1 Značenje i mjerna metoda poravnanja rotirajućih strojeva
Usklađivanje rotirajućih strojeva je postupak podešavanja položaja glavnih osovina dviju ili više opreme koja se spaja kako bi se osiguralo da su osovine opreme u koaksijalnom stanju u normalnim radnim uvjetima.
Neusklađenost je jedan od najčešćih problema s rotirajućim strojevima.
Prema relevantnim statistikama industrije, više od 50 posto oštećenja opreme može se pripisati neusklađenosti i neusklađenosti. Gore spomenuti troškovi zamjene, dodatni troškovi energije i gubici zbog zaustavljanja proizvodnje brtvi glavnog vratila, ležajeva, spojki i glavnog vratila nakon oštećenja uzrokovanih prekomjernim odstupanjem od centriranja ne mogu se zanemariti ni za jednu jedinicu, poduzeće ili čak javno okruženje.
Odstupanje od centriranja obično se dijeli na odstupanje koncentričnosti, kutno odstupanje i njihovo kombinirano odstupanje. Kako bi se olakšalo inženjersko mjerenje i podešavanje opreme, odstupanje poravnanja općenito se rastavlja na dvije komponente: odstupanje koncentričnosti i kutno odstupanje u okomitom i vodoravnom smjeru, naime vodoravno odstupanje koncentričnosti, okomito odstupanje koncentričnosti i horizontalno kutno odstupanje. Otklon i okomito kutno odstupanje.
Način poravnanja i kvaliteta poravnanja usko su povezani s tehnološkim razvojem. Postoje metode poravnanja pipalom ravnog ravnala, metode poravnanja indikatora brojčanika i metode laserskog poravnanja. Općenito govoreći, svaka metoda poravnanja može postići dovoljnu točnost, koja može doseći {{0}}.001 ~ 0,01 mm, što uglavnom ovisi o preciznosti instrumenta i razini vještine operatera poravnanja.
Sada, najčešće korištene metode poravnanja su metoda poravnanja indikatora brojčanika i metoda laserskog poravnanja instrumenata.
Instrument za lasersko poravnanje u potpunosti se temelji na teoriji poravnanja indikatora brojčanika, u kombinaciji s naprednom i preciznom optičkom i elektroničkom tehnologijom, kako bi se smanjili različiti čimbenici pogreške koji se mogu pojaviti u metodi poravnanja indikatora brojčanika i uvelike eliminirao postotak pogreške. uzrokovan mjernom opremom kineske metode. U isto vrijeme, automatski dovršava velik dio računskog posla, čineći operaciju centriranja jednostavnom, brzom i preciznom. Međutim, visoka cijena ove vrste opreme i neke inherentne pogreške elektroničkih instrumenata i upravljačkih komponenti ograničavaju njezinu promociju u određenoj mjeri.
Indikator brojčanika je u kontaktu s mjernom površinom kroz šipku, a relativno kretanje šipke se pojačava prijenosnim zupčanikom za mjerenje male promjene položaja između dvije osi, kako bi se izmjerilo njegovo centriranje.
Trenutno postoje dvije najčešće korištene metode poravnanja indikatora brojčanika: radijalna aksijalna metoda i dvostruka radijalna metoda.
Radijalno-aksijalna metoda je korištenje jednog mjerača za mjerenje odstupanja koncentričnosti, a drugog (kako bi se eliminirao utjecaj kanaliziranja osovine na kutnu orijentaciju, dva komada su često ravnomjerno raspoređena u smjeru promjera) brojčanog indikatora za mjerenje kuta odstupanje orijentacije. , što je najčešće korištena metoda.
Dvostruka radijalna metoda sastoji se u korištenju dvaju brojčanika za mjerenje odstupanja koncentričnosti na mjernoj točki suprotnog vratila, a koncentričnost i kutno odstupanje sustava osovine mogu se izračunati pomoću dva skupa podataka.
Bilo da se radi o radijalno-aksijalnoj metodi ili dvostruko radijalnoj metodi i njihovim metodama usklađivanja evolucije, kao što su dvostruko radijalna metoda i dvoosna metoda dugog spoja, njihovi geometrijski principi su isti, a rezultati mjerenja trebali bi također biti potpuno isti. Oni imaju svoje prednosti i nedostatke u praktičnim primjenama, a dobri rezultati mjerenja mogu se dobiti njihovim odgovarajućim odabirom prema stvarnoj situaciji.
