آموزش الایمنت به زبان ساده
الایمنت یا هم محوری چیست ؟
آنچه در این مقاله خواهید خواند :
الایمنت (هم محوري) به معنی در یک راستا قرار دادن محور تقارن چرخشی یک ماشین با ماشین مقابلی است کـه بـا آن کوپله می شود یعنی حالتی که امتداد محورهاي چرخش (محور هاي تقـارن) دو ماشـین بـر روي یـک خـط قرار گیرند و هر حالتی که وضعیت فوق را بر هم زند باعث می شـود محور هـاي تقـارن دو دسـتگاه در یـک امتداد واقع نشود نا هم محوري Misalignment گفته می شود .
بطور کلی ناهم محوري یـک دسـتگاه را مـی توان به چهار ناهم محوري اصلی تجزیه نمود که دو حالت آن (نا هم محوري زاویـه اي و مـوازي) در صـفحه افق و دو تاي دیگر آن (نا هم محوري زاویه اي و موازي) در صفحه قائم می باشـد .
نـا هـم محـوري زاویـه اي Angularity حالتی است که دو محور با یکدیگر زاویه تشکیل دهند و نا هم محوري موازي Offset حالتی است که دو محور با همدیگر موازي باشند ولی امتداد آنها در یک راستا نباشد ( شکل زیر).
انواع میس-الایمنت در ماشین آلات
انواع ناهم محوري درماشین آلات شامل موارد زیر است:
١-ناهم محوربودن محورهاي تقارن دو ماشینی که باهم کوپل می شوند.
٢-ناهم محوربـودن قطعـاتی کـه روي یـک محور مونتـاژ می شـوند اعـم از کوپلینـگ هـا سـیلی و بلبرینـگ‌ها و سیل و مکانیکال سیل‌ها و …
٣-ناهم محور بودن هوزینگ برینگ ها با محور تقارن دستگاه و همچنین با همدیگر
٤-ناهم محوربودن رابط بین دو دستگاه Spacer با محورهاي دو دستگاه
مشکلات ناشی از میس-الایمنت
١-افزایش ارتعاشات دستگاه ها
٢-نشتی وخرابی زودرس مکانیکال سیل ها
٣-کاهش طول عمر یاتاقان ها
٤-خرابی هاي چرخ دنده هاي گیرباکس ها
٥-خرابی کوپلینگ ها
٦-افزایش تلفات مکانیکی
٧- کاهش قابلیت اعتماد و ضریب ایمنی دستگاه
روش های الایمنت دو دستگاه
براي الایمنت کردن دستگاه ها بسته به اندازه دستگاه ، دور، نوع کوپلینگ استفاده شده ، فاصله کوپلینگ ها ، قطر کوپلینگ ها ، موقعیت و حساسیت دستگاه ,نوع مکانیکـال سـیل اسـتفاده شـده و … از روش هـاي متعـددي استفاده می شود که عبارتند از :
١-هم محوري به روش تیغ اره اي و استفاده از فیلر گیج
٢-هم محوري با استفاده از تراز و نخ
٣-هم محوري با استفاده از ساعت هاي اندازه گیر
٤-هم محوري با استفاده از دستگاههاي لیزري
در ادامه به توضیح هرکدام ازروش هاي فوق پرداخته می شود :
الایمنت به روش تیغ اره و فیلر گیج
این روش معمولاً براي دستگاه هاي کوچک غیرحساس که داراي کاپلینگ هاي نوع بسته و با ضخامت زیادند،( در حد چند سانتی) مورد استفاده قرار می گیرد .
روش کار به این صورت است که لبه صاف یـک تیغـه ( تیـغ اره) را روي سطوح بالایی و کناري کوپلینگ ها قرار می گیرد و آنقدر تغییرات در صفحه افق و قائم ایجـاد مـی نمائیم (با حرکت دادن Jack Bolt ه او تغییرات شیمز هاي زیر پایه ها) تا لبه هاي کوپلینگ ها و لبه تیغ اره در دو جهت (افق و قائم) کاملاً بر هم مماس شوند(براي تنظیم Offset)
در این روش باید:
١- قطر کوپلینگ هاي دو دستگاه گردنده و گرداننده کاملا با هم مساوي باشند.
٢-ضخامت کوپلینگ ها به اندازه کافی ضخیم باشد که بتوان آن را یک سطح در نظر گرفت .
