Eksploatacja Maszyn  Wykłady
Wykład I 13.10.2015
1. Fazy istnienia obiektu technicznego
Gdzie Wa  Wartościowanie, H  Handel, Ma  Magazynowanie
2. Definicje
Obiekt techniczny - pojęcie pierwotne, każdy dowolny wytwór cywilizacji technicznej
człowieka
Eksploatacja - jest to ciąg działań procesów i zjawisk związanych z wykorzystywaniem
obiektów technicznych przez człowieka.
Użytkowanie - jest to wykorzystywanie obiektów technicznych zgodnie z ich
przeznaczeniem i właściwościami funkcjonalnymi.
Obsługiwanie - jest to przywracanie obiektowi technicznemu wymaganych właściwości
funkcjonalnych przez wykonywanie przeglądów, regulacji, konserwacji, napraw i remontów.
Problem likwidacji obiektu technicznego powinien być brany pod uwagę na etapach jego
projektowania, wytwarzania i eksploatacji.
Recycling - jest to takie podejście do likwidacji, które wskazuje na możliwość powtórnego
wykorzystania poszczególnych części, czy też materiałów odzyskanych z likwidacji obiektów.
Wykład II 20.10. 2015
1. Przedmiot teorii eksploatacji
A. Eksploatacja to ogół zdarzeń, zjawisk, działań i procesów jakim podlega i w jakich
uczestniczy dane urządzenie od chwili zakończenia jego procesu wytwarzania aż do
jego likwidacji.
B. Eksploatacja zajmuje się stosowaniem wszelkich urządzeń przez człowieka.
Teoria eksploatacji = eksploatyka
Eksploatyka techniczna
Teoria eksploatacji powstała dzięki prakseologii (nauka o praktycznym działaniu), teorii
systemów oraz teorii układów względnie odosobnionych, czyli cybernetyce.
2. Naukoznawcza struktura eksploatyki
Opisowy model eksploatacyjny - jest przedstawiony w danym języku etnicznym oraz co
najmniej za pomocÄ… pewnych symboli rysunkowych.
Formalny model eksploatacyjny - jest to taki model eksploatacyjny, który jest
przedstawiony w języku logiki formalnej i teorii mnogości.
Matematyczny model eksploatacyjny - jest to model eksploatacyjny ujmujÄ…cy istotne
zależności ilościowe, który jest przedstawiony w języku matematyki.
Pragmatyczny model eksploatacyjny - jest to taki model eksploatacyjny, który
przedstawiony jest w języku decydenta (czyli przełożony na prawa, rozkazy) danego
fragmentu modelowanej rzeczywistości eksploatacyjnej.
3. PowiÄ…zania teorii eksploatacji z innymi dziedzinami nauki
Teoria eksploatacji maszyn i urządzeń (eksploatyka techniczna) czerpie z instrumentarium
różnych nauk, no, prokseologii, teorii systemów, badań operacyjnych, cybernetyki
technicznej, fizyki technicznej, itp.
4. Wymagania eksploatacyjne
Zasadniczym dążeniem w budowie eksploatacji maszyn jest zapewnienie jak najdłuższego
prawidłowego działania obiektu przy określonych kosztach.
Przedstawione wymagania eksploatacyjne należy brać pod uwagę na etapie projektowania i
wytwarzania obiektu technicznego, gdyż ich spełnienie decyduje o poziomie jakości
eksploatacyjnej.
Niezawodność jest jednym z ważniejszych wymagań eksploatacyjnych (czasem
najważniejszym)
a) Środki, które mogą zapewnić wymaganą niezawodność
- maksymalne wykorzystanie osiągniętego poziomu pracy i technologii na etapach
konstruowania i wytwarzania
- zapobieganie błędom popełnianym przez ludzi w trakcie produkcji
- kontrola techniczna jakości materiałów, części zespołów i całych obiektów
b) Czynniki mające wpływ na niezawodność
- jakość surowców oraz części i zespołów
- stan parku maszynowego i narzędzi
- rozpoznanie uszkodzeń i ich przyczyn
- kontrola działania obiektów w trakcie eksploatacji
- technologiczność konstrukcji (podatność konstrukcji na wytworzenie przy danym
poziomie techniki)
- techniczne możliwości przeprowadzania procesów technologicznych
- wady ukryte
5. Rodzaje działań w eksploatacji
Zarządzanie eksploatacją to procesy planistyczno decyzyjne (dot. planowania działań i
podejmowania decyzji) oraz sprawozdawczo-analityczne dotyczÄ…ce opracowywania
sprawozdań i ich analizy.
Zasilanie - dostarczenie do obiektów technicznego materiałów (masy), energii (elektrycznej,
cieplnej, itp.) oraz informacji.
Optymalna strategia procesu eksploatacji to strategia ukierunkowana na minimalizacjÄ™
wszystkich kosztów związanych z użytkowaniem, obsługiwaniem, zasilaniem i
zarzÄ…dzaniem.
6. Elementarne i uniwersalne procesy i użytkowania i obsługiwania
Procesy elementarne są znamienne dla wszystkich podsystemów eksploatacji. Elementarne
procesy, które występują równocześnie w kilku podsystemach nazywa się uniwersalnymi.
