Mechanik_monter_masz_i_urz_723[02]

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Czesław Nowak

Ocenianie stanu technicznego maszyn i urz dze
723[02].Z2.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Pa stwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

Recenzenci:
mgr in . Ryszard Łoin
mgr Janusz Górny

Opracowanie redakcyjne:
mgr Czesław Nowak

Konsultacja:
dr in . Jacek Przepiórka

Poradnik  stanowi  obudow   dydaktyczn   programu  jednostki  modułowej  723[02].Z2.02.
„Ocenianie  stanu  technicznego  maszyn  i  urz dze ”,  zawartego  w  modułowym  programie
nauczania dla zawodu mechanik-monter maszyn i urz dze  723[02].

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Pa

stwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

SPIS TRE CI

Wprowadzenie

Wymagania wst pne

Cele kształcenia

Materiał nauczania

4.1. Zu ycie i uszkodzenia elementów maszyn i urz dze

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzaj ce

4.1.3. wiczenia

4.1.4. Sprawdzian post pów

4.2. Diagnostyka techniczna maszyn i urz dze

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzaj ce

4.2.3. wiczenia

4.2.4. Sprawdzian post pów

4.3. Weryfikacja cz ci maszyn i urz dze

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzaj ce

4.3.3. wiczenia

4.3.4. Sprawdzian post pów

Sprawdzian osi gni

Literatura

1. WPROWADZENIE

Poradnik b dzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o ocenianiu stanu technicznego

maszyn i urz dze .

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wst pne – wykaz umiej tno ci, jakie powiniene mie ju ukształtowane,
aby bez problemów mógł korzysta z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiej tno ci, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomo ci teoretyczne niezb dne do osi gni cia zało onych celów

–

kształcenia i opanowania umiej tno ci zawartych w jednostce modułowej,

–

zestaw pyta , aby mógł sprawdzi , czy ju opanowałe okre lone tre ci,

–

wiczenia, które pomog Ci zweryfikowa wiadomo ci teoretyczne oraz ukształtowa

umiej tno ci praktyczne,

–

sprawdzian post pów,

–

sprawdzian osi gni , przykładowy zestaw zada . Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,

–

literatur uzupełniaj c .

Je eli masz trudno ci ze zrozumieniem tematu lub wiczenia, to popro nauczyciela lub

instruktora o wyja nienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz dan czynno .

Schemat układu jednostek modułowych

723[02[.Z2

Obsługa i naprawa maszyn

i urz

dze

723[02].Z2.01

Dobieranie materiałów

eksploatacyjnych

723[02].Z2.02

Ocenianie stanu technicznego

maszyn i urz

dze

723[02].Z2.03

ytkowanie i obsługiwanie maszyn

i urz

dze

2. WYMAGANIA WST PNE

Przyst puj c do realizacji programu jednostki modułowej powiniene umie :

–

posługiwa si dokumentacj technologiczn ,

–

posługiwa si narz dziami i przyrz dami kontrolno-pomiarowymi,

–

rozpoznawa maszyny i urz dzenia oraz ich elementy składowe,

–

okre li podstawowe poj cia z zakresu eksploatacji obiektów technicznych,

–

korzysta z ró nych ródeł informacji,

–

dokumentowa i notowa informacje,

–

selekcjonowa , porz dkowa i przechowywa informacje,

–

współpracowa w grupie,

–

przestrzega przepisów bhp.

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powiniene umie :

–

scharakteryzowa procesy zu yciowo-starzeniowe współpracuj cych elementów cz ci
maszyn i urz dze ,

–

okre li sposoby przeciwdziałania zu yciu elementów maszyn, w zale no ci od
charakteru pracy urz dze mechanicznych,

–

scharakteryzowa czynniki maj ce wpływ na uszkodzenia urz dze mechanicznych
w zale no ci od rodowiska pracy,

–

oceni organoleptycznie stan techniczny maszyn i urz dze ,

–

wykona pomiary kontrolne podczas oceny stanu technicznego maszyn i urz dze ,

–

okre li stan techniczny maszyn i urz dze z wykorzystaniem dokumentacji serwisowej,

–

rozró ni metody stosowane w diagnostyce maszyn i urz dze ,

–

wykorzysta urz dzenia i przyrz dy diagnostyczne w zakresie weryfikacji cz ci maszyn
i urz dze ,

–

zakwalifikowa do naprawy cz ci maszyn i urz dze ,

–

odczyta i wprowadzi zapisy do dokumentacji warsztatowej,

–

zorganizowa stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii i bezpiecze stwa pracy,

–

zastosowa przepisy bhp., ochrony ppo . i ochrony rodowiska podczas oceny stanu
technicznego maszyn i urz dze .

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Zu ycie i uszkodzenie elementów maszyn i urz dze

4.1.1.

Materiał nauczania

Oceniaj c stan techniczny maszyny oceniamy jej niezawodno , trwało i zu ycie

w okre lonym etapie procesu zu ywania.

Niezawodno jest to spełnienie przez urz dzenie postawionych mu wymaga w ci gu

okre lonego czasu i w okre lonych warunkach pracy. Nale y przez to rozumie zdolno
urz dzenia do zrealizowania postawionych mu zada .

Do kryteriów okre laj cych niezawodno urz dzenia zalicza si :

–

du trwało ,

–

pewno działania,

–

bezawaryjno ,

–

zdolno do długotrwałej pracy bez pogarszania parametrów wyj ciowych,

–

stabilno działania,

–

mały zakres i łatwo obsługi,

–

długie okresy mi dzynaprawcze,

–

mała pracochłonno napraw i obsług.
Teoria niezawodno ci, która obejmuje wszystkie zagadnienia z tym zwi zane, oraz

formułowanie

teoretycznych

praktycznych

wniosków

opiera

teorii

prawdopodobie stwa i na zasadach statystyki matematycznej. Dostarcza informacji, które
pozwalaj ustali i eliminowa słabe miejsca maszyn i urz dze .

Trwało maszyny lub urz dzenia to własno , która charakteryzuje proces zu ywania si

urz dzenia podczas jego eksploatacji.

Wska nikami trwało ci mog by :

–

czas pracy, okre lony w godzinach lub latach pracy, a do całkowitego zu ycia,

–

czas u ytkowania jest to czas pracy a do całkowitego zu ycia bez uwzgl dniania
przestojów nieuzasadnionych i uzasadnionych.
Niezawodno maszyny lub urz dzenia mo na okre li podaj c cz stotliwo przerw

w działaniu z powodu uszkodze lub czas nieprzerwanej pracy mi dzy wymuszonymi
przerwami.

Przymusowe zatrzymanie si urz dzenia mo e by spowodowane usterkami

konstrukcyjnymi lub technologicznymi, nieprawidłow eksploatacja lub przyczynami
przypadkowymi.

Rozró niamy trzy rodzaje zatrzymywania si urz dze :

–

lekkie, gdy usuni cie usterki mo e wykona obsługa urz dzenia z u yciem podr cznych
narz dzi,

–

rednie, gdy usuni cie usterki wymaga cz ciowego demonta u i wymiany uszkodzonych

cz ci lub zespołów przy współpracy pracowników słu b naprawczych,

–

ci kie,  gdy  naprawie  podlegaj   wa ne  zespoły  i  w  celu  usuni cia  uszkodze   nale y
odstawi  urz dzenie do naprawy.
Prawidłowo  działania maszyny ocenia si  na podstawie jej charakterystyki roboczej.
Wszelkie  odchylenia  od  charakterystyk  roboczych

wiadcz o istnieniu jakiej

nieprawidłowo ci w maszynie.

powstanie

nieprawidłowo ci

maj

zdecydowany

wpływ

warunki

pracy

poszczególnych mechanizmów maszyny, które s ró ne i zale od:

–

rodzaju tarcia uwarunkowanego rodzajem ruchu ( lizgowe, toczne), kształtu,

–

geometrycznego powierzchni tr cych oraz obci enia,

–

rodzaju tarcia uwarunkowanego smarowaniem lub jego brakiem (suche, płynne, mieszane,
graniczne),

–

obci enia wywołuj cego napr enia wewn trzne materiału cz ci tr cych,

–

pr dko ci po lizgu toczenia,

–

temperatury otoczenia,

–

obecno ci rodowiska korozyjnego,

–

wnikania mi dzy tr ce powierzchnie niepo danych ciał obcych,

–

jako ci procesu eksploatacji (tzn. u ytkowania, obsługiwania i zasilania płynami
eksploatacyjnymi, takimi jak rodki smarne i paliwa),

–

przepływu pr du elektrycznego (w poszczególnych przypadkach).

W wyniku eksploatacji nast puje pogorszenie si stanu technicznego i u yteczno ci

maszyn, co objawia si zmniejszeniem ich sprawno ci mechanicznej, wzrostem temperatury
i nat enia hałasu podczas pracy maszyny oraz wyst powaniem nadmiernych drga
na skutek:

–

tarcia powoduj cego niszczenie warstwy wierzchniej par tr cych,

–

zm czenia prowadz cego do powstania przełomów w wyniku działania zmiennych
obci e ,

–

korozji przewa nie obni aj cej wytrzymało i zmian składu warstwy wierzchniej
materiału,

–

erozji, naruszaj cej powierzchnie poddan przepływowi czynnika gazowego lub ciekłego.
Zu ywanie to proces zmian stanu cz ci, w zła kinematycznego, zespołu lub całej

maszyny powoduj cy utrat ich wła ciwo ci u ytkowych.

Zu ycie to stan poszczególnych cz ci, w zła kinematycznego, zespołu lub maszyny

na okre lonym etapie procesu zu ywania.

Zu ywania nie da si unikn , ale mo na i nale y je opó nia .

Trwało elementów maszyny zale y od tego, czy mi dzy współpracuj cymi

powierzchniami wyst puje tarcie toczne czy lizgowe. Nale y d

y do zmniejszenia tarcia

lizgowego poprzez zastosowanie elementu pracuj cego w warunkach tarcia tocznego oraz

dobór odpowiednich rodków smarnych. W wyniku tarcia nast puje:

–

ubytek materiału z powierzchni tarcia,

–

zmiana wła ciwo ci warstwy wierzchniej (zwykle zmniejsza si odporno
na zu ywanie),

–

pogarszanie jako ci powierzchni tarcia, zwi kszanie chropowato ci, powstanie rys,
p kni powierzchniowych i jam po wyrwanych cz stkach materiału.

