تراز کردن دقیق شفت الکتروموتور برای کارایی موتور در دراز مدت حیاتی است

تعمیر و نگهداری مرتب دستگاه های مکانیکی برای اینکه در بالاترین حد کارآمدی خود کار کنند یک امر ضروری است . در نتیجه برای کارگاه ها و شرکت هایی که قصد دارند هزینه های عملیاتی خود را به حداقل برسانند، نگهداری پیشگیرانه به یک استاندارد صنعتی تبدیل شده است. این کار خرابی و تعمیرات برنامه ریزی نشده را به حداقل میرساند. همیشه در عیب یابی بیشتر توجه ها به فاصله ها و تلورانس ها و نشانه های آشکار سایش و پارگی معطوف میشود . این در حالی است که یکی از بزرگترین عاملات خرابی و از دست دادن تولید ، شفت های نا مناسب و غیر تراز هستند. در این مقاله به بررسی تراز کردن دقیق شفت الکتروموتورها و دستگاه ها خواهیم پرداخت.

ناترازی شفت

ناترازی شفت، یکی از عوامل اصلی خرابی بلبرینگ های صنعتی در بسیاری از کارخانجات و صنایع است. از این رو، تراز کردن شفت به روش صحیح و استفاده از ابزارهای مناسب برای این کار، مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته است.

آیا میدانستید که دلیل حدود نیمی از تعمیرات و خرابی های پمپ ها و موتورها شفت های نا مناسب و غیر تراز هستند ؟

در این مقاله در مورد اهمیت تراز شفت ها به عنوان بخشی از برنامه بازرسی های پیشگیرانه ماشین الات الکترومکانیکی صحبت خواهیم کرد.

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و نقش ترازبندی دقیق شفت

در حالی که الکتروموتور ها ، پولی ها ، دستگاه های محرک و پمپ ها بیشترین توجه را در برنامه های تعمیر و نگهداری پیشگیرانه به خود اختصاص میدهند. اما همه این قطعات برای انتقال نیرو در سراسر سیستم به شفت هایشان متکی هستند .

شفت های غیر همتراز و محور های نا مناسب معمولا باعث آسیب به آب بند ها (سیل) و بلبرینگ ها میشوند اما میتوانند منجر به موارد زیر نیز شوند.

افزایش اصطکاک در نقاط اتصال
از دست دادن کارایی و کیفیت عملکرد
سایش بیش از حد کوپلینگ ها ، اتصالات ، تسمه ها و پولی ها ، بلبرینگ ها
افزایش لرزش
افزایش سطح صدا
ایجاد گرمای بیش از حد
نشتی روغن
شکست و بریدن شفت

هر کدام از این مسایل به سرعت میتواند به یک قطعی غیر منتظره منجر شود . و برای کسب و کار شما هزینه تعمیرات ایجاد کند. با توجه به توضیحات فوق ، بررسی تراز بودن شافت دستگاه باید یک قسمت مهم از برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه شما باشد که در بازه های زمانی ماهیانه و شش ماهه انجام شود.

بیشتر بخوانید : چرا شفت الکتروموتورها میشکند

چگونه تراز شفت بر قابلیت اطمینان الکتروموتور تاثیر میگذارد

وقتی شافت الکتروموتور به صورت تراز تنظیم شده باشد الکتروموتور میتواند در بالاترین حد کارایی خود در طول عمر مفیدش کار کند. اما تراز کردن دقیق شفت میتواند :

مصرف انرژی را کاهش دهد : مصرف انرژی میتواند تا 10 درصد در طول یک ماه کاهش یابد.
هزینه های تعمیر را کاهش دهد : با تراز کردن دقیق شافت ، از بین رفتن سیل مکانیکی تا 65 درصد کاهش می یابد . همچینین تا 30% تعداد دفعات مورد نیاز تعمیر کاهش می یابد.
طول عمر الکتروموتور افزایش می یابد : دقت در همترازی شافت الکتروموتور باعث میشود تا طول عمر سیل ها و بلبرینگ ها وسایر قطعات مانند پولی و تسمه و … افزایش یابد.

تراز شفت باید به طور منظم بررسی شود و بلافاصله پس از مشاهده نا ترازی بر طرف شود. حتی کمترین نا هماهنگی میتواند فشار و تنش مضری را به اجزای الکتروموتور و سایر دستگاه ها وارد نماید. در صورت عدم اصلاح نا هماهنگی شفت میتواند منجر به آسیب دائمی یا خرابی فاجعه باری برای دستگاه ها شود.

انواع تراز شفت

بررسی تراز محور شفت به یکی از پنج دسته زیر منتج میشود :

ناهماهنگی موازی (تراز افست) : زمانی رخ می دهد که دو خط مرکزی شفت موازی باشند اما در یک خط نباشند.
انحراف زاویه ای: زمانی رخ میدهد که موتور در زاویه ای نسبت به تجهیزات قرار گرفته باشد. مثلا تفاوت در شیب میتواند باعث ایجاد ناههماهنگی عمودی یا افقی یا هردو شود. این نا هماهنگی به ویژه برای موتورالکتریکی و تجهیزات محرک مضر است.
عدم تراز ترکیبی : زمانی است که شفت به طور همزمان دچار ناهماهنگی زاویه ای و موازی شده باشد.
ناهماهنگی محوری : این ناهماهنگی میتواند به ویژه برای مجموعه های شفت کوپل شده مشکل ساز باشد. عوامل عملیاتی مانند افزایش حرارت و نیروهای رانش از تجهیزات متصل میتوانند موقعیت محوری را در طول زمان تغییر دهند. هرچه سرعت و گشتاور بیشتر باشد ، تراز محوری بحرانی تر میشود.
نتیجه مطلوب یا همراستایی ایده آل یعنی شفت به درستی نصب شده است(مانند تصویر زیر). با استفاده از توصیه های سازنده و استاندارد های صنعتی این اتفاق خواهد افتاد. تراز مناسب شفت الکتروموتور اصطکاک و مصرف انرژی را کاهش میدهد و در عین حال عملکرد و طول عمر تجهیزات را بهبود می بخشد.

