الاینمنت لیزری

تخمین زده می شود که 50 تا 70 درصد از تمام مشکلات ارتعاشاتی در ماشین ها به دلیل ناهم راستایی (الاینمنت لیزری) ایجاد می شود.به عنوان مثال تجهیزات دوار مانند پمپ‌ها و موتورها تقریباً در تمامی صنایع استفاده می شوند و زمانی که خطوط مرکزی شفت‌های دوار آنها باهم مطابقت نداشته باشد، می‌تواند منجر به هدر رفتن نیرو، تسریع فرسایش قطعات و حتی احتمال وقوع شکستگی شفت و بیرینگ شود.

فهرست مطالب

کارشناس با استفاده از تکنیک آنالیز ارتعاشات قادر خواهد بود تجهیزاتی که مشکل ناهماهنگی شفت دارند را قبل از ایجاد خرابی شناسایی و با دستگاه الاینمنت لیزری مشکل را حل کند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر از هر گونه خدمات در زمینه الاینمنت لیزری با کارشناسان مجرب آکوپایش تماس بگیرید و از مشاوره تخصصی و رایگان مجموعه بهره مند شوید.

سایر خدمات آکوپایش

الاینمنت لیزری یا ناهم راستایی چیست؟

الاینمنت (یا ناهم راستایی) یکی از رایج ترین مشکلات ارتعاشی در ماشین آلات دوار است و به دلیل سختی تراز دو روتور با تکیه گاه های مربوطه می باشد. الاینمنت لیزری می تواند به دلایل بسیار متفاوتی از جمله: 

  1. اتکای بیش از حد به استفاده از کوپلینگ های الاستیک و بیرینگ های خود تراز
  2. تغییر شکل ماشین در حین کار که منجر به جابجایی سیستم محرک یا متحرک می شود و غیره رخ دهد.

الاینمنت لیزری یا ناهم راستایی سطوح بسیار بالایی از ارتعاش ایجاد می کند. در مجاورت کوپلینگ که می تواند باعث خرابی بیرینگ، سایش بلوک های کوپلینگ، شکستن پیچ و مهره، گرمای بیش از حد محرک به دلیل افزایش مصرف برق و غیره شود. بنابراین توصیه می شود قبل از ایجاد آسیب های قابل توجه که می تواند منجر به آسیب دیدگی شود، آن را اصلاح کنید. با توقف ماشین، الاینمنت لیزری یا ناهم راستایی را می توان با استفاده از براکتهای لیزری و دستگاه اندازه گیری کرد و با اضافه یا کم کردن شیم های زیر پایه دستگاه (معمولاً موتور) اصلاح کرد. در حال حاضر، تجهیزات بسیار دقیقی برای اندازه‌گیری و اصلاح ناهم راستایی (الاینمنت)، بر اساس براکت‌هایی برای پشتیبانی از نشانگرهای شماره‌گیر و حتی سیستم‌های لیزری موجود است. این سیستم‌ها به ابزارهایی برای اندازه‌گیری خودکار، محاسبه اصلاحات قابل اعمال و نمایش تلورانس‌ها و جبران‌های تصحیح روی صفحه متکی هستند. 

الاینمنت لیزری یا ناهم راستایی زمانی اتفاق می‌افتد که اختلاف کمی در تراز بین جفت‌های اجزاء مانند المان‌های کوپلینگ، بیرینگ، شفت‌ها و قرقره‌ها وجود داشته باشد. ناهمراستایی (الاینمنت) معمولاً با ارتعاش شدید در جهت محوری و شعاعی خود را نشان می دهد. خوانش های محوری می توانند اولین هارمونیک های سرعت چرخش، 1X,2X,3Xدور موتور را ارائه دهند. خوانش های شعاعی معمولاً 1X,2X دور موتور را نشان می دهند. لازم به ذکر است دامنه در فرکانس هارمونیک سوم و در هارمونیک های بالاتر کم است. با این حال، در برخی از ماشین‌ها، ارتعاش غالب ناشی از الاینمنت لیزری درX 1دور موتور رخ می‌دهد و ممکن است با عدم بالانس اشتباه گرفته شود. در این موارد توصیه می شود که تجزیه و تحلیل فاز انجام شود که به شما امکان می دهد بین مشکلات عدم بالانس و الاینمنت لیزری تمایز قائل شوید. از سوی دیگر، شکل موج زمانی با یک الگوی تکراری و بدون تاثیر در شتاب مشخص می شود. تجزیه و تحلیل فاز به ما امکان می دهد تشخیص الاینمنت لیزری را تأیید کنیم و با اختلاف فاز مهم بین بیرینگ های نزدیک به کوپلینگ در جهت های اندازه گیری یکسان مشخص می شود. یکی دیگر از نشانه های الاینمنت لیزری یا ناهم راستایی این است که اختلاف فاز بین قرائت های افقی مشابه اختلاف فاز بین قرائت های عمودی نیست.