2 Glavni čimbenici pogreške metode poravnanja mjerača i njihove metode kontrole
Indikator brojčanika igra važnu ulogu u radu centriranja rotirajućih strojeva, ali postoji mnogo faktora pogreške koje je potrebno analizirati i kontrolirati.
Uobičajeni faktori pogreške i rješenja uključuju sljedećih 10 aspekata:
(1) Neispravna postavka početne mjerne točke indikatora brojčanika i nepravilan odabir raspona
Nepravilno postavljena početna mjerna točka kazaljke brojčanika i nepravilan odabir raspona mogu uzrokovati da sonda visi u zraku ili da se zaglavi tijekom procesa rotacije, odnosno da se gornja i donja mrtva točka hoda pojave na brojčanik, što rezultira nestvarnim i netočnim rezultatima mjerenja.
Konkretno rješenje je odabrati brojčanik sa što je moguće većim rasponom (osobito u početnom poravnanju), općenito odabrati raspon od 3 do 10mm i postaviti početnu točku mjerenja (0 bodova) blizu sredine raspona.
Provođenje višestrukih mjerenja zahtijeva ukupnu ponovljivost podataka i odabir najstabilnijeg skupa podataka.
Također postoji važno pravilo za procjenu valjanosti mjernih podataka pri očitavanju na brojčaniku. Odnosno, zbroj podataka u okomitom smjeru (0 stupnjeva i 180 stupnjeva ) jednak je zbroju podataka u vodoravnom smjeru (90 stupnjeva i 270 stupnjeva ).
U stvarnoj konstrukciji, ako je razlika između to dvoje veća od 0,02 mm, može se procijeniti da okvir mjernog stola nije čvrsto fiksiran ili drugi razlozi koji se analiziraju u nastavku i mogu se poduzeti mjere za uklanjanje .
Ovo pravilo valjanosti podataka primjenjuje se na određivanje točnosti očitanja koncentričnosti i kutnog odstupanja.
(2) Indikator brojčanika zaglavljen ili pod utjecajem jakog magnetskog polja
Kazaljke indikatora brojčanika, zapinjanje vretena i utjecaj jakih magnetskih polja uzrokovat će netočna očitanja. Takve se pogreške uglavnom izbjegavaju redovitim kalibriranjem i provjeravanjem fleksibilnosti kazaljki indikatora brojčanika te njihovim držanjem podalje od jakih magnetskih polja. Za provjeru ove vrste pogreške primjenjuju se zakoni o valjanosti podataka.
(3) Pogreške zapisa podataka i simbola
Zbog ljudskog kuta gledanja, različite sposobnosti prosuđivanja ili pogrešnog očitanja, očitana vrijednost može odstupati od stvarne prikazane vrijednosti, što će prirodno uzrokovati odstupanje.
Budući da lijevo i desno otklon kazaljke indikatora brojčanika tijekom procesa mjerenja predstavlja pozitivan i negativan smjer kretanja ručke sata, otklon ulijevo označava da je ručica sata pozitivan pomak, i obrnuto, predstavlja negativan pomak, pa postotak treba pažljivo i kontinuirano promatrati tijekom cijelog procesa mjerenja. Pokazivač tablice se okreće i neobrađeni podaci se ispravno čitaju. Nakon što se smjer netočno ocijeni, naknadna vrijednost podešavanja imat će veliko odstupanje i poravnanje se ne može dovršiti.
Uz gore spomenutu ispravnu metodu očitavanja, gore spomenuti zakon valjanosti podataka također se može koristiti za procjenu postoji li pogreška simbola snimanja. Uz pretpostavku da su teorijske vrijednosti izmjerene na 0 stupnju, 90 stupnju, 18{{10}} stupnju i 270 stupnju s indikatorom na brojčaniku 0, 17, 22 i 5, dok su stvarni zabilježeni podaci 0, 11, 22 i 5, redom, može se pronaći da je 11 plus 5=16≠0 plus 22, može se procijeniti da postoji očitanje greška, (čitaj 17 kao 11); i pretpostavimo da se 5 na 270 stupnjeva čita kao -5, tada 17 plus (-5)≠0 plus 22 (Ispravan izraz bi trebao biti 17 plus 5=0 plus 22) Može se odrediti da su podaci netočni i nevažeći podaci. Analizom se može utvrditi da prvi gornji slučaj može biti pogreška snimanja očitanja, a zatim ? je pogreška prosudbe znaka. Ako se ne pronađe na vrijeme i točno, to će dovesti do pogreške u izračunu iznosa usklađenja i ponovljeno usklađenje nije na mjestu.
