Nawet bardzo drobne przesunięcie osi wałów może odpowiadać za poważne uszkodzenia i kosztowne przestoje spowodowane awarią maszyny. Niewspółosiowość zwiększa również pobór energii elektrycznej i przyspiesza zużycie podzespołów. Jedną z najpopularniejszych metod zapobiegania tego typu problemom jest laserowe osiowanie wałów. Na czym dokładnie to polega?
Osiowanie wałów maszyn i niewspółosiowość – o co w tym chodzi?
Z niewspółosiowością mamy do czynienia, gdy wały w maszynie nie są ustawione względem siebie prostoliniowo/centryczniei. Przesunięcia te są często minimalne i niemal niedostrzegalne gołym okiem. Jednak nawet drobne różnice rzędu 0,05mm mogą być przyczyną poważnych problemów.
Konsekwencje niewspółosiowości to przede wszystkim zwiększony pobór energii, a co za tym idzie – wzrost wysokości rachunków za prąd. W wyniku niewspółosiowości przyspiesza się również zużycie łożysk i uszczelek, a także zwiększa ryzyko awarii i poważnych uszkodzeń, które mogą spowodować kosztowne przestoje parku maszynowego.
Niewspółosiowość może pojawić się w trakcie eksploatacji, gdy urządzenie ulega naturalnemu zużyciu, elementy ulegają deformacji, a fundamenty osiadają. Ponadto brak współosiowości może wynikać również z błędów konstrukcyjnych, nieprawidłowego ustawienia maszyny czy odkształceń na skutek temperatury.
Osiowanie wałów ma za zadanie przywrócić prawidłowe ustawienie elementów względem siebie. Polega to na precyzyjnym ustawieniu osi obrotowych względem jednostki napędowej i dokonuje się tego przy pomocy różnych narzędzi.
Więcej informacji o osiowaniu wałów maszyn znajdziesz ma:
Jak wygląda proces laserowego osiowania wałów w maszynach?
Laserowe centrowanie wałów jest jedną z najbardziej nowoczesnych i precyzyjnych metod osiowania. Na oczyszczonym wale montuje się specjalistyczne głowice laserowe, które wysyłają wiązki laserowe wzajemnie do siebie znajdując się na przeciwległych końcach wałów. W ten sposób dokonuje się bardzo precyzyjnych pomiarów, które pozwalają na określenie odchyleń geometrycznych.
Korzystając z technologii laserowej ważne jest, by wały miały możliwość ruchu obrotowego. Cały proces wymaga wielokrotnego obracania wałami współpracującymi, w celu osiągnięcia współosiowości. Wykorzystanie tej technologii jest więc utrudnione w przypadku braku możliwości obrócenia wałów bądź a także braku możliwości zamontowania głowic na wałach (np. z powodu braku wystarczającego miejsca). Po dokonaniu korekcji na podstawie uzyskanych wyników, wykonuje się ponowny pomiar w celu upewnienia się, że osiągnięta została żądana współosiowość.
Zalety prawidłowego centrowania wałów
Dbanie o utrzymanie współosiowości wałów w maszynach ma bardzo wiele zalet. Stosunkowo niewielki koszt osiowania maszyn pozwala zoptymalizować zużycie energii i znacznie obniżyć koszty eksploatacyjne związane z postępującym zużyciem elementów takich jak uszczelki czy łożyska, Wszystko dlatego, że dobrze wycentrowane wały wolniej się zużywają i pobierają mniej prądu niż urządzenia, w których wykryto niewspółosiowość.
Osiowanie wałów pozwala również zredukować poziom wibracji, co wpływa pozytywnie na stabilność maszyny oraz poprawę jej wydajności i trwałości, a także na redukcję hałasu generowanego do otoczenia.
Bibliografia:
- Poradniki techniczne dotyczące osiowania wałów:
- Piotrowski, John. Shaft Alignment Handbook. CRC Press, 2018.
- Nailen, Richard L. Fundamentals of Shaft Alignment. Industrial Press, 2019.
- Normy międzynarodowe i krajowe:
- ISO 10816: Drgania mechaniczne – Kryteria oceny dla maszyn przemysłowych.
- ISO 7919: Pomiary drgań wałów obracających się.
- PN-HD 60364: Instalacje elektryczne niskiego napięcia.
- Instrukcje producentów sprzętu do laserowego osiowania:
- Dokumentacje techniczne urządzeń Easy-Laser, Fixturlaser i Prüftechnik.
- Strony producentów:
- https://easylaser.com
- https://fixturlaser.com
- https://pruftechnik.com
- Publikacje branżowe dotyczące utrzymania ruchu i osiowania wałów:
- Kowalski, Marek. Zastosowanie technologii laserowych w osiowaniu maszyn. Inżynieria Mechaniczna, 2022.
- Diagnostyka techniczna maszyn i urządzeń przemysłowych. Red. Janusz Wroński. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2018.
- Blogi i artykuły branżowe:
- R&S Engineering. Laserowe osiowanie wałów – na czym polega? Blog firmowy: https://rsengineering.pl
- Utrzymanie ruchu w przemyśle. Czasopismo techniczne, 2023. https://utrzymanieruchu.pl
- Podręczniki diagnostyczne i utrzymania ruchu:
- Wróblewski, Krzysztof. Diagnostyka maszyn w praktyce przemysłowej. WNT, 2020.
- Szymczak, Piotr. Utrzymanie ruchu maszyn i urządzeń – metody diagnostyczne i serwisowe. PWN, 2020.
- Raporty branżowe i analizy:
- Technologie osiowania i diagnostyki maszyn obrotowych – raport 2023. ReliabilityWeb.
- Materiały Stowarzyszenia Techniki Diagnostycznej (STD):
- Wytyczne dotyczące metod laserowego osiowania wałów.
- Strona: https://std.pl
- Producent narzędzi pomiarowych:
- Fluke Corporation. Podręcznik użytkowania systemów laserowych. Strona: https://fluke.com
- Artykuły na temat redukcji wibracji i zwiększenia wydajności maszyn:
- Optymalizacja energetyczna dzięki osiowaniu wałów. Czasopismo Techniczne Inżynierii Produkcji, 2023.