Что такое центровка оборудования?

Расцентровка составных валов, установленных в подшипниках качения (наличие излома и/или несоосности линии вала), в большинстве механизмов, имеющих разъемное соединение по линии вала, часто является основной причиной повышенных вибраций механизма на частоте вращения и ее гармониках. Характерным является то, что при этом часто возрастают вибрации и в осевом направлении.

Схема центрирования по V – канавке.

Снизить эти вибрации можно только тщательной центровкой линии вала. Необходим опыт и знания для центровки горизонтальных валов, установленных в подшипниках качения и имеющих разъемное соединение, позволяющее осуществить сочленение валов при наличии некоторой их несоосности и/или изломе линий вращения. Тип соединения – муфтовое с резинометаллическими соединительными пальцами.

При выполнении центровочных работ необходимо совершенно четко представлять себе стоящую задачу.

Она заключается в том, что необходимо сцентровать линии вращения двух валов, т.е. не какие-то доступные осязанию, наблюдению и измерению обьекты, а два неких нематериальных объекта, представляющие собой, строго говоря, чисто физические понятия – линии, вокруг которых вращаются валы.

Очень часто пространственное положение линий вращения идентифицируют с пространственным положением наружных поверхностей валов или полумуфт, что допустимо чисто теоретически, в идеализированном случае, когда все сопрягаемые детали (валы, полумуфты, пальцы и пр.) изготовлены и сопряжены совершенно идеально. Учитывая то, что любой механизм в практической реализации представляет собой систему допусков, во всех случаях разумнее исходить из того, что идеальных механизмов не существует. На практике центроваться всегда должны именно линии вращения, но никак не поверхности сопрягаемых тел. И чем выше обороты машины, тем недопустимее подмена одного другим.

Схема центрирования по внешнему излучения.

Исследования показывают, что до 50% случаев выхода механизмов с составными валами из строя могут быть обусловлены именно плохой центровкой. В большинстве случаев некоторая податливость разьёмного соединения валов обеспечивается использованием муфтового соединения с резинометаллическими пальцами. Не следует заблуждаться относительно функциональных возможностей подобного соединения. Используемые здесь упругие резиновые втулки на 100% обеспечивают решение только одной задачи: даже плохо отцентрованные валы (естественно, в пределах упругости втулок) всё-таки можно будет кинематически соединить и запустить.

Возникающее при этом дополнительное статическое нагружение сопрягаемых механизмов в радиальном и осевом направлениях не компенсируется никак. Возможности резиновых втулок по компенсации динамических нагрузок в соединении также существенно снижаются, поскольку резина является нелинейным компенсирующим элементом, её жесткость возрастает с увеличением статической нагруженности, и, соответственно, снижается демпфирующая способность в динамике.

Таким образом, некачественная центровка приводит к развитию целого ряда дефектов в узлах сопрягаемых механизмов. Возрастает статическая и динамическая нагруженность подшипников, что приводит к ускоренному развитию дефектов. Статистика показывает, что повышение нагруженности подшипника на 20% сокращает расчётную долговечность подшипника примерно на 50%.

Всё это происходит на фоне возрастающей виброактивности механизма, причем в наибольшей степени в низкочастотной области спектра (частота вращения и её гармоники), т.е. на тех частотах, где уровни вибрации создают и наибольшие динамические нагрузки на механизмы. В целом складывающаяся ситуация усугубляется также тем, что практически все указанные явления связаны положительной (к сожалению) обратной связью.