Korzyści płynące ze znajomość procesow zuŜywania i właściwości środkow smarujących w dziale utrzymania ruchu:

1. MoŜliwość ustalenia przyczyn powstania „awarii” maszyny lub urządzenia. Dzięki temu moŜna wdroŜyć postępowanie, które zapobiegnie powtornym uszkodzeniom tego samego rodzaju.

2. Eksploatując systemy techniczne często zachodzi konieczność zastąpienia zuŜytych środkow smarujących nowymi - trzeba wiedzieć jakimi.

3. W przypadku -, produkcja przebiega przez wiele urządzeń i maszyn technologicznych, dostarczonych przez wielu dostawcow – kaŜdy ma własne preferencje w doborze marki środkow smarujących i standardowych części zamiennych dla swojego urządzenia lub maszyny.

4. MoŜliwość podjęcia skutecznych działań zapobiegawczych.

Rodzaje tarcia

1.Statyczne (spoczynkowe)

2.Kinetyczne: toczne, ślizgowe: (wewnętrzne, zewnętrzne) ślizgowo-toczne: (zewn. Wewn.)

Tarcie suche (technicznie i fizycznie) występuje podczas kontaktu wzajemnie poruszających się powierzchni bez pośrednictwa środkow smarujących.

Tarcie w systemach technicznych:

F(t)=μ(t)N → μ ≠ const

F(t) = f(N,t,A,T,v,…)

Ft – siła tarcia, N – obciąŜenie, t- czas, A- powierzchnia,

T- temperatura, v-prędkość

Smarowanie – zamiana tarcia zewnętrznego w tarcie wewnętrzne (graniczne, płynne, mieszane)

Smarowanie graniczne ma miejsce przewaŜnie podczas

wzajemnego przemieszczania się powierzchni z niskimi

prędkościami. Powierzchnie trące rozdzielane są przez warstwy graniczne środka smarującego o zwiększonej lepkości. Niska temperatura nie powoduje desorpcji cząsteczek z powierzchni trących. Dominuje umiarkowane zuŜycie ścierne. W przypadku występowania „duŜych” naciskow lub „wysokiej”temperatury moŜe dochodzić do aktywacji zuŜywania adhezyjnego (zacierania).

Smarowanie graniczne w obecności olejow z dodatkami

przeciwzatarciowymi:

Powierzchnie trące rozdzielane są przez warstwy trwale na nich utworzone w wyniku reakcji chemicznych dodatkow do olejow. Dodatkową amorficzną nierozpuszczalną w oleju warstwę rozdzielającą tworzą przeciwzatarciowe dodatki do oleju zawierające cynk oraz warstwy korozyjne wytworzone przez działanie siarki pochodzącej z dodatkow do olejow

Smarowanie płynne prowadzi do separacji powierzchni współpracujących a tarcie wewnętrzne zachodzi w cieczy smarującej.

Rodzaje smarowania płynnego:

Hydrodynamiczne Gazodynamiczne, Hydrostatyczne, Gazostatyczne.

Smarowanie płynne prowadzi do separacji powierzchni trących a tarcie wewnętrzne zachodzi w cieczy smarującej.

Zachodzi tylko w przypadku wzajemnego ruchu powierzchni z prędkością powyŜej 0,5m/s, w obecności dostatecznej ilości cieczy smarującej. (rownieŜ w łoŜyskach porowatych) Charakteryzuje się niskimi wartościami wspołczynnika tarcia przewaŜnie

poniŜej 0,01. W duŜym stopniu ogranicza zuŜycie ścierne i adhezyjne na zimno. MoŜe zachodzić w węzłach konforemnych i niekonforemnych z ruchem obrotowym i postępowym. Grubość filmu olejowego zwiększa się wraz z lepkością oleju  i prędkością względną v a maleje wraz ze wzrostem nacisku P .

Głownym ograniczeniem smarowania hydrodynamicznego jest prędkość względna. Zbyt mała prędkość względna prowadzi do zaniku smarującego filmu olejowego i zatarcia węzła kinematycznego (lub nadmiernego ścierania). Zbyt duŜa prędkość względna prowadzi przewaŜnie do przegrzania środka smarującego i w efekcie do zatarcia węzła kinematycznego.

