1 Značenje i metoda mjerenja poravnanja rotirajućih mašina
Poravnavanje rotirajućih mašina je proces prilagođavanja položaja glavnih osovina dve ili više opreme koja se spaja kako bi se osiguralo da su osovine opreme u koaksijalnom stanju u normalnim radnim uslovima.
Neusklađenost je jedan od najčešćih problema sa rotirajućim mašinama.
Prema relevantnim industrijskim statistikama, više od 50 posto oštećenja opreme može se pripisati neusklađenosti i neusklađenosti. Gore navedeni troškovi zamjene, dodatni troškovi energije i gubici zastoja u proizvodnji glavnih zaptivki vratila, ležajeva, spojnica i glavnog vratila nakon oštećenja uzrokovanih prekomjernim odstupanjem od centra ne mogu se zanemariti ni za jednu jedinicu, poduzeće, pa čak ni za javnu sredinu.
Devijacija centriranja se obično dijeli na odstupanje koncentričnosti, ugaono odstupanje i njihovo kombinirano odstupanje. Da bi se olakšalo inženjersko mjerenje i podešavanje opreme, odstupanje od poravnanja se generalno razlaže na dvije komponente: odstupanje koncentričnosti i ugaono odstupanje u vertikalnom i horizontalnom smjeru, odnosno horizontalno odstupanje koncentričnosti, vertikalno odstupanje koncentričnosti i horizontalno kutno odstupanje. Devijacija i vertikalno ugaono odstupanje.
Način poravnanja i kvalitet poravnanja usko su povezani sa tehnološkim razvojem. Postoje metode poravnanja ravnog ravnala, metode poravnanja indikatora brojčanika i metode laserskog poravnanja. Uopšteno govoreći, bilo koja metoda poravnanja može postići dovoljnu tačnost, koja može doseći {{0}}.001 ~ 0,01 mm, što uglavnom zavisi od preciznosti instrumenta i nivoa vještine operatera poravnanja.
Sada, najčešće korištene metode poravnanja su metoda poravnanja indikatora brojčanika i metoda instrumenta laserskog poravnanja.
Laserski instrument za poravnanje u potpunosti je zasnovan na teoriji poravnanja indikatora brojčanika, u kombinaciji s naprednom i preciznom optičkom i elektronskom tehnologijom, kako bi se minimizirali različiti faktori greške koji se mogu pojaviti u metodi poravnanja indikatora brojčanika i uvelike eliminisao postotak greške. uzrokovano mjernom opremom kineske metode. Istovremeno, automatski završava veliki broj proračunskih radova, čineći operaciju centriranja jednostavnom, brzom i preciznom. Međutim, visoka cijena ove vrste opreme i neke inherentne greške elektroničke instrumentacije i upravljačkih komponenti u određenoj mjeri ograničavaju njenu promociju.
Indikator brojčanika je u kontaktu sa mjernom površinom kroz šipku, a relativno kretanje šipke je pojačano prijenosnim zupčanikom kako bi se izmjerila promjena položaja malog prostora između dvije ose, kako bi se izmjerilo njegovo centrično stanje.
Trenutno postoje dvije najčešće korištene metode poravnanja indikatora brojčanika: radijalna aksijalna metoda i dvostruka radijalna metoda.
Radijalno-aksijalna metoda je korištenje jednog mjerača za mjerenje odstupanja koncentričnosti, a drugog (da bi se eliminirao utjecaj kanalizacije osovine na kutnu orijentaciju, dva komada su često ravnomjerno raspoređena u smjeru promjera) indikatora za mjerenje ugaonog odstupanje orijentacije. , što je najčešće korištena metoda.
Dvostruka radijalna metoda je korištenje dva indikatora brojčanika za mjerenje odstupanja koncentričnosti na mjernoj tački suprotnog vratila, a koncentričnost i ugaona devijacija sistema osovine mogu se izračunati kroz dva skupa podataka.
Bilo da se radi o radijalno-aksijalnoj metodi ili o dvostrukoj radijalnoj metodi i njihovim evolucijskim metodama poravnanja, kao što su dvostruko radijalna metoda i dvostruko-aksijalna metoda duge spojnice, njihovi geometrijski principi su isti, a rezultati mjerenja bi trebali takođe biti potpuno isti. Oni imaju svoje prednosti i nedostatke u praktičnoj primjeni, a dobri rezultati mjerenja mogu se dobiti odgovarajućim odabirom prema stvarnoj situaciji.
