sciaga Podstawy eksploatacji technicznej

Fretting – proces niszczenia warstwy wierzchniej. Proces polega na powstawaniu miejscowych ubytków materiału w elementach maszyn poddanych działaniu drgań lub niewielkich poślizgów powstających w wyniku realizacji przez te elementy ruchu obrotowo- lub postępowo-zwrotnego lub ich przemieszczania się pod wpływem cyklicznych obciążeń oraz intensywnego korozyjnego oddziaływania środowiska.

Przykładem frettingu jest zdzieranie powierzchni nitu łączącego dwa współpracujące elementy. Jego warstwa wierzchnia ulega uszkodzeniu poprzez powstałe drgania. Uszkodzony materiał jest następnie atakowany przez korozję, co zmniejsza jego wytrzymałość i doprowadza do zwiększania uszkodzenia.

Resurs- ustalona teoretycznie lub doświadczalnie miara zdolności użytkowej urządzenia, wyrażona w odpowiednich dla tego urządzenia jednostkach. Przyjmuje się, że w tym okresie zagwarantowane jest bezpieczeństwo i sprawność eksploatacji. Przeważnie resurs określa się w godzinach pracy urządzenia. Dla pojazdów resurs określany jest "przebiegiem", czyli liczbą przejechanych kilometrów.

Modernizacja - unowocześnienie, uwspółcześnienie produktu, trwałe ulepszenie, np. istniejącego obiektu budowlanego prowadzące do zwiększenia jego wartości użytkowej.

Obejmuje prace związane z podnoszeniem walorów estetycznych i użytkowych budynku lub innego produktu. W ramach modernizacji może zostać wzbogacona architektura budynków, projektowanych niegdyś według uniwersalnego wzorca, prowadząc do nadania budynkowi wyrazu odpowiadającemu panującym aktualnie modom i gustom.

Niezawodność jest to własność obiektu mówiąca o tym, czy pracuje on poprawnie (spełnia wszystkie powierzone mu funkcje i czynności) przez wymagany czas i w określonych warunkach eksploatacji (w danym zespole czynników wymuszających).

Niezawodność obiektu jest określona przez prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzenia opisanego definicją: R(t) = Pr{tr}

gdzie:

R(t) - niezawodność

t - czas pracy bez uszkodzenia

τ - założony (lub wymagany) czas pracy bez uszkodzenia

Dla obiektów nienaprawialnych przyjmujemy następujące założenia:

- dla t=0 wartość R(0)=1,

- funkcja niezawodności jest nierosnąca,

- dla t dążącego do nieskończoności lim R(t)=0.

Uszkodzenie obiektu eksploatacji jest to przypadek losowy, powodujący utracenie chwilowe lub stałe zdatności obiektu. Po dokonaniu remontu lub naprawy powraca się do pełnej lub częściowej zdatności. Uszkodzenie następuje wtedy, gdy wartości parametrów danego obiektu eksploatacji nie są w normie i przekraczają jego graniczne wartości wytrzymałości.

Często uszkodzenie definuje się jako przejście obiektu pracującego według modelu dwustanowego ze stanu zdatności do stanu niezdatności. Ponieważ często rozpatruje się modele pracujące w kilku stanach, należy również zdefiniować uszkodzenie dla takich modeli. Rodzaje uszkodzeń:

-stopniowe,

-nagłe

-usuwalne

-nieusuwalne

-krytyczne

-ważne

-mało ważne

-nieistotne

Czynniki wywołujące uszkodzenia obiektów technicznych są związane bądź z samym obiektem, bądź z jego otoczen.Są to:

-działanie czynników zewnętrznych

-błędy użytkowania

-błędy konserwacji

-błędy remontu

-błędy montażu

-błędy technologiczne

-przekroczenie czasu pracy obiektu

Trwałość - okres, w którym obiekt zachowuje swoje właściwości użytkowe. Określona jest dla normalnych, czyli założonych przy projektowaniu, warunków eksploatacji.

Trwałość oczekiwana (administracyjna): trwałość oczekiwana przez użytkownika na podstawie rozsądnej oceny; za taką trwałość jest on skłonny zapłacić.

