Κατανόηση της κακής ευθυγράμμισης του άξονα σε περιστρεφόμενα μηχανήματα

Ορισμός: Τι είναι η κακή ευθυγράμμιση;

Κακοποίηση ευθυγράμμισης άξονα είναι μια κατάσταση όπου οι κεντρικές γραμμές περιστροφής δύο ή περισσότερων συζευγμένων αξόνων δεν είναι συγγραμμικές όταν το μηχάνημα λειτουργεί υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Μαζί με την ανισορροπία, είναι μια από τις πιο συνηθισμένες αιτίες πρόωρης βλάβης του μηχανήματος, που οδηγεί σε αυξημένους κραδασμούς, ζημιά στα ρουλεμάν και τις στεγανοποιήσεις και υπερβολική κατανάλωση ενέργειας. Ο στόχος της ακριβούς ευθυγράμμισης είναι να φέρει τις κεντρικές γραμμές του άξονα όσο το δυνατόν πιο κοντά στην ευθυγράμμιση εντός των καθορισμένων ανοχών.

Τύποι κακής ευθυγράμμισης

Η κακή ευθυγράμμιση κατηγοριοποιείται σε δύο κύριους τύπους, αν και στις περισσότερες περιπτώσεις στον πραγματικό κόσμο, υπάρχει ένας συνδυασμός και των δύο.

1. Παράλληλη κακή ευθυγράμμιση (ή μετατόπιση)

Παράλληλη μετατόπιση συμβαίνει όταν οι κεντρικές γραμμές των δύο αξόνων είναι παράλληλες μεταξύ τους αλλά είναι μετατοπισμένες κατά μια ορισμένη απόσταση. Αυτό μπορεί να απεικονιστεί ως ένας άξονας που είναι ψηλότερα ή χαμηλότερα (κατακόρυφη μετατόπιση) ή πιο κοντά στη μία πλευρά (οριζόντια μετατόπιση) από τον άλλο.

2. Γωνιακή κακή ευθυγράμμιση

Η γωνιακή κακή ευθυγράμμιση συμβαίνει όταν οι δύο άξονες σχηματίζουν γωνία μεταξύ τους. Οι κεντρικές τους γραμμές τέμνονται στο σημείο σύνδεσης, αλλά δεν βρίσκονται στην ίδια γραμμή. Αυτό δημιουργεί ένα «κενό» στη σύνδεση που είναι μεγαλύτερο στη μία πλευρά από την άλλη.

3. Συνδυασμένη κακή ευθυγράμμιση

Αυτό είναι το πιο συνηθισμένο σενάριο, όπου οι άξονες υποφέρουν ταυτόχρονα από παράλληλη και γωνιακή κακή ευθυγράμμιση.

Η Υπογραφή Δόνησης της Λανθασμένης Ευθυγράμμισης

Η κακή ευθυγράμμιση παράγει μια πολύ ξεχωριστή υπογραφή δόνησης που μπορεί να αναγνωριστεί σε ένα φάσμα FFT:

• Κύριος Δείκτης (2x): Το πιο συνηθισμένο και κλασικό σημάδι κακής ευθυγράμμισης είναι μια κορυφή δόνησης υψηλού πλάτους ακριβώς στο 2 φορές την ταχύτητα περιστροφής (2ης τάξης)Αυτό συμβαίνει επειδή οι δυνάμεις που προκαλούνται από την κακή ευθυγράμμιση υποβάλλουν τους άξονες και τον σύνδεσμο σε δύο κύκλους κάμψης ανά περιστροφή.
• Υψηλή αξονική δόνηση: Η κακή ευθυγράμμιση συχνά προκαλεί ισχυρούς κραδασμούς στο αξονικός κατεύθυνση (παράλληλα με τον άξονα). Μια υψηλή κορυφή 2x στην αξονική κατεύθυνση είναι μια πολύ ισχυρή ένδειξη κακής ευθυγράμμισης.
• Άλλες αρμονικές (1x, 3x, 4x): Ενώ το 2x είναι ο κύριος δείκτης, η κακή ευθυγράμμιση μπορεί επίσης να διεγείρει τη συχνότητα ταχύτητας λειτουργίας 1x. Η σοβαρή κακή ευθυγράμμιση, ιδιαίτερα η παράλληλη μετατόπιση, μπορεί επίσης να δημιουργήσει υψηλότερες αρμονικές όπως 3x και 4x.
• Συχνότητες ειδικές για τη σύζευξη: Ορισμένοι τύποι συνδέσμων, όταν φθαρούν ή καταπονούνται από κακή ευθυγράμμιση, μπορούν να δημιουργήσουν κραδασμούς στις δικές τους χαρακτηριστικές συχνότητες.