Przykłady procesów elementarnych:
- informacyjne - przeglÄ…dowe
- sterujÄ…ce - regeneracji (odnowy)
- produkcyjno-robocze - naprawcze
- zasilajÄ…ce - ekonomiczne
- destrukcyjne - socjalne
- kontrolne (diagnostyczne)
Wykład III 27.10.2015
Modelowanie w eksploatacji maszyn
1. A
ańcuch działania - jest to uporządkowana trójka elementów działających, z których
pierwszy spełnia funkcję przedmiotu (sprawcy), który znając cel inicjuje działanie.
Drugi pełni role pośrednika (narzędzia), które pośredniczy w działaniu. Trzeci zaś
pełni role przedmiotu (tworzywa), na którym jest zlokalizowany cel działania.
Przykłady łańcuchów:
^ð =ð<ð x, y, z >ð
-operator obrabiarki + obrabiarka z oprzyrzÄ…dowaniem + przedmiot obrabiany
-pracownik remontowy + narzędzia remontowe + remontowana obrabiarka
Warunki, które musza być spełnione:
1.Podmiotami działania mogą być tylko ludzie lub zespoły ludzkie.
2.Pośrednikami działania mogą być ludzie lub urządzenia.
3.Przedmiotami działania mogą być ludzie lub urządzenia.
A
ańcuch działania można podzielić ze względu na różne kryteria. Np. liczba obiektów w
ogniwie łańcucha, rodzaj obiektów tworzących łańcuch, zastosowanie, itp.
A
ańcuchy proste tworzą wszystkie ogniwa łańcucha występują w liczbie pojedynczej, jeżeli
nie to mamy łańcuch złożony.
2. Otoczenie łańcucha działania
A
ącza informacyjne na wejściu - rozkazy i polecenia dla przedmiotu, na wyjściu -
sprawozdania i meldunki
A
ącza zasileniowe na wejściu - materiały i energia, na wyjściu - energia i materiały
przetworzone.
Granicę otoczenia przyjmuje się najczęściej w zależności od istotnego w danym badaniu
punktu widzenia w sposób arbitralny.
Otoczenie łańcucha jest charakteryzowane przez parametry:
- kinematyczne (ciśnienie, temperatura, wilgotność, ruch powietrza, itp.)
- dynamiczne (prędkość, przyspieszenie, itp.)
- związane z inżynierią środowiska pracy (hałas zapylenie, oświetlenie, drgania,
promieniowanie)
- socjopsychologiczne (więzi międzyludzkie, motywacje ludzi, itp.)
- inne, np. ekonomiczne
Pomiędzy otoczeniami mogą występować relacje.
3. Układ działania  para uporządkowana, której pierwszym elementem jest łańcuch
działania, a drugim otoczenie tego łańcucha. U =
4. Model prakseologiczny układu eksploatacji urządzeń
ub  użyteczność bezpośrednia
m  maszyna
po  przedmiot operacyjny
ob.  obsługa bezpośrednia
śo  środek obsługi
O  otoczenie
Ke  kierownik eksploatacji
Kn  kierownik użytkowania
Ko  kierownik obsługi
Eksploatacja może być:
o Pośrednia (kierowanie eksploatacją)
o Bezpośrednia (realizowanie eksploatacji)
A
ańcuch poziomy to łańcuch użytkowania, a łańcuch pionowy to łańcuch obsługiwania.
Urządzenie (maszyna) pełni, więc dwoistą rolę w układzie eksploatacji, a oba łańcuchy są
współużyteczne.
Przykład układu eksploatacji tokarki kłowej
W modelu prakseologicznym eksploatacji tokarki kłowej wyróżnia się:
- urzÄ…dzenie m i jego strukturÄ™ funkcjonalnÄ… (budowa, przeznaczenie, efekty technologiczne)
- załoga urządzenia  tokarz, mechanik
- przedmiot operacyjny  przedmiot obrabiany
- stanowisko użytkowania i operator, przedmiot obrabiany, otoczenie użytkowania
- stanowisko obsługiwania  mechanik, środki obsługi i otoczenie obsługiwania
- otoczenie  hala fabryczna z parametrami jÄ… charakteryzujÄ…cymi
- zasilanie eksploatacyjne: materiały produkcyjne
- informacje eksploatacji urzÄ…dzenia
6. System działania obiektu m
Para uporządkowana, której l. elementów jest zbiór wszystkich układów zawierających obiekt
nr 2, zaś relacja określona na tym zbiorze układu. S(m) =
Pomiędzy układami działania jak z systemami działania mogą występować relacje.
Następne modele stosowane do modelowania z podsystemów eksploatacyjnych:
- organizator działania  model uwzględniający cel działania R =
- proces działania uwzględniający pojęcie relacji działań
- kalendarz i poprawy procesu działań.