٣-باید لبه ها ي کوپلینگ ها نیزکاملا صاف و با محور موازي باشند(خارج از مرکزي نداشته باشند).
٤-کوپلینگ ها نباید بصورت خارج ازمرکز نصب شده باشند.
در این روش موازي بودن کوپلینگ ها با استفاده از بلوك هاي کاملا مـوازي و فیلـر زدن فاصـله هـاي بـین بلوك و کوپلینگ ها در محیط اطراف کوپلینگ اندازه گیري و سپس با اعمـال تغییـرات لازم در صـفحات افـق و قائم (با حرکت Jack Bolt وتغییرات شیمز زیر پایه ها) این فاصله ها کاملا یکنواخت شده و دو کوپلینگ بـا هـم موازي می شوند.
از این روش معمولا براي هم محوري کردن Gear Coupling هم که فاصله بین آنهـا کـم اسـت (در بعـضی موارد ترکیبی از این روش وروش اول) و در موقعیت هایی که فاصله کوپلینگ ها کم است استفاده می شود.
الایمنت با استفاده از تراز و نخ
ازاین روش معمولاً براي هم محوري کردن چرخ تسمه ها و چرخ زنجیر هاي افقی و یا قـائم اسـتفاده مـی شود و براي حالتی که قطر پولی ها به اندازة کافی بزرگ باشند یا براي فواصل زیاد دقـت نـسبتاً خـوبی دارد.
روش کار به این صورت است که نخ روي دو نقطه از پولی ها(در دو صفحه) مماس شده وکاملا کشیده شـده وبا تغییرات لازم در صفحات افق وقائم روي دستگاه ها تمام نقاط پولی ها وچرخ تسمه هـا بـا نـخ ممـاس مـی شوند. در چرخ تسمه ها وچرخ زنجیر هاي افقی نیز با تراز کردن دو چرخ در یک صفحه کار انجام می شود .
درشکل زیرشمایی از این روش نشان داده شده است.
الایمنت با استفاده از ساعت هاي اندازه گیر
در این روش مقادیر انحراف دو محور نسبت به همدیگر در دو صفحه افق وقائم توسط ساعت هاي انـدازه گیر Dial Gage اندازه گیري می شود و سپس ازطریق محاسباتی یا ترسیمی مقادیر حرکت هـاي مـورد نیـاز محاسبه و روي پایه ها اعمال می شود..
الایمنت با استفاده از دستگاه هاي لیزري
در این روش که از پیشرفته ترین و دقیق ترین روش هاي هم محوري میزان انحـراف دو محـور نـسبت بـه همدیگر توسط انحرافی که در اثر چرخش دو محور روي سطح برخورد پرتو لیزر بوجود مـی آیـد از طریـق یک سیستم کامپیوتري با دقت زیاد محاسبه و نتایج نهایی حرکت هاي اصلاحی پایه هاي ماشین در سطوح افـق و قائم توسط نرم افزاري که به همین منظور طراحی شده محاسبه و بر روي صفحه کامپیوتر نمایش داده می شود.
مقایسه خطا در روش های الایمنت
انواع روش هاي الایمنت با استفاده از ساعت هاي اندازه گیر
با توجه به وضعیت دستگاههایی که باید با همدیگر هم محور شوند از لحاظ چرخش محورها فاصله کوپلینـگ ها قطر کوپلینگ ها ، وضعیت حرکت محورها و … از ساعت هاي اندازه گیر با آرایش هاي مختلـف زیـر جهـت انجام هم محوري استفاده می شود :
١-روش Face & Round
٢-روش Two Face & Round
٣-روش Face – Face Distance
٤-روش Reverse
الایمنت کوپلینگ ها به روش Face & Round
همینطور که درشکل زیر ملاحظه می شود در این روش از دو عدد اندازه گیـر سـاعتی کـه یکـی از آنهـا روي صورت کوپلینگ Face و دیگري روي لبه کوپلینگ Round قرار می گیرد استفاده می شود.
دراین روش هردو ساعت اندازه گیر در قـسمت بـالا (سـاعت ١٢) صـفرمی شـود و با چرخاندن ١٨٠درجـه اي کوپلینگها در قسمت پایین مقدار انحراف روي ساعت قرائت می شود که عدد قرائت شـده از روي سـاعتی کـه روي Face كوپلینــگ بــسته شــده بــسته بــه علامــت آن (مثبــت یــامنفی) مقــدار انحــراف زاویــه اي کوپلینــگ‌ها یا (Angularity باز یا بسته بودن کوپلینگ ها) را نشان می دهد و ساعتی که روي لبه یا Round کوپلینگ بسته شده میزان انحراف بالا و پایین بودن کوپلینگها را نشان می دهدکه با انجام محاسبات و تغییراتـی کـه روي پایـه هـاي ماشـین داده مـی شـود این انحرافـات بـه صفر رسـانده مـی شـود که نتیجـه آن هـم محورشـدن دو ماشـین خواهد شد.
