Aperçu de la méthode Rim and Face

juin 22, 2022 | in Alignement des arbres | by Acoem contributor

La méthode Rim-Face est reconnue comme la plus ancienne méthode d'alignement d'arbres. De nombreuses variantes de cette méthode sont utilisées, notamment les méthodes de la règle et de la jauge d'épaisseur, l'alignement à un seul cadran, l'alignement à deux cadrans, l'alignement par essais et erreurs, etc. Dans cette formation, nous nous concentrerons sur l'alignement à deux cadrans et sur la manière de déterminer avec précision la position des arbres à l'aide de procédures de calcul et de graphique.

Figure 3.12 Deux indicateurs à cadran sont utilisés pour déterminer la position relative de l'arbre mobile par rapport à l'arbre fixe.

Figure 3.13 Le cadran à jantes est utilisé pour mesurer Offset dans un plan sur la longueur des arbres.

Figure 3.14 Le cadran frontal mesure l'angularité ou la pente entre les arbres.

À l’aide des mesures de Offset et d’angularité, ainsi que de la configuration du dispositif de fixation et des dimensions de la machine, la position relative de l’arbre mobile est déterminée par des calculs ou par des graphiques.

Vue d’ensemble des fixationsUne variété de fixations d’alignement d’arbres est disponible pour effectuer un alignement Rim-Face. Il est recommandé de choisir et d’utiliser un ensemble commercial conçu pour s’adapter à une variété de diamètres d’arbres. Les dispositifs de fixation doivent inclure un assortiment de tiges pour couvrir différentes longueurs d’accouplement. Ces ensembles accélèrent le processus d’alignement de précision. Pour les machines disposant d’un espace suffisant entre les demi-accouplements, les dispositifs de fixation peuvent être montés de manière à ce que les indicateurs à cadran soient en contact direct avec l’accouplement ou l’arbre. Dans ce cas, l’alignement peut être effectué avec les arbres désaccouplés.

Figure 3.15 Arbres désaccouplés.

Lorsque les machines sont étroitement accouplées, il n’y a généralement PAS assez d’espace pour monter des indicateurs en contact avec le moyeu d’accouplement. Dans ces cas, l’alignement de la face de la jante peut être effectué avec les arbres accouplés. Les indicateurs sont souvent montés pour entrer en contact avec un support, comme sur l’illustration ci-dessous.

Figure 3.16 Arbres couplés, cadran à rebord.

Figure 3.17 Arbres couplés, cadran frontal

MontageLes procédures de montage des montages dépendent évidemment du type de matériel spécifique utilisé. Pour cette formation, vous effectuerez l’alignement avec les arbres désaccouplés et les indicateurs montés en contact direct avec la jante et la face de l’accouplement de l’arbre mobile.Pour monter les fixations, suivez les étapes suivantes :1. Avec l’accouplement brisé, montez un support de fixation sur l’arbre fixe ou le moyeu de l’accouplement comme illustré ci-dessous.

Figure 3.18 Fixations de montage

2. Étendez l’accouplement du support monté à l’aide d’une tige de support d’indicateur.3. Faites pivoter l’appareil sur 12:00.4. Fixez un comparateur frontal avec le plongeur centré pour une course positive et négative égale.5. Fixez un comparateur de bord avec le plongeur centré pour une course positive et négative égale.Précautions Indépendamment du matériel spécifique utilisé, les précautions suivantes doivent être observées. Ne jamais fixer le dispositif de fixation à la partie flexible de l’accouplement. Maximisez la distance de balayage de l’indicateur à cadran frontal pour la géométrie de la machine à aligner. Si le cadran frontal entre directement en contact avec la face de l’accouplement, assurez-vous que le plongeur de l’indicateur entre en contact avec l’accouplement près de son bord extérieur. Assurez-vous que les dispositifs de fixation sont montés à un endroit où la rotation est possible. Il est souhaitable d’avoir une rotation de 360 degrés. Avant d’obtenir des mesures d’alignement, déterminez l’affaissement de la barre du comparateur à cadran et assurez-vous que les lectures du comparateur sont valides et répétables.Dimensions

