1. No category

PREDGOVOR
Strojni mehanik opravlja dela pri postavljanju, zagonu, nadzoru, vzdrževanju in popravljanju pogonskih, delovnih, obdelovalnih ter pomožnih strojev in naprav. Zna izdelati enostavne rezervne
dele in skrbi za opremo. Prav tako skrbi za povezave strojev v sistemu, da ne bi prišlo do prekinitve proizvodnega procesa.
Delo zahteva visoko strokovno usposobljenost, saj delavec odpravlja motnje v delovanju, odkriva in odpravlja napake, zamenjuje strojne dele in sklope, jih vzdržuje in popravlja. Opravlja
različna vzdrževalna dela in vodi ustrezno dokumentacijo. Pri tem so potrebne sposobnosti
komuniciranja, samostojnega in organizacijskega dela in tudi improviziranja. Strojni mehaniki
morajo imeti poleg ročnih spretnosti še dobro prostorsko predstavljivost in smisel za reševanje
tehničnih problemov.
Knjiga je namenjena dijakom srednjih poklicnih šol za poklic strojni mehanik, prav tako pa
vsebuje precej snovi za opravljanje mojstrskega izpita. Zagotovo bo prišla prav tudi ostalim poklicem v šolanju, še bolj pa tudi vzdrževalcem v praksi. Problematika tehnologije vzdrževanja
je zelo široka in hitro spreminjajoča, zato je knjiga samo pripomoček za potrebna znanja, vsak
sodobni vzdrževalec pa se mora še vsakodnevno izobraževati iz drugih bogatih virov, objav
proizvajalcev ali raziskovalcev sodobnih strojev in naprav. Knjiga je uporabna tudi za mojstrice
ali mojstre strojne mehanike. V hitro spreminjajoči se tehniki pa je ta izbor vsebin le osnova za
bolj konkretno učenje na modernih strojih.
V tem učbeniku je podana snov po prenovljenem učnem načrtu za strojnega mehanika, ki ga
je potrdil Strokovni svet za šolstvo v letu 2003 po modelu skupnega izvajanja izobraževalnih
programov v strojništvu. V tekst je vključena tudi večina novosti standarda SIST EN 13306, katerega je prevedla skupina članov Društva vzdrževalcev Slovenije v začetku leta 2005.
Za izdajo tega dela se zahvaljujem Centru RS za poklicno izobraževanje, urednici Mateji Krašovec Pogorelčnik, založniškemu podjetju ModART d.o.o., recenzentu prof. dr. Janezu Kopaču
s Fakultete za strojništvo v Ljubljani, vodji študijske skupine in recenzentu Dušanu Širclju, univ.
dipl. inž., učiteljema Kamilu Domitroviču in Mihu Žirovniku, članom Društva vzdrževalcev Slovenije in vsem, ki so mi kakorkoli pomagali, posebej pa domačim.
– 1 – PREDGOVOR
Avtor
STROJNEGA MEHANIKA
Varnost pri delu je zelo široko področje, saj zajema vse, kar se dogaja v proizvodnji: od transporta, skladiščenja, do postopkov dela. Prav tako se varnost ukvarja tudi s posledicami, ki jih
ima dejavnost na okolico. Z varnim delom se ne ukvarjajo samo varnostni inženirji, ampak tudi
vsaka panoga sama na svojem področju skupaj z delavci, zadolženimi za varnost pri postopkih,
nevarnih za ljudi in okolico. To velja tudi za področje dela strojnega mehanika.
Varnost pri delu ima svoje temelje zapisane v mednarodnih predpisih in tudi v naši ustavi, smo
pa tudi podpisniki konvencije o varovanju okolja. Na osnovi teh predpisov so narejeni pravilniki
o tem, kaj je dovoljeno in kaj ni. Prav tako so s predpisi uredili testiranja sposobnosti delavcev
na strokovnem, zdravstvenem in varnostnem področju.
Kot smo omenili na začetku, vsaka panoga sama skrbi za varno delo na svojem področju.
Oglejmo si, kako in na kakšen način:
s primernim in odgovarjajočim postopkom, ki je varnostno neoporečen;
Na tem področju lahko naredijo največ tehnologi s skrbno izdelanim delovnim postopkom,
ki upošteva tudi varnost delavca in okolja.
s primerno poučenimi delavci o delovnih postopkih;
Tudi na tem področju naredi največ lahko tehnologija, in sicer s poučevanjem delavcev o
izvedbi dela.
s primerno in neoporečno zaščitno opremo;
Na tem področju so zadolženi vsi udeleženci procesa, saj imajo vsi vpliv na zaščito, ki jo
uporabljajo, tako vodstvo kot uporabnik oziroma dobavitelji. Posebno vlogo na tem področju
pa imajo varnostni delavci.
s spoštovanjem delovnih in tehnoloških navodil in predpisov;
Pri tem je najbolj pomembna doslednost upoštevanja navodil izvajalcev dela.
s primernim delovnim orodjem;
Tu imajo največji vpliv uporabniki, ki skrbijo za orodje oziroma so za njega zadolženi.
s primerno disciplino in kulturo dela;
Glede njiju imajo vsi udeleženci proizvodnje velik vpliv, saj sta vedno prisotni in tudi pomembni za delovni proces. Zato ju morajo vsi razvijati in negovati.
Kljub vsem zgoraj opisanim ukrepom pa obstajajo delovna področja, ki zahtevajo, da se določena dela izvajajo s poostreno pozornostjo in ob nadzoru posebej za to pooblaščenih delavcev. Taki primeri so:
transport težkih tovorov,
preizkušanje in nastavljanje varnostnih elementov,
pranje in čiščenje ekološko spornih komponent,
obširna dela, ki jih opravlja več skupin hkrati itd.
– 3 – 1 – VARNOST PRI DELU STROJNEGA MEHANIKA
1
VARNOST PRI DELU
2
MONTAŽA
IN DEMONTAŽA
STROJNIH DELOV
V kovinsko predelovalni industriji in v mnogih drugih industrijskih panogah je montaža delovni
postopek, v katerem dva ali več sestavnih delov, ki smo jih posamič izdelali z različnimi obdelovalnimi postopki, spojimo oziroma sestavimo v funkcionalno celoto - izdelek.
Montaža je navadno postavljanje, sestavljanje, spajanje (včasih tudi prilagajanje) strojnih delov, naprav ali tudi strojev v delujočo celoto.
Da bi lahko iz množice sestavnih delov sestavili nek izdelek (npr. stroj ali napravo), je običajno
potrebno opraviti celo vrsto različnih - montažnih opravil. Montažna opravila v povprečju dosegajo skoraj polovico potrebnega izdelovalnega časa za izdelek.
Montaža je običajno zadnji delovni postopek v proizvodnem procesu izdelave določenega izdelka, stroja ali naprave.
sestavne dele,
dokumentacijo (sestavno risbo, kosovnico, delavniške risbe, včasih tudi montažni načrt),
ustrezno znanje,
orodja in pripomočke,
transportna sredstva,
potreben prostor in čas,
možnost preskusa sestavljenega sklopa.
Osnovna naloga procesa montaže je združevanje sestavnih delov podsklopov in snovi v
kompleksen izdelek.
Neki sklop, stroj ali napravo sestavimo v celoto (uporabljamo vodila in podpore, vstavljamo,
privijamo) z določeno silo (z rokami, s težnostjo, z magnetnimi silami, s trenjem, s hidravliko, z
mehanskim vzvodom, s strojnimi elementi kot so vijaki, kovice, sorniki, zatiči, jermeni, verige …),
z deformacijo sestavnega materiala (krivljenjem, kovičenjem) ali s postopki spajanja z gradivi
(lepljenjem, lotanjem, varjenjem). Deli se ne smejo razstaviti zaradi zunanjih sil ali lastne teže.
Delovne faze, ki sestavljajo montažo, so sestavljene iz delovnih postopkov, ki jih že poznamo,
to so: vijačenje, vrtanje, vrezovanje navojev, varjenje, lotanje itd.
2.1 Delitev montaže
Montaže med seboj ločimo po več kriterijih.
Delitev po številu izvajalcev:
individualna,
skupinska.
Delitev po težavnosti dela:
zahtevna (strokovnjaki),
enostavna (nekvalificirani delavci).
– 5 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Proces je postopen, zanj pa potrebujemo:
Delitev po številu izvajanj:
enkratna (unikatna),
večkratna (serijska, tekoči trakovi),
množinska (avtomatizirani oddelki, avtomobilski montažni trakovi).
Delitev po izvajanju:
ročna,
polavtomatska,
avtomatska, robotizirana.
Delitev po proizvodu:
delna (vmesna),
končna.
Delitev po vrsti zveze:
nerazstavljiva,
razstavljiva.
–6–
Takoj ko boš sestavil stroj, bo na tvoji mizi nekaj delov odveč. / Murphyjevi zakoni
2.2 Montaža
kot del proizvodnega sistema
Na osnovi delitev je razvidno, da je postopek montaže časovno, izvajalsko in kvalitetno razvejan
in močno aktualen z vidika ekonomije. Prav cena je tisti faktor, ki zahteva nenehne izboljšave
na tem področju.
Na shemi (slika 1) je prikazan klasični primer montaže z udeleženci in potrebami.
Montaža je sestavni del proizvodnega sistema in je definirana kot sistem, kjer izdelane in/ali
kupljene komponente sestavljamo v module ali končne proizvode. Montaža je neločljivo povezana z ostalimi dejavnostmi podjetja, kot so izdelava, prodaja, planiranje, nabava, vodenje in
krmiljenje (slika 2). Prav povezovanje z ostalimi dejavnostmi podjetja bistveno vpliva na uspešnost procesa montaže.
Slika 2
Montaža kot del
proizvodnega sistema
Dobavitelji
Vhodno
⇒ skladišče
⇒ Obdelava
Izhodno
⇒ MONTAŽA ⇒ skladišče
⇒ Kupci
Tako kot drugi proizvodni sistemi tudi montažni sistem pretvarja vhodne veličine v izhodne.
Skozi montažni sistem prehaja tok materiala, informacij in energije, kot je ponavadi prikazano v
kibernetskem sistemu; kibernetika je veda o upravljanju (slika 3).
– 7 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Slika 1
Udeleženci montaže
Material:
deli
podsestavi
pomožni material
naprave
pripomočki
Informacije:
risbe
programi
montažni postopki
Energija:
mehanska
električna
hidravlična, pnevmatična
toplotna
⇒
Material:
sestavi
izdelki
ostanki
naprave
pripomočki
⇒
Informacije:
stanje naprav
podatki o preskušanju
odstopki
⇒
Izgube:
trenje
toplota
obrabe
Slika 3
Vhodne in izhodne veličine
montažnega procesa kot
kibernetskega sistema
V montažni sistem vstopajo sestavni deli, podsestavi (sklopi), pomožni material, proizvodna
sredstva, pripomočki; izstopajo pa moduli, končni izdelki, ostanki ter delovna sredstva in pripomočki. Vhodne informacije so naročila, risbe, programi in montažni postopki, izhodne pa
stanje naročila, podatki o preskusih in kontroli, odstopki, stanje izdelka. Energija, ki je potrebna
za izvajanje procesa montaže, je lahko mehanska, električna, hidravlična, pnevmatična, toplotna; porabi se za nastajanje novih izdelkov oziroma montažnih podsklopov, nekaj pa je gre v
izgubo.
Komponente 2.3
montažnega procesa
Razen v osnovnih (primarnih) montažnih operacijah povezovanja so montažni procesi prisotni tudi v sekundarnih montažnih operacijah (streg, kontrola, justiranje ter posebne montažne operacije) (slika 4).
Slika 4
–8–
Montažne operacije
Pri planiranju montaže se trudimo, da je delež sekundarnih montažnih operacij v skupnem
montažnem procesu čim manjši. Posebno mesto v procesu montaže ima justiranje. Naloga
justirnih operacij je izravnava odstopkov, ki so planirano ali neplanirano nastali v procesu montaže, da zagotovijo predvideno funkcijo izdelka ali natančnost funkcije ali lastnosti izdelka v
predvidenih mejah.
Montažni sistem (slika 5), ki naj zagotovi izvajanje predvidenih montažnih operacij, sestavljajo:
objekt montaže (sestavni del, podsklop, končni izdelek),
montažne naprave in stroji,
planiranje montaže,
krmiljenje montaže,
delavci v montaži terx
Slika 5
2.4 Struktura izdelka in
montažna struktura
Objekt montaže - izdelek narekuje zasnovo montažnega sistema. Izdelek v splošnem sestoji
iz več posameznih delov, ki jih lahko na osnovi zgradbe, funkcije, možnosti povezovanja, strege,
justiranja in kontrole združimo v skupine oziroma izdelamo strukturo poteka montaže predvidenega izdelka (slika 6).