Smarowanie elastohydrodynamiczne (EHL) zachodzi przewaŜnie w węzłach niekonforemnych w obecności duŜych naciskow jednostkowych. Pod wpływem duŜego nacisku powierzchnie stanowiące parę ślizgową odkształcają się spręŜyście. Odkształcenie spręŜyste powoduje obniżenie wartości nacisku jednostkowego i umoŜliwia powstanie smarującego filmu olejowego dla określonej wartości prędkości względnej v. Grubość filmu olejowego zawiera się w granicach od 0,1μm do 400 μm, wartość wspołczynnik tarcia wynosi średnio 0,2 .

Węzły kinematyczne w ktorych zachodzi smarowanie

elastohydrodynamiczne naraŜone są na zuŜycie zmęczeniowe (pitting) zatarcie (zuŜycie adhezyjne), w mniejszym stopniu na ścieranie. W czasie smarowania EHL olej ulega szybkiej miejscowej degradacji względu na miejscowe występowanie duŜych prędkości, temperatury,

ciśnienia. Smarowanie w większości węzłow kinematycznych (przekładnie zębate, łoŜyska, ..) podlega więcej niŜ jednemu mechanizmowi. Często dwa lub

więcej mechanizmow jest aktywnych jednocześnie. W takim przypadku zachodzi smarowanie mieszane. Jednocześnie mogą przebiegać procesy tarcia suchego i granicznego lub płynnego i granicznego. Procesy tarciowe mogą płynnie lub skokowo przechodzić jeden w drugi

podczas zmieniających się w czasie warunkow eksploatacji obiektu (rozruch, bieg stabilny, przeciąŜenia mechaniczne i termiczne, degradacja środkow smarowych). Do zainicjowania tarcia mieszanego moŜe dojść np.: w przypadku obecności zanieczyszczeń o znacznych rozmiarach.

Tarcie w systemach technicznych:

F=μN → μ ≠ const

F = f(N,t,A,T,v,…)

F – siła tarcia, N – obciąŜenie, t- czas, A- powierzchnia,

T- temperatura, v-prędkość

mechanizmy zuŜywania:

ścieranie, erozja i kawitacja, adhezja, zjawiska zmęczeniowe, korozja, obliteracja (zarastanie), doraźne mechaniczne (odkształcenie plastyczne, złamanie) doraźne cieplne (utrata właściwości materiału, trwałe odkształcenie).

Podczas wspołpracujący elementow maszyn

przewaŜnie aktywuje się jednocześnie więcej niŜ

jeden mechanizm zuŜywania. (np. ścieranie, adhezja, korozja)

Ścieranie jest zjawiskiem powszechnie występującym zachodzi głownie podczas kontaktu między ciałami stałymi w warunkach niedostatecznego smarowania (tarcie suche, graniczne). Skutkiem ścierania jest ubytek materiału zmiana struktur geometrycznych powierzchni

, czasami zmiana właściwości warstw wierzchnich w wyniku oddziaływania podwyŜszonej temperatury

W przypadku znaczących roŜnic twardości, intensywniejszemu ścieraniu podlega materiał o mniejszej twardości.

Zasada – im twardszy materiał tym bardziej odporny na ścieranie.

Intensywność ścierania zaleŜy takŜe od struktur geometrycznych powierzchni wspołpracujących (wysokość nierowności i ich kształt) oraz struktury warstwy wierzchniej .

Ścieranie zachodzi w wyniku podprocesow: mikroskrawania (ścinania), bruzdowania pękania, odłupywania elementow struktury ziarnistej

Produkty ścierania przedostają się często do medium smarującego i biorą dalszy udział w procesie ścierania jako „trzeci element”. Podprocesy ścierania uaktywniają się w zaleŜności od właściwości mechanicznych elementow podlegających ścieraniu. (ostre twarde nierowności ścinają, obłe twarde nierowności bruzdują i mogą powodować pękanie, twarde obłe ziarna mogą zostać wgniecione w miękki materiał,

Produkty ścierania unoszone przez medium smarujące często oddziałują na wiele węzłow kinematycznych.