Trwałość rzeczywista: trwałość ustalona w drodze eksploatacji.

Zużycie zmęczeniowe jest rodzajem zużycia, w którym miejscowa utrata spójności i związane z nią ubytki materiału są spowodowane zmęczeniem materiału w wyniku cyklicznego oddziaływania naprężeń kontaktowych w warstwach wierzchnich kojarzonych elementów tarciowych.

Wskutek nakładania się odkształceń w warstwie wierzchniej w wyniku superpozycji naprężeń własnych i naprężeń od obciążeń zewnętrznych w obszarach spiętrzenia naprężeń tworzą się zmęczeniowe mikropęknięcia powierzchniowe, przechodzące następnie w makropęknięcia. W końcowym efekcie następuje odrywanie od rdzenia kawałeczków metalu. Przy tego rodzaju oddziaływaniu przez długi czas, zależny od parametrów procesu tarcia i jego charakteru oraz od wielkości obciążeń zewnętrznych, nie zachodzą ubytki metalu, a jedynie makroodkształcenia. Po przekroczeniu granicznej liczby cykli obciążeń i dopiero po osiągnięciu granicy zmęczenia przez poszczególne mikroobjętości metalu warstwy wierzchniej występuje ubytek masy. Początek ubytku masy, wywołany zmęczeniem warstwy wierzchniej, uważa się praktycznie za początek końcowego okresu przydatności części maszyny do eksploatacji.

Zużycie przez łuszczenie (Spalling) polega na stopniowym narastaniu naprężeń w warstwie wierzchniej skojarzonych elementów tarciowych (toczenie lub toczenie z poślizgiem) przy suchym styku w granicach naprężeń Hertza, w wyniku cyklicznego oddziaływania naprężeń kontaktowych, a następnie na tworzeniu się mikropęknięć i rozprzestrzenianiu się ich, powodujących odpadnięcie cząstki materiału od podłoża. Może ono wystąpić również w elementach niedostatecznie smarowanych. Objawia się miejscowymi ubytkami materiału o kształcie łusek oddzielanych podczas tarcia od podłoża. Zużycie przez łuszczenie powstaje w czasie 2-4 razy krótszym w porównaniu z zużyciem przez pitting, a ubytki materiału są w tym przypadku dużo większe.

Sygnał diagnostyczny jest to sygnał, którego przebieg zmian wartości wielkości fizycznej charakteryzuje się tym, że przenosi w przestrzeni i w czasie wiadomości o stanach badanego obiektu. Na ogół tylko niektóre cechy sygnału diagnostycznego zawierają wiadomości. Są to czynne tego sygnału zwane parametrami sygnału. Sygnał diagnostyczny jest to zmienna wyjściowa, której parametry muszą spełniać następujące warunki: czułość, jednoznaczność, stabilność jak największej wiadomości.

Obiekt techniczny-obiekt wytworzony do posługiwania się nim przez człowieka. Obiekt jest to system lub element systemu. Obiekty mogą być dwustanowe(opis jest 2 stanami: zdatność i niezawodność), wielostanowe; nienaprawialny, naprawialny.

Smarowanie jest to doprowadzenie smaru stałego (plastycznego), ciekłego (oleju) bądź gazowego w miejsce styku współpracujących części maszyn lub urządzeń. Przy konstrukcji poszczególnych węzłów tarcia, należy przewidzieć odpowiednie smarowanie, gdyż ma ono decydujący wpływ na zużycie cierne a tym samym niezawodność oraz na straty mocy (dyssypację). Najkorzystniejsze smarowanie uzyskuje się dzięki środkom smarnym płynnym, gdyż najłatwiej i najprecyzyjniej można je doprowadzić do węzłów tarcia.

Zadania smarowania:

-zmniejszanie tarcia,

-usuwanie zanieczyszczeń ze współpracujących części,

-ochrona przed korozją,

-odprowadzenie ciepła z obszaru tarcia,

-tłumienie drgań,

-amortyzacja obciążeń uderzeniowych,

-zmniejszenie luzów i skutków ich powiększania się.

