12 Технічна діагностика

12.1 Технічна діагностика стану технологічного обладнання та машин

Діагностику технологічного обладнання необхідно проводити постійно під час експлуатації. Вона проводиться в вигляді візуального нагляду за показниками контрольно-вимірювальних приладів; прослуховування роботи редукторів, підшипникових вузлів, двигунів.

Під час експлуатації обладнання регулярно проводиться ретельний огляд кожного технологічного обладнання з ціллю виявлення поверхневих дефектів (витік масла або охолоджуючої рідини, наявності тріщин в корпусах обладнання і т.п.). Під час проведення технічного обслуговування визначається об'єм ремонтних робіт. Оцінку стану обладнання проводять в основному по найбільш значимим діагностичним параметрам; потужність, наявність сторонніх стуків або шуму та вібрації, температурі підшипникових вузлів, кількості масла в картері, герметичності обладнання, тиску в системі змазки або технологічних трубопроводах.

Стуки та шум прослуховують за допомогою стетоскопу або спеціальних вібро-акустичних приборів. Рівень масла перевіряють за допомогою щупа кожної зміни. Знос шарнірів або шліців, зубчатих передач виявляють візуально та оцінюють за допомогою оптичних приладів - ендоскопів, які дозволяють перевіряти поверхню деталей, шо доступні для огляду (зубів, сепаратори підшипників, закріплюючі з'єднання). Але така діагностика не дає точної оцінки стану деталей та вузлів. Для більш якісної оцінки необхідно проводити розбирання обладнання.

Під час роботи любого технологічного обладнання або машини Т'— деталей відбувається внаслідок тертя "Річних деталей, корозійного впливу навколишнього середовища і речовин, що переробляються (хімічний знос), вплив високих температур (тепловий знос), вібрації або ударів, що викликають втому металів (механічний знос).

Тертя - одна з основних причин зносу обладнання, яке приводить до стирання -поверхонь втулок, стінок циліндрів, кілець, зубів шестерень, підшипників кочення і ковзання.

Для запобігання передчасного зносу тертьових деталей застосовують речовини, що змазують, (мастила) відповідно до ГОСТ 23.002-78 "Забезпечення зносостійкості виробів. Тертя, зношування і змазування. Терміни і визначення".

Зношування - процес руйнування і відділення матеріалу з поверхні твердого тіла і нагромадження його залишкової деформації при терті, шо виявляється в поступовій зміні розмірів і форми тіла. Здатність матеріалу чинити опір зношуванню в умовах експлуатації називається зносостійкістю. Її оцінюють величино ю зворотною швидкості зношування.

Швидкість зношування - відношення значення зносу до інтервалу часу, протягом якого він виник. Інтенсивність зношування - це відношення величини зносу до шляху, на якому відбувалося зношування.

Підвищення ефективності використання обладнання залежить від технічної діагностики та комплексних заходів щодо оцінки стану обладнання без розбирання, що дозволяє оцінити його в даний момент часу, тобто установити, справне чи несправне обладнання, його основні експлуатаційні показники, які вузли, сполучення і деталі потребують технічного обслуговування чи ремонту.

Про знос деталей машини чи верстата можна судити по характеру їхньої роботи. Знос колінчатих валів і шатунів (для двигунів внутрішнього згоряння, парові двигуни, компресори, насоси і ін.) можна визначити по глухому стуку в місцях сполучення деталей.

Про роботу вузлів з підшипниками кочення можна судити по характеру видаваного ними шуму. При нормальній роботі чутний слабкий шум - рівномірне тонке дзижчання, коли робота підшипників порушується, виникають сильний шум чи свист різкий (дзвінкий), які указують на те, що в підшипнику немає змазування, кульки чи ролики затиснуті між біговими доріжками внутрішнього і зовнішнього кілець. Шум, шо гримить, у виді частих дзвінких стукотів означає, що на кульках, роликах, кільцях з'явилися виразки чи в підшипник потрапив абразивний пил чи бруд. Глухі удари сигналізують про ослаблення посадки підшипника на валу і у корпусі.

Туге прокручування вала свідчить про відсутність співвІсності між ним і підшипником чи про надмірно тугу насадку підшипника на валу чи в корпусі.