Slika 6
Struktura izdelka in
členitev montaže
– 9 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Komponente montažnega
procesa
Posamezne izdelke sestavljamo v sklope, da bi jim dodali nove sestavne dele ali materiale, ter
tako sestavili končni izdelek. Končni izdelek gre lahko v prodajo ali pa se vgradi kot podsklop
v kompleksnejše izdelke. Tako je na primer visokotlačna črpalka dizelskih motorjev končni
izdelek za prodajo, lahko pa je tudi rezervni del ali pa podsklop za vgradnjo v motor avtomobila. S kompleksnostjo strukture izdelka raste tudi zahtevnost oblikovanja in obseg montažnega
sistema.
Razčlenitev izdelka na podsklope in s tem povezano oblikovanje podmontaže nam omogoča
poenostavitev avtomatizacije končne montaže. Pravilno oblikovanje strukture montaže je še posebej pomebno takrat, ko predvidevamo spremembe.
Oblikovanje izdelka, primernega za montažo, pogosto predstavlja izziv za oblikovalce in konstruktorje ter bistveno vpliva na proces montaže in na ostale komponente montažnega sistema.
Konstruktor naj predvidi na izdelku čim manj montažnih operacij, njihova izvedba pa naj bo
lahka in hitra.
Stopnja avtomatizacije 2.5
Montažne naprave in stroji so pomembni predvsem v mehanizirani in avtomatizirani montaži. V ročni montaži uporabljajo delavci za sestavljanje predvsem ročna orodja ter enostavne
mehanizirane naprave. Montažni stroji in sistemi so po svoji funkciji namenski stroji tudi takrat,
ko so grajeni modularno ter so fleksibilni. Pri načrtovanju uporabljamo predvsem standardne
montažne enote (delilne mize, fleksibilne strežne naprave, robote).
Montažni proces predstavlja povezavo razčlenjenega poteka montažnih operacij, ki naj zagotovi pravilno montažo izdelka. Proces obsega vse potrebne primarne in sekundarne montažne
operacije ter je glede na vrsto montaže (ročna, avtomatizirana, posamična, velikoserijska) različno podrobno obdelan. Pri ročni montaži na terenu in na enem montažnem objektu je členitev
manj podrobna kot pri ročni velikoserijski montaži, kjer je potrebna racionalizacija neproduktivnih časov.
Montažne operacije in njihova povezava v montažnem procesu so osnova za planiranje montaže. Tedaj obravnavamo planiranje montaže v povezavi z ostalimi dejavnostmi delovne organizacije glede na terminske plane prodaje in izdelave. Naloga planerjev montaže je izdelati optimalni potek montaže določenega izdelka in pri tem določiti montažna opravila, določiti zaporedje
le-teh, izbrati montažne naprave in stroje, določiti čas ter kapaciteto montažnega sistema.
Še danes je cca. do 60 % vse montaže ročne, zato moramo za delavce v montaži še posebej
skrbeti. Delavec s svojimi psihičnimi in fizičnimi lastnostmi neposredno vpliva na potek montaže, oblikovanje izdelkov, uporabo montažnih naprav in okolje. V procesu montaže glede na
stopnjo avtomatizacije predstavlja izvor energije, vodi orodja, krmili, nadzoruje in optimira proces montaže.
Montažne sisteme lahko ločeno obravnavamo glede na:
stopnjo avtomatizacije,
stopnjo fleksibilnosti,
obliko organiziranosti,
ureditev montažnih mest.
– 10 –
Stopnja avtomatizacije podaja delež avtomatiziranih operacij znotraj montažnega sistema.
Razlikujemo mehanizirano in avtomatizirano montažo (slika 7).
STOPNJA AVTOMATIZACIJE MONTAŽNIH SISTEMOV
Slika 7
Komponente montažnega
procesa
Naloge
Ročno
Mehanizirano
Avtomatizirano
togo fleksibilno
Izvor energije
Človek
Pogon
Pogon
Pogon
Vodenje orodij
Človek
Človek
Stroj
Stroj
Krmiljenje
procesov
Človek
Človek
Krmilje
Krmilje
Nadzor in
optimiranje
Človek
Človek
Človek
Senzorji
Sposobnost prilagajanja montažnega sistema spremenljivim zahtevam je definirana s stopnjo
fleksibilnosti. Pri ročni montaži se lažje prilagajamo spremembam kot pri avtomatizirani (slika 8).
Ročna montažna mesta so zelo prilagodljiva vendar z majhno zmogljivostjo. Z uvajanjem
programirnih krmilij in numerično krmiljenih gibanj ter z uporabo robotov so postali visoko
avtomatizirani montažni sistemi tudi prilagodljivi.
Poznamo tudi montažo na objektu pri končni montaži velikih in težkih postrojev, ki jih je težko
premikati po delavnici, ter pri montaži na objektih, ki jih sestavljamo na mestu uporabe. Montaža na enem mestu poteka na visoko specializiranih delovnih mestih; vse sestavne dele in
orodja se dodajamo na montažno mesto (montažne celice).
Izhod iz montažne postaje je podsklop, ki se transportira na naslednjo postajo, kjer se dodajo
naslednji sestavni deli ali podsklopi. Izhod je zopet nov podsklop, lahko pa tudi končni izdelek.
Pri časovno odvisni povezavi montažnih postaj je transport lahko kontinuiran ali prekinjan.
Delež porabljenega časa za montažo je močno odvisen od vrste montaže (ročna, avtomatizirana). V strojni industriji predstavlja od 40 do 60 % celotnega časa proizvodnje določenega
izdelka. Svetovni trg zahteva kvalitetne izdelke v več variantah, hitro prilagajanje spremembam,
osvajanje vedno novih izdelkov; vse to prav tako zahteva pospešeno racionalizacijo ter fleksibilno avtomatizacijo procesa montaže.
Največje uspehe dosežemo pri racionalizaciji procesa montaže z odpravo pomanjkljivosti v
toku materiala, z zanesljivo in pravočasno dobavo sestavnih delov in podsklopov s predpisano
kvaliteto, pravilnim planiranjem zasedenosti, čistočo, pravilnim oblikovanjem montažnega procesa, z oblikovanjem izdelkov, primernih za proces montaže, z izbiro ustreznih materialov itd.
– 11 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Slika 8
Področje uporabe
montažnih sistemov glede
na stopnjo avtomatizacije in
fleksibilnosti
Mehanizirana in avtomatizirana montaža sta izredno občutljivi na vsa odstopanja dimenzij in
oblike, spremembe lastnosti ter stanje površine sestavnih delov. Avtomatizirana montaža tako
zahteva mnogo ožje tolerančno polje dimenzij kot ročna. Pri avtomatizirani montaži je treba določiti tolerančna območja tudi za nefunkcionalne mere, saj tudi prijemala, orodja in vodila ne
dopuščajo večjih odstopkov.
– 12 –
SHEMA DOKUMENTACIJA MONTAŽE
2.6 Demontaža
Za vzdrževalca je običajnejši postopek najprej demontaža strojnih delov in šele nato ponovna
montaža popravljenega stroja ali sklopa.
Demontaža je razstavljanje sestavljenih komponent na manjše sestave oziroma na posamezne strojne elemente. Ponavadi je postopek opisan v spremni dokumentaciji proizvajalca stroja ali naprave (obratovalna navodila ali prospekt stroja).
Postopek je pogosto sestavljen iz več poznanih operacij, kot so vijačenje, dviganje, žigosanje,
vrtanje, rezanje itd.
Postopek demontaže je od primera do primera različen, vendar je v bistvu vedno podoben
enakemu vrstnemu redu. Razlika je le v številu operacij, ki jih vsebuje določena demontaža.
Označevanje vhodnih in izhodnih komponent (izbrati si moramo dokaj pregleden in razumljiv način označevanja).
Beleženje in risanje skic, ki pomenijo kasnejšo oporo pri morebitnih nejasnostih.
Demontaža prvih okrovov in zaščit ter manjših sestavov, ki so razumljivi in nedvoumno sestavljeni.
Shematsko skiciranje in detajliranje notranjosti sestava. Na tej stopnji demontaže si moramo
razjasniti skoraj vse detajle, vsaj glede njihove funkcije, tako da se nam krog neznank skrči
na minimum.
– 13 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Ko se lotite nečesa, se vedno pokože,
da je prej treba opraviti nekaj drugega.
/Murphyjevi zakoni
Demontaža gredi, ležajev, varoval, zobnikov itd.. Pri tej je pomembno, da se elementi, ki se
držijo drug drugega ali so z njim v paru, ne zamešajo. V takih primerih pozicije dodatno
označimo, da pri kasnejši montaži ne prihaja do težav oziroma zamenjav. Priporočljivo je
elemente, ki so na isti osi, zložiti v en sam zaboj oziroma predal, ker s tem preprečimo zamenjavo s podobnimi elementi z drugih osi ali gredi.
Beleženje opažanj. Na koncu demontaže si moramo zabeležiti vse morebitne poškodbe,
ki smo jih opazili, da jih ne pozabimo. Sem spadajo najpogosteje podatki o debelini tesnil,
varoval, mazalnih poti itd.
Slika 9
Demontirane dele
označimo in določimo
zaporedje montaže
Organizacija montaže 2.7
Organizacija montaže zajema odnose in razdelitev dela med delavci, to je med različnimi delavci na različnih delovnih mestih. Cilj organizacije montaže je določitev vloge delavcev znotraj
skupine, ki dela na eni montažni nalogi. Tako je treba določiti prostorsko razporeditev in povezanost montažnih mest, kar pomeni izbrati principe transporta in pretoka materiala ter izdelati
tloris montažnega sistema. Časovno gledano je potrebno določiti takt montaže, obseg vmesnih
zalog ter določiti dolžino traku pri zveznem prenosu. Glede vloge delavcev v montaži je treba
analizirati možnosti delnega samostojnega dela skupin, obseg dela, razširitev obsega dela ali
zamenjavo dela.
– 14 –
ORGANIZIRANJE ROČNE MONTAŽE 2.7.1
Ročna montaža je del proizvodnega procesa, kjer delavec sestavlja in povezuje komponente
v podsklope ali izdelke na enem ali več mestih ročno ali s pomočjo mehaniziranih naprav in
pripomočkov.
Glede na število ponovitev montaže enakih izdelkov je montaža lahko posamična, serijska in
masovna. Število izdelkov, ki jih moramo sestaviti, neposredno vpliva na stopnjo razčlenitve
montažnih nalog, uporabo mehaniziranih pripomočkov in naprav, kakor tudi na obseg montažnih nalog na posameznih montažnih mestih.
Kadar se v montaži sestavljajo vedno isti izdelki, govorimo o enoizdelčni montaži, drugače
pa o večizdelčni montaži. Proizvodi sestoje iz dveh ali več sestavnih elementov, lahko so podsestavi ali moduli, naprave in tudi postrojenja. Ločimo montažo podsestavov (predmontažo)
in končno montažo.
Objekti lahko pri montaži prostorsko mirujejo ali se premikajo. Pri posamični montaži delavec
sestavi celotni izdelek ali podsklop na stacionarnem (stalnem) delovnem mestu. Z razdelitvijo
montažnih operacij na več delovnih mest dobimo skupinsko montažo. Objekt montaže pri
vrstni in pretočni montaži potuje od enega do drugega montažnega mesta. Pri zaporednostni
montaži je delitev dela natančno določena, montažna mesta so mirujoča, čas sestavljanja ni
natančno definiran. Pri pretočni montaži je čas sestavljanja omejen, montažni objekti se premikajo, montažne naloge pa so natančno definirane (slika 10).
Organizacijske oblike ročne montaže
posamična montaža
Slika 10
stacionarni montažni objekti
stacionarna
montažna mesta
celotna sestava
pretočni princip
skupinska montaža
vrstna montaža
stacionarni montažni objekti
premična delovna
mesta
delitev dela
Montaža glede na
pretok materiala
premični objekti
montaže
stacionarna montažna mesta
definirana delitev
dela
pretočna montaža
premični objekti
montaže
stacionarna
montažna mesta
delitev dela
omejen čas
montaže
Montažo delimo še na notranjo in zunanjo. Pri notranji montaži, imenovani tudi delavniška
montaža, sestavljanjamo dele v izdelek v tovarni proizvajalca, zunanja montaža pa poteka izven delovnih prostorov proizvajalca.
Posledica razvoja prilagodljivih, natančnih montažnih naprav bo v prihodnosti zamenjevanje
ročnih montažnih mest z avtomatiziranimi.
Pri organizaciji ročne montaže naj bosta humanizacija dela in produktivnost čim večja. Delo, ki
ga mora človek opravljati, mora biti izvedljivo in smiselno, da delavec lahko prenaša obremenitve pri delu.