الاینمنت لیزری شفت چیست؟

در حالی که “الاینمنت لیزری شفت” اصطلاح رایج است، اصطلاح صحیح “الاینمنت لیزری شفت با شفت” است. با این حال، وقتی می گوییم الاینمنت لیزری شفت، فرض بر این است که یک شفت را با محور دیگر تراز می کنیم. آنچه ما در تلاش هستیم انجام دهیم، هم ترازی خط مرکزی چرخشی یک شفت با خط مرکزی چرخشی شفت های دیگر است. این شفت‌ها معمولاً توسط یاتاقان‌هایی که به ماشین‌هایی مانند پمپ و موتور متصل هستند در موقعیت خود قرار می‌گیرند.

هدف این است که این شفت ها در هنگام کار در دمای کارکرد کامل و تحت بار، در یک راستا بمانند. گشتاور خالص ماشین‌های در حال کار یک ناهماهنگی زاویه‌ای و افست ایجاد می‌کند که معمولاً ترکیبی از هر دو است (شکل بالا را ببینید). بسیاری از اصطلاح “الاینمنت کوپل” استفاده می کنند که نادرست است. این یک اصطلاح قدیمی بود که برای توصیف روش همترازی گیج مستقیم و حسگر استفاده می شد. این به طور معمول بدون چرخش شفت انجام می شود. این روش الاینمنت کردن هنوز هم می تواند به عنوان یک فرآیند ناهموار قبل از ترازبندی دقیق مورد استفاده قرار گیرد، اما نمی تواند به تلورانس های لازم برای ماشین های امروزی دست یابد.ویکی‌پدیا الاینمنت شفت را به‌عنوان «فرایند الاینمنت کردن دو یا چند شفت با یکدیگر در یک حاشیه قابل تحمل توصیف می‌کند. این یک الزام مطلق برای ماشین آلات قبل از راه اندازی ماشین آلات است.”

 به یاد داشته باشید – الاینمنت لیزری شفت تنها یک جنبه در فرآیند نصب ماشین آلات است!

انواع الاینمنت لیزری

دو نوع اصلی الاینمنت وجود دارد، موازی و زاویه ای.

الاینمنت لیزری یا ناهم راستایی موازی به این معنی است که هر دو خط مرکزی شفت موازی هستند و با فاصله کمی جبران می شوند. هر چه فاصله بیشتر باشد، الاینمنت لیزری بیشتر است. از طرف دیگر، الاینمنت زاویه ای به این معنی است که در آن خطوط مرکزی شفت موازی نباشند و با زاویه همدیگر را قطع کنند. در بیشتر موارد  ناهم راستایی یا الاینمنت شفت شامل الاینمنت موازی و زاویه ای است. به این نوع الاینمنت،  الاینمنت ترکیبی گفته می شود.

الاینمنت لیزری موازی

دو شفت زمانی که موازی و در فاصله معینی از هم قرار می گیرند دچار الاینمنت موازی می شوند. الاینمنت موازی می تواند عمودی یا افقی باشد و در طیف با یک ارتعاش شعاعی قوی درX,2XRPM  1آشکار می شود و می تواند هارمونیک های بالاتر با دامنه کمتر را ارائه دهد.

 علائم الاینمنت موازی:

  1. ارتعاش شعاعی قوی در 1XRPMبا هارمونیک های 1X,2X
  2. هارمونیک  2XRPMدر جهت شعاعی می تواند به مقداری برابر یا حتی بیشتر از2XRPM برسد.
  3. اندازه گیری فاز محوری در دو طرف کوپلینگ  دارای 180 درجه اختلاف فاز است.

