Laserowy pomiar i osiowanie wałów

Osiowanie wałów jest niezwykle istotnym procesem, który ma kluczowe znaczenie dla wydajności i trwałości maszyny. Poprawne osiowanie wału pozwala na redukcję wibracji, minimalizację hałasu, zwiększenie trwałości i poprawę efektywności. Potrzebujesz osiowania wałów w swojej maszynie? Sprawdź jak możemy Ci pomóc.








 

Co to jest wał napędowy?

 
Wał napędowy stanowi długi element maszynowy, który wyróżnia się znaczną długością w porównaniu do swoich wymiarów poprzecznych oraz przekrojem kołowym. Na wałach umieszcza się różnorodne części maszyn, takie jak piasty czy koła zębate, zdolne do wykonywania ruchów obrotowych lub wahadłowych. Innymi słowy, wał jest kluczowym komponentem, który obraca się wokół osi podłużnej, przenosząc moment obrotowy między osadzonymi na nim elementami. Jego głównym zadaniem jest efektywne przenoszenie obciążenia w postaci momentu obrotowego. Wał jest głównie narażony na obciążenia momentem skręcającym i gnącym, a czasami również na siły wzdłużne. Stanowi istotny składnik w różnych maszynach, począwszy od silników aż po obrabiarki, gdzie precyzyjne przenoszenie ruchu obrotowego odgrywa kluczową rolę.

Znaczenie procesu osiowania

Osiowanie, mające swoje korzenie w historii sięgającej ponad dwa wieki, odgrywa kluczową rolę w dzisiejszych nowoczesnych maszynach. Proces ten stał się nieodzownym elementem codziennej obsługi maszyn, zapewniając niezbędne zabezpieczenie przed potencjalnymi awariami. Według dostępnych danych, nawet do 50% awarii maszyn może wynikać z niewłaściwego ustawienia współosiowości. Choć doświadczony operator może skutecznie dostosować oś wału, jest to zadanie pracochłonne, którego wykonanie w warunkach zakładu produkcyjnego nie zawsze jest możliwe z uwagi na ograniczony czas. Z tego powodu coraz powszechniejsze staje się wykorzystanie narzędzi i systemów ustawiania współosiowości opartych na technologii laserowej, które efektywnie wspomagają ten proces.

Metoda osiowania wałów

Przed rozpoczęciem procesu centrowania wałów, pierwszym krokiem jest analiza tabeli tolerancji osiowania. Dlaczego jest to ważne? Pomaga to w ustaleniu optymalnej strategii pracy. Istnieją dwie główne metody:

1. Wyrównanie kątowe - polega na korzystaniu ze szczelinomierza.

2. Wyrównanie przesunięcia - stosowane w przypadku równoległej niewspółosiowości.

Te metody są dostosowane do rodzaju występującej niewspółosiowości. Istnieją dwa główne typy niewspółosiowości:

1. Niewspółosiowość kątowa - gdy wały są ustawione pod określonym kątem względem siebie.

2. Niewspółosiowość równoległa.

Niewspółosiowość może mieć różne przyczyny, ale najczęściej wynika z błędów konstrukcyjnych, odkształceń cieplnych, nieprawidłowej obróbki mechanicznej lub niewłaściwego ustawienia komponentów.

Rodzaje niewspółosiowości

Istnieją dwa główne rodzaje niewspółosiowości, które można podzielić na: równoległe (linie środkowe wałów są równoległe, lecz przesunięte) oraz kątowa. Dodatkowo, wymienia się także inne rodzaje niewspółosiowości, takie jak: między korpusami z osią wirnika, między wałami odłączonymi od siebie, pomiędzy osią stojaków łożyskowych a osią wału, a także w przypadku, gdy koła pasowe nie znajdują się w jednej płaszczyźnie.

Objawy niewspółosiowości:

Niewspółosiowość stanowi jedną z najczęstszych przyczyn awarii maszyn wirujących, prowadzi do nieoczekiwanych przestojów serwisowych oraz przedwczesnego zużycia łożysk i uszczelnień. Dążąc do precyzyjnego osiowania wałów maszyn, zabezpieczysz się przed szeregiem potencjalnych problemów, takich jak:

• przedwczesne uszkodzenie wału i sprzęgła,

• nadmierny wyciek środka smarnego spod uszczelnienia,

• utrata sprawności sprzęgła i uszkodzenie śrub fundamentowych,

• wzrost poziomu hałasu i drgań,

• wzmożenie tarcia zwiększające zużycie energii,

Narzędzia do osiowania wałów

W ofercie naszego sklepu znajdziecie szereg narzędzi służących do laserowego osiowania wałów np. TKSA 51

Przyrząd do ustawiania współosiowości wałów SKF TKSA 51 oferuje znaczną elastyczność pomiarową oraz wysokie parametry pracy, sprawdzające się w zastosowaniach od podstawowych do zaawansowanych. Stworzony z myślą o współpracy z aplikacjami do osiowania na tabletach i smartfonach, ten intuicyjny sprzęt jest łatwy w obsłudze, nie wymaga specjalnego przeszkolenia.