Zjawiska cieplne, które towarzysz tarciu, powoduj zmiany strukturalne w warstwach

wierzchnich, w zwi zku, z czym zmniejsza si ich twardo i wytrzymało .

W praktyce wyst puje głównie zu ywanie mechaniczne, które mo na podzieli na dwie

grupy przedstawione graficznie na rysunku 1:

–

zu ywanie ustabilizowane,

–

zu ywanie nieustabilizowane.
Podczas zu ywania ustabilizowanego ubytek materiału z powierzchni nast puje przez cały

czas trwania procesu. W przypadku zu ywania nieustabilizowanego w warstwie wierzchniej
elementu przez pewien czas zauwa a si jedynie zmiany jako ciowe, takie jak zgniot, czy
narastanie mikrop kni , a zauwa alny ubytek materiału wyst puje znacznie pó niej.

Zu ywanie ustabilizowane

Zu ywanie

cierne

proces

niszczenia

warstw

wierzchnich

elementów

współpracuj cych  ze  sob   w  wyniku  skrawaj cego,  bruzduj cego,  rysuj cego  i  cinaj cego
oddziaływania  nierówno ci  powierzchni  lub  cz steczek  ciał  obcych  ( cierniwa)  oraz
produktów zu ywania znajduj cych si  mi dzy tymi powierzchniami.

Zu ywanie cierne to zjawisko typowe dla tarcia suchego.

Zu ywanie przez sczepianie I. rodzaju (przez sczepianie tarciowe, adhezyjne) to proces

intensywnego niszczenia powierzchni tarcia z plastycznym odkształceniem warstwy
wierzchniej. Powierzchnia tarcia ma rysy, których kierunek odpowiada kierunkowi ruchu.
Takie zu ywanie wyst puje przy ubogim smarowaniu.

Zu ywanie przez sczepianie II. rodzaju (przez zrastanie tarciowe, cieplne) wyst puje

podczas  intensywnego  niszczenia  powierzchni  metali  wskutek  tarcia  lizgowego  i  jest
wywołane nagrzaniem strefy tarcia do temperatury zmi kczenia metalu. Warstwa wierzchnia
zostaje  wyra nie  i  gł boko  odkształcona.  Powierzchnia  tarcia  jest  bardzo  chropowata,  ma
kolor  srebrny  lub  ciemnoniebieski,  co  wiadczy  o  wysokiej  temperaturze.  Taki  wygl d
powierzchni  wskazuje  na  brak  rodka  smarnego  oraz  na  zbyt  cz ste  i  długotrwałe
przeci enia powoduj ce tarcie suche.

Utlenianie wyst puje na skutek reakcji metalu z tlenem, zarówno podczas tarcia

lizgowego, jak i tocznego, jest to typowe dla cz ci obficie smarowanych. Powierzchnia

tarcia jest czysta przewa nie błyszcz ca, pokryta do du ymi, czasem błyszcz cymi
ró nobarwnymi plamami – od srebrnej do jasnoniebieskiej lub jasnobrunatnej.

Scuffing (ang. Scuff – zdziera ) to gwałtowne zu ywanie cierne i adhezyjne,

spowodowane  przerwaniem  warstwy  smarnej  (w  wyniku  du ego  obci enia)  lub
zastosowania  zbyt  cienkiej  warstwy  smarnej.  Scuffing  mo e  by   lekki,  umiarkowany
i intensywny.  Scuffing  powoduje  zachwianie  równowagi  termicznej  i  mechanicznej
w w złach tarcia, czego wynikiem jest lawinowy proces zu ywania.

Fretting (ang. Frett – wgryza , strz pi ) to zu ywanie mechaniczne poł cze

spoczynkowych poddanych drganiom. Powierzchnia zu yta jest podobna do powierzchni
skorodowanej, dlatego fretting czasami jest mylnie klasyfikowany jako zu ywanie korozyjne.

Zu ywanie nieustabilizowane

Łuszczenie (ang. spalling – odprysk) jest procesem dynamicznym, zm czeniowym,

wyst puj cym  podczas  tarcia  tocznego  przy  braku  lub  niedostatku  rodka  smarnego.  Polega
na  stopniowym  narastaniu  napr e   w  warstwie  wierzchniej,  a  nast pnie  tworzeniu
i rozprzestrzenianiu  si   mikrop kni   prowadz cych  do  wypadania  cz stek  materiału
z podło a. Na powierzchni tarcia powstaj  kratery i w ery.

Zu ywanie gruzełkowe (pitting – ang. pitt – wgł bienie) spowodowane jest tarciem

tocznym  w  obecno ci  rodka  smarnego.  Wskutek  zm czenia  warstwy  wierzchniej  pod
wpływem cyklicznych obci e  powstaj  mikroszczeliny. Powierzchnia tarcia ma do  g sto
rozło one  lady  wyrwa ,  z  reguły  w  kształcie  koła.  Kratery  pittingowe  (miejsca  wyrwa )
s   niebezpieczne  –  tworz   karby  i  mog   by   ródłem  p kni   zm czeniowych.  Pitting
wyst puje  najcz ciej  w  ło yskach  tocznych,  nap dach  krzywkowych  i  przekładniach
z batych.

Ze wzgl du na rodzaj oddziałuj cego czynnika rozró nia si zu ywanie mechaniczne,

korozyjne i korozyjno-mechaniczne. Podział taki przedstawiony jest na rysunku 2.

Rys. 2. Rodzaje zu

ywania cz

ci maszyn [4, s. 20].

Zu ywanie mechaniczne

W przypadku tarcia lizgowego powoduj cego zu ywanie cierne, adhezyjne, erozyjne

i fretting wyodr bnia si trzy typowe okresy:
1.

docieranie,

zu ywanie umiarkowane – normalna praca, zwykle o stałej intensywno ci,

zu ywanie awaryjne (patologiczne).

Okresy zu ywania si cz ci w zale no ci od czasu eksploatacji pokazane s na rys. 3.

Najbardziej dynamiczne zu ywanie si cz ci nast puje w okresie docierania i w ko cowej
fazie ywotno ci cz ci. Je eli cz

jest prawidłowo eksploatowana to okres normalnego

zu ywania powinien by najdłu szy.

III

Rys. 3. Zale

szybko

ci zu

ywania si

ci od czasu eksploatacji [3, s. 9].

Okres I, zwany docieraniem jest stosunkowo krótki, a zarazem bardzo wa ny dla

prawidłowego  działania  urz dzenia.  Nast puje  wówczas  dogładzanie  i  dopasowywanie  si
współpracuj cych  powierzchni.  W  pocz tkowej  fazie  ubytki  materiału  s   do   intensywne.
W  ko cu  okresu  rzeczywista  powierzchnia  styku  obu  cz ci  powi ksza  si ,  maleje
intensywno   zu ywania  oraz  ustabilizuje  si   stan  napr e   i  odkształce   w  warstwie
wierzchniej.

Okres II to normalna praca elementów maszyny. Charakteryzuje si powolnym

przebiegiem zachodz cych zjawisk oraz zmniejszon i prawie stał intensywno ci
zu ywania. Trwało cz ci maszyn okre la si na podstawie tego okresu.

Okres III zaczyna si w chwili, gdy nast puje przekroczenie dopuszczalnego luzu danej

pary  tr cej.  Wówczas  wyst puje  zakłócenie  normalnej  współpracy  cz ci,  co  objawia  si
skutkami:  nadmiernym  nagrzewaniem  si ,  obni eniem  sprawno ci  mechanicznej,  wzrostem
zu ycia  rodka  smarnego,  obni eniem  dokładno ci  oraz  sztywno ci  poł czenia.  Dalsza
eksploatacja w tych warunkach powoduje zniszczenie lub awari  pary tr cej.

W przypadku tarcia tocznego zmiany zachodz ce w okresie docierania i zu ywania

normalnego, wywołane zgniotem materiału warstwy wierzchniej, s w zasadzie
niezauwa alne. W skutek zmian zm czeniowych w tej warstwie, po pewnym czasie nast puje
wypadanie z niej cz stek materiału (pitting lub łuszczenie), co jest pocz tkiem zu ywania
lawinowego, awaryjnego.

Długo oraz intensywno poszczególnych okresów zu ywania zale od:

–

cech konstrukcyjnych współpracuj cych cz ci, kształtu ich powierzchni, rodzaju
materiałów, obci enia i smarowania,

–

cech technologicznych współpracuj cych cz ci: rodzaju ostatecznej obróbki, jako ci
obróbki cieplnej lub cieplno-chemicznej, chropowato ci powierzchni i jako ci monta u,

–

cech eksploatacji: prawidłowego u ytkowania, konserwacji oraz obsługi mi dzy
naprawami.

Zu ywanie mechaniczne wskutek przekroczenia wytrzymało ci zm czeniowej

Niszczenie mechaniczne powstaje nie tylko w wyniku tarcia, lecz równie na skutek

odkształce   plastycznych  i  zm czenia.  Odkształcenia  trwałe,  powoduj ce  uszkodzenia
elementów  maszyn,  powstaj   w  wyniku  działania  obci e   statycznych  i  dynamicznych,
których  warto ci  przekraczaj   granic   spr ysto ci  materiału.  Powstaj   one  równie
po  osi gni ciu  przez  materiał  granicznej  liczby  cykli  zm czeniowych  przy  obci eniach
zmiennych, których warto  nie przekracza granicy spr

ysto ci materiału.

Niszczeniem zm czeniowym materiału nazywa si zmiany wyst puj ce w nim podczas

okresowo zmiennych odkształce  lub napr e , które powoduj  zmniejszenie wytrzymało ci
i trwało ci, a nawet całkowite zniszczenie. Najcz ciej jest to awaryjny przypadek niszczenia
i dlatego cz ci maszyn projektuje si  z du ym zapasem wytrzymało ci zm czeniowej.

Elementy konstrukcyjne p kaj wskutek zm czenia materiału. P kni cia te cz sto

s niezauwa alne, a wi c zniszczenie nast puje niespodziewanie.