Z vprašanjem, ali je neko delo sploh mogoče opraviti, se ukvarja ergonomija. Z vprašanji, ali delavec lahko prenaša obremenitve pri delu in kakšne so dovoljene obremenitve, pa se ukvarjata
ergonomija in delovna medicina. Eno izmed ključnih faktorjev pri organizaciji dela v montaži pa
je zadovoljstvo delavca. To področje obravnavajo industrijska psihologija in kadrovske službe.
Organiziranje ročne montaže razdelimo v tri faze:
oblikovanje tehnologije,
organizacija,
ergonomija.
V okviru oblikovanja tehnologije obravnavamo odnos med človekom - delavcem in strojem. Za
določene funkcije montaže je treba določiti zaporedje montažnih opravil, grupirati montažne
funkcije v montažo podsestavov in končno montažo ter določiti, katera montažna opravila bodo
ročna in katera mehanizirana ali avtomatizirana. Uspešno organizacijo montaže bo mogoče zasnovati le z celovito analizo tehnologije in organizacije.
– 15 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
izdelčni princip
Nič ni tako lahko, kot se zdi. / Murphyjevi zakoni
ERGONOMIJA 2.7.2
– 16 –
Ergonomija obravnava razdelitev dela med različnimi sistemi človekovega telesa in njihov vpliv
na oblikovanje delovnega mesta. Ergonomsko gledano je delo sočasno in zaporedno delovanje različnih človeških organov. Človeški organi pri tem opravljajo predvidene gibe, so izvor
sile in energije, s svojimi tipali in živčnim sistemom pa omogočajo krmiljenje ter predelavo informacij. Pri tem je potrebno upoštevati, da se človeški organizem, za razliko od strojev, spreminja
z reagiranjem na spremembe v okolju. Te spremembe so pogojene z učenjem, utrujenostjo,
treniranjem itd. Sposobnost dela se lahko zmanjšuje ali povečuje, kar je treba pri načrtovanju
ročne montaže upoštevati.
Ročna opravila so osnova za kalkulacijo števila delavcev in montažnih mest. Pri oblikovanju
novih montažnih sistemov se časi določajo z metodami določitve montažnih časov po priporočilih mednarodne organizacije za delo REFA. Dokler časov ni mogoče snemati in ovrednotiti,
da bi dobili realne čase montaže, se za določitev dejanskega časa montaže priporoča metoda
predvidenih časov. Število delovnih mest in število delavcev določimo na osnovi predvidenega časa montaže in planiranega števila kosov; pri tem upoštevamo, da delavec na leto opravi
1600 ur.
Pri ročnih montažnih sistemih se pogosteje uporablja linijsko povezovanje kot delavniško. Linijska organiziranost montaže nastane z ureditvijo delovnih mest po pretočnem principu. Pri
tem poteka montaža istočasno na istem izdelku, ki je v različnih fazah izdelave, na različnih
delovnih mestih. Delna opravila potekajo v zaporedju, kot so predvidena v tehnološkem planu.
Nekatera delna opravila ali skupine delnih opravil pa se lahko zaradi dolgih časov izvajajo tudi
paralelno.
Skupni izdelovalni čas je vsota vseh časov na posameznih postajah in časov za prenos podsestavov med posameznimi mesti. Montaža poteka 1ahko na traku, velikokrat pa sestave prenesemo s tekočega traku na posebna montažna mesta, ki so lahko ročna ali mehanizirana.
Slika 11
2.8 Osnovni načini montaž
Izdelki kovinsko predelovalne industrije so zelo različni po vrsti, namenu, velikosti, sestavljenosti itd.. Seveda so tudi montažni procesi zelo različni. Ne glede na različnost montažnih
procesov pa so osnovni postopki montaže bolj ali manj enaki. Ločimo predvsem dva načina
spajanja delov:
spajanje s pomočjo ustrezno oblikovanih veznih elementov (npr. spajanje z vijaki),
spajanje s pomočjo ustreznih neoblikovanih gradiv (npr. spajanje z lepili in spajanje z varjenjem).
Pogledali bomo predvsem tiste postopke montaže, ki jih uvrščamo v prvi način. Skupno postopkom tega načina spajanja je, da dosežemo spoj oziroma zvezo dveh ali več delov v celoto
z ustrezno oblikovanim veznim elementom in ustrezno mehansko silo. Spojena dela in vezni
element lahko po montaži ponovno razstavimo, ne da bi jih pri tem poškodovali, ali pa tudi ne.
Glede na to ločimo zveze v razstavljive in nerazstavljive.
Če spoj veže dva dela v trdno celoto, je zveza trdna, če pa dopušča določeno medsebojno
gibanje obeh delov, je zveza gibljiva.
Opredelimo lahko naslednje osnovne načine montaž:
montažo trdnih razstavljivih zvez (npr. vijačne zveze),
montažo trdnih nerazstavljivih zvez (npr. kovičene zveze),
montažo gibljivih razstavljivih zvez (npr. montaža gonil),
montažo gibljivih nerazstavljivih zvez (npr. montaža kletke kotalnega ležaja).
– 17 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Ergonomično
delovno mesto
PRIPRAVA SESTAVNIH DELOV NA MONTAŽO 2.8.1
Pri nekaterih montažnih procesih moramo sestavne dele medsebojno prilagajati. Delovni tehnološki postopki, ki jih pri tem uporabljamo, so predvsem: vrtanje, piljenje, strganje, brušenje
in lepanje.
Prilagajanje delov z vrtanjem uporabljamo pri montaži predvsem v primerih, ko se morajo izvrtine v dveh ali več delih natančno prekrivati, da bi lahko vanje vstavili vezni element (npr. vijak,
zatič). Pogosto moramo izvrtine pred montažo tudi še povrtati.
Prilagajanje sestavnih delov s piljenjem uporabljamo predvsem za poravnavanje stičnih ploskev dveh ali več delov v primerih, ko se deli po teh ploskvah med seboj ne bodo gibali, in če
ni nujno, da bi bil spoj med ploskvami nepropusten. S piljenjem odstranjujemo nevarnosti, hrapavost in morebitne poškodbe na površini sestavnih delov ali pa odstranjujemo z montažnim
postopkom predpisane dodatke za obdelavo.
Strganje uporabljamo pri pripravi sestavnih delov za poravnavanje ravnih in valjastih površin, ki
se po montaži med seboj gibljejo (npr. različna vodila). Strganje je večinoma bolj gospodarno
kot pa podeljevanje določene mere in oblike z drugimi obdelovalnimi postopki (npr. z brušenjem). Prav tako ima strganje prednost pri obdelavi površin, med katerimi nastopa drsno trenje.
Brušenje in lepanje uporabljamo za prilagajanje ravnih in valjastih delov, ki morajo po montaži
tesniti. Brusimo in lepamo lahko dva dela med seboj ali pa vsak del posebej.
– 18 –
Vsaka stvar vzame več časa,
kot ste si mislili. / Murphyjevi zakoni
2.8.2 MEHANSKE OSNOVE MONTAŽE
Mehanske osnove montaže so tlak, trenje in moment.
Slika 12
Mehanske osnove montaže
(tlak, trenje, moment)
Tlak pri spenjanju dosežemo z ustrezno obliko veznega elementa - s strmino. V fiziki označujemo s strmino vsako ravnino, ki ni vzporedna s spodnjo, običajno vodoravno ravnino.
Preprosto orodje s strmino je zagozda. Na zagozdo, ki jo zabijemo med dva dela, pritiskata
obe dotikalni ploskvi. Če med dotikalnimi ploskvami ne bi bilo trenja, bi pritisk obeh ploskev
lahko zagozdo odrinil iz zveze. Če pa upoštevamo trenje in je to tolikšno, da drži ravnotežje s
pritiskom ploskev, bo zagozda sama od sebe vztrajala v zvezi. Pogoj, ki mora biti pri tem izpolnjen, je:
Če je kot strmine α manjši od dvojne vrednosti tornega kota ρ, bo trenje veliko večje, kakor je
pritisk ploskev, ki hoče zagozdo izriniti. Če hočemo zagozdo odstraniti, moramo uporabiti silo
z druge strani.
Drug primer za strmino je vijak. Vijačnica nastane, ko na valj navijemo trikotno ravnino. Korak
navoja ustreza višini, obseg vijaka pa dolžini strmine.
Ko dva strojna dela stisnemo z vijakom, nastane v osi vijaka natezna sila. Med pritezanjem se
vijak razteza. Natezna napetost v vijaku ustreza tlačni napetosti v obeh kovinskih delih.
Slika 13
Sila za privijanje matice
– 19 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
α ≤ 2ρ
Obstojnost zveze (da se ne bi sama od sebe odvila) nam podobno kot pri zagozdi zagotavlja
trenje med dotikalnimi površinami, in sicer trenje v navoju med vijakom in matico pa tudi med
matico in podlago, na katero pritiska. Pogoj, ki mora biti izpolnjen, da se vijak samostojno več
ne odvija, je:
α≤ρ
Če je kot strmine vijačnice α manjši, kot je torni kot ρ, bo trenje v navoju med vijakom in matico
zadostno oziroma večje, kakor pa pritisk ploskev, ki hočejo matico odviti. Uporabiti moramo
določeno silo, da matico odvijemo.
Slika 14
Sile trenja in lepenja
na ravni podlagi
MONTAŽA VIJAKOV IN VIJAČNIH ZVEZ 2.8.3
V strojništvu uporabljamo vijačne zveze predvsem za dva namena:
za pritrditev oziroma za trdne razstavljive zveze dveh ali več strojnih delov,
za zagotavljanje oziroma zavarovanje pravilne medsebojne lege dveh ali več strojnih delov.
Nosilne vijačne zveze uporabljamo za pritrdilne, razstavljive zveze raznih strojnih delov, izpostavljenih različnim obremenitvam; izvedene so s prednapetjem ali brez njega.
Prilagodne vijačne zveze so pritrdilne, razstavljive zveze raznih strojnih delov s prilagodnimi
vijaki, ki dobro prenašajo strižne obremenitve in istočasno centrirajo spojene dele; izvedene so
s prednapetjem ali brez njega.
Gibalne navojne zveze so namenjene za prenos in spreminjanje krožnega gibanja v premočrtno in obratno; z njimi dosegamo velike osne sile pri majhnih obodnih silah.
Tesnilne vijačne zveze so namenjene za zapiranje vstopnih in izstopnih odprtin s posebej
oblikovanimi vijaki.
Nastavne vijačne zveze služijo za nastavitev raznih naprav in pri regulaciji.
Merilne vijačne zveze uporabljamo za merjenje dolžin pri mehanskih merilih.
Slika 15
– 20 –
Primeri vijačnih zvez
Prednost vijačnih zvez:
z njimi lahko medsebojno spajamo vsa gradiva,
poljubno jih lahko razstavljamo in ponovno sestavljamo,
vijaki in matice so enostavno zamenljivi, nabavni stroški pa so majhni,
njihova nosilnost je sorazmerna velikosti in kvaliteti uporabljenega vijaka in matice,
zelo dobro prenašajo dinamične obremenitve.
Uporabljamo različne standardizirane oblike vijakov in matic. Pri izbiri oblike je odločilna dostopnost za pritrjevalno orodje (odprti, objemni ali vtični ključ, izvijač itd,), ker moramo vedno
upoštevati možnost montaže in demontaže. Pri vrtečih se strojnih delih ne smemo dopustiti, da
bi iz teh delov štrlele glave ali matice vijakov, saj so bile že pogosto vzrok nesreče. Zato v takih
primerih uporabimo vijake z ugreznjenimi glavami. Pri izbiri pa moramo upoštevati tudi izdelovalne stroške vijakov in tudi montaže.
Trdne razstavljive zveze lahko dosežemo z vijaki predvsem na tri načine:
s spajanjem dveh delov z glavičnim vijakom (vijak brez matice), pri čemer je skozi en del
izvrtana skozenjska luknja, drugi del pa ima vrezan matični navoj,
s spajanjem dveh delov z matičnim vijakom (vijak in matica), pri čemer je v oba dela izvrtana skozenjska luknja,
s spajanjem dveh delov s stojnimi vijaki (vijak z navojem na obeh koncih), pri čemer en
konec vijaka privijemo v del, ki ima vrezan matični navoj, drugi del, ki ima skozenjsko luknjo,
pa pritrdimo z matico.
