Kiedy rozbieżności kosztują miliony: Jak narzędzia takie jak RotAlign robią różnicę

Nic tak nie skłania do ponownego przemyślenia znaczenia spójności społecznej jak strata 3 milionów dolarów w ciągu dwóch dni. 

Przekonałem się o tym na własnej skórze, gdy dwie kluczowe pompy wody chłodzącej nagle zawiodły w zakładzie, w którym pracowałem, co spowodowało zatrzymanie operacji. Minęły dwa dni — i 1.5 miliona dolarów utraconych przychodów każdego dnia — zanim zakład znów zaczął działać.

Co spowodowało katastrofę? Sprzęgło pomp samo się zjadło, powodując ich wibracje. Nie było prawidłowo wyrównane.

To nie jest tylko przestroga — to przypomnienie o kluczowej roli, jaką precyzyjne ustawienie odgrywa w utrzymaniu płynnego działania operacji. Niewłaściwe ustawienie jest często niewidocznym złoczyńcą stojącym za problemami z wibracjami, przedwczesnymi awariami łożysk i kosztownymi przestojami, które mogą sparaliżować produktywność i zysk. Gdyby do ustawienia pomp wodnych użyto odpowiednich narzędzi, można by było zapobiec 3-milionowej katastrofie.

To uświadamia, dlaczego postęp w technologii ustawiania jest tak istotny dla dzisiejszych specjalistów ds. niezawodności. Nowoczesne narzędzia przekształciły niegdyś żmudne zadania w usprawnione procesy, dzięki czemu łatwiej niż kiedykolwiek osiągnąć wymaganą precyzję, nawet w najtrudniejszych scenariuszach.

W tym artykule przyjrzymy się bliżej tym udoskonaleniom i temu, jak sprawiają, że nawet najtrudniejsze zadania związane z ustawianiem parametrów stają się proste i łatwe.

ABC dopasowania

Najpierw przypomnienie. Wyrównanie, w swojej istocie, zapewnia, że ​​wszystkie obracające się elementy maszyny są prawidłowo ustawione względem siebie. Jest to najważniejsze w warunkach roboczych. Nawet niewielkie rozbieżności mogą prowadzić do problemów operacyjnych. 

Niewspółosiowość ogólnie dzieli się na dwie kategorie: przesunięcie, gdzie części nie są równoległe, i kątowe, gdzie komponenty są ustawione pod niewłaściwymi kątami. Przyczyny takie jak błąd ludzki, rozszerzalność cieplna i odkształcenie wału zaostrzają te problemy, często prowadząc do zwiększonego zużycia energii, przyspieszonego zużycia łożysk i uszczelnień, a nawet całkowitej awarii maszyny.

W rzeczywistości szacuje się, że do 50% awarii maszyn wirujących można powiązać z niewspółosiowością. Podkreśla to krytyczną potrzebę dokładnego wyrównania, aby zapobiec kosztownym awariom i przestojom. Niewspółosiowość to coś więcej niż tylko problem techniczny; to bezpośredni czynnik przyczyniający się do nieefektywności i zużycia maszyn, co sprawia, że ​​konieczne jest zajęcie się tym za pomocą odpowiednich narzędzi.

Historycznie rzecz biorąc, ustawianie opierało się na tradycyjnych metodach, takich jak proste krawędzie i wskaźniki zegarowe. Choć skuteczne, narzędzia te były pracochłonne i podatne na błędy ludzkie, zwłaszcza w złożonych konfiguracjach obejmujących wiele maszyn lub kompensujących wzrost temperatury. Precyzyjne ustawianie wymagało drobiazgowych regulacji, a nawet niewielki margines błędu mógł prowadzić do poważnych problemów.

Dzisiejsze zaawansowane narzędzia do wyrównywania zrewolucjonizowały proces, oferując dokładniejsze i bardziej usprawnione rozwiązania. Te nowoczesne narzędzia zmniejszają złożoność i czas związany z zadaniami wyrównywania, szczególnie w skomplikowanych konfiguracjach, przesuwając granice tego, co jest możliwe, i wywierając rzeczywisty wpływ na niezawodność i wydajność maszyn.

Wykorzystanie zaawansowanych narzędzi do złożonych dopasowań

Dzięki ponownemu przemyśleniu podejścia do złożonych zadań zaawansowane narzędzia znacznie poprawiły efektywność pomiarów, analiz i korekt.