Ako su podaci netočno određeni, prilagođeni podaci dobiveni proračunom ili crtežom također će daleko odstupati od očekivanog rezultata i ne mogu se pravilno uskladiti. S druge strane, to pokazuje nužnost prosudbe valjanosti srednjih podataka.
(4) Radijalno odstupanje ležaja i preveliki zazor ležaja
Ova pogreška pokazuje u podacima mjerenja da nije u skladu s načelom valjanosti podataka i ne može se eliminirati poboljšanjem strukture okvira sata. Iz perspektive eliminiranja njihovog utjecaja na mjerenje poravnanja, utjecaj se može prvo eliminirati mjerenjem odstupanja ležaja ili guranjem glavne osovine radijalno u istom smjeru na svakoj mjernoj točki, čineći je blizu sjedišta ležaja.
(5) Mjerna nepravilnost ili ekscentričnost površine
Ova pogreška također će uzrokovati da očitanja nisu u skladu s načelom prosudbe valjanosti podataka. Uobičajena metoda eliminacije je osigurati da se dvije osi rotiraju sinkrono i da su položaji mjernih točaka u osnovi fiksni, kako bi se eliminirao njihov utjecaj na podatke o poravnanju. U inženjerskoj gradnji ova je pogreška u potpunosti prepoznata i vrednovana. Međutim, treba imati na umu da se neka posebna oprema ne može motati tijekom instalacije ili tijekom isključivanja opreme i održavanja. Ovu situaciju treba tretirati drugačije. Treba izmjeriti utjecaj površinske nepravilnosti ili ekscentriciteta na izmjerenu vrijednost i poduzeti odgovarajuće metode za ispravljanje ili uklanjanje. .
(6) Kanalizacija osovine
Pomak osovine često stvara probleme u mjerenju poravnanja, to će ozbiljno utjecati na mjerenje podataka o kutnom odstupanju osovine. Često se koristi pristup zaobilaženja kako bi se uklonila pristranost. Među dvije najčešće korištene metode poravnanja indikatora s brojčanikom, radijalno-aksijalna metoda koristi dva simetrično postavljena indikatora s brojčanikom za mjerenje kutnog odstupanja, što može neutralizirati utjecaj kanaliziranja osovine; dvostruko radijalna metoda koristi se za sprječavanje kanaliziranja osovine. utjecaji. Dakle, ovo je glavni razlog zašto je dvostruko radijalna metoda obično točnija od radijalno aksijalne metode.
(7) Kut rotacije sustava osovine je netočan tijekom poravnanja
Teoretski, odstupanje poravnanja osovine može se izračunati mjerenjem pod bilo koja 3 kuta, ali kako bi se pojednostavio izračun, u stvarnom postupku mjerenja poravnanja općenito su potrebne 4 ravnomjerno raspoređene mjerne točke na glavnom vratilu ili glavčini. Očitanja se mjere na 4 položaja od 0 stupnjeva, 90 stupnjeva, 180 stupnjeva i 360 stupnjeva, ali se često ne mogu točno postaviti pod ta 4 kuta, a točka mjerenja može odstupati od teorijskog položaja. Ako odstupa od 5 stupnjeva do 10 stupnjeva, dobiveni postotak Relativna pogreška očitanja brojila može doseći 10 posto do 15 posto.
Glavne metode za izbjegavanje odstupanja očitanja mjerenja uzrokovanog nejednakim kutom rotacije su: koristite libelu za mjerenje na 4 ravnomjerno raspoređene mjerne točke ili izmjerite i označite unaprijed i pokušajte usporiti proces rotacije kako biste osigurali da može se točno zaustaviti u svakom trenutku. Željena lokacija.