Wykład IV 3. 11. 2015
Pojęcie urządzenia i maszyny, podział eksploatacyjny urządzeń i maszyn
1. Hierarchia pojęć
OT  obiekt techniczny
U  urzÄ…dzenie
M  maszyna
2. Cechy charakterystyczne urządzeń
1. FunkcjonujÄ™ zgodnie z prawami fizyki
2. Są celowym wytworem człowieka z materii nieożywionej
3. Mają określone przeznaczenie
4. Ulegają uszkodzeniom i najczęściej wymagają obsługi
5. Mają skończoną żywotność
6. PrzechodzÄ… w swojej historii, przez co najmniej trzy fazy
o konstrukcji
o wytwarzania
o eksploatacji
7. Mogą być ulepszane
8. Mogą szkodzić człowiekowi
3. Podział eksploatacyjny urządzeń
a) Zasadnicze i pomocnicze
b) Przewoz
ne i stacjonarne
c) Jednokrotnego i wielokrotnego użytku
d) Naprawialne i nienaprawialne
e) UrzÄ…dzenia zasileniowe, urzÄ…dzenia informacyjne
f) UrzÄ…dzenia jednofunkcyjne, urzÄ…dzenia wielofunkcyjne (kombajny)
g) Mechaniczne, elektryczne, elektroniczne, itp.
h) klasyfikacja rodzajowa środków trwałych
i) Mechaniczne, elektryczne, mechatroniczne
4. Podział grup urządzeń
Urządzenia możemy podzielić na jednorodne grupy ze względu na różne kryteria, np. ze
względu na liczność, zmiany struktury funkcjonalnej, ze względu na typ struktury
funkcjonalnej, ze względu na typ jednorodny, ze względu na stan urządzenia należącego do
grupy.
5. Definicja maszyny
Maszyna (urzÄ…dzenie mechaniczne, obiekt mechaniczny) jest to obiekt techniczny
zwierający mechanizm lub zespół mechanizmów we wspólnej obudowie, służący do
przetwarzania energii lub wykonywania określonej pracy mechanicznej. Cechą
charakterystyczną każdej maszyny jest ruch jej części w skutek działania na niej sił lub
momentów.
6. Podział funkcjonalny maszyn
UrzÄ…dzenia mechaniczne
(maszyny)
urzÄ…dzenia
urzÄ…dzenia przetworniki pracy silniki
technologiczne
transportowe mechanicznej
energii
obrabiarki
dz
wignice
naturalnej
mechaniczno-
walcarki
przenośniki
energii
elektryczne
kruszarki
samochody
wtórnej
mechaiczno-
kombajny
pompy
hydrauliczne
rolnicze
mechaniczno-
pneumatyczne
Strategie eksploatacyjne
Jest to sposób działania z urządzeniem i maszynami, którego celem jest osiągnięcie
pożądanego stanu systemu eksploatacji.
Wyróżnia się kilka strategii eksploatacyjnych maszyn:
- wg (resursu) potencjału - wg efektywności ekonomicznej
eksploatacyjnego - wg niezawodności
- wg stanu technicznego - autoryzowanÄ… strategiÄ™ istnienia
- mieszana maszyny
Strategia według resursu
Podstawowymi założeniami realizacji tej strategii są;
- ustalony zakres czynności obsługowych przyporządkowany konkretnej obsłudze,
- okresowość realizacji ustalonych obsług i napraw,
- hierarchizacja obsług i napraw
Terminy oraz zakresy obsług i napraw przyjętych realizacji w tej strategii są stałe, ustalone
na podstawie wyników wieloletnich badań eksploatacyjnych i są niezależne od stanu
technicznego maszyny.
Natomiast hierarchizacja realizowanych obsług i napraw oznacza, że obsługa lub naprawa
wyższego rzędu zawiera w sobie zakresy czynności obsług lub napraw niższego rzędu.
 Podstawową wadą omawianej strategii jest konieczność realizacji obsług i napraw maszyn
znajdujących się w różnych stanach technicznych, o stałym zakresie ściśle ustalonych
terminach, wynikających z wykonania przez te maszyny porównywalnych zadań mierzonych
czasami pracy, przejechanymi kilometrami lub innymi jednostkami.
Strategia według stanu technicznego
Strategia ta polega na ciągłym kontrolowaniu stanów technicznych maszyn i opracowywaniu
na tej podstawie informacji diagnostycznych, umożliwiających decydentom różnych szczebli
podejmowanie racjonalnych, działań w konkretnym systemie eksploatacji i w jego otoczeniu.
Strategia mieszana
Między strategią wf resursu a strategią wg stanu technicznego istnieje wiele rozwiązań
pośrednich. Polegają one na wyposażeniu systemów eksploatacyjnych realizujących
strategiÄ™ wg resursu w podsystemy diagnostyczne wspierajÄ…ce eksploatacjÄ™ maszyn
- sekwencyjne
- quasi-dynamiczne
- pośrednie
Strategia według efektywności ekonomicznej
Kryterium tej strategii jest minimalny koszt eksploatacji maszyn. Decyzje eksploatacyjne
podejmowane na podstawie wskaz
nika zysku określonego z uwzględnieniem danych o
niezawodności, kosztach użytkowania i obsługiwania eksploatowanych maszyn. Wzrost
popytu na nowoczesne i bardziej efektywne maszyny spowodował skrócenie czasu
wprowadzania na rynek nowych ich typów. Powoduje to ciągłe skracanie czasu wytwarzania
oraz istnienie na rynku określonego typu maszyn.