Slika 16
2.8.4 ZAVAROVANJE VIJAKOV IN MATIC
PROTI ODVITJU
Vijaki in matice se pri zvezah, ki so izpostavljene izmeničnim in sunkovitim obremenitvam (tresenju), radi odvijejo in popustijo. Zato jih je potrebno zavarovati, da se ne morejo odvijati sami
od sebe. Najbolj pogosto uporabljamo:
zavarovanje z razcepko,
zavarovanje z varovalno ploščico,
zavarovanje s protimatico,
zavarovanje z vzmetnimi in nazobčanimi podložkami
kemični način
Kemični način varovanja proti odvitju je enostaven. Rešuje vse vrste zahtevnih vijačnih spojev,
odveč so številna klasična varovala različnih konstrukcij in oblik, s tem pa so manjše tudi potrebne zaloge. Po demontaži sta vijak in matica uporabna za novo zvezo in se lahko ponovno
zavarujeta pred odvijanjem. Varovala tudi preprečujejo nastanek korozije, ki običajno nastaja
med navoji vijaka in matice
– 21 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Orodje in vijaki oblike Torx
Slika 17
Zavarovanje proti odvitju z
razcepkami, podložkami,
maticami
Slika 18
Zavarovanje proti odvitju na
kemični način
ORODJA ZA MONTAŽO VIJAČNIH ZVEZ 2.8.5
Za privijanje in odvijanje vijakov in matic uporabljamo različne vrste ključev. Ti so prilagojeni
obliki glave vijaka oziroma matice in izvedeni tako, da omogočajo zadostno pritegnitev vijakov
z roko tudi pri majhnem razpoložljivem prostoru. Mere za posamezne oblike in velikosti ključev
so določene s standardi.
Največ uporabljamo:
Odprti (zevni) ključ, ki ima srednjico zeva največkrat nagnjeno za 15° proti osi ključa; to omogoča privijanje matice na ožjem prostoru, če pri tem ključ obračamo. Odprti ključi so lahko
enojni in uporabni le za eno velikost matic, ter dvojni, uporabni za dve sosednji standardni
velikosti matic.
– 22 –
Odprti ključi so za velike matice nerodni, zato uporabljamo tudi enojne kratke ključe, ki jih podaljšamo za dosego potrebnega momenta tako, da na ročaj nataknemo cev.
Zaprti (obročni) ključ uporabljamo za privijanje šestrobnih oziroma štirirobnih matic, če za
odprti ključ ni prostora. Navadno so ti ključi izdelani z notranjim dvanajstrobnikom in ročaji, ki
so lahko ravni ali pa zaradi lažjega privijanja tudi zapognjeni. Zahtevajo zelo malo prostora, ker
matic ne primemo na stranicah, temveč ob robovih.
Slika 19
Natični ključi
Natični ključ (slika 19) uporabimo, če ob matici ni dovolj prostora za odprti ključ, kar velja
zlasti za ugreznjene matice. Natični ključ nataknemo na glavo vijaka ali matice, vrtimo pa ga
s pomočjo ročice, ki jo prečno vstavimo v luknjo na telesu ključa. Tudi natični ključi so lahko
enojni ali dvojni.
Za privijanje vijakov in matic na težko dostopnih mestih uporabljamo poseben zglobni natični
ključ. Uporabljamo tudi natične ključe z izmenljivimi nastavki za različne dimenzije matic. Običajno uporabljamo posebno ročico z ragljo, ki dovoljuje prosto obračanje ročice v nasprotni
smeri privijanja oziroma odvijanja vijaka.
Vtični ključ uporabljamo za privijanje vijakov z notranjim šestero- ali četverorobnikom.
Kljukasti (zobati) ključ uporabljamo za privijanje okroglih matic z bočnimi zarezami ali luknjami.
Nasadni krivi ključ uporabljamo za privijanje okroglih matic s čelnima luknjama.
Zahtevne vijačne zveze pritezamo z momentnimi ključi, s katerimi ne moremo vijaka ali matice
čezmerno obremeniti. Pri tem lahko uporabljamo momentni ključ, na katerem poprej nastavimo
ustrezno silo ali pa takšnega, na katerem lahko sproti (med privijanjem) odčitavamo ustrezno
silo.
Za privijanje in odvijanje vijakov z zarezami uporabljamo različne vijače. Vijač mora biti pravilno
širok in debel, prilagojen zarezi v glavi vijaka. Biti mora nabrušen zaploščeno, ne pa klinasto.
Za privijanje vijakov s križno zarezo uporabljamo križni vijač. Križni vijač se dobro uleže v vijaku, tako da vijakovo glavo pri odvijanju in privijanju manj poškodujemo.
Pri vseh doslej opisanih ključih privijamo in odvijamo vijake in matice z ročno silo. V montažnih
delavnicah pa to delo bolj pogosto opravljamo mehanizirano, to je z različnimi električnimi ali
pnevmatičnimi orodji oziroma vijači (slika 21). Ta orodja imajo različne nastavke, ki jih lahko izmenjujemo glede na obliko in vrsto vijaka ali matice.
Slika 20
Kljukasti ključi
– 23 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Poseben ključ rabimo za privijanje stojnih vijakov.
Slika 21
Električni vijač z različnimi
nastavki (ravni vijač, križni
vijač, vtični ključ, natični
ključi, Torx nastavki …)
MONTAŽA IN DEMONTAŽA ZVEZ Z ZATIČI 2.8.6
Zatiči in zatične zveze so najstarejši in najbolj enostavni strojni elementi. Večinoma niso dosti
obremenjeni; navadno so prečno, to je pravokotno na njihovo srednjico. V strojništvu uporabljamo zatične zveze v podobne namene kot vijačne zveze in sicer:
za zagotavljanje oziroma zavarovanje medsebojne lege dveh ali več strojnih delov,
za pritrjevanje oziroma trdne razstavljive zveze dveh ali več strojnih delov.
Po obliki ločimo valjaste, stožčaste, zasekane in prožne zatiče.
Slika 22
Valjasti, stožčasti, zasekani
in prožni zatiči
– 24 –
VAROVANJE Z RAZCEPKAMI 2.8.7
Razcepke so varovalni elementi proti izpadu sornikov ali odvitju matic.
Slika 23
Uporaba razcepke pri
sornikih in vijakih
2.8.8 MONTAŽA IN DEMONTAŽA ZVEZ S SORNIKI
Sornike in zveze s sorniki uporabljamo za gibljivo (pregibno) razstavljivo zvezo strojnih
delov. Strojnemu delu, ki se giblje na sorniku, predpišemo ohlapni prileg.
Slika 24
Sorniki: gladki,
z glavo in navojem
2.8.9 MONTAŽA IN DEMONTAŽA ZVEZ Z ZAGOZDAMI
Zagozde uporabljamo za trdne razstavljive zveze dveh strojnih delov. Ko zabijemo zagozdo
med dva strojna dela, ju zveže pritisk, ki je nastal med obema. Za zagozde je značilen nagib,
ki je lahko na eni ali na obeh delujočih ploskvah. Razlikujemo enostranske in dvostranske
zagozde.
Zagozda obstane na svojem mestu zaradi trenja, ki ga povzroča pritisk med dotikajočima se
ploskvama.
Glede na lego zagozde na osi strojnih delov, ki jih vežemo z zagozdo, ločimo:
spajanje z vzdolžnimi zagozdami, ki ležijo vzporedno z osjo predmetov in so primerne za
pritrjevanje koles, ročic in podobnih strojnih delov na gredi in osi,
spajanje s prečnimi zagozdami, ki leže pravokotno na srednjico ali os predmetov, ki jih
vežejo.
– 25 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Sestavljamo in razstavljamo jih z razcepkami, maticami, podložkami ali s Seigerjevimi obroči.
Slika 25
Spoj z zagozdama in
bradato zagozdo
MONTAŽA IN DEMONTAŽA ZVEZ Z MOZNIKI 2.8.10
Moznike uporabljamo za razstavljivo zvezo koles z gredmi, podobno kot vzdolžne zagozde,
le da mozniki nimajo nagiba in jih ne zabijamo. Ker ne nastanejo medsebojni pritiski kot pri
zagozdi, mozniki ne prenašajo vrtenja s trenjem, ampak s pritiskom na bočni ploskvi. Moznike
uporabljamo, kadar bi izsrednost, ki vedno nastane zaradi pritiska zagozde na pesto, povzročala težave. To je zlasti važno pri hitrotekočih zobniških gonilih.
Glede na vrsto spoja ločimo dve izvedbi moznikov:
tesno vložene moznike, ki jih uporabimo, kadar kolo namestimo nepremično in ga proti
osnemu premiku zavarujemo z vijakom,
drsne moznike, ki dopuščajo premikanje enega dela po drugem, če nanje pritisnemo z
majhno silo v vzdolžni smeri.
Slika 26
Visoki in nizki moznik
MONTAŽA IN DEMONTAŽA ZVEZ S KOVICAMI 2.8.11
Kovične zveze uporabljamo za spajanje dveh ali več delov v nerazstavljivo zvezo. Po vrsti
obremenitve ločimo:
trdne kovične zveze, ki prenašajo velike sile in jih uporabljamo za jeklene konstrukcije
(mostove, žerjave itd.),
neprodušne kovične zveze, ki trdnostno niso obremenjene, pač pa morajo tesniti (razna
posoda, cevi itd.),
trdne in neprodušne kovične zveze, ki prenašajo velike sile in morajo tesniti (ladje, parni
kotli itd.)
– 26 –
Osnovni element kovične zveze je kovica. Kovica je sestavljena iz nastavne glavice, stebla in iz
sklepne glavice. Sklepna glava nastane tako, da razžarjeno ali hladno steblo nakrčimo.
Kovični spoji združujejo več delov v celoto. Izvedeni so z najmanj dvema kovicama. Danes
uporabljamo vse bolj votle kovice.
Slika 27
Polne, polpolne in votle
kovice
2.8.12 MONTAŽA (IZDELAVA) KRČNIH NASEDOV
Slika 28
Mehanski in hidravlični krčni
nased
Natisni spoji (tesni ujem) se lahko opravijo na več načinov:
Natisni spoj izveden s stiskanjem. Izvedba je zelo enostavna, obstaja pa nevarnost, da se
stične površine deformirajo: manj trda površina se lahko naguba ali spraska. S tem se lahko
zmanjša predvidena natisna deformacija, kar poslabša kakovost zveze.
Slika 29
Krčni nased, izveden s
segrevanjem in ohlajanjem
– 27 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Za izdelavo krčnih nasedov opravljamo montažo strojnih delov s tesnim ujemom.
Slika 30
Montaža ležaja, ki smo
mu povečali premer s
segrevanjem
Natisni spoj izveden z dilatacijo (z raztezanjem). Zvezo izvedemo tako, da čep potisnemo v obroč, katerega smo prej segreli. Takšnega spoja ne moremo izvesti v praksi takrat,
kadar bi zahtevana temperatura utegnila povzročiti spremembo strukture kovine ali površine
elementa ali pa celo nezaželene deformacije strojnega dela.
Natisni spoj, izveden s kontrakcijo (s skrčenjem). Postopek, ki se v praksi uporablja že
vrsto let, se razlikuje od prejšnjega v tem, da se čep močno ohladi, zaradi česar pride do
kontrakcije, ki omogoča izvedbo spoja. Ko se čep ponovno segreje na temperaturo okolice,
nastane zaradi deformacije natisni spoj. Kontrakcijo čepa dosežemo enostavno in najbolj
učinkovito tako, da čep enostavno potopimo v tekoči dušik, ki ima zelo nizko temperaturo
(196 °C) in veliko hladilno sposobnost. Postopek terja nekaj prakse in upoštevanje varnostnih ukrepov pri uporabi tega medija, saj lahko pride ob nestrokovnem ravnanju do nevarnih
poškodb. Je pa nepogrešljiv tam, kjer ne moremo zaradi strukture materiala, površine elementa ali velikosti strojnega dela uporabiti ostalih postopkov montaže strojnih delov s tesnim
ujemom.
Vse, kar je sestavljeno,
bo prej ali slej razpadlo.
/ Murphyjevi zakoni
MONTAŽA IN DEMONTAŽA DRSNIH LEŽAJEV 2.8.13
Ležaji so elementi oziroma strojni deli, v katerih se vrtijo tečaji gredi ali osi. Prenašati pa morajo
tudi reakcije gredi ali osi. Dovoljevati morajo torej vrtenje ob istočasnem prenašanju sil.
Glede na vrsto trenja razlikujemo drsne ležaje (v ležajih nastopa drsno trenje) in kotalne ležaje (v ležajih nastopa kotalno trenje).
Glede na delovanje sile razlikujemo:
radialne ležaje (sila deluje pravokotno na os ležaja)
aksialne ležaje (sila deluje v smeri osi ležaja).
