Точні вимірювальні інструменти і прилади, які використовуються при центрування валів електричних машин

Інструменти, що застосовуються при центрування валів електричних машин

Найпростіші лінійні вимірювання при центрування валів електричних машин виробляють за допомогою сталевих лінійок з розподілами і складних метрів. Точні виміри довжин, діаметрів і зазорів виконують багатовимірним, точних вимірювальними приладами. штангенциркулями. мікрометрами. скобами з відліковим пристроєм, мікрометричними нутромірами і пластинчастими щупами.

штангенциркуль

Штангенциркулями (рисунок 1) вимірюють зовнішні і внутрішні діаметри, а також завдовжки деталей розміром до 4000 мм. Крім того окремими типами штангенциркулів можуть вимірюватися глибини віддаленості зовнішніх й внутрішніх уступів, а також виконуватися розмічальні роботи. Штангенциркулі розрізняються за типами, моделями, діапазонами вимірювань і рівнями точності вимірювань. Точність вимірювань може бути від ± 0,01 до 0,1 мм.

Розрізняють механічні та електронні або цифрові штангенциркулі. Механічні штангенциркулі мають два види відлікових пристроїв - рамку з ноніусом або стрілочний індикатор. Цифровий штангенциркуль замість рамки має цифровий відліковий пристрій, в якому виміряні значення виводяться у вигляді цифр на рідкокристалічний дисплей.

Найпростіший штангенциркуль, що дозволяє вимірювати діаметри і довжини, складається з штанги 1, з нанесеною на ній вимірювальною шкалою, на якій закріплені вимірювальні губки 2. По штанзі, переміщається рухлива рамка 3 з ноніусом 5. Затягування рамки на штанзі здійснюється за допомогою затиску 4. У штангенциркулем передбачена мікрометрична подача 6 рамки.

Малюнок 1. Пристрій штангенциркуля

Як вимірювати штангенциркулем? Перед початком вимірювань (наприклад, діаметра кінця вала) необхідно послабить гвинт, звільнити штангу і пересувати зовнішню вимірювальну губку до тих пір, поки обидві губки злегка зажмут вал. Потім за допомогою гвинта мікрометричною подачі підводять рамку з ноніусом і закріплюють останню затискачем. Відлік цілих міліметрів виробляють по розподілам на штанзі, а часток міліметра по ноніусом.

Малюнок 2. Пристрій мікрометра

Відлік цілих і половин міліметрів виробляють на розподілах стебла 7. а часток міліметра - на ноніус, нанесеному на барабані 5.

Перед початком роботи з мікрометром слід відкрутити гвинт 3 і стопорну шайбу 8 на скобі 1 і пересувати п'яту 2 до тих пір, поки не співпадуть нульові поділки барабана і стебла (при зіткненні вимірювальних поверхонь п'яти і мікрометричного гвинта 4). Після цього гвинт знову загвинчують і закріплюють п'яту.

Для вимірювання деталь необхідно злегка затиснути обмірними поверхнями мікрометра. Для цього обертають мікрометричний гвинт за допомогою тріскачки 6 до прослизання останньої.

Скоба з відліковим пристроєм

Скоби з відліковим пристроєм (рисунок 3) призначені для вимірювання зовнішніх діаметрів і довжини деталей розміром до 1000 мм.

Малюнок 3. Пристрій скоби з відліковим пристроєм

Скоба складається з плоского напівкруглого корпусу 3. в якому закріплені рухлива 1 і переставна 5 п'яти, а також прикріплене до рухомий п'яті индикаторное відліковий пристрій 2 з поділами. Скоба постачена теплоізоляційними накладками 4. запобігають вплив тепла рук зморщок на точність результатів вимірювань.

Точність вимірювань скобами становить від ± 0,002 до 0,01 мм.

мікрометричний нутромер

Мікрометричні нутроміри (рисунок 4) застосовують для вимірювання внутрішніх діаметрів (наприклад, діаметр отвору маточини напівмуфти) або відстані між поверхнями. Нутромери випускають з межами вимірювань від 50 - 75 мм до 400 - 10000 мм.

