1 Význam a metóda merania súosovania rotačných strojov
Zoradenie rotačného stroja je proces nastavenia polohy hlavných hriadeľov dvoch alebo viacerých zariadení, ktoré sa majú spojiť, aby sa zabezpečilo, že hriadele zariadenia sú za normálnych prevádzkových podmienok v koaxiálnom stave.
Nesprávne nastavenie je jedným z najbežnejších problémov s rotujúcimi strojmi.
Podľa relevantných priemyselných štatistík možno viac ako 50 percent poškodení zariadenia pripísať nesprávnemu nastaveniu a nesprávnemu nastaveniu. Vyššie uvedené náklady na výmenu, dodatočné náklady na energiu a straty pri zastavení výroby tesnení hlavného hriadeľa, ložísk, spojok a hlavného hriadeľa po poškodení spôsobeným nadmernou odchýlkou centrovania nemožno ignorovať pre žiadnu jednotku, podnik alebo dokonca verejné prostredie.
Centrovacia odchýlka sa zvyčajne delí na odchýlku sústrednosti, uhlovú odchýlku a ich kombinovanú odchýlku. Aby sa uľahčilo technické meranie a nastavenie zariadenia, odchýlka zarovnania sa vo všeobecnosti rozloží na dve zložky: odchýlku sústrednosti a uhlovú odchýlku vo vertikálnom a horizontálnom smere, konkrétne odchýlku horizontálnej sústrednosti, odchýlku vertikálnej sústrednosti a horizontálnu uhlovú odchýlku. Odchýlka a vertikálna uhlová odchýlka.
Spôsob zarovnania a kvalita zarovnania úzko súvisia s technologickým vývojom. Existujú metódy zarovnania dotykového pravítka s priamym pravítkom, metódy zarovnania číselníka a metódy laserového zarovnania. Všeobecne povedané, každá metóda zarovnávania môže dosiahnuť dostatočnú presnosť, ktorá môže dosiahnuť {{0}},001 ~ 0,01 mm, čo závisí hlavne od presnosti prístroja a úrovne zručností operátora zarovnávania.
Teraz sú bežne používanými metódami zarovnania metóda zarovnania číselníka a metóda laserového zarovnania.
Laserový zarovnávací prístroj je úplne založený na teórii zarovnania číselníka v kombinácii s pokročilou a presnou optickou a elektronickou technológiou, aby sa minimalizovali rôzne chybové faktory, ktoré sa môžu vyskytnúť pri metóde zarovnania číselníka, a výrazne sa eliminovalo percento chyby. spôsobené meracím zariadením čínskej metódy. Zároveň automaticky dokončí množstvo výpočtov, vďaka čomu je centrovanie jednoduché, rýchle a presné. Vysoká cena tohto typu zariadení a niektoré vlastné chyby elektronických prístrojových a riadiacich komponentov však do určitej miery obmedzujú jeho propagáciu.
Číselník je v kontakte s meracím povrchom cez tyč a relatívny pohyb tyče je zosilnený prevodovým prevodom na meranie malej zmeny priestorovej polohy medzi dvoma osami, aby sa zmeral stav jej centrovania.
V súčasnosti existujú dve bežne používané metódy nastavenia číselníka: radiálna axiálna metóda a dvojitá radiálna metóda.
Radiálno-axiálna metóda spočíva v použití jedného metra na meranie odchýlky sústrednosti a druhého (na elimináciu vplyvu kanála hriadeľa na uhlovú orientáciu, dva kusy sú často rovnomerne rozložené v smere priemeru) číselníka na meranie uhla. orientačná odchýlka. , čo je najčastejšie používaná metóda.
Dvojitá radiálna metóda spočíva v použití dvoch číselníkov na meranie odchýlky sústrednosti v bode merania protiľahlého hriadeľa a sústrednosť a uhlová odchýlka systému hriadeľa možno vypočítať pomocou dvoch súborov údajov.
Či už ide o radiálno-axiálnu metódu alebo dvojitú radiálnu metódu a metódy ich evolučného zarovnania, ako je dvojradiálna metóda a dvojosová metóda dlhej spojky, ich geometrické princípy sú rovnaké a výsledky merania by mali byť byť tiež úplne rovnaký. V praktických aplikáciách majú svoje výhody a nevýhody a ich vhodným výberom podľa aktuálnej situácie možno dosiahnuť dobré výsledky merania.