Procédure d’alignement de la face de la jantePrésentation du processus de mesureLe processus de mesure du cadran de la face de la jante comprend les procédures suivantes : Mesure et documentation des conditions de désalignement telles que trouvées. Mesure des conditions de désalignement vertical. Mesure des conditions de désalignement horizontal.L’obtention d’un ensemble de relevés tels quels est considérée comme facultative dans certaines installations, mais elle est fortement recommandée ici. Pour la plupart des tâches d’alignement, il est souhaitable d’obtenir et de documenter un ensemble complet de lectures au sol avec les dimensions A, B et C. Les lectures au sol sont utilisées à des fins diverses : Documenter les conditions d’alignement avant de retirer l’équipement du service pour le réparer. Déterminer si un désalignement suspecté est réaliste ou non. Soutenir et justifier les mesures prises auprès des fournisseurs d’équipement, des vendeurs et des fabricants. Maintien des fichiers d’historique de l’équipement. Meilleure communication entre les différents personnels impliqués dans la tâche d’alignement.

Pour obtenir un jeu complet de relevés à la source, procédez comme suit : Tournez les indicateurs à cadran sur 12:00. Réglez l’indicateur à cadran de la jante sur la valeur d’affaissement positive. Réglez le comparateur de face sur zéro. Enregistrez le réglage des deux cadrans à 12:00. Faites tourner les cadrans indicateurs jusqu’à 3h00. Déterminez et enregistrez la lecture des deux cadrans. Faites tourner les cadrans indicateurs jusqu’à 6h00. Déterminez et enregistrez la lecture sur les deux cadrans. Faites tourner les indicateurs de cadran jusqu’à 9 heures. Déterminez et enregistrez le relevé sur les deux cadrans. Tournez les cadrans jusqu’à 12h00 et assurez-vous que les deux cadrans reviennent à leur réglage d’origine. Pour documenter les résultats tels qu’ils ont été trouvés, utilisez un format similaire à celui illustré ci-dessous. Notez que « DIF » signifie DialIndicator on the Face et « DIR » signifie Dial Indicator on the Rim.

Figure 3.20 Documenter les lectures trouvées.

Mesure du désalignement verticalPour mesurer le désalignement vertical, procédez comme suit : Tournez les indicateurs de cadran sur 6:00.

Figure 3.21 Mesure du désalignement vertical, 6 heures.

2. Réglez le comparateur de face sur la valeur zéro. 3. NOTE : Par exemple, si la valeur de l’affaissement pour la fixation du cadran de la jante est déterminée comme étant de -9 mils, le cadran sera réglé pour lire -9 à la position 6:00.

Figure 3.22 Réglage de la valeur d'affaissement

4. Faites tourner les deux arbres (si possible) sur 12:00.

Figure 3.23 Mesure du désalignement vertical, à 12 heures.

5. Enregistrez les valeurs TIR des indicateurs de cadran DIR et DIF.

Interprétation des données de désalignement verticalPour déterminer Offset et l’angularité à partir des TIR de 12:00, utilisez les règles suivantes : Accouplement Offset = Cadran de la jante (DIR) TIR2 Angularité de l’arbre = Cadran de la face (DIF) Dimension TIRAConsidérez les lectures de l’indicateur total (TIR) suivantes de la jante et de la face à 12:00.

Figure 3.24 Exemple, relevés TIR.

Le cadran de la jante TIR est de -34 mils (-0,864 mm). Le couplage Offset est de – 17 mils (-0,432 mm), soit 17 mils de moins. Le TIR du cadran frontal est de 24 mils (0,610 mm). Pour une dimension A de 4 pouces (101,6 mm), l’angularité verticale serait de 24 mils/4″ (0,006 mm/mm) = 6,0 mils par pouce (0,6 mm / 100 mm).

Mesure du désalignement horizontalUne précaution majeure pour la mesure et l’interprétation des données de désalignement horizontal est l’établissement de la direction de vue. Pour cette formation, toutes les positions d’horloge sont référencées à partir du point de vue illustré ci-dessous… debout derrière la machine mobile, face à la machine stationnaire.

Figure 3.25 Mesure du désalignement horizontal

Pour mesurer le désalignement horizontal, procédez comme suit : 1. Tournez les indicateurs de cadran sur 9:00.

Figure 3.26 Mesure du désalignement horizontal, 9 heures

2. Mettez les deux indicateurs à zéro. 3. Tournez les deux arbres sur 3:00.

Figure 3.27 Mesure du désalignement horizontal, 3 heures.

