Jakie są najczęstsze przyczyny nieosiowej współpracy wałów?

Co jest najczęstszą przyczyną usterek i jak się przed nimi chronić – o tym poniżej.

Poprawna i bezpieczna eksploatacja maszyn, w których wały realizują ruch obrotowy wymaga zachowania warunku osiowej ich współpracy. Nieosiowa współpraca zespołów maszyn jest spowodowana wieloma przyczynami.

ETAP PRODUKCJI

Jedną grup błędów możemy zaobserwować na etapie produkcji elementów. Pasowania wymiarów założone przez konstruktora maszyny powinny być ściśle przestrzegane w trakcie procesu produkcji. Wszelkie przekraczanie wartości jest błędem jakościowym skutkującym możliwością niewspółosiowej pracy maszyny już jako produktu nowego. W układach napędowych z użyciem silnika elektrycznego obserwujemy błąd zwany ‘kulawą łapą’. Skutkiem pominięcia tego błędu, zawieszenia jednej z łap silnika ponad ramą napędu, może być pojawienie się rozosiowania układu. Skutek nieosiowej współpracy pracy często jest obserwowany w dłuższym odstępie czasu od zrealizowania poprawnego ustawienia wałów maszyn.

ZŁA EKSPLOATACJA

Część przyczyn nieosiowej współpracy wynika z normalnej eksploatacji, zużywania się części maszyn. Jedną z głównych przyczyn nieosiowej współpracy wałów maszyn współpracujących jest nie przestrzeganie zapisów instrukcji użytkowania opracowanej przez konstruktora maszyn. Dokument ten jest głównym źródłem wiedzy jak poprawnie eksploatować maszynę i jej zespoły. Tam powinny być zawarte informacje zasadach bezpiecznej eksploatacji, parametrach poprawnej pracy zespołów maszyn, stosowanych materiałach eksploatacyjnych oraz terminach i nadzoru pracy maszyny. Przekroczenie tych wartości może stać się przyczyną awarii w tym np. nieosiowej współpracy wałów. Konstruktor maszyny projektując wykonuje szereg analiz i obliczeń, których wynikiem są niezbędne informacje podczas użytkowania maszyny. Ważnym elementem analizowanym przez konstruktora jest również zużywanie się części na jej poprawną pracę.

LUZOWANIE POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH

Eksploatacja maszyn powoduje stałe pogarszanie się szeregu parametrów. Jednym z obserwowanych procesów zużycia jest luzowanie się połączeń śrubowych mocujących części maszyn jak np.: mocowanie korpusu maszyn do ram napędowych. Zluzowane połączenie śrubowe może powodować zmianę geometrii położenia elementów współpracujących, w tym zmianę położenia osi wałów współpracujących. Luzowanie się połączeń śrubowych jest wynikiem emisji drgań układu, zjawiska naturalnego i powszechnego. W takim przypadku może postępować stopniowy proces rozosiowania maszyny np.: zespołu napędowego. Pewien zakres powstających błędów jest kompensowanych przez części maszyn np. sprzęgła łączące wały współpracujące. Jednak dzieje się tylko w określonym przez producenta tej części zakresie wartości np.: kompensowanie przesunięć osiowych, czy odchylenia kątowego. Każde działanie prowadzące do zmiany ustalonego, poprawnego położenia współpracujących wałów w np. układach napędowych silnik – przekładnia zębata, silnik – pompa powoduje konieczność weryfikacji stanu osiowej współpracy części maszyn. Nadzorowanie osiowej współpracy wałów dotyczy wielu typów maszyn pracujących w zakładach produkcyjnych. Zespoły napędowe i przeniesienia napędu są szczególnie czułe na rozosiowanie. W przekładniach łańcuchowych czy przekładnie pasowych nieosiowa praca elementów może być przyczyną szybszego i niekontrolowanego zużywania się elementów przekazujących napęd jak np.: łańcuchy, pasy, łożyska czy gniazda łożysk. Praca maszyny niewyosiowanej prócz zagrożenia awarią i uszkodzeniem części powoduje zwiększone zużycie energii, a tym samym wzrost kosztów eksploatacji.

ZUŻYCIE ŁOŻYSK

Inną przyczyną pojawiania się nieosiowej współpracy wałów są zużycia łożysk w węzłach łożyskowych oraz rozluźnianie się założonych pasowań wymiarów. Przydatność łożysk do poprawnej pracy jest określony przez konstruktora poprzez obliczenie trwałości pracy, czyli podanie liczby godzin pracy. Po przekroczeniu tej wartości łożyska powinny zostać wymienione na nowe lub poddane szczegółowej ekspertyzie stanu technicznego. Zwiększające się np. luzy w łożyskach mogą skutkować pojawieniem się nieosiowej współpracy elementów współpracujących. Realizacja nie zgodnego z założeniami smarowania, stosowanie nie dopuszczonych przez konstruktora środków smarnych mogą być również przyczynami pojawienia się błędów osiowania.

Problemem w zagadnieniach osiowania są również przeciążenia zarówno kompletnej maszyn jak i zespołów np.: napędowych.  Przekraczanie wartości obciążeń ponad zaprojektowane i dopuszczone wartości jako parametrów granicznych jest przyczyną występowania luzów czy uszkodzeń, które mogą skutkować błędami nieosiowej współpracy.

Ważną kwestią w poszukiwaniu przyczyn błędów osiowania jest zwrócenie uwagi na wartości parametrów powodujących rozosiowanie układu. W zależności od wielkości zespołów mogą to być nawet małe części milimetrów czy położenia kątowego. Na pozór mogą się one wydawać mało znaczące jednak pomijanie ich może mieć znaczące skutki w postaci: postoju maszyn, całej linii produkcyjnej, uszkodzeń lub całkowitego zniszczenia części. Konieczność awaryjnej naprawy zawsze powoduje nie planowane koszty, nie pożądane w działach utrzymania ruchu.

Zapraszamy do kontaktu w przypadku problemów z rozosiowaniem układu.

Mail. biuro@grupamarat.pl

Wpis merytorycznie przygotował Jacek Godziek.