Menu
Bicie wału: jak zmierzyć TIR za pomocą wskaźnika zegarowego

Bicie wału: jak zmierzyć TIR za pomocą wskaźnika zegarowego

TIR to całkowite wychylenie wskazówki, więc ekscentryczność wynosi jego połowę. Jak zmierzyć odchył promieniowy i odchył czołowy w kilku płaszczyznach, odczytać wzór wskazań, żeby wykryć skrzywiony wał, oraz dlaczego pomiar odchyłów wykonuje się przed wyrównaniem.
Bicie wału: jak zmierzyć TIR za pomocą wskaźnika zegarowego

Najważniejsze wnioski

  • TIR to pełny wychył wskazówki, więc mimośród to połowa TIR: 0,08 mm TIR to 0,04 mm przesunięcia względem osi obrotu.
  • Bicie promieniowe: średnica niekoncentryczna względem osi obrotu. Bicie osiowe lub czołowe: powierzchnia czołowa nieprostopadła do niej. Mierz oba.
  • Mierz w trzech lub więcej płaszczyznach osiowych. Jedna płaszczyzna nie rozdzieli wygięcia, stożka i źle osadzonej piasty.
  • Bicie musi być w tolеранcji zanim wykonasz wyrównanie: skrzywiony wał przenosi swój błąd do każdego odczytu wyrównania.
  • Pozostałe bicie pojawia się przy 1x prędkości obrotowej, więc problem 1x, który nie reaguje na wyważanie, to zwykle bicie lub niewłaściwe osadzenie.

Czym właściwie jest bicie

Bicie to, o ile powierzchnia obracająca się przesuwa względem stałego odniesienia przy jednym obrocie wału. Nie mierzy rozmiaru. To odczyt złożony: wychył łączy błąd kształtu powierzchni z jej przemieszczeniem względem osi obrotu, dlatego to wzór wychyłu, a nie tylko jego wielkość, mówi, jaka jest usterka.

  • Bicie promieniowe: iglica wskaźnika opiera się na średnicy, prostopadłej do linii środkowej, i przesuwa się, ponieważ ta średnica nie jest skoncentrowana z osią. Siedzenia piast, czopy łożyskowe, powierzchnie uszczelnień.
  • Bicie osiowe lub czołowe: iglica opiera się na powierzchni czołowej, równoległej do linii środkowej, i przesuwa się, ponieważ ta powierzchnia nie jest do niej prostopadła. Czoła piast, kołnierze, kołnierze oporowe.

Zasada połowy TIR i dlaczego się o niej zapomina

TIR (total indicator reading), czyli pełny wychył wskaźnika, lub FIM (full indicator movement), to różnica między maksymalną a minimalną pozycją wskazówki w czasie jednego obrotu.

Jeśli maksymalny odczyt to +0,05 mm, a minimalny to 0,03 mm poniżej zera, TIR wynosi 0,08 mm. Środek tej powierzchni jest przesunięty względem osi obrotu o 0,04 mm, ponieważ przy obrocie wału strona wysoka zbliża się do wskaźnika, a strona niska oddala, zatem w jednym obrocie wskazówka przebywa to przesunięcie raz w jedną i raz w drugą stronę i wychył jest dwukrotnością przesunięcia.

To najczęstszy błąd arytmetyczny w zawodzie: 0,08 mm TIR odczytane jako 0,05 mm mimośrodu skazuje sprawny wał, a odwrotnie: przepuszcza wał dwukrotnie bardziej wychylony niż dozwolone.

Większość instrukcji podaje limity jako TIR, ale nie wszystkie. Traktuj nieokreślone „bicie, maks. 0,05 mm” jako TIR i zanotuj to założenie.

Co bicie rozdziela i jak czytać wykres

Sprawdzenie ma charakter diagnostyczny. Wykreśl TIR w każdej płaszczyźnie względem odległości od datumu: ten sam wychył może mieć różne przyczyny, a wzór je rozdziela.