Odstupanja u gornjih sedam slučajeva mogu se procijeniti prema pravilu valjanosti podataka.
(8) Šipka indikatora brojčanika nije okomita na površinu koja se mjeri
Zbog ograničenja strukture okvira sata i kognicije operatera, u stvarnom procesu mjerenja, zbog strukture okvira sata, šipka sata i mjerena površina često se mogu pojaviti kao fenomen koji nije okomit. Ako je nagib šipke sata unutar 15 stupnjeva, pogreška očitanja općenito je unutar 5 posto, što se može zanemariti. Kada je nagib od 15 stupnjeva do 30 stupnjeva, doći će do pogreške od 5 do 15 posto, što će ozbiljno utjecati na točnost mjerenja.
Mjerna šipka nije okomita na površinu koja se mjeri, što rezultira time da su očitanja veća od stvarne vrijednosti. U stvarnoj konstrukciji vrlo je čest problem da mjerna šipka nije okomita na površinu koja se mjeri.
(9) Otklon okvira stola
Zbog previsne strukture indikatora brojčanika na kinesko-francuskom okviru stola, okvir stola koji podupire indikator brojčanika i njegovu produžnu šipku te gravitacija indikatora brojčanika uzrokuju elastičnu deformaciju okvira stola, koji će se saviti prema dolje, što je naziva se otklon okvira stola. Obično, tijekom mjerenja centriranja horizontalnog rotirajućeg stroja, tijekom rotacije okvira sata, budući da se smjer klizanja šipke sata mijenja sa smjerom rotacije, nije u potpunosti u skladu sa smjerom gravitacije. Utjecaj otklona na različitim pozicijama na očitanje brojčanika varira, pa će u daljnjoj obradi podataka, ako se ne otkloni, ozbiljno utjecati na točnost izmjerene vrijednosti. U odnosu na toleranciju poravnanja rotirajućih strojeva, ponekad će otklon biti nekoliko puta do deset puta veći od stvarne tolerancije poravnanja.
Stoga, u procesu korištenja indikatora brojčanika za centriranje, ugradnje okvira indikatora brojčanika i produžne šipke treba obratiti pozornost na smanjenje ili čak uklanjanje utjecaja otklona okvira indikatora. Budući da je brojčanik fiksiran s otklonom u vodoravnom i okomitom smjeru, rezultati utječu na uobičajena mjerenja koncentričnosti i kutnog odstupanja.
U skladu s istim ili sličnim stanjem parametara na uređaju koji se ispituje, postavite i pričvrstite okvir sata na vodoravnu kružnu cijev (okruglu šipku) s dovoljnom krutošću, a položaj učvršćenja okvira sata i mjerne točke trebaju biti glatki kao moguće. Šipka) kao referentna vrijednost trna, glavni parametri (l i a i veličina, kvaliteta itd. indikatora s brojčanikom) trebaju biti potpuno isti i moraju biti čvrsto pričvršćeni ili osigurati istu nepropusnost. Radijalni otklon se mjeri dodirom kazaljke sata s prstenastom površinom kružne cijevi u radijalnom smjeru, a aksijalni otklon se mjeri dodirom kazaljke sata s posebno postavljenim čeonim licem kružne cijevi koji je okomit na os kružne cijevi u aksijalnom smjeru. Postavite indikator brojčanika na nulu na gornjem 0 stupnju, zatim polako okrenite cijeli uređaj za 180 stupnjeva prema dolje i očitajte očitanje indikatora brojčanika. Polovica ove vrijednosti je vertikalni otklon okvira sata.
U stvarnom radu, ako se ova pogreška ne uzme u obzir, odstupanje između izmjerenih podataka i stvarne vrijednosti je vrlo veliko, a visina prilagodbe potpornja u okomitom smjeru određena ovim podacima također je beskorisna i bit će daleko od prava vrijednost. Budući da je otklon koncentričnosti općenito između 0.10 i 1.00 mm, posebno u fazi finog poravnanja, ova će pogreška zauzeti glavni raspon indikatora brojčanika, što može dovesti do mjerenja prekoračenje.
