Ustavování soustrojí pomocí laseru
Komplexnost ustavení
Je určitě naprosto zřejmé, že nejzákladnější požadavek na každý rotující systém, re spektive pohonnou jednotku, je dán požadavkem na maximální spolehlivost, což se dá vyjádřit ve spojení s ekonomikou provozu také jako dlouhodobá životnost. Skutečnost, že opak bývá často pravdou, lze dokázat na úplně základním faktu. S překvapením můžeme tvrdit, že 99% strojů pracuje s vyosením. Může se to zdát přehnané tvrzení, avšak dokonalé ustavení není možné“. Je nutné si plně uvědomit, že ve skutečnosti malá nesouosost a tím i nízké vibrace jsou nutné, aby bylo funkční mazání, které je dnes prováděno většinou tzv. hydrodynamicky.
Při řešení problematiky ustavení v celé své komplexnosti si také musíme dále uvě domit, že při rotaci působí celá řada vlivů, teplo od tření v ložiscích a od ohřívaní maziva, pohyb základu stroje a podobně, tedy jevy, které pohybují rotujícím systémem všemi mož- nými směry, takže je nutné počítat s rozdílem polohy rotujícího systému za klidu a za rotace, to znamená v provozním stavu. Jak už byla zmínka, hlavním cílem ustavení je maximalizace provozní spolehlivosti, a tím prodloužení životnosti strojů a zařízení.
Přesným ustavením se dosáhne:
- snížení nadměrných axiálních a radiálních sil v ložisku, tím se zvýší jejich životnost a dynamická stabilita rotoru,
- vyloučení možnosti poškození hřídele vlivem únavy materiálu způsobené cyklickými silami,
- minimalizace opotřebení části spojek,
- minimalizace průhybu hřídele mezi místem přenosu výkonu (u spojky) a koncovým ložiskem, udržuje rotorové vůle,
- snížení spotřeby energie (doložené příklady ukazují na úsporu 2-17%),
- snížení úrovně vibrací krytů strojů, ložiskových stojanů a rotorů.
Na rotujícím systému v provozu není jednoduché změřit vyosení. Radiální síly přenášené z hřídele na hřídel jsou statické, což způsobuje, že vnější měření je složité (umístění snímačů na kryty, resp. povrch stroje nepřináší daný
efekt měření), takže se sledují sekundární projevy těchto sil, které způsobují následující symptomy:
- předčasné poškození ložiska, těsnění, hřídele nebo spojky
- nadměrné radiální a axiální vibrace (testy ukázaly, že rozdílné provedení spojek způsobí odlišné chování ve vibrační oblasti),
- vysoká teplota ložiska nebo jeho okolí nebo vysoká teplota oleje,
- únik oleje přes těsnění ložiska
- poškození základových šroubů,
- ztráta nebo zlomení spojkových čepů,
- zahřívání spojky za běhu, ihned po zastavení teplota klesá (u pružné spojky se objevuje prach pružného elementu),
- po určité době provozu narůstá házivost hřídele,
- narůstá poruchovost spojek a zrychluje se opotřebení,
- hřídele se lámou nebo praskají blízko spojkového ložiska nebo hlavy spojky,
- nadměrné množství plastického maziva nebo oleje na vnitřní straně bezpečnostního krytu spojky, což je shrnuto v následující podobě
Nesouosost se projevuje pěti vzájemně souvisejícími problémy:
- zvýšenými vibracemi,
- nárůstem energetických ztrát,
- zvýšeným zatížením ložisek, těsnění a jiných mechanických součástí,
- snížením výrobní kapacity,
- sníženou výrobní kvalitou. ustavením (nesouosostí).
Některé průzkumy však tvrdí, že až 90% strojů je provozováno s nedodržením předepsaných tolerancí.
Není překvapením, že nadměrné vibrace, selhání ložisek, poškození těsnění, selhání spojek, zkrácení doby provozu stroje a zvýšené účty za energii jsou přijímány za nedílné součásti údržby strojů. Často teprve velmi zhoršený stav, jako je riziko úrazu a havárie zařízení, neplánované výluky ve výrobě nebo snížená kvalita výrobků, nás přinutí zaměřit se na tyto zásadní problémy a věnovat jim svou pozornost.