Pyörivien koneiden akselivirheiden ymmärtäminen

Määritelmä: Mitä on linjausvirhe?

Akselin linjausvirhe on tila, jossa kahden tai useamman kytketyn akselin pyörimiskeskiviivat eivät ole samalla suoralla koneen käydessä normaaleissa käyttöolosuhteissa. Epätasapainon ohella se on yksi yleisimmistä ennenaikaisen konevian syistä, mikä johtaa lisääntyneeseen tärinään, laakeri- ja tiivistevaurioihin sekä liialliseen energiankulutukseen. Tarkkuuslinjauksen tavoitteena on saada akselien keskiviivat mahdollisimman tarkasti linjaan määriteltyjen toleranssien rajoissa.

Virheiden tyypit

Virhelinjat luokitellaan kahteen päätyyppiin, vaikka useimmissa tosielämän tapauksissa esiintyy molempien yhdistelmä.

1. Yhdensuuntainen linjausvirhe (tai siirtymä)

Yhdensuuntainen siirtymä tapahtuu, kun kahden akselin keskiviivat ovat yhdensuuntaiset toistensa kanssa, mutta tietyn matkan päässä toisistaan. Tämä voidaan visualisoida siten, että toinen akseli on korkeammalla tai matalammalla (pystysuora siirtymä) tai kauempana toisella puolella (vaakasuora siirtymä) kuin toinen.

2. Kulmavirhe

Kulmavirhe tapahtuu, kun kaksi akselia ovat kulmassa toisiinsa nähden. Niiden keskiviivat leikkaavat kytkentäkohdassa, mutta ne eivät ole samalla linjalla. Tämä luo kytkentäkohtaan "raon", joka on toiselta puolelta leveämpi kuin toiselta.

3. Yhdistetty linjausvirhe

Tämä on yleisin skenaario, jossa akselit kärsivät samanaikaisesti sekä yhdensuuntais- että kulmapoikkeamasta.

Virheen värähtelymerkki

Virheellinen linjaus tuottaa hyvin selkeän värähtelyjäljen, joka voidaan tunnistaa FFT-spektristä:

• Ensisijainen indikaattori (2x): Yleisin ja klassinen merkki linjausvirheestä on suuren amplitudin värähtelyhuippu täsmälleen 2x pyörimisnopeus (2. kertaluku)Tämä johtuu siitä, että linjausvirheen aiheuttamat voimat altistavat akselit ja kytkimen kahdelle taivutusjaksolle kierrosta kohden.
• Voimakas aksiaalinen tärinä: Väärä linjaus aiheuttaa usein voimakasta tärinää aksiaalinen suuntaan (akselin suuntainen). Korkea 2x-piikki aksiaalisuunnassa on erittäin vahva osoitin linjausvirheestä.
• Muut harmoniset yliaallot (1x, 3x, 4x): Vaikka 2x on ensisijainen indikaattori, virheellinen linjaus voi myös herättää 1x käyntinopeustaajuuden. Vakava virheellinen linjaus, erityisesti rinnakkaisoffset, voi myös tuottaa korkeampia harmonisia, kuten 3x ja 4x.
• Kytkentäkohtaiset taajuudet: Jotkin kytkentätyypit voivat kuluessaan tai linjausvirheen aiheuttamana rasituksena aiheuttaa värähtelyä omilla ominaistaajuuksillaan.

Värähtelyspektri, jossa 2x-huippu on 50% tai enemmän 1x-huipusta, erityisesti kun siihen liittyy voimakasta aksiaalista värähtelyä, on oppikirjaesimerkki linjausvirheestä.

Yleisiä virheasennon syitä

Linjausvirhe voi ilmetä heti asennuksen jälkeen tai kehittyä ajan myötä.

• Virheellinen asennus: Yleisin syy on epätarkka kohdistus koneen alkuasennuksen aikana.
• Lämpökasvu: Kun koneet lämpenevät huoneenlämmöstä käyttölämpötilaansa, niiden komponentit laajenevat. Moottori voi kasvaa korkeammaksi tai pumpun kotelo voi laajentua, mikä vetää akselit pois linjauksesta. Tarkkuuden kohdistuksessa on otettava huomioon tämä lämpölaajeneminen.
• Putken kanta: Väärin tuetun imu- tai poistoputkiston voimat voivat vetää pumpun tai kompressorin pois linjauksesta käyttölaitteensa kanssa. Tämä on hyvin yleinen ongelma prosessiteollisuudessa.
• Säätiön ongelmat: Heikko tai haljennut perustus tai löysät ankkuripultit voivat aiheuttaa koneen siirtymisen ajan myötä.
• Pehmeä jalka: Tilanne, jossa yksi koneen kiinnitysjaloista ei ole tasaisesti pohjalevyllä, mikä aiheuttaa koneen rungon vääntymisen tai vääristymisen pultattaessa.

Miksi virheellisen linjauksen korjaaminen on kriittistä

Koneen väärin linjauksella on vakavia seurauksia:

• Laakeri- ja tiivisteviat: Akseleille aiheutuvat suuret sykliset kuormitukset välittyvät suoraan laakereihin ja tiivisteisiin, mikä aiheuttaa niiden ennenaikaisen vikaantumisen.
• Kytkimen vika: Kytkimet on suunniteltu kestämään pieniä linjausvirheitä, mutta liiallinen linjausvirhe aiheuttaa niiden nopeaa kulumista ja pettämistä.
• Akselin väsyminen: Akseleiden toistuva taivuttaminen voi johtaa väsymishalkeamiin ja lopulta akselin pettämiseen.
• Lisääntynyt energiankulutus: Merkittävästi energiaa menee hukkaan lämmön ja tärinän muodossa hyödyllisen työn suorittamisen sijaan.

Tarkkuuskohdistus, jossa käytetään työkaluja, kuten mittakelloja tai laserkohdistusjärjestelmiä, on minkä tahansa tehokkaan luotettavuus- ja kunnossapito-ohjelman kulmakivi.

← Takaisin päähakemistoon