„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Janusz Górny
UŜytkowanie
i
obsługiwanie
maszyn
i
urządzeń
812[02].Z1.02
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inŜ. Igor Lange
mgr inŜ. Robert Wanic
Opracowanie redakcyjne:
mgr Janusz Górny
Konsultacja:
mgr inŜ. Danuta Pawełczyk
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 812[02].Z1.02.
„UŜytkowanie i obsługiwanie maszyn i urządzeń”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu operator maszyn i urządzeń metalurgicznych.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
3
2.
Wymagania wstępne
5
3.
Cele kształcenia
6
4.
Materiał nauczania
7
4.1.
Zasady eksploatacji maszyn i urządzeń
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
10
4.1.3. Ćwiczenia
11
4.1.4. Sprawdzian postępów
12
4.2.
Materiały eksploatacyjne
13
4.2.1. Materiał nauczania
13
4.2.2. Pytania sprawdzające
18
4.2.3. Ćwiczenia
18
4.2.4. Sprawdzian postępów
19
4.3.
Procesy zuŜywania części maszyn
20
4.3.1. Materiał nauczania
20
4.3.2. Pytania sprawdzające
26
4.3.3. Ćwiczenia
27
4.3.4. Sprawdzian postępów
28
4.4.
Obsługa maszyn i urządzeń
29
4.4.1. Materiał nauczania
29
4.4.2. Pytania sprawdzające
42
4.4.3. Ćwiczenia
43
4.4.4. Sprawdzian postępów
44
4.5.
Technologia i organizacja napraw
45
4.5.1. Materiał nauczania
45
4.5.2. Pytania sprawdzające
54
4.5.3. Ćwiczenia
55
4.5.4. Sprawdzian postępów
56
5.
Sprawdzian osiągnięć
57
6.
Literatura
62
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu uŜytkowania
i obsługiwania maszyn i urządzeń.
W poradniku znajdziesz:
–
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŜ ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
–
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
–
materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,
–
zestaw pytań, które pozwolą Ci stwierdzić czy juŜ opanowałeś określone treści,
–
ć
wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
–
sprawdzian postępów,
–
sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań testowych,
–
literaturę uzupełniającą
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy, instrukcji przeciwpoŜarowych i zasad ochrony środowiska
naturalnego, wynikających z charakteru wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas
trwania nauki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
812[02].Z1
Eksploatacja maszyn i urządzeń
w procesach metalurgicznych
812[02].Z1.01
Dobieranie maszyn i urządzeń
przemysłowych oraz transportowych
812[02].Z1.02
UŜytkowanie i obsługiwanie
maszyn
i urządzeń
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2.
WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
–
stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej i ochrony
ś
rodowiska,
–
korzystać z róŜnych źródeł informacji,
–
selekcjonować, porządkować i przechowywać informacje,
–
dokumentować i notować informacje,
–
rozróŜniać materiały konstrukcyjne,
–
rozróŜniać rodzaje połączeń,
–
rozróŜniać maszyny i urządzenia przemysłowe,
–
posługiwać się dokumentacją techniczną,
–
rozpoznawać podstawowe elementy maszyn i urządzeń,
–
charakteryzować zastosowanie maszyn i urządzeń,
–
uŜytkować komputer.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
–
wyjaśnić podstawowe pojęcia związane z eksploatacją maszyn i urządzeń,
–
rozróŜnić
zjawiska
fizykochemiczne
towarzyszące
procesom
destrukcyjnym
w eksploatacji maszyn i urządzeń metalurgicznych,
–
rozróŜnić podstawowe rodzaje materiałów eksploatacyjnych,
–
dobrać materiały smarowe do elementów maszyn i urządzeń, zgodnie z DTR,
–
rozróŜnić układy smarowania maszyn i urządzeń wykorzystywanych w procesach
metalurgicznych,
–
określić sposoby ochrony przed korozją,
–
dobrać środki ochrony przed korozją,
–
scharakteryzować podstawowe operacje i czynności montaŜowe,
–
dobrać narzędzia i przyrządy do wykonywania montaŜu, demontaŜu,
–
wykonać montaŜ typowych części maszyn,
–
wykonać demontaŜ typowych części maszyn,
–
określić warunki techniczne uŜytkowania maszyn i urządzeń,
–
zastosować zasady uŜytkowania maszyn i urządzeń,
–
scharakteryzować rodzaje obsług i wykazać ich wpływ na prawidłową pracę maszyn
i urządzeń,
–
rozpoznać stan techniczny uŜytkowanych maszyn i urządzeń,
–
określić zakres przeglądu i naprawy maszyn i urządzeń na podstawie Dokumentacji
Techniczno-Ruchowej,
–
wykonać czynności związane z konserwacją maszyny (czyszczenie, smarowanie,
sprawdzanie stanu technicznego), zgodnie z Dokumentacją Techniczno-Ruchową,
–
dobrać narzędzia i przyrządy do wykonania naprawy,
–
wykonać drobne naprawy, wymianę części, regulację zespołów i całego urządzenia,
–
przeprowadzić próby po naprawie,
–
zastosować przepisy bhp, dozoru technicznego, ochrony ppoŜ. i ochrony środowiska
podczas wykonywania pracy,
–
skorzystać
z
dokumentacji
technicznej,
Dokumentacji
Techniczno-Ruchowej,
dokumentacji warsztatowej, norm, poradników.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1.
Zasady eksploatacji maszyn i urządzeń
4.1.1. Materiał nauczania
Podstawowe pojęcia i definicje
Powszechnie mamy do czynienia z róŜnymi maszynami i urządzeniami, które – zaleŜnie
od swej wielkości i przeznaczenia – są róŜnie nazywane. Będą to: maszyna, urządzenie,
przyrząd, narzędzie, obiekt techniczny itp.
NiezaleŜnie od tego, jakie jest przeznaczenie poszczególnych urządzeń, ich
wykorzystanie (eksploatacja) musi charakteryzować się jedną wspólną cechą, a mianowicie
optymalnym wykorzystaniem, zarówno pod względem technicznym jak i eksploatacyjnym.
Gdy ta cecha jest spełniona, wtedy mówimy o racjonalnej eksploatacji.
Nieprzestrzeganie wymagań racjonalnej eksploatacji maszyn i urządzeń powoduje wzrost
kosztów eksploatacji, a tym samym wzrost kosztów produkcji realizowanych za ich pomocą.
Dlatego teŜ prowadzone są kompleksowe badania nad usprawnieniem procesu eksploatacji.
Celem tych badań jest sformułowanie wniosków dla praktyki eksploatacyjnej poprzez
odpowiedzi na pytania, np.:
−
jakie przedsięwzięcia muszą być podjęte, aby przedłuŜyć trwałość maszyny lub
urządzenia?
−
kiedy powinna być wycofana maszyna lub urządzenie z eksploatacji?
−
jaka powinna być intensywność uŜytkowania maszyny lub urządzenia w konkretnych
warunkach eksploatacji?
−
jakie cechy techniczne danej grupy i rodzaju maszyn lub urządzeń decydują o ocenie
stanu eksploatacyjnego i jak zbierać te dane?
−
jak planować obsługi techniczne i naprawy?
−
jakie powinny być obsługi techniczne i ich zakres?
Eksploatacja maszyn lub urządzeń jest to zespół czynności obejmujący swym zakresem
planowanie, uŜytkowanie, obsługiwanie i przechowywanie maszyn i urządzeń.
UŜytkowanie maszyn jest to etap lub etapy eksploatacji, w czasie których odbywa się
praca sprawnej maszyny oraz bieŜąca kontrola jej stanu technicznego.
Obsługiwanie jest to zespół działań, które są wykonywane między etapami uŜytkowania
maszyny i mają na celu przywrócenie jej pierwotnego stanu technicznego. Jest to czas
przeznaczony na obsługę techniczną oraz naprawy urządzenia. Przechowywanie jest to
oczekiwanie maszyny lub urządzenia (najczęściej w magazynach) na przekazanie do
uŜytkowania, obsługi lub naprawy. W praktyce przez eksploatację rozumie się tylko
uŜytkowanie i obsługiwanie maszyn lub urządzeń.
Eksploatacyjna klasyfikacja maszyn i urządzeń
Najczęściej mamy do czynienia z podziałem pod względem funkcjonalnym, tzn. według
funkcji, jakie spełniają maszyny i urządzenia, lub pod względem przeznaczenia, czyli jakiemu
celowi mają one słuŜyć. Ponadto maszyny i urządzenia moŜna podzielić w zaleŜności od:
−
waŜności spełnianej funkcji na: podstawowe i pomocnicze, np. maszynami
podstawowymi w wydziałach obróbki wiórowej są obrabiarki, a pomocniczymi –
wentylatory, spręŜarki, instalacje w budynku i sam budynek,
−
krotności uŜycia na: jednokrotnego i wielokrotnego uŜycia,
−
zmiany miejsca uŜytkowania na: stacjonarne lub przemieszczalne, np. maszynami
stacjonarnymi są obrabiarki, kotły centralnego ogrzewania, a przemieszczalnymi –
samochody, suwnice itp.,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
−
moŜliwości naprawialności na: nienaprawialne i naprawialne, np. urządzeniami
nienaprawialnymi są Ŝarówki elektryczne,
−
zasilanie w energię elektryczną na: produkujące energię elektryczną, np. turbiny
elektrowni wodnej i pobierające energię elektryczną, np. silniki elektryczne.
Jeszcze inny podział obejmuje maszyny i urządzenia pobierające energię elektryczną
(odbiorniki) i przetwarzające energię elektryczną, np. silniki elektryczne.
KaŜdą maszynę lub urządzenie w zaleŜności od eksploatacji moŜna scharakteryzować
elementami układu eksploatacji, które stanowią:
−
rodzaj maszyny lub urządzenia i ich funkcja, a mianowicie: przeznaczenie, zestawienie
głównych zespołów funkcjonalnych i zestawienie zespołów i części mających główny
wpływ na trwałość maszyny czy urządzenia,
−
eksploatacyjna charakterystyka maszyny lub urządzenia, zawierająca informacje
o waŜności maszyny lub urządzenia, krotności uŜycia, moŜliwości zmiany miejsca
uŜytkowania, naprawialności skutkach poboru energii,
−
załoga,
−
przedmiot pracy określający rodzaj przedmiotów, na które oddziałuje pracownik za
pomocą maszyny lub urządzenia,
−
stanowisko pracy, charakteryzujące miejsce uŜytkowania maszyny lub urządzenia,
−
otoczenie stanowiska pracy określające otoczenie maszyny lub urządzenia, np.
wentylację, klimatyzację, temperaturę, wilgotność, oświetlenie,
−
rodzaj zasilania eksploatacyjnego zawierający charakterystykę materiałów, narzędzi
i części niezbędnych w trakcie uŜytkowania i obsługi,
−
stanowisko obsługi zawierające charakterystykę miejsca, na którym dokonuje się napraw,
−
ś
rodki obsługi zawierające charakterystykę narzędzi, przyrządów, sprawdzianów
niezbędnych do wykonania naprawy urządzenia
Niezawodnością
urządzenia
nazywamy
właściwość
określoną
przez
prawdopodobieństwo spełnienia przez urządzenie postawionych mu wymagań w ciągu
określonego czasu i w określonych warunkach pracy. Ogólnie przez niezawodność rozumie
się zdolność urządzenia do zrealizowania postawionych mu zadań. Tak więc kryteriami
określającymi
niezawodność
urządzenia
są:
duŜa
trwałość,
pewność
działania,
bezawaryjność, zdolność do długotrwałej pracy bez pogorszenia parametrów wyjściowych,
tzw. stabilność działania, mały zakres i łatwość obsługi, długie okresy międzynaprawcze
i mała pracochłonność napraw i obsług.
Przez trwałość maszyny lub urządzenia rozumiemy właściwości, która charakteryzuje
proces zuŜywania się urządzenia podczas jego eksploatacji. Tak więc z pewnym
uproszczeniem niezawodność maszyny lub urządzenia moŜemy określić podając
częstotliwość przerw w działaniu z powodu uszkodzeń lub czas nieprzerwanej pracy między
wymuszonymi przerwami itp.
Przymusowe zatrzymanie się urządzenia moŜe być spowodowane usterkami
konstrukcyjnymi lub technologicznymi, nieprawidłową eksploatacją lub przyczynami
przypadkowymi.
RozróŜniamy trzy rodzaje zatrzymywania się urządzeń:
−
lekkie, gdy usunięcie usterki moŜe wykonać obsługa urządzenia z uŜyciem podręcznych
narzędzi,
−
ś
rednie, gdy usunięcie usterki wymaga częściowego demontaŜu i wymiany uszkodzonych
części lub zespołów przy współpracy pracowników słuŜb naprawczych,
−
cięŜkie, gdy naprawie podlegają waŜne zespoły i w celu usunięcia
−
uszkodzeń naleŜy odstawić urządzenie do naprawy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
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.
Wskaźnikiem
niezawodności
urządzenia
jest
prawdopodobny
ś
redni
czas
bezzakłóceniowej pracy.
Teoria niezawodności daje konstruktorom i technologom informacje dotyczące ustalania
i eliminowania słabych miejsc maszyn i urządzenia.
Trwałość
Teoria trwałości maszyn i urządzeń obejmuje:
−
ustalanie granic trwałości, racjonalnych ze względów technicznych i ekonomicznych,
−
opracowywanie metod badań eksploatacji maszyn i urządzeń,
−
badanie warunków eksploatacji,
−
określenie stopnia wykorzystania, określenie zaleŜności między trwałością a okresem
uŜytkowania,
−
opracowywanie sposobów rozpoznawania przyczyn uszkodzeń,
−
opracowywanie metod badań w zakresie trwałości maszyn,
−
opracowywanie obiektywnych wskaźników trwałości produkowanych urządzeń.
Trwałość i niezawodność są pojęciami róŜnymi, ale istnieje między nimi zaleŜność.
W miarę zuŜywania się elementów urządzenia, jego prawidłowe działanie jest coraz bardziej
zawodne. Trwałość i niezawodność zaleŜą od rozwiązania konstrukcyjnego, jakości
wykonania i warunków uŜytkowania.
Wskaźnikami trwałości mogą być:
−
czas pracy, określony w godzinach lub latach pracy aŜ do całkowitego zuŜycia,
−
czas uŜytkowania – czas pracy aŜ do całkowitego zuŜycia bez uwzględnienia przestojów
nieuzasadnionych i uzasadnionych.
Dla obrabiarek rozróŜnia się trwałość absolutną, międzynaprawową i ekonomiczną.
Przez trwałość absolutną rozumie się czas fizycznego istnienia obrabiarki i jej
uŜyteczność, nawet do prac o znaczeniu drugorzędnym. Trwałość międzynaprawowa jest
określona czasem cyklu naprawczego, tj. czasem zdatności obrabiarki do wykonywania prac
zgodnie z jej przeznaczeniem między kolejnymi naprawami głównymi. Trwałość
ekonomiczną określa czas ekonomicznego uŜytkowania do czasu zuŜycia ekonomicznego.
W obrabiarkach wyróŜnia się równieŜ trwałość dokładności. W czasie uŜytkowania
obrabiarka traci swą początkową dokładność. Aby zapewnić wymaganą dokładność obróbki
w ciągu przewidywanego okresu uŜytkowania, kaŜda nowa lub naprawiona obrabiarka
powinna mieć „zapas dokładności". Wskaźnik zapasu dokładności moŜe być określony przez
stosunek dokładności początkowej wyraŜonej średnią wartością błędów obróbki do
dokładności nominalnej. Dla nowej lub naprawionej obrabiarki wskaźnik ten jest większy od
jedności.
Wymagania eksploatacyjne
Zasadniczym dąŜeniem w budowie i eksploatacji maszyn jest zapewnienie im jak
najdłuŜszego prawidłowego działania. UŜytkowanie powoduje, Ŝe stan fizyczny maszyny
pogarsza się, a następnie jest okresowo przywracany w procesie odnawiania. Gdy dalsze
odnawianie staje się nieefektywne, wówczas następuje likwidacja maszyny.
Wadliwa praca maszyny powoduje obniŜenie jakości produkcji, utrudnia utrzymanie jej
rytmiczności, dezorganizuje pracę i powoduje zagroŜenie dla otoczenia. Nawet na podstawie
obserwacji zewnętrznych (bez demontaŜu) moŜna zauwaŜyć prawidłową lub wadliwą pracę
maszyny. W przypadku obrabiarki będzie to np. obniŜenie dokładności wykonania wyrobu,
w silniku – spadek mocy, zwiększenie zuŜycia paliwa lub środków smarnych itp.
Nieprawidłowość pracy zespołów niemal we wszystkich maszynach powoduje spadek
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
sprawności mechanicznej, wzrost temperatury, zwiększenie natęŜenia hałasu i nadmierne
drgania. Objawy wadliwej pracy nie zawsze występują równocześnie w całej maszynie.
Zazwyczaj najpierw dotyczą niektórych jej części, a potem zespołów. Dlatego juŜ podczas
konstruowania i wytwarzania maszyny naleŜy określić podstawowe wymagania
eksploatacyjne. Na rysunku 3 przedstawiony jest schemat z podstawowymi wymaganiami
eksploatacyjnymi. Wymagania zostały podzielone na trzy zasadnicze grupy: niezawodność
eksploatacyjną, przystosowanie maszyn do wykonywania wyznaczonych zadań oraz specjalne
wymagania eksploatacyjne. W kaŜdej grupie są uwzględnione szczegółowe wymagania
eksploatacyjne.
Rys. 1. Wymagania eksploatacyjne [5, s. 12]
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co nazywamy eksploatacją?
2.
Na czym polega uŜytkowanie?
3.
Na czym polega obsługiwanie?
4.
Jaka jest eksploatacyjna klasyfikacja maszyn i urządzeń?
5.
Co nazywamy niezawodnością maszyny lub urządzenia?
6.
Co nazywamy trwałością maszyny lub urządzenia?
7.
Jakie są podstawowe wymagania eksploatacyjne?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyjaśnij podstawowe pojęcia z zakresu eksploatacji maszyn i urządzeń łącząc pojęcie
z jego definicją.
