Gratis tekniskt verktyg
Termisk tillväxtkompensation för axeluppriktning
Beräkna vertikal mittlinjetillväxt på grund av termisk expansion för drivmaskin och driven maskin. Bestäm kalljusteringens förskjutningsmål för att uppnå uppriktning vid driftstemperatur.
Resultat
Termisk tillväxtformel
När en maskin värms upp expanderar dess ram vertikalt, vilket höjer axelns mittlinje:
- H — höjd från fot till mittlinje (mm)
- α — värmeutvidgningskoefficient (×10⁻⁶ /°C)
- Top — driftstemperatur (°C)
- Tamb — omgivningstemperatur (°C)
Materialets CTE-värden
| Material | α (×10⁻⁶ /°C) |
|---|---|
| Kolstål | 12.0 |
| Gjutjärn | 10.5 |
| Rostfritt stål (304/316) | 16.0 |
| Aluminium | 23.0 |
Typiska driftstemperaturer
| Maskintyp | Typisk höljestemperatur (°C) |
|---|---|
| Elmotor | 60–90 |
| Centrifugalpump (kallt vatten) | 40–70 |
| Ångturbin | 80–200 |
| Växellåda | 50–80 |
| Kompressor | 60–120 |
Praktiskt exempel
Givetvis: Omgivningstemperatur = 20°C
Motor: H = 200 mm, stål (α = 12×10⁻⁶), Top = 80 °C
Pump: H = 250 mm, Stål (α = 12×10⁻⁶), Top = 60 °C
ΔHmotor = 200 × 12 × 10⁻⁶ × (80 − 20) = 0,144 mm
ΔHpump = 250 × 12 × 10⁻⁶ × (60 − 20) = 0,120 mm
Skillnad = 0,144 − 0,120 = 0,024 mm
Motorn växer mer → ställ in motorn 0,024 mm LÅG vid kalluppriktning.
💡 Tips: Maskinen som växer mest bör ställas in på LÅG vid kalluppriktning. När båda värms upp kommer den differentiella expansionen att rikta in dem.
⚠️ Obs: Denna beräkning förutsätter jämn termisk expansion av maskinramen. I praktiken kan termiska gradienter, rörspänningar och fundamentseffekter orsaka ytterligare rörelser. Verifiera alltid med en varm uppriktningskontroll när det är möjligt.
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.
Procedurerna som beskrivs på den här sidan utvecklades och fälttestades av Vibromera-teamet med hjälp av Balanset-1A, en bärbar tvåkanalig balanserare och vibrationsanalysator för rotorbalansering på plats.
Professionella laserjusterings- och vibrationsanalysinstrument. Uppnå precisionsjustering med termisk tillväxtkompensation på plats. Används i fler än 50 länder.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko är vibrationsanalysingenjör samt grundare och vd för Vibromera. I mer än 15 år har han balanserat roterande utrustning ute i fält i stället för i en provbänk: slaghackar, industrifläktar, krossar, centrifuger, axlar och spindlar. Det är ur det arbetet Balanset-instrumenten har vuxit fram — de utformades som ett verktyg som en specialist kan bära med sig till maskinen och använda på egen hand på plats, inte som laboratorieutrustning. Vibromera grundades 2017 och har sedan 2023 sin bas i Porto i Portugal. Utveckling, montering och support av Balanset-serien sker här. Flaggskeppet är Balanset-1A, en bärbar analysator för balansering i ett och två plan och för vibrationsdiagnostik. Nikolai deltar personligen i kundsupporten, i arbetet med svåra balanseringsfall och i utvecklingen av programvaran. Han arbetar med kunder över hela världen, på vilket språk som helst.