عمدتا این یک روش سنتی و شاید عمومی ترین روشی است که در اکثر جاها مورد استفاده قرار می گیـرد.
الایمنت کوپلینگ ها به روش Two Face & Round
این روش دقیقاً با روش قبلی یکسان می باشد ولی براي ایـن کـه تاثیرحرکـت هـاي محـوري شـافت روي انحرافات زاویه اي کوپلینگ ها (ناهم محوري زاویه اي) حذف شود بجاي استفاده از یک ساعت اندازه گیـر روي سطح کوپلینگ Face از دو ساعت اندازه گیر که با ١٨٠ درجه اختلاف نصب می گردند استفاده می شود.
باعنایت به این که موقعیت ساعت هـائی کـه روي Face بـسته مـی شـود ١٨٠ درجـه بـاهم اخـتلاف دارنـد درصورتی که شافت ها حرکت محوري نداشته باشند اعداد قرائت شده روي ساعت هاي اندازه گیري که روي Face بــسته مــی شــوند پس از چــرخش ١٨٠درجــه اي شــافت اعــداد قرائت شــده روي هر دو ســاعت انــدازه گیر روي Face عدد مساوي ولی مختلف العلامه(یکی ازآنها مثبت و دیگري منفی) خواهد بود که مقـدار Face نـصف اختلاف آنها می شـود.
بطور مثـال در صـورتی کـه اعداد خوانـده شـده ١٠+ و ١٠- باشد نـصف اخـتلاف آنها یـا ١٠- خواهد شد که دقیقا مثل روش Face & Round است ولی درصورتی که درحین چرخش شافت ها حرکت محوري هم وجود داشته باشـد باعنایت بـه ایـن کـه مقـدار حرکت محـوري بـه هر دو سـاعت اضـافه یـا کـم مـی شـود، مقدار Face واقعی دو محور برابر با نصف اخـتلاف اعـداد خوانـده شـده از روي سـاعت هـاي انـدازه گیـر در موقعیت اندازه گیري است .
الایمنت کوپلینگ ها به روش Face - Face Distance
این روش معمولاٌ براي مواردي که فاصله دو دستگاه زیاد است و از شفت هاي رابط بلند Spool براي کوپل کردن دستگاهها استفاده می شود ( مثل سیستم انتقال قدرت برج هاي خنک کننده ) کاربرد دارد.
الایمنت کوپلینگ ها به روش Reverse
در اغلب موارد براي کاربردهاي صنعتی این روش نسبت به روش هاي دیگر ترجیح داده می شود و نسبت به روش هاي دیگر داراي دقت بالایی می باشد .
همینطورکه درشکل بالا ملاحظـه مـی شـود در این روش از دو عدد ساعت اندازه گیر که روي لبه هـاي کوپلینـگهـا Round نـصب مـی شـود و یک از آنها در موقعیـت سـاعت ١٢ و دیگري در موقعیت ساعت ٦روي صفر تنظیم می شوند (درشرایطی که عملیات هم محوري درصـفحه قـائم انجام می شود) وپس از چرخاندن ١٨٠ درجه اي کوپلینگ ها مقدار انحراف سـاعت هـاي انـدازه گیر در موقعیـت ساعت ٩ و ١٢ قرائت مـی شـود (درشـرایطی کـه هـم محـوري درصـفحه افـق انـدازه گیـري مـی شود سـاعت ها درموقعیت ساعت ٣ و ٦ اندازه گیري می شود).
دراین روش هرکدام از ساعت هاي اندازه گیر مقدار انحراف امتداد یک محور را نسبت به لبه کوپلینگ ماشـین مقابل آن نشان می دهدکه با استفاده از روابط ریاضی مربوطه و روش هاي ترسیمی مقدار حرکتی که روي پایه ها در صفحات افق و قائم لازم است محاسبه و با تصحیح آن به شرایط هم محوري مطلوب خواهیم رسید.