Pojęcie
Definicja
Obsługiwanie maszyn lub urządzeń
prawdopodobieństwo spełnienia przez
urządzenie postawionych mu wymagań
w
ciągu
określonego
czasu
i w określonych warunkach pracy
UŜytkowanie maszyn lub urządzeń
własność, która charakteryzuje proces
zuŜywania się urządzenia podczas jego
eksploatacji
Eksploatacja maszyn lub urządzeń
zespół działań, które są wykonywane
między etapami uŜytkowania maszyny
i mają na celu przywrócenie jej
pierwotnego stanu technicznego
Niezawodność maszyny lub urządzenia
zespół czynności obejmujący swym
zakresem
planowanie,
uŜytkowanie,
obsługiwanie i przechowywanie maszyn
i urządzeń
trwałość maszyny lub urządzenia
etap lub etapy eksploatacji, w czasie
których odbywa się praca sprawnej
maszyny oraz bieŜąca kontrola jej stanu
technicznego
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować materiał nauczania,
2)
rozpoznać podstawowe pojęcia z zakresu eksploatacji maszyn i urządzeń,
3)
połączyć liniami pojęcie i jego definicję,
4)
dokonać prezentacji opracowania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
karta do ćwiczenia.
Ćwiczenie 2
Dokonaj klasyfikacji maszyn i urządzeń na podstawowe i pomocnicze w procesach
metalurgicznych. Zakreśl krzyŜykiem właściwy wybór.
Maszyny i urządzenia
Podstawowe
Pomocnicze
suwnice
kadzie odlewnicze
spręŜarki
taśma spiekalnicza
wentylatory
urządzenie zasypowe wielkiego pieca
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować materiał nauczania,
2)
określić maszyny i urządzenia podstawowe,
3)
określić maszyny i urządzenia pomocnicze,
4)
zaznaczyć wyniki w tabeli,
5)
dokonać prezentacji opracowania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
karta do ćwiczenia.
Ćwiczenie 3
Na podstawie otrzymanej dokumentacji techniczno-ruchowej (DTR) maszyny, określ jej
wymagania eksploatacyjne.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować otrzymaną dokumentację,
2)
wyselekcjonować procesy dotyczące eksploatacji,
3)
wypisać procesy eksploatacyjne maszyny,
4)
wypełnić arkusz do ćwiczeń,
5)
dokonać prezentacji opracowania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
komplet dokumentacji (DTR),
–
arkusz papieru formatu A4, długopis,
–
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
dokonać klasyfikacji eksploatacyjnej maszyn i urządzeń?
2)
zdefiniować pojęcia uŜytkowania?
3)
posłuŜyć się pojęciami trwałości i niezawodności maszyn i urządzeń?
4)
określić wymagania eksploatacyjne?
5)
wyodrębnić elementarne procesy uŜytkowania i obsługiwania?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
4.2.
Materiały eksploatacyjne
4.2.1. Materiał nauczania
Materiały eksploatacyjne
Właściwe uŜytkowanie maszyny lub urządzenia polega równieŜ na zapewnieniu
warunków pracy zgodne z ich załoŜeniem i właściwościami konstrukcyjnymi. Największe
znaczenie posiada dobór materiałów eksploatacyjnych
Rodzaje materiałów eksploatacyjnych:
−
smary plastyczne i oleje smarowne,
−
ciecze hydrauliczne,
−
oleje spręŜarkowe, turbinowe, przekładniowe, obróbkowe i inne: grzewcze,
hartownicze, izolacyjne.
Funkcje materiałów eksploatacyjnych:
−
zmniejszenie tarcia i zuŜycia,
−
chłodzenie,
−
uszczelnianie,
−
przenoszenie sygnałów,
−
redukcja hałasów,
−
ochrona przed korozją,
−
usuwanie produktów zuŜycia.
Dobór środków smarnych do urządzeń
Podczas doboru środków smarnych uwzględniane zostają następujące czynniki:
−
rodzaj mechanizmu, który ma być smarowany.
−
stan techniczny mechanizmu do smarowania: problemy związane ze szczelnością
konsystencja i przyczepność) oraz względy natury ekonomicznej.
−
zakres temperatur roboczych – dobór temperatury kroplenia, pompowalności,
właściwości przeciwutleniających.
−
sposób stosowania: na przykład w przypadku centralnego systemu smarowania
o znacznej długości przewodów doprowadzających, funkcjonującego w bardzo niskich
temperaturach, naleŜy wybrać półpłynny smar o duŜej odporności na działanie niskich
temperatur.
−
zakładany okres funkcjonowania przy długich okresach pracy smar umoŜliwia lepsze
zabezpieczenie przed korozją i utlenianiem.
−
obecność wody – odpowiedni dobór mydła i zabezpieczenia antykorozyjnego.
−
wysokie obciąŜenia, wstrząsy, wibracje to konieczność zastosowania środka smarnego
o właściwościach np, zapobiegających zuŜyciu przy duŜych naciskach.
−
zagroŜenie zanieczyszczeniami spowodowane przez pewne substancje chemiczne
wymusza zastosowanie smaru nierozpuszczalnego, na przykład w węglowodorach.
Obecność metali katalizujących (przyspieszających) utlenianie (np. stopy miedzi)
wymusza stosowanie środków smarnych z dodatkami przeciwutleniającymi.
Ś
rodki smarne stosowane w eksploatacji urządzeń mechanicznych moŜna podzielić
następująco:
1)
ze względu na przeznaczenie:
–
płynne silnikowe (oleje silnikowe),
–
płynne przekładniowe (oleje przekładniowe),
–
płynne wrzecionowe (oleje wrzecionowe),
–
smary plastyczne do łoŜysk ślizgowych i tocznych,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
–
ś
rodki smarne specjalne.
2)
ze względu na konsystencję:
–
płynne (ciecze, gazy), np. olej, powietrze,
–
smary plastyczne,
–
stałe, np. grafit, dwusiarczek molibdenu (MoS
2
).
3)
ze względu na pochodzenie:
–
mineralne – otrzymywane z ropy naftowej,
–
organiczne – otrzymywane z tłuszczów organicznych, np. olej rzepakowy; ich wadą
jest to, Ŝe ulegają starzeniu, zaletą zaś biodegradowalność,
–
syntetyczne – otrzymywane w wyniku syntezy chemicznej.
Najkorzystniejsze warunki smarowania uzyskuje się dzięki środkom smarnym płynnym –
olejom. Stosuje się je do części silnie obciąŜonych, pracujących z duŜą prędkością obrotową,
kiedy to wydzielają się znaczne ilości ciepła. W innych przypadkach, gdy nie moŜna ze
względów konstrukcyjnych zastosować zamkniętej obudowy – stosuje się smary plastyczne.
Do smarów tych często dodaje się środki smarne stałe, tworzące na powierzchniach trących
cienkie warstwy odporne na duŜe naciski. Środki stale są odporne na duŜe naciski, wysoką
temperaturę i są chemicznie stabilne.
DuŜe znaczenie ekonomiczne dla kaŜdego zakładu ma regenerowanie oraz odzyskiwanie
olejów. Oleje przepracowane, po dokładnym oczyszczeniu i dodaniu specjalnych składników
uszlachetniających, moŜna ponownie uŜywać. Ma to duŜe znaczenie, gdyŜ wszystkie oleje
powstają w wyniku przeróbki ropy naftowej, którą trzeba importować. W zamkniętych
układach smarowania obiegowego oraz kąpielowego, tj. przy smarowaniu skrzynek
przekładniowych, wrzecienników, suportów itp. olej przepracowany odzyskuje się w czasie
jego okresowej wymiany.
Wszędzie tam, gdzie są uŜywane paliwa płynne i smary oraz gdzie się je przechowuje
muszą być ściśle przestrzegane przepisy przeciwpoŜarowe. W pomieszczeniach
produkcyjnych i pomocniczych, gdzie są stosowane paliwa (np. hamowanie silników, mycie
części itd.) przed rozpoczęciem pracy musi być włączona wentylacja, która zapobiega
powstawaniu mieszanin wybuchowych. Stosowane urządzenia muszą mieć konstrukcje
przeciwwybuchową (zastosowane materiały i rozwiązania konstrukcyjne nie mogą
powodować podczas ruchu iskrzenia). Przed wejściem do pomieszczeń magazynowych,
magazynowych, których odbywa się m.in. rozlewnie paliw, naleŜy najpierw je wywietrzyć
i włączyć wentylację, aby usunąć ewentualne opary paliw. Wszędzie tam, gdzie ma się do
czynienia z materiałami łatwo palnymi nie moŜna stosować otwartego ognia, np. palników
acetylenowo-tlenowych, palących się papierosów. Zastosowanie waŜniejszych smarów
przedstawiono w innym ujęciu w tabeli 2.
Tabela 1. Zastosowanie smarów
Rodzaj smaru
Zastosowanie
oliwa
do smarowania warsztatów tkackich: jako płyn jadalny do
potraw; w lecznictwie
olej rycynowy
do smarowania maszyn pracujących pod duŜym obciąŜeniem,
przy duŜych prędkościach, w wysokiej temperaturze,
w lecznictwie; do silników lotniczych
sm
ar
y
r
o
śl
in
n
e
olej rzepakowy i lniany
do smarowania łoŜysk, do gwintowania śrub i nakrętek; jako
tłuszcz jadalny
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
sm
ar
y
zw
ie
rz
ę
ce
sadło
olej kostny
tran wielorybi
tran delfinowy
łój
do smarowania mechanizmów precyzyjnych z dodatkiem
mydła, grafitu, oleju mineralnego – do smarowania przekładni
zębatych
sm
ar
y
m
in
er
al
n
e
(oleje czyste z ropy naftowej, rafinowane
z
węgla
brunatnego
i
z
węgla
kamiennego, rafinowane elektrycznie)
oleje:
– izolacyjne,
– turbinowe,
– wrzecionowe,
– maszynowe.
– do transformatorów
– do smarowania turbin parowych
–
do
szybkobieŜnych
i
lekko
obciąŜonych
łoŜysk
maszynowych, jako płyn do napędów hydraulicznych
– do smarowania łoŜysk silników elektrycznych, obrabiarek,
pomp odśrodkowych.
sm
ar
y
m
in
er
al
n
e
oleje:
–silnikowe
–cylindrowe
–osiowe wagonowe
Smary stale:*
–Tovotta
–wazelina techniczna
–Kalipsol
–do
smarowania
silników
samochodowych
i ciągnikowych
–do cylindrów i dławików maszyn parowych
–do smarowania łoŜysk parowozów, wagonów, zwrotnic
–do
łańcuchów
pędnych,
sworzni
przegubowych
i trudnodostępnych miejsc w maszynach
–do mechanizmów precyzyjnych, łoŜysk do konserwacji
przedmiotów obrabianych, płytek wzorcowych
–do smarowania łoŜysk ślizgowych
*Smary stale otrzymuje się z olejów pochodzenia naftowego i substancji zagęszczających (mydła, parafiny
i cerezyny). ZaleŜnie od rodzaju domieszki smary dzieli się na wapniowe, sodowe, potasowe, glinowe
ołowiowe.
Smarowanie gazowe
Smarowanie gazowe stosuje się przy wysokiej (800
o
C) i niskiej (13K) temperaturze.
Własności smarne gazów zmieniają się nieznacznie z temperaturą i są znacznie niŜsze od
olejów smarowych. ObciąŜenia przenoszone przez łoŜyska aerodynamiczne są względnie
małe.
Stosowane w turbinach gazowych (czynnikiem smarującym jest gaz transportowany),
w wysokoobrotowych łoŜyskach urządzeń precyzyjnych, Ŝyroskopach, reaktorach jądrowych,
układach chłodziarek. W momencie rozruchu ma miejsce tarcie suche, więc gdy istnieje
potrzeba chronienia łoŜysk stosuje się smarowanie aerostatyczne z układem spręŜarkowym
zewnętrznym.
Ciecze hydrauliczne
Ciecz robocza w układach hydraulicznych powinna spełniać takie funkcje podstawowe jak:
−
przenoszenie energii i sygnałów (mała ściśliwość),
−
uszczelnianie układu (duŜa lepkość cieczy),
−
smarowanie par tarciowych (lepkość w warunkach roboczych),
−
odprowadzanie ciepła (niska lepkość z dobrym smarowaniem),
−
ochrona przed zuŜyciem (dodatki przeciwzuŜyciowe),
−
ochrona przed korozją (inhibitory korozji),
−
zabezpieczenie przed szkodliwym działaniem powietrza,
−
zabezpieczenie przed szkodliwym działaniem wody.
Skład oleju hydraulicznego powinien być tak dobrany, aby olej nie tworzył duŜej ilości
piany, a jednocześnie posiadał zdolności szybkiego wydzielania powietrza z objętości (olej
moŜe zawierać do 9% powietrza).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Obok zwiększonej ściśliwości, obecność powietrza przyśpiesza proces starzenia oleju.
Ciecz robocza powinna posiadać zdolność wchłonięcia pewnej ilości wody (kondensatu
z wilgotnego powietrza) ale równieŜ zdolność do demulgowania tj. wydzielenia wody
w większej ilości pojawiającej się w oleju (przecieki z zewnątrz).
Z uwagi na występującą wysoką jakość urządzeń (małe luzy) ciecze hydrauliczne muszą
zachowywać wysoką czystość i muszą się dać łatwo filtrować
Oleje spręŜarkowe
Smarowanie elementów mających bezpośredni kontakt ze spręŜanym czynnikiem winno
się odbywać przy pomocy specjalnie opracowanych olejów spręŜarkowych Ogólne
wymagania wynikają z:
−
temperatury i ciśnienia spręŜanego gazu (odporność na utlenianie i brak skłonności do
tworzenia osadów),
−
olej nie powinien zawierać lotnych składników, a jego temperatura zapłonu powinna być
wyŜsza od najwyŜszej temperatury w układzie o ok. 50
o
C,
−
wymaganej czystości medium,
−
konstrukcji spręŜarki.
Lepkość oleju powinna być na tyle duŜa, aby zapewnić dobre smarowanie, jednak na tyle
niska, aby umoŜliwić wnikanie oleju w węzły smarowe.
Oleje turbinowe
Oleje turbinowe mają za zadanie:
−
smarowanie i odprowadzanie ciepła z łoŜysk,
−
smarowanie i chłodzenie przekładni mechanicznych,
−
przenoszenie impulsów w hydraulicznym układzie sterowania pracą turbiny.
Oleje turbinowe musi więc charakteryzować:
−
odpowiednia plastyczność,
−
wysoka odporność na utlenianie,
−
bardzo dobre własności przeciwrdzewne,
−
brak zanieczyszczeń mechanicznych,
−
odporność na pienienie,
−
zdolność do wydzielania zdespergowanego w oleju powietrza (określane jako czas
potrzebny do osiągnięcia 0,2% objętości).
Problemem jest pojawianie się wody w oleju (turbiny parowe), która wpływa negatywnie
na własności olejów.
Przemysłowe oleje przekładniowe
Wśród róŜnego typu przekładni, szczególnie cięŜkie warunki pracy mają przekładnie
zębate (wysokie naciski i temperatura styku, współpraca w warunkach tarcia tocznego
z poślizgiem) Od środków smarujących przekładnie wymaga się:
−
zmniejszenia tarcia, zuŜycia i ochrony przed zatarciem (środki EP = Extreme Pressure),
−
chłodzenia styku tarciowego,
−
zmniejszanie hałasu i wibracji,
−
odprowadzania produktów zuŜycia ze strefy tarcia,
−
ochrony przed korozją,
−
stabilności termicznej i odporności na utlenianie,
−
odporności na pienienie i zdolności do szybkiego wydzielania powietrza.
Rodzaj środka smarowego, który moŜna zastosować w danej przekładni zaleŜy od
temperatury pracy i obciąŜeń przekładni:
−
przy niskich obciąŜeniach i temperaturze 0–70
o
C stosowane są stałe powłoki smarowe,
−
ze wzrostem obciąŜenia przechodzi się na smary plastyczne i oleje mineralne,
−
najwyŜsze obciąŜenia przenoszą oleje EP (do 120
o
C)
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
−
przy temperaturach niŜszych niŜ 0
o
C i powyŜej 100
o
C konieczne jest stosowanie
poliglikoli i polialfaolefin.
Ciecze obróbkowe
W procesach wytwarzania elementów maszyn często stosuje się obróbkę ubytkową
(toczenie, frezowanie, wiercenie itp.), plastyczną (wytłaczanie) oraz obróbkę specjalną (np.
obróbka erozyjna). Np. podczas procesu skrawania wytwarza się duŜa ilość ciepła i konieczne
jest stosowanie cieczy chłodzących, które jednocześnie spełniają funkcje smarowe i ochronne
(przed korozją).
Przy wytłaczaniu zastosowanie cieczy pozwala na zmniejszenie oporów tarcia przy
obróbce i odprowadzenie ciepła z procesu.
Najszerszą grupę stanowią ciecze chłodząco-smarujące stosowane przy obróbce
ubytkowej. Są to:
−
oleje obróbkowe,
−
emulsje do obróbki metali,
−
mikroemulsje,
−
ciecze syntetyczne,
−
pasty obróbkowe,
−
gazy,
−
inne środki specjalne (roztopione metale, sole).
Oleje obróbkowe (mineralne i inne) stosuje się, gdy wymagana jest duŜa dokładność
obróbki. Dodaje się do nich dodatki smarnościowe, inhibitory korozji i utleniania. Wadą jest
małe ciepło właściwe, co ogranicza ilość ciepła odprowadzanego ze strefy skrawania.
Emulsje obróbkowe zawierają najczęściej 2–8% oleju emulgującego. Przez duŜą
zawartość wody lepiej odprowadzają ciepło. Znajdują zastosowanie przy obróbce z duŜymi
prędkościami przy niewielkich obciąŜeniach w strefie styku Syntetyczne ciecze obróbkowe
(roztwory substancji chemicznych) nie zawierają olejów mineralnych. Obok dobrych
własności eksploatacyjnych mają wysoką stabilność eksploatacyjną
Inne środki przemysłowe
Oleje znajdują zastosowanie jeszcze w innych dziedzinach przemysłu, są to:
−
oleje grzewcze,
−
oleje hartownicze,
−
oleje izolacyjne.
Oleje grzewcze stosuje się jako nośniki ciepła do maksymalnej temperatury 340
o
C (oleje
mineralne). Mają zadowalającą pojemność cieplną i małą lepkość (zachodzi efektywna
wymiana ciepła).
Oleje hartownicze zapewniają schłodzenie hartowanego elementu z szybkością kilkuset
stopni na sekundę. Temperaturę w której jest najlepsze odprowadzanie ciepła moŜna
kształtować przez stosowanie odpowiednich dodatków. Stosowane są wielkocząsteczkowe
polimery, które przy wysokiej temperaturze tworzą na powierzchni elementu hartowanego
osady będące miejscem zarodkowania powstawania pęcherzyków (miejsc intensywnej
wymiany ciepła).
