Βελτιώσεις Στην Προληπτική Συντήρηση Μηχανολογικού Εξοπλισμού

Abstract

Στην παρούσα εργασία διερευνήθηκε η επίπτωση που έχει στην διάρκεια ζωής των εδράνων κύλισης η παρουσία σωματιδιακών ρύπων στο λιπαντικό γράσο. Για τον σκοπό αυτό κατασκευάστηκε μια πειραματική διάταξη όπου δοκιμάστηκαν έδρανα κύλισης στα οποία χρησιμοποιήθηκαν δείγματα από λιπαντικό γράσο τα οποία περιείχαν προκαθορισμένη ποσότητα σωματιδιακών ρύπων. Χρησιμοποιήθηκαν δύο τύποι ρύπων, σίδηρος με σκληρότητα 700HV και κορούνδιο (AL2O3) με σκληρότητα 2,000HV, σε τέσσερεις ομάδες με μέσο μέγεθος κόκκων 68μm, 81μm, 96μm και 141μm αντίστοιχα. Για την συνεχή παρακολούθηση της κατάστασης των εδράνων κατασκευάστηκε και παραμετροποιήθηκε μια διάταξη ανάλυσης ταλαντώσεων αποτελούμενη από δύο τριαξονικά επιταχυνσιόμετρα και τον απαραίτητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό (ενισχυτές, μηχανή συλλογής δεδομένων, Η/Υ). Τα αποτελέσματα των μετρήσεων επεξεργάστηκαν στα πεδία του χρόνου και των συχνοτήτων και δημιουργήθηκαν αντίστοιχα συγκριτικά διαγράμματα. Μετά το τέλος των πειραμάτων τα αποτελέσματα των μετρήσεων συγκρίθηκαν με τα ευρήματα του οπτικού ελέγχου των δοκιμίων που διενεργήθηκε με χρήση στερεοσκοπίου. Στις περιπτώσεις όπου στην ανάλυση των δεδομένων υπήρχαν ενδείξεις για την ύπαρξη κάποιας βλάβης (λόγω υπέρβασης των καθορισμένων ορίων ταλαντώσεων), οι βλάβες αυτές συσχετίσθηκαν με τα οπτικά ευρήματα. Τα τελικά αποτελέσματα έδειξαν μια διαφορετική συμπεριφορά για τα δύο είδη των ρύπων που εξετάστηκαν. Στα πειράματα με τα σκληρά σωματίδια κορουνδίου η διάρκεια ζωής των εδράνων ήταν σημαντικά μικρότερη από την αναμενόμενη, πλησιάζοντας μόνο το 1/10 αυτής. Οι προκαλούμενες ταλαντώσεις ήταν αρκετά υψηλές, ξεπερνώντας τα αποδεκτά όρια, εξαιτίας της υψηλής φθοράς και της παραμόρφωσης των διαδρόμων κύλισης μέσω απομάκρυνσης υλικού. Η φθορά φαίνεται να είναι ανεξάρτητη από το αρχικό μέγεθος των ρύπων από κορούνδιο και καθορίζεται από το τελικό μέγεθος των σωματιδίων που προκύπτουν μετά από την θραυσματοποίηση των αρχικών ρύπων. Στα πειράματα με τους μαλακότερους ρύπους από σίδηρο, η φθορά είναι γενικά μικρότερη και η διάρκεια ζωής των εδράνων φαίνεται να πλησιάζει την αναμενόμενη. Ο μηχανισμός βλαβών είναι διαφορετικός, καθώς τα ελατά σωματίδια από σίδηρο παραμορφώνονται πλαστικά προκειμένου να εισέλθουν στην ζώνη φόρτισης. Ανάλογα με το αρχικό τους μέγεθος αυτή η παραμόρφωση μπορεί να είναι αρκετή προκειμένου να καταφέρουν να περάσουν την ζώνη φόρτισης βοηθούμενα από το διάκενο (ακτινική χάρη) του εδράνου. Στην περίπτωση όμως των μεγαλύτερων σωματιδίων (μέσου μεγέθους 141μm) παρατηρήθηκαν φαινόμενα μικροσυγκολλήσεων, ανάπτυξης υψηλών θερμοκρασιών και ανεπαρκούς λίπανσης. Προέκυψε ότι ο υπάρχον τρόπος υπολογισμού της διάρκειας ζωής των εδράνων κάτω από συνθήκες ρύπανσης υπερεκτιμά την διάρκεια ζωής τους και πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και παράγοντες όπως το μέγεθος και η σκληρότητα των σωματιδιακών ρύπων.