Eksploatacja – zespół czynności, których celem jest organizacja racjonalnego użytkowania maszyny.
Etapy eksploatacji:
użytkowanie – w tym etapie odbywa się praca sprawnej maszyny oraz bieżąca kontrola stanu technicznego
obsługiwanie – zespół działań wykonywanych pomiędzy etapami użytkowania maszyny w celu zapewnienia jej pełnej sprawności; obsługa techniczna i naprawy bieżące
przechowywanie – oczekiwanie maszyn na przekazanie ich do użytkowania, obsługi, czy też naprawy.
Rodzaje zużycia maszyn
Prawidłowość działania maszyny ocenia się na podstawie charakterystyki roboczej. Wszelkie odchylenia spowodowane mogą być złą regulacją lub zużyciem. Każda maszyna składa się z wielu połączeń ruchomych i spoczynkowych. W wyniku zmian w tych połączeniach następują zmiany charakterystyk. Na intensywność tych zmian mają wpływ następujące czynniki:
konstrukcja części i zespołów
jakość użytych materiałów oraz jakość obróbki
dobór pasowań
rodzaj stosowanych olejów i smarów
Zużycie – jest to proces, w czasie którego pogorszeniu ulega stan techniczny urządzenia. Jest to proces naturalny.
Zużycie dzieli się na:
mechaniczne – następuje przede wszystkim na skutek tarcia pomiędzy współpracującymi ze sobą powierzchniami części; powoduje zmianę wymiaru i kształtu. ( wykres – szybkość zużycia / czas eksploatacji ).
chemiczne – polega na zmianie w strukturze powierzchni współpracujących części, powstającej w wyniku korodującego działania kwasów zawartych w oleju, smarach oraz wpływu środowiska.
zużycie części urządzeń narażonych na długotrwałe, zmienne obciążenia, jest to tzw. zużycie zmęczeniowe. ( wykresy naprężeń + wykres Wohlera ).
Naprężenie zmęczeniowe gwarantuje długą pracę, przekroczenie jego wartości spowoduje szybsze zużycie zmęczeniowe.
Smarowanie – zmniejsza straty energii na pokonanie tarcia i zapobiega wczesnemu zużyciu części. Jest ono dokonywane przez wprowadzenie pomiędzy współpracujące powierzchnie cieczy smarnej o bardzo małym tarciu wewnętrznym, w celu zmniejszenia współczynnika tarcia. Poza tym smarowanie spełnia też inne zadania:
częściowo zabezpiecza przed korozją części metalowe
chłodzi części przez odprowadzenie ciepła
przyspiesza docieranie
odprowadza z obszaru współpracy części zużytych mikrocząstek materiałów.
W zależności od metody powstawania warstwy smarnej rozróżnia się smarowanie hydrostatyczne i hydrodynamiczne.
Smarowanie hydrostatyczne występuje wtedy, gdy ciecz smarująca jest dostarczana do obszaru powierzchni współpracujących pod ciśnieniem zapewniającym określoną siłę wyporu.
Smarowanie hydrodynamiczne – warstwa cieczy smarnej wnika między powierzchnie współpracujące w wyniku ich ruchu względnego, tworząc tzw. klin smarowy.
Spotyka się dwa podstawowe układy smarowania:
indywidualny
centralny
Przy smarowaniu indywidualnym każdy punkt smarowy ma swój własny zbiornik napełniany okresowo.
Smarowanie centralne polega na tym, że wiele punktów smarnych jest zasilanych ze wspólnego zbiornika.
Diagnostyka techniczna – metoda określania stanu technicznego maszyny lub urządzenia z lokalizacją ewentualnych niedomagań bez demontażu maszyny. Obejmuje m.in. obserwację i rejestrację zewnętrznych objawów towarzyszących procesom fizycznym, analizę i ocenę rejestrowanych danych.
Badanie diagnostyczne polega na określeniu stanu technicznego maszyny podczas eksploatacji lub kontroli gotowego wyrobu. W wyniku badania otrzymujemy informacje o wewnętrznych cechach maszyny, chociaż części, których cechy chcemy określić są zazwyczaj niedostępne do bezpośredniego badania.
Trwałość – własność maszyny lub urządzenia charakteryzująca proces ich zużywania się podczas eksploatacji.
Niezawodność – zdolność urządzenia do bezawaryjnej pracy.
Kryteriami niezawodności są: duża trwałość, pewność działania, bezawaryjność, zdolność do długotrwałej pracy bez pogorszenia parametrów wyjściowych, mały zakres i łatwość obsługi, długie okresy międzynaprawowe, małą pracochłonność procesów napraw i obsługi.
Trwałość i niezawodność zależą od konstrukcji, jakości wykonania i warunków użytkowania.
Jako wskaźniki trwałości można przyjąć:
czas pracy w godzinach lub latach do całkowitego zużycia
czas użytkowania – aż do całkowitego zużycia bez przestojów.
Wskaźnikiem niezawodności jest prawdopodobny średni czas bezzakłóceniowej pracy.
W czasie eksploatacji należy ściśle przestrzegać instrukcji użytkowana, a szczególnie instrukcji smarowania. Prawidłowa konserwacja obniża koszty napraw. Polega ona na wykonaniu właściwego smarowania, utrzymani czystości i zabezpieczeniu powierzchni przed korozją. Czynności te mają zasadniczy wpływ na zużycie i trwałość części mechanizmu.
Rzeczywiste wymiary w zależności od dokładności obróbki w większym lub mniejszym stopniu odbiegają od tzw. wymiarów nominalnych ( N ). Dokładność wykonania wymiarów części współpracujących ma decydujący wpływ na prawidłowość montażu oraz jakość współpracy. Zapewnienie właściwej współpracy przez wykonanie poszczególnych części maszyny w określonych granicach odbywa się przez tolerowanie. Rozumie się przez to wyznaczenie dopuszczalnego zakresu wartości pewnego parametru rzeczywistego obiektu.
Tolerancja jest to różnica dopuszczalnej wartości tolerowanego obiektu, czyli szerokość przedziału jego zmienności. Obszar zmienności wartości parametru nosi nazwę pola tolerancji.
Tolerowanie geometryczne warunkuje jednoznaczną kontrolę jakości. Znajomość tolerancji geometrycznej umożliwia dobranie odpowiedniej metody kontroli i narzędzia kontrolno – pomiarowego. Narzucenie ściśle określonej tolerancji wymiarom elementów stwarza możliwość pełnej zamienności części.
tolerowanie symetryczne – na plusie i minusie ta sama wartość
tolerowanie asymetryczne – odchyłka albo na plusie albo na minusie
tolerowanie asymetryczne dwustronne – różne wartości na plusie i minusie
tolerowanie asymetryczne jednostronne – odchyłki mają te same wartości, ale różne wartości
Tolerowane swobodne – konstruktor sam przyjmuje tolerancję.
Tolerowanie normalne – związane z normami tolerancji.
Pasowanie – charakter współpracy wałka z otworem, zależy jedynie od różnicy ich wymiarów przed połączeniem. Obrazem pasowania jest skojarzenie dwóch pól tolerancji otworu i wałka.
Pasowanie luźne – pole tolerancji otworu leży powyżej pola tolerancji wałka. Istnieją luzy graniczne.
Pasowanie mieszane – pola tolerancji częściowo się pokrywają. Istnieją Luz max oraz Wcisk max.
Pasowanie ciasne – pole tolerancji wałka leży powyżej pola tolerancji otworu. Istnieją wciski graniczne.