Wśród olei izolacyjnych rozróŜnia się:
−
transformatorowe – mające izolować i chłodzić uzwojenia oraz rdzeń transformatorów,
−
łącznikowe – słuŜące do gaszenie łuku elektrycznego w stykach elektrycznych,
−
kablowe – przeznaczone do izolowania i chłodzenia kabli energetycznych,
−
kondesatorowe – które są zarówno cieczami izolacyjnymi jak i dielektrykami wpływając
na pojemność kondensatorów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Zazwyczaj oleje izolacyjne są przeznaczone do długotrwałej pracy (nawet 20 lat). Muszą
posiadać odpowiednie własności w tym odporność na utlenianie, niską skłonność do
wydzielania gazów, wysoką temperaturę zapłonu, odpowiednią płynność.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jaki jest podział materiałów eksploatacyjnych?\
2.
Jakie zadania spełniają materiały eksploatacyjne
3.
Jakie funkcje spełniają środki smarne?
4.
Jak dzielimy środki smarne?
5.
W jakim dokumencie zawarte są informacje na temat konserwacji i smarowania
mechanizmów?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie otrzymanej Dokumentacji Techniczno-Ruchowej młota hydraulicznego
dobierz potrzebne materiały eksploatacyjne.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
dokonać analizy otrzymanej dokumentacji z uwzględnieniem występowania materiałów
eksploatacyjnych,
2)
wypisać potrzebne materiały eksploatacyjne,
3)
uszeregować je według waŜności spełniania zadań,
4)
dokonać oznaczenia tych materiałów,
5)
dokonać prezentacji opracowania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
komplet dokumentacji DTR młota hydraulicznego
–
arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,
–
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Korzystając z zasobów Internetu dobierz olej hartowniczy przeznaczony do
wykorzystania w procesach metalurgicznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
za pomocą wyszukiwarki odszukać w Internecie producentów olei hartowniczych,
2)
wyszukać oleje stosowane w procesach metalurgicznych,
3)
zanotować wyniki wyszukiwania w zeszycie,
4)
zaprezentować wykonane ćwiczenie.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
internetowe katalogi materiałów eksploatacyjnych,
−−−−
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Ćwiczenie 3
Na podstawie otrzymanej Dokumentacji Techniczno-Ruchowej spręŜarki tłokowej
dobierz olej spręŜarkowy. Wyszukaj dostawców tego oleju.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
dokonać analizy otrzymanej dokumentacji z uwzględnieniem stosowanego oleju
spręŜarkowego,
2)
wypisać typ zastosowanego oleju,
3)
wyszukać w Internecie dostawców tego typu oleju,
4)
zapisać informacje w zeszycie,
5)
dokonać prezentacji opracowania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
komplet dokumentacji DTR spręŜarki tłokowej,
–
arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,
–
poradnik dla ucznia,
–
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
dobrać materiały eksploatacyjne?
2)
dokonać podziału środków smarnych?
3)
dobrać środki konserwujące i smarne?
4)
scharakteryzować oleje hartownicze?
5)
dobrać oleje hartownicze?
6)
określić przeznaczenie olejów spręŜarkowych?
7)
dobrać olej do typu spręŜarki?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
4.3.
Procesy zuŜywania części maszyn
4.3.1. Materiał nauczania
Prawidłowa praca maszyn
Prawidłowość działania maszyny ocenia się na podstawie jej charakterystyki roboczej.
Dla silnika spalinowego będzie to np. zmiana mocy w funkcji prędkości obrotowej albo
jednostkowe zuŜycie paliwa. Dla przekładni mechanicznej najwaŜniejsza jest sprawność
mechaniczna, której spadek w czasie eksploatacji objawia się wzrostem szumów i głośną
pracą. Dla roboczych części maszyn i narzędzi rolniczych głównym wskaźnikiem jest jakość
wykonywanej pracy. Tak więc odchylenia charakterystyk teoretycznych i rzeczywiście
uzyskiwanych parametrów mogą świadczyć o istnieniu jakiejś nieprawidłowości w maszynie.
Nieprawidłowości te mogą występować z powodu złego wyregulowania maszyny do
określonej pracy, bądź teŜ z powodu zmian w maszynie niezaleŜnych od regulacji.
KaŜda maszyna składa się z wielu połączeń – ruchowych i spoczynkowych – i w wyniku
zmian, jakie występują w tych połączeniach następuje zmiana charakterystyki pracy. Dlatego
teŜ na trwałość połączeń decydujący wpływ mają: prawidłowa regulacja poszczególnych
elementów maszyny oraz przestrzeganie warunków eksploatacji określonych w DTR
(Dokumentacji Techniczno-Ruchowej). NiezaleŜnie od warunków eksploatacji, juŜ na etapie
konstruowania i wykonywania maszyny lub urządzenia naleŜy eliminować moŜliwości
szybkiego zuŜywania się połączeń.
ZuŜywanie części maszyn zaleŜy między innymi od:
−
rodzaju konstrukcji części i zespołów uŜytych do budowy maszyny lub urządzenia,
jakości uŜytych materiałów oraz jakości i dokładności obróbki (nierówności na
powierzchniach współpracujących osiowo utrudniają ich smarowanie i powodują szybsze
zyŜycie),
−
doboru luzów między współpracującymi częściami (za mały luz powoduje szybsze
zuŜycie wskutek złego dopływu oleju, a za duŜy luz powoduje wypływanie oleju),
−
doboru pasowań spoczynkowych (zbyt ciasne pasowanie powoduje powstawanie
napręŜeń wstępnych),
−
rodzaju stosowanych olejów i smarów.
Rodzaje zuŜycia urządzeń
W wyniku eksploatacji maszyn i urządzeń następuje pogorszenie stanu technicznego
poszczególnych mechanizmów. Objawia się to spadkiem sprawności mechanicznej, wzrostem
temperatury w danym układzie, wzrostem natęŜenia hałasu i drgań. Przyczyny takich
skutków, to:
−
zjawisko tarcia, prowadzące do uszkodzeń warstwy wierzchniej par trących,
−
zjawisko zmęczenia materiału,
−
procesy korozji, procesy erozji.
W wyniku działania w/w zjawisk i procesów następują zmiany stanu detali maszyn
i rządzeń. Proces taki prowadzący do pogorszenia wartości uŜytkowych nazywany jest
zuŜywaniem. Stan elementów maszyn i urządzeń na określonym etapie procesu zuŜywania
nazywany jest zuŜyciem.
Siły tarcia
Wzajemnemu ruchowi dwóch stykających się ciał towarzyszą opory tarcia, których miarą
jest siła tarcia T. Tarcie występujące w maszynach, w większości przypadków jest
zjawiskiem niepoŜądanym w niektórych jednak konstrukcjach (hamulce, sprzęgła, napędy
linowe, transportery, itp.) tarcie jest wykorzystywane do przeciwdziałania ruchowi lub
zmiany prędkości względnej stykających się ciał.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Tarcie – zjawisko fizyczne, przeciwdziałające względnemu ruchowi dwóch stykających
się ciał, w rezultacie którego powstają opory tarcia, wyraŜane siłami tarcia i mają miejsce
procesy zuŜywania współpracujących powierzchni skojarzenia trącego.
Opory tarcia – miara tarcia określana jako siła styczna, powstająca podczas
przemieszczania współpracujących powierzchni skojarzenia trącego, względem siebie.
Skojarzenie trące – styk współpracujących powierzchni elementów konstrukcyjnych
maszyny.
Tarcie suche – tarcie występujące w skojarzeniu trącym, gdy współpracujące
powierzchnie nie są rozdzielone całkowicie lub częściowo środkiem smarnym.
Tarcie kinetyczne (ruchowe) – tarcie występujące w skojarzeniu trącym podczas
względnego przemieszania się dwóch róŜnych ciał, jako tzw. tarcie zewnętrzne lub róŜnych
części jednego ciała, jako tzw. tarcie wewnętrzne.
Ze względu na ruch wyróŜnia się: tarcie kinetyczne (ruchowe): ślizgowe i toczne oraz
tarcie statyczne (spoczynkowe).
W przypadku tarcia kinetycznego wyróŜnia się tarcie ślizgowe i tarcie toczne.
Tarcie ślizgowe – tarcie występujące w skojarzeniu trącym wówczas, gdy prędkość
względna dwóch stykających się ciał jest róŜna od zera.
Tarcie ślizgowe, zwane jest równieŜ tarciem posuwistym. Tarcie ślizgowe jest
powszechnie spotykane w wielu mechanizmach maszyn:
łoŜyskach ślizgowych, przekładniach zębatych, przekładniach pasowych, hamulcach
tarciowych, niektórych typach sprzęgieł, podczas obróbki metali skrawaniem i wielu innych
powszechnie znanych przypadkach.
Tarcie toczne – tarcie występujące w skojarzeniu trącym wówczas, gdy jedno ze
stykających się ciał toczy się po powierzchni innego, a prędkość względna obu ciał w punkcie
styku jest równa zero. Ruch względny ciała toczącego się moŜe być określony jako obrót
dookoła kolejnych punktów styku.
Tarcie toczne ma miejsce w przypadku, gdy jedno ze stykających się ciał toczy się po
płaskiej lub krzywej powierzchni innego ciała bez poślizgu. Przykładem moŜe być tarcie
występujące podczas toczenia się kuli lub walca po płaskiej lub krzywej powierzchni.
W taktyce eksploatacyjnej tarcie toczne występuje w wielu przypadkach, np.:
−
ruch koła pojazdu po powierzchni,
−
toczenie się kulek lub wałeczków po bieŜni łoŜyska tocznego,
−
ruch walców po powierzchni walcowanej blachy,
−
ruch koła pasowego względem pasa transmisyjnego itp.
Tarcie statyczne (spoczynkowe) – tarcie występujące w skojarzeniu trącym wówczas,
gdy dwa stykające się ciała są względem siebie w spoczynku.
Ze względu na lokalizację wyróŜnia się tarcie zewnętrzne oraz wewnętrzne.
Tarcie wewnętrzne przeciwdziała odkształceniom materiału, jest przyczyną tzw.
histerezy spręŜystej, zmęczenia materiałów, tłumienia drgań, itp.
Tarcie wewnętrzne niekiedy jest utoŜsamiane z tarciem płynnym, występującym w brębie
płynu (gazu lub cieczy) i przeciwdziałającym wzajemnemu przemieszczaniu się „warstw”
płynu.
Tarcie płynne – tarcie występujące w skojarzeniu trącym, gdy współpracujące
powierzchnie skojarzenia trącego są całkowicie rozdzielone przez środek smarny.
Tarcie graniczne
W przypadku, gdy między powierzchniami trących ciał znajduje się warstwa środka
smarnego, zbyt cienka by wytworzyć tarcie płynne, wówczas ma miejsce tarcie graniczne.
W tm przypadku, warstewka środka smarnego jest cieńsza niŜ suma wysokości nierówności,
na trących powierzchniach.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Tarcie graniczne – tarcie występujące w skojarzeniu trącym, gdy współpracujące
powierzchnie skojarzenia trącego są częściowo
oddzielone od siebie środkiem smarnym, a stykają się ze sobą tylko nierównościami.
Niekiedy tarcie graniczne jest nazywane tarciem półsuchym.
W procesach eksploatowania maszyn dopuszcza się jedynie tarcie płynne i tarcie
graniczne. Tarcie suche jest zjawiskiem poŜądanym tylko w szczególnych przypadkach
(hamulce tarczowe, sprzęgła cierne itp.).
Klasyfikację rodzajów tarcia przedstawiono w tabeli 2, a na rys. 2 przedstawiono
schematy obrazujące podstawowe rodzaje tarcia.
Tabela 2 Klasyfikacja rodzajów tarcia, ze względu na ruch i lokalizację [8] (na podstawie Hebdy i Wachala)
Tarcie jest charakteryzowane parametrem zwanym współczynnikiem tarcia.
Współczynnik tarcia (µ)– liczba bezwymiarowa, określana jako stosunek wartości siły
tarcia (T) do wartości siły normalnej (N) do powierzchni,
Rys. 2. Rodzaje tarcia [8] A – tarcie suche; B – tarcie graniczne; C – tarcie półsuche; D – tarcie
płynne 1 – środek smarny, 2 – film smarowy
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Rys. 3.
ZaleŜność zuŜycia od rodzaju tarcia i obciąŜenia (linia ciągła): A – smarowanie
hydrodynamiczne, B – smarowanie graniczne lub elastohydrodynamiczne, obszar zuŜycia
adhezyjnego, C – obszar zacierania, D – zatarcie, Z – zespawanie
Ze względu na rodzaj działającego czynnika zuŜywanie elementów maszyn dzieli się na:
−
mechaniczne – występuje w miejscach styku dwóch poruszających się względem siebie
części maszyn, co prowadzi do ubytków materiału, a przyczyną są tylko oddziaływania
mechaniczne;
−
korozyjne – powodowane przez róŜnego rodzaju korozje;
−
korozyjno – mechaniczne – efekt mechanicznych i korozyjnych oddziaływań.
Dwie podstawowe grupy zuŜywania:
−
zuŜywanie dynamiczne – cechą jest występowanie przez pewien czas tylko zmian
jakościowych (zgniot, narastanie mikropęknięć), ubytek materiału następuje dopiero po
pewnym czasie;
−
zuŜywanie statyczne – ubytek materiału z powierzchni następuje przez cały czas trwania
procesu.
Mechaniczne rodzaje zuŜywania
ZuŜywanie ścierne – niszczenie warstw wierzchnich w wyniku skrawającego,
bruzdującego, rysującego i ścinającego oddziaływania nierówności ich powierzchni lub
cząstek ciał obcych (ścierniwa) i produktów ich zuŜycia znajdujących się pomiędzy tymi
powierzchniami; proces intensywny, w układach tribologicznych jest niedopuszczalny.
ZuŜywanie przez sczepianie 1 rodzaju – proces niszczenia powierzchni podczas tarcia,
polegający na powstawaniu sczepień metalicznych obu powierzchni trących a następnie
odrywaniu cząstek metalu; powstają głębokie wyrwania, nalepianie cząstek metalu,
zwiększona chropowatość. Występuje w przypadku: duŜych obciąŜeń,. małych prędkości
względnych i ubogiego smarowania lub niewystarczających właściwości smarnych
ZuŜywanie przez sczepianie II rodzaju – proces intensywnego niszczenia powierzchni, w
warunkach nagrzania stref tarcia do temperatury zmiękczenia metalu, zachodzący w wyniku
powstawania sczepień, ich niszczeniem, rozmazywaniem materiału, przyklejaniem
rozmazanego materiału; występuje przy duŜych obciąŜeniach, duŜych prędkościach i braku
smarowania, prowadzi zwykle do zatarcia, jest niedopuszczalnym rodzajem zuŜywania.
ZuŜywanie przez utlenianie – chemiczno – mechaniczna postać zuŜywania;
charakteryzuje się tworzeniem się warstewek tlenkowych na powierzchni metali i ich
stopniowym usuwaniem; naleŜy do normalnego rodzaju zuŜywania, intensywność zuŜywania
niewielka; występuje przy tarciu ślizgowym i tocznym, jest typowe dla części obficie
smarowanych. ZuŜywanie wodorowe – chemiczno – mechaniczna postać zuŜywania; wskutek
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
adsorpcji wodoru na powierzchni stali i Ŝeliwa i jego dyfuzji w głąb materiału następuje
kruche pękanie w mikroobjętościach warstwy wierzchniej i jej niszczenie pod wpływem sił
normalnych i stycznych.
ZuŜywanie przez łuszczenie (spaling) – proces o charakterze dynamicznym,
zmęczeniowym, typowym dla tarcia tocznego przy braku smarowania lub niedostatku
materiału smarowego; polega na stopniowym narastaniu napręŜeń w warstwie wierzchniej,
a następnie powstawaniu i rozprzestrzenianiu się mikropęknięć prowadzących do odpadania
cząstek materiału od podłoŜa; wygląd powierzchni – kratery, wŜery; produkty zuŜycia
w postaci płatków, łusek; zuŜywanie na ogół niedopuszczalne.
ZuŜywanie gruzełkowe (pitting) – zuŜywanie zmęczeniowe, występujące przy tarciu
tocznym lub tocznym z poślizgiem, w obecności smaru; w łoŜyskach tocznych, napędach
krzywkowych, przekładniach zębatych; ubytki materiału drobne jamki; smar wciskany
w mikropęknięcia intensyfikuje proces niszczenia;
ZuŜywanie przez fretting ( cierno – korozyjne lub korozja tarciowa) –w elementach
poddanych działaniu drgań lub niewielkich poślizgów, w ruchu postępowo – zwrotnym oraz
intensywnie działającego środowiska korozyjnego; powstają ubytki miejscowe; ulegają
zrywaniu warstewki tlenków, odkrywany jest czysty metal, który bardzo szybko u tlenia się
a warstewka tlenków jest następnie ścierana; naraŜone są koła zębate i łoŜyska toczne,
sworznie, nity oraz inne elementy ciasno pasowane.
Scuffing – procesy zuŜywania ściernego i adhezyjnego; w warunkach przerwania
warstwy smarnej pod wpływem o oddziaływania duŜego obciąŜenia lub zbyt cienkiej
warstwy smarnej; następuje łączenie i rozrywanie połączeń wierzchołków nierówności
współpracujących powierzchni.
Niemechaniczne rodzaje zuŜywania
Korozja chemiczna – niszczenie metali w wyniku działania n a nie suchych gazów lub
cieczy nie przewodzących prądu elektrycznego.
Korozja elektrochemiczna – polega na niszczeniu metali w wyniku przepływu przez
granicę metal – elektrolit prądu elektrycznego; proces korozji następuje w wyniku zetknięcia
metalu z wodą lub innymi cieczami przewodzącymi prąd elektryczny.
Rodzaje korozji ze względu na wygląd zewnętrzny lub zmianę właściwości metali:
−
korozja równomierna – obejmuje zasięgiem całą powierzchnię przedmiotu metalowego
(np. rdzewienie Ŝelaza);
−
korozja wŜerowa – występuje w postaci plam lub wŜerów;
−
korozja selektywna (parting), np. odcynkowanie mosiądzu, cynk przechodzi do roztworu,
pozostaje gąbczasta warstwa miedzi;
−
korozja międzykrystaliczna – przebiega na granicy ziaren metalu, np. korozja
międzykrystaliczna niektórych stali kwasoodpornych;
−
korozja napręŜeniowa – w wyniku jednoczesnego oddziaływania środowiska
korozyjnego i napręŜeń rozciągających.
ZuŜywanie erozyjne – pod wpływem szybko przepływających gazów, cieczy oraz
płynów zanieczyszczonych twardymi cząstkami.
Erozja kawitacyjna – niszczenie materiałów pod wpływem mikro uderzeń
hydraulicznych, zachodzących w wyniku implozji pęcherzyków parowo – gazowych;
pęcherzyki te powstają w obszarach obniŜonego ciśnienia (np. obszar ssania w pompach),
w wyniku implozji mogą powstawać lokalnie ciśnienia rzędu dziesiątków a nawet setek MPa.
