أنواع عدم محاذاة المحرك

إن المحاذاة الصحيحة بين المحرك والمعدات التي يتم تشغيلها أمر بالغ الأهمية في تطبيقات الآلات الصناعية. إن عدم المحاذاة، حتى ولو بجزء من المليمتر، يمكن أن يؤدي إلى مشكلات مثل الاهتزاز المفرط، وفشل المحمل المبكر، وانخفاض الكفاءة، مما يؤدي في النهاية إلى توقف غير مخطط له وإصلاحات مكلفة. ومع تقدم التكنولوجيا، تطورت تقنيات المحاذاة من الأساليب البسيطة باستخدام أدوات أساسية إلى أنظمة متطورة تعتمد على الليزر توفر دقة لا مثيل لها.

في منشور المدونة هذا، سنلقي نظرة متعمقة على الأنواع الثلاثة الأساسية لاختلال محاذاة المحرك - الاختلال الزاوي، والاختلال الموازي، والاختلال المركب. ثم سنستكشف أكثر تقنيات المحاذاة شيوعًا المستخدمة في هذا المجال، من طريقة الحافة المستقيمة البسيطة ومقياس التحسس إلى أنظمة المحاذاة بالليزر المتقدمة، ومناقشة مزايا وقيود كل نهج.

أنواع عدم محاذاة المحرك

يمكن أن يؤدي سوء المحاذاة بين عمود المحرك والمعدات المحركة إلى مجموعة من المشكلات بما في ذلك الاهتزاز المفرط، وفشل المحمل المبكر، وتسرب الختم، وتلف الاقتران.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من سوء المحاذاة التي يمكن أن تحدث:

عدم محاذاة الزاوية

في حالة عدم المحاذاة الزاوية، تتقاطع الخطوط المركزية للمحرك والأعمدة المحركة، ولكنها ليست متوازية. تخيل خطين يتقاطعان بزاوية.

تتسبب زاوية التقاطع هذه بين الأعمدة في حدوث لحظة انحناء في الوصلة أثناء كل دورة. تنثني الوصلة باستمرار ذهابًا وإيابًا أثناء محاولتها التكيف مع عدم المحاذاة.

يحدث سوء المحاذاة الزاوية عادةً بسبب عدم وضع الآلات على نفس المستوى الأفقي بسبب عدم تثبيت الدعامات بشكل صحيح أو الأساس غير المستوي. تخيل آلة واحدة تجلس أعلى قليلاً من الأخرى.

يمكن أن يؤدي الضغط الناتج عن الانحناء المتكرر إلى فشل مبكر في الاقتران. كما أنه ينقل القوى الدورية الضارة إلى محامل وأختام المحرك والمعدات.

عدم محاذاة التوازي (الإزاحة)

في حالة عدم المحاذاة المتوازية، والمعروفة أيضًا باسم عدم المحاذاة المزاحة، تكون خطوط مركز المحرك والعمود المتحرك متوازية ولكنها مزاحة عن بعضها البعض. تخيل خطين يقعان على نفس المستوى ولكن لا يتقاطعان.

يتسبب هذا التباعد بين الأعمدة في تمدد الوصلة وانضغاطها باستمرار أثناء دورانها، مثل الأكورديون. تحاول الوصلة دائمًا تعويض الفجوة بين الأعمدة.

غالبًا ما يحدث عدم المحاذاة المتوازية نتيجة تحريك المحرك والمعدات المتحركة أفقيًا بالنسبة لبعضها البعض. قد يكون هذا بسبب الوضع غير الصحيح أثناء التثبيت أو تحرك الأساس.

يؤدي التمدد والضغط المستمر للوصلة بسبب عدم المحاذاة المتوازية إلى تسريع التآكل. كما يضع أحمال شد وضغط متناوبة على الأعمدة والمحامل والأختام مع كل دورة.

عدم محاذاة التركيبة

في العالم الحقيقي، فإن معظم حالات عدم محاذاة العمود هي مزيج من عدم المحاذاة الزاوية والمتوازية. يكون عمود المحرك بزاوية بالنسبة لخط وسط العمود المتحرك، كما يوجد إزاحة بينهما.

يتضمن سوء محاذاة التركيبة التأثيرات الضارة لسوء المحاذاة الزاوي والمتوازي. يتحمل الاقتران كل من التشوه الزاوي والإزاحة المحورية في نفس الوقت أثناء دورانه.