P kni cia zm czeniowe zwykle powstaj w miejscach gwałtownego wzrostu napr e

wywołanych obecno ci  karbów (o charakterze konstrukcyjnym lub technologicznym – pory,
wtr cenia,  naci cia,  rysy  powierzchniowe,  korozja,  podtoczenia,  nawiercenia,  nagłe  zmiany
przekroju  elementu  konstrukcyjnego).  P kni cia  zaczynaj   si   zwykle  na  powierzchni
i  stopniowo  post puj   w  gł b  materiału,  a   osi gn   przekrój  krytyczny  elementu.  Je li
przekrój ten zostanie dostatecznie osłabiony, nast puje nagłe p kni cie elementu.

W przełomach zm czeniowych mo na wyró ni dwie strefy. Pierwsza, nazywana stref

zniszczenia  zm czeniowego,  ma  zwykle  powierzchni   gładk ,  cz sto  błyszcz c .
Druga  –  strefa  przełomu  zm czeniowego  –  ma  wygl d  bardziej  gruboziarnisty;  powstaje
nagle, w ostatnim okresie pracy elementu, i nazywa si  stref  dora n  lub stref  dołamania.

Wytrzymało zm czeniow mo na zwi kszy przez:

–

wyeliminowanie  ostrych  przej   i  podci   oraz  obszarów  gwałtownego  spi trzenia
napr e   (w  tym  celu  stosuje  si   zaokr glenia  i  opływowe  kształty,  które  zapewniaj
łagodne, stopniowe zmiany napr e  w przekrojach elementu),

–

unikanie ostrych rys podczas obróbki powierzchni,

–

zapobieganie w trakcie obróbki odw gleniu powierzchni,

–

kontrolowanie lub zapobieganie korozji, erozji i agresji chemicznej podczas pracy
urz dzenia,

–

zmian konstrukcji polegaj c na eliminowaniu poł cze pasowanych na wcisk, kołków
i innych cz ci ł cz cych, które zawsze wywołuj zaburzenia w makroskopowym stanie
napr e ,

–

wywołanie odpowiedniego zgniotu w warstwie wierzchniej, szczególnie w miejscach
spi trzenia napr e (powierzchnie elementu poddaje si kr kowaniu, rutowaniu,
młotkowaniu lub innego rodzaju obróbce plastycznej).

Zu ywanie korozyjne

Korozja to niszczenie metali pod wpływem chemicznej lub elektrochemicznej reakcji

z  otaczaj cym  rodowiskiem.  Przebiega  ona  z  ró n   intensywno ci ,  zale n   od  warunków
eksploatacji  metalu  oraz  jego  składu  i  struktury.  Korozji  ulegaj   prawie  wszystkie  metale
techniczne z wyj tkiem złota, srebra i platyny. Niszczenie korozyjne towarzyszy eksploatacji
wszystkich  maszyn  i  urz dze   mechanicznych,  a  straty  nim  spowodowane  niekiedy
wielokrotnie przewy szaj  skutki zu ywania mechanicznego.

Korozja chemiczna to niszczenie metali w wyniku działania na nie suchych gazów lub

cieczy nieprzewodz cych pr du elektrycznego. Warstwa korozyjna powstaje w wyniku
zaadsorbowania gazu, który nast pnie zostaje dysocjowany dzi ki powinowactwu z metalem
lub wskutek podwy szenia temperatury.

Korozja elektrochemiczna to niszczenie metalu wskutek zetkni cia si go z wod lub

roztworem,  które  mog   stanowi   elektrolit  przewodz cy  pr d  mi dzy  lokalnymi  ogniwami
znajduj cymi  si   na  powierzchni  metalu.  Tworzeniu  si   ogniw  sprzyjaj   zanieczyszczenia
wyst puj ce w metalach oraz niejednorodno  ich składu chemicznego i struktury.

Objawem zniszczenia korozyjnego mo e by rdzewienie, p kanie lub spadek

wytrzymało ci mechanicznej albo ci gliwo ci metali. Ze wzgl du na wygl d zewn trzny
metali lub zmian ich wła ciwo ci fizycznych, proces korozji mo na podzieli na cztery
grupy:

Korozja równomierna obejmuje cał powierzchni materiału. Do tej grupy zalicza
si rdzewienie elaza i matowienie (utlenianie powierzchniowe) srebra.

Korozja  w erowa  wyst puje  tylko  w  pewnych  miejscach  w  postaci  plam  lub  w erów
cz sto si gaj cych gł boko w materiał. Nara one s  na ni  metale, na które działa szybko
przepływaj ca ciecz, st d nazywa si  j  te  korozj  uderzeniow  lub korozjo-erozj .

Odcynkowanie (rodzaj korozji, któremu ulegaj stopy cynku) i korozja selektywna
(parting).

Korozja  mi dzykrystaliczna,  lokalna,  przebiegaj ca  na  granicy  ziaren  metalu,  powoduje
spadek  jego  wytrzymało ci  i  ci gliwo ci.  Post puje  ona  bardzo  szybko,  atakuj c  gł biej
poło one  warstwy,  co  czasem  jest  przyczyn   katastrofalnych  zniszcze .  Korozja
mi dzykrystaliczna  wyst puje  cz sto  w  nieprawidłowo  obrabianej  cieplnie  stali
kwasoodpornej i duralowych stopach aluminium (4% Cu).

Zu ywanie korozyjno-mechaniczne

Zu ywanie korozyjno-mechaniczne jest spowodowane korozj oraz mechanicznym

oddziaływaniem współpracuj cych elementów. Ze wzgl du na specyfik czynnika

mechanicznego mo na wyró ni trzy główne procesy okre laj ce mechanizm tego
zu ywania.

Korozja napr eniowa jest wynikiem jednoczesnego działania statycznych napr e

rozci gaj cych oraz rodowiska. Nast pstwem jej s p kni cia cz ci maszyn. W procesie
wyró nia si :

–

okres pocz tkowy – nast puje przebicie warstewki ochronnej materiału; uszkodzenia maj
charakter elektromechaniczny,

–

okres rozprzestrzeniania p kni – przebiega bardzo szybko i głównie na drodze
mechanicznej,

–

okres lawinowego niszczenia.

Korozja zm czeniowa jest wynikiem współdziałania korozji elektromechanicznej

i  zmiennych  napr e   spowodowanych  powstawaniem  ostrych  w erów  przechodz cych
w  p kni cia  wypełnione  produktami  korozji.  Jednoczesne  działania  napr e   cyklicznych
i  agresywnego  rodowiska  ciekłego  obni aj   wytrzymało   stali  na  zm czenie  od  1,5  do  10
razy.  Napr enie  zmienne  powstaj ce  w  wyniku  obci e   cyklicznych  wywołuj   korozj
mi dzykrystaliczn  i  ródkrystaliczn . Uszkodzenie spowodowane korozj  zm czeniow  jest
znacznie  wi ksze  ni   suma  uszkodze   wynikaj cych  z  samego  napr enia  zmiennego
i korozji elektrochemicznej.

Zu ywanie erozyjne (odmiana zu ywania korozyjno-erozyjnego) to proces niszczenia

warstwy  wierzchniej  elementów  maszyn  polegaj cy  na  powstawaniu  ubytków  materiału
w wyniku oddziaływania cz stek ciał stałych, cieczy i gazów o du ej energii kinetycznej lub
pr du  elektrycznego.  Wyst puje  przede  wszystkim  w  maszynach  przepływowych  i  wynika
z  przemieszczania  si   z  du   pr dko ci   czynnika  roboczego  (w  dyszach  silników
rakietowych,  silnikach  helikopterów,  filtrach  cyklonowych,  instalacjach  do  przeróbki  ropy
naftowej)  oraz  w  maszynach  elektrycznych.  Charakter  zu ywania  erozyjnego  zale y
od warunków, w jakich wyst puje ubytek materiału.
Stan techniczny i eksploatacyjny maszyn i urz dze  (obiektu)

Stan obiektu jest skutkiem jego przeszło ci, a jego znajomo jest potrzebna do ustalenia

zachowania si obiektu obecnie i w przyszło ci. Ocenie podlega stan techniczny oraz
eksploatacyjny.

Stan techniczny obiektu zmienia si nieustannie, co oznacza, e mo na wyró ni

niesko czenie wiele jego stanów. W praktyce wystarczy wyró ni dwa stany:

–

stan zdatno ci – kiedy obiekt działa poprawnie,

–

stan niezdatno ci – gdy obiekt nie mo e wykonywa zało onych zada .

Niekiedy wygodniej stosowa podział na trzy stany:

–

zdatno ci (stan dobry),

–

cz ciowej zdatno ci (stan dopuszczalny, tolerowany),

–

niezdatno ci (stan niedopuszczalny).

Zmiany stanu technicznego obiektu s skutkiem rozmaitych procesów destrukcyjnych,

takich  jak:  starzenie,  zu ywanie  zm czeniowe,  obci enia  udarowe  itp.,  wywołuj cych
odkształcenia plastyczne i spr yste, przepalenia, stopienia oraz utrat  wewn trznej spójno ci
tworzywa elementów obiektu. Zmiany wymiarów i przełomy powoduj  zmian  wzajemnego
poło enia  elementów,  co  z  kolei  jest  przyczyn   nieprawidłowo ci  działania  (niesprawno ci,
niewydolno ci,  niezadziałania),  wynikaj cych  z  niewła ciwego  przebiegu  pracy  i  ruchów
roboczych.

Zmiany (odwracalne lub nieodwracalne) stanu technicznego obiektu mo na podzieli na:

–

krytyczne (bardzo istotne) – zagra aj ce

yciu i zdrowiu ludzi oraz rodowisku

naturalnemu,

–

graniczne (istotne) – zagra aj ce utracie wydajno ci pracy obiektu,

–

dopuszczalne (mniej istotne) – zagra aj ce racjonalnemu sposobowi wykorzystania
obiektu.

Zmiany warto ci cech stanu technicznego wynikaj przede wszystkim z dokonuj cych

si w obiekcie procesów destrukcyjnych, np. zu ycia elementu w wyniku tarcia oraz
zwi zanej z tym zmiany cech u ytkowych, np. mocy u ytecznej.