Weźmy na przykład systemy laserowego ustawiania. Narzędzia takie jak RotAlign wykorzystują kombinację czujników i laserów do precyzyjnego pomiaru i regulacji ustawienia maszyn. Oto jak to działa: użytkownik ustawia czujnik, który łączy się z laserem i przechwytuje dane pomiarowe. Następnie dane są analizowane w celu ustalenia, w jaki sposób maszyna lub komponent muszą zostać wyregulowane.  

To, co wyróżnia RotAlign, to sposób, w jaki łączy tę precyzję z przyjaznymi dla użytkownika funkcjami, które upraszczają nawet najbardziej wymagające zadania związane z wyrównywaniem. Oto jak:

Przyjazne użytkownikowi narzędzia na ratunek

Nie jest tajemnicą, że branża zmaga się z rosnącą luką w umiejętnościach. Ten niedobór oznacza, że ​​mniej doświadczonych techników jest dostępnych do obsługi złożonych zadań, co zwiększa presję na mniej doświadczony personel, aby wykonywał zadania na wysokim poziomie. Dlatego narzędzia o intuicyjnej konstrukcji, które mogą oferować jasne wskazówki, są niezbędne — szczególnie w przypadku zadań związanych z ustawianiem, które obejmują złożone ustawienia lub zmienne warunki.

RotAlign jest wyposażony w prosty interfejs, z którego mogą korzystać technicy na każdym poziomie doświadczenia. Użytkownicy muszą jedynie wykonać trzyetapową procedurę: wymiarowanie (wprowadzanie wartości), pomiar (obrót wału w celu wykonania pomiarów) i wynik (dowiedz się, co przesunąć i jak daleko przesunąć, aby uzyskać wyrównanie).

System koryguje również typowe błędy, pozwalając nawet niedoświadczonemu technikowi osiągnąć takie same wysokiej jakości rezultaty jak doświadczony inżynier. Kiedy precyzja ma największe znaczenie, posiadanie narzędzia, które upraszcza złożone zadania, nie jest tylko zaletą — to konieczność.

Różne tryby pomiaru dostosowane do każdego zastosowania

Łatwość użytkowania to tylko część równania. Podczas gdy uproszczenie procesu wyrównywania jest kluczowe, różnorodność maszyn i warunków w środowiskach przemysłowych wymaga elastycznego podejścia.

Dla zobrazowania przedstawiamy, w jaki sposób tryby pomiaru RotAlign pomagają technikom sprostać szczególnym wymaganiom dowolnego scenariusza ustawiania:

• IntelliSWEEP: Ten tryb pomaga precyzyjnie mierzyć i dokumentować początkowe ustawienie, niezależnie od stopnia rozbieżności. Śledzi korekty w pionie i poziomie z dowolnego położenia kątowego w czasie rzeczywistym. Wykrywa również i filtruje dane niskiej jakości spowodowane czynnikami takimi jak luz sprzęgła, drgania środowiskowe lub nagłe zmiany prędkości obrotowej, dzięki czemu otrzymujesz tylko najdokładniejsze wyniki pomiaru.

• Pomiar wielopunktowy: Niezbędny do pomiaru wałów, które są trudne do ciągłego obracania lub umożliwiają pomiar tylko w określonych pozycjach obrotowych. Jest szczególnie przydatny w przypadku łożysk ślizgowych, łożysk z białego metalu i łożysk poprzecznych (promieniowych). Pomiar wielopunktowy przydaje się również podczas ustawiania wałów z gwałtownym obrotem, w sytuacjach o długich rozpiętościach lub przy poważnym braku wyrównania, który łatwo spowoduje, że wiązka wypadnie poza zakres. Pomiar wielopunktowy może również uśrednić wszystkie drgania.

• Tryb podania: Idealny tryb dla wałów odłączonych w maszynach o dużej bezwładności obrotowej. Emiter laserowy jest obracany za odbiornikiem w co najmniej trzech różnych pozycjach. Wewnętrzny inklinometr odnotowuje kąt obrotu za każdym razem, gdy wiązka przechodzi przez odbiornik. 