2 Glavni faktori greške metode poravnanja mjerača brojčanika i metode njihove kontrole
Indikator brojčanika igra važnu ulogu u operaciji centriranja rotirajućih mašina, ali postoji mnogo faktora greške koje treba analizirati i kontrolisati.
Uobičajeni faktori greške i rješenja uključuju sljedećih 10 aspekata:
(1) Nepravilno podešavanje početne mjerne tačke indikatora brojčanika i nepravilan odabir raspona
Nepravilno postavljanje početne mjerne točke igle indikatora brojčanika i nepravilan odabir raspona može uzrokovati da sonda visi u zraku ili da se zaglavi tokom procesa rotacije, odnosno da se gornja i donja mrtva točka hoda pojave na indikator brojčanika, što rezultira nestvarnim i netačnim rezultatima mjerenja.
Specifično rješenje je odabrati indikator brojčanika sa većim rasponom što je više moguće (posebno u početnom poravnanju), općenito odabrati raspon od 3 do 10mm i postaviti početnu tačku mjerenja (0 tačaka) blizu sredine opsega.
Za višestruka mjerenja potrebna je ukupna ponovljivost podataka i odabir najstabilnijeg skupa podataka.
Također postoji važno pravilo za procjenu valjanosti mjernih podataka pri očitavanju na indikatoru brojčanika. To jest, zbir podataka u vertikalnom smjeru (0 stepen i 180 stepeni) jednak je zbiru podataka u horizontalnom smjeru (90 stepeni i 270 stepeni).
U stvarnoj konstrukciji, ako je razlika između njih veća od 0.02 mm, može se ocijeniti da okvir mjernog stola nije čvrsto fiksiran ili iz drugih razloga treba analizirati u nastavku, te se mogu preduzeti mjere za njegovo otklanjanje .
Ovo pravilo valjanosti podataka primjenjuje se na određivanje ispravnosti očitavanja koncentričnosti i kutnog odstupanja.
(2) Indikator brojčanika je zaglavio ili pod utjecajem jakog magnetnog polja
Kazaljke indikatora brojčanika, zalijepljenost drške i utjecaj jakih magnetnih polja uzrokovat će neprecizna očitavanja. Takve greške se uglavnom izbjegavaju redovnim kalibriranjem i provjeravanjem fleksibilnosti kazaljki indikatora brojčanika i držanjem podalje od jakih magnetnih polja. Za provjeru ove vrste greške primjenjuju se zakoni o valjanosti podataka.
(3) Greške u zapisu podataka i simbola
Zbog ljudskog ugla gledanja, različite sposobnosti prosuđivanja ili pogrešnog očitavanja, očitana vrijednost može odstupati od stvarno prikazane vrijednosti, što će prirodno uzrokovati odstupanje.
Budući da lijevo i desno otklon pokazivača indikatora brojčanika tokom procesa mjerenja predstavlja pozitivan i negativan smjer kretanja stabljike sata, otklon ulijevo ukazuje da je držač sata pozitivan pomak, i obrnuto, predstavlja negativan pomak, tako da procenat treba pažljivo i kontinuirano posmatrati tokom čitavog procesa merenja. Pokazivač tabele se okreće i sirovi podaci se čitaju ispravno. Jednom kada je smjer pogrešno ocijenjen, naknadna vrijednost podešavanja će imati veliko odstupanje i poravnanje se ne može završiti.