Cykliczne uderzenia cząstek cieczy o powierzchnię detali prowadzą do zmęczenia warstw
wierzchnich i oddzielania się cząstek materiału.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Powłoki ochronne i dekoracyjne
Powłoki ochronne i dekoracyjne moŜna podzielić na powłoki nakładane oraz powłoki
wytwarzane. Nakładanie i wytwarzanie powłok moŜna przeprowadzać metodami:
−
mechanicznymi (malowanie pędzlem, pistoletem, zanurzanie w odpowiednich kąpielach,
napylanie),
−
chemicznymi
(czernienie
czyli
utlenianie
w
roztworach,
fosforanowanie,
chromianowanie ),
−
elektrochemicznymi (metody galwaniczne np. miedziowanie, niklowanie, chromowanie
srebrzenie, złocenie).
Przed
nałoŜeniem
czy
wytworzeniem
powłoki
naleŜy
wykonać
czynności
przygotowawcze polegające na oczyszczeniu i wygładzeniu powierzchni przedmiotu.
Oczyszczanie wykonuje się metodami mechanicznymi (szlifowanie, piaskowanie,
polerowanie, szczotkowanie) oraz chemicznymi (np. odtłuszczanie w rozpuszczalnikach).
Powierzchnię moŜna oczyścić równieŜ za pomocą ultradźwięków.
Powłoki nakładane mogą być metalowe i niemetalowe. Powłoki metalowe wykonuje się
z niklu, miedzi, chromu, cyny, cynku, aluminium, srebra, kadmu. Grubość powłoki ochronnej
jest niewielka i wynosi zazwyczaj 0,001 – 0,025mm.
Powłoki metalowe moŜna nakładać przez:
−
zanurzenie w stopionym metalu, stosowane do pokrywania cyną lub cynkiem blach
Ŝ
elaznych,
−
metalizacje natryskową polegającą na natryskiwaniu ciekłego metalu specjalnym
pistoletem,
−
platerowanie (nawalcowywanie) proces polega na walcowaniu na gorąco blachy grubszej
z blachą cienką stanowiącą warstwę ochronną; platerowanie moŜe być jedno lub
dwustronne,
−
pokrycie galwaniczne polegające na elektrolitycznym nanoszeniu cienkiej warstwy
metalu na przedmiot zanurzony w elektrolicie zawierającym sole nakładanego metalu;
pokrywany przedmiot podłączony jest do bieguna ujemnego źródła prądu, a biegun
dodatni do płyty z metalu, który nanosimy.
Niemetaliczne powłoki ochronne wywoływane są na powierzchni metali przez
wytworzenie na niej związku chemicznego w wyniku zabiegów chemicznych jak:
−
utlenianie (oksydowanie) mające na celu wytworzenie na chronionym metalu pasywnych
warstewek tlenkowych
−
fosforanowanie za pomocą kwasu fosforowego (tworzą się trudno rozpuszczalne
fosforany metali)
−
chromianowanie za pomocą mieszaniny kwasu chromowego i siarkowego w wyniku
którego tworzą się powłoki chromianowe.
Do niemetalicznych powłok ochronnych zalicza się równieŜ emalie szkliste, które
wyróŜniają się dobrą odpornością na działanie alkaliów, kwasów a takŜe na działanie
rozpuszczalników organicznych i na działanie podwyŜszonych temperatur.
Powłoki nakładane niemetalowe oddzielają w sposób mechaniczny metal od
agresywnego ośrodka. Do tego typu powłok naleŜą: farby, lakiery, lakiery piecowe, smoły,
asfalty, tworzywa sztuczne.
Proces zuŜywania się jest róŜny nawet dla tych samych maszyn (urządzeń), gdyŜ
w duŜym stopniu zaleŜy on od charakteru i jakości uŜytkowania oraz zabiegów
konserwacyjnych, mających przede wszystkim przedłuŜyć trwałość obiektu, a więc i jego
czas pracy. Czas pracy zaleŜy od sprawności technicznej maszyny (urządzenia), co wiąŜe się
z
remontami,
a
zatem
i
z
przestojami
–
przewidywanymi
(planowanymi)
i nieprzewidywalnymi. Przestoje planowe to świadome przerwanie uŜytkowania maszyny na
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
podstawie planu remontów. Są one technicznie i ekonomicznie uzasadnione. Przestoje
nieplanowe to:
−
nieprzewidziana przerwa w uŜytkowaniu maszyny spowodowana jej niesprawnością
techniczną, potwierdzoną duŜą liczbą braków nawet w całej produkcji,
−
brak moŜliwości uruchomienia, brak ruchów roboczych itp. Mogą one być spowodowane
zuŜyciem podstawowych elementów, mechanizmów i zespołów, złą konstrukcją
elementów, niewłaściwym uŜytkowaniem lub źle wykonanym remontem.
Okres przyspieszonego zuŜywania powinien nastąpić po długim okresie normalnej
eksploatacji i wtedy następuje bardzo szybkie zuŜycie, co wiąŜe się z częstymi i drogimi
naprawami lub złomowaniem maszyny.
Uszkodzenia obiektu eksploatacji
Uszkodzenie obiektu eksploatacji to zdarzenie losowe, powodujące, Ŝe obiekt czasowo
lub na stałe traci stan zdatności i przechodzi do stanu częściowej zdatności lub do
niezdatności.
Uszkodzenie następuje wtedy, gdy wartości parametrów określających obciąŜenie
obiektu (elementu, podzespołu, zespołu) przekraczają jego graniczne wartości wytrzymałości
(odporności). Uszkodzenie jest, więc zdarzeniem, niezamierzonym (pomijając uszkodzenie
celowe).
Podział uszkodzeń
Uszkodzenia stopniowe występują wtedy, gdy wartość obciąŜenia zewnętrznego
stopniowo zwiększa się i/lub wytrzymałość obiektu stopniowo się pogarsza do chwili,
aŜ wystąpi uszkodzenie.
Uszkodzenie nagłe – jest to nagła (niespodziewana) zmiana obciąŜenia lub nagły spadek
wytrzymałości obiektu.
Uwzględniając kryterium zdatności uszkodzenia moŜna podzielić na:
–
uszkodzenia usuwalne (nazywane takŜe czasowymi lub chwilowymi),
–
uszkodzenia nieusuwalne (nazywane takŜe stałymi),
Uwzględniając wpływ uszkodzenia na działanie obiektu, wyróŜnia się uszkodzenia:
–
krytyczne, wykluczające moŜliwość dalszego uŜytkowania obiektu,
–
waŜne, wymagające niezwłocznego podjęcia działań związanych z przywróceniem
zdatności obiektu,
–
mało waŜne, gdy podjęcie działań związanych z przywróceniem zdatności obiektu moŜe
być odłoŜone w czasie,
–
nieistotne, których wpływ na działanie obiektu moŜna pominąć.
W ramach podziału uwzględniającego rozległość skutków uszkodzeń, wyróŜnia się ich
następujące rodzaje: usterka, uszkodzenie, awaria, zniszczenie.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie czynniki maja wpływ na zuŜywanie części maszyn i urządzeń?
2.
Kiedy występują siły tarcia?
3.
Jakie są rodzaje tarcia?
4.
Jakie są rodzaje tarcia z udziałem środków smarnych?
5.
Jakie występują rodzaje korozji?
6.
Na czym polega erozja kawitacyjna?
7.
Jakie są metody zabezpieczania części mechanizmów przed korozją?
8.
Jak moŜna podzielić uszkodzenia ze względu na zdatność?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
9.
Jakie są przyczyny powstawania uszkodzeń?
10.
Jakie znasz sposoby usuwania uszkodzeń?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Rozpoznaj rodzaje i przyczyny zuŜycia otrzymanych detali maszyn i urządzeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
dokonać makroskopowo oględzin detali,
3)
określić które z powierzchni uległy zuŜyciu,
4)
określić przyczyny zuŜycia,
5)
określić warunki w których nastąpiło zuŜycie,
6)
zapisać wyniki ćwiczenia,
7)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
zuŜyte detale maszyn i urządzeń,
−−−−
lupa, suwmiarka, mikrometr,
−−−−
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Rozpoznaj rodzaje korozji łącząc linią rysunek uszkodzenia korozyjnego z właściwym
opisem.
Typowe uszkodzenia korozyjne
Rodzaje korozji
Korozja międzykrystaliczna przebiega
głównie na granicach ziaren metali lub ich
stopów,
postępując
z
bardzo
duŜą
szybkością i sięgając na duŜą głębokość.
Pękanie korozyjne jest powodowane
jednoczesnym
działaniem
ś
rodowiska
korozyjnego i napręŜeń rozciągających
stałych lub zmiennych.
Korozja
selektywna
polega
na
niszczeniu jednej lub kilku faz stopu ze
znacznie większą szybkością od szybkości
uszkadzania osnowy stopu.
Korozja równomierna polega na niemal
jednostajnym
na
całej
powierzchni
niszczeniu metalu w miarę upływu czasu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
Korozja lokalna charakteryzuje się
zróŜnicowaniem
szybkości
niszczenia
metalu lub stopu w róŜnych obszarach jego
powierzchni.
Przykładem
takiego
uszkodzenia
korozyjnego
jest
korozja
wŜerowa
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
określić przyczyny występowania korozji,
2)
przeanalizować rodzaje uszkodzeń,
3)
rozpoznać rodzaje korozji,
4)
połączyć linią rysunek uszkodzenia korozyjnego z właściwym opisem,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 3
Na podstawie DTR maszyny metalurgicznej wskaŜ elementy maszyny naraŜone na
zuŜycie wywołane tarciem tocznym.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
określić warunki występowania tarcia tocznego,
2)
przeanalizować dokumentację techniczno-ruchową maszyny,
3)
wyselekcjonować części maszyny naraŜone na tarcie toczne,
4)
wykonać zestawienie rozpoznanych elementów,
5)
wypełnić arkusz do ćwiczeń,
6)
dokonać prezentacji opracowania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
DTR maszyny,
−−−−
arkusz papieru formatu A4, przybory do pisania,
−−−−
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
scharakteryzować rodzaje tarcia z udziałem środka smarnego?
2)
dokonać podziału uszkodzeń?
3)
na podstawie oględzin określić rodzaj uszkodzeń?
4)
rozpoznać rodzaje uszkodzeń wywołanych korozją
5)
rozpoznać na podstawie dokumentacji elementy naraŜone na zuŜycie
w wyniku działania tarcia?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
4.4.
Obsługa maszyn i urządzeń
4.4.1. Materiał nauczania
W terminologii dotyczącej obsługi istnieje kilka głównych pojęć: przegląd techniczny,
naprawa, remont i konserwacja. Przegląd techniczny to podstawowa obsługa techniczna, która
moŜe przyjmować formę obsługi: codziennej, sezonowej, zabezpieczającej, diagnostycznej,
gwarancyjnej i okresowej. W jej ramach wykonuje się czynności obejmujące m.in.
konserwację (np. czyszczenie, smarowanie), regulację, diagnostykę oraz profilaktykę. Celem
przeglądu jest wykrycie i usunięcie niesprawności i uszkodzeń za pomocą regulacji lub
elementarnej naprawy.
Obsługa codzienna maszyn obejmuje takie czynności, jak sprawdzenie:
−
czystości maszyn,
−
częstotliwości i jakości smarowania mechanizmów i połączeń oraz ich regulacji,
−
działania mechanizmów jezdnych, stanu ogumienia, zuŜycia materiałów pędnych,
−
stanu osłon ochronnych i ogólnego bezpieczeństwa pracy.
Obsługa sezonowa dotyczy obiektów pracujących w róŜnych środowiskach, np.
w rolnictwie, budownictwie, transporcie – m.in. obiektów budowlanych, maszyn rolniczych,
drogowych, melioracyjnych, budowlano – montaŜowych itp. Związana jest z sezonowością
wykorzystania maszyn lub ze zmianą warunków klimatycznych. Polega ona na:
−
sprawdzeniu stanu gotowości technicznej,
−
odnowieniu uszkodzonych elementów i pokryć ochronnych,
−
uzupełnieniu i zmianie środków smarnych (w przypadku zmiany warunków pracy),
−
sprawdzeniu pomieszczeń magazynowych słuŜących do sezonowego przechowywania
obiektów.
Obsługa zabezpieczająca (konserwacyjna) to profilaktyka zapewniająca zdatność
uŜytkową przez planowe lub doraźne zabezpieczenie jej przed oddziaływaniem czynników
otoczenia.
Konserwacja narzędzi, maszyn i urządzeń polega na właściwym ich smarowaniu,
utrzymaniu w czystości i zabezpieczeniu powierzchni przed korozją. Czynniki te mają bardzo
duŜy wpływ na stan techniczny narzędzi, maszyn i urządzeń, ich zuŜycie oraz trwałość części
i mechanizmów. Do czynności konserwacyjnych zalicza się równieŜ drobną regulację,
dociąganie zluzowanych śrub i nakrętek itp. Instrukcje czynności konserwacyjnych
i regulacyjnych zawiera DTR danej maszyny lub urządzenia.
Do czynności konserwacyjnych naleŜy takŜe prawidłowe przechowywanie podczas
dłuŜszych przerw produkcyjnych. Zabezpieczenie antykorozyjne jest szczególną formą
odnowy maszyn.
Powtórne pokrycie malarskie nie tylko zabezpiecza obiekt przed niszczeniem, ale przywraca
mu pierwotne właściwości i cechy zewnętrzne (wygląd).
Obsługa diagnostyczna ma określić aktualny stan techniczny maszyny. Wyniki badań
diagnostycznych pozwalają przewidzieć przyszłe stany maszyny i w związku z tym
umoŜliwiają decyzje w sprawie dalszego uŜytkowania lub obsługi (np. zmiany parametrów
uŜytkowania, wykonania remontu bieŜącego lub kapitalnego, likwidacji). Obsługa
gwarancyjna zapewnia utrzymanie przydatności uŜytkowej w okresie gwarancyjnym, to jest
w czasie, w którym producent gwarantuje poprawność działania maszyny. Wykonują ją
autoryzowane firmy lub producenci.
Do obsługi okresowej naleŜą zabiegi wykonywane cyklicznie, zgodnie z ustalonym
harmonogramem, po upływie określonego czasu pracy maszyny lub osiągnięciu określonej
innej miary uŜytkowania, np. liczby kilometrów przejechanych przez pojazd. Polegają one na
kontrolowaniu stanu technicznego maszyn i usuwaniu zauwaŜonych wad oraz usterek,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
ustaleniu stopnia zuŜycia części i mechanizmów maszyny oraz sprawdzeniu, czy mechanizmy
nie zostały nadmiernie rozregulowane. W ten sposób moŜna zapobiec ewentualnym
uszkodzeniom lub awariom. Po przeprowadzeniu obsługi okresowej wymienia się części
szybko zuŜywające się oraz usuwa usterki. Wyniki podaje się w protokole obsługi.
System planowo-zapobiegawczych napraw obejmuje całokształt czynności związanych
z naleŜytym uŜytkowaniem, konserwacją, przeglądami technicznymi i planowaniem oraz
wykonywaniem napraw maszyn i urządzeń.
System ten przewiduje dokładne planowanie przeglądów i napraw oraz ustala ich zakres
oraz częstotliwość, co powoduje znaczne przedłuŜenie okresu eksploatacji maszyn i urządzeń.
Za stan techniczny i właściwą eksploatację maszyn i urządzeń odpowiada kierownik
wydziału uŜytkującego dane maszyny lub urządzenia. Natomiast odpowiedzialność za
zapewnienie prawidłowych zasad gospodarki konserwacyjno – naprawczej ponoszą działy
głównego mechanika i głównego energetyka przedsiębiorstwa.
Obowiązki głównego mechanika zakładu
Dział głównego mechanika jest samodzielną komórką organizacyjną zakładu kierowaną
przez głównego mechanika, który podlega bezpośrednio głównemu inŜynierowi zakładu.
Wszystkie wydane przez głównego mechanika wytyczne i zarządzenia dotyczące
konserwacji, eksploatacji i naprawy maszyn i urządzeń są obowiązujące dla kierowników
poszczególnych oddziałów produkcyjnych. Główny mechanik jest uprawniony do wyłączania
z ruchu maszyn nieprawidłowo eksploatowanych lub wymagających napraw. Główny
mechanik ponosi odpowiedzialność za całokształt spraw związanych z naprawą maszyn
i urządzeń oraz za ewidencję maszyn i urządzeń zakładu.
Dział głównego mechanika wykonuje następujące prace:
−
prowadzi ewidencję wszystkich maszyn i urządzeń zakładu,
−
sporządza plan wykonania napraw i kontroluje ich wykonanie,
−
nadzoruje eksploatację i konserwację maszyn i urządzeń,
−
prowadzi ewidencję wszystkich awarii i uszkodzeń maszyn oraz ustala ich przyczyny
oraz podejmuje środki zaradcze,
−
sporządza karty maszynowe dla wszystkich nowo zainstalowanych maszyn oraz
aktualizuje je,
−
opracowuje warunki techniczne odbioru maszyn po naprawie,
−
opracowuje projekty modernizacji maszyn i urządzeń,
−
opracowuje procesy technologiczne naprawy maszyn i wykonywania oraz regeneracji
części,
−
sporządza zapotrzebowanie na części zamienne z zakupu oraz materiały potrzebne do
napraw,
−
zawiera umowy z innymi zakładami na wykonanie napraw maszyn,
−
ustala protokolarnie stan maszyn przed oddaniem ich do naprawy,
−
dokonuje kontroli technicznej jakości napraw, wykonania oraz regeneracji części
zamiennych,
−
przyjmuje protokolarnie maszyny po naprawie,
−
opracowuje harmonogramy smarowania maszyn i urządzeń na podstawie instrukcji
smarowania poszczególnych maszyn i urządzeń,
−
kontroluje prace brygad smarowników i sprawdza smarowanie maszyn,
−
porządzą zapotrzebowanie na oleje i smary oraz kieruje zuŜyte oleje do regeneracji.
Wymienione powyŜej prace są rozdzielane między poszczególne sekcje działu głównego
mechanika. Pracownicy wykonujący obsługę międzynaprawczą maszyn i urządzeń oraz
brygady smarowników są podporządkowane, zaleŜnie od przyjętej w danym zakładzie
organizacji, działowi głównego mechanika lub energetyka lub teŜ kierownikowi danego
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
działu produkcyjnego. W kaŜdym przypadku jednak dział głównego mechanika kontroluje
jakość wykonywanych czynności obsługi międzynaprawczej i czynności smarowniczych.