Ефективність технічного діагностування обладнання досягається за рахунок:

- точного установлення фактичного технічного стану обладнання і його наступного прогнозування з визначеною імовірністю, у результаті чого запобігаються відмовлення вузлів та деталей і тим самим підвищується безвідмовність;

• збільшення робочого часу використання обладнання, тому що прогнозування дозволяє змінити строки робіт по технічному обслуговуванню або ремонту і проводити їх у найбільш зручний час;

• скорочення трудомісткості технічного обслуговування і ремонтів за рахунок організації цих робіт з фактичної потреби в обслуговуванні і ремонті на основі інформації, отриманої при діагностуванні.

Діагностичними ознаками можуть бути: наявність металевих домішок у змащенні редукторів; рівень шуму і вібрації при роботі механізму; температура нагрівання деталей, підшипників і робочих рідин; тиску робочої рідини в гідросистемі чи системі охолодження; величини витоку робочої рідини і т.п.

Діагностика містить у собі на попередньому етапі монтаж вимірювальної апаратури і датчиків контролюючих роботу вузлів і деталей обладнання в процесі експлуатації. Під час основного етапу показання датчиків і параметри діагностування фіксують у документації. Отримані дані постійно аналізуються. На завершальному етапі, коли параметри діагностування рівні чи більше граничних значень, роблять висновок про необхідність проведення технічного обслуговування чи ремонту обладнання. По діагнозу визначають, який вид технічного обслуговування чи ремонту необхідно проводити, а також визначають час призначення ремонту.

До основних методів діагностичного контролю обладнання відносяться: визначення температури і зазорів; визначення змісту металевих часток у змащенні; віброакустичний метод; визначення тиску, витрати і виток робочої рідини.

Зазори в сполучених деталях вимірюють за допомогою вимірювальних інструментів, щупів, індикаторів, свинцевого дроту. Знос зубів визначається за допомогою щупів, індикаторів чи свинцевого д^-у. При контролі дріт, діаметром трохи більи-"", ніж зазор змащують вазеліном і накладають на зуб. Сумарна товщина дроту по обидва боки зуба представляє величину бічного зазору. Радіальний зазор визначають по товщині відбитка дротика з боку торця зуба. Сумарний знос зубчатих коліс, шліцьових з'єднань і підшипників кочення визначають по мертвому ходу або за допомогою кутоміру.

Збільшення температури нагрівання деталей свідчить про порушення нормального режиму роботи сполучення чи вузла, через підвищений знос деталей, порушення регулювання, режиму змазування. Температуру контролюють за допомогою термометрів, термопар, терморезисторів.

Роботу підшипника можна перевіряти і на дотик, а саме зовнішньою стороною руки, що безболісно витримує температуру до 60°С.

Підвищення температури підшипника може бути наслідком защемлення кульок чи роликів між біговими доріжками в результаті не співвісності опор чи виникає через відсутність змазування, особливо в тих випадках, коли вал обертається з великою швидкістю. Підвищення температури може бути викликано надлишком змазування. Загущення мастила, що утворилося, створює додатковий опір обертанню вала. Значне нагрівання викликає прискорений знос підшипників.

Одною із ознак зносу зубчатих передач, підшипників кочення і інших деталей у редукторі, шо обертаються є наявність в маслі продуктів зносу. Інтенсивність збільшення металу в маслі характеризує швидкість зносу сполучених деталей. Контроль масла здійснюється шляхом добору проб з картера через рівні проміжки часу і його перевірки в лабораторії. Фізико-хімічний склад масла може бути визначений колориметричним, полярографічним, магнітоіндуктивним, радіоактиваційним, спектрографічним методами.

Вібрацію технологічного обладнання, у тому числі і знос сполучених пар проводять віброакустичним засобом. Під час обертання при недостатньому змащенні відбувається збільшення зазору, що супроводжується зіткненням і появою вібрації. Знаючи залежність між параметрами віброакустичного сигналу і зносом окремих кінематичних пар. визначають їхній технічний стан.

Вимір тиску, витрату і виток робочої рідини виконують при діагностиці гідроприводів. Зниження тиску і витрати в гідросистемі свідчить про знос робочого колеса чи насоса, про знос ущільнення робочого колеса. Вимір витрати рідини проводиться за допомогою об'ємного витратоміра, а також струминного, електромагнітного, ультразвукового чи тахометричного витратомірів.