Erozja wywołuje ubytek materiału wywołany przewaŜnie przez „uderzenia” cząstek stałych o powierzchnie ciała stałego.NatęŜenie procesu erozji zaleŜy między innymi od:

- energii kinetycznej cząstek,

- kształtu cząstek,

- właściwości mechanicznych cząstek i ciała stałego naraŜonego na oddziaływanie erozji

- kąta padania,

- temperatury,

-właściwości otoczenia (gaz, ciecz, lepkość).

Podprocesy erozji:

- pękanie, odkształcenie plastyczne, zmęczenie , skrawanie

Topnienie, degradacja siatki krystalicznej.

Kawitacja zachodzi na granicy ciał stałych i cieczy podczas gwałtownych zmian ciśnienia (w skali mikro i makro). Kawitacja prowadzi do nierownomiernego ubytku materiału . Zmiany ciśnienia mogą powodować powstawanie i zapadanie się pęcherzy parowych. Gwałtowne zapadanie się pęcherzy parowych wywołuje fale uderzeniowe oddziałujące na powierzchnie ciała stałego. Im ciecz charakteryzuje się większym napięciem powierzchniowym tym większe tworzą się pęcherze parowe o duŜej energii.

Kawitacji najłatwiej zapobiegać przez dodatki zmniejszające napięcie powierzchniowe cieczy.

Kawitacja nasila się w zanieczyszczonych cieczach NatęŜenie zmian kawitacyjnych zmienia się lokalnie w przypadku materiałow o niejednorodnej strukturze np.: Ŝeliwo (tworzą się wyspy i zagłębienia).

Adhezja prowadzi do ubytku materiału i jednocześnie przenoszenia materiału między parą ślizgową. Na powierzchni o większej wytrzymałości pojawiają się nalepienia (narost), na powierzchni o mniejszej wytrzymałości kratery. W przypadku powierzchni o zbliŜonej wytrzymałości kratery i nalepienia pojawiają się

obok siebie. ZuŜycie adhezyjne występuje podczas tarcia ślizgowego z duŜymi naciskami jednostkowymi. DuŜe naciski jednostkowe powodują zbliżenie fragmentow powierzchni ślizgowych na odległość zasięgu działania sił

molekularnych. Lokalnie tworzą się wiązania metaliczne między powierzchniami trącymi (narost). W dalszym etapie moŜe dojść do oderwania się (dekohezji) fragmentu ciała o mniejszej wytrzymałości (krater).

Proces zuŜywania adhezyjnego powoduje wzrost wspołczynnika tarcia, prowadzi do szybkiego zniszczenia węzła kinematycznego. Adhezja jest katalizatorem zuŜywania. ZuŜywanie adhezyjne doprowadzające do lokalnego topnienia materiału nazywa się zacieraniem i prowadzi do trwałego unieruchomienia węzła kinematycznego.

Zmęczeniowe zużycie zachodzi w wyniku cyklicznego oddziaływania napręŜeń stykowych (nacisku) i

napręŜeń termicznych, w warstwach wierzchnich węzłow

kinematycznych (przewaŜnie smarowanych). W wyniku superpozycji napręŜeń wewnętrznych i napręŜeń stykowych oraz ich redystrybucji dochodzi do lokalnych

przekroczeń wytrzymałości i powstawania mikropęknięć. W kolejnej fazie mikropęknięcia propagują w wyniku działania karbu i ciśnienia oleju. W ostatniej fazie fragment materiału zostaje odspojony od powierzchni tworząc krater.

ZuŜyciu zmęczeniowemu sprzyjają:

- wewnętrzne napręŜenia rozciągające,

- „niedoskonałości powierzchni”

- wady podpowierzchniowe,

- granice strukturalne pod powierzchnią styku,

- oleje EP z dodatkami przeciwzatarciowymi.

Kontrola cieczy smarujących krąŜących w obiegu pozwala na wykrycie odspojonych w procesie zuŜywania cząstek części maszyn. Na podstawie liczby odspojonych cząstek oraz ich rozmiaru, kształtu moŜna wnioskować o zachodzących w maszynie mechanizmach zuŜycia i

ich natęŜeniu.

Podstawową właściwością (parametrem) ciekłych środkow smarujących jest: LEPKOŚĆ

Gatunki olejow i smarow plastycznych roŜnią się między sobą lepkością. Lepkość oleju kaŜdego z osobna zmienia się w zaleŜności od warunkow w jakich się on znajduje.

