Лабораторна робота №3

Тема. Вивчення способів центрування валів електричних машин

Мета роботи - 1) вивчити способи з'єднання і центровки валів; 2) навчити вивірці валів; 3) навчити робити центрування вала електродвигуна з приводним механізмом по напівмуфтам.

Короткі теоретичні відомості

Для нормальної роботи підшипників і самої електричної машини вали електричної машини, що з'єднуються, і приводного механізму повинні складати єдиний вал. Пристроями, що служать для з'єднання валів між собою, є муфти, призначення яких передавати обертаючий момент від вала електродвигуна приводного механізму.

Муфти підбирають по характеру валів, що з'єднуються, і обертаючому моменту. Види муфт, застосовуваних для з'єднань електричених машин, приведені на рис. 18.

Рис. 18. Види муфт для з'єднання валів електричних машин: а-тверда фланцева; б-втулочно-пальцева: в-пружна з гумовими пластинами; г-зубцювата; д - перемінної твердості (пружинна); 1, 2-крапки виміру радіального і торцевого биття

Типи і характеристики муфт приведені в табл. 1.13

Для передачі обертаючого моменту від вала до муфти використовуються шпонки, що вставляються в пази муфт і валів. З усіх видів шпонок найбільше широко застосується призматичні, розміри яких вибирають у залежності від діаметра вала.

Під центруванням валів розуміють їх установку в таке положення, при якому вали електродвигуна і приводного механізму є як би продовженням один іншого. При цьому положення валів відносно один одного може бути різним залежності від типу муфт і їх компенсаційних здібностей у радіальному й осьовому напрямках і відрізнятися на значенні не більше приведених у табл. 1.14.

Перед вивіркою валів після насадки напівмуфт на вали перевіряють торцеве і радіальне биття напівмуфт індикаторами годинного типу. Максимально припустимі биття приведені в табл. 1.15.

Потім роблять перевірку взаємного розташування валів. Кутовий перекіс валів заміриться також по напівмуфтах, причому значення, приведені в табл. 1.14, відносяться до вимірів, проведеним на відстані 300 мм від вала. Тому при вимірюваннях на інших відстанях необхідно робити пропорційне перерахування.

Таблиця 1.13 Типи і характеристики муфт.

Муфти	Властивості, характер з'єднання	Величини зсуву валів, що допускаються (компенсационні здібності муфт)		Область застосування
		Радіальне, мм	Кутове, мм
Тверда фланцева	Не допускає поворота одного вала відносно іншого	0	0	Для з'єднання строго співвісних валів
Утулочно-пальцева з пластинами з прогумованної тканини	Допускає відносний поворот валів	0,3- 0.6	1	Для з'єднання співвісних валів і передачі обертаючих моментів зі зм'якшенням ударів по засобом пружних елементів (втулок)
Зубцювата	Те ж	0,7-4,8	1	Для з'єднання співвісних валів, що передають великі обертаючі моменти
Пружинна	Те ж	1,0-2,0	1,25	Для з'єднання співвісних валів і передачі обертаючих моментів зі зм'якшенням ударів за допомогою пружних елементів

Спочатку роблять візуальну перевірку за допомогою центрошукача (рис. 19), потім точну перевірку за допомогою центрувальних скоб.

Рис. 19. Центрошукач: 1 – муфта; 2 – лінійка; 3 – встановлююча лінійка; 4 – розміточна лінійка.

Візуальна перевірка взаємного розташування валів виконується по рисках нанесеним на обід напівмуфти через 90° С

Косинець центротримача встановлюється на обід напівмуфти 1 таким чином, щоб лінійка 3 прилягала до торцевої площини напівмуфти, розміточна лінійка 4 встановлюється на обід напівмуфти. Риски наносять на обід напівмуфти і торцевій площині по лінійкам 3 і 4.

Пристосування повертається на 90°, точність установки 90° перевіряється за допомогою движка з встановочною лінійкою 3.