Pored gore pomenute metode ispravnog čitanja, gore pomenuti zakon validnosti podataka se takođe može koristiti da se proceni da li postoji greška u simbolu snimanja. Pod pretpostavkom da su teorijske vrijednosti izmjerene na 0 stepenu, 90 stepenu, 18{{10} stepenu i 270 stepenu sa indikatorom brojčanika 0, 17, 22 i 5, dok su stvarno snimljeni podaci 0, 11, 22, odnosno 5, može se naći da je 11 plus 5=16≠0 plus 22, može se ocijeniti da postoji očitavanje greška, (čitaj 17 kao 11); i pretpostavimo da se 5 na 270 stepeni čita kao -5, zatim 17 plus (-5)≠0 plus 22 (tačan izraz bi trebao biti 17 plus 5=0 plus 22) Može se odrediti da su podaci netačni i nevažeći podatak. Analizom se može utvrditi da prvi gore navedeni slučaj može biti greška snimanja očitanja, a zatim ? je greška prosuđivanja znakova. Ako se ne pronađe na vrijeme i tačno, to će dovesti do greške u proračunu iznosa usklađivanja i ponovljeno prilagođavanje neće biti na mjestu.
Ako su podaci pogrešno određeni, prilagođeni podaci dobijeni proračunom ili crtežom će također odstupati daleko od očekivanog rezultata i ne mogu se ispravno uskladiti. S druge strane, pokazuje neophodnost procjene valjanosti srednjih podataka.
(4) Radijalno trzanje ležaja i preveliki zazor ležaja
Ova greška pokazuje u podacima mjerenja da nije u skladu s principom valjanosti podataka i da se ne može eliminisati poboljšanjem strukture okvira sata. Iz perspektive eliminisanja njihovog uticaja na merenje poravnanja, uticaj se može prvo eliminisati merenjem strujanja ležaja ili guranjem glavnog vratila radijalno u istom smeru na svakoj mernoj tački, čineći je blizu ležišta ležaja.
(5) Mjerenje površinske nepravilnosti ili ekscentriciteta
Ova greška će također uzrokovati da očitanja nisu u skladu s principom procjene valjanosti podataka. Uobičajena metoda eliminacije je osigurati da se dvije ose rotiraju sinhrono i da su pozicije mjernih tačaka u osnovi fiksne, kako bi se eliminirao njihov utjecaj na podatke o poravnanju. U inženjerskoj konstrukciji ova greška je u potpunosti prepoznata i vrednovana. Međutim, treba napomenuti da se neka posebna oprema ne može namotati tokom instalacije ili tokom gašenja i održavanja opreme. Ovu situaciju treba tretirati drugačije. Trebalo bi izmjeriti utjecaj površinske nepravilnosti ili ekscentriciteta na izmjerenu vrijednost i poduzeti odgovarajuće metode da se to ispravi ili eliminiše. .
(6) Kanaliranje osovine
Pomeranje osovine često stvara probleme u merenju poravnanja, to će ozbiljno uticati na merenje podataka o ugaonom odstupanju vratila. Često se koristi pristup zaobilaženja kako bi se eliminisala pristrasnost. Među dve najčešće korišćene metode poravnanja indikatora brojčanika, radijalno-aksijalna metoda koristi dva simetrično postavljena indikatora brojčanika za merenje ugaonog odstupanja, što može nadoknaditi uticaj kanalisanja osovine; dvostruka radijalna metoda se koristi za sprječavanje kanaliziranja osovine. uticaji. Dakle, ovo je glavni razlog zašto je dvostruka radijalna metoda obično preciznija od radijalne aksijalne metode.
(7) Ugao rotacije sistema osovine nije tačan tokom poravnanja
Teoretski, odstupanje od poravnanja osovine može se izračunati mjerenjem pod bilo koja 3 ugla, ali da bi se pojednostavio proračun, u stvarnom procesu mjerenja poravnanja, općenito su potrebne 4 ravnomjerno raspoređene mjerne točke na glavnom vratilu ili glavčini. Očitavanja se mjere na 4 pozicije od 0 stepena, 90 stepeni, 180 stepeni i 360 stepeni, ali se često ne mogu precizno pozicionirati pod ova 4 ugla, a tačka mjerenja može odstupiti od teorijske pozicije. Ako odstupa od 5 stepeni do 10 stepeni, rezultujući procenat Relativna greška očitavanja brojila može dostići 10 do 15 procenata.
Glavne metode za izbjegavanje odstupanja očitavanja mjerenja uzrokovanog neujednačenim kutom rotacije su: koristite libelu za mjerenje na 4 ravnomjerno raspoređene mjerne točke, ili mjerite i označite unaprijed i pokušajte usporiti proces rotacije kako biste osigurali da može tačno da se zaustavi u svakom trenutku. željenu lokaciju.