الاینمنت لیزری زاویه ای

 هنگامی که خطوط مرکزی دو شفت با زاویه ای متقاطع می شوند، الاینمنت یا ناهم راستایی زاویه ای وجود دارد. وجود ارتعاش محوری قوی در 1XRPMمشخصه این نوع الاینمنت است که ممکن است با هارمونیک های سرعت چرخش شفت با دامنه های کم همراه باشد.

 علائم الاینمنت زاویه ای:

  1. ارتعاش محوری قوی در 1XRPM  احتمالا با هارمونیک های 2X,3X
  2. هارمونیک   2XRPMدر جهت محوری می تواند به مقداری برابر یا حتی بالاتر از 1Xبرسد
  3. ارتعاش در جهت شعاعی، احتمالاً با دامنه کمتر از جهت محوری، در1X,2X,3X می باشد.
  4. اندازه گیری فاز محوری در دو طرف کوپلینگ  دارای 180 درجه اختلاف فاز است.

الاینمنت لیزری بیرینگ

صرف نظر از اینکه آیا الاینمنت خوبی در کوپلینگ وجود دارد، ممکن است بین شفت و یاتاقان الاینمنت یا ناهم راستایی وجود داشته باشد. الاینمنت لیزری ممکن است به دلیل سافت فوت در دستگاه یا نصب نامناسب باشد. اگر یک پایه ماشین با بقیه پایه ها در یک صفحه نباشد یا صفحه پایه ها صاف نباشد، سفت شدن پیچ های پایه باعث تغییر شکل و در نتیجه الاینمنت می شود. نمونه دیگری از الاینمنت یا ناهم راستایی یاتاقان ها در فن های بزرگ که بدنه یاتاقان روی ساختار فلزی فن نصب می شوند، رخ می دهد. اگر سازه فلزی استحکام کافی نداشته باشد، در شرایط تحت بار تغییر شکل داده و باعث ناهم راستایی (الاینمنت) می شود. به طور کلی، تغییر شکل بیشتر معمولاً در یاتاقان نزدیک پروانه ایجاد می شود و باعث ناهم راستایی (الاینمنت) محوری می شود. 

بیرینگ های غلتکی یا استوانه ای نامناسب با ارتعاش محوری بدون توجه به وضعیت بالانس مشخص می شوند. ارتعاش می تواند در  1X,2X,3XRPM و یا در تعداد ساچمه های یاتاقان یا غلطک ضرب در سرعت چرخش ظاهر شود.

الاینمنت یا ناهم راستایی یاتاقان ضد اصطکاک باعث ایجاد ارتعاش شعاعی و محوری می شود که معمولاً در 1X,2XRPM است. ناهم راستایی یاتاقان اغلب با نابالانسی روتور همراه است، به طوری که بالانس روتور باعث کاهش ارتعاشات شعاعی و محوری می شود.

علائم الاینمنت بیرینگ:

  1. ارتعاش محوری قوی در 1XRPM احتمالا با هارمونیک در 2X,3X 
  2. هارمونیک  2XRPM در جهت محوری می تواند به مقداری برابر یا حتی بیشتر از 1X برسد.
  3. قرائت فاز محوری در پایین، چپ، بالا و راست بیرینگ 90 درجه اختلاف فاز دارد.

الاینمنت لیزری پولی

دو پولی زمانی که در یک صفحه نباشند ناهمتراز در نظر گرفته می شوند. این مشکل باعث ایجاد ارتعاش محوری بالا در 1XRPM متحرک یا محرک می‌شود، اگرچه عموماً در محرک نشان داده می‌شود. اندازه گیری خوب دامنه ارتعاش به شدت تحت تأثیر مکانی است که داده ها در آن به دست می آیند. فرکانس عبور تسمه و هارمونیک های آن نیز در طیف ارتعاشی وجود دارد. به خاطر داشته باشید که فرکانس‌های تسمه نیز زمانی که ساییده می‌شوند ظاهر می‌شوند، بنابراین گاهی اوقات بررسی وضعیت آنها راحت است. برای حل مشکل باید پولی ها هم از نظر زاویه و هم از نظر موازی بودن در یک راستا قرار گیرند.