Terminy przeprowadzania obsług okresowych ustala główny mechanik i uzgadnia je
z kierownikami działów produkcyjnych i pomocniczych, przy czym powinny one być
uwzględnione równieŜ w rocznym planie przeglądów oraz w miesięcznym harmonogramie
obsług okresowych. Obsługa okresowa obejmuje następujące czynności:
−
częściowy demontaŜ maszyny lub urządzenia,
−
czyszczenie i mycie poszczególnych elementów maszyny lub urządzenia, bądź mycie
i czyszczenie układów smarowania i chłodzenia oraz wymianę olejów lub innych
ś
rodków smarnych,
−
sprawdzenie i pomiar zespołów dławicowych, styków i zespołów uszczelniających,
−
przegląd i badanie łoŜysk, sprzęgieł i czopów wałów, przekładni zębatych, łańcuchów
napędowych, pędni, urządzeń ciernych, armatury, przewodów elektrycznych, izolacji
maszyn elektrycznych itp.,
−
wykonanie pomiarów luzów,
−
określenie stopnia zuŜycia i czasów pracy zespołów i części, a tym samym ustalenie
zakresu rzeczowego oraz terminu następnego remontu,
−
sprawdzenie i wyregulowanie dokładności pracy maszyny zgodnie z ustaloną dla niej
klasą dokładności,
−
sprawdzenie za pomocą odpowiednich przyrządów pomiarowo-kontrolnych osi maszyn
i urządzeń technologicznych,
−
wywaŜenie urządzeń napędowych maszyny lub urządzenia technologicznego,
−
sprawdzenie działania przyrządów pomiarowo-kontrolnych i urządzeń regulacyjnych,
−
usuwanie drobnych uszkodzeń, a takŜe ewentualna wymiana niektórych części,
−
wykonanie wszystkich czynności wchodzących w zakres obsługi codziennej.
Naprawa to obsługa umoŜliwiająca przywrócenie właściwości uŜytkowych uszkodzonym
ogniwom lub pojedynczym zespołom (podzespołom) maszyny w wyniku regeneracji i/lub
wymiany.
Remont dotyczy jednoczesnej naprawy wszystkich zespołów w maszynie lub ich
wymiany. Wykonuje się go w celu usunięcia skutków zuŜywania się części maszyn lub
urządzeń, aby nie dopuścić do nadmiernego ich zuŜycia, w następstwie którego na stępują
awarie i wycofanie urządzenia z uŜytkowania. Terminy remontów są określone
w wieloletnich i rocznych planach remontów, uzgodnionych z kierownikami działów
produkcyjnych i pomocniczych.
Remonty kapitalne oraz średnie maszyn i urządzeń wykonuje się w wydziałach
remontowych danego przedsiębiorstwa. Wydziały te muszą być wyposaŜone w odpowiednie
obrabiarki i urządzenia umoŜliwiające wykonanie napraw oraz muszą dysponować pełnym
asortymentem części zamiennych. Remonty kapitalne maszyn i urządzeń wykonuje się
równieŜ w specjalistycznych zakładach remontowych.
Okres między dwoma remontami kapitalnymi lub czas zainstalowania nowej maszyny do
remontu kapitalnego, mierzony w godzinach pracy maszyny lub w kalendarzowych
jednostkach czasu, nazywa się cyklem remontowym. W okresie tym, czyli między dwoma
kolejnymi remontami kapitalnymi, dokonuje się w ustalonej kolejności i odstępach czasu
przeglądów (obsług okresowych) oraz remontów bieŜących i średnich. Długość cyklu
remontowego i jego struktura, tzn. liczba, rodzaj i kolejność przeglądów (obsług okresowych)
i remontów w czasie cyklu, zaleŜą od tego, w jaki sposób występuje nierównomierność
zuŜywania się części. Poszczególne części zuŜywają się w róŜnym czasie i dlatego naleŜy
w róŜnych okresach przewidywać remonty bieŜące lub średnie, aŜeby wymienić lub naprawić
pewne grupy części.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Dla poszczególnych maszyn i urządzeń przyjmuje się cykle remontowe o róŜnej długości
i strukturze:
–
dla obrabiarek skrawających do metali oraz pras mechanicznych i hydraulicznych
przewiduje się cykl dziewięcioremontowy o czasie cyklu 24000 godzin i następującej
kolejności przeglądów i remontów:
0/K – OO – RB – OO – RB – OO – RS – OO – RB – OO – RB – OO – RS – OO – RB – OO
– RB – OO – RK
–
dla obrabiarek automatycznych, młotów, kuźniarek i noŜyc przyjmuje się cykl
sześcioremontowy o czasie cyklu 16000 godzin i następującej kolejności przeglądów
i remontów:
0/K – OO – RB – OO – RB – OO – RS – OO – RB – OO – RB – OO – RK
gdzie:
−
0/K – data uruchomienia lub ostatniego remontu kapitalnego
−
OO – obsługa okresowa (przegląd techniczny), obejmujący czynności związane
z regulacją zespołów i mechanizmów, usunięciem usterek i uszkodzeń, myciem
i czyszczeniem, ustaleniem stopnia zuŜycia poszczególnych części i zespołów dla
określenia szczegółowego zakresu naprawy.
−
RB – remont bieŜący, obejmuje naprawę lub wymianę szybko zuŜywających się części.
W zakres remontu bieŜącego wchodzą równieŜ wszystkie czynności przeglądu
technicznego.
−
RS – remont średni, obejmuje naprawę lub wymianę szybciej zuŜywających się części
zespołów w celu zapewnienia prawidłowej eksploatacji maszyny lub urządzenia do
następnego remontu średniego i kapitalnego. Remont średni obejmuje równieŜ wszystkie
czynności remontu bieŜącego.
−
RK – remont kapitalny, obejmuje naprawę lub wymianę wszystkich części, a nawet
całych zespołów ulegających zuŜyciu w celu przywrócenia pierwotnej lub zbliŜonej do
pierwotnej wartości uŜytkowej maszyny lub urządzenia.
W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się odstępstwa od przyjętych struktur i czasu
trwania cyklu. Odstępstwa te mogą wynikać z innych rozwiązań konstrukcyjnych danej
maszyny lub dokonanych modernizacji. Czas trwania cyklu dla tych samych maszyn moŜe
być róŜny i zaleŜy do warunków pracy i obciąŜenia.
Remonty i przeglądy w zakładzie przemysłowym planuje się w odniesieniu do kaŜdej
maszyny na podstawie jej cyklu remontowego oraz do całego parku maszynowego, ustalając
roczne i miesięczne plany remontów. Cykl remontowy, zaplanowane terminy poszczególnych
przeglądów i napraw oraz wykaz wymienionych części dla danej maszyny zapisuje się
w karcie napraw (remontu) maszyny. Wzór tego dokumentu pokazuje tabela 3.
W karcie tej odnotowuje się równieŜ wykonane naprawy i przeglądy, liczbę godzin pracy
maszyny w roku i wymienione części. Na podstawie kart naprawczych maszyn wykonuje się
roczny plan napraw i przeglądów dla całego parku maszynowego danego zakładu
przemysłowego. Wzór tego dokumentu pokazuje tabela 4.
Zakres napraw dla konkretnego przypadku określany jest w Dokumentacji
Techniczno-Ruchowej (DTR) tej maszyny. Przegląd techniczny wykonuje się wykorzystując
przestoje od pracy, bezpośrednio na wydziale gdzie pracuje maszyna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Tabela 3. Karta naprawy (remontu) maszyny [4, s. 317]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Tabela 4. Roczny plan remontów i przeglądów [4, s. 318]
Nazwa zakładu pracy
Roczny plan napraw przeglądów rok.
Lp
Nazwa
Maszyny
Nr
inwentarza
Liczba
jednostek
Miesiące
1
2
3
4
I
II III IV V VI VII VII IX X XI XII
W zakres prac wykonywanych podczas obsługi okresowej (przeglądu technicznego)
wchodzą:
–
częściowy demontaŜ maszyny lub urządzenia,
–
czyszczenie i mycie poszczególnych elementów maszyny lub urządzenia, bądź mycie
i czyszczenie układów smarowania i chłodzenia oraz wymianę olejów lub innych
ś
rodków smarnych,
–
sprawdzenie i pomiar zespołów dławicowych, styków i zespołów uszczelniających,
–
przegląd i badanie łoŜysk, sprzęgieł i czopów wałów, przekładni zębatych, łańcuchów
napędowych, pędni, urządzeń ciernych, armatury, przewodów elektrycznych, izolacji
maszyn elektrycznych,
–
wykonanie pomiarów luzów,
–
określanie stopnia zuŜycia i czasów pracy zespołów i części, a tym samym ustalenie
zakresu rzeczowego oraz terminu następnego remontu,
–
sprawdzenie i wyregulowanie dokładności pracy maszyny zgodnie z ustaloną dla niej
klasą dokładności,
–
sprawdzenie za pomocą odpowiednich przyrządów pomiarowo – kontrolnych osi maszyn
i urządzeń technologicznych,
–
wywaŜenie urządzeń napędowych maszyny lub urządzenia technologicznego,
–
sprawdzenie działania przyrządów pomiarowo – kontrolnych i urządzeń regulacyjnych,
–
usuwanie drobnych uszkodzeń, a takŜe ewentualna wymiana niektórych części,
–
wykonanie wszystkich czynności wchodzących a zakres obsługi codziennej (sprawdzenie
czystości maszyn, częstotliwości i jakości smarowania mechanizmów i połączeń oraz ich
regulacji, działania mechanizmów, stanu osłon ochrony i ogólnego bezpieczeństwa
pracy).
W przypadku stwierdzenia podczas przeglądu usterek, uszkodzeń lub zuŜycia
poszczególnych części lub zespołów, wymagających naprawy lub wymiany, naleŜy
zanotować to w protokole przeglądu i zakwalifikować obrabiarkę do naprawy, ustalając
równieŜ jej zakres. Drobne naprawy moŜna wykonać w ramach przeglądu technicznego.
Podczas odbioru obrabiarki po przeglądzie sprawdza się stan zabezpieczenia przed
wypadkiem oraz działanie obrabiarki bez obciąŜenia i pod obciąŜeniem. JeŜeli podczas
przeglądu dokonano takŜe naprawy, to sprawdza się wówczas wykonanie zakresu prac
wymienianych w protokole przeglądu. Wyniki pomiarów i prób wpisuje się do protokołu
odbioru obrabiarki po naprawie. Wzór tego dokumentu technologicznego pokazuje tabela 5.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Tabela 5. Protokół odbioru obrabiarki po naprawie [4, s. 324]
PROTOKÓŁ ODBIORU OBRABIARKI PO NAPRAWIE NR.
Zakład.Wydział.
Nazwa obrabiarki. typ. nr inw.
Obrabiarka przepracowała od ostatniej naprawy. godz.
Rodzaj naprawy. data rozp. data zak.
I. Wykaz przedłoŜonych dokumentów stanowiących podstawę do odbioru obrabiarki po
naprawie
(zlecenie wykonania naprawy, protokół przeglądu kwalifikującego do naprawy, wyniki
kontroli między operacyjnej itd).
II. Ocena stanu wykonania wszystkich prac objętych zakresem naprawy wg protokołu
przeglądu
III. Ocena stanu zabezpieczeń przed wypadkami
IV. Wyniki prób pracy obrabiarki bez obciąŜenia na stanowisku prób
V. Wyniki prób pracy obrabiarki pod obciąŜeniem na stanowisku prób
VI. Wyniki sprawdzania dokładności obrabiarki
VII. Orzeczenie komisji odbioru
VIII. Wyniki pomiarów, odbioru ostatecznego na stanowisku roboczym po wstępnej 2 ÷ 3
dniowej eksploatacji
IX. Końcowe zalecenia komisji:
Data …………………………….
Podpisy komisji odbioru.
.
Remont bieŜący obejmuje naprawę lub wymianę szybko zuŜywających się części oraz
czynności regulacyjne. Dokonuje się jej przewaŜnie bez demontaŜu maszyny lub urządzenia
z fundamentu. Koszt remontu bieŜącego nie powinien przekroczyć 15% wartości
odtworzeniowej maszyny.
Remont bieŜący obejmuje:
–
wszystkie czynności wykonywane podczas bieŜącej obsługi codziennej oraz przy
przeglądach,
–
wymianę lub naprawę najszybciej zuŜywających się części, jeśli te czynności wynikają
z ustalonego cyklu remontowego.
Zakres czynności wykonywanych podczas remontu bieŜącego zaleŜy przede wszystkim
od:
–
stopnia skomplikowania budowy maszyny,
–
ustalonych warunków eksploatacyjnych,
–
przyjętej metody remontów,
–
jakości i terminowości wykonywanych przeglądów okresowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
Zasady bezpiecznego uŜytkowania maszyn
Istotnym czynnikiem wpływającym na jakość i wydajność pracy jest bezpieczeństwo
i higiena pracy. Stworzenie bezpiecznych, higienicznych warunków pracy jest obowiązkiem
pracodawcy. Bezpośredni uŜytkownik (operator) maszyny musi przestrzegać w pełni
ustanowionych w tym zakresie przepisów. Przepisy takie określa się w sposób zwięzły
w formie instrukcji. Mogą to być instrukcje BHP, dotyczące wszystkich pracowników,
a takŜe dotyczące uŜytkownika konkretnych maszyn i urządzeń, tzw. instrukcje stanowiskowe
przeznaczone dla operatorów.
WaŜnym elementem oceny bezpiecznego uŜytkowania maszyn jest ocena ryzyka
zawodowego na określonym stanowisku pracy. W związku z tym opracowuje się
dokumentację, która zawiera:
–
przygotowanie do oceny stanowiska pracy (ustalenie wymagań ogólnych dla
pomieszczenia, stanowiska pracy i pracownika, identyfikację zagroŜeń i stosowanych
ś
rodków ochrony),
–
opracowanie karty pomiaru ryzyka zawodowego,
–
opracowanie dokumentacji programu naprawczego (opracowanie działań korygujących
i zapobiegawczych, zapoznanie pracowników z wynikami oceny, ustalenie daty następnej
oceny).
Smarowanie
Tarcie powoduje straty energii, wzrost temperatury, zuŜywanie się powierzchni. W celu
przeciwdziałania negatywnym skutkom tarcia stosuje się smarowanie substancjami zwanymi
ś
rodkami smarnymi.
W powszechnym rozumieniu, pod pojęciem smarowania rozumie się wprowadzanie
substancji smarującej pomiędzy współpracujące powierzchnie trące. Jest to czynność
wykonywana przez urządzenie smarowe lub człowieka.
Urządzenie smarowe – element konstrukcyjny maszyny słuŜący do doprowadzania
ś
rodka smarnego do skojarzenia trącego.
Z technicznego punktu widzenia pod pojęciem smarowania rozumie się efekt obecności
ś
rodka smarnego (smaru) pomiędzy powierzchniami trącymi. Oczekiwanym efektem
smarowania jest zmniejszenie współczynnika tarcia oraz spowolnienie procesów zuŜywania
współpracujących powierzchni skojarzenia trącego. Smarowanie ma na celu zastąpienie
zewnętrznego tarcia suchego tarciem wewnętrznym środka smarnego. Skutkiem smarowania
jest zmniejszenie oporów tarcia i zuŜywania elementów konstrukcyjnych maszyn. WaŜnym
zadaniem smarowania jest zabezpieczenie przed zacieraniem.
Częścią maszyny, której zadaniem jest doprowadzenie środka smarnego pomiędzy
powierzchnie trące, jest urządzenie smarowe. Urządzenie smarowe moŜe równieŜ być
odrębnym elementem maszyny, uŜywanym okresowo do podawania środka smarnego do
skojarzenia trącego.
Sposób doprowadzenia środka smarnego do skojarzenia trącego jest określany jako
technika smarowania.
Substancją, która jest wprowadzana do skojarzenia trącego w celu zmniejszenia tarcia
i przeciwdziałania zacieraniu, jest środek smarny często nazywany smarem. Jako środki
smarne są stosowane:
−
gazy,
−
ciecze: oleje smarne, emulsje chłodząco – smarujące,
−
substancje o konsystencji Ŝelu, np. smary plastyczne,
−
substancje stałe: grafit, disiarczek molibdenu, azotek boru itp., a takŜe niektóre metale
(np. miedź, złoto).
Jako środek smarny jest stosowane wiele substancji o róŜnych właściwościach.
Podstawową cechą charakteryzującą substancje smarne jest smarność.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
Smarność jest określana jako właściwość substancji smarującej, charakteryzującej jej
zachowanie w warunkach tarcia granicznego.
Procesy smarowania
Celem smarowania jest uzyskanie tarcia płynnego. MoŜe to być osiągnięte poprzez
stworzenie warunków do smarowania: hydrostatycznego, hydrodynamicznego lub
hybrydowego, łączącego oba wcześniej wymienione sposoby. WyróŜnia się równieŜ tzw.
smarowanie elastohydrodynamiczne.
Smarowanie hydrostatyczne polega na wytworzeniu w skojarzeniu trącym, przy uŜyciu
urządzeń zewnętrznych (np. pomp), ciśnienia środka smarnego, które rozdzieli obie
smarowane powierzchnie w taki sposób, Ŝe między nimi będzie występować tarcie płynne.
Zasadę smarowania hydrostatycznego, na przykładzie smarowania poprzecznego łoŜyska
ś
lizgowego, przedstawiono na rys. 4.
ZrównowaŜenie sił wypadkowych, działających na wał oraz sił wyporu podnosi wał, co
powoduje Ŝe między wałem 1 i panwią 2 ma miejsce tarcie płynne.
Smarowanie hydrostatyczne najczęściej jest stosowane podczas rozruchu maszyn,
których skojarzenia trące są bardzo silnie obciąŜone. Zapobiega to zuŜywaniu powierzchni
trących wału i panwi w początkowym okresie pracy.
Rys. 4.
Smarowania hydrostatycznego poprzecznego łoŜyska ślizgowego: A – przekrój
poprzeczny łoŜyska ślizgowego, B – rozkład ciśnień w łoŜysku wywołany czynnikami
zewnętrznymi; 1 – panew łoŜyska, 2 – wał łoŜyska, 3 – środek smarny, 4 – wlot środka
smarnego, 5 – wylot środka smarnego [8]
Smarowanie hydrostatyczne występuje w róŜnych rozwiązaniach konstrukcyjnych,
a takŜe w warunkach naturalnych. Przykładem smarowania hydrostatycznego jest tarcie
płynne, jakie ma miejsce między płynącą krą i dnem rzeki.
Smarowanie hydrodynamiczne
Zasada smarowania hydrodynamicznego polega na rozdzieleniu współpracujących
powierzchni skojarzenia trącego samoistnie powstającym klinem smarowym, w którym
ciśnienie równowaŜy istniejące siły (obciąŜenia). Zasadę smarowania hydrodynamicznego, na
przykładzie poprzecznego łoŜyska ślizgowego, przedstawiono na rys. 5.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
W stanie spoczynkowym (rys. 5A) wał leŜy na panwi, zanurzony w środku smarnym.