• vertiSWEEP: Ta metoda wymaga jedynie pozycji początkowej i obrotu wału, aby zakończyć pomiar, dzięki czemu pionowe wyrównanie jest znacznie łatwiejsze niż kiedyś. Możesz śledzić korekty kołnierza w czasie rzeczywistym, jednocześnie obserwując na żywo na ekranie, czy silnik, który zmieniasz, również porusza się na boki.

• Tryb statyczny:Tryb ten doskonale nadaje się do wałów rozłączonych, wałów nieobrotowych oraz pionowych maszyn montowanych na łapach lub kołnierzu. Wykorzystuje pozycje zegara do ustalenia punktu odniesienia, zapewniając dokładne ustawienie, gdy tradycyjne metody zawiodą.

Gdy systemy laserowego ustawiania mogą obsługiwać szeroki zakres zasobów i konfiguracji, eliminują potrzebę ręcznych obejść i zmniejszają niedokładności powszechne w mniej wszechstronnych systemach. Technicy mogą zatem pracować z większą szybkością i pewnością siebie w dynamicznych środowiskach konserwacyjnych.

Ta zaleta staje się jeszcze bardziej krytyczna, gdy podejmuje się złożone i czasochłonne zadania wyrównania, które wymagają precyzyjnych i niezawodnych rozwiązań. Zwłaszcza w sytuacjach, gdy konieczne jest wykonanie wielu wyrównań, RotAlign może zaoszczędzić czas i łatwo dostosować się do różnych sprzęgieł.

Wiele sprzęgieł? Żaden problem. 

Ustawianie wielu maszyn w jednym pociągu jest pracochłonnym, ale czasami koniecznym zadaniem podczas konserwacji maszyn.

Tradycyjnie proces ten obejmuje indywidualne ustawianie każdej maszyny, często wymagając powtarzających się regulacji podczas przechodzenia z jednego sprzęgu do następnego. Trudność wzrasta wraz z liczbą maszyn, ponieważ nawet niewielkie rozbieżności mogą się kumulować w całym pociągu, co prowadzi do znacznych opóźnień i konieczności ciągłego sprawdzania. Proces ten może łatwo rozciągnąć się na kilka dni, szczególnie gdy zaangażowanych jest wiele sprzęgów.

RotAlign, z jego możliwościami pomiaru wielosprzężeniowego — w tym funkcjami takimi jak Live Move i Live Trend — oferuje praktyczne rozwiązanie. Czujnik jednocześnie śledzi przesunięcie (równoległe) i przerwę (kątową) na obu osiach (pionowej i poziomej — X i Y). Podczas korekty maszyny narzędzie może śledzić regulacje i ich wpływ w czterech kierunkach jednocześnie.

Obraz: Funkcja Live Move wyświetla trójwymiarowe korekty pionowe i poziome potrzebne do uzyskania wartości sprzężenia jak najbliższych zeru.

To, co kiedyś zajmowało dni, teraz można wykonać w ułamku czasu. Ale wydajność RotAlign na tym się nie kończy.

Uproszczone ustawienie wału Cardana

Oprócz radzenia sobie z wielokrotnymi sprzężeniami, RotAlign usprawnia również centrowanie wałów Cardana. Są one powszechne w takich branżach jak stal, celuloza i papier, cement i górnictwo.

Tradycyjnie, ustawienie wału Cardana często wymagało całkowitego demontażu wału, co wiązało się z dodatkowymi kosztami i ryzykiem, związanym z wynajmem dźwigu, zagrożeniami bezpieczeństwa i potencjalnym uszkodzeniem maszyny.

RotAlign zmienia to podejście, umożliwiając technikom wyrównanie wału bez konieczności jego odłączania. Używając specjalnie zaprojektowanego wspornika z obrotowym ramieniem, narzędzie jest ustawione w trybie Cardana, umożliwiając precyzyjne wyrównanie wszystkich komponentów w ich pozycjach roboczych. Czujnik, zamontowany na obrotowym ramieniu, porusza się wzdłuż słupków, aby przeciąć wiązkę lasera podczas obrotu wałów, rejestrując niezbędne odczyty w wielu pozycjach, a technicy mogą korygować niewspółosiowość kątową, postępując zgodnie z wyświetlanymi wartościami korekcji. W zależności od zastosowania, całe wyrównanie można wykonać w mniej niż pół godziny.