2 Hlavné chybové faktory metódy zarovnania číselníkových meradiel a metódy ich kontroly
Číselníkový indikátor hrá dôležitú úlohu pri centrovaní rotačných strojov, ale existuje veľa chybových faktorov, ktoré je potrebné analyzovať a kontrolovať.
Bežné faktory chýb a riešenia zahŕňajú nasledujúcich 10 aspektov:
(1) Nesprávne nastavenie počiatočného meracieho bodu úchylkoměru a nesprávna voľba rozsahu
Nesprávne nastavenie počiatočného meracieho bodu ručičky číselníka a nesprávna voľba rozsahu môže spôsobiť, že sonda počas rotácie visí vo vzduchu alebo sa zasekáva, to znamená, že sa na snímači objavia horné a dolné mŕtve body zdvihu. číselník, výsledkom čoho sú neskutočné a nepresné výsledky merania.
Špecifickým riešením je vybrať úchylkoměr s čo najväčším rozsahom (najmä pri počiatočnom zarovnaní), vo všeobecnosti zvoliť rozsah 3 až 10 mm a nastaviť počiatočný bod merania (0 bodov) blízko stredu rozsahu.
Vykonanie viacerých meraní si vyžaduje celkovú opakovateľnosť údajov a výber najstabilnejšej sady údajov.
Existuje tiež dôležité pravidlo na posúdenie platnosti nameraných údajov pri odčítaní číselníka. To znamená, že súčet údajov vo vertikálnom smere (0 stupeň a 180 stupňov) sa rovná súčtu údajov vo vodorovnom smere (90 stupňov a 270 stupňov).
Ak je v skutočnej konštrukcii rozdiel medzi nimi väčší ako 0,02 mm, možno usúdiť, že rám meracieho stola nie je pevne pripevnený, alebo z iných dôvodov, ktoré je potrebné analyzovať nižšie, a možno prijať opatrenia na jeho odstránenie. .
Toto pravidlo platnosti údajov platí pre určenie správnosti odčítania sústrednosti a uhlovej odchýlky.
(2) Ukazovateľ je zaseknutý alebo ovplyvnený silným magnetickým poľom
Ručičky číselníka, prilepenie stonky a vplyv silných magnetických polí spôsobia nepresné údaje. Takýmto chybám sa dá predísť najmä pravidelnou kalibráciou a kontrolou pružnosti ručičiek číselníka a ich udržiavaním mimo dosahu silných magnetických polí. Na kontrolu tohto typu chýb sa vzťahujú zákony o platnosti údajov.
(3) Chyby záznamu údajov a symbolov
V dôsledku ľudského uhla pohľadu, odlišnej schopnosti úsudku alebo nesprávneho čítania sa načítaná hodnota môže líšiť od skutočnej zobrazenej hodnoty, čo prirodzene spôsobí odchýlku.
Keďže ľavé a pravé vychýlenie ukazovateľa číselníka počas procesu merania predstavuje kladný a záporný smer pohybu stopky hodiniek, vychýlenie doľava znamená, že stopka hodiniek je kladné posunutie, a naopak, predstavuje záporné posunutie, takže percento by sa malo starostlivo a nepretržite sledovať počas celého procesu merania. Ukazovateľ tabuľky sa otočí a nespracované údaje sa čítajú správne. Keď je smer posúdený nesprávne, následná hodnota nastavenia bude mať veľkú odchýlku a zarovnanie nebude možné dokončiť.
Okrem vyššie uvedeného správneho spôsobu čítania možno na posúdenie, či došlo k chybe symbolu záznamu, použiť aj vyššie uvedený zákon o platnosti údajov. Za predpokladu, že teoretické hodnoty namerané pri 0 stupňoch, 9 0 stupňoch, 18 {{10}}} stupňoch a 27 0 stupňoch s číselníkom sú 0, 17, 22 a 5, zatiaľ čo skutočné zaznamenané údaje sú 0, 11, 22 a 5, možno zistiť, že 11 plus 5=16≠0 plus 22, možno usúdiť, že existuje údaj chyba, (čítaj 17 ako 11); a predpokladajme, že 5 pri 270 stupňoch sa číta ako -5, potom 17 plus (-5)≠0 plus 22 (Správny výraz by mal byť 17 plus 5=0 plus 22) Dá sa určiť že údaje sú nesprávne a ide o neplatné údaje. Prostredníctvom analýzy možno určiť, že prvý prípad môže byť chybou záznamu čítania a potom ? je chyba úsudku o znakoch. Ak sa nenájde včas a presne, povedie to k chybe výpočtu sumy úpravy a opakovaná úprava nie je na mieste.