W tym połoŜeniu występuje tarcie spoczynkowe. Siły wyporu hydrostatycznego nie
równowaŜą sił cięŜkości. Początkowy obrót wału (rys. 5B) powoduje powstanie klina
smarującego. Następuje uniesienie wału z jednoczesnym przemieszczeniem środka obrotu
wału, na jedną ze ścian panwi. Dalszy obrót wału powoduje przemieszczenie klina
smarującego, zgodnie z kierunkiem obrotu wału i jednoczesne przemieszczenie środka obrotu
na drugą ze ścian panwi (rys. 5C). Przy pewnych obrotach wału, klin smarujący rozłoŜy się
w miarę równomiernie tak, Ŝe obracający się wał nie będzie dotykać Ŝadnej ze ścian Panwi
(rys. 5D).
Rys. 5.
Tworzenie klina smarującego w poprzecznym łoŜysku ślizgowym: A – połoŜenie
spoczynkowe, B, C – kolejne fazy rozruchu; tworzenie się klina smarującego, D – faza
ustabilizowanej pracy łoŜyska [8]
W smarowaniu hydrodynamicznym siła wyporu, unosząca wał łoŜyska, powstaje
samoistnie w rezultacie ruchu współpracujących wzajemnie przemieszczających się
powierzchni wału i panwi.
Przedstawiona zasada smarowania hydrodynamicznego dobrze tłumaczy fakt, Ŝe wał
zuŜywa się na całej powierzchni walca, natomiast panew zuŜywa się tylko na powierzchni
ograniczonej odcinkiem
Jest to istotna wada tego rodzaju smarowania. Mimo tej wady, ze względu na prostotę
rozwiązań
konstrukcyjnych,
jest
to
najczęściej
stosowany
sposób
smarowania.
W szczególnych przypadkach jest stosowane tzw. smarowanie hybrydowe. Smarowanie
hybrydowe polega na jednoczesnym smarowaniu hydrostatycznym i hydrodynamicznym.
Łączy ono zalety obu rodzajów smarowania, jednak w tym przypadku, rozwiązania
konstrukcyjne są bardziej skomplikowane. W niektórych rozwiązaniach konstrukcyjnych
maszyn, smarowanie hybrydowe jest stosowane tylko w okresie rozruchu maszyny, następnie
po osiągnięciu warunków smarowania hydrodynamicznego, urządzenia zapewniające
smarowanie hydrostatyczne są wyłączane.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
Smarowanie elastohydrodynamiczne
W niektórych rozwiązaniach konstrukcyjnych skojarzeń trących, np. w przekładniach
zębatych, niektórych typach łoŜysk tocznych i ślizgowych, na krzywkach itp. moŜe mieć
miejsce specjalny proces smarowania, zwany smarowaniem elastohydrodynamicznym.
W odpowiednio ukształtowanym skojarzeniu trącym powstaje wysokie ciśnienie,
wskutek tego lepkość środka smarnego zwiększa się, a powierzchnie trące odkształcają się
spręŜyście. Jest to powodem rozdzielenia smarowanych powierzchni skojarzenia trącego.
Model smarowania elastohydrodynamicznego, na przykładzie toczących się po sobie walców,
przedstawia rys. 6A. Rysunek 6B przedstawia rozkład ciśnień środka smarnego w takim
skojarzeniu trącym.
Rys. 6.
Model smarowania elastohydrodynamicznego na przykładzie dwóch toczących się po sobie
walców: A – obracające się walce, B – rozkład ciśnienia w skojarzeniu trącym, 1– miejsca
spręŜystego odkształcenia warstw wierzchnich, 2– środek smarny [8]
Technika smarowania
Smarowanie jest dokonywane przez wprowadzenie między współpracujące powierzchnie
ciała trzeciego (cieczy smarnej) o bardzo małym tarciu wewnętrznym, w celu zmniejszenia
współczynnika tarcia. Smarowanie zmniejsza więc straty energii na pokonanie tarcia
i zapobiega wczesnemu zuŜyciu części. Smarowanie spełnia równieŜ inne zadania, do których
naleŜą:
−
częściowe zabezpieczenie przed korozją powierzchni metalowych,
−
chłodzenie części oraz odprowadzanie ciepła spomiędzy współpracujących powierzchni,
−
przyspieszenie procesu docierania,
−
odprowadzenie z obszaru współpracy części zuŜytych cząstek materiałów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
Do smarowania maszyn i urządzeń uŜywa się róŜnych gatunków olejów maszynowych
i smarów stałych:
–
olej maszynowy 4 – do smarowania lekko obciąŜonych łoŜysk ślizgowych, pracujących
przy duŜych prędkościach obrotowych,
–
olej maszynowy 8 – do smarowania lekko obciąŜonych łoŜysk ślizgowych i tocznych,
pracujących przy duŜych prędkościach obrotowych,
–
olej maszynowy 10 – ma podobne zastosowanie jak olej maszynowy 8 oraz słuŜy do
smarowania wrzecion o prędkości obrotowej 4000 do 7000 obr/min,
–
olej maszynowy 16 – do smarowania łoŜysk ślizgowych,
–
olej maszynowy 26 – do smarowania lekko obciąŜonych łoŜysk ślizgowych i przekładni
zębatych,
–
olej maszynowy 40 – do smarowania średnio obciąŜonych łoŜysk ślizgowych i tocznych
oraz przekładni zębatych i prowadnic,
–
olej maszynowy 65 – ma podobne zastosowanie jak olej maszynowy 40, lecz przy
większych obciąŜeniach i obciąŜeniach podwyŜszonej temperaturze,
–
olej maszynowy nisko krzepnący 4Z (temperatura krzepnięcia –25
0
C) – do smarowania
łoŜysk ślizgowych i tocznych przy prędkości obrotowej ponad 800 obr/min,
–
olej maszynowy nisko krzepnący 10Z (temperatura krzepnięcia –45
0
C) – do smarowania
lekko obciąŜonych szybkoobrotowych łoŜysk tocznych i ślizgowych oraz wrzecion
o prędkości obrotowej 4000 ÷ 7000 obr/min,
–
olej maszynowy nisko krzepnący 16Z (temperatura krzepnięcia –30
0
C) – do smarowania
łoŜysk ślizgowych,
–
olej maszynowy nisko krzepnący 26Z (temperatura krzepnięcia –25
0
C) – do smarowania
lekko obciąŜonych łoŜysk ślizgowych i przekładni zębatych,
–
olej maszynowy nisko krzepnący 40Z (temperatura krzepnięcia –20
0
C) – do smarowania
ś
rednio obciąŜonych łoŜysk ślizgowych oraz przekładni zębatych,
–
smar maszynowy 1 – do smarowania lekko obciąŜonych powierzchni ślizgowych
o temperaturze pracy do 50
0
C,
–
smar maszynowy 2 – do smarowania średnio obciąŜonych powierzchni ślizgowych
o temperaturze pracy do 60
0
C,
–
smar maszynowy SŁG – 3 i SŁG – 4B – do smarowania silnie obciąŜonych łoŜysk
ś
lizgowych o temperaturze pracy do 140
0
C,
–
smary ŁT – 1, ŁT – 2, ŁT – 3, ŁT – 4S, ŁT – 5, ŁT – 1 – 13 – do smarowania łoŜysk
tocznych w zaleŜności od obciąŜenia łoŜyska, temperatury i warunków jego pracy,
–
oleje typu Hipol – stosuje się w przekładniach obciąŜonych i pracujących w zmiennych
warunkach.
Oleje nisko krzepnące stosuje się do smarowania maszyn i urządzeń pracujących
w niskich temperaturach otoczenia. Pozostałe oleje mają temperaturę krzepnięcia +5°C
i mogą być stosowane w maszynach pracujących w temperaturze pokojowej.
W maszynach i urządzeniach stosuje się dwa podstawowe układy smarowania:
indywidualny i centralny. Przy smarowaniu indywidualnym kaŜdy punkt smarowania ma
swój własny zbiornik napełniany okresowo. Smarowanie centralne polega na tym, Ŝe wiele
punktów smarowania jest zasilanych ze wspólnego zbiornika.
Podstawowymi elementami układów smarowania, które znalazły zastosowanie
w maszynach i urządzeniach, są: smarownice, pompy, filtry, zawory rozdzielcze, zbiorniki,
urządzenia kontrolne oraz przewody i złącza.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Smarownice są urządzeniami, które po ręcznym napełnieniu smaru lub olejem
samoczynnie zasilają nim współpracujące części. Przykłady róŜnych smarownic pokazano na
rys.7. W układach smarowania olejem pod ciśnieniem znalazły zastosowanie pompy
tłoczkowe ręczne, zębate i hydrauliczne. Do urządzeń kontrolnych układu smarowania zalicza
się wskaźniki poziomu oleju, manometry oraz wyłączniki elektryczne, które umoŜliwiają
pracę obrabiarki, gdy w układzie smarowania jest odpowiednie ciśnienie oleju. Na rys.5
pokazano róŜne rodzaje smarowania.
Smarowanie maszyn musi być wykonywane według instrukcji smarowania.
DuŜe znaczenie gospodarcze dla kaŜdego przedsiębiorstwa ma regenerowanie oraz
odzyskiwanie olejów. Olejów przepracowanych, po dokładnym oczyszczeniu i dodaniu
specjalnych składników uszlachetniających, moŜna ponownie uŜywać. Ma to duŜe znaczenie
w gospodarce całego kraju, gdyŜ wszystkie oleje powstają w wyniku przeróbki ropy naftowej,
którą musimy importować. W zamkniętych układach smarowania obiegowego oraz
kąpielowego, tj. przy smarowaniu skrzynek przekładniowych, wrzecienników, suportów itp.
olej przepracowany odzyskuje się w czasie jego okresowej wymiany.
Rys. 7.
Smarownice: a) wprasowana w korpus z odchylną samozamykającą się pokrywką, b)
wpasowana kulkowa, c) wkręcana na smar stały, d) knotowa w korpusie pokrywy łoŜyska
ś
lizgowego, e) knotowa ze zbiornikiem szklanym [3, s.111]
W trakcie róŜnych rodzajów obróbki uŜywa się równieŜ olejów jako czynników
chłodząco-smarujących. Mogą to być oleje naturalne, uŜywane bezpośrednio w obróbce, lub
mieszaniny wodno-olejowe, tzw. chłodziwa. Odzyskiwanie chłodziwa z obróbki jest moŜliwe
i dochodzi do 50 %. Oleje i chłodziwa czyści się z wiórów za pomocą wirówek. W duŜych
zakładach pracy w trakcie wykonywania bieŜącej konserwacji oraz napraw spore ilości
olejów przedostają się do czyściwa i oczyszczenie jego daje duŜe korzyści ekonomiczne.
Paliwa płynne i smary są otrzymywane w wyniku rafinacji ropy naftowej. Niewielkie
ilości wydobywanej w kraju ropy naftowej nie zaspokajają potrzeb i dlatego ropa naftowa jest
importowana. Zakład produkcyjny stosujący w procesie produkcyjnym paliwa płynne i smary
musi dąŜyć do ich racjonalnego wykorzystania.
Paliwa płynne przechowuje się w podziemnych zbiornikach. Wydaje się je (nalewa) za
pomocą urządzeń, zwanych dystrybutorami. Dystrybutor paliwa jest to urządzenie
zawierające pompę paliwa oraz urządzenia pomiarowe dozujące ilość wydawanego paliwa.
Niewielkie ilości paliw płynnych niezbędne w procesie technologicznym (np. benzyna do
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
mycia części, nafta) są przechowywane w beczkach w magazynach materiałów łatwo
palnych.
W magazynach materiałów łatwo palnych przechowuje się wyroby łatwo palne, o duŜej
ilości części lotnych, które w połączeniu z powietrzem (tlenem) mogą tworzyć mieszaniny
wybuchowe. Magazyny takie są lokalizowane na terenie zakładu z zachowaniem
odpowiedniej strefy ochronnej i o konstrukcji budynków zapewniających jak najmniejsze
straty w przypadku poŜaru lub wybuchu.
Smary (oleje i smary stałe) są przechowywane w beczkach i pojemnikach w magazynach
olejów i smarów. W magazynach olejów i smarów przechowuje się oleje płynne i smary
dostarczone do zakładu oraz oleje zuŜyte.
Oleje i smary są wydawane z magazynu zgodnie z zapotrzebowaniem zgłaszanym przez
smarowników wydziałowych. Zaopatrzeniem zakładów w paliwa płynne i smary zajmują się
uprawnieni do tego dystrybutorzy
Rys. 8.
Rodzaje smarowania: a) z obiegiem oleju pod ciśnieniem, b) pod ciśnieniem prowadnic
strugarki, c) rozpylacz do wytwarzania mgły olejowej 7 – pompa, 2 – filtr, 3 – rozdzielnica,
4 – rurka rozprowadzająca, 5 – manometr, 6 – zawór przelewowy, 7 – zbiornik, 8 – rowki
smarowe, 9 – zawór redukcyjny spręŜonego powietrza, 10 – śruba regulacyjna zaworu
redukcyjnego, 11 – dysza spręŜonego powietrza, 12 – rura zasysająca olej, 13 – śruba
regulująca ilość zasysanego oleju, 14 — przewód doprowadzający mgłę olejową,
15 – zawór do odprowadzania wody [3, s.109]
Wszędzie tam, gdzie są uŜywane paliwa płynne i smary oraz gdzie się je przechowuje
muszą być ściśle przestrzegane przepisy przeciwpoŜarowe. W pomieszczeniach
produkcyjnych i pomocniczych, gdzie są stosowane paliwa przed rozpoczęciem pracy musi
być włączona wentylacja, która zapobiega powstawaniu mieszanin wybuchowych. Stosowane
urządzenia
muszą
mieć
konstrukcję
przeciwwybuchową
(zastosowane
materiały
i rozwiązania konstrukcyjne nie mogą powodować podczas ruchu iskrzenia). Przed wejściem
do pomieszczeń magazynowych, w których odbywa się m.in. rozlewanie paliw, naleŜy
najpierw je wywietrzyć i włączyć wentylację, aby usunąć ewentualne opary paliw. Wszędzie
tam, gdzie ma się do czynienia z materiałami łatwo palnymi nie moŜna stosować otwartego
ognia, np. palników acetylenowo-tlenowych, palących się papierosów.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co zawiera dokumentacja techniczno-ruchowa maszyny?
2.
Jakie są podstawowe obsługi maszyny i urządzenia?
3.
Na czym polega obsługa codzienna?
4.
W jaki sposób zaplanować cykl remontowy maszyny?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
5.
Co zawiera dokumentacja technologiczna remontu maszyny?
6.
Co naleŜy do obowiązków głównego mechanika?
7.
Na czym polega smarowanie mechanizmów maszyn?
8.
Jakie rozróŜniamy rodzaje smarowania?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj smarowanie szlifierki dwutarczowej zgodnie z DTR urządzenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
dobrać środki smarne,
3)
przygotować urządzenie i wykonać smarowanie zgodnie z instrukcją,
4)
uporządkować stanowisko,
5)
zaprezentować efekty swojej pracy,
6)
dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
szlifierka dwutarczowa,
–
dokumentacja techniczno-ruchowa szlifierki dwutarczowej,
–
instrukcja smarowania,
–
materiały smarne,
–
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Wykonaj przegląd techniczny młota matrycowego. Zapisz w punktach przebieg prac
wykonywanych podczas przeglądu technicznego (obsługi okresowej) młota matrycowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
określić zakres przeglądu technicznego,
3)
zapisać kolejne zabiegi wykonywane podczas przeglądu technicznego (obsługi
okresowej) młota,
4)
wykonać przegląd techniczny ( obsługę okresową) młota,
5)
zapisać wnioski z przeglądu,
6)
zaprezentować wykonane ćwiczenie,
7)
dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
młot matrycowy,
–
dokumentacja przygotowana do przeglądu technicznego młota,
–
komplet narzędzi kontrolno-pomiarowych,
–
literatura z rozdziału 6 poradnika dla nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
odczytać z DTR instrukcję konserwacji i smarowania?
2)
dobrać środki konserwujące i smarne?
3)
wykonać smarowanie maszyny?
4)
wykonać obsługę codzienną maszyny i urządzenia?
5)
wykonać przegląd techniczny maszyny
6)
określić zakres czynności konserwacyjno-naprawczych?
7)
zaplanować przebieg czynności konserwacyjno-naprawczych?
8)
wykonać czynności konserwacyjne?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
4.5.
Technologia i organizacja napraw
4.5.1. Materiał nauczania
Naprawa obiektów technicznych ma na celu przywrócenie wartości uŜytkowej wskutek
zuŜycia. W zakładach przemysłowych obowiązuje system planowo-zapobiegawczych napraw,
który zorganizowany jest zgodnie z wcześniej przygotowanymi instrukcjami i normami.
Zidentyfikowanie
uszkodzenia
podczas
eksploatacji
jest
podstawą
działań
przywracających obiektowi moŜliwości realizacji jego zadań. Zakres tych działań jest
związany z rodzajem uszkodzenia, jego lokalizacją oraz zasięgiem.
Tabela 6. Karta technologiczna procesu technologicznego naprawy [5, s.118]
Cecha
wyrobu
4C90i4CT90
I
KARTA TECHNOLOGICZNA
Nazwa zespołu
Arkusz
1
ZAKŁAD REMONTU
SILNIKÓW
Układ korbowo tłokowy
Nr części
Arkuszy
39
Nr rysunku
Materiał wyjściowy
10.1 i 10.2
Wielkość
partii
22
Cecha
Postać
Wymiar
Masa kg
Sztuk
na wyrób
1
30
M.
zuŜ
Nr op
Treść operacji
Wydz
Stanowisko
Pomoce
Kat.
t
pz
t
j
10
Mycie i czyszczenie
myjnia
20
DemontaŜ układu na części
składowe
stanowisko
mechanika
30
Czyszczenie i przygotowanie
części do weryfikacji
stanowisko
mechanika
40
Weryfikacja części układu
stanowisko
KJ
50
Regeneracja części
wydział
mechaniczny
60
Mycie i czyszczenie części,
przygotowanie do montaŜu
myjnia
70
MontaŜ układu
stanowisko
mechanika
80
Kontrola ostateczna
stanowisko
KJ
90
Konserwacja
Treść
Data
Podpis
Opracował
PP
Normalizował
Sprawdził
Zatwierdził
Nr zm.
Data
Z m i a n y
Podpis
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
Od rodzaju uszkodzenia zaleŜy szybkość jego usunięcia. Ma to znaczenie szczególnie
w przypadku obiektów złoŜonych, gdyŜ tam moŜna spodziewać się równoczesnego
wystąpienia wielu uszkodzeń.
