Soorten motorische uitlijnfouten

Een goede uitlijning tussen de motor en de aangedreven apparatuur is cruciaal in industriële machinetoepassingen. Een verkeerde uitlijning, zelfs met een fractie van een millimeter, kan leiden tot problemen zoals overmatige trillingen, voortijdig falen van lagers en verminderde efficiëntie, wat uiteindelijk resulteert in ongeplande uitvaltijd en kostbare reparaties. Naarmate de technologie vordert, zijn uitlijntechnieken geëvolueerd van eenvoudige methoden met behulp van basisgereedschappen tot geavanceerde lasergebaseerde systemen die ongeëvenaarde precisie bieden.

In deze blogpost gaan we dieper in op de drie primaire typen motorische verkeerde uitlijning: hoekige, parallelle en gecombineerde verkeerde uitlijning. Vervolgens gaan we de meest voorkomende uitlijningstechnieken in het veld verkennen, van de eenvoudige rechte rand en voelermaatmethode tot geavanceerde laseruitlijningssystemen, waarbij we de voordelen en beperkingen van elke aanpak bespreken.

Soorten motorische uitlijnfouten

Een verkeerde uitlijning tussen de motoras en de aangedreven apparatuur kan leiden tot een groot aantal problemen, waaronder overmatige trillingen, vroegtijdige lagerschade, lekkage van de afdichting en schade aan de koppeling.

Er zijn drie hoofdtypen van verkeerde uitlijning die kunnen optreden:

Hoekige verkeerde uitlijning

Bij hoekige misalignment kruisen de middellijnen van de motor en de aangedreven assen elkaar, maar ze zijn niet evenwijdig. Stel je twee lijnen voor die elkaar onder een hoek kruisen.

Deze kruisingshoek tussen de assen veroorzaakt een buigmoment in de koppeling tijdens elke rotatie. De koppeling buigt constant heen en weer terwijl het probeert de verkeerde uitlijning op te vangen.

Hoekige misuitlijning wordt meestal veroorzaakt door machines die niet op hetzelfde horizontale vlak staan door onjuiste shims of een niet-waterpas fundament. Stel je voor dat één machine iets hoger staat dan de andere.

De spanning van herhaaldelijk buigen kan leiden tot voortijdig falen van de koppeling. Het brengt ook schadelijke cyclische krachten over op de motor en de lagers en afdichtingen van de apparatuur.

Parallelle (offset) uitlijnfout

Bij parallelle misalignment, ook bekend als offset misalignment, zijn de motor- en aangedreven as-middenlijnen parallel, maar ze zijn ten opzichte van elkaar verschoven. Stel je twee lijnen voor die op hetzelfde vlak liggen, maar elkaar niet snijden.

Deze offset tussen de assen zorgt ervoor dat de koppeling constant uitrekt en samendrukt terwijl deze roteert, als een accordeon. De koppeling probeert altijd de opening tussen de assen te compenseren.

Parallelle verkeerde uitlijning is vaak het gevolg van het feit dat de motor en de aangedreven apparatuur horizontaal ten opzichte van elkaar zijn verschoven. Dit kan komen door een onjuiste plaatsing tijdens de installatie of een verschuivende fundering.

Het constant uitrekken en comprimeren van de koppeling door parallelle scheefstand versnelt de slijtage. Het plaatst ook afwisselende trek- en drukbelastingen op de assen, lagers en afdichtingen bij elke rotatie.

Combinatie-misuitlijning

In de echte wereld is de meeste asafwijking een combinatie van zowel hoekige als parallelle afwijking. De motoras staat in een hoek ten opzichte van de middenlijn van de aangedreven as en er is ook een offset tussen hen.

Combinatie-misalignment omvat de schadelijke effecten van zowel hoekige als parallelle misalignment. De koppeling ondergaat zowel hoekvervorming als axiale verplaatsing gelijktijdig terwijl deze roteert.