Ak sú údaje nesprávne určené, upravené údaje získané výpočtom alebo kreslením sa budú tiež veľmi líšiť od očakávaného výsledku a nebudú sa dať správne zarovnať. Na druhej strane to ukazuje na nevyhnutnosť posúdenia platnosti stredných údajov.
(4) Radiálne hádzanie ložiska a nadmerná vôľa ložiska
Táto chyba v údajoch merania ukazuje, že nezodpovedá princípu platnosti údajov a nedá sa odstrániť zlepšením štruktúry rámu hodiniek. Z hľadiska eliminácie ich vplyvu na meranie súososti je možné vplyv eliminovať najskôr meraním hádzania ložiska alebo zatlačením hlavného hriadeľa radiálne v rovnakom smere v každom meracom bode, čím sa priblíži k sedlu ložiska.
(5) Meranie nepravidelnosti alebo excentricity povrchu
Táto chyba tiež spôsobí, že namerané hodnoty nebudú v súlade s princípom posúdenia platnosti údajov. Zvyčajná eliminačná metóda je zabezpečiť, aby sa obe osi otáčali synchrónne a aby boli polohy meracích bodov v zásade pevné, aby sa eliminoval ich vplyv na údaje súradenia. V inžinierskej výstavbe bola táto chyba plne rozpoznaná a ocenená. Treba však poznamenať, že niektoré špeciálne zariadenia nie je možné navíjať počas inštalácie alebo počas odstavovania a údržby zariadenia. K tejto situácii by sa malo pristupovať inak. Mal by sa zmerať vplyv nepravidelnosti alebo excentricity povrchu na nameranú hodnotu a mali by sa použiť vhodné metódy na ich opravu alebo odstránenie. .
(6) Usmernenie hriadeľa
Posun hriadeľa je často problémom pri meraní súososti, vážne ovplyvní meranie údajov o uhlovej odchýlke hriadeľa. Na odstránenie zaujatosti sa často používa prístup obchádzania. Spomedzi dvoch bežne používaných metód vyrovnania číselníkových indikátorov používa radiálno-axiálna metóda dva symetricky inštalované číselníkové indikátory na meranie uhlovej odchýlky, ktorá môže kompenzovať vplyv smerovania hriadeľa; dvojitá radiálna metóda sa používa na zabránenie usmerňovaniu hriadeľa. vplyvov. Takže toto je hlavný dôvod, prečo je dvojitá radiálna metóda zvyčajne presnejšia ako radiálna axiálna metóda.
(7) Uhol natočenia systému hriadeľa je počas vyrovnávania nepresný
Teoreticky je možné vypočítať odchýlku súososti hriadeľa meraním v ľubovoľných 3 uhloch, ale pre zjednodušenie výpočtu sú v samotnom procese merania súososti spravidla potrebné 4 rovnomerne rozložené meracie body na hlavnom hriadeli alebo náboji. Namerané hodnoty sa merajú v 4 polohách 0 stupňov , 90 stupňov , 180 stupňov a 360 stupňov , ale často ich nemožno presne umiestniť v týchto 4 uhloch a bod merania sa môže odchyľovať od teoretickej polohy. Ak sa odchýli od 5 stupňov do 10 stupňov, výsledné percento Relatívna chyba odčítania merača môže dosiahnuť 10 percent až 15 percent.
Hlavné metódy, ako sa vyhnúť odchýlke nameranej hodnoty spôsobenej nerovnomerným uhlom otáčania, sú: použite vodováhu na meranie v 4 rovnomerne rozložených meracích bodoch alebo zmerajte a označte vopred a snažte sa spomaliť proces otáčania, aby ste zabezpečili, že môže sa vždy presne zastaviť. požadované miesto.
