Центровка валов

Центровка валов и устранение несоосности. Виды центровок. Примеры расчётов. Угловая и параллельная несоосность.

Центровка валов — это критически важный процесс в машиностроении, который обеспечивает правильное взаимодействие между вращающимися элементами, такими как валы и подшипники. Несоосность валов может привести к повышенному износу, вибрациям, шуму и даже к поломке оборудования. В данной статье мы рассмотрим методы центровки валов, включая лазерную центровку, системы центровки, правильную центровку и методы устранения несоосности. Также будут представлены расчеты и примеры.

1. Несоосность валов

Несоосность валов — это отклонение осей вращения одного вала относительно другого. Она может быть вызвана различными факторами, включая:

Неправильная установка оборудования.
Износ подшипников.
Температурные изменения.
Деформации конструкции.

1.1 Виды несоосности

Несоосность может быть:

Угловой: оси валов пересекаются, но не совпадают.
Параллельной: оси валов параллельны, но не совпадают.

2. Методы центровки валов

2.1 Лазерная центровка

Лазерная центровка — это современный и высокоточный метод центровки валов. Он использует лазерные устройства для измерения положения валов с высокой точностью. Преимущества лазерной центровки включают:

Высокая точность измерений.
Быстрота выполнения работ.
Возможность работы в сложных условиях.

Процесс лазерной центровки:

Установка лазерного устройства на один из валов.
Измерение положения второго вала с помощью приемника.
Анализ полученных данных и определение необходимых корректировок.

2.2 Механическая центровка

Механическая центровка включает использование штангенциркуля, уровней и других инструментов для определения несоосности. Этот метод менее точен, чем лазерный, но может быть использован в условиях ограниченного бюджета.

2.3 Использование системы центровки

Системы центровки могут включать в себя механические и электронные устройства, которые помогают определить уровень несоосности и предлагают решения для ее устранения. Они могут быть интегрированы в автоматизированные системы управления.

3. Правильная центровка

Правильная центровка включает в себя следующие этапы:

Подготовка: очистка поверхностей соединения, проверка состояния подшипников.
Измерение: использование лазерных или механических методов для определения уровня несоосности.
Коррекция: изменение положения валов с помощью регулировочных шайб или других методов.
Проверка: повторное измерение для подтверждения правильной центровки.

4. Методы устранения несоосности

4.1 Регулировка

Регулировочные шайбы: используются для поднятия или опускания одного из валов.
Регулировка подшипников: изменение положения подшипников может помочь устранить несоосность.

4.2 Замена компонентов

Если валы или подшипники изношены, их замена может быть необходима для восстановления правильной центровки.

4.3 Использование компенсаторов

Компенсаторы могут быть установлены для компенсации небольших отклонений в осевом положении валов.

5. Примеры расчетов

Пример 1: Расчет угловой несоосности

Предположим, что у нас есть два вала A и B с углом наклона 0,5° между ними.

Определим длину вала L = 1000 мм.
Рассчитаем вертикальное смещение (h):
h = L ⋅ tan(θ) = 1000 ⋅ tan(0,5°) ≈ 8,73 мм

Таким образом, для устранения угловой несоосности необходимо поднять один из валов на 8,73 мм.

Пример 2: Расчет параллельной несоосности

Предположим, что у нас есть два вала с расстоянием между осями 50 мм и смещением по горизонтали 2 мм.

Определим необходимую регулировку (d):
d = смещение / расстояние ⋅ 100% = 2 / 50 ⋅ 100% = 4%

Это означает, что необходимо скорректировать положение одного из валов на 4% от расстояния между осями.

Пример 3: Расчет угловой несоосности с использованием измерений

Предположим, что у нас есть два вала, и мы провели измерения, которые показали, что:

Высота вала A на одном конце: 1000 мм
Высота вала A на другом конце: 1005 мм
Высота вала B на том же конце: 1002 мм
Высота вала B на другом конце: 1001 мм

Шаг 1: Определение разницы высот

Разница высот между валами A и B в одном конце:

Δ h₁ = h_(A1) - h_(B1) = 1000 - 1002 = -2 мм

Разница высот между валами A и B в другом конце:

Δ h₂ = h_(A2) - h_(B2) = 1005 - 1001 = 4 мм

Шаг 2: Определение средней разницы высот

Средняя разница высот:

Δ h_(ср) = (Δ h₁ + Δ h₂) / 2 = (-2 + 4) / 2 = 1 мм

Таким образом, для устранения угловой несоосности вал A необходимо поднять на 1 мм.

Пример 4: Расчет параллельной несоосности с использованием угла наклона

Предположим, что у нас есть два вала, которые должны быть параллельны. Измерения показали, что угол наклона одного из валов составляет 0,3°.

Шаг 1: Определение длины валов

Длина валов (L) составляет 1200 мм.

Шаг 2: Рассчитать смещение

Смещение (h) можно рассчитать по формуле:

h = L ⋅ tan(θ)

Подставим значения:

h = 1200 ⋅ tan(0,3°) ≈ 1200 ⋅ 0,00524 ≈ 6,29 мм

Таким образом, необходимо скорректировать положение одного из валов на 6,29 мм для устранения угловой несоосности.

Пример 5: Расчет необходимого смещения для устранения параллельной несоосности

Предположим, что два вала имеют расстояние между осями 800 мм и смещение по горизонтали составляет 5 мм.

Шаг 1: Рассчитать процент смещения

Процент смещения (d) можно рассчитать по формуле:

d = смещение / расстояние ⋅ 100%

Подставим значения:

d = 5 / 800 ⋅ 100% = 0,625%

Это означает, что необходимо скорректировать положение одного из валов на 0,625% от расстояния между осями.

Пример 6: Устранение угловой и параллельной несоосности одновременно

Предположим, что у нас есть два вала. Угловая несоосность составляет 0,4°, а параллельная несоосность — 3 мм.

Шаг 1: Рассчитать вертикальное смещение из угловой несоосности

Длина валов (L) составляет 1500 мм.

h_(угловая) = L ⋅ tan(0,4°) ≈ 1500 ⋅ tan(0,4°) ≈ 1500 ⋅ 0,00698 ≈ 10,47 мм

Шаг 2: Рассчитать общее смещение

Общее смещение для устранения обоих видов несоосности будет равно:

h_(общ) = h_(угловая) + параллельная смещение = 10,47 + 3 = 13,47 мм

Таким образом, для устранения как угловой, так и параллельной несоосности необходимо скорректировать положение одного из валов на 13,47 мм.

Купить валы (прецизионные, хромированные, нержавеющие, валы с опорой можно в нашем интернет-магазине или отправить заявку на почту sale@inner.su

Заключение

Эти примеры демонстрируют различные подходы к расчету и устранению несоосности валов. Правильные измерения и расчеты помогут обеспечить надежную работу оборудования. Центровка валов является важной частью технического обслуживания оборудования и предотвращения его повреждений. Лазерная центровка предоставляет высокую точность и эффективность, однако механические методы также могут быть полезны в определенных условиях. Правильная центровка и устранение несоосности помогут продлить срок службы оборудования и снизить эксплуатационные расходы.

Калькуляторы