اصلاح ناترازی شفت

نشانگر های دیجیتال نسبت به بازرسی بصری و تست مستقیم برتری دارند. استفاده از فرایند تراز لیزری شفت برای به دست آوردن دقیق ترین نتایج سریع و آسان توصیه میشود. اکثر دستگاه های لیزری تراز از دو واحد ارسال و دریافت (گاهی بیشتری) استفاده میکنند.هنگامی که سنسور های لیزر در جای خود قرار میگیرند و روشن میشوند. مقایسه پرتوهای لیزر نشان دهنده هرگونه ناهماهنگی و نا ترازی خواهد بود.

تا زمانی که اندازه گیری های دقیق انجام شود و مراحل درست دنبال شوند هرکسی میتواند تراز شفت را انجام دهد. تراز کردن شفت از سه مرحله تشکیل شده است . بدون توجه به سایز تجهیزات دوار مراحل تراز کردن یکسان هستند :

مرحله 1- بررسی وضعیت فعلی

مرحله 2- مقدار مورد نیاز برای تغییر جای تجهیزات ( مقدار اصلاح مورد نیاز) را اندازه گیری کنید.

مرحله 3- مراحل یک و دو را تکرار کنید تا تراز در محدوده مجاز ( تلورانس) تعیین شده قرار گیرد.

مراحل میزان اصلاح مورد نیاز شامل اندازه گیری افست و زاویه، قطر کوپلینگ و فاصله کوپلینگ تا تجهیزات است. سپس مقادیر در فرمول های ریاضی وارد میشوند.

اصلاحات ابتدا باید در صفحه عمودی و سپس صفحه افقی انجام شود. اصلاحات در سطوح افقی و عمودی نباید هرگز همزمان انجام گیرند.

علاوه بر این باید توجه داشت که همه شفت ها دارای انحنای ناشی از وزن خود هستند و هیچ شفتی کاملا مستقیم نیست. برای عملیات تراز شفت باید انحنای شفت را درنظر بگیرید تا مرکز چرخش دو قطعه تجهیزات را تراز کنید. انحنای محور تجهیزات توسط چند عامل تعیین میشوند. سفتی شفت ، فاصله و وزن بین تکیه گاه های شفت و شکل شفت از جمله عواملی هستند که در انحنای طبیعی شفت تاثیر دارند.

نکته های که باید در هنگام تراز شفت مد نظر قرار دهید

تراز شفت نباید با تراز کوپلینگ اشتباه شود.
سطوح کوپلینگ همیشه نشان دهنده محور چرخش شفت ها نیستند. کوپلینگ ها ممکن است سطوح نا همواری داشته باشند و ممکن است پایه کوپلینگ تراز و دقیق نباشد و در نتیجه تفاوت هایی در تراز شفت ایجاد شود.
عوامل دیگری نیز باید در نظر گرفته شوند .محاسبات عموما با تجهیزات در شرایط سرد انجام میشود. اما رشد حرارتی ممکن است عاملی در هنگام کارکرد تجهیزات باشد.
گشتاور ماشین نیز عامل دیگری است که ممکن است شکل شفت را در حین کار تغییر دهد.
برخی از محور نیز انعطاف پذیر هستند و از نظر طراحی کاملا مستقیم نیستند و انحنای آنها بسته به سرعت چرخش در هنگام کار متفاوت است.
هنگامی که لوله های یک پمپ در دهانه های ورودی و خروجی متصل می شوند، لوله ها به محفظه پمپ فشار وارد می کنند و باعث تغییر شکل آن و تغییر تراز شفت می شوند. هنگامی که صفحه پایه پمپ تراز می شود همین مشکل ممکن است رخ دهد.

تراز با ابزار لیزری

بوسیله ابزارها تراز کردن یکی از بهترین سرمایه گزاری ها در محیط کارگاه شما است، این کار در بلند مدت باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و هزینه های جانبی میشود.

بهبود محیط کار ؛ محیط کار با کاهش نشتی و کاهش لرزش بهبود می یابد. نشتی سیل در پمپ ناشی از ناهمترازی، به این معنی است که مقادیر غیر ضروری مایعات ریخته می شود. گاهی اوقات این مایعات برای محیط زیست مضر هستند. با دستگاهی که به درستی تراز شده است، می توان از خرابی جدی همراه با نشت در محیط کار جلوگیری کرد. کاهش ارتعاشات همچنین به معنای کاهش سطح سر و صدا است که محیط کار مطلوب تری را برای کارکنان فراهم می کند.

یک دستگاه به درستی تراز شده ریسک از کار افتادگی و خرابی های پر هزینه و طولانی مدت را کاهش میدهد.

نتیجه گیری

بررسی تراز و هماهنگی شفت باید بخشی از بازرسی های پیشگیرانه برای جلوگیری از خرابی های پیش بینی نشده باشد.این امر حتما به کاهش هزینه ها در طولانی مدت کمک خواهد کرد. شما میتوانید با این کار گرمای بیش از حد ، مصرف بیش از حد انرژی و ارتعاشات و لرزش ناشی از ناهناهنگی شفت ها ، فرسودگی و پارگی و خرابی های گران قیمت سیستم را تا حدود زیادی از بین ببرید یا کاهش دهید.