Odstupanja u gore navedenih sedam slučajeva mogu se suditi po pravilu valjanosti podataka.
(8) Indikatorska šipka nije okomita na površinu koja se mjeri
Zbog ograničenja strukture okvira sata i kognicije operatera, u stvarnom procesu mjerenja, zbog strukture okvira sata, šipka sata i mjerena površina često se mogu pojaviti kao neupravni fenomen. Ako je nagib šipke sata unutar 15 stepeni, greška očitavanja je općenito unutar 5 posto, što se može zanemariti. Kada je nagib od 15 stepeni do 30 stepeni, doći će do greške od 5 do 15 procenata, što će ozbiljno uticati na tačnost merenja.
Merna šipka nije okomita na površinu koja se meri, što dovodi do toga da su očitavanja veća od stvarne vrednosti. U stvarnoj konstrukciji, vrlo je čest problem da mjerna šipka nije okomita na površinu koja se mjeri.
(9) Devijacija ugiba okvira stola
Zbog previsoke strukture indikatora brojčanika na kinesko-francuskom okviru stola, okvir stola koji podržava indikator brojčanika i njegovu produžetku i gravitacija indikatora brojčanika uzrokuju elastičnu deformaciju okvira stola, koji će se savijati prema dolje, što je nazvano otklon okvira stola. Obično, tokom mjerenja centriranje horizontalne rotirajuće mašine, tokom rotacije okvira sata, budući da se smjer klizanja šipke sata mijenja sa smjerom rotacije, nije u potpunosti u skladu sa smjerom gravitacije. Uticaj otklona na različitim pozicijama na očitavanje indikatora brojčanika varira, pa će u naknadnoj obradi podataka, ako se ne eliminiše, to ozbiljno uticati na tačnost izmerene vrednosti. U odnosu na toleranciju poravnanja rotirajućih mašina, ponekad će otklon biti nekoliko puta do deset puta veći od stvarne tolerancije poravnanja.
Stoga, u procesu korištenja indikatora brojčanika za centriranje, ugradnju okvira indikatora brojčanika i produžne šipke treba obratiti pažnju na smanjenje ili čak eliminaciju utjecaja otklona okvira indikatora. Budući da je indikator fiksiran sa otklonom u horizontalnom i vertikalnom smjeru, rezultati imaju utjecaj na uobičajena mjerenja koncentričnosti i kutnog odstupanja.
U skladu sa istim ili sličnim stanjem parametara na uređaju koji se testira, montirajte i pričvrstite okvir sata na vodoravnu kružnu cijev (okrugla šipka) dovoljne krutosti, a položaj pričvršćivanja okvira sata i mjerne točke trebaju biti glatki kao moguće. Šipka) kao referentna vrijednost trna, glavni parametri (l i a i veličina, kvaliteta itd. indikatora brojčanika) trebaju biti potpuno isti, i trebaju biti čvrsto fiksirani ili osigurati istu nepropusnost. Radijalni otklon se mjeri dodirom kazaljke sata s prstenastom površinom kružne cijevi u radijalnom smjeru, a aksijalni otklon se mjeri dodirom kazaljke sata sa posebno uređenom krajnjom stranom kružne cijevi koja je okomita na os kružne cijevi u aksijalnom smjeru. Postavite indikator brojčanika na nulu na gornjem 0 stepenu, zatim polako zarotirajte cijeli uređaj za 180 stepeni prema dnu i očitajte očitavanje indikatora brojčanika. Polovina ove vrijednosti je vertikalni otklon okvira sata.
U stvarnom radu, ako se ova greška ne uzme u obzir, odstupanje između izmjerenih podataka i stvarne vrijednosti je vrlo veliko, a količina podešavanja potpornog nosača u vertikalnom smjeru određena ovim podacima je također beskorisna i bit će daleko od stvarnu vrijednost. Budući da je otklon koncentričnosti općenito između 0.10 i 1.00 mm, posebno u fazi finog poravnanja, ova greška će zauzeti glavni raspon indikatora brojčanika, što može dovesti do mjerenja prekomjerno putovanje.