Rodzaje smarowania smarem ciekłym:

-hydrodynamiczne,

-hydrostatyczne.

Lepkość (tarcie wewnętrzne) - właściwość płynów i plastycznych ciał stałych charakteryzująca ich opór wewnętrzny przeciw płynięciu. Lepkością nie jest opór przeciw płynięciu powstający na granicy płynu i ścianek naczynia. Lepkość jest jedną z najważniejszych cech płynów (cieczy i gazów).

Implozja - przeciwieństwo eksplozji ze względu na kierunek wybuchu, nagłe zapadanie się materii w zamkniętym obszarze (w szczególności, zapadanie się ścianek naczynia) pod wpływem panującego w nim podciśnienia.

Kawitacja jest zjawiskiem polegającym na gwałtownej przemianie fazowej z fazy ciekłej w fazę gazową pod wpływem zmiany ciśnienia. Jeżeli ciecz gwałtownie przyśpiesza zgodnie z zasadą zachowania energii, ciśnienie statyczne cieczy musi zmaleć. Dzieje się tak np. w wąskim otworze przelotowym zaworu albo na powierzchni śruby napędowej statku.

Temperatura wrzenia cieczy zależy od jej ciśnienia i im ciśnienie to jest niższe, tym niższa temperatura wrzenia. Lokalny spadek ciśnienia statycznego prowadzić może do wrzenia cieczy i tworzenia się pęcherzyków gazu (ang. cavity = dziura, ubytek). Kiedy ciecz opuści obszar szybkiego przepływu, ciśnienie statyczne ponownie rośnie. Pęcherzyki zapadają się, a często gwałtownie implodują, co wytwarza fale uderzeniowe.

Zużycie adhezyjne występuje w mikroobszarach plastycznego odkształcenia warstwy wierzchniej, a zwłaszcza najwyższych wierzchołków chropowatości. Powstają wówczas lokalne sczepienia metaliczne powierzchni trących i niszczenie tych połączeń wraz z odrywaniem cząstek metalu lub jego rozmazywaniem na powierzchniach tarcia. Zużycie adhezyjne występuje przy tarciu ślizgowym o małych prędkościach względnych i dużych naciskach jednostkowych na obszarach rzeczywistej powierzchni styku, jeżeli cząstki obu powierzchni zostaną zbliżone na odległość zasięgu działania sił molekularnych. Zużycie adhezyjne występuje przy styku dwóch powierzchni metalicznych, zwłaszcza gdy stykają się metale jednoimienne, charakteryzujące się dużym powinowactwem chemicznym. Metale mają na powierzchni potencjał sił elektrodynamicznych wywołanych drganiem atomów powierzchniowych.

Adhezja - Miejscowe przerwanie filmu smarowego występuje w miejscu spojenia na zimno wyrwane mikroskopijnie z powierzchni >> pitting albo powstawanie wżerów.

Zużycie erozyjne - Twarda, szorstka powierzchnia lub wgniecione twarde cząsteczki ryją w materiale współpracującej powierzchni >> zadrapania, bruzdy.

Pitting - zużycie wykruszające występuje w smarowanym styku, a jego przyczyną jest głównie zmęczenie warstwy wierzchniej. W zespołach maszynowych pitting występuje w układach, które są bezpośrednio w kontakcie z substancją smarującą ( łożyskach tocznych, przekładniach zębatych, napędach krzywkowych). Uszkodzenie warstwy wierzchniej powoduje powstanie wyrwy, do której dostaje się substancja smarująca. Wyrwa wypełniona smarem zostaje poddana działaniu siły (np. dociśnięcie wyrwy w bieżni kulką w łożysku tocznym), co powoduję zwiększeniu ciśnienia i powiększaniu się uszkodzenia.

Proces zużycia wykruszającego składa się z 3 faz:

-tworzenie się mikroszczelin pod wpływem zmęczenia

-rozklinowanie mikroszczelin pod wpływem wtłaczania smaru podczas przetaczania elementów po sobie

-wyrywanie cząstek materiału z warstwy wierzchniej

ODNOWA jest celem działania, OBSŁUGA zaś sposobem działania.

