Několik postřehů k ustavování rotačních strojů aneb Jak s minimálními náklady výrazně zefektivnit výkon této činnosti

Několik postřehů k ustavování rotačních strojů aneb Jak s minimálními náklady výrazně zefektivnit výkon této činnosti

Text je věnován praktickým problémům souvisejícím s konstrukcí nebo provedením rotačních strojů a jejich základů, které komplikují, prodlužují a tím prodražují jejich ustavování a také demotivují pracovníky údržby. Vyhnout se těmto problémům nebo je vyřešit lze často s minimálními náklady, stačí si jen tyto skutečnosti uvědomit.

Během naší práce zahrnující technickou diagnostiku v mnoha aspektech – od prodeje vybavení přes školení uživatelů až po měření a analýzu dat – se stále setkáváme s opakujícími se nešvary a problémy, které zdržují, způsobují vícenáklady či ztěžují, ba dokonce znemožňují řádné provedení potřebných činností.

V tomto článku se zaměříme na oblast ustavování rotačních strojů, což je „disciplína“, která je (nebo by měla být) běžná pro naprostou většinu průmyslových firem, jimž záleží na životnosti a spolehlivosti vlastního strojního zařízení. Nejedná se o žádnou „vědeckou“ nebo „zázračnou“ činnost, je ale důležité znát určité zákonitosti, mít praktické zkušenosti a také odpovídající vybavení. Nicméně to, jak dobře a rychle lze rotační stroje ustavit, může podstatnou měrou ovlivnit už jejich návrh, konstrukce a instalace. A tady se stále setkáváme s opakujícími se, navíc často zbytečnými nedomyšlenostmi a komplikacemi, které by bylo možné odstranit nebo se jim vyhnout s minimálními, či dokonce žádnými vícenáklady.  Pamatujme, že i čas jsou peníze, odstavený stroj nevydělává a také že naštvaný a frustrovaný pracovník není ten, který by měl tendenci odvádět co nejlepší práci.

A nyní již ke konkrétním příkladům maličkostí, na něž je vhodné myslet již při návrhu a instalaci stroje, protože jinak mohou výrazně zkomplikovat, znesnadnit a prodloužit samotné ustavování:

  • Během ustavování je třeba strojem pohybovat ve vertikálním směru, aby bylo možné jeho výškovou polohu upravovat pomocí vkládání nebo odebírání podložek. Někdy je k dispozici zvedací zařízení (jeřáb, kladkostroj, hydraulický zvedák apod.), často je ale na pracovníkovi, který ustavování provádí, aby si s nadzvednutím stroje poradil sám. V tomto případě velmi pomáhá, pokud je stroj vybaven zvedacími šrouby. To jsou šrouby, které skrz otvor se závitem procházejí patkami stroje, mohou se opřít o frému a umožňují stroj plynule přizvednout (pro vložení nebo odebrání podložek) pouze pomocí odpovídajícího montážního klíče. Jen pozor na to, aby zvedací šrouby nebyly v patkách stroje umístěny tak, že by komplikovaly umístění podložek nebo manipulaci s nimi.
  • Stroje jsou většinou instalovány na frémě/základu či jiné konstrukci zajišťující jejich upevnění. Není-li tato konstrukce dostatečně tuhá, je velmi obtížné dosáhnout přesného ustavení strojů. Jestliže během ustavování zjistíte, že se souosost strojů mění podle toho, z jaké strany k nim zrovna přistoupíte nebo kolik vážíte, případně že se při utahování kotevních šroubů konstrukce uchycení deformuje, pak už víte, že takové ustavování vám bude trvat výrazně déle a výsledek je nejistý. Navíc zde není ani záruka, že bude souosost strojů zachována po jejich uvedení do provozu (působení krouticího momentu, tlaků a dalších provozních vlivů).

04 02Obrázek 1: Příklad málo tuhé a nevhodně navržené konstrukce upevnění stroje

  • S konstrukcí upevnění stroje souvisí i další možná komplikace. Stále častěji se vyskytují frémy, které jsou stejně široké jako vnější okraj patek stroje. Cílem je pravděpodobně snížit materiálovou náročnost, případně zástavbové rozměry. Pokud je ale stroj potřeba přizvedávat např. páčidlem, není někdy o co páčidlo zapřít. Fréma, která nepřesahuje šířku patek, může také způsobit, že vložené podložky částečně přesahují „obrys“ frémy a představují nebezpečí poranění pro pracovníky údržby.

04 03Obrázek 2: Příklad úzké frémy s vyčnívajícími podložkami

  • Při ustavování je potřeba pohybovat strojem také v horizontálním směru. Je nutné si uvědomit, že při ustavování běžných strojů jde o přesnost v řádu setin nebo maximálně desetin milimetru. Je opravdu frustrující a časově obvykle náročné snažit se posunout stroj s takovou přesností pomocí páčidla, palice, „hupcuku“ či jiného podobně „přesného“ prostředku. Přitom řešení je již dlouho známé, osvědčené a za pár korun. Jsou to odtlačovací šrouby, tedy šrouby směřující vodorovně do kraje patek stroje a upevněné k frémě dostatečně dimenzovanými úchyty a umožňující přesné horizontální polohování stroje pouze pomocí odpovídajícího montážního klíče. Nicméně jako u zvedacích šroubů (viz bod 1) platí i zde, že odtlačovací šrouby mají být umístěny tak, aby nekomplikovaly manipulaci s podložkami.

