Kalkulačka přípustného radiálního házení hřídele
Vypočítejte maximální povolenou házivost hřídele vzhledem k ložiskům
Parametry výpočtu
Na základě API 686 a norem pro ustavování strojů
Výsledky výpočtu
-
-
-
-
Posouzení závažnosti házení:
Jak funguje kalkulačka
Definice házení hřídele
Házení hřídele je celková indikovaná hodnota (TIR) radiálního posunutí měřená při pomalém otáčení hřídele (obvykle ručně). Ukazuje přímost hřídele a přesnost montáže.
Norma API 686
API 686 poskytuje pokyny pro přípustné házení hřídele:
podle toho, která hodnota je větší, kde D je průměr hřídele v mm.
Omezení rychlosti
Pro vysokorychlostní stroje platí přísnější limity:
- < 1800 ot./min: Standardní limity
- 1800–3600 ot./min: 75% standardu
- 3600–7200 ot./min.: 50% standardu
- > 7200 ot./min: 25% standardu
Faktory lokality
Meze házení se liší podle místa měření:
- Při spojování: Nejdůležitější – použijte základní limit
- Blízký azimut: 1,5× základní limit
- V polovině rozpětí: 2× základní limit
- V převisu: 0,5× základní limit (přísnější)
Příčiny nadměrného házení
- Ohnutá hřídel v důsledku nesprávné manipulace nebo skladování
- Nerovnoměrné uložení ložiska nebo špatně vyrovnaná ložisková úložná místa
- Nevyváženost rotoru způsobující trvalou deformaci
- Tepelná deformace z nerovnoměrného ohřevu
- Výrobní tolerance a chyby obrábění
Osvědčené postupy měření
- Používejte úchylkoměry s rozlišením 0,001 mm (0,00005″)
- Podpěrná hřídel v blocích ve tvaru V nebo na středových bodech
- Pomalu otáčejte rukou, ne pod napětím
- Provádějte měření na více axiálních místech
- Zkontrolujte, zda indikátor na vodorovných hřídelích není prověšený.
- Před měřením očistěte povrch hřídele
Korekční metody
- Menší házení: Přesné vyvážení může pomoci
- Mírná házivost: Rovnání hřídelí (za studena nebo za tepla)
- Silné házení: Obrábění nebo výměna hřídele
- Související s ložisky: Zkontrolujte a opravte uložení ložisek
Příklady použití a průvodce výběrem hodnoty
Příklad 1: Hřídel čerpadla u spojky
Scénář: Kontrola hřídele odstředivého čerpadla před instalací
- Průměr hřídele: 60 mm
- Rychlost: 2950 ot./min
- Typ stroje: Všeobecné stroje
- Typ ložiska: Kuličková ložiska
- Umístění: Na náboji spojky
- Povrchová úprava: Dobrý
- Výsledek: Max. TIR = 38 μm (0,038 mm)
- Typický údaj: 15–25 μm přijatelné
Příklad 2: Přesné vřeteno
Scénář: Vřeteno obráběcího stroje pro CNC obrábění
- Průměr hřídele: 80 mm
- Rychlost: 8000 ot./min
- Typ stroje: Přesné vybavení
- Typ ložiska: Kuličková ložiska
- Umístění: Blízko azimutu
- Povrchová úprava: Vynikající
- Výsledek: Max. TIR = 10 μm (0,010 mm)
- Kritické: Musí být < 5 μm pro přesnou práci
Příklad 3: Velký rotor kompresoru
Scénář: Kontrola hřídele odstředivého kompresoru
- Průměr hřídele: 200 mm
- Rychlost: 5400 ot./min
- Typ stroje: Procesní stroje
- Typ ložiska: Kluzná ložiska
- Umístění: V polovině rozpětí
