del rellotge amb la superfície anular del tub circular en direcció radial, i la deflexió axial es mesura posant en contacte la mà del rellotge amb la cara extrema del tub circular especialment disposada perpendicular a l'eix. del tub circular en direcció axial. Estableix l'indicador de marcat a zero a la part superior 0 grau i, a continuació, gira lentament tot el dispositiu 180 graus cap a la part inferior i llegeix la lectura de l'indicador de marcatge. La meitat d'aquest valor és la desviació vertical del marc del rellotge.
En el funcionament real, si no es considera aquest error, la desviació entre les dades mesurades i el valor real és molt gran, i la quantitat d'ajust de l'estabilizador en la direcció vertical determinada per aquestes dades també és inútil i estarà lluny de el valor real. Atès que la desviació de la concentricitat és generalment entre 0,10 i 1,00mm, especialment en l'etapa d'alineació fina, aquest error ocuparà el rang principal de l'indicador de dial, cosa que pot conduir a la mesura. sobreviatges.
D'altra banda, es poden prendre les mesures següents per reduir el valor numèric de l'error de deflexió del suport: escurçar la distància del punt fix al punt de mesura tant com sigui possible, escurçant així l'envergadura del suport; optimitzar la selecció de la mida de la secció transversal correcta i el material del suport per millorar la resistència a la flexió; proveu d'utilitzar un indicador de marcatge petit; Fixeu el suport del rellotge correctament i fermament.
(10) Error teòric del mètode de mesura del indicador de marcat
Atès que el mètode de mesura de l'indicador de marcat normalment utilitza la fórmula de l'apèndix 15 de l'estàndard nacional GB50231-1998 per calcular la desviació real, es pot saber a partir de l'anàlisi que la fórmula es basa en l'aproximació de la desviació angular i la desviació concèntrica. desviació que són petites i existeixen soles. Tanmateix, en la pràctica real d'enginyeria, especialment en l'alineació inicial, la desviació pot ser relativament gran, i sovint existeix en forma de desviació completa, i hi ha desviació angular i desviació concèntrica alhora. L'existència de desviació de graus afectarà la mesura de la desviació de concentricitat en diferents graus. Quan es considera la influència del grau angular sobre la concentricitat, l'indicador de marcat per a la mesura de la desviació de centrat és molt complicat. Hi ha molts articles relacionats que descriuen l'anàlisi teòrica del centrat en detall. En general, es necessita com a mínim 4-5 Només un paràmetre es pot expressar amb precisió, i inclou la solució de l'equació transcendental, que és difícil de manejar en el procés de mesura real. En l'enginyeria real, és impossible mesurar i processar molts paràmetres desconeguts en el mètode d'alineació del indicador de dial. Fins i tot si hi ha un microprocessador avançat a l'instrument d'alineació làser, l'algoritme real és majoritàriament una alineació simplificada. Els algorismes es basen teòricament.
La solució global d'aquest tractament és doble.
(1) En l'etapa d'alineació inicial, és a dir, quan la desviació angular i la desviació de concentricitat són relativament grans (per exemple, la desviació angular està entre 1/100 i 1/1000, i la desviació de concentricitat és entre 0,2 i 2 mm), segons el mètode de mesura simplificat i el valor d'ajust corresponent i el valor real del valor teòric es desvien, i la taxa de desviació pot ser relativament gran, però la tendència de canvi de l'error és convergent, això és a dir, a mesura que augmenta el nombre d'ajustaments, l'error serà cada cop més gran. Quan la desviació angular és propera a 1/1000, la influència de la desviació angular en la mesura de la concentricitat es pot ignorar bàsicament i es pot aconseguir una gran precisió. En general, es pot aconseguir un estat més precís mitjançant 2 o 4 ajustos. Per tant, en la construcció real, no espereu poder mesurar amb precisió i ajustar-vos al seu lloc alhora.
(2) Atès que l'orientació angular afecta directament la precisió de la mesura de la concentricitat, es recomana ajustar primer l'orientació angular i després ajustar la concentricitat.
3. La desviació de la desviació del marc de la taula en si no es pot eliminar completament amb el mètode de mesura de l'indicador de marcat, però es pot reduir augmentant la rigidesa del marc de la taula anterior, i la influència de la desviació en les dades de mesura de centrat es pot eliminar bàsicament mitjançant mètodes com el càlcul o la mesura real.
Tot i que la precisió del dial indicador és de {{0}}.01 mm, l'error de mesura habitual pot estar entre 0,1 i 1,0mm, que és de 5 a 10 vegades la tolerància de concentricitat de 0,02 a 0,10 mm. Els resultats reals de la mesura es desviaran significativament del valor real i hi haurà grans desviacions. Segons els resultats de l'enquesta d'una organització tècnica internacional de maquinària rotativa coneguda, la proporció d'alineació de l'eix que realment compleix els seus requisits de tolerància és inferior al 7 per cent, la qual cosa és suficient per mostrar la importància d'una alineació correcta de l'eix.