Podstawy eksploatacji maszyn

Użytkowanie-jest to praca sprawnej maszyny plus bieżąca kontrola jej stanu technicznego Obsługiwanie-jest to przywracanie pierwotnego stanu technicznego (obsługa i naprawa techniczna) Połączenia części: *połączenia ruchowe *połączenia spoczynkowe Czynniki wpływające na zużywalność części maszyn: *rodzaj konstrukcji i zespołu *jakość użytych materiałów *jakość i dokładność obróbki *dobór luzów a dopływ oleju *dobór pasowań (zbyt ciasny powstawanie naprężeń wstępnych) *rodzaj stosowanych maszyn i urządzeń Wpływ wielkości i przeznaczenia na nazewnictwo: *maszyna *urządzenie *przyrząd *narzędzie Eksploatacja-jest to zespół czynności obejmujący swym zakresem: *planowanie *użytkowanie *obsługiwanie *przechowywanie w magazynie W praktyce eksploatacja jest to użytkowanie i obsługiwanie obiekt techniczny Racjonalna eksploatacja-optymalne wykorzystanie, właściwe wykorzystanie pod względem technicznym i eksploatacyjnym Podział funkcjonalny:*podstawowe *pomocnicze Podział ze względu na krotność użycia: *jednokrotnego użycia *wielokrotnego użycia Podział ze względu na miejsce użytkowania: *stacjonarne *przemieszczalne Podział ze względu na naprawialność:*naprawialne *nienaprawialne Podział ze względu na zasilanie w energie elektryczną:*produkujące energie *pobierające, przetwarzające energię Każdy układ eksploatacji składa się z trzech stanowisk:*stanowisko eksploatowane (pracownik, urządzenie, przedmiot) *stanowisko obsługi (pracownik obsługi i środki obsługi) *stanowisko kierowania eksploatacją (kierownik, kierownik eksploatacji, kierownik obsługi, kierownik eksploatacji bezpośredniej ZŁUŻYCIA - Zużycie naturalne zależy od: *czasu pracy *rodzaju połączeń Zużycie naturalne może być: *mechaniczne *chemiczne (korozja) ?korozja chemiczna ?elektroniczna Zużycia zmęczeniowe-części maszyn obciążone długotrwale zmienne Zużycie ekonomiczne ?urządzenie nie ulega fizycznemu zużyciu, ale ze względu na wydajność ? postęp techniczny TARCIE-jest to zjawisko powstające na styku poruszającym się części względem siebie, które powodują powstawanie oporu ruchu. Podział tarcia ze względu na sposób smarowania: *tarcie czyste-ścieraja się z wierzchołków nierówności cząsteczki złożone z tlenków metali *tarcie suche- na powierzchniach współpracujących nie ma czynnika smarującego *tarcie półsuche-wystepuja cechy tarcia suchego lub granicznego *tarcie płynne-powierzchnie nie stykają się oddziela je smar, olej *tarcie półpłynne-mogą wystąpić cechy tarcia Tarcie kinetyczne- występuje wówczas, gdy powierzchnie styku są w ruchu Tarcie statyczne-wystepuje podczas wprowadzania w ruch współpracujących części Tarcie ślizgowe-powierzchnie ślizgają się po sobie Tarcie toczne i zewnętrzne-wzajemne toczenie się współpracujących części Tarcie wewnętrzne-w cieczach Smarowanie: *hydrostatyczne *hydrodynamiczne *klin smarowy Zmęczenie materiału-obejmuje proces zmian zachodzących podczas działania naprężeń okresowo zmiennych lub obciążeń które mogą doprowadzić do zniszczenia materiału Naprężenia dzielimy na: *naprężenia zmęczeniowe, obustronnie zmienne (lina windy) *naprężenia zmęczeniowe, jednostronnie zmienne (hak liny) Cykl-jest to jeden pełny przebieg obciążeń, który charakteryzuje się współczynnikiem asymetrii równym stosunkowi naprężenia minimalnego do maksymalnego Przełom zmęczeniowy (miejsce zniszczenia, pęknięcia)-powstaje w wyniku rozciągania i zginania Spiętrzenie (koncentracja)-miejscowe zwiększenie naprężeń powstałe