Stan eksploatacyjny obiektu technicznego okre la to, co dzieje si z nim podczas

eksploatacji. Wyró nia si nast puj ce podstawowe stany eksploatacyjne:

–

u ytkowania aktywnego,

–

przechowywania,

–

konserwacji długoterminowej,

–

konserwacji stałej,

–

przekazania,

–

remontu głównego,

–

remontu redniego,

–

remontu bie cego,

–

obsługi bie cej,

–

likwidacji,

–

transportu.

Uszkodzenia obiektu eksploatacji

Uszkodzenie obiektu eksploatacji to zdarzenie losowe, powoduj ce, e obiekt czasowo

lub na stałe traci stan zdatno ci i przechodzi do stanu cz ciowej zdatno ci lub do
niezdatno ci.

Uszkodzenie nast puje wtedy, gdy warto ci parametrów okre laj cych obci

enie obiektu

(elementu, podzespołu, zespołu) przekraczaj jego graniczne warto ci wytrzymało ci
(odporno ci). Uszkodzenie jest, wi c zdarzeniem, niezamierzonym (pomijaj c uszkodzenie celowe).
Podział uszkodze

Uszkodzenia stopniowe wyst puj wtedy, gdy warto obci enia zewn trznego

stopniowo zwi ksza si i/lub wytrzymało obiektu stopniowo si pogarsza do chwili,
a wyst pi uszkodzenie.

Uszkodzenie nagłe – jest to nagła (niespodziewana) zmiana obci enia lub nagły spadek

wytrzymało ci obiektu.

Uwzgl dniaj c kryterium zdatno ci uszkodzenia mo na podzieli na:

–

uszkodzenia usuwalne (nazywane tak e czasowymi lub chwilowymi),

–

uszkodzenia nieusuwalne (nazywane tak e stałymi),

Uwzgl dniaj c wpływ uszkodzenia na działanie obiektu, wyró nia si uszkodzenia:

–

krytyczne, wykluczaj ce mo liwo dalszego u ytkowania obiektu,

–

wa ne, wymagaj ce niezwłocznego podj cia działa zwi zanych z przywróceniem
zdatno ci obiektu,

–

mało wa ne, gdy podj cie działa zwi zanych z przywróceniem zdatno ci obiektu mo e
by odło one w czasie,

–

nieistotne, których wpływ na działanie obiektu mo na pomin .

W ramach podziału uwzgl dniaj cego rozległo skutków uszkodze , wyró nia si ich

nast puj ce rodzaje:

–

usterka,

–

uszkodzenie,

–

awaria,

–

zniszczenie.

Na rysunku 4 przedstawiona jest klasyfikacja uszkodze w makro- i mikrostrukturze

cz ci

maszyn.

przypadku

makroskopowych

p kni

wyst puj

przełomy

kruche i zm czeniowe, a w mikrostrukturze wyst puj przełomy mi dzyziarniste
i ródziarniste.

Przełomy zm czeniowe charakteryzuj si wyra nymi odkształceniami plastycznymi

w cz ci przełomu, czego nie ma w przełomach kruchych.

Przełomy mi dzyziarniste (mi dzykrystaliczne) s to rozwarstwienia tworzywa

przechodz ce na granicy, ziaren krystalicznych.

Przełomy

ródziarniste to rozwarstwienia tworzywa przechodz ce przez ziarna

krystaliczne.

Rys. 4. Klasyfikacja postaci uszkodze

urz

dze

w makro- i mikrostrukturze cz

ci maszyn [1, s. 351].

Na rysunku 5 przedstawiony jest przekrój przez warstw wierzchni z pokazanymi

uszkodzeniami, które najcz ciej wyst puj .

Rys. 5. Schemat poprzecznego przekroju warstwy wierzchniej z typowymi uszkodzeniami: 1 – mikrop

kni

cia,

2 – szczeliny, 3 – rzadzizny, 4 – pory, 5 – wyrwy, 6 – wtr

cenia [1, s. 353]

Rysunek 6 przedstawia podział uszkodze ze wzgl du na warunki pracy w procesie

mechanicznego zu ywania w warunkach lekkich, rednich i ci kich.

Rys. 6. Podział uszkodze

ze wzgl

du na warunki pracy cz

ci [1, s. 353]

Przyczyny powstawania uszkodze

Przyczyny wywołuj ce uszkodzenia obiektów technicznych s zwi zane b d z samym

obiektem (z realizowanymi przez obiekt działaniami), b d  z jego otoczeniem. Na podstawie
przeprowadzanych bada  w zakładach remontuj cych obrabiarki skrawaj ce do metali mo na
wyodr bni  nast puj ce przyczyny powstawania uszkodze :

–

działanie czynników zewn trznych,

–

bł dy u ytkownika,

–

przekroczenie normatywnego czasu pracy,

–

uszkodzenie współpracuj cych elementów,

–

bł dy konserwacji,

–

bł dy remontu,

–

bł dy monta u,

–

bł dy technologiczne.

Sposoby usuwania uszkodze

Zidentyfikowanie

uszkodzenia

podczas

eksploatacji

jest

podstaw

działa

przywracaj cych obiektowi mo liwo ci realizacji jego zada . Zakres tych działa jest
zwi zany z rodzajem uszkodzenia, jego lokalizacj oraz zasi giem.

Od rodzaju uszkodzenia zale y szybko jego usuni cia. Ma to znaczenie szczególnie

w przypadku obiektów zło onych, gdy tam mo na spodziewa si równoczesnego
wyst pienia wielu uszkodze .

O rodzaju działa decyduj takie czynniki jak:

–

wpływ uszkodzenia na parametry u ytkowe obiektu technicznego,

–

wpływ uszkodzenia na bezpiecze stwo u ytkowania obiektu,

–

mo liwo naprawy uszkodzonego elementu obiektu.
Typowe sposoby usuwania uszkodze to:

–

wył czenie  i  zast pienie  uszkodzonego  elementu  jego  sprawnym  rezerwowym
odpowiednikiem;  gdy  uszkodzony  element  nie  mo e  by   zast piony  sprawnym,
dopuszcza  si   wył czenie  go  z  eksploatacji  (po  odpowiednim  zabezpieczeniu)
i u ytkowanie obiektu z ograniczon  wydajno ci ,

–

wył czenie i naprawa uszkodzonego elementu obiektu.
Procedura usuni cia uszkodzenia obejmuje nast puj ce zadania przygotowawcze:

–

identyfikacj i lokalizacj uszkodzenia,

–

rozpoznanie zaistniałych skutków uszkodzenia,

–

ocen potencjalnych dalszych skutków uszkodzenia.
Realizacja wymienionych zada umo liwia okre lenie zakresu prac naprawczych oraz
potrzeb zwi zanych z:

–

personelem,

–

narz dziami,

–

materiałami i cz ciami zamiennymi,

–

nakładami finansowymi,

–

innymi potrzebami (np.

rodkami transportu, specjalistycznymi stanowiskami

remontowymi).

4.1.2.

Pytania sprawdzaj ce

Odpowiadaj c na pytania, sprawdzisz, czy jeste przygotowany do wykonania wicze .

Jak dzielimy zu ywanie mechaniczne?

Co to jest uszkodzenie obiektu eksploatacji?

Jak mo na podzieli uszkodzenia ze wzgl du na zdatno ?

Jakie s przyczyny powstawania uszkodze ?

Jakie znasz sposoby usuwania uszkodze ?

4.1.3.

wiczenia

wiczenie 1

Na podstawie wizualnych ogl dzin uszkodzonego urz dzenia okre l rodzaj uszkodzenia,

podaj przyczyn powstania uszkodzenia i sposób jego usuni cia.

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie, powiniene :

dokona analizy uszkodzonego urz dzenia poprzez wizualne ogl dziny,

okre li rodzaj uszkodzenia,

okre li przyczyn powstania uszkodzenia,

ustali sposób jego usuni cia,

wypełni arkusz do wicze ,

dokona prezentacji opracowania.

Wyposa enie stanowiska pracy:

–

uszkodzone urz dzenie,

–

arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,

–

arkusz do wicze ,

–

poradnik dla ucznia.

wiczenie 2

Rozpoznaj rodzaj zu ycia korozyjnego wybranych cz ci maszyn.

Sposób wykonania wiczenia

Aby wykona wiczenie, powiniene :

dokładnie obejrze wybrane cz ci maszyn,

zlokalizowa miejsce uszkodzenia,

poda rodzaj uszkodzenia,

zaproponowa sposób jego usuni cia,

wypełni arkusz do wicze ,

dokona prezentacji opracowania.

Wyposa enie stanowiska pracy:

–

cz ci maszyn przeznaczone do remontu,

–

arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,

–

arkusz do wicze ,

–

poradnik dla ucznia.

4.1.4

Sprawdzian post pów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wykazać róŜnicę między zuŜywaniem a zuŜyciem?

□

wymienić rodzaje zuŜycia ustabilizowanego?

□

wymienić rodzaje zuŜycia nieustabilizowanego?

□

dokonać podziału uszkodzeń?

□

określić przyczyny powstawania uszkodzeń?

□

wymienić sposoby usuwania uszkodzeń?

□

na podstawie oględzin określić rodzaj uszkodzenia?

□

4.2.

Diagnostyka techniczna maszyn i urz dze

4.2.1.

Materiał nauczania

Poj cia podstawowe

Diagnostyka (rozpoznanie, ustalenie) jest nauką o procesach i metodach uzyskiwania

informacji o obiekcie i jego otoczeniu oraz o relacjach (oddziaływaniach) występujących
między nimi. Obiektem moŜe być kaŜdy twór materialny lub abstrakcyjny.

Diagnostyka techniczna dotyczy środków i sposobów rozpoznawania stanu technicznego

obiektu  na  podstawie  obserwacji  skutków  jego  działania,  badań  prowadzonych  technikami
bezinwazyjnymi i bez demontaŜu obiektu. Diagnozę uzyskuje się w procesie diagnostycznym.
Jest to ciąg czynności zmierzających do określenia bieŜącego stanu obiektu technicznego oraz
oceny  przeszłych  i  przyszłych  jego  stanów  z  uwzględnieniem  oddziaływań  operatora
i  otoczenia, w którym ten obiekt działa.

