Calcolatrice della scentratura radiale ammissibile dell'albero
Calcolare la massima eccentricità consentita dell'albero rispetto ai cuscinetti
Parametri di calcolo
Basato su API 686 e standard di allineamento dei macchinari
Risultati del calcolo
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Valutazione della gravità del runout:
Come funziona la calcolatrice
Definizione di eccentricità dell'albero
L'eccentricità dell'albero è la lettura totale indicata (TIR) dello spostamento radiale misurato ruotando lentamente l'albero (tipicamente a mano). Indica la rettilineità dell'albero e la precisione di montaggio.
Norma API 686
L'API 686 fornisce linee guida per la scentratura ammissibile dell'albero:
qualunque sia il valore maggiore, dove D è il diametro dell'albero in mm.
Limiti di velocità
Per i macchinari ad alta velocità si applicano limiti più rigorosi:
- < 1800 giri/min: Limiti standard
- 1800-3600 giri/min: 75% di serie
- 3600-7200 giri/min: 50% di serie
- > 7200 giri/min: 25% di serie
Fattori di posizione
I limiti di eccentricità variano in base al punto di misurazione:
- All'accoppiamento: Più critico: utilizzare il limite di base
- Rilevamento vicino: Limite di base 1,5×
- A metà campata: limite di base 2×
- A strapiombo: Limite di base 0,5× (più severo)
Cause di runout eccessivo
- Albero piegato a causa di manipolazione o stoccaggio impropri
- Cuscinetti non uniformi o sedi dei cuscinetti disallineate
- Squilibrio del rotore che causa deformazione permanente
- Distorsione termica dovuta a riscaldamento non uniforme
- Tolleranze di fabbricazione ed errori di lavorazione
Migliori pratiche di misurazione
- Utilizzare indicatori a quadrante con risoluzione di 0,001 mm (0,00005")
- Supporto albero in blocchi a V o su centri
- Ruotare lentamente a mano, non sotto tensione
- Effettuare letture in più posizioni assiali
- Controllare l'abbassamento dell'indicatore sugli alberi orizzontali
- Pulire la superficie dell'albero prima della misurazione
Metodi di correzione
- Piccola fuoriuscita: L'equilibratura di precisione può aiutare
- Scostamento moderato: Raddrizzamento dell'albero (a freddo o a caldo)
- Grave esaurimento: Lavorazione o sostituzione dell'albero
- Relativo ai cuscinetti: Controllare e correggere gli adattamenti dei cuscinetti
Esempi di utilizzo e guida alla selezione del valore
Esempio 1: Albero della pompa all'accoppiamento
Scenario: Controllo dell'albero della pompa centrifuga prima dell'installazione
- Diametro dell'albero: 60 millimetri
- Velocità: 2950 giri/min
- Tipo di macchina: Macchinari generali
- Tipo di cuscinetto: Cuscinetti a sfere
- Posizione: Al mozzo di accoppiamento
- Finitura superficiale: Buono
- Risultato: TIR massimo = 38 μm (0,038 mm)
- Lettura tipica: 15-25 μm accettabili
Esempio 2: Mandrino di precisione
Scenario: Mandrino per macchina utensile per lavorazioni CNC
- Diametro dell'albero: 80 millimetri
- Velocità: 8000 giri/min
- Tipo di macchina: Attrezzature di precisione
- Tipo di cuscinetto: Cuscinetti a sfere
- Posizione: Vicino al cuscinetto
- Finitura superficiale: Eccellente
- Risultato: TIR massimo = 10 μm (0,010 mm)
- Critico: Deve essere < 5 μm per lavori di precisione
Esempio 3: Grande rotore del compressore
Scenario: Ispezione dell'albero del compressore centrifugo
- Diametro dell'albero: 200 millimetri
- Velocità: 5400 giri/min
- Tipo di macchina: Macchinari di processo
- Tipo di cuscinetto: Cuscinetti a manicotto