Najistotniejsze czynniki wpływające na lepkość: temperatura, ciśnienie, prędkość ścinania, grubość filmu olejowego.

ZaleŜność lepkości od temperatury – wskaźnik lepkości (ASTM - slope) Oleje podobnie jak inne ciecze zmniejszają swoją lepkość wraz ze wzrostem temperatury (prawie liniowo). Zmniejszenie lepkości oleju moŜe doprowadzić do zatarcia węzła kinematycznego lub ograniczenia jego trwałości. W przypadku gdy jest to ciecz robocza mogą występować zaburzenia pracy urządzenia. Im mniejsze zmiany lepkości wraz ze zmianą temperatury wykazuje dany olej, tym większa jest jego wartość uŜytkowa.

ZaleŜność lepkości od ciśnienia

wraz ze wzrostem ciśnienia ciecze są bardziej lepkie.

ZaleŜność lepkości od prędkości ścinania

Ciecze newtonowskie – lepkość nie zaleŜy od prędkości ścinania (czysty olej - do u/h 105 [1/s])

Ciecze dylantacyjne – lepkość rośnie wraz z prędkością ścinania (zanieczyszczony olej)

Ciecze pseudoplastyczne – lepkość maleje wraz ze wzrostem prędkości ścinania

Klasyfikacja olejow wg SAE (Society of Automotiv Engineers) – norma przewiduje 11 podstawowych gatunkow olejow silnikowych i 7 podstawowych gatunkow olejow przekładniowych. Oleje oznaczone literą „W” , np.: SAE 20W ze względu na umiarkowaną lepkość przeznaczone są do pracy w niskich temperaturach. Oleje bez oznaczenia literą „W” ,np.: SAE 50 przeznaczone są do pracy w temperaturach powyŜej 0oC i zapewniają lepsze smarowanie w wysokich temperaturach.

Oleje oznaczane dwoma symbolami np.: SAE 20W/50 nazywane są uniwersalnymi lub wielosezonowymi. W niskich temperaturach właściwości takiego oleju odpowiadają olejowi SAE 20W a w wysokich

olejowi SAE 50.

Jakość olejow: wg API (USA) oznaczenie składa się z dwoch liter: przeznaczenie oleju:

S-silniki benzynowe,

C-silniki diesla,

właściwości: kolejne litery w alfabecie odpowiadają wzrastającej jakości oleju. (nowoczesne oleje do silnikow benzynowych SL(2001), SM(2004); do silnikow diesla CF,CG,CH,CI; CG-2 silniki 2 suwowe, CG-4 silniki 4

suwowe).

Wg ACEA (EU) oznaczenie składa się litery i cyfry:

przeznaczenie oleju:

A - silniki benzynowe,

B - silniki diesla,

E – silniki diesla (cięŜkie) np.: sam. cięŜarowe, silniki stacjonarne, silniki okrętowe. Właściwości: najnowocześniejsze oleje oznaczone są cyfrą 5 (2002) np.:

ACEA A5, ACEA B5, ACEA E5

Zadania środkow smarujących:

- minimalizacja lub kontrola procesow tarciowych, i procesow zuŜyciowych

- odprowadzanie lub doprowadzanie ciepła,

- przenoszenie mocy,

- utrzymywanie poŜądanych właściwości podczas narastania procesu degradacji.

Rodzaje środkow smarujących ze względu na stan skupienia:

- ciekłe (oleje, smary plastyczne, emulsje), stałe, gazowe.

Rodzaje olejow:

- Pochodzenie biologiczne,

- Pochodzenie poza biologiczne:

- mineralne - otrzymywane z ropy naftowej w procesie rafinacji,

- syntetyczne – otrzymywane z cięŜkich olejow mineralnych w wyniku krakingu (stosowane w specjalnych warunkach – niska temperatura do –90˚C, wysoka temperatura do 250˚C, ekstremalne naciski, odporność na działanie chemikaliow, tańsze gatunki zastępują oleje mineralne).

Smary plastyczne – koloidy, Ŝele lub zawiesiny zawierające w swojej włoknistej strukturze oleje mineralne lub syntetyczne (gąbka z olejem).