Малюнок 4. Пристрій мікрометричного нутромера

Нутромери із межами вимірів 1250 - 4000 мм і більше мають дві головки: мікрометричними і мікрометричного з індикатором.

Мікрометричні нутроміри складається з трубки 2. з'єднаної з подовжувачами 3 і прикріпленим до останніх вимірювальним наконечником 4. Усередині другого кінця трубки закріплений стебло (на малюнку 4 непомітний) мікрометричною головки 1. на якому плавно обертається барабан останньої. Вимірювальні поверхні мікрометричною головки і вимірювального наконечника нутромера виконані з твердого сплаву. На стеблі і барабані мікрометричної головки нанесені поділки.

Після установки нутромера в робоче положення і зіткнення вимірювальних поверхонь його мікрометричною головки і вимірювального наконечника з поверхнями отвору маточини напівмуфти необхідно поєднати нульовий штрих на барабані мікрометричної головки з поздовжнім штрихом на її стеблі. При вимірі діаметра отвору в маточині напівмуфти нутромер необхідно встановить під прямим кутом до осі отвору, так як навіть при незначному його нахилі виміру будуть невірні.

пластинчастий щуп

Пластинчасті щупи (рисунок 5) застосовують для вимірювання зазорів між площинами напівмуфт центрована валів, а також між конусом стрижня індикатора (або штифта центрувальними скоби) і ободом напівмуфти. Такий щуп 1 складається з каліброваних пластин 2 товщиною від 0,02 до 1 мм. Довжина пластин в щупах може бути 100 або 200 мм. Щупи з пластинами довжиною 100 мм поставляють тільки чотирма наборами від 9 до 17 пластин в кожному наборі. Щупи з пластинами довжиною 200 мм поставляють до вигляді окремих пластин.

Малюнок 5. Пристрій пластинчастого щупа

Пластини щупа повинні входити в зазор на глибину не більше 20 мм не вільно, а з деяким тертям, яке повинно бути приблизно однаковим при всіх вимірах.

Прилади, що застосовуються при центрування валів електричних машин

Крім перерахованих інструментів, при центрування валів електричних машин застосовують індикатори, рівні, віброметри. вібрографи. а також ряд пристосувань.

Індикатори використовують для вимірювання биття центрована валів, биття сполучних напівмуфт, а також для перевірки правильності форми названих вище деталей електричних машин. Індикатор (рисунок 6) являє собою нескладний прилад, що складається із властиво індикатора 1 з вимірювальним стрижнем 2. укріпленого за допомогою держателя 3 на стійці 4. яка встановлена ​​на штатив 5.

Малюнок 6. Пристрій індикатора

Для виробництва вимірювання (наприклад, биття вала) індикатор встановлюють на нерухомій опорі, яка не відчуває вібрації, а вимірювальний стрижень - перпендикулярно осі вала і злегка натискають на перевіряється поверхню. Конструкція індикатора заснована на застосуванні зубчастого зачеплення, перетворює поступальний рух вимірювального стрижня в обертальний рух стрілки індикатора. Індикатори виготовляють з межами вимірювань 0 - 2; 0 - 3; 0 - 5 і 0 - 10 мм і точністю відліку основної шкали індикатора 0,01 мм.

Рівні застосовують при вивірки лінії валів, що з'єднуються машин, а також для перевірки горизонтальності фундаментних плит в процесі установки електричних машин і наведених ними в дію механізмів. Для зазначених цілей використовують рівні: рамний, з мікрометричним гвинтом типу "Геологорозвідка" і гідростатичний.

Рамні рівні випускаються зі сторонами розмірами 200 × 200 мм і 300 × 300 мм і з ціною поділки від 0,02 до 0,3 мм. Під ціною поділки розуміється кут нахилу ампули або величина підйому у міліметрах на 1 м, відповідні переміщенню бульбашки на одну поділку.

Робочі поверхні рівня - плоскі; на нижній, верхній і одній з бічних поверхонь є призматичні виїмки.