przez korby (rysy, nacięcia, korozje, wtrącenia) Wytrzymałość zmęczeniowa-jest to wielkość graniczna naprężeń zależna od amplitudy zmiany naprężenia ni liczby cykli zmian Niezawodnością urządzenia nazywamy-właściwość określoną przez prawdopodobieństwo spełnienia przez urządzenia postawionych mu wymagań w ciągu określonego czasu i w określonych warunkach pracy. Ogólnie przez niezawodność rozumie się zdolność urządzenia do zrealizowania postawionych mu zadań. Trwałość maszyny lub urządzenia-własność, która charakteryzuje proces zużywania się urządzenia podczas jego eksploatacji Teoria niezawodności-obejmuje wszystkie zagadnienia związane z niezawodnością urządzeń, badanie wszystkich zjawisk z tym związanych oraz formułowanie teoretycznych i praktycznych wniosków. Teoria niezawodności opiera się na teorii prawdopodobieństwa i na zasadach statystyki matematycznej Teoria ta daje konstruktorom i technologom informacje dotyczące ustalania i eliminowania słabych miejsc maszyn i urządzeń. Wskaźnikiem niezawodności- urządzenia jest prawdopodobny średni czas bez zakłóceniowej pracy. Postacie uszkodzeń: *Niedopuszczalne uszkodzenia ?makroodkształcenia ?mikroodkształcenia * Korozja *Przełomy ?przełomy doraźne ?przełomy zmęczeniowe ?przełomy kruche Ze względu na makroskopowy charakter pęknięć rozróżniamy przełomy: *kruche *zmęczeniowe Ze względu na makrostrukturę:*przełomy miedzy ziarniste *przełomy śródziarniste Przełomy zmęczeniowe?charakteryzują się wyraźnymi odkształceniami plastycznymi w części przełomu, czego nie ma w przełomach kruchych. Przełomy międzyziarniste (tzn. międzykrystaliczne)-są to rozwarstwienia tworzywa przechodzące na granicy ziaren krystalicznych. Przełomy śródziarniste-przechodzące przez ziarna krystaliczne DIAGNOSTYKA NIEZAWODNOŚCIOWA I TRWAŁOŚĆ Diagnostyka techniczna-jest to określenie stanu technicznego maszyny lub urządzenia wraz z lokalizacją ewentualnych niedomagań bez demontażu zespołów. Diagnostyka niezawodnościowa-jest to rozpoznawanie i przewidywanie przyczyn uszkodzeń oraz ocena poprawności działania urządzenia. Obejmuje ona, między innymi, obserwację i rejestrację, zewnętrznych objawów towarzyszących procesom fizycznym, analizę i ocenę rejestrowanych danych oraz stawianie diagnozy. Poprzez diagnostykę niezawodnościową rozumie się, więc hipotezę wysuwania przyczyn uszkodzeń na podstawie obserwacji zewnętrznych zmian. Ponieważ w urządzeniach występuje jednocześnie wiele procesów uszkadzających, można wysunąć określoną liczbę hipotez, którymi można opisać trwałość urządzenia. Sposoby określania wskaźników niezawodnościowych w zależności od rodzaju maszyn i ich części-*dla części używanych o szczególnie wysokiej dokładności ? największą intensywność strumienia uszkodzeń, maksymalne ryzyko ich powstania, określane ilością pracy przez nie wykonanej. *dla części wymienionych po pierwszym uszkodzeniu, których odnowa w danych warunkach eksploatacyjnych jest technicznie niemożliwa-średnią ilość pracy wykonaną za ich pomocą *dla prostych części odnawianych- średnią ilość pracy wykonaną za ich pomocą *dla złożonych części i zespołów odnawialnych- średnią ilość pracy wykonaną do pierwszej naprawy oraz pomiędzy naprawami Współczynnik gotowości-oznacza prawdopodobieństwo, że w danej chwili urządzenie znajduje się w stanie gotowości do użytkowania. Teoria trwałości-maszyn i urządzeń obejmuje: *ustalenie granic trwałości, racjonalnych ze względów technicznych i ekonomicznych *opracowanie metod badań