4. Enregistrez les valeurs TIR des indicateurs de cadran DIF et DIR.

Interprétation des données de désalignement horizontalPour déterminer Offset et l’angularité à partir des TIR de 3:00, utilisez les règles suivantes : Accouplement Offset = Cadran de la jante (DIR) TIR2 Angularité de l’arbre = Cadran de la face (DIF) TIR x 100 = mm/100 mmDimension A Considérez les lectures de l’indicateur total (TIR) suivantes de la jante et de la face à 3:00.

Figure 3.28 Exemple, relevés TIR horizontaux.

Le cadran de la jante TIR est de 16 mils ( 0.406 mm). Le couplage Offset est de 8 mils ( 0.203 mm), soit 8 mils vers la droite. Le cadran frontal TIR est de -16 mils (-0,406 mm). Pour une dimension A de 4 pouces (101,6 mm), l’angularité horizontale serait de -16 mils/4″ (-0,004 mm/mm) = -4,0 mils par pouce (-0,4 mm/ 100 mm).

Calculs de la distance entre le cadran et le solPlusieurs équations différentes peuvent être utilisées pour les calculs de la distance entre le cadran et le sol. Les informations présentées ici s’appliquent à une configuration de cadran Rim-Face présentée plus tôt dans l’unité. Les équations présentées sont utilisées pour calculer la position des pieds avant et arrière de la machine mobile à partir de la valeur DIR Offset et de l’angularité de l’arbre déterminée par le comparateur frontal (DIF). Les calculs s’appliquent aux plans vertical et horizontal de désalignement. Les calculs s’appliquent aux plans vertical et horizontal du désalignement. Cependant, ils sont généralement appliqués principalement au plan vertical. Comme indiqué à la section 3.2.7.3, il est possible de corriger le désalignement dans le plan horizontal sans calculer ou représenter graphiquement les positions exactes des pieds avant et arrière.

Calcul des positions des pieds avant et arrièreComme indiqué dans les sections précédentes et illustré ci-dessous, la configuration, les dimensions et les désignations suivantes s’appliquent à Offset.

Figure 3.29 Configuration et dimensions

La position des pieds avant de la machine mobile est déterminée à l’aide de l’équation suivante :

Figure 3.30 Équation, calcul des pieds avant

La position des pieds arrière de la machine mobile est déterminée à l’aide de l’équation suivante :

Figure 3.31 Équation, calcul des pieds arrière

Où : Face TIR = Lecture totale de l’indicateur à partir du cadran frontal Rim TIR = Lecture totale de l’indicateur à partir du cadran frontal A = le diamètre de la course de l’indicateur à cadran frontal B = la distance entre le plongeur de l’indicateur à cadran frontal et le centre du boulon des pieds avant de la machine mobile C= la distance entre les centres du boulon des pieds avant et arrière de la machine mobile Les résultats positifs signifient que le pied est haut (vertical) ou à droite (horizontal) Les résultats négatifs signifient que le pied est bas (vertical) ou à gauche (horizontal)

Exemples de calcul de la face de la janteDonnées typesSelon les données de désalignement vertical suivantes : Le cadran de la jante (DIR) 12:00 TIR est de 24 mils ( 0,610 mm). Le cadran de la face (DIF) à 12:00 TIR est de 12 mils (0,305 mm). A = 6 pouces (152,4 mm) B = 7 pouces (177,8 mm) C = 24 pouces (609,6 mm)Calcul de la position du pied avant

Figure 3.32 Calcul des pieds avant. Les pieds avant sont trop hauts de 26 mils (0,66 mm) ; les cales doivent être retirées.

Calcul de la position du pied arrière

Figure 3.33 Calcul des pieds arrière. Les pieds arrière sont trop hauts de 74,0 mils (1,88 mm) ; les cales doivent être retirées.

Précautions pour le calcul de la jante et de la face Assurez-vous que les TIR des indicateurs de jante et de face sont correctement déterminés à partir des cadrans avant d’effectuer les calculs. Veillez à NE PAS faire d’erreurs mathématiques lorsque vous soustrayez des nombres signés. Respectez les parenthèses dans les équations. Effectuez d’abord les opérations à l’intérieur des parenthèses. Ne faites PAS d’erreur humaine en substituant des valeurs réelles dans les équations. Assurez-vous que les dimensions A, B et C sont exactes et qu’elles sont correctement saisies dans les équations.

