Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti TRIBOTECHNICKÁ DIAGNOSTIKA.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti TRIBOTECHNICKÁ DIAGNOSTIKA."— Transkript prezentace:

1 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti TRIBOTECHNICKÁ DIAGNOSTIKA

2 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti CÍLE TRIBOTECHNICKÉ DIAGNOSTIKY Tribotechnická diagnostika aplikovaná do podmínek techniky sleduje tři navzájem skloubené a nedělitelné cíle: 1)Určení životnosti maziva na základě zjištění stupně opotřebení či znehodnocení maziva (oleje) nečistotami jednak primárními (vznikajícími tepelně-oxidačními procesy v samotném mazivu) a jednak nečistotami sekundárními, dostávající se do provozního maziva zvenčí (např. oděrem strojních součástí anebo v podobě nasávaného křemičitého prachu). Životnost maziv se dá charakterizovat souborem objektivně stanovených kritérií realizovaných normovanými či uzančními analýzami maziva, přičemž ve výsledcích bývá udáván i stupeň dosaženého limitu opotřebení maziva. motoru.

3 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 2)Sledování opotřebení pohyblivých i nepohyblivých součástí. Důležité je i vyjádření trendu opotřebení, konkretizovaného ve formě sledování přírůstků oděrových kovů (Fe, Al, Cr, Pb, Sn aj.), což odpovídá sledování sekundárních nečistot. Sledování mechanického stavu motoru a jeho příslušenství, např. olejových a vzduchových filtrů, seřízení vstřikovací soupravy vznětových motorů, stav chladící soustavy apod. U nových motorů se též ověřuje vhodnost doporučovaného maziva. [1][1]

4 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 3)Určení optimálního intervalu výměny maziva (provozního oleje) je přímo závislé na obou předchozích zjištěních uvedených ad 1) a 2). Dosud byly intervaly výměn olejů založeny u silničních vozidel na základě kilometrového kritéria nebo u užitkových motorů buď na základě sledování počtu mottohodin, nebo častěji byly určovány v závislosti na množství spotřebovaného paliva bez ohledu na vytížení motoru, na pracovní podmínky a stav motoru. [2][2]

5 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Základní koncepce charakteristika T.D. Určování základní koncepce T.D. se vychází ze dvou předpokladů: a)Nemůže existovat a v technické praxi se nemůže s úspěchem realizovat jednoúrovňová koncepce tribotechnické diagnostiky, byť by byla opřena o sebeprogresivnější přístrojovou techniku analýzy. Často se setkáváme s absolutizací určité metody analýzy, která více či méně absolutizuje význam určité zkoušky maziva a zužuje tak zaměření T.D. na využití jediné tribotechnické informace jediné úrovně. Je tedy třeba zdůraznit koncepci komplexnosti T.D., kterou musíme chápat jako metodu umožňující podchytit nejen stav a trend opotřebení motoru a stav exploatovaného (oleje) maziva, ale i provozní podmínky stroje či motoru a úroveň údržby. K tomu nepostačuje již koncepce jednoúrovňové analýzy (např. založené na sledování otěrových kovů) nýbrž komplexní tribotechnické diagnostika zahrnující nejen chemické a fyzikální posouzení maziva, ale i znalost "historie" motoru a jeho údržby a množství doplňovaného maziva. Je tedy nutné obsáhnout i admi­nistrativní techniku s eventuální perspektivou jejího nahrazení výpočetní a paměťovou technikou.

6 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti b)Metodika T.D. musí být v každém oboru průmyslu, dopravy či zemědělství specifická, neboť podmínky uplatnění jednotlivých metod T.D. musí respektovat odlišné podmínky provozu, odlišný počet a rozmístění strojů a průběh jejich zatížení. Z těchto důvodů musí metodika v každém oboru určit nejen druh zkoušek exploatovaných ma­ziv, ale i jejich pořadí, frekvenci a způsob hodnocení, resp. i jejich návaznost na údržbu stroje či zařízení. [3][3]

7 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Při hledání nejvhodnější metodiky T.D. v určitých podmínkách se vychází ze tří základních úrovní: 1)T.D. modifikovaná pro provozní podmínky podniku - obecně na 1. opravárenském stupni. 2)T.D. prováděná na úrovni dobře vybavených laboratoří, kde i odborná personální úroveň musí zajišťovat dodržování normovaných či uznačních zkoušek exploatovaných maziv. 3)T.D. realizovaná na nejvyšší úrovni, tj. na úrovni specializovaných centrálních velkokapacitních tribotechnických laboratoří zařízených speciálně pro provádění hromadných analýz. Tato úroveň je založena na nejmodernější analytické technice s největší možnou automatizací a s řadou technických vymožeností podmiňujících např. zpětnou vazbu na provozovatele (paměťové a registrační prvky počítačů).