– 28 –
Slika 31
Radialni in aksialni
drsni ležaj
2.8.14 MONTAŽA IN DEMONTAŽA KOTALNIH LEŽAJEV
Pri kotalnih ležajih pride do kotalnega trenja, ki je mnogo manjše od drsnega. Kotalni ležaj
sestavljajo: kotalni elementi, dva kotalna obroča in kletka. Kotalni elementi se kotalijo po kotalkah kotalnih obročev, kletka pa je nekak distančnik med posameznimi kotalnimi elementi.
Po obliki kotalnih elementov razlikujemo: kroglične, valjčne, iglaste, sodčaste in stožčaste
kotalne ležaje.
Glede na obremenitev, ki jo prenašajo, so tudi kotalni ležaji lahko radialni ali aksialni, vendar pa
so običajno izdelani tako, da lahko prestrezajo sile iz različnih smeri. Vsi kotalni ležaji so standardizirani (SIST ISO 15, SIST ISO 104, SIST ISO 582, SIST ISO 1206 ali DIN 623 T1).
Kotalni ležaji so visokoobremenjeni strojni elementi, sestavljeni iz preciznih elementov. Da bi
se njihova nosilnost popolnoma izkoristila, mora že konstruktor sam izbrati pravilno vrsto in izvedbo ležaja ter uskladiti lastnosti ležaja z okolico, v katero bo vgrajen. Poleg tega je potrebno
posvetiti posebno skrb montaži, demontaži, mazanju, tesnjenju in vzdrževanju.
Slika 32
Za dosego želene življenjske dobe ležaja moramo vse naštete naloge izvajati čim bolj
optimalno. Izračunana življenjska doba ležaja je lahko 5, 10 in celo več let. Za zanesljivo ugotovitev vzroka okvare so potrebne izkušnje, preverjanja, meritve in največkrat predaja okvarjenega ležaja z načrtom proizvajalcu, ki poda dokončno mnenje. Največkrat lahko iščemo vzroke v
neprimernem mazanju oziroma nepravilni montaži.
Večji ležaji imajo večinoma predvideno hidravlično montažo (izvrtine v čepih) ali pa podhladitev
čepa. Primerna je montaža s pomočjo stiskalnice ali pa s posebnim kladivom in pušo (manjši
ležaji). Ponekod je še vedno v uporabi oljna kopel.
Končna nastavitev zračnosti ni mogoča. Ta je namreč izbrana z izbiro ležaja in velikostjo krčnega naseda. Toleranca čepa naj bo pri premeru do 60 mm in manjših obremenitvah j6, pri
normalnih in večjih obremenitvah pa k6. Pri premeru do 200 mm in manjših obremenitvah k6,
pri normalnih obremenitvah m6 in pri večjih obremenitvah n6. To seveda velja za točkovno
obremenitev na zunanjem obroču. Toleranca ohišja je v tem primeru večinoma H7.
Slika 33
Montaža z obročem in
hidravliko
– 29 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Montaža z vijakom in
zagozdo
Vzdrževalec oziroma monter mora ležaj in pripadajoče dele pravilno montirati. Od proizvajalca
je potrebno zahtevati obratovalna navodila, načrte, navodila za montažo, demontažo in način
mazanja. Po nakupu in pred zagonom je potrebno opraviti šolanje in nabaviti ustrezno orodje.
Neznanje in pomanjkljivo ali neustrezno orodje vodita k izpadu proizvodnje zaradi okvare na
ležajih. Pomembni so pravilna izbira ležajev, čistoča pri delu in preverjanje ustreznosti delov
MONTAŽA SAMONASTAVLJIVIH 2.8.15
VALJČNIH LEŽAJEV
Samonastavljivi valjčni ležaj je primeren za prenašanje težjih obremenitev. Sestavljen je iz
dveh simetričnih valjčkov, ki se prosto nastavljata po krogelnem notranjem delu zunanjega
obroča. Pri tem se izravnavajo upogibanja gredi in netočnosti. Pri izbiri je potrebno posebej
preveriti material in način vodenja kletke ter velikost radialne zračnosti.
MONTAŽA S SEGREVANJEM 2.8.16
Notranji obroč segrejemo z indukcijskim grelnikom. Ležaj segrejemo na določeno vrednost, ki
je odvisna od velikosti krčnega naseda, toda ne več kot na120 °C. Ležaje s kletko iz medi se
namaže šele po opravljeni montaži. Zaradi drugačne prevodnosti se namreč kletka med ogrevanjem segreje za 30 - 70 °C več kot notranji obroč. Če omenjene naprave nimamo, se lahko
odločimo za električni grelec. V tem primeru moramo stalno spremljati porast temperature. Če
ima ležaj kletko iz poliamida, med notranji obroč ležaja in grelec vstavimo obroč. Kletka iz poliamida prenaša 110 - 120 °C.
Slika 34
– 30 –
Z indukcijsko napravo
segrejemo notranji obroč
2.8.17 KONUSNA IZVRTINA
Samonastavljivim valjčnim ležajem s konusno izvrtino se radialna zračnost nastavlja ob montaži. Potreben trdni naleg dosežemo s potiskanjem ležaja po konusnem sedežu gredi oziroma
na natezni ali snemalni puši. Kot mera za dosego trdega nalega služi zmanjševanje radialne
zračnosti; če le-ta ne da izmeriti pa aksialni premik. Končna vrednost neposredno vpliva na porazdelitev obremenitve in s tem na življenjsko dobo ležaja. Radialna zračnost novega ležaja je
označena z dodatno oznako C. Ležaji brez dodatne oznake imajo normalno radialno zračnost
(CO). Dodatne oznake C3, C4 ali C5 pomenijo povečano radialno zračnost.
Slika 35
Slika 36
Demontaža s toploto in s
hidravliko
Slika 37
Nepravilna ročna demontaža
(direktno s kladivom
na obroč) in pravilna
demontaža (z mehkim
vmesnim materialom)
– 31 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Demontaža z dvo- in
tročeljustnimi snemalci ter
ostalim orodjem
MONTAŽA IN DEMONTAŽA DRSNIH LEŽAJEV 2.8.18
Pri drsnih ležajih tečaj neposredno drsi po ležajni blazinici. Tako nastane drsno trenje, ki povzroča izgube energije in obrabo materiala. Delo trenja se spremeni v toploto, kar zaznamo s
tem, da se ležaj ogreje.
POŠKODBE LEŽAJEV 2.8.19
Pri obratovanju pa tudi pri montaži in demontaži lahko pride do poškodb delov ležaja. Prav tako
vpliva na površino ležajev atmosfera, zato lahko korodirajo.
Slika 38
Poškodbe ležajev zaradi
korozije in utrujanja
materiala
MONTAŽA GONIL 2.8.20
Pomembno skupino izdelkov kovinsko predelovalne industrije tvorijo tako imenovani delovni
(npr. obdelovalni) stroji, ki opravljajo določeno delo. Delovnim strojem običajno dajejo pogonsko moč različni pogonski stroji (npr. elektromotorji). Da bi lahko moč pogonskih strojev prenašali na delovni stroj, moramo z ustrezno zvezo povezati pogonsko in gnano gred. Obe gredi
lahko povežemo z različnimi strojnimi elementi. Glede na način prenosa vrtilnega momenta in
moči s pogonske na gnano gred in glede na vrsto strojnih elementov, ki jih za to rabimo, razlikujemo:
1. Gredne vezi; z njimi pogonsko in gnano gred vežemo tako, da povežemo konce gredi v
celoto;
– 32 –
Slika 39
Primeri različnih načinov
izravnalnih grednih vezi
2. Sklopke; grednih vezi med obratovanjem ne moremo vklapljati in izklapljati, medtem ko to
lahko napravimo pri sklopkah;
3. Različna gonila (jermenska, verižna, zobniška); z gonili lahko poleg prenosa vrtilnega momenta in moči dosežemo tudi spremembo smeri vrtenja in različne vrtilne hitrosti gnane
gredi.
Slika 40
Kolutna gredna vez
2.8.21 MONTAŽA IN DEMONTAŽA
JERMENSKEGA GONILA
Vrtilni moment prenašamo s pogonske na gnano gred pri jermenskih gonilih posredno z
jermenom, ki objema pogonsko in gnano jermenico. Sile se prenašajo od jermenice na jermen
in obratno s trenjem.
Jermeni so lahko usnjeni, gumijasti, tekstilni in iz umetnih mas. Lahko so brezkončni ali končni. Brezkončne jermene moramo pred montažo na končno dolžino spojiti sami. Največ uporabljamo jermene, ki imajo ploščat ali klinast profil.
Slika 42
Jermensko gonilo z zobatim
in klinastim jermenom
– 33 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Slika 41
Večlamelna torna sklopa s
hidravličnim vklopom
MONTAŽA IN DEMONTAŽA 2.8.22
VERIŽNEGA GONILA
Prenos moči s pogonske na gnano gred poteka pri verižnih gonilih posredno z verigo, ki nalega v pogonsko in gnano verižno kolo (slika 43). Ker pri teh gonilih ni podrsavanja, lahko z njimi
prenašamo večje sile kot z jermenskimi gonili.
Slika 43
Verižno gonilo
MONTAŽA IN DEMONTAŽA 2.8.23
ZOBNIŠKEGA GONILA
Prenos moči s pogonske na gnano gred poteka pri zobniških gonilih posredno z zobniki, ki
so v medsebojnem vprijemu. Zobniška gonila se večinoma uporabljajo za prenos vrtilnega
gibanja, čeprav je možno z njimi vrtilno gibanje tudi spreminjati v premočrtno (zobnik in zobata
letev).
– 34 –
Slika 44
Valjasti zobniki z ravnimi,
poševnimi in vijačnimi
zobmi, stožčasti zobniki in
polžasta ali kotna gonila
Zobje zobnikov naj se na bokih čim manj obrabljajo in naj tečejo čim bolj mirno. Da se kotalijo
boki zob drug po drugem s čim manjšim uporom, morajo imeti pravilne ubirne kote. Tako se
lahko zobje ubirajo po cikloidi (krog se kotali po premici) ali po evolventi (krog se kotali po
krivulji). V strojništvu imajo skoraj vsi zobniki evolventno ozobje, ker ga tudi laže izdelamo.
Glede na medsebojni položaj središčnic gredi oziroma zobnikov razlikujemo naslednje vrste
zobniških gonil:
gonila s čelnimi zobniki,
gonila s stožčastimi zobniki,
gonila z vijačnimi zobniki,
polževa gonila.
Ne glede na vrsto ozobljenja morajo imeti zobniki, da bi natančno vprijemali, zelo natančne
dimenzije, biti pa morajo tudi zelo skrbno izdelani in kontrolirani z ustreznimi merilniki.
Slika 45
Slika 46
Prikaz demontaže
menjalnika
2.8.24 MONTAŽA IN DEMONTAŽA
GREDNIH VEZI IN SKLOPK
Po načinu, kako povezujemo gredi v celoto, razlikujemo:
toge gredne vezi, ki gredi trdno povezujejo, gredi pa morata ležati v isti osi;
prožne gredne vezi, ki prestrezajo ali zmanjšujejo sunke in dušijo nihanja; v ta namen so v
vezah vgrajeni prožni elementi, ki se pri spremenitvi obremenitve deformirajo;
pomične gredne vezi, ki jih navadno vgrajujemo med pogonski in delovni stroj, kjer moramo izravnati aksialni premik gredi (npr. zaradi temperaturnih razlik.); pri teh vezeh se prenašajo sile prek posebno oblikovanih delov, ki dopuščajo določene aksiaIne pomike;
zveze s sklopkami, ki jih lahko med obratovanjem vklapljamo in izklapljamo; glede na prenašanje sile na gnano gred ločimo: oblikovne (sklopke so primerno oblikovane), torne (sila
se prenaša s trenjem), sklopke z vklapljanjem in izklapljanjem (hidravlične, pnevmatične,
elektromagnetne itd.);
– 35 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
Kontrola mere čez zobe
Slika 47
Toga in elastična sklopka
MONTAŽA IN DEMONTAŽA CEVNIH ZVEZ 2.8.25
Elementi za prevajanje in regulacijo pretoka so cevi in zaporni organi. Cevi so elementi, s
katerimi prevajamo tekočine in pline. Če so sestavljene, tvorijo cevovode. Med cevi lahko montiramo tudi dele s posebnimi oblikami (kolena, loki itd.) za spremembo smeri pretoka. Cevi in
ostali deli cevovodov so standardizirani.
Cevi uporabljamo v različne namene: za vodovodne napeljave, za parovode, za plinovode, za
zračenje in ogrevanje prostorov itd.. Pri vezavi dveh cevi morajo biti izpolnjeni sledeči pogoji:
da spoj ne prepušča,
da lahko prenaša vzdolžne sile, če se te pojavijo,
da se spoj lahko razstavlja in sestavlja.