  • Skrzywiony wał. Uderzenie, obciążenie na wysięgu, upuszczony rotor. TIR jest blisko zera przy czopach i narasta płynnie do maksimum pomiędzy nimi, najwyższy punkt pod tym samym kątem we wszystkich płaszczyznach.
  • Średnica obrobiona poza środkiem. Okrągła i prosta, ale niekoncentryczna z czopami: stały TIR wzdłuż tej średnicy, blisko zera przy czopach.
  • Źle osadzony lub przekoszony element. Piasta, tuleja lub łożysko wciśnięte bez dopasowania, na rdzy, farbie lub opiłkach. Bicie promieniowe wygląda dobrze, natomiast bicie czoła piasty jest duże.
  • Grzebień, zadrapanie lub zużycie kontaktowe na siedzeniu. Zlokalizowane: pojedynczy ostry skok wskazówki zamiast gładkiego sinusoidalnego wychyłu.
  • Wyginanie termiczne. Rotor schładzający się nierównomiernie po gorącym zatrzymaniu czyta jako skrzywiony, potem prostuje się po kilku godzinach. Nigdy nie oceniaj po gorącym postoju.
  • Problem pomiarowy. TIR zmieniający się przy każdym obrocie to nie wada wału. Sprawdź podstawę, iglicę, położenie osiowe rotora.

Jak mierzyć prawidłowo

  • Podpieraj wał tak, jak pracuje. Własne łożyska, klocki typu V pod czopami lub pomiędzy centrami, nigdy podpórka, która odczytuje stan, którego serwis nigdy nie widzi.
  • Oczyść powierzchnię. Zetrzyj kamieniem wysokie punkty, zetrzyj warstwę oleju, usuń wszystkie zadziory. Zadziorek 0,02 mm to skok 0,02 mm na wykresie, ponieważ lokalny wysoki punkt dodaje swoją wysokość raz na obrót zamiast podwajania się jak przesunięte centrum, i i tak kosztuje popołudnie roboty.
  • Ustaw iglicę prostopadle do powierzchni, wstępnie dociążoną na jedną czwartą do jednej trzeciej skoku; pod kątem odczytuje cosinusową część.
  • Mocuj sztywno na czystej, płaskiej, grubej stali. Jeśli wspornik się ugina, mierzysz wspornik.
  • Wyzeruj w jednej pozycji kątowej, oznacz wał i obracaj ręcznie pełne 360 stopni w normalnym kierunku, obserwując wskazówkę przez cały czas.
  • Zapisz maksimum i minimum wraz z ich pozycjami kątowymi, potem potwierdź, że wskazówka wraca do zera przy oznaczeniu; jeśli nie, podejrzewaj luz osiowy lub luźną podstawę.
  • Powtórz w kilku płaszczyznach osiowych: czop przyłożyskowy, połowa długości, siedzenie piasty, obszar uszczelnienia, wolny koniec.

Błędy osadzenia ujawniają się jako bicie długo zanim dadzą o sobie znać hałasem, więc to powinno być częścią etapu odbioru każdej instalacji łożyska.

Bicie to nie wyrównanie i musi być zrobione najpierw

Wyrównanie mierzy względne położenie dwóch wałów; bicie mierzy pojedynczy wał względem jego własnej osi. Każda metoda wyrównania zakłada, że powierzchnia, od której mierzysz, obraca się koncentrycznie, a piasta z 0,10 mm TIR dodaje lub odejmuje 0,05 mm przy każdym odczycie, więc możesz przez dwie godziny dobierać podkładki, a maszyna nadal będzie drgać. Zapisz bicie piasty przed pierwszym odczytem do wyrównania sprzęgła.

Myślenie przy odbiorze

Nie ma uniwersalnej wartości: tolerancja pochodzi z instrukcji i zastosowania, zaostrzając się wraz ze wzrostem prędkości i zmniejszaniem luzów. W braku wartości z instrukcji, wiele zakładów pracuje w okolicach 0,05 mm TIR na promieniowe i czołowe bicie piast sprzęgieł przy 1500 obr./min, zaostrzając do 0,025 mm TIR przy 3000 obr./min i więcej, a jeszcze ostrzej dla uszczelnień dysponujących bliskimi luzami. Zapisz to, jak przy każdym sprawdzeniu odbiorczym, włączając pomiar luzu przekładni.

Powiązanie z drganiami

Pozostałe bicie generuje wymuszanie raz na obrót przy 1x prędkości obrotowej, dokładnie tam, gdzie występuje niewyważenie, więc przycinanie ciężarków trochę obniża amplitudę, a 1x wraca.

