Comprendre l'alignement d'arbres de base - Technologie de maintenance
La première partie d'une série de quatre qui couvrira les fondamentaux d'alignement et de la croissance thermique, et mettre en évidence l'importance des mesures sur le terrain par deux études de cas.
Quel est l'alignement de l'arbre?
l'alignement de l'arbre est la position des centres de rotation de deux ou plusieurs arbres de sorte qu'ils soient colinéaires lorsque les machines sont dans des conditions normales de fonctionnement. l'alignement correct de l'arbre ne soit pas dictée par l'indicateur global de lecture (TIR) des moyeux d'accouplement ou les arbres, mais plutôt par les centres appropriés de rotation des éléments de support d'arbre (les paliers de la machine).
Il y a deux composantes de décalage angulaire et le décalage.
Offset défaut d'alignement, parfois désigné comme un défaut d'alignement parallèle, est la distance entre les centres de l'arbre de rotation mesurées au niveau du plan de transmission de puissance. Ceci est généralement mesurée au centre de couplage. Les unités pour cette mesure sont millièmes de pouce (où 1 millième de pouce = 0,001 in.).
désalignement angulaire, parfois appelés « gap » ou « surface », est la différence de la pente d'un arbre, usuellement la machine mobile par rapport à l'inclinaison de l'arbre de l'autre machine, généralement la machine stationnaire. Les unités pour cette mesure sont comparables à la mesure de la pente d'un toit (à savoir de montée / descente). Dans ce cas, l'augmentation est mesurée en millièmes de pouce et la course (distance le long de l'arbre) est mesurée en pouces. Les unités de défaut d'alignement angulaire sont mils / 1 à.
Comme il est indiqué, il y a deux conditions d'alignement distincts qui doivent être corrigées. Il y a aussi deux plans de défaut d'alignement du potentiel-plan horizontal (côté à l'autre) et le plan vertical (haut et bas). Chaque plan d'alignement est décalée et les composants angulaires, donc il y a en fait quatre paramètres d'alignement doit être mesurée et corrigée. Ils sont angularité horizontal (HA), le décalage horizontal (HO), angularité vertical (VA), et de décalage vertical (VO).
Si cette tolérance angulaire est appliquée sur une 5 po. Accouplement diam, le résultat d'alignement angulaire serait de 1 mil / 1 po. De diamètre de couplage ou de 1 millième de pouce d'élévation par 1 à. La distance axiale le long de la ligne médiane de l'arbre. Si le couplage était de 10 à. De diamètre, le résultat de l'alignement serait deux fois plus précis (0,5 mil / 1 in.). Cela conduirait à conclure qu'une tolérance d'alignement angulaire basé sur mils / 1. Serait quelque chose qui pourrait être appliquée à tous les arbres quel que soit le diamètre de couplage.
forces harmoniques sont dangereuses
Lorsque les arbres ne sont pas alignés, les forces sont générées. Ces forces peuvent produire de fortes contraintes sur les composants rotatifs et fixes. Alors qu'il est probablement vrai que le couplage ne manquera pas quand il est exposé aux fortes contraintes en raison de ce mauvais alignement brut, les paliers et les joints sur les machines qui sont mal alignées certainement échouer dans ces conditions. En règle générale, les roulements et les joints de la machine ont de petits jeux internes et sont les bénéficiaires de ces forces harmoniques, un peu comme martèlement constant.
un défaut d'alignement d'arbre excessif, dire supérieure à 2 millièmes de pouce pour une machine de 3600 tours par minute dans des conditions normales de fonctionnement, peut engendrer des forces qui sont appliquées directement sur les paliers de la machine et provoquent la fatigue et une usure excessive des joints d'arbre. Dans les cas extrêmes de mauvais alignement de l'arbre, les contraintes de flexion appliquées à l'arbre causeront l'arbre à la rupture et rupture.
Ayant l'espérance de vie
Les roulements les plus courants utilisés dans les machines, roulements à billes et à rouleaux, tous ont une espérance de vie calculée, parfois appelée L-10 du roulement de vie une cote de résistance à la fatigue d'un roulement spécifique. L'analyse statistique de la vie des roulements par rapport aux forces appliquées aux paliers a pu réaliser une équation (voir « Comment Gardant vie est affectée par le désalignement « ) décrivant comment la vie d'un roulement est affectée par les forces ont augmenté en raison d'un mauvais alignement.
Tout à fait un peu de recherche dans l'alignement de l'arbre a été effectué au cours des 20 dernières années. Les résultats ont conduit à un procédé très différent de l'évaluation de la qualité d'un alignement de l'arbre et à des méthodes de plus en plus précis de la correction des conditions mal alignées. Sur la base de la recherche et de réelles évaluations de machines industrielles, les tolérances d'alignement arbre sont maintenant plus souvent basée sur l'arbre rpm plutôt que le diamètre de l'arbre ou de couplage des spécifications du fabricant. Il n'y a actuellement aucune norme de tolérance spécifiques publiées par l'ISO ou ANSI, mais les tolérances typiques d'alignement sont présentés dans le tableau « typiques pour l'alignement Tolérances. «
Une autre méthode commune de détermination des tolérances d'alignement de l'arbre est d'assurer les pieds de la machine sont à une certaine distance de ce qui est considéré comme « zéro ». Cette méthode peut également induire en erreur. Si une machine est considéré comme aligné lorsque les corrections de pied sont à moins de 2 millièmes de pouce à la fois les pieds avant et les pieds arrière, un mauvais alignement grave peut parfois être présente. En règle générale, plus l'empreinte de machine (distance de pieds avant en arrière pieds), plus la condition d'alignement en fonction de ces critères pour la tolérance d'alignement.
Sur la Fig. 1. l'avant du moteur à distance du pied vers l'arrière est de 10 pouces. La distance entre les pieds avant du centre de l'accouplement est de 8 pouces. Si le pied avant du moteur est laissé 2 millièmes de pouce de haut et les pieds arrière sont laissés 2 mils bas, les résultats d'alignement arbre seront comme suit: angularité vertical de 0,4 mil / 1 en ouvert sur le dessus du raccord, et un. décalage vertical de 5,2 millièmes de pouce élevées au niveau du plan de transmission de puissance. Si cette machine fonctionne à 1800 tours par minute, il serait en dehors des tolérances d'alignement d'arbre acceptables. Encore une fois, cela renforce qu'un ensemble de tolérances d'alignement d'arbres sur la base sur l'arbre rpm s'appliquerait à toutes les machines indépendamment de leur empreinte. MT
Comment la vie du roulement est affectée par désalignement
Pour les roulements à billes: L10 = (C / P) 3 x 106; Pour les roulements à rouleaux: L10 = (C / P) 03.10 x 10 6
L10 représente la durée de vie de notation avec une fiabilité de 90 pour cent
C est la-la charge dynamique de charge de base qui donnera une vie de 1 million de révolutions qui se trouvent dans les catalogues portant
P est la charge dynamique équivalente appliquée au palier
Pour un alignement typique Tolérances