Odchýlky vo vyššie uvedených siedmich prípadoch možno posúdiť podľa pravidla platnosti údajov.
(8) Tyč číselníka nie je kolmá na meraný povrch
Kvôli obmedzeniu štruktúry rámu hodiniek a poznania operátora sa v skutočnom procese merania môže v dôsledku štruktúry rámu hodiniek, tyče hodiniek a meraného povrchu často objaviť nekolmý jav. Ak je sklon tyče hodiniek do 15 stupňov, chyba čítania je vo všeobecnosti do 5 percent, čo možno ignorovať. Keď je sklon 15 stupňov až 30 stupňov, dôjde k chybe 5 percent až 15 percent, čo vážne ovplyvní presnosť merania.
Meracia tyč nie je kolmá na meraný povrch, čo má za následok, že namerané hodnoty sú vyššie ako skutočná hodnota. V skutočnej konštrukcii je veľmi častým problémom, že meracia tyč nie je kolmá na meraný povrch.
(9) Odchýlka priehybu rámu stola
Kvôli previsnutej konštrukcii číselníka na ráme čínsko-francúzskeho stola rám stola podopierajúci číselník a jeho predlžovaciu tyč a gravitácia číselníka spôsobujú pružnú deformáciu rámu stola, ktorý sa bude ohýbať smerom nadol, čo je nazývané vychýlenie rámu stola. Zvyčajne pri meraní centrovania horizontálneho rotujúceho stroja, počas otáčania rámu hodiniek, pretože smer posuvu tyče hodiniek sa mení so smerom otáčania, nie je úplne v súlade so smerom gravitácie. Vplyv vychýlenia v rôznych polohách na odčítanie číselníka je rôzny, takže pri následnom spracovaní údajov, ak sa neodstráni, vážne ovplyvní presnosť nameranej hodnoty. V porovnaní s toleranciou vyrovnania rotačných strojov bude niekedy vychýlenie niekoľkonásobok až desaťnásobok skutočnej tolerancie vyrovnania.
Preto v procese používania úchylkoměru na centrovanie by sa pri inštalácii rámu úchylkoměru a predlžovacej tyče mala venovať pozornosť zníženiu alebo dokonca eliminácii vplyvu vychýlenia rámčeka ukazovateľa. Keďže číselníkový úchylkomer je pevný s vychýlením v horizontálnom aj vertikálnom smere, výsledky majú vplyv na obvyklé merania sústrednosti a uhlovej odchýlky.
Podľa rovnakého alebo podobného stavu parametrov na testovanom zariadení nainštalujte a upevnite rám hodiniek na vodorovnú kruhovú rúrku (okrúhlu tyč) s dostatočnou tuhosťou a poloha upevnenia rámu hodiniek a meracieho bodu by mala byť hladká ako možné. Tyč) ako meradlo tŕňa, hlavné parametre (la a a veľkosť, kvalita atď. úchylkomeru) by mali byť úplne rovnaké a mali by byť pevne pripevnené alebo zabezpečovať rovnakú tesnosť. Radiálne vychýlenie sa meria kontaktom hodinovej ručičky s prstencovým povrchom kruhovej trubice v radiálnom smere a axiálne vychýlenie sa meria kontaktom hodinovej ručičky so špeciálne upravenou koncovou stranou kruhovej trubice, ktorá je kolmá na os. kruhovej rúrky v axiálnom smere. Nastavte číselník na nulu na hornom 0 stupni, potom pomaly otočte celé zariadenie o 180 stupňov smerom dole a odčítajte hodnotu číselníka. Polovicu tejto hodnoty tvorí vertikálna výchylka rámu hodiniek.
V skutočnej prevádzke, ak sa táto chyba neberie do úvahy, odchýlka medzi nameranými údajmi a skutočnou hodnotou je veľmi veľká a veľkosť nastavenia podpery vo vertikálnom smere určená týmito údajmi je tiež zbytočná a bude ďaleko od skutočnú hodnotu. Keďže vychýlenie sústrednosti je vo všeobecnosti medzi 0,10 a 1.00 mm, najmä vo fáze jemného zarovnania, bude táto chyba zaberať hlavný rozsah číselníka, čo môže viesť k meraniu prejazd.