Graphique Rim-FaceComme nous l’avons vu précédemment, une façon de déterminer la position des pieds avant et arrière de la machine mobile à partir des valeurs DIR et DIF TIR consiste à effectuer des calculs Rim-Face. Une autre méthode consiste à construire un graphique à l’échelle. L’un des principaux avantages des méthodes graphiques est que les axes des arbres et les conditions de désalignement sont représentés visuellement.Les informations présentées ici s’appliquent à une configuration de cadran Rim-Face où les deux indicateurs de cadran sont fixés au même endroit sur la circonférence.Les procédures graphiques peuvent être appliquées aux plans de désalignement vertical et horizontal. Les procédures graphiques peuvent être appliquées aux plans vertical et horizontal du désalignement, mais elles sont généralement appliquées principalement au plan vertical. Comme nous l’avons vu précédemment, le désalignement dans le plan horizontal peut être réalisé sans calculer ni tracer les positions exactes des pieds avant et arrière.

Mise en place du graphique Pour construire un graphique à l’échelle de Rim-Face, procédez comme suit : Procurez-vous du papier millimétré avec 10 divisions entre les lignes en gras. Tournez le papier millimétré de façon à ce que le côté long soit horizontal. Tracez une ligne horizontale au centre de la page. Cette ligne représente le centre de l’arbre stationnaire et est tracée en travers de la page à mi-chemin du graphique divisant la page. Il est utile que cette ligne se trouve au-dessus de l’une des lignes en gras. Déterminez l’échelle de traçage horizontale. Utilisez toujours la plus grande échelle possible. Mesurez la distance entre le plongeur de l’indicateur fixe et la ligne centrale des pieds arrière de la machine mobile. Le papier graphique standard a un diamètre d’environ 260 mm. La plus grande échelle horizontale sera la distance de la machine divisée par la largeur de la page. Notez votre échelle horizontale. Tracez une ligne verticale à l’extrême gauche de la ligne horizontale. Cette marque représente le point où le comparateur à jante entre en contact avec l’arbre ou le moyeu d’accouplement et est étiquetée : DIR. Tracez une deuxième ligne verticale représentant le point sur la longueur de l’arbre des pieds avant de la machine mobile (FF). Tracez une troisième ligne verticale représentant le point situé sur la longueur de l’arbre des pieds arrière de la machine mobile (RF). Dans cet exemple, les dimensions B et C sont toutes deux égales à 10 pouces.

Figure 3.34 Configuration du graphique.

Tracé de OffsetsAprès avoir établi le graphique, l’étape suivante consiste à tracer deux points Offset. Le premier est le Offset mesuré dans le plan du comparateur de bord (DIR). L’autre point Offset est dérivé de la lecture du comparateur frontal (DIF) et de la dimension « A ». Pour tracer le Offsets, procédez comme suit : 1. Déterminez l’échelle verticale. L’échelle verticale est généralement de 100 mm (0,01) par division. Dans les cas de désalignement important où le site Offsets ne tient pas sur la page, une échelle plus grande, telle que 2 à 3 centaines par division, est parfois nécessaire.2. Tracez le site Offset du comparateur à cadran sur la ligne DIR. Utilisez la ligne horizontale représentant l’axe de l’arbre stationnaire comme référence. Tous les points au-dessus de cette ligne horizontale sont positifs ( ) et tous les points en dessous de la ligne sont négatifs (-). Veillez à diviser le cadran TIR par 2 pour obtenir une valeur Offset. 3. Tracez le deuxième point Offset en utilisant la pente de l’arbre (face TIR / dimension « A »). Tracez ce point en comptant à partir du point DIR Offset!Dans l’exemple ci-dessous, le DIR Offset est de -0,15 mm et la pente de l’arbre est de 0,11 mm sur une dimension A de 120 mm.

Figure 3.35 Traçage

Détermination de la position de l’arbre mobileAprès avoir tracé les deux points, effectuez les étapes suivantes pour déterminer la position de l’arbre mobile : A l’aide d’une règle ou d’une règle à tracer, tracez une ligne passant par les deux points Offset et allant jusqu’aux pieds arrière de la machine mobile. Comptez le nombre de carrés dans le plan des pieds avant et arrière pour déterminer la position et les corrections nécessaires.Dans l’exemple ci-dessous, les pieds avant de la machine sont bas de 0,06 mm ; des cales doivent être ajoutées. Les pieds arrière sont positionnés 0,03 trop haut ; des cales doivent être retirées des deux pieds arrière.

