Центровка. Методы, средства, эффективность

Примерно 50% всех поломок машин,  и в первую очередь подшипников, вызваны  расцентровкой валов. При несоосных валах возникает момент сил реакции, который приводит к повышенным нагрузкам на опоры и вызывает:

• износ подшипников
• износ уплотнений
• повышенное потребление энергии
• увеличение уровня вибрации и шума
• снижение работоспособности и надежности машин.

• Прямым измерением
• Косвенно по повышению температуры подшипниковых узлов
• Вибродиагностическими методами.

Казалось бы, что самым простым и надежным является прямое измерение, но на практике традиционные методы (индикаторы, микрометры, щупы) часто не дает результата. Например, в турбовоздуходувке, на которой с помощью индикаторов была произведена центровка с точностью 0,01мм, при контроле технического состояния по вибрации прослеживались явные признаки расцентровки. Проверка агрегата сразу после остановки, то есть в тепловом режиме близком к эксплуатационному показала, что из-за неравномерности нагрева по длине корпуса на всасывании и нагнетании и разности температур корпуса турбовоздуходувки и статора электродвигателя происходит смещение валов до 0,4 мм  и излом осей до 0,2 мм, что не допустимо.

В технической документации допуски на расцентровку в большинстве случаев назначаются исходя из технических характеристик соединительных муфт, и их способности компенсировать указанные отклонения. Часто при диагностике механизмов уровни вибрации, вызванные расцентровкой, значительно превышают допустимые значения, хотя центровка выполнена согласно требованиям технической документации. И только после производства работ по центровке с точностью до 0,01- 0,02 мм удается добиться снижения общего уровня вибрации до уровня допустимого для эксплуатации.

Опыт показывает, что самыми достоверными являются: вибродиагностический метод и прямое измерение лазерным центровщиком, позволяющим точно и самое главное быстро произвести измерения на прогретом механизме и определить реальную несоосность при эксплуатации.

С какой точностью производить центровку?

В качестве исходных норм можно использовать следующие, определенные статистически и заложенные в европейские стандарты, допуски:

Таблица 1 - Норм точности центровки

Частота вращения об/мин	Допуск
	Смещение осей, мм		Излом осей, мм/100мм
	Хорошо	Приемлемо	Хорошо	Приемлемо
до 1000	0,07	0,13	0,06	0,10
до 2000	0,05	0,10	0,05	0,08
до 3000	0,03	0,07	0,04	0,07
до 4000	0,02	0,04	0,03	0,06
до 5000	0,01	0,03	0,02	0,05
до 6000	<0,01	<0,03	0,01	0,04

В технической документации на механизм допуски в большинстве случаев назначаются исходя из возможностей соединительных муфт, компенсировать указанные отклонения и являются предельно-допустимыми значениями.

Следует помнить, что оптимальным для механизмов является отклонение равное нолю.

При увеличении несоосности на 20% - долговечность подшипников снижается на 40-50%.

Чем производить центровку?

Известны следующие методы центровки:

• Штангенциркулем или щупами - измерение радиальных и торцевых зазоров на полумуфтах.
• Приспособлениями с индикаторами часового типа.
• Оптическими приборами.
• Приборами с бесконтактными датчиками биения вала.
• Лазерными приборами.

Если мы внимательно посмотрим на данные таб.1 то увидим, что погрешность многих из перечисленных методов измерений близка к предельно-допустимым значениям несоосности, то есть этими методами мы вынуждены были пользоваться из-за отсутствия более точных средств.

Из известных методов центровки, несомненно, самым точным является лазерный метод. Эти приборы исключительно просты и надежны в эксплуатации, в них на базе лазерной и микропроцессорной техники реализован метод «обратных индикаторов» обеспечивающий быстрое и качественное выполнение работ, почти полностью исключается влияние «человеческого фактора». Используемые при этом лазерные лучи не отклоняются от прямолинейности, что позволяет, при разрешении детектора – 0,001мм, обеспечить высокую точность.

Данные в процессе центровки выводятся на экран в режиме реального времени. Таким образом, результаты перемещений агрегата, установки подкладок или затяжки болтов крепления можно видеть в тот самый момент, когда они производятся. Программное обеспечение приборов дает возможность учитывать и компенсировать влияние тепловых деформаций и смещений от натяжения трубопроводов при выходе механизма на эксплуатационный режим.

Какова экономическая эффективность?

Непосредственно экономится:

• 7-12% годовых затрат на приобретение запчастей (подшипники, манжеты, муфты)
• до 60%затрат на восстановление валов и корпусных деталей;
• 5-12% электроэнергии или топлива;

Значительно сокращаются убытки, связанные с простоем и ремонтом машин.