Strategia według niezawodności
Strategia eksploatacji według niezawodności sprawdza się do podejmowania decyzji
eksploatacyjnych na podstawie wyników okresowej kontroli poziomu niezawodności maszyn,
eksploatowanych aż do wystąpienia zwiększonej intensywności uszkodzeń elementów. Nie
trzeba uzasadniać, że ta strategia może być stosowana tylko wówczas, gdy następstwa
uszkodzeń nie naruszają zasad bezpieczeństwa pracy i nie zwiększają kosztów eksploatacji
maszyn.
Autoryzowana strategia istnienia maszyny (ASM)
Polega na modernizacji strategii eksploatacji według stanu technicznego.
7. ZarzÄ…dzanie eksploatacjÄ…
Obejmuje planowanie i podejmowanie decyzji, organizowanie, kierowanie i kontrolowanie
przeprowadzane z zamiarem osiągnięcia celów globalnych i cząstkowych w wyniku
racjonalnego wykorzystania zasobów systemu eksploatacji (ludzkich, finansowych,
rzeczowych, informacyjnych).
IstotÄ… eksploatacji Obiektu Technicznego jest:
- racjonalne użytkowanie OT
- utrzymywanie OT w stanie zdatności funkcjonalnej i zadaniowej
Planowanie i podejmowanie decyzji
Organizowanie  przyporządkowanie zasobów ludzkich, rzeczowych do zadań.
Kierowanie
Kontrola
8. Zasady eksploatacji urządzeń
Zasada eksploatacji  to termin o 3 znaczeniach :
1. Znaczeniu dyrektywnym
2. Znaczeniu postulatywnym
3. Znaczeniu kryterialnym
ad.1
Przez zasadę eksploatacji o znaczeniu dyrektywnym rozumie się dyrektywę (regułę, normę)
ustanowioną przez szczebel wyższy dla szczebli niższych w systemie eksploatacji maszyn,
czyli są to: polecenia, rozporządzenia, zobowiązania, rozkazy, których nie spełnienie
spowoduje określone sankcje.
ad.2
Przez zasadÄ™ eksploatacji o znaczeniu postulatywnym rozumie siÄ™ postulat (radÄ™
praktyczną, wskazówkę) przyjęty najczęściej w wyniku wieloletnich doświadczeń.
ad.3
Przez zasadÄ™ eksploatacji o znaczeniu kryterialnym rozumie siÄ™ kryterium oceny co najmniej
dwóch działań eksploatacyjnych.
Wykład V 10. 11. 2015
1. Lepkość
Lepkość oleju zmienia się w zależności od stanu w jakich się on znajduje. Najistotniejsze
czynniki wpływające na lepkość to temperatura i ciśnienie.
Większa lepkość tworzy lepsze warunki smarowania oraz napędu. Jednocześnie stwarza
większe opory w trakcie ruchu a co za tym idzie powoduje zwiększone nagrzewanie i straty
energii.
Lepkość dynamiczna - v
Naprężenie ścinające ciecz -
[Pas]  paskalosekunda
Gradient prędkości względnej - u/h
[1/s]
Lepkość kinematyczna- v
GÄ™stość Á [kg/m3]
2. Ciśnienie
·0  lepkość pod ciÅ›nieniem atmosferycznym( dla olejów
maszynowych od 30x10-3 do 180x10-3 Pas),
ą- współczynnik lepkość-ciśnienie ( dla olejów maszynowych od 20x10-9 do 45x10-9 m2/N w
40oC ),
P  ciśnienie
Wraz ze wzrostem ciśnienia ciecze są bardziej lepkie.
3. Zadania środków smarujących:
- minimalizacja lub kontrola procesów tarciowych,
- minimalizacja lub kontrola procesów zużyciowych (korozja, zacieranie, ścieranie, & )
- odprowadzanie lub doprowadzanie ciepła,
- przenoszenie mocy,
- utrzymywanie pożądanych właściwości podczas narastania procesu degradacji.
Rodzaje środków smarujących ze względu na stan skupienia:
- ciekłe (oleje, smary plastyczne, emulsje),
- stałe,
- gazowe.
4. Rodzaje olejów:
- Pochodzenie biologiczne (stosowane w przypadkach ryzyka skażenia  procesy
produkcyjne żywności, farmaceutyków, urządzenia medyczne)
- Pochodzenie poza biologiczne:
- mineralne - otrzymywane z ropy naftowej w procesie rafinacji, (najpowszechniejszy środek
smarujący, stosowany w przypadku przeciętnych warunków eksploatacji)
- syntetyczne  otrzymywane z ciężkich olejów mineralnych w wyniku krakingu
(węglowodorowe, silikonowe, organohalogenowe, (kraking  rozkład długich łańcuchów
węglowodorów na krótsze) (stosowane w specjalnych warunkach  niska temperatura do
 90ÚC, wysoka temperatura do 250ÚC, ekstremalne naciski, odporność na dziaÅ‚anie
chemikaliów, tańsze gatunki zastępują oleje mineralne).
5. Smary plastyczne  koloidy, żele lub zawiesiny zawierające w swojej włóknistej
strukturze oleje mineralne lub syntetyczne (gÄ…bka z olejem).