علائم الاینمنت لیزری پولی ها:

  1. ارتعاش محوری و شعاعی قوی در1XRPM  از محرک یا متحرک
  2. ارتعاش در جهت محوری مهمتر از جهت شعاعی است (این واقعیت اجازه می دهد تا عدم تعادل را کنار بگذاریم)
  3. سایش ناهموار در جهت محوری در پولی ها و تسمه ها

دلایل الاینمنت لیزری یا ناهم راستایی 

برای بهتر انجام دادن الاینمنت لیزری، باید تمام دلایل احتمالی  الاینمنت را بررسی کرد و در فرایند الاینمنت لیزری یا ناهم راستایی اعمال کرد. موارد زیر شایع ترین دلایل هستند:

  1. انبساط حرارتی می‌تواند باعث شود تجهیزات متناسب با هم حرکت نکنند و باعث الاینمنت لیزری شود. مواد مختلف هنگام گرم شدن با سرعت های متفاوتی منبسط می شوند. زمانی که تجهیزات به طور معمول بالاتر از دمای محیط کار می کنند باید رشد حرارتی را در نظر گرفت.
  2. کرنش ناشی از لوله‌های متصل به تجهیز می‌تواند تجهیزات را از تراز خارج کند. الاینمنت لیزری ناشی از کرنش می تواند پس از انجام عملیات الاینمنت باز هم به دلیل عملکرد مداوم نیروهای ناشی از تجهیزات تحت کرنش دوباره رخ دهد.
  3. گشتاور زیاد اولیه ایجاد شده در هنگام راه‌اندازی می‌تواند شفت‌ها را از تراز خارج کند و باعث الاینمنت حرکت پیچشی شود. 
  4. با گذشت زمان  فونداسیون ها یا صفحات نگهدارنده پایه می توانند در موقعیت های پایین تری قرار گیرند و باعث الاینمنت لیزری شوند. تجهیزات را می توان دوباره الاینمنت کرد، اما بدون رسیدگی به علت به وجود آمدن ناهم راستایی یا الاینمنت لیزری، مشکل می تواند دوباره رخ دهد .

مشخصه های الاینمنت لیزری در ماشین‌های دوار را می‌توان به روش‌های مختلفی از جمله ارتعاش بیش از حد، دمای بیش از حد بیرینگ، صدای سایش تشخیص داد. برخی از روش ها در برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه یک کارخانه گنجانده شده است. برخی دیگر بازرسی هایی هستند که می توانند به طور منظم مورد استفاده قرار گیرند، اما معمولاً پس از از کار افتادن تجهیزات انجام می شوند.

اثرات مخرب الاینمنت لیزری

  1. الاینمنت لیزری یکی از دلایل اصلی ارتعاش تجهیزات است. با وجود بیرینگ های خود تنظیم و کوپلینگ های انعطاف پذیر، همراستا کردن دو شفت و بیرینگ های آنها به گونه ای که هیچ نیرویی که باعث ارتعاش شود وجود نداشته باشد، دشوار است. ویژگی بارز ارتعاشات ناشی از الاینمنت لیزری این است که در هر دو جهت شعاعی و محوری ارتعاش قابل توجهی خواهد بود.
  2. مانند ارتعاش، صدا را می توان به سادگی با مشاهده تغییر در صداهای تجهیزات در حین کار تشخیص داد. تمام تجهیزات در حال اجرا مقدار مشخصی صدا تولید می کنند. تنها در صورتی که کارشناس با صدای معمولی تجهیزات آشنا باشد قادر به تشخیص صداهای غیرعادی خواهد بود.
  3. الاینمنت لیزری می تواند مستقیماً بر طول عمر تجهیزات تأثیر بگذارد. با عمر کوتاه تر، تجهیزات نیاز به تعمیر و نگهداری برنامه ریزی نشده دارند و در نتیجه زمان بهره برداری از تجهیز کاهش می یابد.

