Измерение зазоров, биений и вибраций электрических машин - Измерение биений

В. ИЗМЕРЕНИЕ БИЕНИЙ
Биение вращающихся частей определяют индикатором часового типа.
Для измерения радиального биения вала индикатор устанавливают на плоскость разъема подшипникового стояка либо на другое жесткое основание (рис. 7). Проверяемую окружность делят на восемь равных частей, измерительный стержень индикатора устанавливают в верхней части проверяемой поверхности, предварительно стрелку его устанавливают на нуль. Поворачивая ротор (вручную или краном), производят запись показаний индикатора при каждом из восьми положений вала. Для более легкого поворачивания ротора шейку вала смазывают маслом. Запись показаний индикатора ведут со знаком « + » или « —» в зависимости от направления отклонения его стрелки. Разница в показаниях индикатора свидетельствует об эксцентричности проверяемой поверхности или искривлении вала.

Рис. 7. Проверка радиального биения

Величина искривления вала по отношению к его оси равна половике биения. Для получения правильных измерений необходимо перед отсчетом величины биения убедиться в правильной установке индикатора и надежности его закрепления. Для этого перед отсчетом слегка постукивают рукой по индикатору; если после постукивания стрелка индикатора установится в прежнее положение, то это укажет на правильную установку индикатора. Доказательством того, что индикатор не был смещен при измерениях, служит совпадение его показаний при вторичном измерении биения в точке / с показаниями при первом измерении в той же точке. Чтобы избежать искажения показаний, надо при каждом измерении ослаблять трос, которым поворачивают ротор; необходимо также проверить плотность установки вкладышей в расточке стояка и убедиться в отсутствии задевания ротора за какие-либо части. Чтобы исключить случайные ошибки, измерения повторяют два-три раза, несколько сдвигая каждый раз индикатор вдоль оси.
Допустимое биение шеек валов составляет 0,02 мм для диаметров 100—200 мм и 0,03 мм для диаметров более 200 м. В местах установки уплотнений биение не должно превышать 0,05—0,06 мм. Допустимое биение вала ротора в других местах составляет 0,06—0,08 мм для быстроходных машин (3000 об/мин) и 0,10—0,12 мм — для тихоходных.

Рис. 8. Проверка осевого биения полумуфты

Осевое биение торца полумуфты проверяют двумя индикаторами, установленными в диаметрально противоположных точках торца полумуфты (рис. 8) на одинаковом расстоянии от оси вращения. Применение двух индикаторов исключает ошибки, связанные с возможными осевыми сдвигами ротора в процессе измерений.
Здесь также окружность полумуфты разделяют на четное число равных частей, например на восемь. Измерительные стержни индикатора упирают в торец полумуфты на расстоянии 10—15 мм от края. Биение торца полу муфты определяют на основании восьми пар показаний индикаторов соответственно восьми различным положениям ротора. Для нахождения величины биения торца полумуфты на каком-либо диаметре определяют сумму показаний обоих индикаторов для одной и той же точки торца муфты при двух положениях вала — до и после поворота его на 180°.
Если при первоначальном положении ротора показание индикатора / в точке / будет 7|, показание индикатора // в точке 5 составит //5, а при повороте ротора на 180° (см. штриховую линию на рис. 8, б) показания индикаторов будут соответственно равны /5 и /Л, то биение As торца полумуфты на диаметре 1—5 определится по формуле
Значения Л, /Л, /5 и //5 в формуле имеют знак « + » при отклонении стержня индикатора в сторону индикатора и знак « — » при отклонении стержня в сторону муфты.

Таблица 4

Положительное значение As указывает на то, что точка / по отношению к точке 5 выступает в сторону индикатора. Если индикаторы установлены на различном расстоянии от оси вращения, то биение следует отнести к расстоянию между измерительными стержнями индикаторов.
Результаты измерений и подсчетов рекомендуется представить в табличной форме по образцу табл. 4.
Как видно из примера, приведенного в табл. 4, наибольшее биение будет на диаметре 1—5 в точке 5.
Чтобы исключить случайные ошибки, измерения повторяют два-три раза, смещая каждый раз индикаторы ближе к центру на 5—10 мм. Кроме того, чтобы проверить отсутствие смещения индикаторов при измерениях, ротор устанавливают в первоначальное положение (1—5) и производят повторно два измерения; разность между показаниями индикаторов при отсутствии их смещения должна равняться первоначальной разности.

Допускаемые радиальное и осевое биения составляют: для жестких муфт 0,03—0,04 мм, для полужестких — не более 0,06 мм. Для жестких муфт быстроходных машин, например турбогенераторов, осевое биение не должно превышать 0,02— 0,03 мм.
Биение коллектора проверяют при медленном проворачивании якоря. Наличие промежутков между пластинами весьма затрудняет измерение биения коллектора при обычной форме конца измерительного стержня. Для устранения этого недостатка на конец стержня индикатора надевают плоский наконечник.
Допустимое биение коллекторов быстроходных машин с окружной скоростью коллектора до 50 м/с, например турбовозбудителей, не должно превышать 0,02—0,03 мм, в тихоходных машинах может быть допущено без ущерба для работы машины значительно большее биение.