Jednak prędkość nie jest jedynym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę. Dokładność w różnych warunkach jest równie krytyczna i stwarza własne wyzwania.

Dokładność wyrównania podczas wzrostu termicznego

OJednym z najczęściej pomijanych czynników w ustawianiu maszyn jest wzrost cieplny. Jest to rozszerzanie się lub kurczenie elementów maszyny w miarę ich nagrzewania się lub stygnięcia podczas pracy. 

Inżynierowie często dążą do osiągnięcia idealnego wyrównania, gdy maszyna jest zimna, z dokładnością do tysięcznej części cala. Ale gdy maszyna osiągnie temperaturę roboczą, wszystko się zmienia. Komponenty rozszerzają się, potencjalnie zmieniając wyrównanie i powodując szereg problemów, od zwiększonych wibracji po przedwczesne uszkodzenia łożysk.

Zaawansowane narzędzia, takie jak kalkulatory rozszerzalności cieplnej i monitorowanie trendów na żywo, mogą pomóc technikom przewidywać i rozwiązywać te problemy, zapewniając wgląd w czasie rzeczywistym w zachowanie maszyn po osiągnięciu temperatur roboczych.

Kalkulator wzrostu termicznego

Funkcja RotAlign umożliwia technikom wprowadzenie typu materiału, początkowej i końcowej temperatury oraz wysokości wału. Następnie kalkulator określa, o ile maszyna urośnie podczas nagrzewania, zapewniając wskazówki, jak dostosować ustawienie, gdy maszyna jest jeszcze zimna, aby zapewnić idealne ustawienie po osiągnięciu pełnej temperatury roboczej.

Funkcja trendu na żywo

Aby uzyskać jeszcze bardziej precyzyjne podejście, monitorowanie trendów na żywo umożliwia śledzenie w czasie rzeczywistym zmian ustawienia maszyny podczas jej nagrzewania. Poprzez przymocowanie czujników bezpośrednio do obudów maszyn technicy mogą obserwować i rejestrować te zmiany, co pomaga im zrozumieć prawdziwe ustawienie maszyny podczas pracy. Ta metoda jest szczególnie przydatna w przypadku maszyn z chronicznymi problemami z ustawieniem, takimi jak te, które często doświadczają awarii łożysk lub sprzęgieł.

Ponadto narzędzia te mogą uwzględniać wartości docelowe — często podawane przez producentów, zwłaszcza w przypadku turbin parowych — które dyktują oczekiwane przesunięcie wyrównania z powodu wzrostu temperatury. Niezależnie od tego, czy dokonujesz regulacji pod stopami, czy przy sprzęgle, te zaawansowane funkcje zapewniają precyzję potrzebną do zapewnienia, że ​​Twoja maszyna działa z maksymalną wydajnością, nawet przy zmiennych temperaturach. 

Aby dowiedzieć się więcej o możliwościach RotAlign, kliknij tutaj, aby przeczytać w jaki sposób wiodący producent przemysłowych turbin gazowych na potrzeby globalnego rynku wytwarzania energii wykorzystał narzędzie do precyzyjnego pomiaru rozszerzalności cieplnej jednostki.

Przyszłość ładnie się układa

Bądźmy szczerzy — regulacja zawsze będzie miała swoje trudności, zwłaszcza w miarę rozwoju maszyn.

Ale z narzędziami takimi jak RotAlign w Twoim narożniku, te wyzwania stają się o wiele mniej zniechęcające. Jego zaawansowane możliwości dają technikom pewność siebie, aby podołać nawet najtrudniejszym zadaniom, zamieniając to, co kiedyś było bólem głowy, w proste zadania. Przyjmując właściwe narzędzia do ustawiania, nie tylko rozwiązujesz dzisiejsze problemy — przygotowujesz swoje maszyny na przyszłość, która będzie płynna, niezawodna i zbudowana, aby przetrwać.

Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji na temat RotAlign

Bio autor: David Metz jest inżynierem aplikacji i przedstawicielem sprzedaży technicznej w Prüftechnik, dziale Fluke Reliability, który jest częścią Fluke Corporation. Wcześniej pracował jako mechanik/ślusarz z ponad 30-letnim doświadczeniem technicznym i rzemieślniczym w Exelon Energy.