S druge strane, mogu se poduzeti sljedeće mjere za smanjenje numeričke vrijednosti greške ugiba postolja: skratiti razmak od fiksne tačke do mjerne točke što je više moguće, čime se skratiti raspon postolja; optimizirati izbor tačne veličine poprečnog presjeka i materijala postolja kako bi se poboljšala otpornost Sposobnost savijanja; pokušajte koristiti mali indikator; fiksirajte stalak za sat ispravno i čvrsto.
(10) Teorijska greška metode mjerenja indikatora brojčanika
Budući da metoda mjerenja brojčanog indikatora obično koristi formulu u Dodatku 15 nacionalnog standarda GB50231-1998 za izračunavanje stvarnog odstupanja, iz analize se može znati da se formula zasniva na aproksimaciji ugaonog odstupanja i koncentrične devijacije koje su male i postoje same. Međutim, u stvarnoj inženjerskoj praksi, posebno u početnom poravnanju, odstupanje može biti relativno veliko i često postoji u obliku sveobuhvatnog odstupanja, a istovremeno postoje ugaona i koncentrična devijacija. Postojanje odstupanja u stepenu će uticati na merenje devijacije koncentričnosti u različitim stepenima. Kada se uzme u obzir uticaj ugaonog stepena na koncentričnost, pokazivač točkića za merenje odstupanja od centra je veoma komplikovan. Postoji mnogo srodnih članaka koji detaljno opisuju teorijsku analizu centriranja. Općenito, potrebno je najmanje 4-5. Samo jedan parametar se može precizno izraziti i uključuje rješenje transcendentalne jednačine, što je teško rukovati u stvarnom procesu mjerenja. U stvarnom inženjeringu, nemoguće je izmjeriti i obraditi mnoge nepoznate parametre u metodi poravnanja indikatora brojčanika. Čak i ako postoji napredni mikroprocesor u instrumentu za lasersko poravnanje, stvarni algoritam je uglavnom pojednostavljeno poravnanje. Algoritmi su teoretski zasnovani.
Sveukupno rješenje za ovaj tretman je dvostruko.
(1) U početnoj fazi poravnanja, odnosno kada su ugaona devijacija i devijacija koncentričnosti relativno velika (na primjer, ugaona devijacija je između 1/100 i 1/1000, a odstupanje koncentričnosti je između 0,2 i 2 mm), prema pojednostavljenoj metodi mjerenja i odgovarajuća vrijednost podešavanja i stvarna vrijednost teorijske vrijednosti odstupaju, a stopa odstupanja može biti relativno velika, ali je trend promjene greške konvergentan, tj. to jest, kako se broj prilagođavanja povećava, greška će biti sve veća i veća. Kada je ugaona devijacija blizu 1/1000, uticaj ugaonog odstupanja na merenje koncentričnosti se u osnovi može zanemariti i može se postići visoka tačnost. Generalno, preciznije stanje se može postići kroz 2 do 4 podešavanja. Stoga, u stvarnoj konstrukciji, nemojte očekivati da ćete moći precizno izmjeriti i prilagoditi na mjestu u jednom trenutku.
(2) Budući da ugaona orijentacija direktno utiče na točnost merenja koncentričnosti, preporučuje se da se prvo podesi ugaona orijentacija, a zatim i koncentričnost.
3. Devijacija ugiba samog okvira stola ne može se u potpunosti eliminirati metodom mjerenja indikatora brojčanika, ali se može smanjiti povećanjem krutosti okvira stola iznad, a utjecaj otklona na podatke mjerenja centriranja može se u osnovi eliminirati metodama kao što su proračun ili stvarno mjerenje.
Iako je tačnost indikatora brojčanika {{0}}.01 mm, uobičajena greška mjerenja može biti između 0.1 i 1.0 mm, što je 5 do 10 puta tolerancija koncentričnosti od 0,02 do 0,10 mm. Stvarni rezultati mjerenja će značajno odstupati od prave vrijednosti i bit će velikih odstupanja. Prema rezultatima istraživanja jedne međunarodne poznate tehničke organizacije rotirajućih mašina, udio poravnanja osovine koji stvarno zadovoljava svoje zahtjeve tolerancije je manji od 7 posto, što je dovoljno da pokaže važnost pravilnog poravnanja vratila.