O rodzaju działań decydują takie czynniki jak:
–
wpływ uszkodzenia na parametry uŜytkowe obiektu technicznego,
–
wpływ uszkodzenia na bezpieczeństwo uŜytkowania obiektu,
–
moŜliwość naprawy uszkodzonego elementu obiektu.
Typowe sposoby usuwania uszkodzeń to:
–
wyłączenie i zastąpienie uszkodzonego elementu jego sprawnym rezerwowym
odpowiednikiem; gdy uszkodzony element nie moŜe być zastąpiony sprawnym,
dopuszcza się wyłączenie go z eksploatacji (po odpowiednim zabezpieczeniu)
i uŜytkowanie obiektu z ograniczoną wydajnością,
–
wyłączenie i naprawa uszkodzonego elementu obiektu.
Procedura usunięcia uszkodzenia obejmuje następujące zadania przygotowawcze:
–
identyfikację i lokalizację uszkodzenia,
–
rozpoznanie zaistniałych skutków uszkodzenia,
–
ocenę potencjalnych dalszych skutków uszkodzenia.
Realizacja wymienionych zadań umoŜliwia określenie zakresu prac naprawczych oraz
potrzeb związanych z:
–
personelem,
–
narzędziami,
–
materiałami i częściami zamiennymi,
–
nakładami finansowymi,
–
innymi potrzebami (np. środkami transportu, specjalistycznymi stanowiskami
remontowymi).
Organizacja stanowiska do wykonywania napraw
Stanowisko robocze naprawy to wydzielona część powierzchni produkcyjnej, obejmująca
urządzenia, przyrządy, narzędzia niezbędne do wykonania prac naprawczych oraz ludzi
obsługujących to stanowisko.
Właściwa organizacja stanowiska zaleŜy od:
–
pełnego wyposaŜenia stanowiska w maszyny, urządzenia, narzędzia i przyrządy
niezbędne do wykonania pracy,
–
właściwego rozmieszczenia wyposaŜenia na stanowisku,
–
dobrego zorganizowania pracy na stanowisku,
–
dobrego zorganizowania obsługi zewnętrznej stanowiska, czyli terminowego
dostarczenia części do montaŜu, materiałów, narzędzi oraz odbioru zmontowanych
zespołów,
–
zapewnienia właściwych warunków bhp.
Stanowisko robocze musi być tak zorganizowane, aby monter wykonywał jak najmniej
zbędnych ruchów, co zapewni duŜą wydajność pracy. W związku z tym wszystkie narzędzia
i przyrządy oraz części przeznaczone uŜywane do naprawy muszą być tak umieszczone, aby
były łatwo dostępne. Wszystkie części znormalizowane, jak np. śruby, nakrętki, podkładki,
łoŜyska toczne, powinny być rozmieszczone według wymiarów w oddzielnych przegrodach
regału z wyraźnym oznaczeniem wymiaru na tabliczce. Części poszczególnych zespołów
powinny być umieszczone w oddzielnych skrzynkach w kolejności odpowiadającej ich
montaŜowi. Na kaŜdej skrzynce powinna być umieszczona tabliczka z numerem części.
Narzędzia i przyrządy naleŜy umieszczać na tabliczkach. JeŜeli stanowisko jest obsługiwane
przez paru monterów, to pracę ich naleŜy tak zorganizować, aby sobie wzajemnie nie
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
przeszkadzali. Bardzo waŜnym zagadnieniem jest równieŜ zaopatrywanie stanowiska
w części, aŜeby nie spowodować przestoju w pracy.
Zasady demontaŜu
DemontaŜu obrabiarki, maszyny, urządzenia lub zespołu dokonuje się w celu ich
przeglądu lub naprawy. Częściowego demontaŜu niektórych zespołów dokonuje się niekiedy
podczas przeglądu technicznego, bądź w celu wykonania regulacji. DemontaŜ wykonuje się w
kolejności odwrotnej niŜ montaŜ. Instrukcja montaŜu stanowi często instrukcję demontaŜu
tylko w odwrotnej kolejności.
Plan demontaŜu wykonuje się tylko dla bardziej skomplikowanych zespołów. Niekiedy
nawet stosuje się specjalną instrukcję demontaŜu, ale tylko dla skomplikowanych zespołów,
których części mogłyby ulec uszkodzeniu przy niewłaściwym demontaŜu. Instrukcja taka
zawiera równieŜ uwagi dotyczące stosowania ściągaczy lub innych przyrządów do
demontaŜu. W praktyce jednak najczęściej demontaŜu dokonuje się bez planu i instrukcji.
Przed przystąpieniem do demontaŜu urządzenia naleŜy zapoznać się z jego konstrukcją.
Trzeba ustalić połoŜenie poszczególnych zespołów, ich połączenia i współzaleŜność
działania. Rozłączenie poszczególnych części i zespołów powinno być dokonywane bez
uŜycia nadmiernej siły, aŜeby nie spowodować uszkodzenia części łączonych i łączników.
W niektórych przypadkach przed przystąpieniem do demontaŜu naleŜy oznakować połączone
części, aŜeby uniknąć dodatkowego ustalania ich połoŜenia przy powtórnym montaŜu. W tym
celu wykonuje się rysę na obu połączonych częściach oraz widoczny znak. Przy demontaŜu
obrabiarki lub innego urządzenia naleŜy najpierw zdemontować zespoły, a dopiero potem
przystąpić do demontaŜu zespołów na poszczególne części. Część z kaŜdego
zdemontowanego zespołu naleŜy włoŜyć do oddzielnej skrzynki i na tabliczce, z boku
skrzynki, umieścić numer zespołu lub nazwę. Przy demontaŜu naleŜy posługiwać się
odpowiednimi przyrządami. Połączenia wtłaczane naleŜy demontować z uŜyciem prasy
stosując odpowiednie podkładki. ŁoŜyska, koła pasowe i zębate zdejmuje się z wałków za
pomocą ściągaczy.
Weryfikacja części maszyn ma na celu ocenę jakości uŜywanych części maszyn oraz
podjęcie decyzji, co do dalszego uŜytkowania. Przed weryfikacją części maszynowe są
dokładnie myte, a jeśli zachodzi potrzeba to równieŜ czyszczone mechanicznie np. przez
piaskowanie. Dokładne czyszczenie i mycie powierzchni umoŜliwia precyzyjne stwierdzenie
stopnia zuŜycia.
Ocena poszczególnych części oparta jest na wzrokowej obserwacji oraz dokładnych
pomiarach. W związku z tym potrzebne są odpowiednie narzędzia pomiarowe, jak suwmiarki,
mikrometry, czujniki, szczelinomierze itp. Po takiej ocenie następuje segregacja części
i sporządzanie wykazu usterek. Części, które nie wymagają Ŝadnej naprawy są gromadzone
oddzielnie i pobierane do ponownego montaŜu maszyny. Niektórych części nie opłaca się
naprawiać i te stanowią grupę do złomowania lub materiału, który moŜna zuŜytkować do
wykonania innych części. Ostatnią grupę stanowią części wymagające naprawy, przekazuje
się je do odpowiednich oddziałów w celu przywrócenia im przydatności do dalszego
uŜytkowania.
Wszystkie części trzech grup oznakowuje się (cechuje się) w widoczny sposób, aby nie
zaszły pomyłki. Cech tych, np. w postaci znaków wykonanych farbami róŜnych kolorów na
częściach do naprawy, nie naleŜy umieszczać na powierzchniach pracujących. Natomiast na
częściach wybrakowanych cechy umieszcza się w miejscu, które stało się przedmiotem
wyeliminowania części, jako niezdatnej do naprawy. Wyniki weryfikacji odnotowuje się na
specjalnym arkuszu weryfikacyjnym.
Części zuŜyte naleŜy zastąpić nowymi i w związku z tym trzeba dysponować częściami
zamiennymi. DuŜa liczba części masowo uŜywanych w budowie maszyn podlega
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
normalizacji. Do części znormalizowanych ogólnego zastosowania naleŜą np. śruby, nakrętki,
wkręty. Części te przewaŜnie znajdują się w magazynie i nie ma kłopotów z ich otrzymaniem.
Normalizacja w duŜym stopniu ułatwia prace naprawcze. Części przydatne tylko do
określonej maszyny lub urządzenia, jak np. części zamienne do samochodów, motocykli,
obrabiarek, są ujęte katalogami fabrycznymi, przy czym kaŜda z nich ma swój symbol lub
numer. Części te są produkowane w duŜych seriach i moŜna je zakupić. Części te muszą być
wykonane bardzo dokładnie, o małych tolerancjach wymiarowych, Ŝeby gwarantowały pełną
wymienność bez dodatkowego dopasowania. Naprawa maszyn przez wymianę części trwa
przewaŜnie bardzo krótko i jest bardzo ekonomiczna. Nie zawsze jednak moŜna otrzymać
części zamienne, zwłaszcza do maszyn i urządzeń starych, juŜ nie produkowanych, lub
niektórych maszyn pochodzenia zagranicznego. Wtedy części te naleŜy dorabiać, co jest
bardzo kosztowne.
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 7.
Tabela 7. Przykładowa instrukcja weryfikacji części [5, s. 120]
Weryfikacja zespołów moŜe odbywać się przed demontaŜem lub po odłączeniu zespołu.
Badania zespołów często prowadzone są na oddzielnych stanowiskach diagnostycznych.
Regeneracja części maszyn to przywracanie właściwości uŜytkowych częściom zuŜytym
lub uszkodzonym. Regeneracja moŜe mieć charakter obróbki kompleksowej lub wystarczy
wykonać operację regeneracyjną. Typowe operacje regeneracyjne to tulejowanie lub obróbka
fragmentu części maszynowej. W zaleŜności od specyfiki części metody regeneracji są
następujące:
–
wymiarów remontowanych,
–
elementów dodatkowych np. kompensujących,
–
selekcji części uŜytkowanych,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
–
odkształceń plastycznych np. spęczanie, prostowanie,
–
nakładanie powłok metalowych np. napawanie, nakładanie powłok galwanicznych,
–
nakładanie powłok z tworzyw sztucznych,
–
nakładanie powłok galwanicznych,
–
nakładanie kompozytów metaloŜywicznych.
Wybór metody regeneracyjnej zaleŜy głównie od czynników charakteryzujących części
maszyn, a mianowicie:
–
rodzaju elementu,
–
rodzaju materiału,
–
sposobu obróbki cieplnej i rodzaju obróbki powierzchni,
–
rodzaju, wartości i rozkładu zuŜycia oraz uszkodzenia,
–
kształtu i profilu elementu,
–
rodzaju pasowania.
Natomiast na wybór sposobu regeneracji mają wpływ:
–
przyczepność warstwy regeneracyjnej do podłoŜa,
–
trwałość i odporność warstwy na zuŜycie,
–
wytrzymałość połączenia regeneracyjnego w rzeczywistych warunkach uŜytkowania,
–
inne cechy warstwy lub połączenia regeneracyjnego, a zwłaszcza moŜliwość wystąpienia
pęknięć.
MontaŜ stanowi końcową część procesu naprawczego i polega na łączeniu
poszczególnych części w zespoły oraz na ostatecznym złoŜeniu zespołów w całkowicie
sprawną maszynę lub urządzenie.
MontaŜu dokonuje się z części całkowicie wykończonych, a w poszczególnych
przypadkach niektóre części są wykańczane lub dopasowywane w czasie montaŜu.
Przygotowanie dokumentacji technologicznej montaŜu
W produkcji jednostkowej dokumentacja technologiczna montaŜu ogranicza się
przewaŜnie do rysunków zestawieniowych poszczególnych zespołów oraz całej maszyny (lub
innego urządzenia). Niekiedy zamiast rysunków montaŜowych stosuje się poglądowe rysunki
montaŜowe (rys.9), często uŜywane w dokumentacji techniczno-ruchowej (DTR).
Rys.9. Rysunek montaŜowy [3,s. 233]
DuŜy wpływ na przejrzystość dokumentacji montaŜu ma właściwa numeracja części
i zespołów. Prawidłowe oznaczenie powinno składać się z trzech części. Część pierwsza
zawiera symbol wyrobu gotowego, część druga – numer zespołu, a trzecia – numer części.
Niekiedy symbol zawiera równieŜ liczbę części wchodzących w zespół wyŜszego rzędu.
Takie oznakowanie bardzo ułatwia ustalenie przynaleŜności części do danego zespołu
i wyrobu głównego, szczególnie jeŜeli dana fabryka produkuje parę typów obrabiarek lub
innych urządzeń. Ułatwia to równieŜ zamawianie części zamiennych. Nie wszystkie jednak
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
fabryki stosują ten system znakowania części. Części znormalizowane, jak śruby, łoŜyska
toczne, powinno się oznaczać umieszczając przed numerem części numer PN lub umowny
symbol, np. N, a przy łoŜyskach podawać numer katalogowy łoŜyska.
W celu bardziej poglądowego przedstawienia procesu montaŜu opracowuje się plany
montaŜu.
Rys. 10. Zespół tarczy zapadki i plan jego montaŜu [3, s.120]
Dla poszczególnych zespołów wykonuje się odrębne plany montaŜu. Przed
przystąpieniem do opracowania planu montaŜu zespołu naleŜy określić część bazową, od
której rozpocznie się montaŜ zespołu. Podobnie naleŜy określić zespół niŜszego rzędu, od
którego rozpocznie się montaŜ zespołu wyŜszego rzędu lub gotowego wyrobu. Plan montaŜu
układa się następująco: naleŜy wykreślić linię poziomą lub pionową. Na jednym końcu linii
wykreśla się prostokąt, który oznacza część bazową lub bazowy zespół niŜszego rzędu. Na
drugim końcu linii wykreśla się drugi prostokąt, który oznacza gotowy zmontowany zespół
lub końcowy wyrób. Z jednej strony linii w kierunku postępu montaŜu wykreśla się
prostokąty oznaczające poszczególne części wchodzące w skład montowanego zespołu;
w prostokącie oprócz nazwy części wpisuje się jej numer oraz liczbę sztuk w zespole.
Z drugiej strony linii umieszcza się zespoły niŜszego rzędu, wchodzące w skład
montowanego zespołu. Na rys.10 pokazano zespół tarczy zapadki i plan jego montaŜu.
Przygotowując dokumentację technologiczną montaŜu naleŜy uwzględnić formę
organizacyjną montaŜu.
Przebieg procesu montaŜu zespołów
Przed przystąpieniem do montaŜu naleŜy poszczególne części oczyścić i umyć. Jest to
szczególnie waŜne przy montaŜu dokładnych i precyzyjnych zespołów. Części przesyłane
z oddziałów produkcyjnych na stanowiska montaŜu są przewaŜnie zanieczyszczone opiłkami,
resztkami czyściwa lub środkami konserwującymi, które trzeba usunąć. Części czyści się
odmuchując je spręŜonym powietrzem. Do mycia części uŜywa się róŜnych rozpuszczalników
i roztworów alkalicznych. Stosuje się równieŜ metodę ultradźwiękową. Zastosowanie
ultradźwięków powoduje wzmocnienie działania kąpieli odtłuszczającej, gdyŜ dzięki
wytworzonym drganiom środki myjące łatwiej wnikają we wszystkie nierówności, usuwają
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
pęcherzyki powietrza i polepszają odpływ zanieczyszczeń. Mycia za pomocą środków
alkalicznych dokonuje się przewaŜnie w temperaturze ok. +80°C.
Części myje się ręcznie w wannach zwykłych, w wannach o zamkniętym obiegu cieczy,
wyposaŜonych w pompę przepompowującą ciecz ze zbiornika ściekowego przez filtr do
zbiornika z cieczą oczyszczoną, oraz mechanicznie w specjalnych maszynach do mycia.
Części myje się najczęściej w pobliŜu stanowisk montaŜu albo na samych stanowiskach
montaŜu, gdyŜ podczas transportu mogłyby ulec powtórnemu zanieczyszczeniu. Części po
umyciu, wypłukaniu i osuszeniu naleŜy zaraz montować.
Przebieg montaŜu powinien być zgodny z dokumentacją technologiczną montaŜu.
W wielu przypadkach, zwłaszcza w produkcji jednostkowej i małoseryjnej, zachodzi
konieczność dopasowywania części przy montaŜu. Do najczęstszych operacji ślusarskich przy
dopasowywaniu części naleŜą: piłowanie, skrobanie, docieranie, wiercenie, rozwiercanie
i gwintowanie.
Piłowanie stosuje się w celu usunięcia zadziorów, dopasowania stykających się
powierzchni, uzyskania prawidłowego połoŜenia jednej części względem drugiej,
dopasowania klinów itp.
Skrobanie stosuje się podczas montaŜu prowadnic i łoŜysk ślizgowych w celu
wzajemnego dopasowania i zapewnienia przylegania współpracujących powierzchni. Na
przykład przy montaŜu tokarek skrobaniu podlegają prowadnice konika, suportu i sanek
suportu. Docieranie jest niezbędną operacją przy montaŜu zaworów silników spalinowych
oraz zaworów do cieczy i gazów. Docieranie wykonuje się w celu zapewnienia dokładnego
przylegania do siebie dwóch współpracujących powierzchni, co zapewnia szczelność zaworu.
Wiercenie w czasie montaŜu stosuje się bardzo często, np. wierci się otwory jednocześnie
w dwóch lub większej liczbie części w celu późniejszego ich połączenia za pomocą śrub
i nakrętek. Bardzo często po operacji wiercenia dokonuje się jeszcze rozwiercania otworów
w celu osadzenia kołków ustalających. Wiercone otwory często się gwintuje w celu
wkręcenia wkrętów mocujących lub ustalających.