Diagnostyka techniczna to równieŜ praktyczne czynności diagnostów zmierzające

do określenia aktualnego stanu technicznego.

Diagnostyka niezawodno ciowa to rozpoznawanie i przewidywanie przyczyn uszkodzeń

oraz ocena poprawności działania urządzenia.

Rozpoznanie stanów technicznych dotyczy dowolnej chwili istnienia obiektów

technicznych, czyli teraźniejszości, przeszłości i przyszłości. Badania i ocena stanów
technicznych umoŜliwia ustalenie przyczyn, a takŜe przewidywanie zmian tych stanów.

Obiektem bada (przedmiotem diagnozy) moŜe być cały obiekt, zespół, podzespół, para

kinematyczna, pojedyncza część, a nawet cały system.
Zakres bada diagnostycznych

Diagnoza moŜe dotyczyć:

–

oceny stanu stwierdzonego,

–

prognozy rozwoju zmian stanu,

–

przyczyn rozwoju zmian stanu,

–

łącznie wszystkich wymienionych elementów.

Stan maszyny lub procesu moŜna określić za pomocą wielkości fizycznych. Mierzy się

wartości tych wielkości w chwili przeprowadzania badania. Przed pomiarem naleŜy określić,
które wielkości fizyczne mogą być wykorzystane w pomiarach diagnostycznych, gdzie moŜna
umieścić czujniki pomiarowe oraz jaka jest skuteczność informacyjna pomiaru.
NajwaŜniejszy warunek, jaki musi spełnić wielkość fizyczna, aby moŜna ją było uznać
za podstawę do wyznaczania stanu maszyny (procesu), to istnienie zaleŜności między zmianą
wartości tej wielkości a zmianą stanu maszyny.

Obiekt badań (przedmiot diagnozy) traktuje się jako system (np. obrabiarka),

w którym wyodrębnia się zmienne:

–

stanu (np. luzy, zuŜycie części mechanicznych),

–

wejściowe (np. ilość dostarczonego paliwa, zapotrzebowanie na moc),

–

wyjściowe (np. drgania, ilość produktów procesu zuŜywania, uzyskiwana moc),

–

zakłóceń (np. temperatura otoczenia, wilgotność powietrza, zanieczyszczenie paliwa,
zanieczyszczenie powietrza).

Sygnałem diagnostycznym nazywa się przebieg zmian wartości wielkości fizycznej

charakteryzujący się tym, Ŝe przenosi w przestrzeni i czasie wiadomości o stanach badanego
obiektu.

Symptom stanu (parametru sygnału) to miara sygnału, która zmienia się istotnie wraz

ze zmianą stanu technicznego obiektu. Oznacza to, Ŝe między stanem obiektu w danej chwili
a opisującą ten stan wartością zmiennej wyjściowej istnieje następująca relacja wynikania
(implikacja),: jeśli obiekt znajduje się w stanie A, to wielkość fizyczna przyjmuje wartość B.

Sygnał diagnostyczny to zmienna wyjściowa, której parametry muszą spełniać warunki:

czułości, jednoznaczności, stabilności i jak największej pojemności informacji.

Parametry diagnostyczne wybrane do badań i oceny stanu obiektu technicznego powinny

spełniać teŜ warunek niezaleŜności i zupełności. Im zbiory parametrów są mniejsze tym
mniejsze są koszty diagnozowania obiektów.

Zbiór zmiennych wejściowych, zwanych takŜe wymuszeniami, określa oddziaływania,

którym podlega przedmiot diagnozy podczas badań i oceny jego stanu lub/i warunków pracy.

W badaniach diagnostycznych obiektów technicznych, np. maszyn i urządzeń, wymaga

się ścisłego ustalenia wejść (wymuszeń), tak Ŝeby wszystkie zmiany sygnałów
diagnostycznych były spowodowane jedynie zmianą ich stanu technicznego.

Zbiór zmiennych zakłóceń powodujących błędy diagnozy obejmuje:

–

warunki otoczenia, tj. temperaturę, wilgotność powietrza, stopień zanieczyszczenia
atmosfery, których dokładne ustalenie jest niemoŜliwe,

–

warunki diagnozowania obiektu, tzn. prędkość obrotową, obciąŜenie, temperatury cieczy
chłodzących i środków smarnych, których dokładne ustalenie nie jest moŜliwe,

–

parametry stanu obiektu, które nie zostały uwzględnione w jego modelu diagnostycznym,

–

błędy w blokach pomiarowych dopasowujących i przetwarzających oraz w innych
urządzeniach diagnostycznych,

–

inne zmienne.
Urz dzenia (w tym maszyny) to systemy otwarte, w których występuje przepływ masy,

energii i informacji. Są to, więc układy, które przekształcają energię z towarzyszącym jej
rozproszeniem wewnętrznym i zewnętrznym. Wejściowy strumień masy ( materiału), energii
i informacji jest przetworzony na dwa strumienie wyjściowe. Jednym jest energia uŜyteczna
(w innej, poŜądanej formie) lub produkt. Drugi strumień to energia rozpraszana – częściowo
do środowiska, a częściowo zgromadzona w obiekcie jako efekt róŜnych procesów zuŜycia.

Stan techniczny obiektu moŜemy określić obserwując jego wyjście główne, czyli

funkcjonowanie  (przekształcanie  energii  lub  wytwarzanie  produktu)  oraz  wyjście
rozproszeniowe  (róŜnego  rodzaju  procesy  towarzyszące  –  resztkowe,  np.  termiczne,
wibracyjne,  akustyczne,  elektromagnetyczne).  Obserwacja  tych  wyjść  umoŜliwia
diagnozowanie stanu technicznego obiektu.

Rysunek 8 przedstawia schemat procesów występujących w maszynie i moŜliwości

diagnozowania. Ze schematu tego wynika, Ŝe na podstawie róŜnych procesów występujących
w maszynie moŜemy określić stan techniczny obiektu poprzez diagnozę procesów roboczych:
pomiary  parametrów,  badania  sprawnościowe,  badania  jakości  wyrobów,  oraz  diagnozę
procesów  towarzyszących  takich  jak:  drgania,  procesy  wibroakustyczne,  procesy  cieplne,
elektro-magnetyczne, ultradźwięki i badanie procesów zuŜywania i produktów zuŜycia.

Pierwszy sposób diagnozowania obiektu to wykorzystanie parametrów procesów

roboczych. Następuje w nich przenoszenie energii lub zmiana jednego rodzaju energii w inny,
np. spalanie paliwa, przenoszenie energii mechanicznej w układach napędowych maszyn,
zmiana energii mechanicznej na elektryczną.

Drugi sposób polega na obserwacji procesów towarzyszących, które są wtórnymi

efektami procesów roboczych, np. drgania, hałas, ciepło.

Trzeci sposób obejmuje badania jakości produktów (wyrobów) obiektów technicznych,

zgodności wymiarów i pasowań. Im lepsza jakość produkcji, tym lepszy stan techniczny
obiektów.

Informacje o stanie obiektów technicznych moŜna uzyskać takŜe za pomocą

procesów

fizyko-chemicznych

(magnetycznego,

promieniowania

rentgenowskiego,

promieniotwórczości i innych) niezwiązanych z funkcjonowaniem obiektów, lecz
wytwarzanych

przez

specjalne

urządzenia

zewnętrzne,

wykorzystywane

podczas

diagnozowania.

WaŜny jest wybór miejsca pomiaru wartości zmiennej. MoŜna go dokonać bezpośrednio

na maszynie lub poza jej obrębem.
Rodzaje bada diagnostycznych

Diagnoz nazywamy informacje o stanie obiektu technicznego, która jest potrzebna

uŜytkownikowi do podjęcia decyzji dotyczącej uŜytkowania lub obsługiwania obiektu
(np. wykonywania remontu bieŜącego, remontu kapitalnego, likwidacji).

WyróŜnia się następujące rodzaje badań diagnostycznych (rys. 9):

–

diagnozowanie stanu,

–

monitorowanie stanu (ciągłe diagnozowanie, dozorowanie),

–

genezowanie stanów,

–

prognozowanie stanów.

Rys. 9. Graficzne przedstawienie rodzajów badań diagnostycznych [4, s. 45].

Diagnozowanie to ustalenie stanu obiektu technicznego w chwili t

, w której jest

wykonywane badanie diagnostyczne.

Monitorowanie (diagnozowanie ciągłe, dozorowanie) jest bieŜącą obserwacją stanu

obiektu. Dostarcza informacji o aktualnym stanie obiektu, a zwłaszcza o kaŜdej zmianie stanu
z niewielką zwłoką.

Genezowanie to ustalanie przyczyn stanu w chwili t

poprzedzającego chwilę t

badania

obiektu (t

< t

). Inaczej mówiąc, jest to odtworzenie kolejności zaistniałych w przeszłości

stanów obiektu. Prawidłowa geneza moŜe mieć decydujący wpływ na zmianę, np. przebiegu
procesu technologicznego wytwarzania lub remontu maszyny.

Podstawą genezowania są:

–

diagnoza stanu obiektu w chwili t

–

znajomości przynajmniej niektórych róŜnych stanów obiektu poprzedzających chwile t

–

znajomości czynników wymuszających działających na obiekt oraz skali ich
oddziaływania poprzedzających chwile t

–

znajomość rozkładu prawdopodobieństw zmian stanów obiektu w rozpatrywanym
przedziale czasu

t, poprzedzającym chwile t

Genezowanie jest szczególnie waŜne podczas ustalania pierwotnych oraz wtórnych

uszkodzeń elementów maszyn. Wiarygodność genezy w duŜym stopniu zaleŜy od znajomości
stanów wcześniejszych.

Prognozowanie to wyznaczanie stanów przyszłych, następujących po chwili t

na podstawie:

–

diagnozy stanu obiektu w chwili t

–

znajomości przynajmniej niektórych stanów obiektu poprzedzających chwilę t

–

znajomość rozkładów prawdopodobieństw oddziaływania na obiekt czynników
wymuszających w przedziale czasu (t

t),

–

znajomości rozkładów prawdopodobieństw zmian stanów maszyny w zaleŜności
od rodzaju realizowanych zadań i oddziaływania otoczenia.
Prognoza jest tym bardziej wiarygodna, im dokładniejsze są informacje, na podstawie,

których została opracowana oraz im krótszy jest czas prognozowania.