eksploatacji maszyny i urządzeń *badanie warunków eksploatacji *określanie stopnia wykorzystania *określenie zależności między trwałością a okresem użytkowania *opracowanie metod badań w zakresie trwałości maszyny *opracowanie obiektywnych wskaźników trwałości produkowanych urządzeń Wskaźnikami trwałości mogą być: *czas pracy, określany w godzinach lub latach pracy aż do całkowitego życia *czas użytkowania, czas pracy aż do całkowitego zużycia bez uwzględniania przestojów nieuzasadnionych i uzasadnionych. Trwałość absolutną-rozumie się czas fizycznego istnienia obrabiarki i jej użyteczności, nawet do prac o znaczeniu drugorzędnym. Trwałość miedzynaprawowa-jest określana czasem cyklu naprawczego, tj. czasem zdatności obrabiarki do wykorzystania prac zgodnie z jej przeznaczeniem między kolejnymi naprawami głównymi Trwałość ekonomiczna-określa czas ekonomicznego użytkowania do czasu ekonomicznego.
Diagnostyka techniczna-jest to określenie stanu technicznego maszyny lub urządzenia wraz z lokalizacją ewentualnych niedomagań bez demontażu zespołów. Diagnostyka niezawodnościowa-jest to rozpoznawanie i przewidywanie przyczyn uszkodzeń oraz ocena poprawności działania urządzenia. Obejmuje ona, między innymi, obserwację i rejestrację, zewnętrznych objawów towarzyszących procesom fizycznym, analizę i ocenę rejestrowanych danych oraz stawianie diagnozy. Poprzez diagnostykę niezawodnościową rozumie się więc hipotezę wysuwania przyczyn uszkodzeń na podstawie obserwacji zewnętrznych zmian. Ponieważ w urządzeniach występuje jednocześnie wiele procesów uszkadzających, można wysunąć określoną liczbę hipotez, którymi można opisać trwałość urządzenia. Sposoby określania wskaźników niezawodnościowych w zależności od rodzaju maszyn i ich części-*dla części używanych o szczególnie wysokiej dokładności ? największą intensywność strumienia uszkodzeń, maksymalne ryzyko ich powstania, określane ilością pracy przez nie wykonanej. *dla części wymienionych po pierwszym uszkodzeniu, których odnowa w danych warunkach eksploatacyjnych jest technicznie niemożliwa-średnią ilość pracy wykonaną za ich pomocą *dla prostych części odnawianych- średnią ilość pracy wykonaną za ich pomocą *dla złożonych części i zespołów odnawialnych- średnią ilość pracy wykonaną do pierwszej naprawy oraz pomiędzy naprawami Współczynnik gotowości-oznacza prawdopodobieństwo, że w danej chwili urządzenie znajduje się w stanie gotowości do użytkowania. Teoria trwałości-maszyn i urządzeń obejmuje: *ustalenie granic trwałości, racjonalnych ze względów technicznych i ekonomicznych *opracowanie metod badań eksploatacji maszyny i urządzeń *badanie warunków eksploatacji *określanie stopnia wykorzystania *określenie zależności między trwałością a okresem użytkowania *opracowanie metod badań w zakresie trwałości maszyny *opracowanie obiektywnych wskaźników trwałości produkowanych urządzeń Wskaźnikami trwałości mogą być: *czas pracy, określany w godzinach lub latach pracy aż do całkowitego życia *czas użytkowania, czas pracy aż do całkowitego zużycia bez uwzględniania przestojów nieuzasadnionych i uzasadnionych. Trwałość absolutną-rozumie się czas fizycznego istnienia obrabiarki i jej użyteczności, nawet do prac o znaczeniu drugorzędnym. Trwałość miedzynaprawowa-jest określana czasem cyklu naprawczego, tj. czasem zdatności obrabiarki do wykorzystania prac zgodnie z jej przeznaczeniem między kolejnymi naprawami głównymi Trwałość ekonomiczna-określa czas ekonomicznego użytkowania