ДЕРЕВО ОЦІНКИ СИТУАЦІЇ, ЦЕНТРУВАННЯ РОТОРІВ ПО НАПІВУФТАХ, Перевірка стану центрування валопроводу
Розглянемо одну з важливих проблем, з якою можна зіткнутися під час експлуатації живильного електронасоса - кавітацію, а також причини її виникнення та способи їх усунення.
ЦЕНТРУВАННЯ РОТОРІВ ПО НАПІВУФТАХ
Центрівка валів - це процес визначення відносного положення осей роторів машин, регулювання їх становища у просторі те щоб центри обертання їх валів були співвісні.
Неспіввісність призводить: до зростання навантаження на підшипники, сальники, посадкові місця підшипників; збільшення втрат енергії; зростання вібрації; зниження обсягу випуску продукції; зниження якості продукції. Дослідження показують, що до 50% всіх виходів з ладу роторних машин та обладнання безпосередньо пов'язані з поганим центруванням. З іншого боку, понад 90 % роторів машин працюють поза рекомендованих допусків [1]. Тому особливо гостро постає проблема навчання спеціалістів ремонтних служб навичок центрування.
Якщо осі обертання валів знаходяться під кутом один до одного, таку неспіввісність називають кутовий, якщо осі обертання валів розташовані на рівній відстані один від одного по всій довжині, то таке явище називається зміщенням або паралельною неспіввісністю. Найчастіше ці несоосности присутні одночасно (рис. 1) [1].
Мал. 1- Види неспіввісності: а - паралельна неспіввісність б - кутова неспіввісність
Існує багато методів центрування і останнім часом набирають популярність всілякі автоматичні системи (оптичні лазерні ультразвукові та ін), але для придбання принципового поняття, як знизити вплив розцентрування на роботу механізмів в цілому, важливо навчитися центрувати вали роторних машин механічними методами. Особливу популярність через простоту та наочність здобулимеханічні методи з використанням лінійки та щупів, радіально-осьовий метод; метод зворотних індикаторів (рис. 2) [2].
Мал. 2- Механічні методи центрування: а - з використанням лінійки та щупів; б - радіально-осьовий метод; в - метод зворотних індикаторів
1. Метод з використанням лінійки та щупів. Для перевірки паралельного зміщення валів край лінійки прикладається до утворюючих однієї з напівмуфт. При цьому вали, що сполучаються, повинні спільно провертатися. Зазор між лінійкою та іншою напівмуфтою вимірюється набором щупів. Виміри виробляються у протилежних горизонтальних та вертикальних точках. Кутову неспіввісність вимірюють конусними калібрами, штангенциркулем, набором щупів і т.д.
Вимірювання роблять у діаметрально протилежних точках. Різниця в зазорах використовується визначення відносного нахилу валів. Перевага даного методу: простота, безпосередній вимір, при обмеженому доступі може бути використаний для тонких муфт.
2. Радіально-осьовий метод. Два індикатори кріпляться на валу стаціонарної машини, одним індикатором проводять вимірювання по ободу напівмуфти рухомої машини для визначення зміщення вала, іншим проводять вимірювання на фланці напівмуфти в осьовому напрямку, щоб визначити кутове положення валу. Основні обмеження для використання методу: прогин виносних елементів, що обмежує відстань для вимірювань та обмеження доступу до фланця муфти через конструкцію муфтового з'єднання, при цьому процес коригування - багатоступінчастий, а осьові переміщення валу безпосередньо впливають на результат вимірювання, і для оцінки результату необхідно повторний вимір. Основною перевагою є те, що в обмеженому просторі лише цим методом можна виконатицентрування.
3. Метод зворотних індикаторів. Центрівка валів цим методом передбачає вимірювання по колу муфтового з'єднання у двох точках, що дозволяє визначити зміщення валів. Кутове положення валу визначається нахилом між виміряними зсувами валів у двох точках. Головною перевагою методу є отримання інформації про зміщення та про кутове положення валів, що забезпечує простий розрахунок та графічну побудову положення валів при центруванні. Збільшення відстані між точками виміру призводить до збільшення точності кутового положення валів. На короткій відстані цей метод поступається радіально-осьовому методу [3].
Для відпрацювання навичок центрування валів роторних машин популярними механічними методами розроблено спеціалізований стенд (рис. 3).
Основа стенду - станина (1) на яку кріпиться редуктор (2) та електродвигун (4) встановлений на спеціальну регульовану підставку (3). Цей елемент дозволяє задавати початкову неспіввісність валів. Вал двигуна та вхідного валу з'єднані муфтою (5). Центрування можна здійснювати за допомогою набору щупів або індикаторних головок (6). Конструкція стенду дозволяє центрувати як за допомогою радіально-осьового методу, так і методом зворотних індикаторів. При центруванні роторних машин у реальних умовах часто виникає проблема обмеженого простору. Для відпрацювання навички центрування в таких умовах конструкцію стенда доданий рухомий кожух (7).
Мал. 3- Принципова схема стенду центрування
Перевірка стану центрування валопроводу по муфтам
1. Визначення розрахунковим шляхом радіальних та осьових зазорів
Візьмемо зазори рівні:
2. Непаралельність торців муфти
Розрахунок проводиться у вертикальній та горизонтальнійплощинах, що визначається по відношенню до діаметра муфти (діаметр муфти візьмемо зі стандартного діапазону 40-80 мм):
3. Радіальне зміщення осей роторів
Висновок: При непаралельностях і усуненнях проводять розрахунок переміщення роторів для усунення розцентрування напівмуфтами. В результаті будується спеціальна номограма, за якою визначають варіанти центрування валопроводу, виходячи з переміщень підшипників.