آشنایی با ترازبندی شفت لیزری
همترازی لیزری شفت یک تکنیک اندازهگیری دقیق است که برای همراستا کردن خطوط مرکزی چرخشی دو یا چند ماشین کوپلشده — مانند یک موتور و یک پمپ — در یک خط مستقیم واقعی استفاده میشود. هدف این است که شفتها هنگامی که ماشینها در دما و بار کاری عادی خود کار میکنند هممحور باشند، نه فقط زمانی که سرد و ساکن هستند. همراه با دقت متعادل کردن، تراز یکی از دو پایه ارتعاش پایین لرزش در ماشین آلات دوار.
۱. تعریف: همترازی لیزری شفت چیست؟
تراز مناسب یکی از مهمترین عوامل در قابلیت اطمینان و طول عمر ماشینآلات دوار است. سیستمهای لیزری تا حد زیادی جایگزین روشهای قدیمیتر و کمدقتتر مانند خطکشهای مستقیم و ساعتهای اندیکاتور بهعنوان استاندارد صنعتی برای این وظیفه حیاتی، زیرا خطاهای خواندن، افت براکت و اشتباهات محاسباتی که روشهای دستی را دچار مشکل میکرد، حذف میکنند. تراز دقیق سنگ بنای هر برنامه نگهداری مبتنی بر شرایط برنامه.
۲. چرا همسویی بسیار حیاتی است؟
هنگامی که دو شفت ناهمتراز هستند، انعطافپذیر کوپلینگ بین آنها مجبور میشود در هر دور بهطور مداوم خم و منعطف شود. این تنش دورهای نیروهای دینامیکی بزرگی تولید میکند که مستقیماً به یاتاقانها، آببندها و شفتهای ماشین منتقل میشوند.
ناهمترازی علت ریشهای بخش بزرگی از خرابیهای ماشینآلات است که منجر به موارد زیر میشود:
- یاتاقان و آببند خرابی زودهنگام.
- آسیب و خرابی کوپلینگ.
- ارتعاش بالا — معمولاً در 1× و به ویژه 2× سرعت کارکرد، اغلب همراه با افزایش ارتعاش محوری.
- افزایش مصرف انرژی ناشی از تلفات اصطکاکی.
- شفت خستگی و احتمال شکستگی.
با انجام یک تراز لیزری دقیق، این نیروهای مخرب بهطور چشمگیری کاهش مییابند و قابلیت اطمینان را بهطور قابلتوجهی بهبود میبخشند. شایان ذکر است که دو شکل اصلی ناهمترازی که این فرآیند باید از بین ببرد را از هم متمایز کنیم: موازی (افتشدگی) عدم تراز، جایی که خطوط مرکزی موازی هستند اما جابهجا شدهاند، و زاویهای عدم تراز، جایی که آنها در یک زاویه به هم میرسند. اکثر دستگاههای واقعی از ترکیبی از هر دو در صفحات عمودی و افقی بهطور همزمان رنج میبرند.
۳. نحوه کار سیستمهای تراز لیزری
یک سیستم تراز لیزری شافت معمولی دارای دو جزء اصلی است:
- واحد انتشاردهنده/آشکارساز لیزر، بر روی شافت یک دستگاه نصب شده است.
- واحد آشکارساز یا انعکاسدهنده دوم، بر روی شافت دستگاه دیگر نصب شده است.
روند به صورت زیر اجرا میشود:
- واحدها بر روی شافتها، معمولاً با براکتهای زنجیری، بست داده میشوند.
- پرتو لیزر از انتشاردهنده به سمت آشکارساز روی واحد مقابل هدایت میشود.
- شافتها بهطور همزمان میچرخند در حالی که آشکارسازها حرکت نسبی دقیق پرتو را در طول چرخش دنبال میکنند. خوانشها معمولاً در سه موضعیت گرفته میشود — برای مثال نقاط ساعت 9، 12 و 3.
- یک کامپیوتر دستی دادههای آشکارساز را دریافت میکند و از مثلثات برای محاسبه شرایط تراز دقیق در صفحات عمودی و افقی استفاده میکند.
- نتایج به صورت گرافیکی بهعنوان افست (فاصله بین خطوط مرکزی شافت) و زاویهای (زاویه بین آنها).
- بهطور حتمی، کامپیوتر سپس تغییرات شیم دقیق مورد نیاز زیر پایههای دستگاه را برای اصلاح عدم تراز عمودی و حرکات افقی مورد نیاز برای اصلاح عدم تراز افقی محاسبه میکند. ویژگی “حرکت زنده” به تکنسین اجازه میدهد تا تراز را در زمان واقعی مانند تنظیمات در حال انجام را مشاهده کند.
پشتههای شیم مورد نیاز را میتوان از قبل با یک محاسبهگر ضخامت شیم برنامهریزی کرد، و نتیجه نهایی را در برابر محدودیتهای مبتنی بر سرعت با استفاده از یک ماشین حساب تلرانس همترازی شفت.
۴. ملاحظات کلیدی برای ترازبندی دقیق
دستیابی به تراز دقیق واقعی بیشتر از سیستم لیزری تنهایی نیاز دارد. یک تکنسین آموزشدیده باید چندین عامل دیگر را نیز در نظر بگیرد:
- پای نرم: وضعیتی که در آن پایه ماشین به طور کامل روی صفحه پایه نشسته نیست و هنگام پیچ خوردن، قاب را تحریف میکند. نرمی پا باید شناسایی و اصلاح شود قبل از مجاورت شروع میشود و میتواند با یک ماشین حساب پای نرم.
- رشد حرارتی: ماشینها تغییر وضعیت مجاورت خود را هنگام گرم شدن از سرد (ایستا) تا داغ (کار) تغییر میدهند. سیستم را میتوان بارگذاری کرد حرارتی مقادیر افست به طوری که ماشینها با تعمد در سرما نامجاور بوده و هنگام دمای کاری به مجاورت کامل برسند؛ یک ماشین حساب جبران رشد حرارتی کمک میکند این افستها را پیشبینی کند.
- تنش لوله: نیروی ناشی از لولههای متصل کمتر پشتیبانی شده میتواند ماشین را از مجاورت خارج کند و باید تخفیف داده شود.
- تلرانسها: مجاورت با تلرانسهای خاص، استاندارد صنعتی تعیینشده توسط سرعت چرخش ماشین انجام میشود — هرچه سرعت بیشتر باشد، تلرانس مورد نیاز سفتتر است.
۵. مجاورت، تعادل و طیف ارتعاش
مجاورت و تعادل مکمل اما متمایز هستند. یک قله ۲× سرعت چرخش در طیف ارتعاش معمولاً نشاندهنده نامجاورت است، در حالی که یک قله ۱× غالب اغلب تعادل نامتناسب را نشان میدهد عدم تعادل — اگرچه این دو میتوانند بیشتر باشند و اشتباه گرفته شوند. به دلیل تداخل، روش خوب این است که ابتدا مجاورت را تأیید کنید و سپس تعادل دهید. یک دستگاه تجزیهکننده دو کاناله قابل حمل مانند Balanset-1A میتواند مهندس همان شخص را برای تأیید هممحوری با خواندن 1× و 2× مجاز کند دامنه و فاز در بلبرینگهای خود ماشین، و سپس، اگر یک مؤلفه ۱× باقی بماند، روتور را در محل تعادل دهید — هر دو علت ریشهای را بدون سفری به یک ماشین بالانس.