Zagęszczaczami są: przewaŜnie mydła (litowe, aluminiowe, wapniowe), bentonit, frakcje bitumiczne związki krzemu. W skład smarow wchodzą niekiedy wypełniacze (głownie smary stałe) – grafit, MoS2, tlenki metali, talk, proszki metali miękkich, teflon, poliamid.

Zastosowanie smarow plastycznych:

- węzły kinematyczne z elementami poruszającymi się z niskimi i umiarkowanymi prędkościami zdolność separacji powierzchni pod obciąŜeniem stanowi 50% wartości odpowiadającej olejom mineralnym,

- węzły uszczelniające (odporność na działanie wody).

- moŜliwość pracy w wysokich temperaturach do 900˚C i niskich -75˚C.

Tylko niewielki ułamek objętości smaru plastycznego bierze udział w procesie smarowania. Potocznie określa się smary jako twarde i miękkie, popularna jest klasyfikacji smarow plastycznych NLGI.

Klasyfikacja wg smarów NLGI:

Smary plastyczne 000,00,0 – bardzo miękkie o niskiej lepkości do przekładni niskoobrotowych z tendencją do wyciekow, systemow centralnego smarowania.

-Smary plastyczne 1,2,3 – stosuje się do łoŜysk tocznych; im większe łoŜysko tym twardszy smar plastyczny.

-Smary plastyczne 2,3 – stosuje się standardowo do wolnoobrotowych łoŜysk ślizgowych obrotowych i liniowych.

-Smary plastyczne 4,5,6 – posiadają dobre właściwości uszczelniające, przewaŜnie są odporne na działanie wody – przeznaczone są często do smarowania przekładni, lin i innych elementow otwartych.

Degradacja smarow:

- utlenianie oleju,

- oddzielenie oleju od zagęszczacza - pod wpływem zbyt wysokiej temperatury Zagęszczacz moŜe tworzyć warstwę osadu na smarowanych powierzchniach. Temperatura moŜe ograniczyć trwałość smaru plastycznego

- rozpuszczenie zagęszczacza,

- zanieczyszczenie wodą – dotyczy zwłaszcza smarow z zagęszczaczem na bazie aluminium i sodu, smary z zagęszczaczem litowym są odporne na działanie wody.

- zanieczyszczenie produktami procesow tarciowych.

Emulsje olejowe – mieszanina oleju z inną cieczą, przeważnie wodą.

Zastosowanie emulsji:

-ciecze obrobkowe (chłodzenie, smarowanie, zapobieganie korozji atmosferycznej w strefie obrobkowej).

- emulsje na bazie wody są przewaŜnie ognioodporne; układy smarujące w warunkach zagroŜenia zapłonem – głownie w instalacjach wydobywczych.

- ograniczenia stosowania wynikają z temperatury krzepnięcia i wrzenia wody i niskiej zdolności o przenoszenia obciąŜeń.

Dodatki uszlachetniające

- Substancje przeciwzuŜyciowe:

- modyfikatory tarcia obniŜają wspołczynnik tarcia nawet do 25% wartości wyjściowej – głownie związki kwasow tłuszczowych

- dodatki przeciwzatarciowe – związki fosforanow cynku (ZnDDP), reagując z metalowymi powierzchniami tworzą warstwę ochronną,

- dodatki przeciwzatarciowe– zawierają agresywne pierwiastki niemetaliczne (chlor, siarka, antymon, jod) reagują z czystą, gorącą powierzchnią metalu w procesie kontrolowanej korozji tworząc jednocześnie warstwę ochronną,

- proszki smarow stałych (grafit, MoS2, teflon).

- Dodatki lepkościowe (związki wielkocząsteczkowe).

- Depresatory (obniŜają temperaturę płynięcia).

- Deaktywatory metali (wiąŜą cząsteczki metali unoszące się w oleju).

- Przeciwutleniacze (do 2% cięŜaru oleju) - olej utleniając się zwiększa swoją kwasowość i lepkość z jednoczesną utratą właściwości smarujących. Katalizatorami utlenienia są: cząsteczki metali, woda, produkty utleniania, tlen,

- Inhibitory korozji.