Zagęszczaczami są: przeważnie mydła (litowe, aluminiowe, wapniowe), bentonit, frakcje
bitumiczne zwiÄ…zki krzemu.
Zastosowanie smarów plastycznych:
- węzły kinematyczne z elementami poruszającymi się z niskimi i umiarkowanymi
prędkościami zdolność separacji powierzchni pod obciążeniem stanowi 50% wartości
odpowiadajÄ…cej olejom mineralnym,
- węzły uszczelniające (możliwa odporność na działanie wody),
- możliwość pracy w wysokich temperaturach do 900ÚC i niskich -75ÚC,
- prostota konstrukcyjna (np.: łożyska i przeguby zamknięte)
Degradacja smarów:
- utlenianie oleju,
- oddzielenie oleju od zagęszczacza - pod wpływem zbyt wysokiej temperatury (rzadki olej
szybciej wypływa ze struktury którą tworzyzagęszczacz, struktura zagęszczacza może ulec
chwilowemu stopieniu). Zagęszczacz może tworzyć warstwę osadu na smarowanych
powierzchniach. Temperatura może ograniczyć trwałość smaru plastycznego: typowy smar
litowy w temperaturze 40ÚC może pracować 20.000h, a w temperaturze 140ÚC tylko 500h,
- rozpuszczenie zagęszczacza,
- zanieczyszczenie wodą  dotyczy zwłaszcza smarów z zagęszczaczem na bazie
aluminium i sodu, smary z zagęszczaczem litowym są odporne na działanie wody.
- zanieczyszczenie produktami procesów tarciowych.
6. Emulsje olejowe - mieszanina oleju z inną cieczą, przeważnie wodą.
zastosowanie:
-ciecze obróbkowe (chłodzenie, smarowanie, zapobieganie korozji atmosferycznej w strefie
obróbkowej).
- emulsje na bazie wody są przeważnie ognioodporne; układy smarujące w warunkach
zagrożenia zapłonem  głównie w instalacjach wydobywczych.
- ograniczenia stosowania wynikają z temperatury krzepnięcia i wrzenia wody i niskiej
zdolności o przenoszenia obciążeń.
7. Dodatki uszlachetniajÄ…ce
Substancje przeciwzużyciowe:
- modyfikatory tarcia obniżają współczynnik tarcia nawet do 25% wartości wyjściowej 
głównie związki kwasów tłuszczowych (sprzyjają adsorpcji cząsteczek oleju na smarowanej
powierzchni),
- dodatki przeciwzatarciowe (do 9% ciężaru oleju)  związki fosforanów cynku (ZnDDP),
reagujÄ…c z metalowymi powierzchniami tworzÄ… warstwÄ™ ochronnÄ…,
- dodatki przeciwzatarciowe (EP-Extreme Pressure do 17% ciężaru)  zawierają agresywne
pierwiastki niemetaliczne (chlor, siarka, antymon, jod) reagujÄ… z czystÄ…, gorÄ…cÄ… powierzchniÄ…
metalu w procesie kontrolowanej korozji tworząc jednocześnie warstwę ochronną,
- proszki smarów stałych (grafit, MoS2, teflon).
Dodatki lepkościowe (związki wielkocząsteczkowe) - pod wpływem temperatury przechodzą
z koloidu do postaci rozpuszczajÄ…cej siÄ™ w oleju.
Depresatory (obniżają temperaturę płynięcia).
Deaktywatory metali (wiążą cząsteczki metali unoszące się w oleju).
Przeciwutleniacze (do 2% ciężaru oleju) - olej utleniając się zwiększa swoją kwasowość z
jednoczesną utratą właściwości smarujących.
Katalizatorami utlenienia sÄ…: czÄ…steczki metali, woda, produkty utleniania, tlen,
promieniowanie jonizacyjne.
Inhibitory korozji.
Inne (np.: substancje buforujące, regulatory kwasowości, d. przeciw pienieniu, d. myjące,
d.deemuglujÄ…ce).
8. Zalety smarów w postaci stałej w stosunku do smarów w postaci ciekłej:
- odporność na ekstremalnie wysokie temperatury,
- odporność na działanie próżni,
- odporność na promieniowanie jonizacyjne,
- zmniejszone ryzyko wycieku.
Wykład VI 16. 11. 2015
1. Pojęcie niezawodności
To jedno z ważniejszych cech użytkowych podające dla danej zbiorowości obiektów
przewidywalną liczbę egzemplarzy, które będą pracować bez uszkodzeń przez zadany
przedział czasu w określonych warunkach pracy. Jest to szansa  prawdopodobieństwo, że
obiekt będzie działał sprawnie przez określony czas lub jest to czas bezawaryjnej pracy
obiektu przy założonym prawdopodobieństwie.
Jedną z miar niezawodności jest więc prawdopodobieństwo bezusterkowej pracy
określonego obiektu przyjęte w warunkach eksploatacji i w danym okresie użytkowania. U
podstaw ilościowego określenia niezawodności znajdują się: statystyka matematyczna i
teoria prawdopodobieństwa. Kluczowym pojęciem w teorii niezawodności jest pojęcie
uszkodzenia.