Wymienione rodzaje badań diagnostycznych są ze sobą ściśle powiązane i kaŜde z nich

stanowi element tzw. pełnej diagnozy.
Diagnostyka wibroakustyczna maszyn i urz dze

Funkcjonowaniu

obiektów

technicznych

towarzyszą

procesy

wibroakustyczne

(dynamiczne  –  drgania,  hałas,  pulsacje  i  emisja  akustyczna).  Występują  one  w  obiekcie  lub
w  jego  otoczeniu  i  odzwierciedlają  istotne  procesy  zachodzące  w  zespołach  obiektu
(np.  odkształcenia,  współdziałanie  części),  od  których  zaleŜy  właściwe  funkcjonowanie.
Wielkości  charakteryzujące  te  zjawiska  mogą  określać  zarówno  ogólne  właściwości
obiektów, jak i ich poszczególnych elementów.

Sygnał wibroakustyczny, będący nośnikiem informacji, ma duŜą pojemność informacyjną

i szybko przekazuje dane o stanie technicznym obiektu. KaŜdemu stanowi technicznemu
eksploatowanego

urządzenia

odpowiada

określony

sygnał

drganiowo-akustyczny.

Rozpoznanie sygnału wysyłanego przez badane urządzenie i porównanie go z wzorcowym
umoŜliwia określenie stanu technicznego urządzenia i jest podstawą do podjęcia określonych
decyzji eksploatacyjnych.

Spośród moŜliwych rodzajów diagnostyki maszyn (wizualnej, drganiowej, produktów

zuŜycia,  wskaźników  sprawności,  emisji  akustycznej)  nadzór  wibroakustyczny  dostarcza
najwięcej  informacji  niezbędnych  do  oceny  stanu  technicznego  urządzenia,  bez  potrzeby
zatrzymywania jego ruchu. Nadzór ten umoŜliwia takŜe bezawaryjne wydłuŜanie czasu pracy
urządzenia  dzięki  zamianie  systemów  remontów  z  planowo-zapobiegawczego  na  system
z nadzorem diagnostycznym.

KaŜdy element pracującej maszyny jest źródłem drgań akustycznych. Postępujące zuŜycie

elementów powoduje wzrost amplitud i zmianę charakteru drgań.

Na rysunku 10 przedstawiona jest w formie wykresu ocena stanu technicznego maszyny

na podstawie diagnostyki drganiowej.

Rys. 10. Ocena stanu technicznego maszyny na podstawie diagnostyki drganiowej: a) ogólna – wykorzystuje

zmiany amplitudy drgań w funkcji czasu eksploatacji, b) umoŜliwiająca identyfikację uszkodzeń – na
podstawie analizy widma (charakteru) drgań, f – częstotliwość drgań, Θ

– czas wystąpienia awarii [4, s. 49]

Zaznaczona na osi pionowej amplituda drgań dotyczy przemieszczeń, prędkości lub

przyspieszeń  drgań.  Dla  dokonania  oceny  ogólnej  wykonuje  się  np.  pomiary  wartości
skutecznej  prędkości  drgań  w  paśmie  10÷1000  Hz  w  funkcji  czasu  uŜytkowania
maszyny  –  ilustruje  to  rys.  10  a.  Amplituda  drgań,  mierzona  w  szerokim  paśmie
częstotliwości,  dostarcza  informacji  o  stanie  ogólnym  maszyny.  Natomiast  amplituda
mierzona  w  paśmie  związanym  z  kinematyką  maszyny  (rys.  10  b)  informuje  o  stanie  jej
elementów  składowych  (łoŜysk,  przekładni  itp.).  Z  rysunku  moŜna  teŜ  odczytać,  Ŝe  aby
rozpoznać  stan  maszyny  na  podstawie  takiego  sygnału  wibroakustycznego  naleŜy  określić
wzorce  (ukazujące  wartość  amplitudy  dopuszczalna  dla  danego  stanu  technicznego)  oraz
wielkość  pomiarową  (przyspieszenie  lub  prędkość  ruchu  drgającego).  W  tym  celu
wykorzystuje się zalecenia określonych norm.

Aby wykorzystać efekty wibroakustyczne do oceny stanów technicznych maszyn

i urządzeń, trzeba mieć odpowiedni przyrząd pomiarowy, umoŜliwiający wybranie z widma
akustycznego sygnału zawierającego informacje diagnostyczną.

Urz dzenia i przyrz dy diagnostyczne

Do zdiagnozowania stanu technicznego maszyn lub jej elementów słuŜą urządzenia,

przyrządy a nawet stacje diagnostyczne. Przykłady takich urządzeń przedstawiają poniŜsze
rysunki.

Rys. 11. Licznik obrotów z czasomierzem: 1 – krzywka, 2 – dźwignia, 3 – występ, 4 – licznik obrotów,

5 – przycisk, 6, 7 – krzywki, 8 – stoper, 9 – kołek [1, s. 317]

Liczniki obrotów z czasomierzem (rys. 11) słuŜą do dokładnych pomiarów prędkości

obrotowej wałów i wrzecion maszyn i urządzeń. Napęd z wałka wejściowego, na którym jest
umieszczona krzywka  1, jest przenoszony za  jej pośrednictwem na  dźwignię 2, która
za  pomocą występu 3 napędza wałek licznika obrotów 4. Po naciśnięciu przycisku 5 wałek
rozrządu  obraca  się  o  120

. Wówczas krzywka 6, umieszczona na wałku rozrządu, unosi

dźwignię  2  i  napęd  licznika  zostaje  przerwany.  Jednocześnie  stoper  8  zostaje  zatrzymany
poprzez  krzywkę  7.  Po  ponownym  naciśnięciu  przycisku  5  następuje  cofnięcie  stopera  do
połoŜenia  początkowego.  Jeszcze  jedno  naciśnięcie  przycisku  5  powoduje  uruchomienie
stopera  oraz  włączenie  napędu  licznika.  Za  pomocą  kołka  9  kasuje  się  wskazania  licznika
obrotów.

Hamulce dynamometryczne są stosowane do pomiaru momentu obrotowego działającego

na wał maszyny. Za pomocą takiego hamulca wytwarza się opór na wale silnika lub
wrzeciona obrabiarki, a następnie na podstawie wartości oporu i prędkości obrotowej oblicza
się moc.

Stosowane są następujące hamulce dynamometryczne:

–

mechaniczne,

–

wodne,

–

elektryczne.

Przyrząd do sprawdzania spręŜyn (rys. 12) słuŜy do sprawdzania siły nacisku spręŜyny

przy załoŜonej strzałce ugięcia. Stosuje się go w czasie montaŜu odpowiedzialnych
mechanizmów.

Rys. 12. Przyrząd do sprawdzania spręŜyn [1, s. 157].

Przyrząd do pomiaru luzu promieniowego (rys. 13), stosuje się podczas weryfikacji

łoŜysk  uŜywanych  przeznaczonych  do  ponownego  montaŜu.  Wartość  luzu  promieniowego
wskazuje  górny  czujnik.  Luz  ten  mierzy  się  róŜnicą  wskazań  czujnika  przy  pierścieniu
zewnętrznym  przesuniętym  do  góry  oraz  przy  pierścieniu  przesuniętym  w  dół.  Obserwując
czujnik boczny moŜemy stwierdzić, czy podczas pomiaru tego luzu nie nastąpiło przesunięcie
boczne pierścienia.

Rys. 13. Przyrząd do pomiaru luzu promieniowego [1, s. 215]

W czasie odbioru obrabiarek po naprawie dokonuje się pomiaru drgań takiej obrabiarki do

tego  słuŜy  przyrząd  do  pomiaru  amplitudy  drgań  (rys.  14).  Działanie  tego  przyrządu  polega
na  tym,  Ŝe  jego  korpus  1  stanowi  masę,  o  znacznej  bezwładności  w  porównaniu
z częściami drgającymi. Trzymanie przyrządu w ręce przy dotykaniu końcówką do obrabiarki
stwarza  elastyczne  zawieszenie.  Pomiaru  drgań  dokonuje  się  w  czasie  prób  bez
obciąŜenia i z obciąŜeniem, dotykając końcówką do badanych części w kilku punktach
i  obserwując wychylenia wskazówki.

Rys. 14. Przyrząd do pomiaru amplitudy drgań: 1 – korpus, 2 – wskazówka, 3 – trzpień, 4 - spręŜyna[1, s. 453]

Do pomiaru sztywności tokarek kłowych i rewolwerowych stosuje się osadzony w imaku

dynamometr (rys. 15), który słuŜy do pomiaru nacisku wywieranego na poszczególne zespoły
tokarki. Obsada 1 dynamometru jest osadzona w imaku noŜowym, a obejma 2 jest nakładana
na  trzpień  3  lub  szyjkę  kła  znajdującego  się  w  gnieździe  wrzeciona  tokarki.  Obejma  2  jest
osadzona  suwliwie  za  pomocą  sworznia  4  w  obsadzie  1  dynamometru  i  oddziałując  na
spręŜynę  9  poprzez  śruby  5  i  7  oraz  nakrętkę  6  i  jarzmo  8  z  pryzmowymi  kamieniami.
Do  spręŜyny  9  dotyka  końcówka  czujnika  10,  mierzącego  odkształcenia  spręŜyn,  które  są  miarą
wywieranego nacisku. Dzięki  temu,  Ŝe  śruba  5  ma  prawy  gwint,  a  śruba  7  lewy,  moŜna
za  pomocą  nakrętki  6  regulować  wartość  nacisku.  Odkształcenia  i  luz  badanego
zespołu mierzy się za pomocą drugiego czujnika.

Rys. 15. Dynamometr do pomiaru sztywności obrabiarek: 1 – obsada dynamometry, 2 – obejma, 3 – trzpień,

4 – sworzeń, 5 – śruba z prawym gwintem, 6 – nakrętka, 7 – śruba z lewym gwintem, 8 – jarzmo,
9 – spręŜyna, 10 – czujnik [1, s. 453]

4.2.2.