Smary stałe (grafit, talk, dwusiarczki - MoS2, teflon, metale miękkie Smary stałe, powłoki supertwarde)

Zalety smarow w postaci stałej w stosunku do smarow w postaci ciekłej:

- odporność na ekstremalnie wysokie temperatury,

- odporność na działanie proŜni,

- odporność na promieniowanie jonizacyjne,

- zmniejszone ryzyko wycieku.

Ocena występowania procesow zuŜyciowych na podstawie wyglądu powierzchni:

Powierzchnia gładka błyszcząca – powoli postępująca, rownomierna zmiana kształtu - proces ścierania (polerowanie), łuszczenie warstw korozyjnych.

Powierzchnia gładka matowa (chropowata w skali mikro, nierowności powierzchni do kilkunastu mikrometrow,) – powoli postępująca, rownomierna zmiana kształtu – proces ścierania z udziałem obiektow o średniej wielkości (do 0,05mm), mikro – pitting (zuŜycie zmęczeniowe o małym natęŜeniu), erozja, mikro – kawitacja.

Powierzchnia o nienaturalnej (metalicznej) barwie:

- korozja widoczny matowy nalot, słabo związany z podłoŜem, przewaŜnie zabarwiony czerwono lub brązowo, w przypadku agresywnego otoczenia nalot moŜe przyjmować inne zabarwienie),

- nalot błyszczący silnie związany z podłoŜem moŜe świadczyć o przegrzaniu części maszyny, orientacyjnie:

łożyska toczne

Pierścienie (wewnętrzny i zewnętrzny) oraz elementy toczne (kulki, rolki, baryłki,..) wykonane są ze stali zahartowanej do twardości od 58 HRC do 64 HRC. W łoŜyskach tocznych naciski dochodzą do 2 GPa. Temperatury pracy : do 120 oC – mocno obciąŜone, do 200 oC średnio obciąŜone, do 300 oC bardzo lekko obciąŜone. Koszyki wykonuje się ze stali, brązu, tworzyw sztucznych w zaleŜności od przeznaczenia.

6 krokow do rozpoznania zuŜycia łoŜysk tocznych

1. Analiza historii:

2. Inspekcja zewnętrznego i wewnętrznego pierścienia oraz elementow tocznych

3. Sprawdzić czy uszczelnienia są wdobrym stanie. JeŜeli nie to dlaczego?

4. Oddać olej/smar do analizy. Test warsztatowy na wodę (podgrzej niepalny element do 150 oC i upuść krople oleju – jeŜeli natychmiast zacznie „skwierczeć” – olej jest

zanieczyszczony wodą).

5. Sprawdźć ślady pozostawione przez elementy toczne. Czy są właściwe? JeŜeli nie to dlaczego?

6. JeŜeli trzeba zmierzyć twardość elementow łoŜyska

Śruby mogą ulec zniszczeniu w wyniku:

- obciąŜenia doraźnego (zerwanie gwintu, rdzenia śruby, głowy, odkształcenie plastyczne),

- zuŜycia zmęczeniowego ( Najczęściej zachodzi w wyniku zastosowania zbyt małego momentu podczas dokręcania śruby, siła dociskająca elementy w połączeniu jest okresowo mniejsza niŜ przykładana w czasie pracy maszyny siła rozdzielająca elementy połączenia. Taki stan rzeczy moŜe doprowadzić do utraty kontroli nad obciąŜeniem poszczegolnych śrub mocujących dany element).

Źrodła uszkodzeń w cyklu Ŝycia elementow systemow

produkcyjnych:

Czynnik fizyczny –zmęczenie materiału, adhezja, ścieranie

Czynnik ludzki – niewłaściwa interwencja przez człowieka aktywująca czynnik fizyczny.

Czynnik systemowy – brak przeciwdziałania dla niewłaściwej interwencji człowieka w tym:

- błędna polityka kadrowa („inŜynier to inŜynier, energetyk, elektronikczy automatyk niewielka roŜnica”),

Kategorie błędow wywołanych przez czynnik ludzki:

1. Błędy w procesie konstruowania:

Przeoczenie istotnych warunkow pracy maszyny lub urządzenia rzutujących na niezawodność. Przykładowe skutki: niewłaściwy dobor materiału, zbyt mała sztywność (niestabilna praca), koncentracja napręŜeń, zwiększone ryzyko wypadku operatora maszyny (urządzenia). Podejmowanie błędnych decyzji na podstawie ekstrapolacji warunkow pracy maszyny (urządzenia) bez koniecznej analizy.