2. Przyczyny zainteresowania niezawodnością
- wzrost złożoności technicznej wyrobów
- zaostrzenie warunków eksploatacji (stosowanie wyższych obciążeń, ciśnień, prędkości,
przyspieszeń przy jednoczesnym dążeniu do zmniejszenia masy obiektu technicznego
- ekonomiczne  uszkodzenie elementu o małej wartości wchodzącego w skład obiektu
może być przyczyną wyłączenia z pracy całego obiektu.
3. Sformułowanie poprawności funkcjonowania obiektu
Przyjmijmy, że mamy obiekt techniczny składający się z liczby małych elementów.
t  czas obserwacji i ©(k) to wzór wymagaÅ„, a É(k) to zbiór realizacji  zbiór
charakteryzujÄ…cy rzeczywiste funkcjonowanie w czasie.
A  poprawne funkcjonowanie obiektu S
É(k) " ©(k) Ä…ð S
B  niepoprawne funkcjonowanie obiektu S(z negacjÄ…)
É(k) nie " ©(k) Ä…ð S(z negacjÄ…)
4. Miary niezawodności
A  funkcje niezawodności R(t) jest to prawdopodobieństwo poprawnego funkcjonowania
obiektu po upływie czasu t
R(t) p{S = S(0<Ät
B  funkcja zawodności F(t)
F(t) = p{S = S(negacja)|O<ÄÄ
C  Wartość oczekiwana trwałości czyli T lub E(T)
"
( ) ( )
Albo trwaÅ‚ość elementu nienaprawialnego 5Ø8Ü 5ØGÜ = 5ØEÜ 5ØaÜ 5ØQÜ5ØaÜ
+"0
D  częstość uszkodzeń f(t) = funkcja zmiennej losowej
5ØQÜ5Ø9Ü(5ØaÜ)
( )
5ØSÜ 5ØaÜ = = 5Ø9Ü2 (5ØaÜ)
5ØQÜ5ØaÜ
E  Intensywność uszkodzeń (t)
Charakteryzuje prawdopodobieństwo powstania uszkodzenia w chwili t+"t, pod warunkiem,
że w chwili t obiekt był w stanie zdatności.
5ØSÜ(5ØaÜ)
( )
 t =
5ØEÜ(5ØaÜ)
Wartość lambda określa jaka część obiektów sprawnych stanie się niesprawna w następnym
jednostkowym okresie zmiennej losowej. Podaje siÄ™ jÄ… w liczba/godzinÄ™.
Jeżeli intensywność uszkodzeń jest stała, wtedy dla tego przedziału średni czas poprawnej
pracy obiektu, a więc trwałość T można wyznaczyć z zależności T=1/ .
Pomiędzy miarami niezawodności następują zależności pozwalające na ich wzajemne
przeliczanie.
5. Modele matematyczne do badań niezawodności
Do określenia niezawodności stosuje się następujące rozkłady statystyczne:
- rozkład normalny Gaussa
- rozkład wykładniczy
- rozkład Weibulla
- rozkład gamma
6. Metodyka szacowania niezawodności
- Wybrać próbkę losową z pewnej populacji obiektów
- Przeprowadzić badanie trwałości obiektów z tej próbki
- Przeanalizować wyniki z próbki na populację  dobrać odpowiedni rozkład statystyczny
- Wyznaczyć funkcję gęstości prawdopodobieństwa
- Wyznaczyć funkcję zawodności F(t)
- Wyznaczyć funkcję niezawodności R(t)
7. Niezawodność obiektów złożonych
A  struktura szeregowa
Niezawodność układu złożonego szeregowo jest mnożeniem wszystkich poszczególnych
elementów. R(t) = R1(t)*R2(t)*& .*Rn(t)
B  struktura równoległa
( ) [1 ( )
5ØEÜ 5ØaÜ = 1 - "5Ø[Ü - 5ØEÜ5Ø[Ü 5ØaÜ ]
5ØVÜ=1
Wykład VII 17. 11. 2015
1. Pojęcie diagnostyki technicznej
Diagnostyka techniczna dotyczy środków i sposobów rozpoznania stan technicznego
obiektu na podstawie obserwacji skutków jego działania, badań prowadzonych technikami
bezinwazyjnymi i bez demontażu.
Celami diagnostyki technicznej są badania i ocena stanów w czasie teraz
niejszym,
ustalenie przyczyn zaistniałych stanów, a także przewidywanie rozwoju zmian przedmiotu
diagnozy.
Sygnał diagnostyczny  są to zmiany wielkości fizycznej charakteryzujący się tym, że
przenosi w czasie i przestrzeni informacje o stanach badanego obiektu. Nie wszystkie cechy
sygnału diagnostycznego są skorelowane ze zmianami stanu technicznego diagnozowanego
obiektu. Czynne cechy tego sygnału nazywamy symptomami (parametrami).
Stan X, np. luzy, zużycie części mechanicznych
Wejścia V, np. ilość dostarczonego paliwa
Wyjścia Y, np. drgania, ilość produktów, uzyskiwana moc
Zakłócenia Z, np. temperatura otoczenia
2. Podstawowe założenia diagnostyki
Aby wyznaczyć stan maszyny lub procesu należy dokonać wyboru wielkości fizycznych, za
pomocą których opisujemy ten stan, a następnie pomierzyć ich wartości w danej chwili t.