كما هو الحال مع أنواع عدم المحاذاة الفردية، يمكن أن ينشأ عدم المحاذاة المركب من التثبيت غير الدقيق، أو الأساسات المتدهورة، أو الحشو غير المناسب. إنه يعرض النظام الميكانيكي بأكمله لضغوط دورية ضارة.

تقنيات محاذاة المحرك

طريقة قياس الحافة المستقيمة والمحسس

واحدة من أكثر الأساسيات محاذاة المحرك تستخدم الطرق أدوات بسيطة - حافة مستقيمة ومجموعة من مقاييس القياس. يتم وضع الحافة المستقيمة، وهي عادةً مسطرة معدنية دقيقة، عبر الوصلة التي تربط المحرك بالمعدات التي يتم تشغيلها. ثم يتم استخدام مقاييس القياس، وهي شفرات معدنية رفيعة ذات سماكة دقيقة، لقياس أي فجوات بين وجوه الوصلة والحافة المستقيمة.

من خلال أخذ القياسات في الجزء العلوي والسفلي وجوانب الوصلة على جانب المحرك وجانب المعدات، يمكن تحديد الانحراف وعدم المحاذاة الزاوية. ثم تتم إضافة أو إزالة الحشوات أسفل أقدام المحرك أو المعدات لضبط نصفي الوصلة وفقًا لمواصفات المعدات. يمكن أن تكون طريقة الحافة المستقيمة ومقياس القياس فعالة لبعض التطبيقات ولكن دقتها محدودة، وخاصة للمعدات التي تتطلب محاذاة دقيقة.

طريقة مؤشر الطلب

إن طريقة محاذاة مؤشر القرص هي خطوة متقدمة في الدقة مقارنة بالحواف المستقيمة ومقاييس القياس. مؤشرات القرص هي أدوات قياس ذات مكبس يحرك وجه القرص لإظهار الإزاحة، عادةً بزيادات قدرها 0.001 بوصة أو أقل.

لإجراء المحاذاة، يتم تثبيت زوج من مؤشرات القرص على أقواس متصلة بنصف الوصلة. يتم وضع المكابس بحيث تلامس وجه وحافة نصف الوصلة الآخر. مع دوران الأعمدة معًا، تُظهر مؤشرات القرص مقدار الانحراف أو عدم المحاذاة الزاوية في مواضع مختلفة والتي يمكن تسجيلها على ورقة بيانات المحاذاة.

يتم إجراء عمليات الضبط والتعديل على المحرك أو المعدات حتى تظهر مؤشرات القرص أن الوصلة محاذية ضمن التسامح طوال دورة كاملة. على الرغم من أن محاذاة مؤشر القرص تستغرق وقتًا أطول من طريقة الحافة المستقيمة، إلا أنها توفر دقة أكبر مناسبة للعديد من التطبيقات الصناعية. ومع ذلك، فإن المسافات الطويلة بين المحرك والمعدات يمكن أن تقلل من الدقة.

أنظمة محاذاة الليزر

للحصول على أعلى درجات الدقة، تعد أنظمة محاذاة الليزر هي التقنية المفضلة. تستخدم هذه الأنظمة أجهزة إرسال واستقبال ليزر مثبتة على أعمدة المحرك والمعدات. يصدر جهاز إرسال الليزر مستوى أو خطًا من ضوء الليزر يلتقطه جهاز الاستقبال.

يقوم برنامج خاص بتحليل قراءات الليزر أثناء دوران العمود بالكامل لحساب الزاوية الرأسية والأفقية واختلال المحاذاة. ثم يوفر قراءة مرئية توضح بالضبط مقدار الحشوات أو التعديلات المطلوبة ومكانها لمحاذاة الأعمدة بدقة.

العيب الرئيسي لمحاذاة الليزر هو التكلفة الأولية الأعلى للمعدات. ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات الدقيقة حيث تكون المحاذاة بالغة الأهمية، يمكن أن يؤتي الاستثمار ثماره في عمر أطول للمعدات، وتقليل الاهتزاز، وتوفير الصيانة بمرور الوقت. كما توفر العديد من أنظمة الليزر قدرات إضافية مثل القياسات الهندسية لثقوب التوربينات وطرق أدوات الماكينة.