2. Błędy w procesie wytwarzania – niewłaściwe przygotowanie technologii, błędy operatorow maszyn, pracownikow montaŜu, pracownikow izb pomiarowych.

3. Błędy uŜytkowania – zachodzą w przypadkach eksploatowania maszyny lub urządzenia w warunkach nieakceptowanych przez producenta.

4.Błędy występujące podczas napraw i instalacji.

5. Błędy zarządzania będące następstwem niewłaściwego przepływu informacji.

Rodzaje analiz w systemach utrzymania ruchu:

1. CFA (Component failure analysis) – analiza skierowana na części maszyn i urządzeń prowadzących do zatrzymania lub spowolnienia procesu wytworczego. Wynikiem analizy jest identyfikacja czynnikow fizycznych doprowadzających do wyłączenia obiektu z ruchu.

2. RCI (Root cause investigation) - pogłębiona analiza FCA uzupełniona o analizę udziału czynnika ludzkiego w łańcuchu przyczynowoskutkowym.

3. RCA (Root cause analyses) - pełna analiza systemu utrzymania ruchu bazująca na analizach RCA uzupełniona o analizę systemu zarządzania i statystyczną analizę niezawodności. Analiza RCA powinna odkrywać słabości systemu utrzymania ruchu „pierwotne przyczyny”.

Celowość prowadzenia analiz:

1. FCA – odpowiada na pytania: dlaczego część lub zespoł uległy uszkodzeniu, jak zapobiegać takiej sytuacji w przyszłości.

2. RCI – pozwala zrozumieć udział głownych czynnikow ludzkich w powstawaniu grup uszkodzeń, podaje procedury mające zapobiec (redukować) podobne problemy. Koszt od 5 do 10 razy większy niŜ FCA.

3. RCA – działanie strategiczne prowadzące do reorganizacji sposobu zarządzania. Koszt większy niŜ 5 x RCI.

Wybor między FCA, RCI i RCA zaleŜy głownie od:

1. Skali przedsiębiorstwa (im większe tym konieczna jest głębsza analiza, ale potencjalne korzyści są większe).

2. Skutkow wystąpienia uszkodzeń lub sytuacji krytycznych (potencjalne zagroŜenie Ŝycia lub zdrowia ludzi lub strat materialnych w wielkiej skali powinno prowadzić do głębszej analizy

Stan techniczny maszyny lub urządzenia:

- zdatności (stan dobry, zuŜycie dopuszczalne), dla danego stanu pracy wszystkie wartości cech mierzalnych zawierają się w dopuszczalnych granicach a cechy niemierzalne przyjmują ustalone wartości logiczne

- częściowej zdatności (stan dopuszczalny, ograniczone parametry uŜytkowe, zuŜycie graniczne),

- niezdatności (stan niedopuszczalny, zuŜycie krytyczne np.: zatrzymanie pracy, zagroŜenie dla otoczenia).

Uszkodzenie – zdarzenie losowe powodujące przejście maszyny lub urządzenia w stan ograniczonej zdatności lub stan niezdatności. Uszkodzenie moŜe być naprawialne lub nienaprawialne. W przypadku uszkodzenia nienaprawialnego obiekt przechodzi w stan trwałej

niezdatności

Istotność uszkodzenia – określa sposob postępowania organizacji w przypadku zaistnienia :

krytyczne –wyłącza obiekt z eksploatacji, niezwłocznie podejmowane są działania zabezpieczające otoczenie i jeŜeli to możliwe przywrocenie do zdatności,

waŜne – niezwłocznie podejmowane są działania zabezpieczające otoczenie a przywrocenie obiektu do zdatności moŜe być odłoŜone w czasie,

mało istotne – obiekt jest zdatny pomimo wystąpienia uszkodzenia (usterka).

Naprawialność określają czynniki:

- techniczne (ograniczenia techniczne występują przewaŜnie w procesach regeneracji),

- ekonomiczne (w największym stopniu),

- formalne (przepisy zabraniające lub ograniczające naprawy).