Ένα φάσμα δόνησης που δείχνει μια κορυφή 2x που είναι 50% ή περισσότερο της κορυφής 1x, ειδικά όταν συνοδεύεται από υψηλή αξονική δόνηση, είναι μια τυπική περίπτωση κακής ευθυγράμμισης.

Συνήθεις αιτίες κακής ευθυγράμμισης

Η κακή ευθυγράμμιση μπορεί να υπάρχει από την αρχική εγκατάσταση ή να εξελιχθεί με την πάροδο του χρόνου.

• Ακατάλληλη εγκατάσταση: Η πιο συνηθισμένη αιτία είναι η έλλειψη ακριβούς ευθυγράμμισης κατά την αρχική ρύθμιση του μηχανήματος.
• Θερμική ανάπτυξη: Καθώς οι μηχανές θερμαίνονται από τη θερμοκρασία δωματίου στη θερμοκρασία λειτουργίας τους, τα εξαρτήματά τους διαστέλλονται. Ένας κινητήρας μπορεί να ψηλώσει ή ένα περίβλημα αντλίας μπορεί να διασταλεί, με αποτέλεσμα οι άξονες να μην είναι ευθυγραμμισμένοι. Η ακριβής ευθυγράμμιση πρέπει να λαμβάνει υπόψη αυτή τη θερμική ανάπτυξη.
• Τάση σωλήνα: Οι δυνάμεις από ακατάλληλα υποστηριζόμενες σωληνώσεις εισόδου ή εξόδου μπορούν να βγάλουν μια αντλία ή συμπιεστή από την ευθυγράμμιση με τον κινητήρα τους. Αυτό είναι ένα πολύ συνηθισμένο πρόβλημα στις βιομηχανίες μεταποίησης.
• Θέματα Ιδρύματος: Μια αδύναμη ή ραγισμένη βάση ή χαλαρά μπουλόνια αγκύρωσης μπορούν να επιτρέψουν σε ένα μηχάνημα να μετατοπιστεί με την πάροδο του χρόνου.
• Μαλακό πόδι: Μια κατάσταση κατά την οποία ένα από τα πόδια στήριξης του μηχανήματος δεν εφαρμόζει επίπεδα στην πλάκα βάσης, με αποτέλεσμα το πλαίσιο του μηχανήματος να στρεβλώνεται ή να παραμορφώνεται κατά τη βίδωσή του.

Γιατί η διόρθωση της κακής ευθυγράμμισης είναι κρίσιμη

Η λειτουργία ενός μηχανήματος με εσφαλμένη ευθυγράμμιση έχει σοβαρές συνέπειες:

• Βλάβη ρουλεμάν και στεγανοποίησης: Τα υψηλά κυκλικά φορτία που επιβάλλονται στους άξονες μεταδίδονται απευθείας στα ρουλεμάν και τις τσιμούχες, με αποτέλεσμα να αστοχούν πρόωρα.
• Βλάβη ζεύξης: Οι σύνδεσμοι έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται μια μικρή ποσότητα κακής ευθυγράμμισης, αλλά η υπερβολική κακή ευθυγράμμιση θα προκαλέσει φθορά και ταχεία βλάβη.
• Κόπωση άξονα: Η επαναλαμβανόμενη κάμψη των αξόνων μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές κόπωσης και τελικά σε αστοχία του άξονα.
• Αυξημένη Κατανάλωση Ενέργειας: Σημαντική ενέργεια σπαταλιέται με τη μορφή θερμότητας και κραδασμών αντί να εκτελείται χρήσιμο έργο.

Η ακριβής ευθυγράμμιση, χρησιμοποιώντας εργαλεία όπως δείκτες ή συστήματα ευθυγράμμισης με λέιζερ, αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο κάθε αποτελεσματικού προγράμματος αξιοπιστίας και συντήρησης.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο