1 회전 기계 정렬의 의미와 측정 방법
회전 기계 정렬은 정상 작동 조건에서 장비의 축이 동축 상태에 있도록 연결될 두 개 이상의 장비의 주축 위치를 조정하는 프로세스입니다.
오정렬은 회전 기계의 가장 일반적인 문제 중 하나입니다.
관련 산업 통계에 따르면 장비 손상의 50% 이상이 오정렬 및 오정렬에 기인할 수 있습니다. 과도한 센터링 편차로 인한 손상 후 메인 샤프트 씰, 베어링, 커플 링 및 메인 샤프트의 위에서 언급 한 교체 비용, 추가 에너지 비용 및 생산 중단 손실은 단위, 기업 또는 공공 환경에서도 무시할 수 없습니다.
센터링 편차는 일반적으로 동심도 편차, 각도 편차 및 결합 편차로 나뉩니다. 엔지니어링 측정 및 장비 조정을 용이하게하기 위해 정렬 편차는 일반적으로 수직 및 수평 방향의 동심도 편차 및 각도 편차, 즉 수평 동심도 편차, 수직 동심도 편차 및 수평 각도 편차의 두 가지 구성 요소로 분해됩니다. 편차 및 수직 각도 편차.
얼라인먼트 방식과 얼라인먼트 품질은 기술 발전과 밀접한 관련이 있습니다. 직선자 필러 정렬 방식, 다이얼 인디케이터 정렬 방식, 레이저 정렬 방식이 있습니다. 일반적으로 모든 정렬 방법은 {{0}}.001 ~ 0.01mm에 도달할 수 있는 충분한 정확도를 달성할 수 있으며, 이는 주로 기기의 정밀도와 정렬 작업자의 기술 수준에 달려 있습니다.
현재 일반적으로 사용되는 정렬 방법은 다이얼 표시기 정렬 방법과 레이저 정렬 기기 방법입니다.
레이저 얼라인먼트 장비는 다이얼 인디케이터 얼라인먼트 이론을 바탕으로 첨단 정밀 광학 및 전자 기술을 결합하여 다이얼 인디케이터 얼라인먼트 방식에서 발생하기 쉬운 다양한 오차 요인을 최소화하고 오차 비율을 크게 제거합니다. 중국 방식의 측정 장비로 인해 발생합니다. 동시에 많은 계산 작업을 자동으로 완료하여 센터링 작업을 간단하고 빠르고 정확합니다. 그러나 이러한 유형의 장비의 높은 가격과 전자 계측 및 제어 구성 요소의 고유한 오류로 인해 프로모션이 어느 정도 제한됩니다.
다이얼 표시기는 막대를 통해 측정면과 접촉하고 막대의 상대 운동은 전송 기어에 의해 증폭되어 두 축 사이의 작은 공간 위치 변화를 측정하여 중심 상태를 측정합니다.
현재 일반적으로 사용되는 다이얼 표시기 정렬 방법에는 방사형 축 방법과 이중 방사형 방법이 있습니다.
방사형 축 방법은 동심도 편차를 측정하기 위해 1 미터를 사용하고 각도 방향에 대한 샤프트 채널링의 영향을 제거하기 위해 두 조각이 종종 직경 방향으로 고르게 분포되어 있음) 다이얼 표시기를 사용하여 각도를 측정하는 것입니다 방향 편차. , 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다.
이중 방사형 방법은 두 개의 다이얼 표시기를 사용하여 반대쪽 샤프트의 측정 지점에서 동심도 편차를 측정하는 것이며 샤프트 시스템의 동심도 및 각도 편차는 두 세트의 데이터를 통해 계산할 수 있습니다.
방사형 축 방법이든 이중 방사형 방법이든 이중 방사형 방법과 긴 결합의 이중 축 방법과 같은 진화 정렬 방법과 기하학적 원리는 동일하며 측정 결과는 또한 정확히 동일합니다. 실제 적용시 장단점이 있으며, 실제 상황에 따라 적절히 선택하면 좋은 측정 결과를 얻을 수 있습니다.
2 다이얼 게이지 정렬 방식의 주요 오차 요인과 그 제어 방식
다이얼 인디케이터는 회전 기계의 센터링 작동에 중요한 역할을 하지만 분석하고 제어해야 하는 많은 오류 요인이 있습니다.
일반적인 오류 요인 및 솔루션에는 다음 10가지 측면이 포함됩니다.
(1) 다이얼 인디케이터의 초기 측정 포인트 설정이 잘못되고 범위 선택이 잘못되었습니다.
다이얼 인디케이터 바늘의 초기 측정점을 잘못 설정하고 범위를 잘못 선택하면 프로브가 공중에 매달리거나 회전 과정에서 끼일 수 있습니다. 즉, 스트로크의 상하 사점이 화면에 나타납니다. 다이얼 표시기로 인해 비현실적이고 부정확한 측정 결과가 나타납니다.
구체적인 해결책은 가능한 한 더 큰 범위의 다이얼 표시기를 선택하는 것입니다(특히 초기 정렬에서), 일반적으로 3~10mm 범위를 선택하고 초기 측정 지점(0 지점)을 설정합니다. 범위의 중간 지점 근처.
여러 측정을 수행하려면 데이터의 전반적인 반복성과 가장 안정적인 데이터 세트를 선택해야 합니다.
다이얼 표시기를 읽을 때 측정 데이터의 유효성을 판단하는 중요한 규칙도 있습니다. 즉, 세로 방향 데이터의 합(0도 및 180도)은 가로 방향 데이터의 합(90도 및 270도)과 같습니다.
실제 시공에서 둘의 차이가 0.02mm보다 크면 측정대 프레임이 견고하게 고정되지 않았거나 기타 아래에서 분석할 이유가 있다고 판단하여 이를 해소하기 위한 조치를 취할 수 있다. .
이 데이터 유효성 규칙은 동심도 및 각도 편차 판독값의 정확성 결정에 적용됩니다.
(2) 다이얼 인디케이터가 고착되거나 강한 자기장의 영향을 받습니다.
다이얼 표시기 바늘, 줄기의 고착 및 강한 자기장의 영향으로 인해 판독값이 부정확해질 수 있습니다. 이러한 오류는 주로 다이얼 표시기 바늘의 유연성을 정기적으로 교정 및 확인하고 강한 자기장에서 멀리 유지하여 방지합니다. 데이터 유효성 법률은 이러한 유형의 오류를 확인하는 데 적용됩니다.
(3) 데이터 및 기호 기록 오류
인간의 시야각, 다른 판단 능력 또는 잘못된 판독으로 인해 판독 값이 실제 표시된 값과 다를 수 있으며 이는 자연스럽게 편차를 유발할 수 있습니다.
측정 과정에서 다이얼 표시기 포인터의 왼쪽 및 오른쪽 편향은 시계줄의 양의 이동 방향과 음의 이동 방향을 나타내므로 왼쪽 편향은 시계줄이 양의 변위를 나타내고 그 반대의 경우도 음의 변위를 나타내며, 따라서 전체 측정 과정에서 백분율을 주의 깊게 지속적으로 관찰해야 합니다. 테이블 포인터가 돌아가고 원시 데이터가 올바르게 읽힙니다. 방향을 잘못 판단하면 후속 조정 값의 편차가 커서 정렬을 완료할 수 없습니다.
위에서 언급한 올바른 읽기 방법 외에도 위에서 언급한 데이터 유효성 법칙을 사용하여 기록 기호 오류가 있는지 여부를 판단할 수도 있습니다. 다이얼 인디케이터로 0 도, 90 도, 18{{1{16}}}} 도, 270 도에서 측정한 이론값을 0이라고 가정하고, 17, 22, 5에서 실제 녹음된 데이터는 각각 0, 11, 22, 5인데 11 더하기 5=16≠0 더하기 22임을 알 수 있으며, 오류, (17을 11로 읽음); 270도에서 5를 -5로 읽은 다음 17 더하기(-5)≠0 더하기 22(정확한 표현은 17 더하기 5=0 더하기 22이어야 함)로 읽을 수 있습니다. 데이터가 올바르지 않고 유효하지 않은 데이터입니다. 분석을 통해 위의 첫 번째 경우는 판독의 기록 오류일 수 있으며 다음은 ? 기호판단의 오류이다. 적시에 정확하게 찾아내지 못하면 조정금액의 계산오류로 이어지며 반복적인 조정이 이루어지지 않습니다.
데이터가 잘못 결정되면 계산 또는 드로잉으로 얻은 조정 데이터도 예상 결과와 크게 벗어나 올바르게 정렬할 수 없습니다. 한편, 중간 데이터의 타당성 판단의 필요성을 보여준다.
(4) 베어링 레이디얼 런아웃 및 과도한 베어링 클리어런스
이 오류는 측정 데이터에서 데이터 유효성 원칙에 부합하지 않으며 시계 프레임의 구조를 개선하여 제거할 수 없음을 보여줍니다. 얼라인먼트 측정에 대한 영향을 제거한다는 관점에서 베어링 런아웃을 측정하거나 각 측정 지점에서 메인 샤프트를 같은 방향으로 방사상으로 밀어 베어링 시트에 가깝게 함으로써 영향을 제거할 수 있습니다.
(5) 표면 요철 또는 편심 측정
이 오류로 인해 판독값이 데이터 유효성 판단 원칙에 맞지 않게 됩니다. 일반적인 제거 방법은 두 축이 동시에 회전하고 측정 지점의 위치가 기본적으로 고정되어 정렬 데이터에 미치는 영향을 제거하는 것입니다. 엔지니어링 구성에서 이 오류는 완전히 인식되고 평가되었습니다. 그러나 일부 특수 장비는 설치 중이나 장비 종료 및 유지 보수 중에 릴을 감을 수 없다는 점에 유의해야 합니다. 이 상황은 다르게 다루어야 합니다. 측정값에 대한 표면의 요철이나 편심의 영향을 측정하고 이를 교정하거나 제거하기 위한 적절한 방법을 취해야 합니다. .
(6) 샤프트 채널링
샤프트 드리프트는 종종 얼라인먼트 측정에서 문제를 일으키는 원인이 되며 샤프트 각도 편차의 데이터 측정에 심각한 영향을 미칩니다. 종종 편향을 제거하기 위해 우회 접근 방식을 취합니다. 일반적으로 사용되는 두 가지 다이얼 표시기 정렬 방법 중 방사형 축 방법은 대칭으로 설치된 두 개의 다이얼 표시기를 사용하여 샤프트 채널링의 영향을 상쇄할 수 있는 각도 편차를 측정합니다. 이중 방사형 방법은 샤프트 채널링을 방지하는 데 사용됩니다. 영향. 이것이 이중 방사형 방법이 일반적으로 방사형 축 방법보다 더 정확한 주된 이유입니다.
(7) 얼라인먼트 시 샤프트 시스템의 회전 각도가 정확하지 않습니다.
이론적으로 샤프트의 얼라인먼트 편차는 임의의 3각도에서 측정하여 계산할 수 있지만, 계산을 단순화하기 위해 실제 얼라인먼트 측정 과정에서는 일반적으로 메인 샤프트 또는 허브에 고르게 분포된 4개의 측정점이 필요합니다. 판독값은 0도, 90도, 180도 및 360도의 4개 위치에서 측정되지만 이 4개 각도에서 정확하게 위치를 지정할 수 없는 경우가 많으며 측정 지점이 이론상 위치에서 벗어날 수 있습니다. 그것이 5도에서 10도까지 벗어나면 결과 백분율 미터 판독의 상대 오차는 10%에서 15%에 도달할 수 있습니다.
고르지 않은 회전 각도로 인한 측정 판독값의 편차를 방지하는 주요 방법은 다음과 같습니다. 수평기를 사용하여 고르게 분포된 4개의 측정 지점을 측정하거나 미리 측정 및 표시하고 회전 과정을 느리게 하여 다음을 확인합니다. 매번 정확하게 멈출 수 있습니다. 원하는 위치.
위 7가지 경우의 편차는 데이터 유효성 규칙으로 판단할 수 있습니다.
(8) 다이얼 표시 막대가 측정할 표면에 수직이 아닙니다.
시계 프레임의 구조와 작업자의 인지의 한계로 인해 실제 측정 과정에서 시계 프레임의 구조로 인해 시계봉과 측정면이 수직이 아닌 현상으로 나타나는 경우가 많습니다. 시계 막대의 기울기가 15도 이내이면 판독 오류는 일반적으로 5% 이내이며 무시할 수 있습니다. 경사가 15~30도일 때 5~15%의 오차가 발생하며 이는 측정 정확도에 심각한 영향을 미칩니다.
측정 막대가 측정할 표면에 수직이 아니므로 판독값이 실제 값보다 큽니다. 실제 시공에서는 측정봉이 측정하고자 하는 면과 수직이 아닌 것이 매우 흔한 문제입니다.
(9) 테이블 프레임의 처짐 편차
중국-프랑스 테이블 프레임의 다이얼 표시기의 돌출된 구조로 인해 다이얼 표시기와 그 확장 막대를 지지하는 테이블 프레임과 다이얼 표시기의 중력으로 인해 테이블 프레임의 탄성 변형이 발생하여 아래쪽으로 구부러집니다. 테이블 프레임 편향이라고 합니다. 일반적으로 수평 회전 기계의 센터링 측정 시, 시계 프레임의 회전 중에는 시계봉의 슬라이딩 방향이 회전 방향에 따라 변하기 때문에 중력 방향과 완전히 일치하지 않습니다. 다이얼 표시기 판독에 대한 다른 위치에서의 편향의 영향은 다양하므로 후속 데이터 처리에서 제거되지 않으면 측정값의 정확도에 심각한 영향을 미칩니다. 회전 기계의 정렬 허용 오차와 관련하여 때로는 편향이 실제 정렬 허용 오차의 몇 배에서 10배가 됩니다.
따라서 센터링을 위해 다이얼 표시기를 사용하는 과정에서 다이얼 표시기 프레임과 확장 로드의 설치는 표시기 프레임의 처짐의 영향을 줄이거나 없애기까지 주의해야 합니다. 다이얼 표시기는 수평 및 수직 방향 모두에서 편향으로 고정되어 있기 때문에 결과는 일반적인 동심도 및 각도 편차 측정에 영향을 미칩니다.
시험할 장치의 동일 또는 유사한 매개변수 상태에 따라 충분한 강성을 가진 수평 원형 튜브(둥근 막대)에 시계 프레임을 설치 및 고정하고 시계 프레임과 측정 지점의 고정 위치는 다음과 같이 매끄러워야 합니다. 가능한. 로드) 맨드릴 기준으로 주요 매개변수(l 및 a 및 다이얼 표시기의 크기, 품질 등)는 정확히 동일해야 하며 단단히 고정되거나 동일한 견고성을 보장해야 합니다. 반경 방향 편향은 시계 바늘을 원형 관의 환형 표면에 반경 방향으로 접촉시켜 측정하고, 축 방향 편향은 시계 바늘을 축에 수직인 원형 관의 특별히 배치된 단면에 접촉시켜 측정합니다. 축 방향으로 원형 튜브의 다이얼 표시기를 상단 0도에서 0으로 설정한 다음 전체 기기를 하단으로 천천히 180도 회전하고 다이얼 표시기 판독값을 읽습니다. 이 값의 절반은 시계 프레임의 수직 편향입니다.
실제 운전에서 이 오차를 고려하지 않으면 측정 데이터와 실제 값의 편차가 매우 커서 이 데이터에 의해 결정되는 수직 방향의 아우트리거 조정량도 무용지물이며 실제 가치. 동심도의 편향은 일반적으로 0.10과 1.{3}}mm 사이이므로 특히 미세 정렬 단계에서 이 오차는 다이얼 표시기의 주요 범위를 차지하여 측정으로 이어질 수 있습니다. 초과 여행.
한편, 스탠드의 처짐 오차의 수치를 줄이기 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다. 고정점에서 측정점까지의 거리를 최대한 단축하여 스탠드의 스팬을 단축합니다. 저항 굽힘 능력을 향상시키기 위해 스탠드의 올바른 단면 크기 및 재료 선택을 최적화합니다. 작은 다이얼 표시기를 사용해보십시오. 시계 받침대를 정확하고 단단히 고정하십시오.
(10) 다이얼 인디케이터 측정 방법의 이론적인 오차
다이얼 인디케이터 측정 방법은 일반적으로 국가 표준 GB{1}} 부록 15의 공식을 사용하여 실제 편차를 계산하므로 분석을 통해 공식이 각도 편차와 동심원의 근사치를 기반으로 함을 알 수 있습니다. 작고 혼자 존재하는 편차. 그러나 실제 공학적 실습, 특히 초기 얼라인먼트에서 편차가 상대적으로 클 수 있으며, 이는 종종 포괄적인 편차의 형태로 존재하며, 각도 편차와 동심 편차가 동시에 존재합니다. 각도 편차의 존재는 다양한 각도의 동심도 편차 측정에 영향을 미칩니다. 동심도에 대한 각도의 영향을 고려할 때 센터링 편차 측정을 위한 다이얼 표시기는 매우 복잡합니다. 센터링의 이론적 분석을 자세히 설명한 관련 기사가 많이 있습니다. 일반적으로 4-5 이상의 매개변수만 정확하게 표현할 수 있으며, 실제 측정 과정에서 다루기 어려운 초월 방정식의 해를 포함합니다. 실제 공학에서는 다이얼 인디케이터 정렬 방식에서 많은 미지의 매개변수를 측정하고 처리하는 것은 불가능합니다. 레이저 정렬 장비에 고급 마이크로 프로세서가 있더라도 실제 알고리즘은 대부분 단순화된 정렬입니다. 알고리즘은 이론적으로 기반을 두고 있습니다.
이 치료에 대한 전반적인 해결책은 두 가지입니다.
(1) 초기 정렬 단계, 즉 각도 편차와 동심도 편차가 상대적으로 큰 경우(예: 각도 편차가 1/100~1/1000이고 동심도 편차가 0.2 ~ 2mm 사이), 단순화 된 측정 방법에 따라 측정 방법과 해당 조정 값과 이론 값의 실제 값이 벗어나 있고 편차 비율이 상대적으로 클 수 있지만 오류의 변화 추세는 수렴합니다. 즉, 조정 횟수가 증가할수록 오류는 점점 더 커질 것입니다. 각도 편차가 1/1000에 가까울 때 각도 편차가 동심도 측정에 미치는 영향을 기본적으로 무시할 수 있으며 높은 정확도를 얻을 수 있습니다. 일반적으로 2~4번의 조정을 통해 보다 정확한 상태를 얻을 수 있습니다. 따라서 실제 시공에서는 한 번에 정확하게 측정하고 제자리에서 조정할 수 있기를 기대하지 마십시오.
(2) 각도 방향은 동심도 측정 정확도에 직접적인 영향을 미치므로 각도 방향을 먼저 조정한 다음 동심도를 조정하는 것이 좋습니다.
3. 테이블 프레임 자체의 처짐 편차는 다이얼 인디케이터 측정 방식으로 완전히 제거할 수 없지만, 위의 테이블 프레임의 강성을 증가시켜 감소시킬 수 있으며 센터링 측정 데이터에 대한 처짐의 영향을 기본적으로 제거할 수 있습니다. 계산 또는 실제 측정과 같은 방법으로.
다이얼 표시기의 정확도는 {{0}}입니다.01mm이지만 일반적인 측정 오류는 0.1에서 1.{10}}mm 사이일 수 있습니다. 0.02~0.10mm의 동심도 공차의 5~10배입니다. 실제 측정 결과는 실제 값과 크게 차이가 나며 편차가 큽니다. 국제적으로 잘 알려진 회전 기계 기술 기관의 조사 결과에 따르면 실제로 허용 오차 요구 사항을 충족하는 샤프트 정렬 비율은 7% 미만으로 올바른 샤프트 정렬의 중요성을 보여주기에 충분합니다.