04 04Obrázek 3: Příklad ne zcela vhodně umístěných odtlačovacích šroubů (vzhledem ke konstrukci stroje) způsobujících komplikace při vkládání a odebírání podložek

  • Ustavování rotačních strojů se provádí nejen před jejich prvním spuštěním do provozu, ale během celé jejich životnosti (opravy, výměny, modernizace apod.). Z praktických důvodů (minimalizace pozdějších komplikací při ustavování) se doporučuje při instalaci strojů vložit pod patky všech strojů přesné podložky tloušťky 2 až 3 mm. Tím se minimalizuje riziko, že při pozdějších ustavováních vznikne situace, kdy bude potřeba polohu stroje snížit, ale jeho patky budou ležet přímo na frémě a nebudou pod nimi žádné podložky, které by bylo možné odebrat. Cena několika kusů podložek je ve srovnání s cenou strojů nebo drahých komplikací při ustavování naprosto zanedbatelná položka.
  • Průměr otvorů v patkách pro kotevní šrouby stroje by měl být navržen tak, aby umožňoval určitou flexibilitu v polohování stroje. Jestliže je průměr otvorů dimenzován jen na to, aby jimi prošly kotevní šrouby, ale bez možnosti jakéhokoli posunu stroje, je to téměř zárukou, že ustavování se řádně zkomplikuje a prodlouží.
  • Ustavování neznamená jen řádně ustavit stroje výškově a stranově, ale také nastavit správnou axiální vzdálenost obou částí spojky vůči sobě. Spojka natlačená příliš k sobě nebo naopak natažená moc od sebe není pro dlouhodobý bezproblémový provoz stroje ideální. Optimálním řešením je (pokud to konstrukce stroje dovoluje), když jsou obě části spojky nebo alespoň jedna z nich na hřídelích upevněny suvně s následnou fixací a vzdálenost mezi nimi lze tedy jednoduše přesně doladit. Pro možnost správného axiálního ustavení strojů je také důležitý bod 6 výše.
  • Mnoho strojů je do technologie napojeno pomocí potrubí, případně kabelů nebo jiných externích rozhraní. Toto napojení by mělo být navrženo a provedeno tak, aby síly působící přes tato rozhraní na daný stroj byly minimalizovány. Stroj nemá být kotevním prvkem. Přenáší-li se na stroj cizí síly, je jeho ustavování velmi problematické a není ani zaručena jeho správná souosost za provozu.
  • Pro účely ustavování je podstatné, aby bylo možno během měření otáčet s hřídelemi strojů s instalovanými komponenty laserového přístroje použitého pro ustavování a aby tyto komponenty (laserový vysílač a detektor) bylo možné vůbec na hřídele upevnit. Máme zde na mysli alespoň elementární dostatek prostoru pro upevnění komponent a pro (alespoň částečnou) rotaci hřídelů s těmito komponenty, které u většiny způsobů jejich uchycení radiálně vyčnívají nad obvod spojky.

04 05Obrázek 4: Příklad konstrukce stroje a jeho příslušenství s výrazným prostorovým omezením pro instalaci komponent pro ustavování na straně elektromotoru

  • A nakonec to úplně základní – při návrhu rotačních strojů a jejich instalaci je nutné myslet také na to, že ke strojům musí být rozumný přístup a že při jejich ustavování (a nejen ustavování) je potřeba s nimi pohnout a používat nářadí, a ne pouze mobilní telefon. Pokud je hodně komplikované se ke stroji vůbec dostat s přístrojem, podložkami a nářadím, pokud nelze povolit šroub bez toho, aby bylo nutné rozebrat polovinu příslušenství nebo mít „jednu ruku dlouhou“, pokud není kam vložit „panenku“ zvedáku nebo pokud je nutné při práci u stroje stát na jedné noze, pak je dost pravděpodobné, že se nikomu nebude moc chtít se takovým strojem zabývat, a tedy o něj řádně pečovat. A to přece není cílem žádného manažera ani pracovníka údržby.

04 06Obrázek 5: Příklad obtížného přístupu ke kotevnímu šroubu (prostřední kotevní šroub je „dosažitelný“ pouze z boku frémy otvorem v nosníku cca 12 × 10 cm na vzdálenost přesahující délku paže)

Výše uvedené příklady „maličkostí“ komplikujících ustavování rotačních strojů si nedělají nárok na úplnost nebo paušální platnost (strojů je nepřeberné množství druhů a typů), ale mají být upozorněním a inspirací pro to, jak lze často s minimálními náklady zefektivnit a usnadnit běžnou činnost údržby, jako je ustavování. Věříme, že nikdo z nás nemá zálibu dělat věci zbytečně pracně, dlouho a v důsledku toho i draze. A nezapomeňme – chuť pracovníků údržby vykonávat svou práci dobře nezávisí pouze na výši platu, ale také na podmínkách, které ke své práci mají. Nestálo by tedy za úvahu popřemýšlet, zdali by se ustavování strojů i ve vaší firmě nedalo zefektivnit?

Autorem článku je Mgr. Marek Šeremeta, LAMI KAPPA, spol. s r. o.

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz