Способ контроля соосности валов
METHOD FOR SHAFT COAXIAL ALIGNMENT CONTROL

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля соосности валов машин, соединяемых в агрегат.
Известен способ измерения несоосности валов, заключающийся в том, что устанавливают на одном из валов посредством штанги, стойки и зажимов подпружиненный Т-образный наконечник с возможностью контакта с другим валом, при этом Т-образный наконечник снабжен измерителем, например реохордом, где измеряют величину смещения вала в горизонтальной плоскости, которая соответствует горизонтальной несоосности, а при поворачивании зажима на валу измеряют вертикальную и экстремальную несоосность (см. патент на изобретение RU 2275588 С2, МПК G01B 5/25/ Способ измерения несоосности валов. / Бирюков И.М., Бутрамаева И.И., Рудченко К.К. и др. 27.04.2006. Бюл. №12).
В известном способе сверху измеряют горизонтальную, а справа или слева -вертикальную несоосность, как расстояние между соответствующими точками перегиба.
Недостатком известного способа является сложность процесса измерения и регулирования несоосности, поскольку при измерении горизонтальной и вертикальной несоосности требуется перестановка устройства с одного вала на другой. Т.е. измеряется горизонтальная несоосность второго вала относительно первого, а вертикальная несоосность - первого относительно второго. Поэтому при регулировании несоосности необходимо смещение обоих валов соединяемых агрегатов: одного в горизонтальной, а другого в вертикальной плоскости.
Известен способ контроля соосности валов машин, заключающийся в измерении радиального и осевого биения конструктивных элементов первой машины относительно конструктивных элементов второй машины, при этом одна из которых имеет крепительный фланец, измерительный узел устанавливают на валу первой машины и измеряют его радиальное биение относительно цилиндрической поверхности заточки крепительного фланца, а осевое - относительно его торца (см. авторское свидетельство СССР №1613843 А1, МПК G01B 5/24, 5/25. Способ контроля соосности валов машин / Шафранский В.А. 15.12.90. Бюл. №46).
Недостатком известного способа является ограниченность области его применения, поскольку для его осуществления требуется возможность подвода измерителя к измерительным поверхностям при любом пространственном положении измерительных поверхностей. Это условие часто не выполняется, так как доступной является только верхняя часть пространства над сопрягаемыми концами валов.
Техническим результатом изобретения является упрощение процесса контроля и регулирования соосности и расширение области использования.
Технический результат достигается тем, что в известном способе контроля соосности валов с помощью измерителя линейных перемещений, например индикатора, установленного на одном валу в контакте с другим валом, определяют показания измерителя в двух диаметрально противоположных горизонтальных положениях и в вертикальном верхнем положении, измерениями определяют удвоенную величину горизонтальной несоосности, а вертикальную несоосность определяют по формуле:
где
D - диаметр вала, в контакте с которым установлен измеритель,
г
Δ - абсолютная величина горизонтальной несоосности,
δ - разность показаний измерителя в вертикальном положении и наибольшим из его показаний в горизонтальном положении.
На фиг. 1 изображена проекция вала агрегата, в контакте с которым установлен измеритель (сам агрегат на фиг. 1 не показан).
в
в
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Измеряют диаметр вала, в контакте с которым установлен измеритель. Определяют показания измерителя в трех соответствующих часовым значениям положениях: 3:00, 12:00 и 9:00. Поделив разность показаний измерителя в положениях 9:00 и 3:00 на два, определяют горизонтальную несоосность. При этом возможен вариант, когда в положении, например, 3:00 показания измерителя обнуляются. Тогда определяются его показания только в положениях 12:00 и 9:00, а горизонтальная несоосность равна половине его показания в положении 9:00. Далее определяют разность показаний измерителя в положении 12:00 и наибольшим из его показаний в положениях 3:00 и 9:00. По формуле (2) определяют величину d. Затем по формуле (1) вычисляют вертикальную несоосность Δ. Причем формула (1) позволяет определить не только величину, но и знак несоосности Δ.
г
Например, вал имеет диаметр 40 мм. В положении 3:00 измеритель обнулен. В положении 12:00 его показания составляют -1 мм, а в положении 9:00 - -6 мм. Тогда горизонтальная несоосность Δ=(-6)/2=-3 мм (ее абсолютная величина 3 мм), разность показаний измерителя в вертикальном положении и наибольшим из его показаний в горизонтальном положении, т.е. в положении 3:00, составит -1 мм, что соответствует показанию измерителя в положении 12:00.
По формуле (2) определяем
Затем по формуле (1) вычисляем вертикальную несоосность
Знак минус говорит о том, что вал, на котором установлен измеритель располагается выше второго вала.
Смещая второй вал, регулируем несоосность.
Таким образом, предлагаемый способ контроля соосности валов проще известного по патенту на изобретение RU 2275588, так как не требует при измерении горизонтальной и вертикальной несоосности переустановки устройства с одного вала на другой. Регулирование несоосности при этом также упрощается и осуществляется смещением лишь одного из валов, а не обоих как в известном способе.
По сравнению с известным способом по а.с. СССР №1613843 расширяется область использования способа, поскольку при измерении несоосности измеритель располагается лишь в верхней наиболее доступной при монтаже агрегатов части пространства.