Niektóre zespoły przed zmontowaniem do końcowego wyrobu naleŜy wyregulować
i sprawdzić. Na przykład pompę olejową po zmontowaniu naleŜy umieścić na stanowisku
próbnym, podłączyć napęd od silnika elektrycznego, zamontować ciśnieniomierz i sprawdzić
ciśnienie wytwarzane przez pompę. Podczas przeprowadzania tej próby naleŜy sprawdzić
działanie zaworu regulacyjnego. Podobnie silnik spalinowy naleŜy po zmontowaniu umieścić
na stanowisku próbnym oraz wyregulować luzy zaworowe, moment zapłonu i układ wtrysku,
a takŜe sprawdzić pracę silnika. Skrzynki przekładniowe sprawdza się na stanowisku
próbnym, czy nie wykazują nadmiernej hałaśliwości w czasie pracy oraz czy łoŜyska
nadmiernie się nie nagrzewają.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
Tabela 8. Karta technologiczna montaŜu [5, s. 123]
Opracował
PP
Sprawdził
ZAKŁAD
REMONTU
SILNIKÓW
KARTA
TECHNOLOGICZNA
MONTAśU
Typ
urządzenia
Silnik 4 C 90
Układ
korbowo‒tłokowy
Zatwierdził
Nr operacji
Pracownik
Nazwa i opis czynności
Nr instrukcji
Warunki
wykonania
WyposaŜenie
technologiczne
Grupa
Czas
10
Mechanik
montaŜ
podzespołu
korbowodu cylindra 1
1
zestaw kluczy
20
Mechanik
montaŜ
podzespołu
korbowodu cylindra 2
2
zestaw kluczy
30
Mechanik
montaŜ
podzespołu
korbowodu cylindra 3
3
zestaw kluczy
40
Mechanik
montaŜ
podzespołu
korbowodu cylindra 4
4
zestaw kluczy
50
Mechanik
przygotowanie
wału
korbowego do montaŜu
5
zestaw kluczy
60
Mechanik
montaŜ
podzespołu
korbowodu cylindra 1 na
wale
6
zestaw kluczy
70
Mechanik
montaŜ
podzespołu
korbowodu cylindra 2 na
wale
7
zestaw kluczy
80
Mechanik
montaŜ
podzespołu
korbowodu cylindra 3 na
wale
8
zestaw kluczy
90
Mechanik
montaŜ
podzespołu
korbowodu cylindra 4 na
wale
9
zestaw kluczy
100
Mechanik
montaŜ koła zamachowego
10
zestaw kluczy
110
Kontroler
kontrola jakości
11
wyposaŜenie KJ
Zasady montaŜu
Tolerancja wykonania części składowych montowanego zespołu ma zasadniczy wpływ
na rodzaj montaŜu. Tolerancja wymiaru montaŜowego A, czyli wymiaru zamykającego
łańcuch wymiarowy, zaleŜy od tolerancji poszczególnych wymiarów tego łańcucha. Na
rys.11 przedstawiono przykłady łańcuchów wymiarowych, w których wymiar montaŜowy A
jest sumą algebraiczną wymiarów poszczególnych części A j, A
2
, A
3
.
Rys. 11. Łańcuchy wymiarowe [3, s.48]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
Istnieją róŜne zasady montaŜu, które umoŜliwiają otrzymanie wymiarów montaŜowych
o określonej tolerancji. RozróŜnia się montaŜ według zasad:
−
całkowitej zamienności,
−
częściowej zamienności,
−
selekcji,
−
dopasowywania,
−
regulowania (kompensacji).
MontaŜ według zasad całkowitej zamienności polega na montaŜu części składowych
wykonanych bardzo dokładnie, czyli o bardzo wąskich tolerancjach wymiaru. W tym
przypadku podczas montaŜu dowolnych części zawsze osiąga się wymaganą dokładność, bez
konieczności dopasowywania lub doboru części. Wymiar montaŜowy uzyskuje się tutaj
zawsze w granicach załoŜonej tolerancji. W przypadku niewielkiej tolerancji wymiaru
montaŜowego tolerancje poszczególnych części, wchodzących w skład łańcucha
wymiarowego, muszą być jeszcze mniejsze, tak aby ich suma równała się tolerancji wymiaru
montaŜowego.
MontaŜ według zasady całkowitej zamienności jest stosowany w produkcji masowej
i niekiedy seryjnej. Stosowanie tej zasady montaŜu ma duŜe znaczenie przy wymianie części
podczas napraw, gdyŜ skraca ich czas, poniewaŜ eliminuje czynność dopasowywania części.
MontaŜ taki jest bardzo prosty i przebiega zawsze w tym samym czasie, co ma szczególne
znaczenie przy montaŜu przepływowym. Koszt wykonania części składowych ze względu na
konieczność zachowania wysokich tolerancji jest jednak wysoki. Zasadę tę stosuje się między
innymi przy montaŜu zespołów samochodów.
MontaŜ według zasady częściowej zamienności polega na tym, Ŝe pewien procent części
składowych ma większe tolerancje wymiarowe, co obniŜa koszt wykonania części.
W praktyce większość części ma wymiary rzeczywiste pośrednie między wymiarami
granicznymi górnym a dolnym. Liczba części o wymiarach granicznych nie przekracza
ułamka procentu. Metoda ta jest bardziej ekonomiczna od poprzedniej, ale nie we wszystkich
przypadkach osiąga się Ŝądaną dokładność montaŜu.
MontaŜ według zasady selekcji polega na podziale obrobionych części stanowiących
zespół według ich rzeczywistych wymiarów. Części segreguje się na grupy w granicach
wąskich tolerancji i oznakowuje kaŜdą grupę, a następnie dobiera do montaŜu według ich
odchyłek wymiarowych. Metoda ta jest szeroko stosowana w produkcji. Koszt wykonania
części jest niŜszy, ale pomiary, grupowania i oznakowanie części stanowią dodatkowe koszty
i pracochłonne operacje. Podczas montaŜu naleŜy zwracać uwagę na oznakowanie części,
aŜeby nie pomylić grup wymiarowych. Zasadę tę stosuje się między innymi przy montaŜu
tłoków w cylindrach silników spalinowych. Grupy wymiarowe oznacza się przewaŜnie
symbolami literowymi lub kolorami.
MontaŜ według zasady dopasowywania polega na tym, Ŝe wymaganą dokładność
wymiaru montaŜowego uzyskuje się przez dopasowanie jednej z części składowych przez
obróbkę jej powierzchni w czasie montaŜu, czyli zastosowanie tzw. kompensacji
technologicznej. Zaletą tej zasady jest moŜliwość wykonania części składowych o duŜych
tolerancjach, lecz samo dopasowywanie części stanowi kosztowną operację, co jest ujemną
stroną tej zasady. Zasadę tę stosuje się w produkcji jednostkowej i ewentualnie małoseryjnej.
MontaŜ według zasady regulowania (kompensacji) polega na tym, Ŝe wymaganą
dokładność wymiaru montaŜowego uzyskuje się przez dodanie do łańcucha wymiarowego
elementu wyrównawczego, czyli tzw. części kompensacyjnej w postaci tulejki, podkładki itp.,
lub przez zmianę połoŜenia w łańcuchu wymiarowym jednej określonej części, czyli
zastosowanie regulowanego elementu wyrównawczego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
Bezpieczeństwo i higiena pracy podczas remontów
Stanowiska remontowe powinny być zorganizowane w pomieszczeniach odpowiednio
przystosowanych, zapewniających higieniczne warunki pracy. O wielkości powierzchni
i wysokości pomieszczeń decydują wielkości remontowanych maszyn.
Na kaŜdego pracownika zatrudnionego przy pracach remontowych powinno przypadać
nie mniej niŜ 13 m
3
wolnego pomieszczenia oraz co najmniej 2 m
2
wolnej przestrzeni
podłogi, na której nie ma urządzeń technicznych, maszyn, sprzętu oraz remontowanej
maszyny.
Podłogi w pomieszczeniach warsztatowych nie mogą być śliskie, muszą być szczelne,
bez wybojów i zadziorów, wykonane z materiałów niewytwarzających pyłów, łatwe do
czyszczenia, nieprzewodzące ciepła oraz wytrzymałe na obciąŜenia.
Okna w pomieszczeniach warsztatowych powinny zapewniać dostateczne oświetlenie
naturalne oraz naleŜyte przewietrzenie tych pomieszczeń. Szyby w oknach muszą być zawsze
czyste, w razie potrzeby naleŜy je zaopatrzyć w urządzenia chroniące przed promieniowaniem
słonecznym. Urządzenia mogące powodować wypadki, np. części wirujące lub przesuwające
się z duŜą prędkością, znajdujące się w przejściach i miejscach łatwo dostępnych, powinny
być osłonięte odpowiednimi osłonami, barierami, zagrodami. Przejścia miedzy stanowiskami
pracy nie mogą być zastawiane ani zaśmiecane. Wszelkie podstawy i podpórki do ustawiania
cięŜkich urządzeń na wysokości powyŜej 0,6 m powinny być stabilne i pewne w uŜyciu.
Podczas prób pierwszego uruchomienia maszyny po remoncie, szczególnie prób
wytrzymałościowych części mechanicznych i przy zwiększonej prędkości obrotowej, obsługa
nadzorująca wykonanie prób powinna mieć odpowiednio zabezpieczone stanowisko lub
powinna zachować bezpieczna odległość od maszyny.
We wszystkich pomieszczeniach wydziału remontowego, w których występują czynniki
zwiększające niebezpieczeństwo poraŜenia prądem elektrycznym takie jak: wilgotność,
podłogi wykonane z materiału nieizolującego, wysoka temperatura, pył przewodzący prąd itp.
naleŜy stosować napięcie obniŜone do 24 V.
Stanowiska, na których istnieje moŜliwość poraŜenia prądem, powinny być wyposaŜone
w odpowiedni sprzęt bhp: drąŜki izolacyjne, rękawice, kalosze gumowe dielektryczne,
pomosty izolacyjne, chodniki gumowe. Narzędzia montera elektryka powinny być specjalnie
izolowane. NaleŜy bezwzględnie stosować się do przepisów przeciwpoŜarowych.
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jaki jest cel obsługi obiektów technicznych
2.
Jakie czynniki wpływają na szybkość usunięcia uszkodzenia?
3.
Co nazywamy montaŜem?
4.
Co to jest dokumentacja montaŜu?
5.
W jaki sposób organizuje się stanowiska montaŜowe?
6.
Jak przebiega proces montaŜu zespołów?
7.
Jakie są zasady demontaŜu?
8.
Co to jest rysunek złoŜeniowy?
9.
Jakie informacje moŜna odczytać z rysunku montaŜowego?
10.
W jaki sposób przechowywana jest dokumentacja montaŜowa?
11.
Jakie informacje zawiera dokumentacja techniczno-ruchowa?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opisz zasady prawidłowego montaŜu i demontaŜu części maszyn.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować informacje zawarte w materiale nauczania,
2)
określić elementy procesu montaŜu i demontaŜu,
3)
wypisać zasady montaŜu i demontaŜu części maszyn,
4)
sprawdzić poprawność wykonanego zadania,
5)
zaprezentować wykonane ćwiczenie,
6)
dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia,
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
papier formatu A4,
–
długopis,
–
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Wykonaj demontaŜ mechanizmu napędowego z prasy mimośrodowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować instrukcję bhp na stanowisku demontaŜu,
2)
zorganizować stanowisko pracy,
3)
ustalić kolejność czynności podczas demontaŜu mechanizmu napędowego,
4)
dokonać demontaŜu mechanizmu napędowego na części składowe,
5)
zaprezentować efekty swojej pracy,
6)
dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
DTR prasy mimośrodowej,
–
stół montaŜowy,
–
prasa mimośrodowa,
–
komplet narzędzi do demontaŜu i montaŜu.
Ćwiczenie 3
Dokonaj weryfikacji elementów mechanizmu napędowego prasy mimośrodowej. Dobierz
części zamienne i zastąp uszkodzone.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
oczyścić elementy mechanizmu napędowego,
3)
określić stan elementów mechanizmu układu napędowego,
4)
dobrać części zamienne w miejsce uszkodzonych,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia,
6)
dokonać oceny ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
przyrządy kontrolno-pomiarowe,
–
zdemontowane elementy mechanizmu napędowego prasy mimośrodowej
–
części zamienne mechanizmu napędowego,
–
ś
rodki czyszczące.
Ćwiczenie 4
Wykonaj montaŜ mechanizmu napędowego prasy mimośrodowej po naprawie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować instrukcję bhp na stanowisku montaŜu,
2)
zorganizować stanowisko pracy,
3)
ustalić kolejność czynności podczas montaŜu mechanizmu napędowego,
4)
dokonać montaŜu mechanizmu napędowego,
5)
wykonać próbę działania prasy,
6)
zaprezentować wynik ćwiczenia,
7)
dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
stół montaŜowy,
–
prasa mimośrodowa,
–
ś
rodki czyszczące,
–
komplet narzędzi do montaŜu.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
scharakteryzować zasady przeprowadzania demontaŜu części
maszyn?
2)
przygotować stanowisko do wykonania demontaŜu i montaŜu części
maszyn?
3)
wykonać operacje montaŜu i demontaŜu zespołów maszyn
i urządzeń?
4)
dokonać weryfikacji części maszyn i zespołów?
5)
dobrać części zamienne w miejsce uszkodzonych?
6)
sprawdzić urządzenie po naprawie?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych?
4.
Test zawiera 20 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.
5.
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.
6.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, odłóŜ zaznaczenie odpowiedzi
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8.
Na rozwiązanie testu masz 40 minut.
Powodzenia!
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Do wymagań eksploatacyjnych maszyn i urządzeń nie naleŜy
a)
niezawodność eksploatacyjna.
b)
przystosowanie maszyny do wykonywania wyznaczonych zadań.
c)
trwałe zachowanie dokładności.
d)
małe koszty eksploatacji.
2. Skrót WOT oznacza
a)
warunki odbioru technicznego.
b)
warunki odbioru technologicznego.
c)
właściwe oznaczenie technologiczne.
d)
warunki odczytu technologii.
3. Badanie maszyn i urządzeń pod obciąŜeniem ma na celu
a)
określenie umownej charakterystyki eksploatacyjnej.
b)
określenie spoczynkowej charakterystyki eksploatacyjnej.
c)
określenie rzeczywistej charakterystyki eksploatacyjnej.
d)
określenie korzystnej charakterystyki eksploatacyjnej.
4. Przez niezawodność urządzenia rozumie sie
a)
bezobsługowe eksploatowanie.
b)
bezobsługowe działanie.
c)
zdolność urządzenia do zrealizowania postawionych mu zadań podwójnie.
d)
zdolność urządzenia do zrealizowania postawionych mu zadań.
5. Wskaźnikiem niezawodności urządzenia jest
a)
prawdopodobny średni czas napraw.
b)
prawdopodobny średni czas bezzakłóceniowej pracy.
c)
prawdopodobny średni czas konserwacji.
d)
prawdopodobny średni czas eksploatacji.
6. Do materiałów eksploatacyjnych nie zaliczamy:
a)
ś
rodków smarnych,
b)
części zamiennych
c)
gazów technicznych
d)
cieczy roboczych
7. Środki smarne stosowane w eksploatacji urządzeń mechanicznych moŜna podzielić ze
względu na
a)
pochodzenie
b)
skład chemiczny
c)
cenę
d)
kolor
8. Przy duŜych obciąŜeniach do smarowania przekładni stosujemy
a)
stałe powłoki smarowe.
b)
smary plastyczne.
c)
oleje mineralne.
d)
oleje EP.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
59
9. Badaniom polegającym na ocenie stanu okładzin, bębnów i mechanizmu docisku,
zgodności regulacji mechanizmu docisku z dokumentacją techniczno-ruchową, oraz
kontroli skuteczności działania poddaje się
a)
wały
b)
sprzęgła
c)
hamulce
d)
osie
10. Prawidłowość działania maszyny ocenia się na podstawie jej
a)
charakterystyki statycznej.
b)
charakterystyki obciąŜeniowej.
c)
charakterystyki dynamicznej.
d)
charakterystyki roboczej.
11. Skrót DTR oznacza
a)
dokumentacje technologiczno-ruchową.
b)
dokumentacje techniczno-ruchową.
c)
dokumentacje techniczno-rysunkową.
d)
dokumentacje techniczna i rozruchową.
12. Trybologia jest nauką o
a)
przekładniach pasowych.
b)
przekładniach zębatych.
c)
tarciu i procesach towarzyszących tarciu.
d)
procesach smarowania.
13. Do zadań brygad utrzymania ruchu naleŜy
a)
rozstrzyganie przetargów na zakup nowym maszyn.
b)
wykonywanie czynności smarowniczych.
c)
zakup urządzeń.
d)
sporządzanie dokumentacji techniczno-ruchowej.
14. Instrukcję demontaŜu stosuje się
a)
dla prostych i skomplikowanych zespół.
b)
tylko dla prostych zespołów.
c)
tylko dla skomplikowanych zespołów.
d)
tylko dla silników spalinowych.
15. Klin smarowy powstaje zawsze, gdy
a)
miedzy współpracującymi elementami istnieje dostatecznie mały luz.
b)
jest dodatkowa pompa podająca olej smarny.
c)
jest nadmiar smaru miedzy współpracującymi elementami.
d)
między współpracującymi elementami istnieje dostatecznie duŜy luz.
16. Obsługą techniczną nazywa się obsługę
a)
której celem jest stworzenie warunków organizacyjnych do wykorzystania
urządzenia zgodnie z jego przeznaczeniem.
b)
której celem jest odtworzenie stanu zdatności urządzenia do przewidzianych zdań.
c)
polegającą na naprawie urządzenia.
d)
zajmująca się montaŜem urządzenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
60
17. Na rysunku poniŜej przedstawiono
a)
rysunek złoŜeniowy.
b)
rysunek montaŜowy.
c)
rysunek.wykonawczy.
d)
szeregowej.
18. Przełomy międzyziarniste są to
a)
drobne wady powierzchniowe.
b)
rozwarstwienia tworzywa przechodzące przez granice ziaren krystalicznych.
c)
rozwarstwienia tworzywa przechodzące na granicy ziaren krystalicznych.
d)
wŜery powierzchniowe.
19. JeŜeli oznaczono numerami:1 – panew łoŜyska, 2 – wał łoŜyska, 3 – środek smarny, 4 –
wlot środka smarnego, 5 – wylot środka smarnego to rysunek przedstawia smarowane:
a)
hydrostatyczne.
b)
hydrodynamiczne.
c)
elastohydrodynamiczne.
d)
statyczne.
20. Olej maszynowy 16 słuŜy do smarowania
a)
przekładni zębatych.
b)
łoŜysk tocznych.
c)
łoŜysk ślizgowych.
d)
przekładni planetarnych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
61
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko………………………………………………………………………………….
UŜytkowanie i obsługiwanie maszyn i urządzeń
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
62
6. LITERATURA
1.
Grzegórski Z.: Technologia. MontaŜ maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 1983
2.
Grzegórski Z.: Technologia. Eksploatacja i naprawa maszyn i urządzeń. WSiP,
Warszawa 1984
3.
Górecki A., Grzegórski Z.: Technologia. MontaŜ, naprawa i eksploatacja maszyn
i urządzeń. WSiP, Warszawa 1996
4.
Górecki A., Grzegórski Z.: Technologia. Ślusarstwo przemysłowe i usługowe. WSiP,
Warszawa 1998
5.
Legutko S.: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 2004
6.
Solis H., Lenart T.: Technologia i eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa 1982
7.
Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2001
8.
www.hiwin.pl
9.
zwm.pb.bialystok.pl
Czasopisma:
–
Mechanik
–
Przegląd Mechaniczny