Najważniejszy warunek, jaki musi spełnić wielkość fizyczna, aby mogła być traktowana jako
sygnał diagnostyczny, to istnienie zależności między zmianą tej wielkości a zmianą stanu
maszyny.
Możliwości diagnozowania:
- wykorzystanie parametrów procesów roboczych
- obserwacja procesów towarzyszących, np. drgań, hałasu, ciepła, itp.
- badania jakości wyrobów, czyli produktów
- procesy fizykochemiczne niezwiązane z funkcjonowaniem obiektów, lecz wytwarzane w
specjalnych urządzeniach zewnętrznych, np. procesy magnetyczne, promieniowanie
rentgenowskie, promieniowanie podczerwone, promieniotwórczość, itp.
Mierząc wartości zbioru Y parametrów diagnostycznych można określić wartości X, a zatem
ustalić stan obiektu.
3. Rodzaje badań diagnostycznych
Diagnoza  jest to informacja o stanie obiektu, która jest potrzebna użytkownikowi do
podjęcia właściwej decyzji dotyczącej użytkowania lub obsługiwania obiektu, np. dalszego
użytkowania, regulacji, remontu, bieżącego, remontu kapitalnego, likwidacji, itp.
Wyróżnia się cztery rodzaje badań diagnostycznych:
- diagnozowanie stanu  ustalenie stanu obiektu technicznego w chwili t , w której
o
wykonywane jest badanie diagnostyczne
- monitorowanie stanu  ciągłe diagnozowanie, dozorowanie
- genezowanie stanów  odwzorowanie historii istnienia obiektu, czyli chronologiczne
odtworzenie stanów obiektu zaistniałych w przeszłości
- prognozowanie stanów  jest to wyznaczanie stanów przyszłych w chwilach następujących
po chwili t , w czasie której wykonywane było badanie diagnostyczne.
o
4. Przykłady procesów fizycznych jako z
ródeł sygnałów diagnostycznych
- Do diagnozowania maszyn elektrycznych można wykorzystać bilans energetyczny pola
magnetycznego
- Przekładni i silników  określenie zawartości produktów zużycia w oleju
- Analiza ciepła generowanego w węzłach tarcia  termowizja
- Procesy wibroakustyczne, czyli drganiowo-dz
więkowe
5. Praktyczna diagnostyka wibroakustyczna
Każdemu stanowi technicznemu użytkowanego urządzenia odpowiada określony sygnał
drganiowo-dz
więkowy. Postawienie diagnozy polega na odnotowaniu sygnału wysyłanego
przez badane urządzenie i porównaniu do ze stanem wzorcowym.
Wykład VIII 17. 11. 2015
1. Przestoje
Maszyny i urządzenia w procesie użytkowania ulegają zużywaniu i stopniowo lub gwałtownie
tracą swoją sprawność techniczną. Powoduje to powstawanie przestojów.
Przestoje:
- przewidywalne (planowane)
- nieprzewidywalne
·ð Åšwiadomie przerywajÄ… dalsze użytkowanie z powodu niesprawnoÅ›ci technicznej
maszyny
·ð Pod przymusem sytuacji, np. brak zasilania
Przyczyny przestojów nieprzewidywalnych:
- zużycie elementów składowych
- niewłaściwe rozwiązania konstrukcyjne
- niewłaściwie przeprowadzony &
2. Główne pojęcia z zakresu techniki obsługi
Przegląd  stanowi podstawową formę obsługi technicznej, obejmującej konserwację,
regulacjÄ™, diagnostykÄ™ i profilaktykÄ™. Celem przeglÄ…du jest regulacja i zdiagnozowanie
uszkodzeń oraz usunięcie ich przez regulację lub elementarne naprawy.
Regeneracja  obejmuje ciąg czynności technologicznych na pojedynczej zużytej części w
celu przywrócenia jej właściwości użytkowych.
Naprawa  stanowi formę obsługi technicznej umożliwiającej doprowadzenie do stanu
używalności uszkodzonych podzespołów, zespołów lub mechanizmów maszyny.
Regeneracja może być częścią naprawy.
Remont  dotyczy jednej i kompleksowej naprawy wszystkich zespołów w maszynie lub ich
wymiany. Naprawa jest elementem składowym remontu.
Konserwacja  są to czynności związane z czyszczeniem, sprawdzaniem stanu
technicznego i zabezpieczeniem eksploatacyjnym.
Czyszczenie  ma na celu usunięcie pozostałości zabezpieczeń antykorozyjnych,
opakowaniowo-tran. Operacje czyszczenia występują także w trakcie użytkowania oraz w
procesie technologicznym remontu.
Obsługa okresowa (przegląd okresowy)  przeprowadzana jest bez przerywania procesu
produkcyjnego z wykorzystaniem do tego celu przerw technologicznych lub dni wolnych od
pracy. SÄ… to zabiegi wykonywane cyklicznie zgodnie z ustalonym harmonogramem,
polegające na kontrolowaniu stanu technicznego maszyny oraz na usuwaniu zauważonych
wad lub usterek. Celem obsługi okresowej jest również ustalenie stanu zużycia części,
stopnia rozregulowania, itp.