- Posizione: A metà campata
- Finitura superficiale: Buono
- Risultato: TIR massimo = 50 μm (0,050 mm)
- Nota: Midspan consente un limite di accoppiamento 2×
Come scegliere i valori
Selezione del tipo di macchina
- Attrezzature di precisione:
- Mandrini per macchine utensili
- Macchine per la rettifica
- Apparecchiature ottiche
- Strumenti di misura
- Macchinari generali:
- motori elettrici
- Pompe standard
- Ventilatori e soffiatori
- La maggior parte delle attrezzature industriali
- Macchinari di processo:
- Compressori
- Turbine
- Pompe ad alta velocità
- Apparecchiature di processo critiche
- Macchinari pesanti:
- Laminatoi
- Frantoi
- Grandi cambi
- Attrezzature minerarie
Misurazione Posizione Impatto
- Presso Coupling Hub:
- Posizione più critica
- Influisce direttamente sull'allineamento
- Utilizzare limiti più rigorosi
- Controllare entrambe le facce e il bordo
- Cuscinetto vicino:
- Influisce sulla durata del cuscinetto
- Limite di accoppiamento 1,5× OK
- Controllare entro 1 diametro del cuscinetto
- A metà campata:
- Punto di cedimento naturale
- Limite di accoppiamento 2× accettabile
- Controllare l'albero piegato
- A strapiombo:
- Amplifica le vibrazioni
- Utilizzare il limite normale 0,5×
- Critico per le giranti
Effetti di finitura superficiale
- Eccellente (Ra < 0,8 μm):
- Molato o lucidato
- Nessun errore di misurazione
- Utilizzare per lavori di precisione
- Buono (Ra 0,8-1,6 μm):
- Finemente tornito
- Standard per la maggior parte degli alberi
- Errore di misura minimo
- Media (Ra 1,6-3,2 μm):
- Tornitura normale
- Può influenzare le letture
- Pulire prima di misurare
- Ruvido (Ra > 3,2 μm):
- Tornito o fresato grezzo
- Errore di misurazione significativo
- Considerare la lavorazione meccanica
Considerazioni sulla velocità
- < 1800 giri/min: Si applicano i limiti di runout standard
- 1800-3600 giri/min: Ridurre i limiti di 25%
- 3600-7200 giri/min: Ridurre i limiti di 50%
- > 7200 giri/min: Ridurre i limiti di 75%
- Regola: Velocità più elevata = tolleranza più stretta
Consigli pratici per la misurazione
- Impostazione: Utilizzare blocchi a V o centri stabili
- Indicatore: Risoluzione minima 0,001 mm
- Rotazione: Girare lentamente a mano, segnare il punto alto
- Letture multiple: Controllare diverse posizioni assiali
- Temperatura: Misurare a temperatura ambiente
- Documentazione: Registrare le letture sullo schizzo dell'albero
📘 Calcolatore di eccentricità dell'albero (API 686)
Determina la scentratura radiale ammissibile (TIR) secondo lo standard API 686. Fondamentale per apparecchiature ad alta velocità e meccanismi di precisione.
Regola: TIR ≤ max(50 μm; D/2000) dove D è il diametro dell'albero in mm.
💼 Applicazioni
- Accettazione del nuovo albero: Albero Ø80 mm. Misurato: 35 μm. Limite: max(50; 40) = 50 μm. Passa ✓
- Controllo post-riparazione: Albero raddrizzato dopo la piegatura. L'eccentricità era di 180 μm, dopo la raddrizzatura: 45 μm. Pronto per l'installazione.
- Diagnosi delle vibrazioni: 1× vibrazione in aumento. Errore di eccentricità verificato: 95 μm. Limite per Ø100: 50 μm. Causa: albero piegato o cuscinetti usurati.
Metodi di misurazione:
TIR (lettura totale dell'indicatore): Lettura completa dell'indicatore a quadrante. Scentratura picco-picco (ampiezza 2×).
Misurazione: Montare l'albero su blocchi a V o sul tornio. Posizionare l'indicatore a quadrante sul perno del cuscinetto. Ruotare lentamente, annotare le letture minima e massima.