do czasu ekonomicznego Użytkowanie-jest to praca sprawnej maszyny plus bieżąca kontrola jej stanu technicznego Obsługiwanie-jest to przywracanie pierwotnego stanu technicznego (obsługa i naprawa techniczna) Połączenia części: *połączenia ruchowe *połączenia spoczynkowe Czynniki wpływające na zużywalność części maszyn: *rodzaj konstrukcji i zespołu *jakość użytych materiałów *jakość i dokładność obróbki *dobór luzów a dopływ oleju *dobór pasowań (zbyt ciasny powstawanie naprężeń wstępnych) *rodzaj stosowanych maszyn i urządzeń Wpływ wielkości i przeznaczenia na nazewnictwo: *maszyna *urządzenie *przyrząd *narzędzie Eksploatacja-jest to zespół czynności obejmujący swym zakresem: *planowanie *użytkowanie *obsługiwanie *przechowywanie w magazynie W praktyce eksploatacja jest to użytkowanie i obsługiwanie obiekt techniczny Racjonalna eksploatacja-optymalne wykorzystanie, właściwe wykorzystanie pod względem technicznym i eksploatacyjnym Podział funkcjonalny:*podstawowe *pomocnicze Podział ze względu na krotność użycia: *jednokrotnego użycia *wielokrotnego użycia Podział ze względu na miejsce użytkowania: *stacjonarne *przemieszczalne Podział ze względu na naprawialność:*naprawialne *nienaprawialne Podział ze względu na zasilanie w energie elektryczną:*produkujące energie *pobierające, przetwarzające energię Każdy układ eksploatacji składa się z trzech stanowisk:*stanowisko eksploatowane (pracownik, urządzenie, przedmiot) *stanowisko obsługi (pracownik obsługi i środki obsługi) *stanowisko kierowania eksploatacją (kierownik, kierownik eksploatacji, kierownik obsługi, kierownik eksploatacji bezpośredniej ZŁUŻYCIA - Zużycie naturalne zależy od: *czasu pracy *rodzaju połączeń Zużycie naturalne może być: *mechaniczne *chemiczne (korozja) ?korozja chemiczna ?elektroniczna Zużycia zmęczeniowe-części maszyn obciążone długotrwale zmienne Zużycie ekonomiczne ?urządzenie nie ulega fizycznemu zużyciu, ale ze względu na wydajność ? postęp techniczny TARCIE-jest to zjawisko powstające na styku poruszającym się części względem siebie, które powodują powstawanie oporu ruchu. Podział tarcia ze względu na sposób smarowania: *tarcie czyste-ścieraja się z wierzchołków nierówności cząsteczki złożone z tlenków metali *tarcie suche- na powierzchniach współpracujących nie ma czynnika smarującego *tarcie półsuche-wystepuja cechy tarcia suchego lub granicznego *tarcie płynne-powierzchnie nie stykają się oddziela je smar, olej *tarcie półpłynne-mogą wystąpić cechy tarcia Tarcie kinetyczne- występuje wówczas, gdy powierzchnie styku są w ruchu Tarcie statyczne-wystepuje podczas wprowadzania w ruch współpracujących części Tarcie ślizgowe-powierzchnie ślizgają się po sobie Tarcie toczne i zewnętrzne-wzajemne toczenie się współpracujących części Tarcie wewnętrzne-w cieczach Smarowanie: *hydrostatyczne *hydrodynamiczne *klin smarowy Zmęczenie materiału-obejmuje proces zmian zachodzących podczas działania naprężeń okresowo zmiennych lub obciążeń które mogą doprowadzić do zniszczenia materiału Naprężenia dzielimy na: *naprężenia zmęczeniowe, obustronnie zmienne (lina windy) *naprężenia zmęczeniowe, jednostronnie zmienne (hak liny) Cykl-jest to jeden pełny przebieg obciążeń, który charakteryzuje się współczynnikiem asymetrii równym stosunkowi naprężenia minimalnego do maksymalnego Przełom zmęczeniowy (miejsce zniszczenia, pęknięcia)-powstaje w wyniku rozciągania i zginania Spiętrzenie (koncentracja)-miejscowe zwiększenie naprężeń powstałe przez