Zaporni elementi nam omogočajo, da reguliramo ali zapiramo pretok tekočine ali plina skozi
cevi. Vsako zapiralo mora biti varno v obratovanju in mora zapirati neprodušno in trajno. Posamezni deli naj bodo lahko dostopni, da jih moremo zamenjati.
Vsi zaporni elementi morajo imeti ustrezne priključke, ki omogočajo njihovo vgradnjo v cevovode oziroma priključitev na cevi.
VARNOST PRI MONTAŽNIH DELIH 2.8.26
Montažna dela se večinoma izvajajo v posebnih delavnicah (vmesna ali končna skladišča), ki
morajo imeti ustrezno urejeno delovno okolje. Ob pazljivem delu ni posebnih nevarnosti za hujše poškodbe. Delavec mora uporabljati vsa predpisana sredstva za osebno zaščito (rokavice,
čevlji, čelada, očala, itd.) v odvisnosti od vrste dela, prav tako mora delovno mesto ustrezati
varnostnim predpisom.
Montažna dela na terenu kot so npr. montaža cevovodov, montaža kovinskih konstrukcij, delo
na višini itd., so precej bolj nevarna kot dela v delavnici. Ponavadi rabimo še dodatna spričevala za delo na višini ali za opravljanje posebnih nevarnih del na nezavarovanih objektih (visoki
stolpi, objekti brez ograj itd.). Za taka dela moramo strogo upoštevati varnostna navodila in
predpise.
– 36 –
Pri montaži strojev ali naprav vgrajujemo določene varnostne elemente, ki so zakonsko predpisani za varovanje upravljalcev strojev in naprav, ne da se pa preprečiti nenadnih lomov in
okvar.
Pri izgrajevanju strojev in naprav se veča uporaba elektronike. Slaba lastnost obstoječih mehanskih varoval je v tem, da pride do porušitve določenih strojnih elementov in kljub temu nastane
zastoj pri obratovanju zaradi zamenjave ali regulacije varovala. Vendar je zastoj veliko krajši, kot
če bi bilo potrebno večje popravilo. Ponavadi je varovalo povezano z glavnim stikalom in signalno lučjo, ki ustavi stroj ter hkrati pokaže, katero varovalo je bilo prekomerno obremenjeno.
S stališča vzdrževanja so najprimernejša takšna varovala, ki ne zaustavijo obratovanja stroja,
temveč v primeru izpada preusmerijo delovanje na rezervni tokokrog ali pogon in signalizirajo
nastanek okvare, ki jo lahko vzdrževanje odpravi v času, ko stroj ne obratuje. Kjer ni posebnih
varoval, so vzdrževanju v pomoč vgrajeni registratorji obrabe, tresljajev, pritiska, temperature
itd., preko katerih je moč posredno ali neposredno ugotavljati stopnjo obrabe strojnih delov.
1. Kaj je montaža?
2. Katere vidike upoštevamo pri montaži (časovni, kvalitativni, ekonomski …)?
3. Nariši klasično shemo montaže z udeleženci in potrebami!
4. Prikaži montažo kot del proizvodnega sistema?
5. Kaj so vhodne in izhodne veličine montažnega procesa?
6. Naštej montažne funkcije?
7. Naštej komponente montažnega sistema?
8. Izdelaj praktični primer strukture izdelka in uporabi to shemo kot pomoč pri montaži!
9. Kako je povezano planiranje proizvodnje s planiranjem montažnih aktivnosti?
10. Kako se je zgodovinsko menjala stopnja avtomatizacije glede na število različnih izdelkov in
število izdelkov na leto?
11. Kakšni sta mehanizirana in avtomatizirana montaža?
12. Kako se izvaja ročna montaža?
13. Kako delimo montažo glede na pretok materiala?
14. Kako organiziramo montažo in delitev med delavci na različnih delovnih mestih?
15. Kako naj bo izvedena ergonomija delovnega mesta?
16. Kaj je osnova za določitev števila delavcev in števila montažnih mest?
17. Kaj je linijska in kaj paralelna organiziranost montaže?
18. Katere tehnološke postopke uporabljamo za pri montaži?
19. Opiši montažo s postopkom prilagajanja!
20. Katere so mehanske osnove montaže?
21. Kdaj sta vijak ali zagozda samozaporna?
22. Opiši montažo z vijaki!
23. Opiši kemični način varovanja!
24. Katera orodja uporabljamo za montažo vijačnih zvez?
25. Kako izvedemo montažo in demontažo zvez z zatiči?
26. Kako izvedemo montažo in demontažo zvez s sorniki?
27. Kako izvedemo montažo in demontažo zvez z zagozdami?
28. Kako izvedemo montažo in demontažo zvez z mozniki?
29. Kako izvedemo montažo in demontažo zvez s kovicami?
30. Kako izvedemo montažo in demontažo krčnih nasedov?
31. Kako izvedemo montažo in demontažo kotalnih ležajev?
32. Kako izvedemo montažo in demontažo drsnih ležajev?
33. Kakšne so lahko poškodbe ležajev?
34. Kakšna gonila poznaš in kako poteka montaža gonil?
35. Kaj so gredne vezi, sklopke in različna gonila?
36. Kako si predstavljaš montažo in demontažo jermenskih, verižnih, zobniških in tornih gonil?
37. Kako je z montažo grednih vezi in sklopk?
38. Kako naj poteka montaža in demontaža cevnih zvez?
39. Kako je montaža in demontaža povezana z vzdrževanjem?
40. Kako je z varnostjo pri demontaži in montaži?
– 37 – 2 – MONTAŽA IN DEMONTAŽA STROJNIH DELOV
?????
3
SISTEMI
V STROJNIŠTVU
V vsakdanjem življenju se velikokrat srečujemo z izrazom sistem, ki v splošnem predstavlja
sestavo celote iz posameznih delov. Sistemi so obstojali že v davnih časih, danes pa nam pomagajo s sodobnim razmišljanjem bolje razložiti dogajanje v naši okolici. Poznamo biološke,
izobraževalne, politične, pravne in podobne sisteme.
V strojništvu predstavljajo sistemi organizirano skupino elementov in odnosov med njimi in njihovimi značilnostmi, povezanih med seboj v celoto tako, da opravljajo koristno delo.
– 39 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Če gre vse v redu, je narobe. / Murphyjevi zakoni
Sistemi v strojništvu so lahko:
energetski - hidroelektrarne, termoelektrarne, toplarne, razdelilne postaje, centralno ogrevanje, itd..
obdelovalni - stružnice, rezkalniki, vrtalniki, skobeljni stroji, pehalni stroji, brusilniki, CNC
sistemi, itd…
transportni - letalski promet, pomorski promet, cestni promet, železniški promet, itd…
proizvodni - linijski, posamični, serijski, velikoserijski, celični, itd…
raketna tehnika - sateliti, rakete, vesoljske postaje, itd…
izobraževalni - tečaji, poklicna šola, srednja, višja, visoka šola, univerzitetni študij, magistrski
študij, doktorat ...
Sistem v strojništvu 3.1
kot kibernetski model
Sistemi v strojništvu so sestavljeni v odvisnosti od zaželenega cilja in vplivov okolice. V osnovi
so to delovni sistemi, ki pretvarjajo vhodne v izhodne veličine v soglasju s potrebami.
Sisteme si lahko predstavljamo s kibernetskim modelom, ki ga je prvi uporabil ameriški znanstvenik Norbert Wiener v svoji knjigi leta 1948. Kibernetika je veda o upravljanju sistemov. Na
vhodu imamo vhodne veličine X, kot so:
energija,
material,
informacija.
Na izhodu pa imamo izhodne veličine Y, kot so:
proizvod,
stroj,
moč, moment,
toplota,
risba.
V delovnem procesu sistema se vhodne veličine pretvarjajo v izhodne glede na zastavljeni cilj.
Pri sistemih je ponavadi več vhodnih in tudi izhodnih veličin. Izhodne veličine označujemo z Y,
vhodne pa z X. Izkoristek sistema je:
η = X/Y * 100 [%]
– 40 –
Slika 48
Večlamelna torna sklopa s
hidravličnim vklopom
V sistemu vedno nastopajo izgube ali ponori, ki nastajajo zaradi sprememb v samem procesu
dela sistema in zaradi vplivov okolice. Zato je izkoristek sistema vedno manjši od 100 %. Zmanjšanje izgub ali odprava le-teh je osnovni problem sistemov. Sistem uravnavamo s pomočjo
povratne zanke (feed back), kjer z ustrezno merilno napravo ugotavljamo izhodne veličine, ki
morajo biti v predpisanih mejah. Če so odstopanja preko teh mej, vplivamo na vhodne veličine,
da se proces uravna.
3.2 Stanja sistemov
S hitrim razvojem tehnike se povečujeta tudi zahtevnost in obsežnost sistemov (avtomatizacija,
robotika). Poznamo dve osnovni stanji sistemov:
v delu,
v odpovedi.
»V delu« pomeni, da nek strojni del (element) ali sklop OPRAVLJA svojo nalogo, kot smo jo
predvideli. »V odpovedi« pa pomeni, da nek strojni del (element) ali sklop NE OPRAVLJA svoje
zadane naloge (element ali sklop se je zaustavil, je izgubil svojo namembnost).
Na sliki 49 vidimo delovanje in nedelovanje elementov 1, 2 in 3, ki so zaporedno povezani
v sistem. To pomeni, da bo sistem deloval le takrat, ko se bodo pokrivala obdobja vseh treh
elementov »v delu«. Pri sistemih z zelo zanesljivim delovanjem pa imamo vzporedno povezane
elemente: če odpove en element, se takoj vključi vzporedni element, ki omogoča neprekinjeno
delovanje. Taki sistemi so zelo dragi, vendar zelo zanesljivi.
Za učinkovito delovanje sistemov je potrebno vzdrževanje, o čemer bo govorilo posebno poglavje.
Slika 49
Prikaz delovanja sistema
v odvisnosti od delovanja
elementov
– 41 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Da bi čim bolje obvladovali stanje sistemov v sedanjosti in prihodnosti, težimo k modularnemu
pristopu (sistem lego kock), k standardizaciji in tipizaciji sistemov in k zagotavljanju kvalitete (družina standardov ISO 9000).
Meje delovanja sistema 3.3
Vsak stroj ali naprava je sistem v strojništvu, ki naj bi opravljal svojo zadano nalogo čimbolj
zanesljivo in čim dalj časa. Taki sistemi se seveda ne obnašajo idealno, kar bi pomenilo, da v
trenutku dosežejo svojo zgornjo zmogljivost in jo zadržujejo konstantno skozi ves čas obratovanja. Realni sistemi v praksi potrebujejo določen čas, da dosežejo zgornjo mejo delovanja, ki pa
je ne morejo zadržati dalj časa, ampak delovanje sistema niha med zgornjo in spodnjo mejo, to
je v področju dovoljenih odstopanj »T«.
Proizvodno sposobnost sistema (stroja, delovnega sredstva) želimo zadržati na takšnem nivoju,
da lahko še služi zahtevam procesa. To ilustrira tudi graf na sliki 49. Pri strojih mora biti zagonski čas čim krajši in sistem mora delovati v področju dovoljenih odstopanj. Če je delovanje
sistema v področju dovoljenih odstopanj »T«, je tak sistem stabilen. Če pa delovanje stroja prekorači dovoljene meje, postane sistem nestabilen, kar pomeni netočno delovanje in nevarnost
ogrožanja okolice pa tudi življenja delavcev.
Slika 50
Normalno delovanje sistema
med zgornjo in spodnjo
mejo delovanja v področju
dovoljenih odstopanj T
Vprašanja za utrditev snovi
1. Kaj ti predstavlja pojem »sistem«?
2. Primerjaj sisteme žive in nežive narave!
3. Na kakšen način prikazujemo sisteme?
4. Kaj so vhodne in izhodne veličine?
5. Na kakšen način lahko vplivamo na izhodne veličine, da so v predpisanih mejah?
6. Ali so sistemi neodvisni od okolice in ali lahko delujejo idealno?
7. Ali poznamo izkoristek pri sistemih? Kaj pomeni, kadar ni 100 %?
8. Ali je za učinkovito delovanje sistemov potrebno vzdrževanje?
9. Kakšen odnos imaš do energetskih virov in do energetskih vrednot?
10. Kakšne so posledice elementa ali sklopa stroja v stanju »v odpovedi«?
11. Kakšne so posledice nestabilnega sistema?
– 42 –
Vaja
Izdelaj skupno stanje sistema za delovanje štirih strojev z različnimi odpovedmi!
Računalniki so nezanesljivi,
toda ljudje so še bolj. / Murphyjevi zakoni
3.4 Teorija obrab
Tehnični sistemi se vedno obrabljajo, posebej pri obratovanju v težkih delovnih pogojih. Pri tem
se zmanjšuje njihova delovna sposobnost, prav tako pa se zmanjšuje sama ekonomska vrednost sistema. Ti vplivi so različni glede na:
vrsto obrabe,
način obrabe,
čas trajanja obrabe.
