Menu
Отклонение на вала: как да измерите общото отклонение (TIR) с часовников индикатор

Отклонение на вала: как да измерите общото отклонение (TIR) с часовников индикатор

TIR е пълният ход на стрелката на индикатора, така че ексцентриситетът е половината му. Как да измерите радиалното и лицевото (аксиалното) биене на няколко равнини, как да разчитате шаблона, за да откриете огънат вал, и защо биенето предхожда подравняването.
Отклонение на вала: как да измерите общото отклонение (TIR) с часовников индикатор

Ключови изводи

  • TIR е пълният размах на стрелката, така че ексцентричността е половината от TIR: 0.08 mm TIR означава 0.04 mm отместване от оста на въртене.
  • Радиално биене: диаметър, който не е концентричен с оста на въртене. Аксиално биене или биене на лицето: лице, което не е перпендикулярно на нея. Измерете и двете.
  • Измервайте в три или повече аксиални равнини. Една равнина не може да отдели огъване, конусност и криво монтиран фланец.
  • Биенето трябва да е в допустимите граници преди подравняване: извит вал пренася своята грешка във всяко измерване за подравняване.
  • Остатъчното биене се проявява при 1x работна скорост, така че проблем на 1x, който не реагира на балансиране, обикновено е биене или неправилно сядане.

Какво всъщност е биенето

Биенето е колко далеч се движи въртяща се повърхнина спрямо фиксиран референт при едно завъртане на вала. То не измерва размер. Това е композитно показание: размахът комбинира форма на повърхнината с нейното изместване спрямо ос на въртене, затова моделът на размаха, а не само неговата величина, ви казва каква е повредата.

  • Радиално биене: индикаторът стъпва на диаметър, перпендикулярен на централната линия, и се движи, защото този диаметър не е концентричен с оста. Седалки на фланци, опорни шийки, уплътнителни повърхности.
  • Аксиално биене или биене на лицето: индикаторът стъпва на лице, паралелно на централната линия, и се движи, защото това лице не е правогъло на нея. Лица на фланци, фланци, упорни шайби.

Правилото „половината от TIR“ и защо се пропуска

TIR, пълно показание на индикатора, или FIM, пълно движение на индикатора, е разликата между максималната и минималната позиция на стрелката за едно завъртане.

Ако максималното показание е +0.05 mm, а минималното е 0.03 mm под нулата, TIR е 0.08 mm. Центърът на тази повърхнина е изместен спрямо оста на въртене с 0.04 mm, защото при въртенето на вала високата страна се приближава към индикатора, а ниската се отдалечава, така че за едно завъртане стрелката преминава отместването веднъж в двете посоки и размахът е два пъти отместването.

Това е най-честата аритметична грешка в бранша: 0.08 mm TIR, тълкувано като 0.05 mm ексцентричност, заклеймява годен вал, а обратното би пропуснало вал, който е два пъти извън допустимото.

Повечето ръководства дават граници като TIR, но не всички. Тълкувайте неквалифицирано „биене, макс. 0.05 mm“ като TIR и отбележете предположението.

Какво отделя биенето и как се чете графиката

Проверката е диагностична. Нанесете TIR за всяка равнина спрямо разстоянието от референт: един и същ размах може да има различни причини и моделът ги разделя.

  • Извит вал. Удар, претоварване на свесена част, изпуснат ротор. TIR е близо до нула при шийките и плавно нараства до максимум между тях, висока точка в една и съща ъглова позиция през цялото време.
  • Диаметър, обработен неконцентрично. Кръгъл и прав, но не концентричен с шийките: постоянен TIR по този диаметър, близо до нула на шийките.
  • Криво или лошо седнал компонент. Фланец, втулка или лагер, набити без права повърхност, или върху ръжда, боя или стружки. Радиалното биене изглежда добре, докато аксиалното (лицевото) биене е голямо.
  • Задирка, награпавяване или износване на седалката. Локализирано: едно рязко стъпало в стрелката, а не плавна синусоидална вълна.
  • Термичен дъг/огъване. Ротор, който се охлажда неравномерно след горещо спиране, ще се чете като извит, а след няколко часа - прав. Никога не осъждайте след горещ стоп.
  • Проблем при измерването. TIR, който се променя при всяко завъртане, не е дефект на вала. Проверете основата, стеблото на индикатора, аксиалното разположение на ротора.