3. Rodzaje remontu
Remont bieżący  remont o małym zakresie rzeczowym, polegający na naprawie,
regeneracji lub wymianie zużytych zespołów i części, które nie gwarantują prawidłowej pracy
maszyny do następnego remontu. Koszt remontu bieżącego nie powinien przekroczyć 15%
wartości odtworzeniowej maszyny.
Remont średni  zakres rzeczowy mniejszy niż remontu kapitalnego. Koszt średniego nie
powinien przekroczyć 40-50% wartości odtworzeniowej maszyny.
Remont kapitalny  ma największy zakres rzeczowy w cyklu remontowym, polega na
naprawie, regeneracji lub wymianie wszystkich zużytych części lub zespołów maszyny.
Remont kapitalny ma na celu doprowadzenie maszyny do stanu pierwotnego. Jego koszt nie
powinien w zasadzie przekroczyć 75% wartości odtworzeniowej maszyny.
4. Pojęcia
Modernizacja  proces odnowy w wyniku którego następuje przywrócenie, a w większości
przypadków zmiękczenie zdolności produkcyjnej maszyny wskutek wykorzystania postępu
technicznego.
Adaptacja  rodzaj modernizacji, który realizowany jest na podstawie planu usprawnień
(zmian) technologii aktualnie produkowanego asortymentu wyrobów lub na skutek zmiany
asortymentu.
Cykl remontowy  określony czas lub ilość wykonywanej pracy (usług) między dwoma
remontami kapitalnymi. W okresie tym w ustalonych odstępach czasu i w ustalonej kolejności
wykonuje się określoną liczbę czynności obsługowych.
Miary cyklu remontowego:
- czas kalendarzowy (rok, pół roku, itp.)
- czas pracy
- ilość wykonanej pracy (usług)
Składniki cyklu remontowego:
- remont kapitalny
- remont średni
- remont bieżący
- przeglÄ…dy okresowe
5. Struktura cyklu remontowego
W odniesieniu do obrabiarek skrawajÄ…cych do metali obowiÄ…zuje tzw. Cykl
dziewięcioremontowy: jeden kapitalny, dwa średnie, sześć bieżących.
6. Proces remontowy, proces technologiczny remontu maszyn
Proces remontowy  całokształt działań związanych z remontem maszyny lub urządzenia.
W skład procesu remontowego wchodzą: proces technologiczny remontu, procesy
pomocnicze, procesy logistyczne zarzÄ…dzania, itp.
Proces technologiczny remontu  ciąg działań technicznych przywracających maszynom i
urządzeniom wymaganą zdolność użytkową. W procesie technologicznym remontu można
wyróżnić następujące formy:
- przyjęcie do remontu - regeneracja części
- oczyszczenie - montaż
- demontaż - czynności regulacyjne, kontrolne, prace
- weryfikacja części i zespołów wykończeniowe, próby
- naprawa zespołów - odbiór po remoncie
Fazy procesu technologicznego remontu  główne jego etapy stanowiące pełny lub
niedomknięty cykl czynności technologicznie podobnych.
Operacja procesu technologicznego remontu  zamknięty składnik fazy procesu
technologicznego remontu realizowany na 1 stanowisku roboczym przez 1 pracownika lub
grupę pracowników na 1 zespole lub części bez praw na inną pracę, np. demontaż zespołu
korbowo-tłokowego.
Wyróżniane rodzaje operacji
- demontażowa  wydzielenie jednostki różnego rzędu lub pojedynczej części z jednostki
wyższego rzędu.
- montażowe operacje  działanie odwrotne do operacji demontażowej
- obróbkowa  regeneracyjna  taka sama jak dla procesu technologicznego czyli
nowowytwarzanej.
- aparaturowa  niektóre czynności: mycie, suszenie, konserwacja, itp.
- kontrolno-pomiarowa  obejmuje pomiary, czynności diagnostyczne oraz regulacyjne
zmontowanej maszyny
Składnikiem operacji są zabiegi
Zabieg  część składowa operacji procesu technologicznego remontu, który wykonuje się w
określonym miejscu, przy użyciu tych samych narzędzi i przyrządów oraz przy
niezmienionym sposobie pracy.
Technologiczność remontów  polega na przystosowaniu maszyn, zespołów i części do
przeprowadzenia czynności remontowych.
Wykład IX 01. 12. 2015
1. Utrzymanie ruchu maszyn
Struktury organizacyjne służb utrzymania ruchu:
- struktura scentralizowana
2. Współczesne metody utrzymania ruchu
Można wyróżnić trzy podejścia do utrzymania ruchu maszyn:
- Reaktywne utrzymanie ruchu maszyn  remonty po pojawieniu siÄ™ uszkodzenia
- Prewencyjne utrzymanie ruchu  planowo wykonywane remonty
- Proaktywne (prognostyczne) utrzymanie ruchu
3. Prognostyczne (proaktywne) utrzymanie ruchu
- utrzymanie ruchu skierowane na niezawodność
- TPM  utrzymanie ruchu zintegrowane z produkcjÄ…
- metoda 5S dotyczÄ…ca utrzymania porzÄ…dku na stanowisku pracy
- samodzielne przeglÄ…dy techniczne