Pytania sprawdzaj ce

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do ćwiczeń.

Na czym polega diagnostyka techniczna?

Co to jest sygnał diagnostyczny?

Jakie są rodzaje badań diagnostycznych?

Na czym polega genezowanie?

Na czym polega prognozowanie?

4.2.3. wiczenia

wiczenie 1

Dokonaj pomiaru równoległości prowadnic w płaszczyźnie poziomej i pionowej tokarki

rewolwerowej za pomocą czujnika i dwóch nakładek pryzmowych. Zdiagnozuj stan
techniczny prowadnic.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

ustalić kolejność wykonywanych czynności,

umieścić nakładki pryzmowe i czujnik na prowadnicach tokarki,

dokonać pomiarów w płaszczyźnie poziomej a następnie pionowej (wg schematu),

zanotować wyniki,

dokonać analizy otrzymanych pomiarów,

zdiagnozować stan techniczny prowadnic na podstawie dokonanych pomiarów,

wypełnić arkusz do ćwiczeń,

dokonać prezentacji wykonanego zadania.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

tokarka rewolwerowa,

–

czujnik do pomiaru,

–

dwie nakładki pryzmowe,

–

schemat do pomiaru,

–

arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,

–

arkusz do ćwiczeń,

–

poradnik dla ucznia.

Rys. do

wiczenia 1. Schemat do pomiaru równoległości prowadnic za pomocą czujnika i dwóch nakładek

pryzmowych: a) w płaszczyźnie pionowej, b) w płaszczyźnie poziomej [1, s.397]

Ćwiczenie 2

Na podstawie otrzymanej Dokumentacji Techniczno-Ruchowej (DTR) maszyny, która

została poddana remontowi, dokonaj prognozowania stanów przyszłych maszyny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

dokonać analizy otrzymanej dokumentacji,

dokładnie przeanalizować kartę maszynową i kartę remontów,

dokonać prognozowania stanów przyszłych maszyny lub urządzenia,

wypełnić arkusz do ćwiczeń,

dokonać prezentacji opracowania.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

komplet dokumentacji (DTR) dowolnej maszyny lub urządzenia,

–

arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,

–

arkusz do ćwiczeń,

–

poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Na podstawie oględzin urządzenia przeznaczonego do remontu, dokonaj genezowania

(ustalenia przyczyn) stanu tego urządzenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

dokonać dokładnych oględzin urządzenia,

ustalić kolejność zaistniałych w przeszłości stanów,

ustalić przyczyny tych stanów,

sporządzić opis przeprowadzonego genezowania,

wypełnić arkusz do ćwiczeń,

dokonać prezentacji opracowania.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

dowolna maszyna lub urządzenie przeznaczone do remontu,

–

papier formatu A4, przybory do pisania,

–

arkusz do ćwiczeń,

–

poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 4

Z uŜyciem mostka pomiarowego i poziomnicy dokonaj pomiaru prostoliniowości

i równoległości prowadnic łoŜa suportu. Porównaj wyniki z dokumentacją WOT i oceń stan
techniczny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

dokonać oględzin tokarki,

ustalić kolejność wykonywanych czynności pomiarowych,

umieścić na łoŜu suportu mostek pomiarowy i poziomnicę,

dokonać pomiarów prostoliniowości,

za pomocą poziomnicy dokonać pomiarów równoległości,

porównać swoje pomiary z wymaganiami zawartymi w WOT,

ocenić stan techniczny prowadnic łoŜa suportu,

wypełnić arkusz do ćwiczeń,

zaprezentować grupie swoje wnioski i uwagi.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

tokarka przeznaczona do remontu,

–

dokumentacja WOT,

–

mostek pomiarowy,

–

poziomnica,

–

arkusz papieru formatu A4,

–

arkusz do ćwiczeń,

–

poradnik dla ucznia.

4.2.4

Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wykonać diagnozowanie?

□

określić na czym polega genezowanie?

□

scharakteryzować na czym polega prognozowanie?

□

wymienić rodzaje badań diagnostycznych?

□

zdiagnozować stan techniczny na podstawie pomiarów?

□

wykonać prognozowanie na podstawie DTR?

□

wykonać genezowanie stanu technicznego na podstawie oględzin?

□

4.3.

Weryfikacja części maszyn i urządzeń

4.3.1.

Materiał nauczania

Weryfikacja zespołów i części

Weryfikacji podlegają wszystkie elementy maszyny. Weryfikację szczegółową

przeprowadza  się  w  czasie  demontaŜu,  mierząc  elementy  maszyny  i  porównując  uzyskane
wyniki  z  dokumentacją  konstrukcyjną.  Ocenę  badań  wpisuje  się  w  arkusz  weryfikacyjny
części,  podzespołu  i  zespołu  w  formie  opisu  stanu  istniejącego  i  wykazu  czynności
potrzebnych  do  usunięcia  tego  stanu.  Na  podstawie  weryfikacji  decyduje  się  o  wymianie
elementu na nowy lub teŜ o jego regeneracji.

Rozpoznawanie zuŜycia i określenie uszkodzeń maszyn i urządzeń odbywa się

w następującej kolejności: maszyna → zespół (mechanizm) → podzespół → część.

W związku z tym wyróŜnia się:

–

weryfikację maszyn (kwalifikowanie maszyn do remontu),

–

weryfikację zespołów lub podzespołów (diagnostykę zespołów lub podzespołów),

–

weryfikację podzespołów prostych i części.

Rys. 16. Schemat podziału weryfikacji

Metody określania zuŜycia, uszkodzenia i wad ukrytych w czasie weryfikacji części
po demontaŜu

Spośród wielu metod ilościowego określenia zuŜycia (rys. 17), w warunkach

warsztatowych najpowszechniej stosuje się metody: liniową, wagową i objętościową.

Metoda liniowa polega na określeniu zuŜycia przez zmianę wymiaru liniowego.

Podstawą jest pomiar wymiaru liniowego badanego elementu przed jego zuŜyciem i po
określonym czasie zuŜywania.

Metoda wagowa polega na waŜeniu próbki przed i po określonym czasie pracy. RóŜnica

masy próbki daje informację o wartości zuŜycia.

Metoda objętościowa – w tej metodzie miarą zuŜycia jest zmiana objętości próbki

(elementu) przed i po zuŜyciu.

WERYFIKACJA

Weryfikacja maszyn

Weryfikacja zespołów

lub podzespołów

Weryfikacja

podzespołów prostych

i części

Rys. 17. Metody ilościowego określania zuŜycia

Od właściwego rozpoznania uszkodzeń zewnętrznych i wad ukrytych w znacznym

stopniu zaleŜy trafność decyzji weryfikacyjnych. Na początku wykonuje się odpowiednie
próby sprawności maszyn oraz osłuchiwanie i badanie dotykowe pracujących mechanizmów
z uŜyciem przyrządów wyczulających zmysły. Wzrost zuŜycia powierzchni trących przejawia
się np. wzrostem temperatury. Badanie szczelności stosuje się do sprawdzania takich
elementów maszyn, jak: kadłuby, złącza hydrauliczne i pneumatyczne.

Do obiektywnej oceny jakości materiałów i części maszyn wykorzystuje się powszechnie

badania  nieniszczące.  Dostarczają  one  informacji  o  stanie  obiektu  i  nie  powodują  zmian
zarówno  badanych,  jak  i  nie  badanych  właściwości  uŜytkowych  obiektu  oraz  jego  funkcji.
Zaliczamy  do  nich  defektoskopię,  która  umoŜliwia  znalezienie  i  identyfikację  nieciągłości
struktury  badanego  obiektu  (wadę,  defekt).  Mogą  to  być  zanieczyszczenia,  pęknięcia
i nieprawidłowości struktury wewnętrznej. Badania defektoskopowe pozwalają wykryć nawet
niewielkie wady materiału oraz określić ich wymiary i lokalizacje. W pracach remontowych
badania

defektoskopowe

wykonuje

się

głównie

metodami

penetracyjnymi,

ultradźwiękowymi, magnetycznymi i rentgenowskimi (rys. 18).

Rys. 18. Metody badań defektoskopowych

Metody ilościowego

określenia zuŜycia

Liniowa

Wagowa

Objętościowa

Badania defektoskopowe

Penetracyjne

Ultradźwiękowe

Magnetyczne

Rentgenowskie

Metody penetracyjne polegają na wykorzystaniu cieczy łatwo wnikającej w wadę oraz

na zabiegach umoŜliwiających powiększenie obrazu wykrytej wady.

Metody

ultradźwiękowe

wykorzystanie

właściwości

odbijania

się

fal

ultradźwiękowych od powierzchni wewnętrznych wad w materiałach.

Metody magnetyczne polegają na powstawaniu i wykrywaniu lokalnego rozproszenia

linii sił pola magnetycznego nad wada materialną. Stosuje się je do badania elementów
z materiałów ferromagnetycznych.

Metoda rentgenowska wykorzystuje zjawisko niejednakowego pochłaniania promieni

rentgenowskich przez niejednorodny materiał.

W czasie dokonywania weryfikacji części posługujemy się specjalną instrukcją, w której

opisujemy miejsce zuŜycia lub uszkodzenia tej części z ewentualnym rysunkiem.

Przykład takiej karty pokazano w tabeli 1.

Tabela 1. Przykładowa instrukcja weryfikacji części [4, s. 120].

NajwaŜniejszym etapem w procesie oceniania stanu technicznego maszyn i urządzeń jest

przegląd techniczny.

Zakres takiego przeglądu określa dla kaŜdej maszyny lub urządzenia dokumentacja

techniczno-ruchowa (DTR). W czasie przeglądu następuje nie tylko weryfikacja części, ale
takŜe ocenianie luzów, układów sterowania, smarowania, napędów itp. Wyniki weryfikacji
i ustalenia zakresu napraw zapisywane są w protokole (tabela 2).

Tabela 2. Przykład druku protokołu przeglądu technicznego [1, s. 436].