مزایای الاینمت لیزری

فناوری الاینمنت لیزری مدتی است که در صنایع مختلف وجود دارد، اما ممکن است همچنان از مقیاس و دامنه مزایای این سیستم ها شگفت زده شوید. در اینجا شش نکته مهم در مورد استفاده از الاینمنت لیزری برای ماشین آلات در صنایع وجود دارد:

  1. الاینمنت لیزری خرابی تجهیزات را کاهش می دهد، عواقب ناشی از کارکرد ماشین‌آلاتی که به درستی الاینمنت  نشده‌اند بسیار زیاد است. با این حال مطالعات نشان داده‌اند که 90درصد از تمام ماشین‌های دوار خارج از استاندارد هم‌ترازی توصیه‌شده توسط سازنده کار می‌کنند. برخی از مشکلات ناشی از الاینمنت عبارتند از ارتعاش بیش از حد و خرابی زودرس بیرینگ ها، آب بندی ها و کوپلینگ ها که به نوبه خود منجر به خرابی های ناخواسته و پرهزینه تجهیزات می شود. یک سیستم الاینمنت لیزری اطمینان حاصل می کند که ماشین آلات در محدوده استاندارد قرار دارند و از توقف پرهزینه و غیر ضروری و از دست رفتن زمان تولید جلوگیری می کند.
  2. الاینمنت لیزری در زمان و هزینه شما صرفه جویی می کند مدیریت هزینه همیشه مرکز هر کسب و کاری است. سیستم‌های الاینمنت لیزری دقیقاً این کار را با کاهش هزینه‌های انرژی، بهینه‌سازی استفاده از تجهیزات، به حداقل رساندن فرسودگی و خرابی غیرضروری، کارکرد طولانی‌تر تجهیزات در بازدهی کامل، بهبود کیفیت تولید و کاهش ضایعات مواد خام انجام می‌دهند. یکی دیگر از مزایای مهم صرفه جویی در هزینه، کاهش احتمال اجرای مجدد پرهزینه و خطاهای ناشی از عدم الاینمنت ماشین آلات است.
  3. الاینمنت لیزری می تواند روابط با مشتری را بهبود بخشد هنگامی که ماشین آلات شما به درستی الاینمنت لیزری شوند، می توانید زمان تولید خود را به طور دقیق پیش بینی کنید و قطعات با کیفیت بالاتر را سریعتر و با ثبات تر تولید کنید. این افزایش کیفیت تولید شما را قادر می سازد تا انتظارات تحویل و کیفیت مشتریان خود را برآورده کنید، در نتیجه روابط شما را تقویت کرده و شهرت خود را به عنوان یک تامین کننده پایدار و قابل اعتماد افزایش می دهد.
  4. سیستم الاینمنت لیزری یک انتخاب سازگار با محیط زیست است ماشین آلات نامناسب برای محیط زیست هزینه دارد. مصرف بیش از حد انرژی (ماشین هایی که به درستی الاینمنت لیزری شده اند می توانند تا 15٪ یا بیشتر در مصرف انرژی صرفه جویی کنند)، نشت مایعات خطرناک، مصرف غیرضروری مواد اولیه و تعویض زود هنگام قطعات ، عدم الاینمنت می تواند طول عمر آب بندی های مکانیکی را تا 70٪ کاهش دهد و دور ریختن قطعات فرسوده همگی بر محیط زیست تأثیر می‌گذارند، بنابراین استفاده از یک ابزار الاینمنت لیزری که می‌تواند همه آن موارد منفی را به موارد مثبت تبدیل کند منطقی است.
  5. سیستم های الاینمنت لیزری می توانند شرایط محل کار شما را بهبود بخشند آیا می دانستید که ماشین آلات نامناسب می تواند سلامت و ایمنی شغلی شما را به خطر بیندازد؟ قطعات آسیب دیده یا فرسوده بخاطر عدم الاینمنت می تواند منجر به نشت مایع شود که می تواند یک خطر ایمنی باشد، به علاوه صدای بیش از حد ناشی از افزایش ارتعاشات وجود دارد. یک سیستم الاینمنت لیزری می تواند محیط کاری شما را بهبود بخشد که تأثیر مثبتی بر بهره وری و رضایت کارکنان دارد.
  6. سیستم های الاینمنت لیزری کارایی بالایی دارند، سیستم های الاینمنت لیزری را می توان برای اندازه گیری و الاینمنت در بسیاری از کارها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار داد.

