שיוור בלייזר

עקרונות השיוור של ציוד סובב ויתרונות ביצוע השיוור בעזרת ציוד שיוור בלייזר
מאת: יוסי טוכנר, מומחה רעידות לפי תקן ISO-18436 CAT-III
כללי- שיוור ציוד סובב:
שִׁוּוּר: עֲרִיכָה בְּשׁוּרוֹת יְשָׁרוֹת, הַתְאָמָה לְקַוִּים יְשָׁרִים. (מִלּוֹן אֶבֶן־שׁוֹשָׁן)
פעולת השיוור הינה פעולה של הבאת שני צירי סימטרייה של שתי מכונות שונות למצב שציר הסימטריה שלהם יהיה משותף וממורכז בכל המישורים ככל האפשר, כך שיהוו בעצם ציר מתמשך אחד. פעולה זו הינה דרישה חד משמעית בציוד סובב כתנאי להפעלת הציוד הסובב באופן תקין.
כל מצב של חוסר שיוור בין שני חלקי מכונה (מנוע - משאבה, מנוע - תמסורת, תמסורת - משאבה וכו'.), עשוי לגרום ליצירת עומסים וכוחות רדיאליים וציריים על הצירים אשר עשויים לגרום בסופו של דבר להתפתחות נזק מוגבר ונזקי שבר לא מתוכננים לציוד הסובב בכלל ולמיסבי המכונה בפרט. נזק זה עשוי להיות יקר מאוד, עקב העצירה הלא מתוכננת, הנזק המוגבר לציוד הסובב, עלות התיקון של הציוד הסובב, זמן ההשבתה הארוך, מועד ההשבתה הלא מתוכנן, עלות החלפים בהזמנה דחופה ועוד.
חוסר שיוור בציוד סובב גורם לנזק בעיקר למיסבים ולאטמים מכאניים, אשר מהווים קשר ישיר בין הציר לגוף המכונה והרגישים ביותר לכוחות שמקורם בחוסר שיוור אשר מקצר את אורך חייהם באופן משמעותי.
חוסר שיוור עשוי לגרום לרמת רעידות גבוהה בציוד הסובב ועקב כך לנזק מצטבר לכל חלקי המכונה ואף לבסיס המכונה.
חוסר שיוור עשוי להיגרם לאו דווקא מסטייה בין צירי המכונה אלא דווקא מבסיס מכונה עקום או רופף או מנוע אשר אחת מרגליו לא מקבילה לאחרות או הידוק שונה בין רגלי המנוע. תופעה זו נקראת "רגל צפה" ויש לטפל בה לפני ביצוע השיוור. אי הטיפול בתופעה הנ"ל לפני ביצוע השיוור עשוי לגרום לאי יכולת ביצוע השיוור והמכונה תמשיך לרעוד.
סוגים של חוסר שיוור:
ישנם 4 סוגים של חוסר שיוור בין 2 צירי המכונה שיש לקחת בחשבון בעת ביצוע השיוור בכל שיטה שהיא:
חוסר שיוור מקבילי בכיוון האנכי- הסטייה המוחלטת בין שני צירי הסימטריה של הצירים ממבט צד- ההפרש בגובה בין שני הצירים.
חוסר שיוור זוויתי בכיוון האנכי- הסטייה הזוויתית בין שני צירי הסימטריה של הצירים ממבט צד.
חוסר שיוור מקבילי בכיוון האופקי- הסטייה המוחלטת בין שני צירי הסימטריה של הצירים ממבט על- ההפרש הצידה בין שני הצירים.
חוסר שיוור זוויתי בכיוון האופקי- הסטייה הזוויתית בין שני צירי הסימטריה של הצירים ממבט על.

רמות הדיוק הנדרשות בשיוור והקשר בין הסטיות המותרות של המקשר לשיוור הכללי של המכונה:
רמות הדיוק של השיוור בציוד סובב הינן תוצאה ישירה של הכוחות ומומנט האינרציה המופעים על הצירים, כאשר מומנט האינרציה הינו המרכיב המשמעותי ביותר וכתוצאה מכך רמות הדיוק הנדרשות לשיוור ציוד סובב גבוהות יותר ככל שמהירות המכונה גבוה יותר. יש לציין כאן כי השימוש בשימסים מדויקים מפלדת אל-חלד, הינו בעל חשיבות גבוהה לשימור רמת הדיוק בסיום השיוור לטווח הארוך.