S druge strane, sljedeće mjere mogu se poduzeti kako bi se smanjila numerička vrijednost pogreške otklona postolja: skratiti udaljenost od fiksne točke do mjerne točke što je više moguće, čime se skraćuje raspon postolja; optimizirati odabir ispravne veličine poprečnog presjeka i materijala postolja kako bi se povećala otpornost na savijanje; pokušajte koristiti mali indikator brojčanika; pravilno i čvrsto pričvrstite stalak za sat.
(10) Teorijska pogreška metode mjerenja brojčanika
Budući da metoda mjerenja indikatora brojčanika obično koristi formulu u Dodatku 15 nacionalnog standarda GB50231-1998 za izračunavanje stvarnog odstupanja, iz analize se može znati da se formula temelji na aproksimaciji kutnog odstupanja i koncentričnog odstupanja koja su mala i postoje sama. Međutim, u stvarnoj inženjerskoj praksi, posebno u početnom poravnanju, odstupanje može biti relativno veliko, a često postoji u obliku sveobuhvatnog odstupanja, a postoje kutno odstupanje i koncentrično odstupanje u isto vrijeme. Postojanje odstupanja stupnja utjecat će na mjerenje odstupanja koncentričnosti u različitim stupnjevima. Kada se uzme u obzir utjecaj kutnog stupnja na koncentričnost, brojčanik za mjerenje odstupanja od centriranja je vrlo kompliciran. Postoji mnogo povezanih članaka koji detaljno opisuju teorijsku analizu centriranja. Općenito, potrebno je najmanje 4-5 Samo jedan parametar može se točno izraziti, a uključuje rješenje transcendentalne jednadžbe, s kojom je teško rukovati u stvarnom procesu mjerenja. U stvarnom inženjerstvu nemoguće je izmjeriti i obraditi mnoge nepoznate parametre u metodi poravnanja indikatora brojčanika. Čak i ako postoji napredni mikroprocesor u instrumentu za lasersko poravnanje, stvarni algoritam je uglavnom pojednostavljeno poravnanje. Algoritmi su teorijski utemeljeni.
Sveukupno rješenje za ovaj tretman je dvostruko.
(1) U početnoj fazi poravnanja, to jest, kada su kutno odstupanje i odstupanje koncentričnosti relativno veliki (na primjer, kutno odstupanje je između 1/100 i 1/1000, a odstupanje koncentričnosti je između 0,2 i 2 mm), prema pojednostavljenoj metodi mjerenja i odgovarajuća vrijednost podešavanja i stvarna vrijednost teorijske vrijednosti odstupaju, a stopa odstupanja može biti relativno velika, ali trend promjene pogreške je konvergentan, da znači, kako se broj podešavanja povećava, pogreška će postajati sve veća i veća. Kada je kutno odstupanje blizu 1/1000, utjecaj kutnog odstupanja na mjerenje koncentričnosti može se zanemariti, a može se postići visoka točnost. Općenito, točnije stanje može se postići kroz 2 do 4 podešavanja. Stoga, u stvarnoj gradnji, nemojte očekivati da ćete moći točno izmjeriti i prilagoditi mjesto u jednom trenutku.
(2) Budući da kutna orijentacija izravno utječe na točnost mjerenja koncentričnosti, preporučuje se prvo prilagoditi kutnu orijentaciju, a zatim koncentričnost.
3. Odstupanje otklona samog okvira stola ne može se potpuno eliminirati metodom mjerenja indikatora brojčanika, ali se može smanjiti povećanjem krutosti gornjeg okvira stola, a utjecaj otklona na podatke mjerenja centriranja može se u osnovi eliminirati metodama kao što su proračun ili stvarno mjerenje.
Iako je točnost indikatora brojčanika {{0}}.01 mm, uobičajena pogreška mjerenja može biti između 0.1 i 1.0 mm, što je 5 do 10 puta veća od tolerancije koncentričnosti od 0,02 do 0,10 mm. Stvarni rezultati mjerenja značajno će odstupati od prave vrijednosti, a odstupanja će biti velika. Prema rezultatima istraživanja međunarodne poznate tehničke organizacije za rotirajuće strojeve, udio poravnanja osovine koji zapravo zadovoljava zahtjeve tolerancije manji je od 7 posto, što je dovoljno da pokaže važnost ispravnog poravnanja osovine.