До основних пошкоджень валу відносяться риски и задирки на посадочних поверхнях, задирки в шпонкових пазах, зміна їх форми і розмірив, зменшення діаметрів посадочних поверхонь під підшипник і сердечник, овальність і конусність посадочних поверхонь, поломка і скривлення, забиті центральні отвори.
Риски и задирки усуваються шліфовкою, якщо їх загальна площа не перевищує від загальної посадочної поверхні 4% під підшипник і 10 % під муфту, шків, шестерню або шпонку.
Шліфовка виконується бархатним напилком або шліфувальною шкуркою, легко змоченою маслом. Якщо розміри посадочних поверхонь виходять за розміри допусків, вказаних на кресленнях, або зона дефектів перевищує приведені вище допуски, то дефекти усуваються одним з наступних методів: електродуговим або вібраційним дуговим наплавленням, газовим полум’яним напиленням, електромеханічним методом.
Після наплавлення виконується проточування вала на токарному верстаті.
Скривлення валу виявляють шляхом перевірки його биття в центрах токарного верстату.
Встановивши вал в центрах верстату, запускають верстат, а до валу підводять крейду або кольоровий олівець, закріплений на супорті: сліди крейди або олівця відбиваються на випуклій частині вала. Таким чином виявляється наявність биття, а його величина визначається за допомогою індикатора биття. До валу підносять наконечник індикатора; величину биття показує його стрілка, яка відхиляється по шкалі, що градуйована в сотих або тисячних долях міліметра.
При скривленні вала до 0,1 мм на 1 м довжини, але не більше 0,2 мм на всю довжину, правка вала необов’язкова. При скривленні вала до 0,3% його довжини правку виконують без підігріву, а при скривленні більше 0,3% довжини вал попередньо підігрівають до 900 – 1000°С і правлять під пресом (рис.3.4.5).
Правку вала виконують гідравлічним пресом в два прийоми. Спочатку виправляють вал до тих пір, поки його кривизна не стане менше 1 мм на 1 м довжини, а потім вал проточують і полірують. При проточуванні допускається зменшення діаметра валу не більше ніж на 6% від його первинної величини. Правку закінчують при значеннях вигину менше 0,04 – 0,05 мм.
Рис. 3.4.5. Схема виправлення кривизни вала:
1 – призматичні опори; 2 – індикатор; 3 – ротор; 4 – прес.
Балансування роторів виконується після ремонту валів, роторів і вентиляторів.
1. Статичне балансування. Для статичного балансування роторів і якорів служить
установка (рис.3.4.6), яка являє собою опорну конструкцію з профільної сталі з встановленими на їй призмами трапецієвидної форми. Довжина призм повинна бути такою, щоб ротор міг обернутися на них не менше двох обертів. Ширина робочої поверхні призм а, см, визначається по формулі:
де G – навантаження на призму, кгс/см2; Е – модуль пружності матеріалу призми, р – розрахункове питоме навантаження, кгс/см2 (для твердої загартованої сталі р = 7000–8000 кгс/см2); d – діаметр вала, см.
Практично ширину робочої поверхні призм балансувальних установок для балансування роторів масою до 1 т приймають 3 – 5 мм.
Рис. 3.4.6. Установка для статичного балансування роторів.
Статичне балансування ротора виконується в наступній послідовності. Ротор укладають шийками валу на робочі поверхні призм. При цьому ротор перекочується на призмах і займає таке положення, при якому його найбільш важка частина опиниться знизу. Для визначення точки кола, в який повинен бути встановлений балансувальний вантаж, ротор 5 разів перекочують і після кожної зупинки відмічають нижню «важку» точку. Після цього на деякій частині кола ротора з’явиться п’ять відміток.
Від середини відстані між крайніми відмітками в діаметрально протилежному напрямку визначають точку встановлення зрівноважувального вантажу. Масу його підбирають дослідним шляхом до тих пір, поки ротор не перестане перекочуватися, будучи залишеним в будь якому положенні. Правильно збалансований ротор після перекочування в одному і другому направленнях повинен у всіх положеннях знаходитись в стані рівноваги.
При статичному методі балансування зрівноважувальний вантаж встановлюють тільки на одному торці ротора і таким чином усувають статичний небаланс.
Статичний спосіб балансування придатний тільки для коротких роторів і якорів малих і тихохідних машин.
1. Динамічне балансування. виконують для врівноваження мас роторів і якорів крупних
електричних машин з великою частотою обертання (потужність більше 50 кВт, частота обертання більше 1000 об/хв.). При динамічному балансуванні зрівноважувальний вантаж встановлюють на обох торцях ротора. Динамічний спосіб заснований на вимірюванні вібрації звільненої опори ротора при обході кола ротора пробним вантажем.
Для динамічного балансування використовується установка резонансного типу (рис.3.4.6).
Рис.3.4.6. Установка для динамічного балансування роторів і якорів електричних машин:
1– стійка, 2 – балансований ротор, (якір), 3 – стрілковий індикатор, 4– муфта розчеплення, 5 – електро- двигун приводу.
Динамічне балансування роторів складається з двох операцій:
- вимірювання первинної величини вібрації, що дає з’явлення про розміри розбалансу
мас ротора;
- знаходження точки розміщення і визначення маси зрівноважувального вантажу для одного з торців ротора.
При перший операції ротор за допомогою електродвигуна приводиться в обертання на номінальних обертах, після чого привод відключають за допомогою муфти розчеплення, і звільняють одну з головок (опор) верстату. Звільнена головка під дією направленої радіально відцентрової сили небалансу починає вібрувати, що дозволяє стрілковим індикатором 3 виміряти амплітуду коливання головки. Таке ж вимірювання виконується для другої головки.
Друга операція виконується методом «обходу вантажем». Поділивши обидві сторони ротора на шість рівних частин, в кожній точці почергово закріпляють пробний вантаж, який повинен бути менше прогнозованого небалансу. Потім вимірюють коливання головки для кожного положення вантажу. Місцем розташування вантажу буде точка, в який амплітуда коливань була мінімальною.
Масу зрівноважувального вантажу Q (кг) визначають по формулі:
де Р – маса пробного вантажу,
К0 – первинна амплітуда коливань до обходу пробним вантажем,
Кmin – мінімальна амплітуда коливань при обході пробним вантажем.
Таким же способом балансують другу сторону ротору. Балансування вважається задовільним, якщо відцентрова сила залишеного небалансу не перевищує 3% ваги ротора, тобто якщо виконується умова:
де К – амплітуда коливань головки станка, мм, Вр – маса балансованого ротора, т.
Після закінчення балансування встановлений на роторі вантаж закріпляють. Після постійного закріплення вантажу виконують контрольне балансувальне ротора і передають в збиральне відділення.