Как да измерите правилно

  • Поддържайте вала както работи. Собствени лагери, V-опори под шийките или между центрове, никога опора, която отчита състояние, което машината никога не изпитва при работа.
  • Почистете повърхнината. Изстържете високи места, отстранете маслената мембрана, премахнете всички задирки. Задирка от 0.02 mm е стъпало от 0.02 mm в размаха, защото локалният висок участък добавя своята височина веднъж на оборот, вместо да се удвоява като при изместен център, и пак ще ви отнеме следобеда.
  • Настройте стеблото перпендикулярно на повърхнината, с предварително натоварване от една четвърт до една трета от хода; под ъгъл то чете косинусова фракция.
  • Монтирайте здраво върху чиста, равна, дебела стомана. Ако скобата се огъва, вие измервате скобата.
  • Нулирайте в една ъглова позиция, маркирайте вала и завъртете ръчно пълен 360 градуса в нормалната посока, следейки стрелката през цялото време.
  • Запишете максималното и минималното с техните ъглови позиции, след което потвърдете, че стрелката чете нула при маркировката; ако не, подозирате аксиален флукт или хлабава основа.
  • Повторете в няколко аксиални равнини: вътрешен лагер, среден участък, седалка на фланец, зона на уплътнение, свободен край.

Дефектите при сядане се показват като биене много преди да станат шум, затова това е част от приемъчната стъпка при всяко монтиране на лагер.

Биенето не е подравняване и идва първо

Подравняването измерва относителната позиция на два вала; биенето измерва един вал спрямо собствената му ос. Всеки метод за подравняване предполага, че повърхнината, от която мерите, се върти концентрично, а фланец с 0.10 mm TIR добавя или изважда 0.05 mm във всяко показание, така че можете да сменяте шайби два часа и все пак да имате машина, която тресе. Запишете биенето на фланеца преди първото измерване за подравняване на съединението.

Критерии за приемане

Няма универсален брой: допустимостта идва от ръководството и приложението, затяга се с нарастване на скоростта и намаляване на пропуските. При липса на ръководна стойност много заводи работят близо до 0.05 mm TIR за радиално и лицево биене на фланец на съединението при 1500 об/мин, като затягат към 0.025 mm TIR при 3000 об/мин и нагоре, и още по-строго за механични уплътнения с тесни пролуки при всяка скорост. Запишете го, както при всяка приемъчна проверка, включително измерване на луфта в скоростна кутия.

Връзката с вибрациите

Остатъчното биене произвежда принудително въздействие веднъж на оборот при 1x работна скорост, точно там където живее небалансирането, така че премахването на тежести намалява амплитудата малко и 1x се връща.

Проблем на 1x, който не реагира на балансиране, е въпрос на биене, сядане или подравняване. Когато преценявате дали оставащото ниво е приемливо, съдите за широколентова RMS скорост спрямо рамка за тежест като ISO 10816-3 за тежест на вибрациите, чиито зони са дефинирани за общото широколентово ниво, 10 Hz до 1000 Hz за машини с номинална скорост над 600 об/мин и 2 Hz до 1000 Hz за номинални скорости между 120 и 600 об/мин, а не за един порядък, и третирайте амплитудата на 1x като диагностична съставка в това общо число, а не като стойността, към която се прилагат зоните.

Какво да записвате

  • Актив, компонент, дата, техник, състояние на опорите.
  • Разделителна способност на индикатора, местоположение на основата, разстояние на всяка равнина от референт.
  • Максимум, минимум, ъглови позиции, TIR, ексцентричност, толерансът и неговият източник.

В Fabrico проверката за биене живее като повтаряща се задача за ПМ с контролен списък, така че показанията и вердиктите са свързани с актива и са видими при следващото вземане на показания. Провалено ръчно измерване може да задейства последваща задача, а спиране на машината от PLC или OEE данни може да стане работна поръчка, така че повторна жалба за 1x да стане запис за актив, който одитор може да прочете: запазете кратко демо.

Пример с реални числа

Едностъпална центробежна помпа за вода работи при 2950 об/мин. Нейното механично уплътнение е отказвало два пъти за пет месеца, а маршрутът за вибрации показва 4.8 mm/s RMS при 1x на вътрешния лагер, без промяна след полево балансиране.

Съединителят е изместен, валът остава в собствените си лагери и е индикаторен в пет равнини, измерени по вала от вътрешната опорна шийка, високата точка е на 70 градуса от шпонковия жлеб.

  • Равнина A, 10 mm, рамо на опорната шийка: макс +0.005, мин -0.005. TIR 0.010 mm, ексцентричност 0.005 mm.
  • Равнина B, 55 mm, работна повърхнина на уплътнението: макс +0.021, мин -0.019. TIR 0.040 mm, ексцентричност 0.020 mm.
  • Равнина C, 100 mm, среден участък: макс +0.036, мин -0.034. TIR 0.070 mm, ексцентричност 0.035 mm.
  • Равнина D, 145 mm, работна повърхнина на уплътнението в задвижващия край: макс +0.024, мин -0.022. TIR 0.046 mm, ексцентричност 0.023 mm.
  • Равнина E, 190 mm, външна опорна шийка: макс +0.006, мин -0.006. TIR 0.012 mm, ексцентричност 0.006 mm.