Figure 3.36 Graphique, positions des pieds.

Précautions à prendre pour la représentation graphique de la face interne Veillez à ce que les techniques de mise à l’échelle horizontale et verticale appropriées soient systématiquement utilisées. Vérifiez toujours la position des lignes verticales tracées pour représenter le DIR, le FF et le RF. Assurez-vous que les deux points de tracé sont correctement déterminés à partir des TIR. S’assurer que les décalages positifs sont tracés au-dessus de la ligne de référence horizontale et que les décalages négatifs sont tracés au-dessous de la ligne. Lorsque vous interprétez le graphique pour déterminer les positions des pieds avant et arrière de l’arbre mobile dans le plan vertical, respectez les règles suivantes : Si l’arbre mobile est au-dessus de la ligne de référence horizontale de l’arbre fixe, l’arbre est trop haut. Si l’arbre mobile est en dessous de la ligne de référence horizontale de l’arbre fixe, l’arbre est trop bas. Lorsque vous interprétez le graphique pour déterminer les positions des pieds avant et arrière de l’arbre mobile dans le plan horizontal, regardez le graphique de la même manière que vous regardez la machine, c’est-à-dire en vous tenant derrière la machine mobile face à la machine fixe. Respectez également les règles suivantes : Si l’arbre mobile est au-dessus de la ligne de référence horizontale de l’arbre stationnaire, l’arbre est positionné vers la droite. Si l’arbre mobile est en dessous de la ligne de référence horizontale de l’arbre fixe, l’arbre est positionné à gauche.

Aperçu du processus de correctionLa correction d’un désalignement implique un certain nombre de procédures différentes. La séquence des étapes d’un processus de correction varie légèrement en fonction des conditions d’alignement spécifiques de la machine.

Avant de corriger un désalignementAvant de corriger un désalignement, les procédures suivantes doivent être effectuées : Effectuez les contrôles et les corrections de pré-alignement. Configurez les montages Rim-Face. Corrigez le pied mou. Mesurez le désalignement. Déterminez les tolérances d’alignement. Comparez les conditions d’alignement aux tolérances spécifiées.

Après la correction du désalignementAprès avoir corrigé le désalignement, les procédures suivantes doivent être effectuées. Mesurer à nouveau les conditions d’alignement. Comparer les conditions d’alignement aux tolérances spécifiées. Documenter le résultat final.

Questions de correction courantesLorsqu’il s’agit de déplacer réellement la machine, c’est-à-dire de résoudre le problème, plusieurs questions sont souvent posées : Dois-je commencer par la verticale ou l’horizontale ? Qu’en est-il de l’utilisation de cales prédécoupées ? Dois-je prendre une nouvelle série de mesures après avoir bougé verticalement ou horizontalement ? Dois-je utiliser des indicateurs à cadran pour contrôler les déplacements horizontaux ? Est-il nécessaire d’utiliser des procédures de serrage au couple ? Dois-je commencer par déplacer les pieds avant ou les pieds arrière ? Chacune de ces questions est valable et trouvera une réponse dans cette leçon.

Détermination de la séquence des correctionsLa correction du désalignement implique des corrections initiales et finales. Les corrections initiales sont effectuées pour minimiser les quantités de désalignement et améliorer la précision des mesures d’alignement.Avant d’effectuer tout déplacement, examinez les positions horizontale et verticale de la machine mobile. En général, vous commencerez le processus de correction en effectuant les corrections initiales dans le plan où le désalignement est le plus important, puis vous effectuerez les corrections finales.Effectuer les corrections si le désalignement vertical et horizontal des pieds avant et arrière est inférieur ou égal à 0,5 mm Effectuer les corrections verticales finales. Le désalignement vertical et horizontal des pieds avant et arrière est supérieur à 0,5 mm Effectuez les corrections verticales et horizontales initiales. Effectuez les corrections verticales finales. L’alignement des pieds avant et arrière est supérieur à 0,5 mm Effectuez les corrections verticales ou horizontales initiales. Effectuez les corrections verticales finales. Effectuez les corrections horizontales finales.Considérez les ensembles de données suivantsPieds avant position verticale : 0.2 mmPieds arrière position verticale : 0.5 mmPieds avant position horizontale : -0,4 mmPieds arrière position horizontale : -0,9 mmDans cet exemple, le désalignement horizontal est plus de deux fois supérieur au désalignement vertical. Par conséquent, un ajustement horizontal initial sera effectué ; puis, les corrections verticales et horizontales finales seront effectuées.andnbsp ;