مسائلی که قبل از هم محوري باید مد نظر قرار گیرند
قبل از شروع عملیات هم محوري دستگاه ها براي جلو گیري از دوباره کاري ها وجلـو گیـري از اتـلاف وقـت بهتر است موارد زیر با دقت چک شوند.
١-چک کردن ساعت هاي اندازه گیر
٢-چک نمودن خیز ساعت هاي اندازه گیر Braket Segment
٣- چک نمودن وضعیت محورها و کوپلینگ ها
٤- چک نمودن لقی پایه ها Soft Foot
٥-در نظر گرفتن کلیرنس بیرینگ ها
سیستم هاي لیزري الایمنت Optalign
با ظهور ماشین هاي با دورهاي بالا و در پی آن لزوم تلرانس هاي دقیـق تـر در طراحـی ماشـین آلات در عملیات هم محور کردن نیز احتیاج به دقت هاي بالا احساس گردیده اسـت حـداکثر دقتـی کـه بـا اسـتفاده از ساعت هاي اندازه گیر می توان بدان دست یافت حدود 0.01 میلی متر است .
به علاوه اینکه در هنگام استفاده از ساعت‌هاي اندازه گیر براي موقعیت هایی که فاصله کوپلینگ ها زیاد باشد وجـود خیز یـا Sag در پایـه هـاي ساعت غیر قابل انکار بوده و تاثیر زیادي در دقت هم محوري و زمان انجـام آن خواهـد گذاشـت کـه جهـت مرتفع نمودن مسائل فوق ودست یابی به دقت هاي بالاتر هم محوري تا حد 0.001 میلیمتر سیـستم هـاي لیزري از سالها پیش ابتدا وارد صنایع نظامی و سپس وارد صنایع دیگر شده و جایگاه خود را پیدا نموده است .
اجزاء یک سیستم لیزري
1- یک منبع نور لیزر ( که از طریق یک دیود لیزري تامین می شود )
٢- یک صفحه آشکار ساز لیزري که به پرتوهاي لیزر حساس است و موقعیت تمامی نقـاط آن بـراي سیـستم کامپیوتر شناخته شده و کلا” در یک مجموعه توسط پایه هاي مخصوص روي یکی از دستگاهها نصب می شوند.
٣- یک منشور انعکاس دهنده که روي دستگاه دیگر نصب می شود و اشعه لیزر تابیده شده روي سـطح آن را مجددا” روي صفحه آشکار ساز منعکس می کند.
٤- یک سیستم کامپیوتر که کار محاسبات و عملیات ریاضی را انجام می دهد .
٥-دو عدد پایه نگهدارنده که توسط آن اجزا روي محورها یا کوپلینگ ها نصب می شود.
اصول کار سیستم هـاي الایمنت لیـزري
اصول کار سیستم هـاي هـم محـوري لیـزري بـه ایـن صـورت اسـت کـه ابتـدا ابعاد هندسـی مورد نیاز پایـه ها و کوپلینگ ها به سیستم داده می شود و سپس در یک موقعیت مشخص(درموقعیت ساعت ١٢) پرتو لیزر تولید شده روي سطح منشور تابانیده می شود و باز تابش آن روي سطح آشکار سازي کـه نقـاط آن بـه نـور لیـزر حساس است برخورد می کند و با انجام تنظیمات مربوطه لیزر و منشور نور لیزر روي مرکز آشکارسـاز تنظیم مـی شود و سپس با چرخاندن مجموعه دو محـور در موقعیـت هـاي مختلـف (سـاعت٣و٦و٩) میـزان انحـراف اشـعه برخورد نموده به صفحه آشکار ساز روي سیستم وارد می شود و مقدار آن به کامپیوتري که فرمانـدهی کـار سیستم را به عهده دارد گزارش و نشان داده می شود .
با چرخش همزمان محور دو ماشین در صورت وجود نا هم محوري بین دو ماشین انحرافی متناسب با میزان ناهم محوري در اشـعه بوجـود مـی آیـد بنـابراین بـا اندازه گیري انحراف اشعه در چهار موقعیت ١٢ و ٣ و ٦ و ٩ و استفاده از محاسبات کامپیوتري با توجه به ابعاد هندسی ماشین نتایج نهایی حرکت پایه هاي ماشین متحرك بر روي صفحه کامپیوتر نمایش داده می دشود که در این روش امکان کاربرد براي فواصل زیاد ( تا ٨ متر ) و با دقتی معادل 0.001 میلی متر نیز وجود دارد .
