Döner Makinelerde Şaft Hizalama Hatalarının Anlaşılması
Eksen kaçıklığı bu durum, makine normal çalışma koşullarında çalışırken iki veya daha fazla birbirine bağlı şaftın dönme eksenlerinin aynı doğru üzerinde olmamasıdır. Bunun yanı sıra dengesizlik, bu durum makinelerin erken arızalanmasının en yaygın nedenlerinden biridir ve maliyetleri artırmaktadır titreşim, rulmanları ve contaları aşındırarak enerji israfına yol açar. Hassas hizalamanın amacı, makinenin gerçek çalışma sıcaklığı ve yükü altında, şaft merkez hatlarını belirlenen tolerans sınırları içinde mümkün olduğunca aynı düzlemde hizalamaktır.
1. Yanlış Hizalama Türleri
Hizalama bozuklukları iki temel türe ayrılır, ancak gerçek dünyadaki vakaların çoğunda her ikisinin bir kombinasyonu da mevcuttur.
Paralel Kayma (Ofset)
Paralel hizasızlık, iki şaftın merkez çizgileri birbirine paralel olmasına rağmen aralarında belirli bir mesafe bulunması durumunda ortaya çıkar. Bir şaftın diğerinden daha yüksekte veya daha alçakta (dikey kayma) ya da bir tarafa kaymış (yatay kayma) olduğunu hayal edin. Merkez çizgileri hiçbir zaman kesişmez; sadece yan yana uzanırlar.
Açısal Hizalama Bozukluğu
Açısal kayma, iki şaft birbirine açılı bir konumda olduğunda ortaya çıkar. Şaftların merkez çizgileri kaplin üzerinde kesişir ancak aynı çizgi üzerinde yer almaz; bu durum, kaplin üzerinde bir tarafı diğerinden daha geniş olan bir “boşluk” oluşmasına neden olur.
Birleşik Yanlış Hizalama
Uygulamada en sık karşılaşılan durum şudur: Şaftlarda hem paralel kayma hem de açısal kayma aynı anda görülür. Gerçek makinelerde bu iki durum neredeyse hiçbir zaman tek başına görülmez; bu nedenle hizalama işlemi hem dikey hem de yatay düzlemlerde aynı anda düzeltilir.
2. Yanlış Hizalamanın Titreşim Özelliği
Yanlış hizalama, bir analistin bir FFT spectrum:
- Birincil gösterge (2×): Klasik belirti, tam olarak Dönme hızının 2 katı (2. dereceden). Bu hizasızlık kuvvetleri şaftlara ve bağlantı devir başına iki bükme döngüsüne, dolayısıyla enerji iki katı çalışma hızı.
- Yüksek eksenel titreşim: uyumsuzluk genellikle güçlü eksenel titreşim (şafta paralel). Eksenel yönde görülen yüksek bir 2× tepe noktası, en güçlü göstergelerden biridir.
- Diğer harmonikler (1. dereceden, 3. dereceden, 4. dereceden): 2× ana bileşen olmakla birlikte, hizasızlık 1× bileşenini de yukarı kaldırabilir ve ciddi durumlarda — özellikle paralel kayma söz konusu olduğunda — daha yüksek harmonikler örneğin 3× ve 4× gibi.
- Bağlantıya özgü frekanslar: Bazı kaplinler, aşındıklarında veya yanlış hizalanma nedeniyle gerilime maruz kaldıklarında, kendilerine özgü frekanslarda titreşim üretirler.
1× tepe değerinin ’sini veya daha fazlasını oluşturan bir 2× tepe değeri gösteren spektrum, özellikle yüksek eksenel titreşimle birlikte görüldüğünde, hizasızlığın tipik bir örneğidir. 1× bileşeni de yüksek çıkabileceğinden, hizasızlığı dengesizlikle karıştırmak kolaydır; belirleyici ipuçları, 2× tepe değerinin göreceli büyüklüğü ve eksenel okuma değerinin şiddetidir. Teşhisi doğrulamak için faz Kavramanın her iki tarafında yapılan ölçümler belirsizliği ortadan kaldırır — hizası bozuk makinelerde genellikle kavramanın bir ucundan diğer ucuna doğru yaklaşık 180°'lik bir eksenel faz farkı görülür.
3. Yanlış Hizalamanın Yaygın Nedenleri
Yanlış hizalama, kurulum gününden itibaren mevcut olabilir veya kullanım sırasında kademeli olarak ortaya çıkabilir.