Glede na vrsto obrab ločimo tehnične in tehnično-ekonomske vplive.
– 43 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Vsak sistem, ki je odvisen
od človekove zanesljivosti,
je nezanesljiv. /Murphyjevi zakoni
Tehnični vplivi so različni in pripeljejo do sprememb dimenzij, oblike, kvalitete površine in podobno.
Tehnično-ekonomski vpliv zmanjšuje delovne sposobnosti in vrednost tehničnega sistema,
kar zahteva nabavo novega sodobnega sistema višje kvalitete.
V strojništvu se pojavljajo obrabe na gibajočih se delih. To so predvsem razna vodila, ležaji,
ročice, ekscentri itd. Valji pri motorjih z notranjim zgorevanjem se neenakomerno obrabijo, zato
postajajo ovalni in stožčasti. V zgorevalni prostor lahko pride olje, v karter pa gorivo; tako se poslabšata kompresija in moč motorja ob večji porabi goriva. Zaradi zračnosti prihaja do nihanja
bata v valju, zato motor postane hrupen.
V valju nastopa tudi ovalnost; povzroča jo poševni položaj ojnice, ki na sredini giba pritiska bat
proti steni valja. Ovalnost je največja v smeri, ki je pravokotna na os ročične gredi. V vzdolžni
smeri nastaja ovalnost predvsem zaradi slabšega mazanja in nepravilnih notranjih raztezanj
materiala. Povprečna obraba znaša 0,01mm/10000 km. Valje popravljamo z brušenjem, ko
obraba na mestu, kjer je največja, preseže 3 promile premera. S honanjem ovalen valj ponovno spravimo v cilindrično obliko. Obrabe valjev zmanjšamo z izravnavo bočnih pritiskov ali pa
uporabimo poseben postopek, ki utrdi površino valja (npr. trdo kromiramo; plast je luknjičava,
zato bolje zadrži oljno plast in mazanje postane učinkovitejše).
Trdo kromanje je v uporabi pri najrazličnejših merilih in merilnih napravah ter orodjih. Predmet najprej dobro očistimo in z njega odstranimo olja, umazanijo in rjo. Površino predmeta
je potrebno nato pripraviti za postopek trdega kromanja, kar storimo z anodnim postopkom:
predmeta namakamo v posebni kopeli, kjer dobi grobo površino, da se kasnejša zaščitna plast
dobro prime. Za kromanje uporabimo električni tok; pod njegovim vplivom kromova kislina razpada, krom pa se useda na katodo v obliki tanke prevleke. Pokromane dele izperemo v vodi,
sušimo in nato brusimo na dokončno mero. Zaščitna plast iz kroma je za dva do trikrat trša od
zaščitne plasti iz niklja.
Tribomehanski sistem 3.5
Tribologija je znanost, ki proučuje pojave trenja, obrab in mazanja v različnih fizikalnih in tehničnih strukturah mehanizmov in strojev. Tribomehanski sistem pa je področje znanosti, ki proučuje pojave v zvezi z medsebojnimi odnosi naležnih površin, pri čemer ugotavljamo površinske spremembe. Te so posledica vpliva triboloških procesov, ki nastopajo v času spreminjanja
(transformacije) vstopnih vrednosti v izstopne. Dinamične mehanske sisteme zato imenujemo
tudi tribomehanski sistemi.
Pri premiku stičnih ploskev prihaja do trenja. Posledica trenja je običajno sprememba (transformacija) mehanske energije v toplotno. Tako sta posledici trenja v tribomehanskem sistemu
nekoristno porabljena pogonska energija (izgube v obliki toplote) in obraba drsnih površin.
Področje, ki ga obravnava tribologija, je pomembno tudi za področje vzdrževanja. Medsebojno
delovanje naležnih površin in maziv lahko povzroča kemične procese, ki povzročajo korozijo.
Izsledki triboloških raziskav so velikega pomena pri projektiranju, izdelavi in izkoriščanju delovnih sredstev, saj vplivajo na njihovo življenjsko dobo. Trenje med strojnimi deli in sklopi strojev
je potrebno zmanjšati ali z drugimi besedami, odpraviti želimo nezaželjene posledice obrab,
kot so: povišanje temperature, povečanje hrupa, neenakomernost delovanja, vibracije itd.. Pri
zavorah, tornih sklopkah in tornih prenosnikih pa je trenje koristno, zato težimo k povečanju
tornega koeficienta.
– 44 –
Pri tribomehanskih sistemih poznamo tri vrste okvar:
obrabo,
lom,
plastično deformacijo materiala.
Od vseh treh je obraba najpomembnejša, saj predstavlja skoraj tretjino vseh vzrokov za nastanek okvare.
Proučevanje oblik in zakonitosti obrabe je zato pomembno tudi s stališča vzdrževanja. Popolnejše znanje o procesu obrabe nam omogoča boljše konstrukcijske rešitve, pravilnejšo izbiro
materialov in pravilnejše vzdrževanje, kar pripomore k podaljšanju življenjske dobe sistema,
zmanjšanju stroškov vzdrževanja, manjši potrošnji energije in manjšemu številu okvar.
3.5.1 TRENJE
V fizikalnem smislu je trenje sila, ki zavira gibanje na kontaktni površini – zunanje trenje. Če je
trenje sila, ki zavira gibanje v notranjosti tekočin in plinov, govorimo o notranjem trenju.
Zunanje trenje je odvisno predvsem od hrapavosti naležnih površin, ki niso nikoli geometrijsko
ravne, ampak je površina sestavljena iz mnogih izboklin in vdolbin. Pri premiku se na dotikajočih se delih pojavljajo visoki lokalni pritiski in velike količine toplote, kar povzroča lokalna
zvarjenja izboklin – mikrozvare. Potrebna je dovolj velika sila, da poruši nastale mikrozvare in
omogoči nadaljnje gibanje.
O tornih površinah govorimo, če med naležnima površinama ni maziva. Če je med površinama mazivo, govorimo o drsnem trenju in o drsnih ploskvah oziroma površinah. Ob izgubi
toplote je vidna posledica sil trenja fizična obraba stičnih površin.
Ločimo štiri vrste drsnega trenja:
suho (µ > 0,3),
mejno (µ = 0,1 ÷ 0,3),
mešano (µ = 0,03 ÷ 0,1),
hidrodinamično ali hidrostatično (µ < 0,05).
Slika 51
3.5.1.1 Suho trenje
Suho trenje se pojavi, če sta stični površini kovinsko čisti. V praksi je takih primerov zelo malo.
Na površinah so razni oksidi in tudi nečistoče. Nastopi pa suho trenje pri izrednih dogodkih, pri
nepravilnem vzdrževanju ali pri izostanku vzdrževanja, ko zmanjka maziva ali olja.
3.5.1.2 Mejno trenje
Mejno trenje nastopi, ko je mejni sloj debel le nekaj molekul. S povečevanjem obremenitve se
mazalni film tanjša. Če je med površinama vsaj en vmesni sloj maziva, je trenje dokaj majhno.
Mejno trenje lahko obstaja pri sorazmerno hrapavih površinah.
3.5.1.3 Mešano trenje
Mešano trenje lahko nastopi, kadar je površina ustrezno hrapava.
– 45 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Suho, mešano in
hidrodinamično trenje
Hidrodinamično trenje 3.5.1.4
Pri pravi viskoznosti maziva in veliki hitrosti drsenja se tvori nepretrgan film, ki loči oba strojna
dela ne glede na hrapavost površine.
OBRABA 3.5.2
Obraba površine se kaže v nenehnem izgubljanju materiala zaradi mehanskega delovanja površin pod obremenitvijo v drsnem ali kotalnem kontaktu. Pri tem seveda pride do spremembe
površine.
Glavne oblike obrabe drsnih površin so:
adhezivna obraba,
abrazivna obraba,
korozivna obraba,
obraba zaradi utrujenosti površin,
posebne oblike obrabe
Adhezijska obraba 3.5.2.1
Ta obraba nastane pri medsebojnem drsenju dveh površin približno enake trdnosti zaradi delcev, ki se odtrgajo od ene izmed površin in nalepijo na drugo. Delci se sicer odlepijo in vrnejo
na prvotno površino, vendar ostane površina poškodovana. Površine se pospešeno obrabljajo,
če je temperatura stičnih površin visoka in če prihaja do difuzije (prehoda atomov iz ene snovi
v drugo) materiala z ene ploskve nadrugo. Če ima en del večjo trdnost od drugega, nastane
na tršem nalepek, ki se utrjuje in povečuje. Ko doseže kritično velikost, se odtrga kot obrabni
delec. Adhezijska obraba je splošna v vseh tribomehanskih sistemih. Ne moremo je v popolnosti odpraviti, lahko pa jo zelo zmanjšamo z gladkimi površinami in z zapolnjevanjem površinskih
neravnosti, to je z mazanjem. Je najpogostejša oblika obrabe, a ni najnevarnejša, ker je hitrost
obrabe površin relativno majhna.
Abrazijska obraba 3.5.2.2
Poznamo dvodelno in večdelno abrazijsko obrabo.
Dvodelna abrazijska obraba nastane zaradi abrazije med površino mehkejšega in površino
trdnejšega strojnega dela. Vrhovi profila trdnejšega materiala pri drsenju naredijo v mehkejšem
materialu žlebove ali brazde; na mehkejšem materialu pride do procesa mikroodrezavanja.
Dvodelna obraba je lahko zelo majhna, če ste površini zelo gladki.
Večdelno abrazijsko obrabo povzročajo vrinjeni delci, kot so pesek (SiO2), prah, utrjeni delci,
ki so nastali pri adhezijski obrabi, delci, nastali zaradi korozije površine (škaja pri toplem preoblikovanju) itd. Trdi delci drsijo po mehkejši podlagi in poškodujejo stično površino. Brazdanje
povzroča tudi tujek med dvema drsnima površinama, ki tja zaide z mazivom ali iz okolja. Večdelno abrazijo je mnogo težje zmanjšati ali odpraviti kot dvodelno. Pomagamo si z mazanjem,
ki naj bi čimbolj ločilo stične površine in s tem zmanjšalo obrabo.
– 46 –
Korozivna obraba 3.5.2.3
Korozivno obraba je korozivna plast, ki se pojavlja, ko površine drsijo v korozijskem okolju. To
je ponavadi precej agresivno in škodljivo. Če ne bi bilo drsenja, bi se na površini ustvaril sloj,
ki bi nadaljnjo korozijo upočasnil ali jo celo zaustavil. Ob medsebojnem drsenju površin se ta
zaščitni sloj izgubi in korozija se nadaljuje. Z višjo temperaturo in pri višjem tlaku se poveča
korozivna plast in tudi obraba.
Slika 52
Obraba zaradi korozije
3.5.2.4 Obraba zaradi utrujenosti površin
Obraba zaradi utrujenosti površin je značilna za drsne površine, na katerih imajo obremenitve
dinamične karakteristike. Izmenično obremenjevanje in razbremenjevanje, ki jim je površina
izpostavljena, lahko ustvari površinske in podpovršinske razpoke, ki povzročijo, da se površina
lomi ali del nje odtrga.
Izraz obraba zaradi utrujenosti snovi se je pojavil v zvezi z zanesljivostjo. Z drugimi besedami
lahko za utrujenost snovi povemo, kako vplivajo pretekle dinamične obremenitve na njeno mehansko odpornost in s tem posredno na zanesljivost mehanskega sistema.
Obremenitve so stalne predvsem v laboratorijskih razmerah, v dejanskih okoliščinah, v katerih
obratujejo mehanski sistemi, pa se s časom spreminjajo in to največkrat naključno. Vsaki od
obremenitev se mehanski sistem upira s pripadajočo odpornostjo, ki je fizikalna veličina iste
vrste. To upiranje je uspešno, dokler obremenitev ne preseže pripadajoče odpornosti. V trenutku, ko se to zgodi, sistem odpove. V večini bolj zapletenih sistemov pa obremenitve niso
porazdeljene enakomerno po sestavnih delih in se spreminjajo tudi s časom. Polagoma se odpornosti manjšajo, zato bo odpovedal tisti sestavni del, pri katerem bodo obremenitve najprej
presegle njegovo odpornost. Tak del je lahko gred ali os. Lom osi pa je pogoj za katostrofalne
posledice.
