Mittausmenetelmä paljastaa akselin virheellisen muodon

Aalto-yliopiston ja ABB:n yhteistyönä toteutetussa Rotoround-projektissa tutkittiin, miten sähkökoneiden sorvatuissa akseleissa esiintyvä poikkeama ympyrämäisyydessä ja niin sanottu sähköinen heitto vaikuttavat akseleista mitattuihin kokonaispoikkeamiin.

”Heitto, eli akselin pinnan mitattu poikkeama sen nimellisistä mitoista pyritään pitämään mahdollisimman pienenä, sillä tietoa poikkeamasta käytetään koneen kunnon valvonnassa ja diagnostiikassa”, kertoo tohtorikoulutettava Tuomas Tiainen konetekniikan laitokselta. 

”Tutkimuksessa käytettiin monianturimenetelmää, jonka avulla määritettiin akselin pinnan ja tukipintojen ympyrämäisyysprofiilit koskettavilla antureilla. Vertailemalla koskettavien anturien lukemia samanaikaisesti mittaavien pyörrevirta-anturien lukemiin voidaan määrittää myös niin sanottu sähköinen heitto, eli pinnan materiaaliominaisuuksien vaihtelusta aiheutuva toistuva virhe”, selventää Tiainen.

Tutkimuksen taustalla ovat teollisissa standardeissa määritellyt raja-arvot muun muassa sähkömoottoreiden, generaattoreiden ja pumppujen akselien pinnan heitolle ympyrämäisyydessä.

Tiaisen mukaan tutkimuksen tulokset osoittavat, että ympyrämäisyysvirhe ja pyörrevirta-anturien virhe syövät tietyissä tapauksissa sallitun poikkeama-alueen kokonaan, jolloin heittovaatimuksia läpäisemättömiä roottoreita oli jouduttu hylkäämään.

”Nyt kehitetyllä mittaus- ja laskentamenetelmällä voidaan erottaa poikkeaman eli heiton komponentit toisistaan ja selvittää, miksi roottori ei läpäise standardeissa määriteltyjä rajoja. Samalla korjaustoimenpiteet voidaan kohdistaa oikein”, Tiainen kertoo.

”Laajemmin tarkasteltuna tutkimuksen avulla saadaan paremmin pyöriviä koneita, jotka voivat pyöriä nopeammin, toimivat paremmalla hyötysuhteella ja tarvitsevat vähemmän huoltoa.”