Funkcje OT: (przedmiot na którym skupia się funkcja OT)

- przetwarzanie (materiał: betoniarka, tokarka; energia: silnik, turbina, generator; informacja: komputer)

-separacja (materiał: wał przeciwpowodz, zapora kolejowa, drzwi dzwiekoszczelne; energia: sprzęgła, izolacja termiczna; informacja: kartoteka, komp)

-przemieszczanie (materiał: prom, dźwignia, samochód; energia: przekładnia mechaniczna, ciepłociąg; informacja: internet, radio, Telefon)

-gromadzenia (materiał: zbiornik, magazyn, budynek mieszkaniowy; energia: akumulator, sprężyna; informacja: książka, dysk, taśma magnetyczna)

Cechy OT:

- Własność OT-cecha o której orzeka się na podstawie wyłącznie wiedzy o tym obiekcie, utrata jej powoduje że obiekt przestaje być tym, czym jest i staje się innym ob.(funkcje, warunki instalacji, użytkowania, obsługiwania, wymiary, masa, postać konstrukcyjna)

-Właściwość OT-cecha względna, o której orzeka się na podstawie relacji do okoliczności lub obiektów otoczenia. (funkcjonalność, wartość, obsługi walność, naprawialność)

-Wydajność -okres możliwości OT

-Pojemność -odnosi się do zdolności OT do materiału, energii, informacji

-Chłonność- własność odnosząca się do potrzeb OT

-niezawodność- własność odnosząca się do zdolności do zachowania stanu zdatności w okresowym przedziale czasu i okresie warunku jego użytkowania

-Niezawodność bezpiecz OT

-Ergonomiczność OT- podatność OT na operowanie nim w jego użytkowaniu; trudność i wysiłek w tym operowaniu. Miarą EOT jest wysiłek sprawcy działania z tym obiektem

-Trwałość OT- zdolność ob. do zachowania nominalnych własności w okresie war eksploatacji miarą TOT jest okres liczony od jego wytworzenia do osiągnięcia przez niego stanu granicznego (technicznego)

-Potencjał użytkowy- jest własnością charakteryzującą zasób możliwości użytkowania tego ob. operowania tym ob.

-Obsługiwalność- podatność na obsługę, jeśli obsługa jest naprawą własność ta jest naprawialnością

-Promocyjność- zdolność promowania

-Motywacyjność

Podział obiektów:

1.ob typu 1-nie stawia im się żadnych wymagań jakościowych

2.ob typu R

3.typu T

4. typu RT

5.typu G

6.typu RG

7.typu TG

8.typu RTG

Wymagania: niezawodnościowe- R, trwałościowe- T, gotowościowe- G.

Tarcie graniczne występuje wtedy, gdy powierzchnie trące są pokryte środkami smarnymi zawierającymi substancje powierzchniowo czynne, które tworzą na powierzchniach elementów warstwy graniczne wyjątkowo odporne na duże naciski i trwale z nimi połączone. Zapobiega to powstawaniu tarcia suchego nawet przy nieciągłym dopływie środka smarnego.

Smarowanie hydrostatyczne (HS), polega na wytworzeniu dpowiedniego ciśnienia w szczelnie smarowanej za pomocą pompy umieszczonej na zewnątrz układu tribomechanicznego.

Stosuje się je jako smarowanie posiłkowe, bądź jako główny proces smarowania.

Wady:

- stosunkowo złożony układ smarowniczy.

Smarowanie hydrodynamiczne (HD), polega na samoistnym wytworzeniu wyporu hydrodynamicznego w szczelinie smarnej, dzięki ruchowi względnemu trących się ciał.

Cechuje się tą podstawową zaletą, że jest samoistne. Oznacza to, że wybór hydrodynamiczny wytwarza się samoczynnie

, wystarczy doprowadzić środek smarny do szczeliny smarnej i zapewnić odpowiednią lepkość środka smarnego i prędkość względną powierzchni.

Wady:

- występuje w okresach rozruchu i wybiegu,

- duża wartość oporów tarcia to straty energetyczne,

- możliwość wystąpienia drgań.