ماشین های دوار و برنامه های تراز شفت

ماشین های دوار معمولاً با توجه به نحوه اتصال آنها به یکدیگر توصیف می شوند. رایج ترین آنها ماشین هایی هستند که به صورت افقی نصب می شوند، معمولاً یک پمپ و موتور (شکل بالا را ببینید). ماشین‌های دوار را می‌توان در برخی شرایط به صورت عمودی روی پایه فلنجی قرار داد.

نوع دیگر، ماشین‌های نصب‌شده افست یا ماشین‌های جفت شده با شفت گاردان است که به مفاصل چهارشاخ معروف هستند. اینها اغلب دارای نوعی درایو هستند، به عنوان مثال غلتک در دستگاه کاغذسازی. بسیاری از مردم به اشتباه بر این باورند که ماشین های جفت شده با شفت گاردان نیازی به الاینمنت کردن دقیق ندارند. اما خطای زاویه ای در این ماشین ها باعث حرکت غیر خطی می شود که باعث ایجاد نیرو و ارتعاش در یاتاقان ها، کوپلینگ ها و آب بندی ها می شود. به عبارت دیگر، عمر مفید را کوتاه می کند.

اغلب چندین ماشین به صورت خطی به هم متصل می شوند که معمولاً ماشین قطار نامیده می شود، به عنوان مثال یک گیربکس بین موتور و ماشین محرک.

 یک دستگاه الااینمنت لیزری شفت مدرن می تواند تمام ماشین های فوق را اندازه گیری کند.

چرا الاینمنت لیزری شفت مهم است؟

الاینمنت لیزری صحیح شفت ها به معنای پیشرفت های زیادی است:

  • افزایش در دسترس بودن و بهره وری دستگاه = تولید مطمئن.
  • افزایش طول عمر بلبرینگ ها و آب بندی ها = حذف کمتر قطعات تعویضی
  • آب بندی کامل = نشتی کمتر و محیط کاری بهتر
  • فیلم روان کننده بهینه استفاده شده = خطر کمتر گرمای بیش از حد و آسیب ثانویه
  • کاهش نشت روان کننده = مصرف کمتر روان کننده
  • لرزش کمتر = کاهش سطح سر و صدا
  • خطر کمتر خرابی های جدی = محیط کار ایمن تر
  • صرفه جویی کلی بیشتر با قطعات یدکی کمتر، مصرف انرژی کمتر و زمان توقف برنامه ریزی نشده کمتر.

الاینمنت شفت: فناوری لیزر در مقابل ساعت اندیکاتور

استفاده از دستگاه الاینمنت لیزری شفت مبتنی بر لیزر بدون شک بهترین روش است. بله، می توانید از سیستم نشانگر اندیکاتور استفاده کنید، با این حال، این سیستم ها مملو از خطا هستند. مثلا:

  • ساعت اندیکاتور زمان بیشتری می برد.
  • به تجربه/دانش نیاز دارد.
  • محاسبات مورد نیاز است
  • کیت های تراز شماره گیری مستعد خطاهای نصب و شل شدن هستند.
  • افت شماره گیری باید اندازه گیری و جبران شود (شکل 3 را ببینید)
  • مجموعه های شماره گیری نمی توانند نتایج مستندی از کار قبل و بعد از الاینمنت کردن ایجاد کنند.

از سوی دیگر، ابزارهای الاینمنت لیزری (شکل بالا را ببینید) به طور قابل توجهی آسان تر و سریع تر برای استفاده هستند (اگرچه سرعت یک عامل اساسی نیست – اندازه گیری های قابل تکرار و نتایج دقیق اهداف هستند). سیستم های الاینمنت لیزری نیز:

  • کاربردهای بسیار بیشتری مانند شفت های افقی، عمودی، اسپیسر، شفت گاردان (شفت مفصلی) و غیره را پوشش می دهد.
  • فواصل زیادی را پوشش می دهد (یعنی میل های جک). یک سیستم پایه 3 متر و یک سیستم حرفه ای 20 متر است
  • دارای دستورالعمل های تحمل داخلی از جمله استاندارد جدید
  • با 40 درجه چرخش شفت اندازه گیری می کند
  • به دلیل یاتاقان های آستین یا مشکلات رشد حرارتی می تواند جبران کند.
  • مهم تر از همه آن ها می توانند یک گزارش مستند و مفصل از نصب ارائه دهید.