- Yanlış kurulum: En yaygın neden, makinenin ilk kurulumunda hizalamanın yeterince hassas yapılmamasıdır.
- Termal büyüme: Makineler ortam sıcaklığından çalışma sıcaklığına ulaştıkça bileşenleri genleşir. Bir motorun yüksekliği artabilir veya bir pompa gövdesi şişerek şaftların hizasını bozabilir. Doğru bir soğuk hizalama, makineleri kasıtlı olarak kaydırarak bunların into sıcakken hizalama — işte bu yüzden termal genleşme telafisi hedef rakamlara dahil edilmiştir.
- Pipe strain: Yetersiz destekli giriş veya çıkış borularından kaynaklanan kuvvetler, bir pompayı veya kompresörü tahrik ünitesiyle hizasından çıkarabilir — bu, proses endüstrilerinde çok sık rastlanan bir sorundur.
- Temel sorunlar: Zayıf veya çatlak bir temel ya da gevşek ankraj cıvataları, makinenin zamanla yerinden kaymasına neden olur. Yetersiz temel sertliği ayrıca yük altında hizalamanın kaymasına neden olur.
- Yumuşak ayak: Bir montaj ayağının taban plakasına düz bir şekilde oturmaması ve cıvatalar sıkıldığında makine şasisinin bükülmesine veya deforme olmasına neden olan bir durum. Yumuşak ayak hizalama sabitlenebilmesi için düzeltilmesi gerekir.
4. Yanlış hizalamanın düzeltilmesinin neden çok önemli olduğu
Bir makineyi hizası bozuk halde çalıştırmak ciddi sonuçlar doğurur:
- Rulman ve conta arızası: şaftlara binen yüksek döngüsel yükler doğrudan rulmanlara ve contalara iletilerek bunların erken arızalanmasına neden olur — bu durum, tekrarlayan sorunların ardındaki sık rastlanan temel nedenlerden biridir rulman kusurları.
- Bağlantı arızası: Bağlantı elemanları tasarımları gereği az miktarda hizasızlığa dayanabilir, ancak aşırı hizasızlık bunların aşınmasına ve hızla arızalanmasına neden olur.
- Shaft fatigue: şaftların tekrar tekrar bükülmesi hasara yol açabilir tükenmişlik çatlaklara yol açabilir ve sonunda şaftın arızalanmasına neden olabilir.
- Artan enerji tüketimi: önemli miktarda enerji, yararlı iş yapmak yerine ısı ve titreşim olarak boşa harcanmaktadır.
5. Hizalamanın Düzeltilmesi ve Doğrulanması
Hassas hizalama — kadranlı göstergeler kullanılarak veya lazerle şaft hizalama sistemleri — her türlü etkili güvenilirlik ve bakım programının temel taşlarından biridir. Düzeltme işlemi genellikle ayakların altına kalibre edilmiş şimler ekleyip çıkararak ve makineyi yatay olarak hareket ettirerek yapılır; gerekli hareketler, ölçülen ofset ve açısallık değerlerinden hesaplanır; bir şim kalınlığı hesaplayıcı gösterge değerlerini her bir ayak için tam olarak uygun şim yığınına dönüştürür ve bir hizalama toleransı Bu referans, sonucun söz konusu hız için kabul edilebilir olup olmadığını doğrular.
İş, kaplin bağlantısıyla bitmez. Hizalama işleminden sonra, 2× tepe ve eksenel titreşim seviyelerinin düştüğünü doğrulamak için makine bir titreşim ölçümüyle yeniden kontrol edilmelidir. İşte bu noktada taşınabilir iki kanallı titreşim analizörü such as the Denge-1a paha biçilmez bir değere sahiptir: Düzeltme işleminin, hizasızlık kuvvetlerini sadece başka bir yere kaydırmak yerine gerçekten azalttığını doğrulayarak, işlem öncesi ve sonrası durumları ve çapraz bağlanma aşamasını ortaya koyar. Dengesizlik ve hizasızlık sıklıkla bir arada görüldüğünden, aynı cihaz daha sonra kalan 1×'lik sapmayı alan dengeleme bağlantı kurulduğunda — genel ciddiyet, günümüz standartlarına göre değerlendirilir ISO 20816-3 sınırları (ISO 10816-3'ün yerini alan standart).