Zużycie ścierne powstaje wtedy, gdy ubytek materiału w warstwie wierzchniej jest spowodowany oddzielaniem cząstek wskutek mikroskrawania, rysowania lub bruzdowania. Taki proces powstaje wtedy, gdy w obszarach tarcia współpracujących elementów znajdują się luźne lub utwierdzone cząstki ścierniwa albo wystające nierówności twardszego materiału, które spełniają rolę umiejscowionych mikroostrzy. Analogicznie będą działać utlenione produkty zużycia w obszarze tarcia.

Scuffing jest rodzajem zużycia, na które składają się elementy zużycia ściernego i adhezyjnego. Termin scuffing jest stosowany do określenia formy gwałtownego zużycia spowodowanego przerywaniem warstwy oleju pod odpowiednio dużym obciążeniem. Charakteryzuje się ono zjawiskiem zespawywania i rozrywania połączeń wierzchołków nierówności zachodzącym w mikroobszarach styku.

Scuffing przyjmuje różne formy określane w literaturze jako lekki, umiarkowany i intensywny. W przypadkach szczególnie ciężkich warunków pracy obserwuje się nawet oznaki zadzierania powierzchni. Scuffing jest więc wynikiem wzajemnego oddziaływania nierówności powierzchni w warunkach przerywania warstwy olejowej. W warunkach takich wytwarza się duża ilość ciepła, która jest zależna od wartości obciążenia i prędkości względnej. Ilość wytworzonego ciepła wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości (prędkość) oraz ze wzrostem intensywności (obciążenie) oddziaływania nierówności. Scuffing jest zatem skutkiem szczególnie gwałtownego zaczepiania nierówności powierzchni w warunkach, gdy warstwa olejowa istnieje, lecz jest zbyt cienka w stosunku do wysokości nierówności. Wystąpienie scuffingu powoduje zachwianie równowagi termicznej i mechanicznej, wskutek czego proces ten rozwija się często w sposób lawinowy lub też jego intensywność jest bardzo duża.

Zużyciem przez utlenianie nazywa się proces niszczenia warstwy wierzchniej elementów metalowych przy tarciu wskutek oddzielenia warstewek tlenków powstałych w wyniku adsorpcji tlenu w obszarach tarcia, dyfuzji tlenu w odkształcone plastycznie i sprężyście mikroobjętości metalu z jednoczesnym tworzeniem warstewek stałych roztworów. Ten rodzaj zużycia występuje wtedy, gdy intensywność tworzenia warstewek tlenków jest większa od intensywności niszczenia powierzchni przez ścieranie.

Zużycie przez utlenianie występuje przy tarciu ślizgowym i tocznym. Przy tarciu tocznym zużyciu przez utlenianie towarzyszy zawsze zużyciu zmęczeniowemu i przy niedużych intensywności ach odkształceń może być ono dominujące. Przy tarciu ślizgowym zużycie przez utlenienie występuje w przypadku tarcia granicznego, tarcia technicznego suchego.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sciaga pety 1, Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej, Podstawy eksplatacji techniczne
sciaga kol2 wyklad, Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej, pety
sciaga kol 2, Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej, Podstawy eksplatacji technicznej
sciaga pety 2, Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej, Podstawy eksplatacji techniczne
Niezawodnosc obiektu 1 kol, Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej, pety
PETY WYKŁAD kol1, Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej
PODSTAWY EKSPLOATACJI TECHNICZNEJ, Transport Polsl Katowice, 4 semesr, 4SEM, IV sem, IV sem
Podstawy eksploatacji technicznej streszczenie wykladow
pety-wyklad, Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej, Podstawy eksplatacji technicznej
Zadania z PET-ów kol2(1), Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej, Podstawy Eksploatacj
moje wzory, Szkoła, Semestr 5, Podstawy Eksploatacji Technicznej, pety
ŚCIĄGA NA 1 KOLOKWIUM, SGGW Technika Rolnicza i Leśna, Eksploatacja techniczna
Eksploatacja techniczna środków transportu, T10 Podstawy diagnostyki środków tr
ściąga z podstawy techniki komputerowej
Oświetlenie, Podstawowe pojęcia techniki świetlnej

więcej podobnych podstron