Повертаючи в такий спосіб пристосування, наносять чотири рисики (рис. 20) через 90° на обід напівмуфти. Якщо діаметри двох напівмуфт рівні, а муфти зміщені одна відносно одної на величину а, необхідно один з валів пересунути по вертикалі або убік

Таблиця 1.14. Неспіввісність валів, що допускається

Частота обертання об/хв	Значення неспіввісності валів, що допускається, для муфт, мм
	твердої	фланцевої	втулочно-пальцевий з пластинами із прогумованої тканини, пружинної	зубцюватий
	підшипники ковзання	підшипники качения
3000	0,03	0.04	0.08	0.08
1500	0,04	0,04	0.08	0.08
750	0.08	0.08	0,1	0.15
500	0.08	0.08	0.15	0.20

Таблиця 1.15. Максимально припустимі биття напівмуфт

Тип муфти	Припустиме биття напівмуфт, мм, при частоті обертання, об/хв
	3000-1500	1000 і нижче
Тверда (фланцева)	0,02	0,03
Втулочно-пальцева і з пластинами з прогумованої тканини, пружинна	0,03	0.05
Зубцювата	0.06	0.06

Рис. 20. Попереднє вирівнювання валів: а – паралельне зміщення;

б – кутове зміщення

Можна процентрувати машини під час установки по стальній лінійці на напівмуфтах (рис. 21). Радіальне биття А і осьове биття У вимірюють через кожні 90° при одночасному повороті обох валів. Виміру роблять у верхньої, нижньої і двох бокових крапках. Якщо розмір А в верхній точці

Рис. 21. Попередня центровка валів за допомогою лінійки

відрізняється від розміру А в нижній точці, але при повороті валів не міняється, значить напівмуфти мають однаковий діаметр і різниця в розмірах виникла від зрушення центра валів.

Точна перевірка центрування валів виконуються по напівмуфтах за допомогою центрувальних скоб (рис. 22). Перевірку зазорів між вимірювальними болтами і скобами роблять у чотирьох диаметрально-протилежних точках шляхом спільного провертання валів через 90° Результати вимірювань записують, як зображено на рис. 23. Різниця показаний у чотирьох діаметрально протилежних точках повинна бути не більше значень, зазначених в табл. 1.14.

Рис. 22. Установка центрувальних скоб на вали:

1 - напівмуфта встановленої машини:2 - стягуючі хомути: 3 - наружена скоба; 4 - вимірювальні болти; 5 - внутрішня скоба; 6- напівмуфт встановлюваної машини.

Якщо з якої-небудь причини вал приводного механізму неможливо провертати одночасно з валом двигуна, то перевірку не співвісності валів можна робити методом обходу однієї точки, як зображено на рис. 22. Радіальний зсув вимірюють за допомогою регулювального штифта 4, осьовий зсув - з допомогою щупів, роблячи вимірювання при провертанні вала двигуна через 90°С

Рис. 23. Запис результатів вимірювання при центрові

Рис. 24. Центрування валів методом обходу однієюточкою:

1 - вал двигуна; 2 – центрувальна скоба; 3 - напівмуфта

приводного механізма; 6 – вал приводного механізма; 7 – щуп;

Для визначення переміщення підшипників при регулюванні взаємного положення валів користатися методом розрахунку. Цим

методом визначають горизонтальні і вертикальні переміщення підшипників:

де в1 і x1 - горизонтальне і вертикальне переміщення підшипника, найближчого до муфти; у₂ і х₂-горизонтальне і вертикальне переміщення підшипники, далекого від муфти; l₁ - відстань від муфти до найближчого підшипника; l₂- відстань від муфти до далекого підшипника; r - відстань від центра вала до точки вимірювання осьового зазору; а₁ – а₄-значення радіальних зазорів, обмірюваних у діаметрально протилежних крапках; b₁ – b₄ - значення осьових зазорів, виміряних в діаметрально-осьових точках.

Регулювання положення валів виконують підбиванням інших клинів під фундаментальну плиту.

Порядок виконання роботи