Problem 1x, który nie reaguje na wyważanie, to kwestia bicia, osadzenia lub wyrównania. Przy ocenie, czy poziom resztkowy jest akceptowalny, porównuj szerokopasmową prędkość skuteczną (RMS) z ramą oceny ciężkości, taką jak ISO 10816-3, której strefy są zdefiniowane dla ogólnego poziomu szerokopasmowego, 10 Hz do 1000 Hz dla maszyn o znamionowej prędkości powyżej 600 obr./min i 2 Hz do 1000 Hz dla prędkości znamionowych między 120 a 600 obr./min, i nie dotyczą pojedynczego rzędu; traktuj amplitudę 1x jako składnik diagnostyczny wewnątrz tej ogólnej wartości, a nie jako wartość, do której stosuje się strefy.

Co zapisać

  • Majątek, komponent, data, technik, warunek podparcia.
  • Rozdzielczość wskaźnika, lokalizacja podstawy, odległość każdej płaszczyzny od datumu.
  • Maksimum, minimum, pozycje kątowe, TIR, mimośród, tolerancja i jej źródło.

W Fabrico kontrola bicia istnieje jako powtarzalne zadanie PM z listą kontrolną, więc odczyty i werdykty są przypisane do majątku i widoczne przy następnym zestawie pomiarów. Nieudane sprawdzenie ręczne może wywołać zadanie uzupełniające, a zatrzymanie maszyny z danych PLC lub OEE może stać się zleceniem, więc powtarzający się problem 1x staje się rejestrem przypisanym do majątku, który audytor może przeczytać: umów krótkie demo.

Przykład z liczbami

Pojedynczy stopień pompy odśrodkowej do wody pracuje z prędkością 2950 obr./min. Uszczelnienie mechaniczne zawiodło dwukrotnie w ciągu pięciu miesięcy, a pomiar drgań pokazuje 4,8 mm/s RMS przy 1x na łożysku wewnętrznym, bez zmiany po wyważaniu w terenie.

Sprzęgło jest rozłączone, wał pozostaje w własnych łożyskach i jest wskazywany w pięciu płaszczyznach mierzonych wzdłuż wału od czopa wewnętrznego, najwyższy punkt 70 stopni od wpustu.

  • Płaszczyzna A, 10 mm, stożek czopa: max +0,005, min 0,005 poniżej zera. TIR 0,010 mm, mimośród 0,005 mm.
  • Płaszczyzna B, 55 mm, powierzchnia robocza uszczelnienia: max +0,021, min 0,019 poniżej zera. TIR 0,040 mm, mimośród 0,020 mm.
  • Płaszczyzna C, 100 mm, środek rozpiętości: max +0,036, min 0,034 poniżej zera. TIR 0,070 mm, mimośród 0,035 mm.
  • Płaszczyzna D, 145 mm, powierzchnia robocza uszczelnienia przy końcu napędowym: max +0,024, min 0,022 poniżej zera. TIR 0,046 mm, mimośród 0,023 mm.
  • Płaszczyzna E, 190 mm, czop zewnętrzny: max +0,006, min 0,006 poniżej zera. TIR 0,012 mm, mimośród 0,006 mm.

Tolerancja zakładowa dla tej klasy maszyn, pompy z uszczelnieniem mechanicznym o bliskich luzach pracującej tuż poniżej 3000 obr./min, to 0,025 mm TIR na obu powierzchniach roboczych uszczelnienia; zakład stosuje wartość dla uszczelnień o bliskich luzach zamiast ogólnej. Płaszczyzna B pokazuje 0,040 mm TIR, czyli 0,015 mm ponad limit i 1,6 razy wartość dozwoloną. Płaszczyzna D pokazuje 0,046 mm TIR, czyli 0,021 mm ponad limit i 1,84 razy limit. Obie nie spełniają wymagań.

Teraz odczytaj wzór: blisko zera przy obu czopach, maksimum 0,070 mm w środku rozpiętości, opad ku czopowi zewnętrznemu, gładka krzywa zamiast skoku, jedna pozycja kątowa przez cały czas: skrzywiony wał.

Wygięcie w środku rozpiętości to 0,035 mm rzeczywistego mimośrodu i tłumaczy powtarzające się 1x oraz awarie uszczelnień, ponieważ powierzchnia robocza uszczelnienia o mimośrodzie 0,020 mm wymusza, by element dynamiczny uszczelnienia poruszał się po orbicie o promieniu 0,020 mm, czyli 0,040 mm całkowitej ekskursji, raz na obrót przy 49 obrotach na sekundę, wyginając uszczelnienie wtórne i rozdzielając powierzchnie twarzą do twarzy przy każdym obrocie. Wał wymieniono, nie prostowano.