Zalety i korzyści przyrządu TKSA 51:

• Elastyczność pomiarów – metoda pomiaru w trzech pozycjach została ulepszona, umożliwiając rozpoczęcie pomiarów pod dowolnym kątem i wymagają minimalnego obrotu o zaledwie 40 stopni. To pozwala na osiowanie w miejscach o ograniczonej przestrzeni.

• Automatyczne raporty – raporty z osiowania generowane są automatycznie i mogą być dostosowane do indywidualnych potrzeb za pomocą ekranu dotykowego, umożliwiając dodawanie notatek, zdjęć maszyny oraz podpisów. Raporty łatwo eksportować jako pliki PDF i udostępniać innym aplikacjom mobilnym.

• Wszechstronność i niewielkie rozmiary – dzięki dodatkowym elementom, takim jak magnetyczne wsporniki montażowe oraz trzpienie i łańcuchy przedłużające, funkcjonalność TKSA 51 zostaje rozszerzona, zachowując jednocześnie niewielkie rozmiary i masę, co ułatwia przenoszenie.

• Widok 3D na żywo – funkcja ta umożliwia intuicyjne ustawianie głowic do szybkiego pomiaru współosiowości, dostarczając na bieżąco informacji o skorygowanej niewspółosiowości w poziomie lub pionie. Aplikacja pozwala na obracanie wirtualnego silnika w trzech wymiarach, dostosowując go do rzeczywistego ustawienia maszyny.

• Kompensowanie zakłóceń – wartości pomiarów są uśrednione w czasie, co zwiększa dokładność w przypadku wystąpienia zewnętrznych zakłóceń.

• Bezpłatne aplikacje i tryb demonstracyjny – aplikacje do ustawiania współosiowości są dostępne bezpłatnie na odpowiednich platformach, oferując pełni funkcjonalny tryb demonstracyjny i instruktaże dotyczące korzystania z narzędzia. Dostępna jest również gotowa do użycia wersja systemu TKSA 51D2 z przemysłowym wyświetlaczem i fabrycznie zainstalowanymi aplikacjami.
  W skrócie, TKSA 51 to kompleksowe i intuicyjne narzędzie do osiowania wałów, umożliwiające efektywną pracę zarówno dla początkujących, jak i zaawansowanych zadań osiowania.

W ofercie naszego sklepu znajdziecie również inne przyrządy do osiowania wałów:

• TKSA 11,

• TKSA 41,

• TKSA 71,

Proces laserowego osiowania wałów

Proces osiowania wału to procedura, która ma na celu doprowadzenie osi wału do optymalnej pozycji, co jest istotne dla zapewnienia stabilnej i efektywnej pracy maszyny. Oto ogólne kroki, które mogą być zaangażowane w proces osiowania wału:

• Pomiary i analiza – pierwszym krokiem jest przeprowadzenie precyzyjnych pomiarów w celu określenia aktualnej pozycji osi wału. Dla zaawansowanych procedur stosuje się narzędzia pomiarowe, takie jak przyrządy laserowe czy teodolity.

• Zlokalizowanie odchyleń – na podstawie pomiarów identyfikuje się wszelkie odchylenia od idealnej osi. Mogą to być wyniki nieprawidłowego montażu, uszkodzeń mechanicznych, czy innych czynników wpływających na pozycję osi.

• Regulacja podpór i łożysk – jeśli odchylenia są związane z niewłaściwym ustawieniem podpór lub Łożysk, konieczne jest dostosowanie ich pozycji. To może obejmować regulację podpór lub wymianę łożysk.

• Korekty montażowe – jeśli wał jest montowany w kilku sekcjach, sprawdzane są i dokładnie dostosowywane korekty montażowe, aby zapewnić równość osi na całej długości wału.

• Kompensacja naprężeń – w przypadku, gdy odchylenia osi są wynikiem naprężeń czy deformacji materiału wału, możliwe jest przeprowadzenie procesu kompensacji naprężeń, aby przywrócić optymalną os.