Typowy zakres czynności w czasie oceniania stanu technicznego obrabiarek podczas

przeglądu jest następujący:

–

oględziny zewnętrzne, próba obrabiarek na biegu luzem i pod obciąŜeniem,

–

pomiary dokładności,

–

ocena stanu sterowania obrabiarek i zespołów oraz ich regulacja,

–

sprawdzanie i ewentualne usuwanie luzów,

–

sprawdzenie i ocenianie szczelności w układach smarowania, hydraulicznym,
pneumatycznym i cieczy chłodzącej oraz usuwanie powstałych nieszczelności,

–

ocenianie stanu powierzchni współpracujących i usuwanie zadziorów, regulacja luzów
prowadnic, napędów łańcuchowych oraz pasowych,

–

weryfikacja wszystkich śrub, nakrętek, wkrętów i albo następuje ich dociągnięcie albo
wymiana,

–

sprawdzenie i ocena stanu instalacji elektrycznej i elektronicznej,

–

ocena prawidłowości działania wszystkich urządzeń zabezpieczających przed wypadkiem,

–

sprawdzenie i ocena skuteczności ochrony przed poraŜeniem.
Dokonując oceny stanu technicznego w czasie przeglądu, wszystkie ustalone usterki,

uszkodzenia lub zuŜycie poszczególnych części bądź zespołów naleŜy zapisać w protokóle
i zakwalifikować do naprawy (lub wymiany) z ustaleniem zakresu tej naprawy.

4.3.2.

Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jak dzielimy weryfikację?

Na czym polegają metody ilościowego określania zuŜycia?

Jakie są metody badań defektoskopowych?

Co zawiera protokół przeglądu technicznego?

4.3.3.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zweryfikuj organoleptycznie zdemontowane części urządzenia przeznaczonego

do remontu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

dokonać oględzin otrzymanego urządzenia,

dobrać narzędzia do demontaŜu,

dokonać demontaŜu i mierząc elementy porównać uzyskane wyniki z dokumentacją
konstrukcyjną,

ocenę badań wpisać w arkusz weryfikacji części, podzespołu i zespołu w formie opisu
stanu istniejącego,

ustalić wykaz czynności potrzebnych do usunięcia tego stanu,

na podstawie weryfikacji zdecydować, które elementy naleŜy wymienić na nowe, a które
poddać regeneracji,

wypełnić arkusz do ćwiczeń,

dokonać prezentacji wykonanego zadania.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

dowolne urządzenie przeznaczone do remontu,

–

narzędzia do demontaŜu,

–

dokumentacja konstrukcyjna urządzenia,

–

arkusz weryfikacyjny,

–

arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,

–

narzędzia pomiarowe (suwmiarka, mikrometr),

–

arkusz do ćwiczeń,

–

poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Zweryfikuj za pomocą pomiarów zdemontowane części urządzenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

dokonać oględzin otrzymanych części,

zdecydować, które części będą mierzone, a które tylko poddawane oględzinom,

mierząc poszczególne części porównać z dokumentacją konstrukcyjną,

ocenę porównań wpisać do arkusza ćwiczeń,

na podstawie dokonanych pomiarów i oględzin zakwalifikować części do regeneracji
i wymiany,

uzupełnić arkusz do ćwiczeń,

dokonać prezentacji wykonanego ćwiczenia.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

części zdemontowanego urządzenia (mechanizmu),

–

dokumentacja konstrukcyjna tego urządzenia (mechanizmu),

–

arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,

–

przyrządy pomiarowe (w zaleŜności od potrzeb),

–

arkusz do ćwiczeń,

–

poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Mając do dyspozycji dokumentację DTR dokonaj przeglądu technicznego obrabiarki

(wskazanej przez nauczyciela) i oceń jej stan techniczny, wpisując wszystkie uwagi do druku
protokółu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

zapoznać się z dokumentacją DTR wskazanej obrabiarki,

dokonać wstępnych oględzin obrabiarki,

ustalić zakres czynności,

zapisać kolejność wykonywanych czynności,

dokonać oceny stanu technicznego obrabiarki,

wszystkie spostrzeŜenia wpisać do protokółu,

ustalić zakres naprawy (bez dokonywania naprawy),

wypełnić arkusz do ćwiczeń,

zaprezentować grupie wyniki oceny stanu technicznego.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

–

obrabiarka przeznaczona do przeglądu,

–

dokumentacja techniczno-ruchowa (DTR) tej obrabiarki,

–

druk protokółu przeglądu,

–

niezbędne narzędzia potrzebne do przeprowadzenia oceny stanu technicznego,

–

papier formatu A4 i przybory do pisania,

–

arkusz do ćwiczeń,

–

poradnik dla ucznia.

4.3.4.

Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

dokonać podziału weryfikacji części?

□

określić metody ilościowego zuŜycia?

□

scharakteryzować znaczenie badań nieniszczących?

□

dokonać podziału metod badań defektoskopowych?

□

dokonać weryfikacji uszkodzonych części?

□

dokonać oceny stanu technicznego i wypełnić druk protokółu?

□

SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych?

Test zawiera 20 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwości odpowiedzi.
Tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ zaznaczenie
odpowiedzi na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 40 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:
–

instrukcja,

–

zestaw zadań testowych,

–

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Prawidłowość działania maszyny ocenia się na podstawie
a)

charakterystyki roboczej.

karty maszynowej.

karty instrukcyjnej.

instrukcji smarowania.

Trwałość elementów maszyny zaleŜy przede wszystkim od tego czy między
współpracującymi powierzchniami występuje
a)

smar stały.

poduszka powietrzna.

tarcie toczne czy ślizgowe.

smar ciekły.

W czasie badań metodą rentgenowską wykorzystuje się zjawisko
a)

niejednakowego pochłaniania promieni rentgenowskich przez niejednorodny materiał.

niejednakowego pochłaniania promieni rentgenowskich przez jednorodny materiał.

jednakowego pochłaniania promieni rentgenowskich przez niejednorodny materiał.

jednakowego pochłaniania promieni rentgenowskich przez jednorodny materiał.

ZuŜywanie przez utlenianie występuje na skutek
a)

reakcji metalu z tlenem.

reakcji metalu ze smarem.

reakcji smaru z tlenem.

dyfuzji gazów.

Jaki rodzaj uszkodzeń występuje podczas zuŜywania gruzełkowego?
a)

strzępienie.

wgłębianie.

odpryskiwanie.

wgryzanie.

Uszkodzenie obiektu eksploatacji jest zdarzeniem
a)

planowym.

losowym.

wyrywkowym.

celowym.

Czynniki powodujące uszkodzenia obiektów technicznych związane są z
a)

samym obiektem.

jego otoczeniem.

obiektem i jego otoczeniem.

czasem pracy obiektu.

Sygnałem diagnostycznym jest zmienna
a)

stała.

wyjściowa.

wejściowa.

drgań.

Diagnozą nazywamy informacje o
a)

przeznaczeniu obiektu technicznego.

moŜliwościach wykorzystania obiektu technicznego.

stanie obiektu technicznego.

remoncie obiektu technicznego.

10.

Diagnozowanie jest to ustalenie stanu obiektu technicznego
a)

przed badaniem.

po badaniu.

w celu ustalenia jego przeznaczenia.

w chwili, w której jest wykonywane jego badanie diagnostyczne.

11.

Czego skutkiem jest istniejący stan techniczny obiektu?
a)

teraźniejszości.

przeszłości.

przyszłości.

pracy w trudnych warunkach.

12.

Genezowanie stanów zajmuje się ustalaniem
a)

bieŜących stanów obiektu.

przyszłych stanów obiektu.

kosztów remontu obiektu.

kolejności zaistniałych w przeszłości stanów obiektu.

13.

Korozja elektrochemiczna jest procesem niszczenia metali pod wpływem
a)

prądu elektrycznego przepływającego za pośrednictwem elektrolitu.

gazów.

rodków chemicznych.

warunków atmosferycznych.

14.

Urządzenia (w tym maszyny) są to systemy
a)

zamknięte.

półotwarte.

półzamknięte.

otwarte.

15.

Czy w czasie demontaŜu weryfikacji podlegają?
a)

tylko elementy złączne (śruby, nity itp.).

tylko zespoły.

wszystkie elementy maszyny.

tylko podzespoły.

16.

Powstałe uszkodzenia przez działanie korozji napręŜeniowej są wynikiem jednoczesnego
działania
a)

statycznych napręŜeń rozciągających oraz środowiska.

statycznych napręŜeń ściskających i rozciągających.

dynamicznych napręŜeń ściskających i rozciągających.

dynamicznych napręŜeń rozciągających oraz środowiska.

17.

Metoda liniowa polega na
a)

określeniu zuŜycia przez zmianę wymiaru liniowego.

układaniu w jednej linii zuŜytych części.

uŜywaniu liniału do mierzenia.

układaniu w jednej linii części weryfikowanych.

18.

W wielu przypadkach występująca korozja równomierna obejmuje
a)

pewne miejsca materiału.

miejscowe uszkodzenia wewnętrzne.

całą powierzchnia materiału.

równomierne wŜery w materiale.

19.

Podczas badań przeprowadzanych metodą ultradźwiękową wykorzystuje się
a)

właściwości odbijania się fal ultradźwiękowych od powierzchni zewnętrznych wad.

pole elektromagnetyczne.

fale radiowe.

właściwości odbijania się fal ultradźwiękowych od powierzchni wewnętrznych wad.

20.

Jakimi badaniami są badania defektoskopowe?
a)

nieniszczącymi.

niszczącymi.

ingerującymi w strukturę części.

określającymi stan zewnętrzny badanych części.

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ...............................................................................

Ocenianie stanu technicznego maszyn i urządzeń

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

LITERATURA

Grzegórski Z., Górecki A.: Technologia. MontaŜ, naprawa i eksploatacja maszyn
i urządzeń przemysłowych. WSiP, Warszawa 1998

Grzegórski Z.: Technologia. MontaŜ maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 1983

Grzegórski Z.: Technologia. Eksploatacja i naprawa maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 1984

Legutko S.: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 2004

Mały poradnik mechanika. Tom I i II. WNT, Warszawa 1999

Solis H., Lenart T.: Technologia i eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa 1982

Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2007

Czasopisma:

–

Auto Expert w szkole

–

Mechanik

–

Przegląd Mechaniczny