korby (rysy, nacięcia, korozje, wtrącenia) Wytrzymałość zmęczeniowa-jest to wielkość graniczna naprężeń zależna od amplitudy zmiany naprężenia ni liczby cykli zmian Niezawodnością urządzenia nazywamy-właściwość określoną przez prawdopodobieństwo spełnienia przez urządzenia postawionych mu wymagań w ciągu określonego czasu i w określonych warunkach pracy. Ogólnie przez niezawodność rozumie się zdolność urządzenia do zrealizowania postawionych mu zadań. Trwałość maszyny lub urządzenia-własność, która charakteryzuje proces zużywania się urządzenia podczas jego eksploatacji Teoria niezawodności-obejmuje wszystkie zagadnienia związane z niezawodnością urządzeń, badanie wszystkich zjawisk z tym związanych oraz formułowanie teoretycznych i praktycznych wniosków. Teoria niezawodności opiera się na teorii prawdopodobieństwa i na zasadach statystyki matematycznej Teoria ta daje konstruktorom i technologom informacje dotyczące ustalania i eliminowania słabych miejsc maszyn i urządzeń. Wskaźnikiem niezawodności- urządzenia jest prawdopodobny średni czas bez zakłóceniowej pracy. Postacie uszkodzeń: *Niedopuszczalne uszkodzenia ?makroodkształcenia ?mikroodkształcenia * Korozja *Przełomy ?przełomy doraźne ?przełomy zmęczeniowe ?przełomy kruche Ze względu na makroskopowy charakter pęknięć rozróżniamy przełomy: *kruche *zmęczeniowe Ze względu na makrostrukturę:*przełomy miedzy ziarniste *przełomy śródziarniste Przełomy zmęczeniowe?charakteryzują się wyraźnymi odkształceniami plastycznymi w części przełomu, czego nie ma w przełomach kruchych. Przełomy międzyziarniste (tzn. międzykrystaliczne)-są to rozwarstwienia tworzywa przechodzące na granicy ziaren krystalicznych. Przełomy śródziarniste-przechodzące przez ziarna krystaliczne Czynności konserwujące maszyn i urządzeń-polegają na właściwym smarowaniu i utrzymywaniu w czystości, oraz ich zabezpieczaniu przed korozją. Czynności te mają wpływ na zużycie i twardość części. Czynności te należy przeprowadzić w czasie wolnym od pracy. O wielkich usterkach, awariach kierownik zakładu informuje dział głównego mechanika. W przypadku obsługi konkretnego urządzenia, lub grupy urządzeń, w zależności od celu jej dokonywania rozróżnia się: *obsługę jednokrotną i wielokrotną *obsługę techniczną i organizacyjną. Dział głównego mechanika wykonuje następujące prace: *prowadzi ewidencje wszystkich maszyn i urządzeń *sporządza plan wykonania napraw i kontroluje ich wykonanie Główny mechanik jest odpowiedzialny za całokształt stanu technicznego parku maszynowego, wykonuje on następujące czynności: *sporządza plan napraw *kontroluje ich wykonywanie *dokonuje odbiór stanu technicznego *prowadzi pełna ewidencję wszystkich maszyn *prowadzi nadzór nad eksploatacją maszyn Celem naprawy maszyny jest ? przywrócenie jej zdatności do dalszej jej eksploatacji. Została zmniejszana w wyniku zużycia odpowiednich części w czasie pracy maszyny. W zakładach pracy praktykuje się plany napraw. Plany te podają nam określane terminy przeglądów napraw bieżących, średnich i głównych. Przewidują czasookresy poszczególnych maszyn i uwzględniając ich dokument techniczno- ruchową, sporządza się odpowiednie cykle napraw. Naprawy bierzące-wykonuje się na stanowisku pracy maszyny podobnie naprawa średnia (nie zawsze). Naprawa główna-przeprowadzamy w zakładach wyspecjalizowanych. Procesem technologicznym- nazywamy tą część procesu produkcyjnego, która jest związana bezpośrednio z wykonywaniem danego wyrobu, danej naprawy.