מהי צמיחה תרמית ביישור פיר?

צמיחה תרמית היא ההתפשטות האנכית של גובה קו המרכז של מכונה כשהיא מתחממת מטמפרטורת הסביבה לטמפרטורת ההפעלה. הנוסחה היא ΔH = H × α × ΔT, כאשר H הוא הגובה מרגל לקו המרכז, α הוא מקדם ההתפשטות התרמית, ו-ΔT הוא עליית הטמפרטורה.

למה לבצע יישור קר מוקזז מראש?

המכונות מיושרות בקור אך פועלות בחום. אם שתי המכונות גדלות בכמויות שונות, יישור קר מושלם יגרום לחוסר יישור בטמפרטורת ההפעלה. קיזוז מראש של היישור בקור על ידי הצמיחה הדיפרנציאלית הצפויה מבטיח יישור כשהן חמות.

כיצד ניתן לקבוע את טמפרטורת ההפעלה?

ניתן למדוד טמפרטורות פעולה על ציוד פועל באמצעות מדי חום אינפרא אדום או גלאי מגע בבית המיסב או ברגלי המכונה. ערכים אופייניים: מנועים חשמליים 60-90°C, משאבות 40-70°C (תלוי בתהליך), טורבינות קיטור 80-200°C.

מהן הטמפרטורות האופייניות למנועים ומשאבות?

מנועים חשמליים פועלים בדרך כלל בטמפרטורה של 60-90 מעלות צלזיוס במעטפת. משאבות צנטריפוגליות נעות בין 40-70 מעלות צלזיוס לשירות מים קרים, אך יכולות להיות גבוהות בהרבה עבור נוזלי תהליך חמים. טורבינות קיטור עשויות להגיע ל-150-300 מעלות צלזיוס. תיבות הילוכים פועלות בדרך כלל בטמפרטורה של 50-80 מעלות צלזיוס.

מהי בדיקת יישור חם?

בדיקת יישור חם מתבצעת כאשר המכונה נמצאת בטמפרטורת פעולה (מיד לאחר הכיבוי). היא מאמתת כי תחזיות הצמיחה התרמית היו נכונות ושהמכונות מיושרות בתנאי פעולה בפועל. זהו תקן הזהב לאימות יישור.

כלי הנדסי חינמי

פיצוי צמיחה תרמית עבור יישור פיר

חשב את גדילת קו המרכז האנכי עקב התפשטות תרמית עבור מכונות מניע ומכונות מונעות. קבע את יעד היסט טרום היישור בקור כדי להשיג יישור בטמפרטורת פעולה.

נהג + מונע ΔH = H × α × ΔT יעד קיזוז קר

טמפרטורת הסביבה (°C)

הזן נתונים עבור שתי המכונות למטה. ההפרש קובע את קיזוז הקור מראש.

נהג (למשל מנוע)

סוג מכונה

חוֹמֶר

גובה כף רגל למרכז H (מ"מ)

טמפרטורת הפעלה (°C)

מונע (למשל משאבה)

סוג מכונה

חוֹמֶר

גובה כף רגל למרכז H (מ"מ)

טמפרטורת הפעלה (°C)

קביעות מוגדרות מראש מהירות

Results

יעד טרום קיזוז קר (צמיחה דיפרנציאלית)

—

צמיחה תרמית של המניע

—

צמיחה תרמית מונעת

—

נהג ΔT

—

מונע ΔT

—

נוסחת צמיחה תרמית

כאשר מכונה מתחממת, המסגרת שלה מתרחבת אנכית, ומעלה את קו המרכז של הציר:

ח — גובה בין רגל למרכז (מ"מ)
α — מקדם התפשטות תרמית (×10⁻⁶ /°C)
ט_אופ — טמפרטורת הפעלה (°C)
ט_אמב — טמפרטורת הסביבה (°C)

ערכי CTE חומריים

חוֹמֶר	α (×10⁻⁶ /°C)
פלדת פחמן	12.0
בַּרזֶל יְצִיקָה	10.5
נירוסטה (304/316)	16.0
אֲלוּמִינְיוּם	23.0

טמפרטורות הפעלה אופייניות

סוג מכונה	טמפרטורת מעטפת אופיינית (°C)
מנוע חשמלי	60 – 90
משאבה צנטריפוגלית (מים קרים)	40 – 70
טורבינת קיטור	80 – 200
תֵבַת הִלוּכִים	50 – 80
מַדחֵס	60 – 120

דוגמה מעשית

דוגמה - מנוע + מערכת משאבות

נתון: טמפרטורת סביבה = 20°C

מנוע: גובה = 200 מ"מ, פלדה (α = 12×10⁻⁶), קוטר T_אופ = 80°C

משאבה: גובה = 250 מ"מ, פלדה (α = 12×10⁻⁶), קוטר T_אופ = 60°C

ΔH_{מָנוֹעַ} = 200 × 12×10⁻⁶ × (80 − 20) = 0.144 מ"מ

ΔH_{לִשְׁאוֹב} = 250 × 12×10⁻⁶ × (60 − 20) = 0.120 מ"מ

הפרש = 0.144 − 0.120 = 0.024 מ"מ

המנוע גדל יותר → הגדר את המנוע 0.024 מ"מ נמוך במהלך יישור קר.

💡 טיפ: המכונה שגדלה יותר צריכה להיות מוגדרת ל-LOW בכיוון קר. כאשר שתיהן מתחממות, הצמיחה הדיפרנציאלית מביאה אותן ליישור.

⚠️ הערה: חישוב זה מניח התפשטות תרמית אחידה של שלד המכונה. בפועל, גרדיאנטים תרמיים, עומס צנרת והשפעות יסודות עלולים לגרום לתנועות נוספות. יש לוודא תמיד באמצעות בדיקת יישור חם במידת האפשר.

מחשבון פיצוי צמיחה תרמית | Vibromera

פורסם על ידי ניקולאי שלקובנקו על 15 בפברואר, 2026 5 במרץ, 2026