Effectuer des corrections verticalesDéterminer la position verticale de la machine mobile en utilisant des techniques de calcul et/ou de graphique.

Figure 3.37 Effectuer des corrections verticales

Des valeurs positives au niveau des pieds signifient que la machine mobile est haute, vous devez donc retirer des cales. Des valeurs négatives signifient que la machine mobile est basse, vous devez donc ajouter des cales.Conseils pour la correction verticale Modifiez les cales des deux pieds avant et des deux pieds arrière si nécessaire. Vérifiez toujours l’épaisseur des cales avec un micromètre extérieur. Les cales prédécoupées ne correspondent pas toujours à ce qui est indiqué ; de nombreux fabricants de cales indiquent l’épaisseur » nominale » des cales. Utilisez des procédures de serrage cohérentes et correctes. Au fur et à mesure que les cales sont modifiées, vérifiez qu’elles ne créent pas de conditions de pied mou et prenez les précautions nécessaires.

Processus de corrections horizontalesLorsque l’on utilise la méthode Rim-Face, deux procédures différentes sont généralement utilisées pour les corrections horizontales : La détermination des corrections à l’aide de calculs ou de graphiques et la surveillance du mouvement à l’aide de comparateurs placés sur les pieds de la machine. Pour corriger le désalignement horizontal en surveillant le mouvement au niveau des pieds mobiles de la machine, procédez comme suit : Mesurez le désalignement horizontal en utilisant les procédures indiquées en 3.2.4. Déterminez la position horizontale de la machine mobile à l’aide des procédures de calcul ou de graphique indiquées aux points 3.2.5 et 3.2.6. Assurez-vous que vous êtes debout avec la machine mobile à votre droite et la machine stationnaire à votre gauche. Des valeurs positives aux pieds signifient que la machine mobile est éloignée de vous ; elle doit donc être rapprochée de vous. Des valeurs négatives aux pieds signifient que la machine mobile est vers vous et qu’il faut donc l’éloigner de vous. Positionnez les comparateurs aux pieds avant et arrière.

Figure 3.38 Corrections horizontales. Indicateur à cadran aux pieds.

Pour corriger le désalignement horizontal en surveillant à l’aide des indicateurs à cadran montés sur l’accouplement, procédez comme suit : Faites tourner les indicateurs à cadran jusqu’à 9:00 et mettez-les à zéro. Faites tourner les arbres jusqu’à 3:00. Réglez les indicateurs à cadran à la moitié de leur valeur. Déplacez les pieds avant de la machine mobile en regardant le cadran indicateur de la jante se déplacer vers zéro. Déplacez les pieds arrière de la machine mobile en regardant le cadran indicateur de la face se mettre à zéro. Répétez les étapes 4 et 5 jusqu’à ce que les deux cadrans indicateurs affichent zéro.

Figure 3.39 Corrections horizontales. Cadrans de contrôle montés sur l'accouplement.

Conseils pour la correction horizontale Commencez à faire des mouvements aux pieds où le désalignement est le plus important. S’il n’y en a pas déjà, installez des jackbolts partout où c’est possible. Alignez les pieds avant et arrière ensemble ; ils forment une équipe. Lorsque les pieds sont à environ 0,05 mm près, commencez à serrer et surveillez les indicateurs à cadran. Utilisez la séquence de serrage croisée appropriée.

Après avoir effectué les corrections verticales et horizontalesAprès avoir effectué les corrections verticales et horizontales finales, vous devez : Obtenir de nouvelles mesures. Comparer les résultats aux tolérances spécifiées. Répéter les corrections jusqu’à ce que les résultats soient conformes aux tolérances. Obtenir et documenter un ensemble final de mesures. Restaurer l’équipement conformément aux procédures en vigueur dans votre établissement.