- Povrchová úprava: Dobrý
- Výsledek: Max. TIR = 50 μm (0,050 mm)
- Poznámka: Střední rozpětí umožňuje 2× limit spojení
Jak si vybrat hodnoty
Výběr typu stroje
- Přesné vybavení:
- Vřetena obráběcích strojů
- Brusky
- Optické zařízení
- Měřicí přístroje
- Všeobecné stroje:
- Elektromotory
- Standardní čerpadla
- Ventilátory a dmychadla
- Většina průmyslových zařízení
- Procesní stroje:
- Kompresory
- Turbíny
- Vysokorychlostní čerpadla
- Kritické procesní zařízení
- Těžké stroje:
- Válcovací mlýny
- Drtiče
- Velké převodovky
- Těžební zařízení
Dopad místa měření
- Na spojovacím uzlu:
- Nejkritičtější místo
- Přímo ovlivňuje zarovnání
- Používejte nejpřísnější limity
- Zkontrolujte obě plochy a okraj
- Blízko ložiska:
- Ovlivňuje životnost ložiska
- 1,5× limit vazby v pořádku
- Zkontrolujte do 1 průměru ložiska
- V Midspanu:
- Přirozený bod prohnutí
- 2× limit vazby přijatelný
- Zkontrolujte ohnutý hřídel
- V převisu:
- Zesiluje vibrace
- Použijte 0,5× normální limit
- Kritické pro oběžná kola
Efekty povrchové úpravy
- Vynikající (Ra < 0,8 μm):
- Broušené nebo leštěné
- Žádná chyba měření
- Použití pro přesnou práci
- Dobré (Ra 0,8–1,6 μm):
- Jemně soustružené
- Standard pro většinu hřídelí
- Minimální chyba měření
- Průměr (Ra 1,6–3,2 μm):
- Normální otáčení
- Může ovlivnit naměřené hodnoty
- Před měřením očistěte
- Drsný (Ra > 3,2 μm):
- Hrubě soustružené nebo frézované
- Významná chyba měření
- Zvažte obrábění
Úvahy o rychlosti
- < 1800 ot./min: Platí standardní limity házení
- 1800–3600 ot./min: Snížit limity o 25%
- 3600–7200 ot./min.: Snížit limity o 50%
- > 7200 ot./min: Snížit limity o 75%
- Pravidlo: Vyšší rychlost = menší tolerance
Praktické tipy pro měření
- Nastavení: Používejte stabilní V-bloky nebo středy
- Indikátor: Minimální rozlišení 0,001 mm
- Otáčení: Pomalu otáčejte rukou a označte si nejvyšší bod
- Vícenásobné čtení: Zkontrolujte několik axiálních poloh
- Teplota: Měření při pokojové teplotě
- Dokumentace: Zaznamenejte odečty na náčrtu hřídele
📘 Kalkulačka házivosti hřídele (API 686)
Určuje přípustné radiální házení (TIR) dle normy API 686. Důležité pro vysokorychlostní zařízení a přesné mechanismy.
Pravidlo: TIR ≤ max(50 μm; D/2000), kde D je průměr hřídele v mm.
💼 Aplikace
- Přijetí nové hřídele: Hřídel Ø80 mm. Naměřeno: 35 μm. Limit: max(50; 40) = 50 μm. Vyhovuje ✓
- Kontrola po opravě: Hřídel po ohnutí narovnána. Házení bylo 180 μm, po narovnání: 45 μm. Připraveno k montáži.
- Diagnostika vibrací: 1× rostoucí vibrace. Kontrolovaná házivost: 95 μm. Limit pro Ø100: 50 μm. Příčina: Ohnutá hřídel nebo opotřebovaná ložiska.
Metody měření:
TIR (celkový údaj indikátoru): Úplný údaj na úchylkoměru. Házení mezi špičkami (2× amplituda).
Měření: Namontujte hřídel do V-bloků nebo soustruhu. Umístěte úchylkoměr na ložiskový čep. Pomalu otáčejte a zaznamenejte si minimální a maximální hodnotu.