Фирменият толеранс за този клас машина, помпа с близкоуплътняващо механично уплътнение, работеща малко под 3000 об/мин, е 0.025 mm TIR и за двете работни повърхнини на уплътнението; заводът прилага стойността за тесни пролуки вместо общата. Равнина B отчита 0.040 mm TIR, което е 0.015 mm над лимита и 1.6 пъти позволената стойност. Равнина D отчита 0.046 mm TIR, което е 0.021 mm над и 1.84 пъти лимита. И двете не минават.

Сега прочетете модела: близо до нула и на двете шийки, пик 0.070 mm в средния участък, спад към външната шийка, плавна крива вместо стъпало, една и съща ъглова позиция през цялото време: извит вал.

Средното изкривяване е 0.035 mm истинска ексцентричност и това обяснява повторяемото 1x и отказите на уплътненията, защото работна повърхнина на уплътнение с ексцентричност 0.020 mm принуждава динамичния елемент на уплътнението да следва орбита с радиус 0.020 mm, общо отклонение 0.040 mm, веднъж на оборот при 49 оборота в секунда, което огъва вторичното уплътнение и отделя лицата при всяко завъртане. Валът се подменя, а не се изправя.

Преди пускане: индикаторирайте новия вал на същите пет равнини, потвърдете 0.025 mm TIR или по-добро и на двете работни повърхнини на уплътнението, като шийките и средният участък са в границата на общото 0.05 mm TIR, проверете префитнатия фланец за радиално и лицево биене, подравнете едва след това и повторно проверете вибрациите след 24 часа спрямо базовите 4.8 mm/s, последователност за план за превантивна поддръжка на помпата.

Чести грешки

  • Тълкуване на TIR като ексцентричност. Наполовина не е опция.
  • Измерване само в една равнина. Едно число не може да отдели огъване от конусност от ексцентричен диаметър, а грешното допускане решава коя част да се смени.
  • Наклонено стебло на индикатора. То подчита със стойност, която никой не може да квантитира след това.
  • Пропускане на връщането до нула. Това крие хлабава основа, заяждащо стебло или аксиално плаващо положение.
  • Индикаториране на горещ ротор. Термично изкривен вал се чете като извит, после става прав при изравняване.
  • Подравняване първо, проверка на биенето после. Числата изглеждат убедителни, но нямат смисъл и шайбите пак ще излязат.
  • Записване само на вердикта. Пропуск „годен/негоден“ без показания, равнини или толеранс не може да се сравни с проверката следващата година.

Често задавани въпроси

TIR същото ли е като ексцентричност?

Не. TIR е пълният размах на стрелката за едно завъртане. Ексцентричността е изместването на центъра на повърхнината спрямо оста на въртене и е равна на половината от TIR: 0.08 mm TIR е 0.04 mm. Повечето ръководства дават граници като TIR, така че потвърдете конвенцията.

Мога ли да измеря биенето с вала в машината?

Да, и обикновено така и трябва да бъде. Валът в собствените си лагери дава най-представително показание, защото това е условието, в което работи. Завъртете ръчно в нормалната посока, задвижването да е изолирано и заключено. V-опорите са подходящи за вали, вече извадени от машината.

Колко равнини за измерване са достатъчни?

Три са минимум, четири или пет ако валът има няколко функционални диаметъра: една близо до всяка опорна шийка, една в средния участък и една на всяка важна седалка. Записвайте разстоянието на всяка равнина от референт, защото формата по равнините е диагнозата.

Машината ми показва висока 1x вибрация. Биене ли е или небалансиране?

И двете пиковерат при 1x работна скорост, затова се объркват. Разделителят е реакцията при балансиране: ако коригиращи тежести свалят нивото и то остава ниско, беше небалансиране; ако намалението е частично, индикаторирайте вала и фланеца.

Какъв толеранс за биене да използвам, ако нямам ръководство?

Създайте документиран фирмен стандарт. Много заводи работят около 0.05 mm TIR за радиално и лицево биене на фланец при ~1500 об/мин, затягайки към 0.025 mm TIR при 3000 об/мин и над това, и още по-строго за уплътнения с тесни пролуки. Неписан толеранс варира според този, който го прилага.

Последно от блога

Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Изчислете потенциалната възвръщаемост: запазете час за демонстрация
Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Като натиснете бутона Приемам, вие давате съгласието си за използването на `бисквитки`, докато ползвате до този уебсайт. За да научите повече за това как `бисквитките` се използват и управляват, моля, вижте нашата Политика за поверителност и Декларация за Бисквитките