8 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti S ohledem na technické, investiční a personální nároky nám vyplývají omezené možnosti v podmínkách současných firem: Základem by měla být dvouúrovňová tribotechnická diagnostika realizovaná: 1)na úrovni provozní; 2)na úrovni specializovaných tribotechnických laboratoří. Pro tribotechnickou diagnostiku je podstatné, že mazivo, na které se kdysi pohlíželo jen jako na po­mocnou hmotu, se dnes musí považovat již za konstrukční prvek rovnocenný všem ostatním strojním prvkům.

9 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Význam a účel zavádění tribotechnické diagnostiky (jakožto součásti tribotechniky) v ze­mědělství vyplývá i z dosavadní životnosti zemědělských strojů a traktorů, která je ve srovná­ní s životností strojů např. v průmyslu či dopravě jen jejich zlomkem. Odlišnost a obtížnost podmínek pro uplatnění tribotechnické diagnostiky spočívá ve variabilitě pracovních podmínek daných variabilitou provozních podmínek (např. venkovní teploty, obsahu prachu ve vzduchu, stupně vytížení stroje aj.), sezonností práce u stavebních strojů, agrotechnickými termíny u zemědělských strojů, rozptýlenosti strojů vzdálených od středisek údržby, velké rozmanitosti tribotechnických požadavků strojové techniky.

10 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti KLASIFIKACE OTĚROVÝCH ČÁSTIC V každé třecí dvojici (např. pístová skupina - píst ve válci) vznikají miliony mikročástic otěru během exploatace oleje v rámci intervalu výměny. Velikost těchto mikročástic kolísá od velikosti submikronického oděru. Většina z nich zůstává ve formě koloidu a neusazuje se během stání oleje. Jsou částečně stabilizovány koloidním obalem tvořeným pryskyřicemi, karbony a karboidy. Rovněž další částice nečistot přítom­ných v oleji mají velmi široké spektrum rozměrů, od submikronických sazovitých částic pochá­zejících z paliva až po mnohasetmikronové částice polymerních shluků vytvořených z mazacího oleje, vody a z oxidovaných podílů oleje.

11 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Proces opotřebení se u každého stroje, u každého mechanismu mazaného olejem (či plastickým mazivem) „zapisuje“ individuálně a v daném momentu opotřebení specificky do tvarů a velikostí otěrových částic. Proto neexistují dva vzorky oleje odebrané v různých časových intervalech z exploatované náplně, které by vykazovaly stejné opotřebení. Tentýž stroj či mechanismus však produkuje specifické částice i v době záběhu, jiné v době po záběhu a charakteristické jsou částice v době narůstajícího mezního opotřebení. [4][4]

12 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Z hlediska režimu opotřebení jsou nejsledovanější kovové otěrové částice, které se dělí na: Abrazivní částice Vznikají dvěma způsoby 1)Tvrdší materiál třecí dvojice penetruje do měkčího protějšku. V tomto případě vzniká typický morfologický tvar abrazivní částice „mikrošpona“ (spirálka či drátek stočený do spirálky). [5][5]

13 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 2)Druhý mechanismus vzniku abrazivních částic uvádí jako příčinu přítomnost cizorodé částice, např. zrnka křemičitého písku či jiného typického abraziva, které se dostane mezi třecí povrchy. Nejprve penetru­je do měkčího protipáru třecí dvojice a dále odrývá protipár tvrdší opět ve formě drátků, spirálek. Abrazivní částice mají tedy v každém případě uvedený tvar charakteristický dlou­hým lineárním rozměrem a přitom velmi malou tloušťku. Délka se pohybuje v desítkách až stovkách µm, síla spirálek je v desetinách µm (0,25 µm) Ne všech­na abraziva jsou účinkem rovnocenná. Jsou to v každém případě nenormální částice a předzvěstí větší poruchy, havárie stroje či třecího uzlu, která zákonitě musí nastat dříve či později podle intenzity tvorby těchto částic. Zvláštní případ posuzování abrazivních částic se týká období záběhu stroje, kdy mají poněkud jiný tvar (srpečkovité, měčovité s ostými výčnělky na konci). Jejich počet ke konci správného záběhu klesá a jejich absence je zároveň indikací dobře proběhlého záběhu stroje.

14 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Adhezivní částice Jedná se o nejtypičtější jednorozměrné, je­jichž šířka a délka se příliš neliší (5 - 10µm). Geneticky pocházejí z Beilbyho vrstvičky, ze které se postupně „odlupují“ a dostávají do maziva. Částice sférické Sférické částice představují formu tzv. valivého únavového otěru. Sférické částice vznikají tedy ve valivých ložiskách, ať již kuličkových, válečkových či jiných jako důsledek „únavy“ Beilbyho vrstvičky na povrchu vnějšího či vnitřního kroužku, ložiska. Laminární částice Tento typ otěrových částic nacházíme v exploatovaných olejích převodových, hydraulických ale i ve spalovacích motorech. Jedná se o poměrně častý typ částic zejména tam, kde dochází k sekundární tvorbě částic např. při průchodu únavových částic mezi valivými elementy valivého ložiska (mezi kuličkou či válečkem a valivou dráhou ložiska - kroužkem). Jejich velikost je zpravidla µm.

