Бесплатна инженерска алатка
Компензација на термичко растење за порамнување на вратила
Пресметајте го вертикалното растење на осната линија поради термичкото ширење за погонската и погонуваната машина. Определете го целниот пред-офсет при ладно порамнување за да се постигне порамнување на работна температура.
Резултати
Формула за термичко растење
Кога машината се загрева, нејзиниот рам се шири вертикално, подигајќи ја осната линија на вратилото:
- H — висина од стапало до осна линија (mm)
- α — коефициент на термичко ширење (×10⁻⁶ /°C)
- Top — работна температура (°C)
- Tamb — температура на околината (°C)
Вредности на CTE за материјалите
| Материјал | α (×10⁻⁶ /°C) |
|---|---|
| Јаглероден челик | 12.0 |
| Леано железо | 10.5 |
| Нерѓосувачки челик (304/316) | 16.0 |
| Алуминиум | 23.0 |
Типични работни температури
| Тип на машина | Типична температура на куќиштето (°C) |
|---|---|
| Електричен мотор | 60 – 90 |
| Центрифугална пумпа (ладна вода) | 40 – 70 |
| Парна турбина | 80 – 200 |
| Менувач | 50 – 80 |
| Компресор | 60 – 120 |
Практичен пример
Дадено: Околина = 20°C
Мотор: H = 200 mm, челик (α = 12×10⁻⁶), Top = 80°C
Пумпа: H = 250 mm, челик (α = 12×10⁻⁶), Top = 60°C
ΔHмотор = 200 × 12×10⁻⁶ × (80 − 20) = 0.144 mm
ΔHпумпа = 250 × 12×10⁻⁶ × (60 − 20) = 0.120 mm
Разлика = 0.144 − 0.120 = 0.024 mm
Моторот расте повеќе → поставете го моторот 0.024 mm ПОНИСКО за време на студеното порамнување.
💡 Совет: Машината што расте повеќе треба да се постави ПОНИСКО при студеното порамнување. Кога и двете ќе се загреат, диференцијалното растење ги доведува во порамнетост.
⚠️ Забелешка: Оваа пресметка претпоставува рамномерна термичка експанзија на рамката на машината. Во пракса, термичките градиенти, напрегањето од цевководот и ефектите од темелот може да предизвикаат дополнителни поместувања. Секогаш проверувајте со проверка на порамнувањето на топло кога тоа е можно.
Thermal growth is the vertical expansion of a machine's shaft centerline height as the machine heats up from ambient to operating temperature. All materials expand when heated, and for rotating machinery this means the shaft centerline rises.
The growth is calculated as: ΔH = H × α × (Top − Tamb), where H is the foot-to-centerline height, α is the coefficient of thermal expansion, and the temperatures are in °C.
Machines are aligned when cold (not running) but operate when hot. If the driver and driven machines grow by different amounts vertically, perfect cold alignment will result in misalignment at operating temperature.
By intentionally offsetting the cold alignment by the expected differential growth, the machines come into proper alignment when they reach operating temperature. The machine that grows more is set low during cold alignment.
Operating temperatures can be measured on running equipment using:
- Infrared thermometer — quick non-contact measurement at machine feet or bearing housings
- Contact thermocouple probes — more accurate surface temperature
- RTDs/thermocouples — permanently installed sensors
Measure at the machine feet or base, not at the top of the casing, as this best represents the temperature affecting vertical growth. Allow the machine to reach thermal steady state (typically 2–4 hours).
Typical casing/foot temperatures for common machines:
- Electric motors: 60–90°C (depending on frame size and load)
- Centrifugal pumps: 40–70°C (cold water), up to 200°C+ (hot process)
- Steam turbines: 80–200°C
- Gearboxes: 50–80°C
- Compressors: 60–120°C
These are approximate values. Always measure on the actual equipment when possible.
A hot alignment check is performed immediately after shutting down equipment that has been running at normal operating temperature. The alignment is measured before significant cooling occurs (typically within 15–30 minutes of shutdown).
This check verifies whether:
- The calculated thermal growth predictions were accurate
- The cold pre-offset was correct
- Other factors (piping strain, foundation movement) are affecting alignment
A hot check is the gold standard for validating alignment and should be performed whenever practical, especially on critical machinery.
Постапките опишани на оваа страница беа развиени и теренски тестирани од тимот на Vibromera користејќи го Balanset-1A, преносен двоканален балансер и анализатор на вибрации за балансирање ротори на самото место.
Професионални инструменти за ласерско порамнување и анализа на вибрации. Постигнете прецизно порамнување со компензација на термичкото растење на самото место. Се користат во над 50 земји.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko е инженер за анализа на вибрации, основач и извршен директор на Vibromera. Повеќе од 15 години тој балансира ротирачка опрема на терен, а не на испитен стол: мулчери, индустриски вентилатори, дробилки, центрифуги, вратила и вретена. Токму од таа работа настанаа инструментите Balanset — тие се замислени како алат што специјалистот може да го однесе до машината и да го користи сам, на самото место, а не како лабораториска опрема. Vibromera е основана во 2017 година, а од 2023 година е со седиште во Порто, Португалија. Овде се одвиваат развојот, склопувањето и поддршката на линијата Balanset. Водечки инструмент е Balanset-1A — преносен анализатор за балансирање во една и во две рамнини и за вибродијагностика. Nikolai лично учествува во поддршката на клиентите, во решавањето на сложени случаи на балансирање и во развојот на софтверот. Работи со клиенти ширум светот, на кој било јазик.