Przed oddaniem: sprawdź nowy wał w tych samych pięciu płaszczyznach, potwierdź 0,025 mm TIR lub lepiej na obu powierzchniach roboczych uszczelnienia, przy czopach i płaszczyźnie środkowej w granicach ogólnej wartości 0,05 mm TIR, sprawdź ponownie dopasowaną piastę pod kątem bicia promieniowego i czołowego, wyrównaj dopiero potem i sprawdź ponownie drgania po 24 godzinach względem bazowej wartości 4,8 mm/s, jako sekwencję w planie utrzymania zapobiegawczego pompy.

Typowe błędy

  • Traktowanie TIR jako mimośrodu. Połowienie nie jest opcjonalne.
  • Pomiary w jednej płaszczyźnie. Jedna liczba nie rozdzieli wygięcia od stożka od mimośrodu średnicy, a założona wada decyduje o części.
  • Iglica wskaźnika pod kątem. Odczytuje zaniżenie o wartość, której nikt potem nie potrafi skwantyfikować.
  • Pomijanie powrotu do zera. Maskuje luźną podstawę, zacinającą się iglicę lub luz osiowy.
  • Wskazywanie gorącego rotora. Termicznie wygięty wał czyta jako skrzywiony, potem prostuje się po wyrównaniu temperaturowym.
  • Najpierw wyrównanie, potem sprawdzenie bicia. Liczby wyglądają przekonująco, ale nic nie znaczą i podkładki i tak trzeba wyjąć ponownie.
  • Zapisywanie tylko werdyktu. „Zaliczono/odrzucono” bez odczytów, płaszczyzn lub tolerancji nie da się porównać z następnym sprawdzeniem.

Najczęściej zadawane pytania

Czy TIR to to samo co mimośród?

Nie. TIR to pełny wychył wskazówki w czasie jednego obrotu. Mimośród to przesunięcie środka powierzchni względem osi obrotu i równa się połowie TIR: 0,08 mm TIR to 0,04 mm. Większość instrukcji podaje limity jako TIR, więc potwierdź konwencję.

Czy mogę mierzyć bicie przy wałie osadzonym w maszynie?

Tak, i zazwyczaj powinieneś. Wał w swoich łożyskach daje najbardziej reprezentatywny odczyt, bo to jest warunek pracy. Obracaj ręcznie w normalnym kierunku, napęd odłączony i zablokowany. Klocki typu V nadają się do wałów już wyjętych z maszyny.

Ile płaszczyzn pomiarowych wystarczy?

Minimum trzy, cztery lub pięć jeśli wał ma kilka funkcjonalnych średnic: jedna przy każdym czopie łożyskowym, jedna w połowie rozpiętości i jedna przy każdym siedzeniu, które ma znaczenie. Zapisz odległość każdej płaszczyzny od datumu, bo kształt pomiędzy płaszczyznami to diagnoza.

Moja maszyna pokazuje duże drgania 1x. Czy to bicie czy niewyważenie?

Oba szczytują przy 1x prędkości obrotowej, dlatego są mylone. Rozróżnikiem jest reakcja na wyważanie: jeśli ciężarki trimujące obniżają poziom i pozostaje on obniżony, to było niewyważenie; jeśli efekt jest częściowy, wskaż wał i piastę zamiast polegać tylko na wyważaniu.

Jaką tolerancję bicia przyjąć, jeśli nie mam instrukcji?

Ustal udokumentowany standard zakładowy. Wiele zakładów pracuje w okolicach 0,05 mm TIR na promieniowe i czołowe bicie piast sprzęgieł przy około 1500 obr./min, zaostrzając do 0,025 mm TIR przy 3000 obr./min i więcej, a jeszcze surowiej dla uszczelnień o bliskich luzach. Niewpisana tolerancja dryfuje z osobą, która ją pilnuje.

Najnowsze wiadomości z naszego bloga

Zdefiniuj swoją mapę drogową niezawodności
Sprawdź swój potencjalny zwrot z inwestycji: zarezerwuj prezentację na żywo
Zdefiniuj swoją mapę drogową niezawodności
Klikając przycisk Akceptuj, wyrażasz zgodę na korzystanie z plików cookie podczas uzyskiwania dostępu do tej witryny i korzystania z naszych usług. Aby dowiedzieć się więcej o tym, jak pliki cookie są używane i zarządzane, zapoznaj się z naszą Polityką prywatności Polityka prywatności i Deklaracja plików cookie