• Powtarzanie procesu – procedury pomiarowe i korekcyjne są często powtarzane, aby uzyskać optymalne rezultaty. To może obejmować wielokrotne pomiary, regulacje i testy maszyny.

• Dokumentacja i monitorowanie – wszystkie kroki procesu osiowania są dokładnie udokumentowane. Dodatkowo wdraża się system monitorowania, aby śledzić pozycję osi w czasie rzeczywistym i umożliwić szybką reakcję na ewentualne zmiany.

• Testy funkcji – po zakończeniu procesu osiowania, maszyna poddawana jest testom funkcji, aby sprawdzić, czy zmiany w osiowaniu przekładają się na poprawę stabilności i efektywności pracy.

Proces osiowania wału to kluczowy krok w utrzymaniu optymalnej geometrii wału, co z kolei przekłada się na niezawodność i efektywność maszyny.

Korzyści z prawidłowo wyosiowanego wału

Prawidłowo wyosiowany wał przynosi szereg korzyści, które wpływają na niezawodność, efektywność i bezpieczeństwo pracy maszyny. Oto kilka głównych korzyści z prawidłowo wyosiowanego wału:

• Redukcja drgań – prawidłowo wyosiowany wał eliminuje odchylenia od idealnej osi, co skutkuje znaczną redukcją drgań. Mniejsze drgania przekładają się na lepsze warunki pracy maszyny, co z kolei wpływa na żywotność elementów maszyny i komfort pracy operatora.

• Zminimalizowanie zużycia elementów maszyny – optymalne osiowanie wału przyczynia się do równomiernego obciążenia elementów maszyny, takich jak łożyska i podpory. Zminimalizowanie nierównomiernego obciążenia pomaga w ograniczeniu zużycia tych elementów, co z kolei wydłuża ich żywotność. 

• Poprawa efektywności pracy – prawidłowo wyosiowany wał przekłada się na bardziej precyzyjne przenoszenie momentu obrotowego, co wpływa na ogólną efektywność pracy maszyny. To z kolei może prowadzić do zwiększenia wydajności i oszczędności energii.

• Zwiększenie niezawodności – prawidłowe osiowanie wału wpływa na równomierne rozłożenie obciążenia, co zwiększa niezawodność maszyny. Mniejsze nierówności w obciążeniu zmniejszają ryzyko awarii i skracają czas między koniecznymi naprawami.

• Optymalne warunki pracy – prawidłowo osiowany wał przyczynia się do optymalnych warunków pracy maszyny, co ma wpływ na precyzyjne wykonywanie zadań i ograniczenie błędów związanych z nierównomiernym obciążeniem.

• Redukcja hałasu – prawidłowe osiowanie wału pomaga w eliminacji drgań i hałasu generowanego przez maszynę. To z kolei przekłada się na poprawę środowiska pracy i ograniczenie uciążliwego hałasu.

• Zwiększenie bezpieczeństwa – stabilna praca maszyny, wynikająca z prawidłowo wyosiowanego wału, przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa pracy. Redukcja nierównomiernego obciążenia zmniejsza ryzyko awarii i zdarzeń niebezpiecznych.

• Optymalna geometria maszyny – prawidłowe osiowanie wału wpływa na optymalną geometrię maszyny, co jest kluczowe dla jej skuteczności i wydajności. Optymalna geometria maszyny umożliwia lepszą kontrolę nad procesem produkcyjnym.

Dlaczego warto skorzystać z usługi REM Elbląg

Nasi inżynierowie serwisowi przeprowadzą dokładną analizę przyczyn niewspółosiowości, a następnie precyzyjnie wypoziomują wały, eliminując tym samym ryzyko awarii. W ramach usługi ustawiania współosiowości wałów oferujemy kompleksowe podejście, obejmujące:

• inspekcja ram maszyn, zgodnie z wymaganiami normy ISO IT5,
• pomiary niewspółosiowości liniowej i kątowej,

• kontrola stabilności łap maszyny i korekta ewentualnego efektu miękkiej stopy,

• ustawienie maszyn z wykorzystaniem wysoko precyzyjnych klinów bądź podkładek regulacyjnych wykonanych ze stali nierdzewnej,

• ustawienie odpowiednich elementów maszyn we właściwych pozycjach.

Wszystkie świadczone usługi ustawiania współosiowości maszyn obejmują sporządzenie szczegółowego raportu z dokumentacją pomiarów, co zapewnia kompletną przejrzystość procesu.