Рівень типу "Геологорозвідка" з мікрометричним гвинтом показаний на малюнку 7. Верхня частина його представляє собою циліндричну скляну ампулу, укладену в металевий циліндр з вирізом. Циліндр з одне сторони шарнірно з'єднаний з корпусом рівня, з іншої сторони його знаходиться мікрометричний гвинт з ділильної головкою, поворот якої викликає підйом або опускання кінця циліндра з ампулою. Ціна поділки 0,1 / 1000 мм, тобто одну поділку відповідає підйому в 0,1 мм на 1 м.

Малюнок 7. Зовнішній вигляд рівня типу "Геологорозвідка" з мікрометричним гвинтом

Для визначення ухилу будь-якої поверхні пухирець в ампулі приводиться в нульове положення обертанням мікрометричного гвинта, після чого відліком на мікрометричною голівці визначають величину ухилу. Для перевірки правильності отриманих свідчень слід повернути рівень на 180 °.

Віброметри (рисунок 8) призначені для вимірювання амплітуди вібрації електричних машин або окремих їх частин і її напрямки. Під амплітудою вібрації слід розуміти величину переміщення контрольованої поверхні машини (наприклад, поверхні напівмуфти) від одного крайнього положення через положення рівноваги до іншого крайнього положення. Віброметр складається з рами 1. масивної призми 2. підвішеною до рами на пружинах 3. вбудованого в призму індикатора 4. упирається своєї гудзичком 5 в кільце 6. скріплене з рамою, гвинтів 7 застопорення призми і ручки 8 для перенесення віброметра. Індикатор вільно обертається навколо своєї осі, так що гудзик може займати будь-яке радіальне положення. Це дає можливість перевіряти не тільки амплітуду коливань, але і її напрямок. Для кріплення приладу до вібруючої поверхні в нижній частині рами є отвір з різьбленням. Застосування масивної призми викликано її властивістю в силу інерції, будучи пружно підвішеної, залишатися при коливаннях корпуса приладу практично нерухомою; в цьому випадку рух тіла відносно нерухомої маси вимірюють індикатором.

Малюнок 8. Пристрій віброметра

Вібрацію слід заміряти в трьох напрямках; вертикальному осьовому (уздовж осі машини) і поперечному (в горизонтальній площині перпендикулярно осі машини).

При вимірі вібрацій від 0,05 до 6 мм у електричних машин з номінальною частотою обертання більше 750 об / хв слід застосовувати ручні вібрографи ВР-1.

Вібрографа ВР-1

Вібрографа ВР-1 (рисунок 9) складається з передавального важільного механізму, пристрою для пересування стрічки і отметчика часу.

На осі 1 (рисунок 9, а) є штифт 2. торкатися до вібруючої поверхні. Ось за допомогою шарніра 3 пов'язана зі сталевим пером 4. яке може повертатися навколо осі рукоятки 5. Пружина 6. натяг якої можна регулювати, призначена для отримання належного контакту між штифтом і вібруючої поверхнею. Крива вібрації записується вістрям пера, дряпає на паперовій стрічці 7. покритої шаром воску. Стрічка пересувається з певною швидкістю за допомогою годинникового механізму з пружинним заводом. Лічильник часу робить позначку на стрічці щосекунди, що дає можливість визначити частоту вібрацій.

Малюнок 9. Пристрій вібрографа

Загальний вигляд вібрографа наведено на малюнку 9, б. Ось 1 з штифтом поміщається в направляючої трубці 8. Для регулювання натягу пружини використовується гвинт 9. Важіль служить для включення і відключення руху стрічки і отметчика часу. Пружину годинникового механізму заводять рукояткою 5. За рухом пера вібрографа спостерігають через люк в корпусі. Прилад оснащений важільним збільшувачем записи коливань, що надягають на направляючу трубку і дозволяє збільшувати записи в 2 і 6 разів.

Пристосування, що застосовуються при центрування валів електричних машин

Центрувальні скоби виготовляють безпосередньо перед монтажем або ремонтом електричних машин. В окремих випадках це роблять без попереднього розрахунку, що слід вважати серйозним недоглядом, так як від правильного вибору конструкцій скоб у великій мірі залежить точність центрування.