להלן טבלה המרכזת באופן כללי את רמת החוסר שיוור המרבית המותרת לציוד סובב:

 

תוצאות מרביות מתקבלות

תוצאות מצוינות

 

חוסר שיוור מקבילי

חוסר שיוור זוויתי

חוסר שיוור מקבילי

חוסר שיוור זוויתי

סל"ד

[mm]

[mm/100]

[mm]

[mm/100]

0000-1000

0.13

0.1

0.07

0.06

1001-2000

0.1

0.08

0.05

0.05

2001-3000

0.07

0.07

0.03

0.04

3001-4000

0.05

0.06

0.02

0.03

4001-5000

0.03

0.05

0.01

0.02

5001-6000

<0.03

0.04

<0.01

0.01

הערה חשובה: ישנה נטייה מוטעית בקרב אנשי אחזקה, להניח כי סטיות חוסר השיוור המותרות לפי הגדרות יצרני המקשרים הן התוצאות המרביות המותרות הנדרשות בעת ביצוע שיוור לציוד סובב. אין זה כך! הסטיות המותרות לפי הגדרות היצרן קשורות אך ורק לאמינות חלקי המקשר. המקשרים מטבעם בעלי יכולת ספיגת סטיות מקבילות וזוויתיות גדולה מאוד (לפעמים כמה מילימטרים לכל כיוון) וזאת עקב הקשר בין חלקי המקשר, מבנהו וגמישותו הכללית. אך סטיות מותרות אלה אינן קשורות בשום אופן ליכולת של הצירים לשאת את הכוחות הללו ולכן במקרים רבים, לאחר ביצוע שיוור למכונה לפי התקנים המומלצים ע"י יצרן המקשר ולא תקני השיוור הנדרשים לציוד סובב, בעוד שהמקשר נשאר שלם המכונה ניזוקה לגמרי! מומלץ בחום להתייחס לסטיות המותרות של המקשר באופן משני בלבד בעת בחירת המקשר ולא כתנאי לביצוע השיוור ולשוור את המכונה בכל מקרה, בכל שיטת שיוור ועם כל סוג מקשר לפי הטבלה במפורטת למעלה.
שיטות שיוור:

ישנן מספר שיטות לביצוע שיוור במכונה:
  • שיוור בעזרת סרגל או סכין יפנית- השיוור הכי פחות מדויק.
  • שיוור בעזרת שעונים- שיוור בשיטת Rim-Face או Reverse-Rim לשם מציאת הסטייה היחסית בין שני צירים.
  • שיוור בעזרת ציוד מדידה בלייזר- בעצם יישום שיטת השיוור Reverse-Rim בעזרת ציוד מדידה מדויק יותר משיוור שעונים.
עקב יכולת הדיוק של ציוד השיוור בלייזר ניתן להגיע לרמות הסטייה המתקבלות באופן מהיר ומדויק יותר מכל שיטה אחרת. בשיטה זו כמות המשתנים הלא ידועים (השפעת צל ושמש על המדידה, לכלוך על הצירים, שקיעת גשרי השעונים, סטיית השעונים, דיוק השעונים, ועוד) יורדת באופן משמעותי ולכן קל יותר להגיע לרמות דיוק גבוהות יותר מהר יותר.
השימוש בציוד שיוור בלייזר, עקב העובדה שהציוד נעזר במסך אינטראקטיבי לשם ביצוע השיוור, מאפשר לכל מכונאי בעל הכשרה בסיסית בתחום לבצע את השיוור ברמות דיוק שהיו בעבר נחלת מומחי שיוור ספורים בכל מפעל, באופן מהיר יותר.
יתרה מכך, עקב השימוש בציוד אלקטרוני ניתן לבצע פעולות שלא ניתן לבצע בשום שיטה אחרת, כגון: שמירת המידע ותיעודו לדוחות אוטומטיים, כיול מראש למכשיר בעת ביצוע השיוור עם סטיות חוסר שיוור עקב התפשטות תרמית (Thermal-Offset vertical misalignment) ידועות מראש, ביצוע בדיקת רגל צפה ותיקון התופעה באופן מדויק, ביצוע מדידת שיוור בלייזר של מכונה מרובת מקשרים בבת אחת לשם קביעת סדר הפעולות הנכון, שיוור מקשר קרדני, ועוד פעולות רבות נוספות שלא ניתן לבצע בשום שיטה אחרת.

יש לציין את החשיבות הרבה בשימוש בשימסים מדויקים מפלדת אל-חלד. שימסים אלה עוזרים לקבע את רמת הדיוק הנדרש וכן שומרים על רמת דיוק זו לזמן ממושך עקב העובדה שהם לא נשחקים עם הזמן.