Strategie eksploatacji:

1. Strategia planowo – zapobiegawcza. Działania przeprowadzane są wg planu. Podstawą planu moŜe być czas pracy obiektu „resurs czasowy” lub ilość wykonanej pracy (przebieg w kilometrach, liczba wyprodukowanych sztuk, itp.). Obejmuje często tzw. „cykle remontowe” gdzie działania wykonywane są bez względu na ich

„obiektywną technicznie” konieczność. Wszelkie działania w przedsiębiorstwie są kosztem. Plan i zakres działań eksploatacyjnych określają normatywy opracowane przez producenta lub uŜytkownika na podstawie analizy warunkow pracy obiektu i statystycznej analizy

niezawodności (stanow gotowości).

2. Strategia diagnostyczna wg stanu obiektu. Działania eksploatacyjne podejmowane są po analizie informacji płynących z systemu diagnostycznego. Moduły systemu diagnostycznego zbierają dane niosące informacje o stanie obiektu on-line (data loggery) (np.: amplituda drgań, temperatura, ciśnienie,…) lub dane są wprowadzane

przez personel okresowo.

3. Strategia mieszana – obecnie rozpowszechniająca się. Działania podejmowane planowo (np.: wg resursu) mają ograniczony zakres do elementow niediagnozowalnych. Diagnozowalność podobnie jak naprawialność jest uwarunkowana głownie względami ekonomicznymi.

Korozja – proces najczęściej rozumiany jako forma zuŜycia

wywołana reakcjami chemicznymi między ciałami stałymi

(np.:metale, tw. sztuczne, beton) i medium (wywołującym

korozje) w postaci: gazu (np. powietrze, chlor), cieczy (np.:

kwaśny deszcz, olej , woda morska), rzadko w postaci innego ciała stałego. Korozja dotyczy zarowno powierzchni smarowanych jak i niesmarowanych.

Procesy korozyjne metali wiąŜą się z przepływem ładunku

elektrycznego, zwykle w obecności wilgoci.

Rodzaje korozji metali roŜnią się między sobą sposobem

inicjacji przepływu ładunku (korozja atmosferyczna, morska, napręŜeniowa, międzykrystaliczna, …).

Korozja „sucha” zachodząca w gazach jest wyjątkiem i

przebiega w mało intensywny sposob. Aktywuje się przeważnie w wysokich temperaturach. Cienka skorodowana warstwa powstała w wyniku reakcji z gazami jest barierą pasywacyjną hamującą postęp procesu korozji

ZuŜycie tribio-chemiczne to proces niszczenia powierzchni w wyniku powtarzającej się sekwencji:

korozja „sucha” → niszczenie mechaniczne

warstewki ochronnej (pasywacji)

Niszczenie mechaniczne warstw korozyjnych moŜe zachodzić w wyniku procesow zuŜywania: ściernego, erozji, kawitacji, adhezji.

Ochrona przed korozją:

1. ochrona katodowa – chronione elementy podłącza się do ujemnego bieguna źrodła prądu stałego napięciu do 2V, biegun dodatni podłącza się do metalowej elektrody lub nierozpuszczalnej elektrody grafitowej,

2.ochrona protektorowa - chronione elementy podłącza się do bloku metalu bardziej elektroujemnego (anoda) niŜ metal chroniony (katoda) Po zanurzeniu w środowisku agresywnym korozyjnie – rozpuści się anoda. Anody naleŜy okresowo wymieniać – jeśli to moŜliwe.

3. metaliczne i niemetaliczne powłoki ochronne blokujące dostęp do powierzchni chronionej aktywnych jonow i tlenu (niklowanie, miedziowanie, chromowanie, nakładanie powłok polimerowych,..) – powłoki metaliczne z metali odpornych na korozje po utracie szczelności zwiększają natęŜenie procesu korozji stając się katodą.

4. pasywacja „sztuczna” – anodowanie: zwiększanie grubości naturalnie występujących warstw tlenkowych w wyniku utleniania metali w kwasach (fosforowym, chromowym, azotowym,…) stosuje się powszechnie dla stopow lekkich.

5. stosowanie inhibitorow korozji blokujących dostęp do

powierzchni chronionych aktywnych jonow.

6. modyfikacja struktury warstwy powierzchniowej – osadzanie powłok plazmowo, bombardowanie jonami fluoru, boru,…