15 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Únavové částice Jsou typické především pro převodové systémy. Vznikají tak, že se nejprve vytvoří mikrotrhlinka kolmá k povrchu zubu. Jestliže dosáhne dostatečné hloubky v ozubí, pak nastává proces vylamování částic (spalling). Vzniklé částice mají typický trojrozměrný tvar, přičemž délka, šířka a hloubka částice mají nepříliš rozdílné rozměry. Jejich povrch není hladký, vykazuje řadu nerovností a rýhování. Únavové částice však vznikají i ve valivých ložiskách. Dosahují velikosti maximálně 100 µm. V případě, že se blíží porucha dráhy valivého ložiska z důvodu únavy ke kritické­mu bodu, dochází k abnormálnímu nárůstu těchto částic s rozmě­ry většími jak několik desítek µm. Tyto částice mají povrch hladký a nepravidelně členěné okraje, přičemž poměr délky k tloušťce dosahuje poměru až 10:1. Tento typ částic je třeba včas diagnostikovat, protože jejich kvantum v relaci k ostatním, zejména adhezivním částicím, je malé.

16 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Částice korozivního opotřebení U spalovacích motorů dochází vždy k chemické reakci otěrových částic železa a dalších kovů v závislosti na jejich morfologii, na obsahu vznikajících anorganických (kyselina sírová), organických kyselin (nejrůznější karboxylové kyseliny) a pochopitelně na výši teploty média. Jsou to většinou podmínky, které ve vzájemném spolupůsobení násobí výsledný efekt korozivní­ho působení. Zejména k tomu přispívá submikronický podíl kovového otěru, který se za těchto podmínek velmi ochotně solubilizuje a tvoří pak s anorganickými kyselinami chloridy, sírany a fosfáty (zejména u těch olejů, které mají malou nebo žádnou alkalickou rezervu). Částice zasažené korozním prostředím podstatně mění chemické a fyzikální vlastnosti na svém povrchu. Hydrofobnost se mění v hydrofilnost a tudíž povrch částic přitahuje vodu a odpuzuje olej. Mění se i optické vlastnosti částic, které se stávají průhlednějšími (zejména jejich krajové partie v důsledku solubilizace kovu, zatímco jádro částice zůstává kovové a neprůhledné). Korozi částic můžeme pozorovat u otěru získaného ze spalovacích motorů, převodových i hydraulických olejů, kde ke korozi může docházet vlivem interakce aditiv s vodou.

17 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Neželezné částice Do této skupiny řadíme především „kompozicové“ kovy, tvořící výstelky kluzných ložisek: Pb, Cu, Al, Sn, Sb a řada dalších. Morfologicky nejběžnější tvar je adhezivní šupinka s průměrem kolem 15 až 20 µm zejména u otěru ložiskových pánví spalovacích motorů. Najdeme však i trojrozměrné částice, ovšem pak se jedná o havarijní případ s rozměry většími až několik desítek µm. Podle barevnosti se dělí neželezné částice na částice barevné. Především sem patří zla­tožlutě zářící částice slitin mědi a zinku (mosaz) a žlutě až bronzově zářící částice sli­tin mědi a cínu (různé druhy bronzu). Mezi další bílé kovy patří velmi často se vyskytující hliník. Z dalších sledovaných kovů je to titan, který nalezneme v plynových tur­binách (ovšem detekovat ho můžeme jen ve výfukových plynech turbin). V kluzných materiálech musí být dobře mazán, jinak dobře a ochotně přidírá. Chrom se zřídka používá samotný (výjimku tvoří povrch 1. pístního kroužku), většinou je ve slitinách legovaných ocelí. Kadmium najdeme jako součást ložiskových materiálů, zejména ve formě galvanického povlaku ložisek.

18 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Oxidy železa dělíme na dvě skupiny: 1) červené oxidy (nižších teplotách a za přítomnosti vody či vodních par), 2) černé oxidy (tvoří se za nepříznivých třecích poměrů: vyšších tlaků a teplot, příp. omezeného přívodu maziva). Nekovové částice jsou v podstatě dvojího typu: a)polymerní částice (částice tribopolymerního charakteru, tzn. za vyšších tlaků a teplot vzniká triboreakcí na povrchu troucích se součástí souvislý a pevně lpící povlak additiv obsažených v oleji dochází potrhánvá a při cyklickém pohybu dochází k tvorbě částic – tribopolymerů); b)křemičité částice (dostávají se do mazacího oleje či plastického maziva druhotně, tzn. vnějším znečištěním či nedokonalou filtrací vzduchu.

19 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Zdroj obrázků: [1] [2] odsavanim-meclube l-sklopna-vana [3] [4] https://www.oleje.cz/clanek/Vlastnosti-motorovych-oleju---Oterove-kovy [5]


Stáhnout ppt "Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti TRIBOTECHNICKÁ DIAGNOSTIKA."

Podobné prezentace


Reklamy Google