Net als bij de individuele uitlijningstypen kan combinatie-uitlijningsfout ontstaan door onnauwkeurige installatie, gedegradeerde funderingen of onjuiste shims. Het onderwerpt het gehele mechanische systeem aan schadelijke cyclische spanningen.

Technieken voor motoruitlijning

Rechte rand en voelermaatmethode

Een van de meest elementaire motoruitlijning methoden gebruiken eenvoudige gereedschappen – een rechte rand en een set voelermaten. De rechte rand, meestal een precisiegeslepen metalen liniaal, wordt over de koppeling geplaatst die de motor verbindt met de aangedreven apparatuur. Voelermaten, die dunne metalen bladen zijn met een precieze dikte, worden vervolgens gebruikt om eventuele openingen tussen de koppelingsvlakken en de rechte rand te meten.

Door metingen te doen aan de boven-, onder- en zijkanten van de koppeling aan zowel de motorzijde als de apparatuurzijde, kunnen de offset en hoekige verkeerde uitlijning worden bepaald. Vervolgens worden er shims toegevoegd of verwijderd onder de motor- of apparatuurvoeten om de koppelingshelften in lijn te brengen volgens de specificaties van de apparatuur. De methode met rechte rand en voelermaat kan effectief zijn voor sommige toepassingen, maar de nauwkeurigheid ervan is beperkt, met name voor apparatuur die nauwkeurige uitlijning vereist.

Meetklokmethode

Een stap hoger in precisie dan rechte randen en voelermaten is de wijzerplaat-uitlijnmethode. Wijzerplaten zijn meetinstrumenten met een plunjer die een wijzerplaat beweegt om verplaatsing te tonen, meestal in stappen van 0,001 inch of fijner.

Om uitlijning uit te voeren, worden een paar wijzerplaatindicatoren op beugels gemonteerd die aan één helft van de koppeling zijn bevestigd. De plunjers worden zo gepositioneerd dat ze contact maken met het vlak en de rand van de andere koppelingshelft. Terwijl de assen samen worden gedraaid, tonen de wijzerplaatindicatoren de hoeveelheid offset of hoekige verkeerde uitlijning op verschillende posities die kunnen worden vastgelegd op een uitlijningsgegevensblad.

Er worden shimming en aanpassingen gedaan aan de motor of apparatuur totdat de wijzerplaatindicatoren aangeven dat de koppeling binnen de tolerantie is uitgelijnd gedurende een volledige rotatie. Hoewel het meer tijd kost dan de rechte randmethode, biedt wijzerplaatindicatoruitlijning een grotere nauwkeurigheid die geschikt is voor veel industriële toepassingen. Lange afstanden tussen de motor en de apparatuur kunnen echter de nauwkeurigheid verminderen.

Laseruitlijnsystemen

Voor de hoogste precisie zijn laseruitlijnsystemen de voorkeurstechniek. Deze systemen gebruiken laserzenders en -ontvangers die op de motor- en apparatuurassen zijn gemonteerd. De laserzender zendt een vlak of lijn van laserlicht uit dat door de ontvanger wordt opgepikt.

Speciale software analyseert de lasermetingen gedurende een volledige asrotatie om de verticale en horizontale hoekigheid en offset-misalignment te berekenen. Vervolgens geeft het een visuele uitlezing die precies laat zien hoeveel en waar shims of aanpassingen nodig zijn om de assen nauwkeurig uit te lijnen.

Het grootste nadeel van laseruitlijning is de hogere initiële kosten van de apparatuur. Voor precisietoepassingen waarbij uitlijning cruciaal is, kan de investering zich echter terugbetalen in een langere levensduur van de apparatuur, minder trillingen en onderhoudsbesparingen op de lange termijn. Veel lasersystemen bieden ook extra mogelijkheden, zoals geometrische metingen van turbineboringen en machinegereedschapsbanen.