Na druhej strane na zníženie číselnej hodnoty chyby vychýlenia stojana možno urobiť nasledovné opatrenia: čo najviac skrátiť vzdialenosť od pevného bodu k bodu merania, čím sa skráti rozpätie stojana; optimalizovať výber správnej veľkosti prierezu a materiálu stojana na zvýšenie odolnosti Schopnosť ohýbania; skúste použiť malý číselník; upevnite stojan na hodinky správne a pevne.
(10) Teoretická chyba metódy merania číselníka
Keďže metóda merania číselníkových úchylkomerov zvyčajne používa na výpočet skutočnej odchýlky vzorec uvedený v prílohe 15 národnej normy GB50231-1998, z analýzy možno zistiť, že vzorec je založený na aproximácii uhlovej odchýlky a sústrednej odchýlky, ktoré sú malé a existujú samostatne. Avšak v skutočnej inžinierskej praxi, najmä pri počiatočnom zarovnaní, môže byť odchýlka relatívne veľká a často existuje vo forme komplexnej odchýlky a súčasne existuje uhlová odchýlka a sústredná odchýlka. Existencia odchýlky stupňov ovplyvní meranie odchýlky sústrednosti v rôznej miere. Pri zohľadnení vplyvu uhlového stupňa na sústrednosť je číselníkový úchylkomer na meranie odchýlky centrovania veľmi komplikovaný. Existuje mnoho súvisiacich článkov, ktoré podrobne popisujú teoretickú analýzu centrovania. Vo všeobecnosti to trvá najmenej 4-5 Presne je možné vyjadriť iba jeden parameter, ktorý zahŕňa riešenie transcendentálnej rovnice, s ktorou je ťažké zvládnuť skutočný proces merania. V skutočnom strojárstve nie je možné merať a spracovať veľa neznámych parametrov v metóde zarovnania číselníkov. Aj keď je v prístroji na nastavenie lasera pokročilý mikroprocesor, skutočný algoritmus je väčšinou zjednodušené zarovnanie. Algoritmy sú založené na teoretickom základe.
Celkové riešenie tejto liečby je dvojaké.
(1) V počiatočnom štádiu zarovnania, to znamená, keď sú uhlová odchýlka a odchýlka sústrednosti relatívne veľké (napríklad uhlová odchýlka je medzi 1/100 a 1/1000 a odchýlka sústrednosti je medzi 0,2 a 2 mm), podľa zjednodušeného Metóda merania a zodpovedajúca hodnota úpravy a skutočná hodnota teoretickej hodnoty sa odchyľujú a miera odchýlky môže byť relatívne veľká, ale trend zmeny chyby je konvergentný, tj. to znamená, že ako počet úprav narastá, chyba bude väčšia a väčšia. Keď je uhlová odchýlka blízka 1/1000, vplyv uhlovej odchýlky na meranie sústrednosti možno v podstate ignorovať a možno dosiahnuť vysokú presnosť. Vo všeobecnosti možno presnejší stav dosiahnuť pomocou 2 až 4 úprav. Preto pri skutočnej konštrukcii neočakávajte, že budete môcť naraz presne merať a nastavovať na mieste.
(2) Keďže uhlová orientácia priamo ovplyvňuje presnosť merania sústrednosti, odporúča sa najskôr upraviť uhlovú orientáciu a potom upraviť sústrednosť.
3. Odchýlku vychýlenia samotného rámu stola nie je možné úplne eliminovať metódou merania číselníkového indikátora, ale možno ju znížiť zvýšením tuhosti rámu stola vyššie a vplyv vychýlenia na údaje merania centrovania možno v podstate eliminovať. metódami, ako je výpočet alebo skutočné meranie.
Hoci presnosť úchylkomeru je {{0}}.{5}}1 mm, zvyčajná chyba merania môže byť medzi 0,1 a 1.0 mm, čo je 5 až 10-násobok tolerancie sústrednosti 0,02 až 0,10 mm. Skutočné výsledky merania sa budú výrazne líšiť od skutočnej hodnoty a budú existovať obrovské odchýlky. Podľa výsledkov prieskumu medzinárodnej známej technickej organizácie pre rotačné stroje je podiel súososti hriadeľa, ktorý skutočne spĺňa požiadavky na toleranciu, nižší ako 7 percent, čo je dostatočné na preukázanie dôležitosti správneho súososti hriadeľa.