У таблиці 3 наведені основні розміри, за якими, знаючи довжину скоби, можна підібрати переріз (висоту h і ширину b).

Основні розміри центровочних скоб

Розрахункова довжина консольної частини скоби, мм

Висота перетину скоби h. мм

На малюнку 10 показані окремі конструкції центровочних скоб. Скоба, показана на малюнку 10, а. застосовується у випадках великих відстаней між напівмуфтами. Її площа поперечного перерізу повинна забезпечувати достатню жорсткість для запобігання зсуву кінця скоби в процесі центрування.

У тому випадку, коли на ободі напівмуфти немає спеціального нарізаного отвору для загортання болта, що кріпить скобу на напівмуфті, застосовується скоба, показана на малюнку 10, б. Ця скоба кріпиться штифтом, що встановлюються в отвір для болта напівмуфти.

Знайшли також широке застосування скоби, що закріплюються на ободі напівмуфти (рисунок 10, в).

Малюнок 10. Конструкції центровочних скоб.
а - для великих відстаней між напівмуфтами; б - закріплюється штифтом, що встановлюються в отворі для болта напівмуфти; в - закріплюється на ободі напівмуфти

В СРСР для монтажу середніх і великих електричних машин застосовували бригадні набори спеціальних інструментів.

Кожен з таких наборів включає наступні інструменти, пристосування і прилади, в тому числі і необхідні для центрування валів: мікрометр типу МК, межа вимірювань 0 - 25 мм, точність вимірювань 0,01 мм (ГОСТ 6507-90); комплект мікрометричних нутромірів, межі вимірювань 50 - 600 мм (ГОСТ 10-88); комплект щупів типу I 1 - 100, 5 - 100 і типу II 7 - 200 (ГОСТ 882-75); комплект гайкових ключів розміром 8 - 36 мм (ГОСТ 2906-80); комплект конічних розгорток Ø 13 - 27 (ГОСТ 10082-71); комплект індикаторних скоб типу С, 300 - 800; індикатор валовий типу I, точність вимірювань до 0,01 мм; рівень типу "Геологорозвідка" з мікрометричним гвинтом, з ціною поділки 0,1 / 1000 мм; рівень рамний нерегульований; рівень гідростатичний; щуп клиновий; ключ зі змінними головками для великих гайок; набір інструментів слюсаря монтажника; електрошарошка, бучарда пневматична, пристосування для розгортання отворів в напівмуфтах; пристосування для провертання валів; пристосування для центрування валів з електромагнітним притиском і індикаторами; пристосування для центрування машин з проміжним валом; знімач підшипників кочення (зі скобою і хомутом); знімач трьох-захватний універсальний; домкрат клиновий вантажопідйомністю 50 тс; домкрат гідравлічний вантажопідйомністю 100 тс; віброметр з ціною поділки 0,01 мм; тахометр відцентровий ручний типу ІС-10; комплект схилів; комплект стропів; призма довжиною 100 - 150 мм (ГОСТ 5641-88).

Крім цього для центрування валів електричних машин використовують такелажні механізми: лебідки талі і блоки, а також такелажне оснащення: канати сталеві та конопляні, коуши та затискачі.

Матеріали, що застосовуються при центрування валів електричних машин

У процесі центрування валів електричних машин витрачається також ряд матеріалів. До останніх відносяться: гас і бензин - для очищення шийок і кінців валів і посадкової частини напівмуфт від консервирующей антикорозійного змащення; крім того, гас використовують для розведення пасти ГОІ; бязь і марля чисті - для протирання зазначених частин машин; кольорову крейду або кольорові олівці - для позначок на напівмуфтах; зошити - для запису результатів вимірів; мішковина в якості захисного покриття; ганчірки чисті; кінці обтиральні; нитки суворі, шпагат кручений; фетр і повсть - для шліфування шийок вала; прессшпан, шкіра, крейда, паста ГОІ - для полірування шийок вала; уайт-спірит, ксилол - для зняття антикорозійного покриття на шиях валів; етиловий спирт - для протирання шийок вала.

Джерело: Камінський М. Л. "Центровка валів електричних машин" - Київ: Енергія, 1972 - 72с.