Kot posledica utrujanja materiala se lahko v snovi pojavijo in nato rastejo razpoke že pri obremenitvah, ki so dosti pod nivojem statične porušne obremenitve. Rast razpok pri utrujanju
spremlja relativno majhna plastična deformacija in jih je zato samo s pregledom vzorca mnogokrat težko ali nemogoče odkriti. Pri dinamičnih obremenitvah se že več kot sto let pojavlja
problem odkrivanja razpok. Napreduje le tehnika porušitve preizkušanca. Splošna metoda, ki
bi omogočala odkriti in zasledovati rast razpoke, pa dosedaj še ni bila razvita.
– 47 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
V mehanskih sistemih so obremenitve predvsem sile, momenti sil, tlaki, temperatura, moč ter
koncentracije motečih in razjedajočih snovi. Vse naštete obremenitve so fizikalne veličine, ki so
stalne ali pa se s časom spreminjajo.
Splošna metoda naj bi sledila fizikalnemu pojavu, ki je bistven za nastanek razpoke in preko
katerega se razpoka javlja. Rast razpoke je posledica prehoda snovi iz neke manj stabilne v
bolj stabilno konfiguracijo. Pri rasti razpok se vedno sprošča zvok-akustična emisija, ki nosi
informacijo o velikosti in mestu nastanka poškodbe. Velikost sproščene energije naj bi bila neposredno povezana z velikostjo skoka razpoke. S poizkusi je bilo ugotovljeno, da obstaja zveza
med hitrostjo rasti razpoke in številom zvočnih sunkov, ki jih odaja razpoka na časovno enoto.
Z detekcijo AE je mogoče dinamično slediti pojavu utrujanja. Bistvena prednost te metode
pred vsemi drugimi je v možnosti tekočega opazovanja nastajanja napak in možnosti detekcije
mikroskopskih skokov razpok v snovi med utrujanjem vzorca. Ta metoda je tudi neodvisna od
električnih oziroma magnetnih lastnosti vzorca. Razpoke, ki ne emitirajo zvoka, so večinoma
nenevarne in se jih s tem postopkom ne da odkriti.
Slika 53
Primer obrabljenosti zaradi
utrujanja materiala
Posebne vrste obrabe 3.5.2.5
Procesi, kot so:
najedanje,
kavitacija in
erozija drsnih površin
so drugačne narave od prej navedenih in jih ne moremo šteti za klasične vrste obrabe drsnih
in tornih površin.
POSLEDICE OBRAB 3.5.3
Obraba delovnega sredstva nastopi predvsem zaradi vpliva trenja, ki nastaja pri medsebojnem
gibanju posameznih mehanskih delov. Zaradi neposrednega dotikanja kristalov materiala z
ene in druge površine prihaja do abrazije materiala z obeh površin, predvsem pa s tiste, ki ima
slabšo kristalno strukturo. Zaradi postopnega odnašanja materiala z obeh stičnih površin se
zmanjšuje nosilna površina, hkrati pa se povečuje zračnost. Posledica zmanjševanja nosilne
površine je zmanjšanje mehanske trdnosti. Posledica večanja zračnosti med gibljivima deloma je večanje nenatančnosti pri delu, po drugi strani pa tudi posredno vodi k večji mehanski
obremenitvi zaradi povečane ekscentričnosti, sunkov sile itd.. Odnešeni material z obeh drsnih
površin se odlaga v neposredni okolici in kot tretji faktor povzroča umazanijo in prah. Iz navedenega je razvidno, da je obraba karakteristična predvsem za gibljive dele delovnih sredstev.
– 48 –
Če govorimo o vzrokih za nastanek obrabe, lahko omenimo tudi način, kako bi preprečili obrabo strojnih delov. Če se opredelimo na obstoječa delovna sredstva, ki so v uporabi, je ustrezno
mazanje edina alternativa. Zato je mazanje tudi eno izmed osnov načrtovanega vzdrževanja.
3.6 Dinamična obremenitev
strojnih elementov
Če nek material obremenimo v območju nad krivuljo v Wöhlerjevem diagramu trajne dinamične trdnosti (slika 53), pride zaradi utrujanja do loma. Skoraj 90 % vseh lomov strojnih delov se
zgodi zaradi utrujanja in naslednjih vzrokov:
napake v materialu,
napake v konstrukciji,
napake v izdelavi,
pogoji dela.
Slika 54
Wöhlerjev diagram
Trajna dinamična trdnost je:
σD = σsr + σAD
Časovna dinamična trdnost je:
σDN = σsr + σAN
Slika 55
Porazdelitev napetosti
pri pravilno oblikovanih
oslabitvah strojnih delov
– 49 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Na dinamičnost dela najbolj vplivajo zareze ( risi). Zelo so nevarne mikroskopsko fine zareze
(struženje, brušenje). Zelo občutljivi materiali so: vzmetna jekla, visoko legirana konstrukcijska
jekla, bron itd. Manj občutljivi pa so: lito železo, kaljeni aluminij itd.
Vprašanja za utrditev snovi
1. Kakšne vplive ločimo glede na vrste obrab?
2. Kaj je tribomehanski sistem?
3. Naštej vrste okvar pri tribomehanskih sistemih!
4. Kakšne vrste trenja poznaš in kako trenje vpliva na gibanje strojnih delov?
5. Navedi vrste drsnega trenja!
6. Kakšna je razlika med staranjem in obrabo materiala?
7. Kaj je obraba in katere vrste obrab poznaš?
8. Naštej posebne vrste obrab!
9. Kako vpliva na strojne dele obraba zaradi utrujenosti materiala?
10. Kateri so vzroki za lom strojnih delov?
11. Kakšne so posledice obrab?
12. Kaj nam prikazuje Wöhlerjev diagram?
Mazanje 3.7
Osnovni namen mazanja je zmanjšati trenje med dvema naležnima površinama, tako da vnesemo med njiju mazivo. S tem ustvarimo med drsnima površinama mazalni sloj ali film, ki zmanjšuje trenje in s tem tudi obrabo drsnih površin. Mazanje je osnova dobrega vzdrževanja.
V tehnologiji ločimo več vrst mazanja.
MEJNO MAZANJE 3.7.1
Nastopi takrat, kadar debelina maziva med površinama (oljnega filma) ne presega popolnoma
hrapavosti drsnih površin, zato sta takrat trenje in obraba drsnih površin relativno velika. Uporaba je zato omejena predvsem na občasna stanja (zagon avtomobilskega motorja).
HIDROSTATIČNO MAZANJE 3.7.2
Imamo ga takrat, kadar sta površini popolnoma ločeni z mazivom. Tu se mazivo – olje dovaja
med drsne površine pod pritiskom (hidrostatični ležaj obratuje v področju tekočinskega trenja,
ki praktično ne povzroča obrabe).
HIDRODINAMIČNO MAZANJE 3.7.3
– 50 –
Dobimo ga, ko se ravna ploskev giblje po krožno porazdeljenih nagibnih segmentih in mazivo
oblikuje oljni klin s hidrodinamičnim tlakom. Hidrodinamični ležaji delujejo zadovoljivo pri večjih
hitrostih, ko običajno potrebujejo dobro hlajenje. Pri manjših hitrostih obstaja nevarnost poškodbe ležajnih elementov.
3.8 Pogoji delovanja na mazivo
Pri izbiri maziva je potrebno upoštevati zlasti tri delovne pogoje:
tlak med drsnima površinama,
temperaturo okolja, ki vpliva na viskoznost olja,
hitrost gibanja (večje notranje trenje pri večjih hitrostih).
Tehnologija mazanja določa optimalne načine mazanja in pravilno izbiro maziv ter nam pomaga, da:
zmanjšamo obrabo drsnih površin (večja življenjska doba),
zmanjšamo izgubo energije,
povečamo dopustne obremenitve,
povečamo zanesljivost obratovanja,
zmanjšamo porabo maziv.
3.9 Tehnične lastnosti maziv
Viskoznost je odpornost tekočine proti pretakanju. Merimo jo v Englerjevih stopinjah (°E).
Indeks viskoznosti je lastnost olj, da čim manj spreminjajo svojo viskoznost pri različnih temperaturah. Izhodiščno olje ima indeks 100.
Strdišče olja je tista temperatura, ko se zaradi ohlajanja začnejo v olju tvoriti ledeni kristali.
Plamenišče olja je tista temperatura, ko se oljne pare vžgejo, če jim približamo odprt plamen.
Nevtralizacijsko število pove, koliko enot luga moramo dodati olju, da nevtraliziramo kisline,
ki se pojavljajo predvsem v starem olju.
Kapljišče masti je tista temperatura, ko mast, ki jo segrevamo, začne kapljati.
Penetracijsko število označuje gostoto masti. Merimo ga s posebnim stožcem, ki prodira v
mast. Na osnovi tega ločimo poltekoče, srednje trde in trde masti.
Maziva delimo glede na:
agregatno stanje,
kemično sestavo,
mesto uporabe.
Največkrat jih delimo po agregatnem stanju na:
tekoča maziva ali mazivna olja (baza + aditivi),
maščobe ali mazivne masti (bazno olje + lug / Na, K, Li, Ca, Mo ...),
praškasta maziva,
plinasta maziva.
Tekoča maziva ali mazivna olja so:
mineralna olja (monogradna in multigradna),
rastlinska ali živalska olja,
sintetična olja (umetna olja).
– 51 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
3.9.1 VRSTE MAZIV
Dodajamo aditive, ki omogočajo:
višji viskoznostni indeks,
nižjo temperaturo strdišča,
manjšo oksidacijo in s tem slabše staranje olja,
zaščito pred rjavenjem,
da se v olju obdrže ostanki zgorevanja,
ojačanje oljnega filtra,
preprečevanje penjenja olja.
Za pravilno uporabo moramo poznati:
viskoznost (odpornost tekočine proti pretakanju),
indeks viskoznosti (spreminjanje viskoznosti s temperaturo),
plamenišče in gorišče,
strdišče itd.
MAZANJE DRSNIH LEŽAJEV 3.9.2
Pri mazanju drsnih ležajev moramo upoštevati:
kako je drsni ležaj narejen,
iz kakšnega materiala je izdelan drsni ležaj (puša),
kako hitro se tečaj v ležaju vrti,
vrsto maziva, ki je v ležaju (olje ali mast),
količino maziva,
čas (interval mazanja),
redno kontrolo mazanja.
Mazanje z oljem 3.9.2.1
Pri mazanju drsnih ležajev z oljem ločimo dva osnovna načina:
pretočno ali prekinjeno mazanje,
krožno ali neprekinjeno mazanje.
Pri pretočnem mazanju se olje po mazanju ne vrača več na mazalno mesto, temveč se porazgubi ali pa zbira na dnu stroja kot obrabljeno olje. Za tako mazanje uporabljamo ročne kantice
za olje, mazalke s stenjem in različne kapalke za olje.
Pri krožnem mazanju olje stalno kroži med rezervoarjem in mazalnim mestom. Olje, ki je v
posebnem rezervoarju ali pa kar v poglobljenem delu okrova ležaja, dovažamo v ležaj na različne načine. Glede na izvor, ki povzroča kroženje olja, ločimo predvsem mazanje z mazalnim
obročem in tlačno mazanje z oljno črpalko.
– 52 –
Pri obeh načinih moramo po predpisanem času olje zamenjati. Staro olje izpustimo iz rezervoarja pri njegovi obratovalni temperaturi, da prevzame pri izpuščanju tudi suspendirane nečistoče.
Slika 56
Mazanje z obroči
3.9.2.2 Mazanje z mastjo
Mazanje drsnih ležajev z mastjo pride v poštev v primerih, ko mazalna mast učinkovito zamenja
olje. Za mazanje drsnih ležajev z mastmi uporabljamo predvsem mazalne lopatke za nanašanje
masti, Staufferjeve mazalke in mazalke z vzmetjo.
Slika 57
Pripomočki
za mazanje z mastjo
3.9.3 MAZANJE KOTALNIH LEŽAJEV
Pri kotalnih ležajih pričakujemo od maziv:
mazanje stičnih ploskev kotalnih elementov, kletke in obročev,
tesnenje in preprečevanje vstopa vode, vlage in prahu v ležaj,
odvajanje nastale toplote.
Vedeti moramo še:
da je novi ležaj že namazan, ko je le-ta še v embalaži,
da novega ležaja pred uporabo ne peremo,
da moramo ob montaži ležaja zelo paziti na čistočo,
da ležaj, mazan z mastjo, napolnimo do 1/3 prostora med kotalnimi telesi pred obratovanjem,
da zaprtih ležajev ne mažemo,
da morajo biti kotalni ležaji med obratovanjem vedno mazani.
3.9.4 MAZANJE ZOBNIKOV
Način mazanja zobniških gonil je v glavnem odvisen od hitrosti gibanja in od tega, ali so zobniki
odprti ali zaprti.
Pri odprtih zobnikih so hitrosti običajno majhne, zato jih lahko mažemo kar ročno z mastjo ali
pa z oljem.
Zaprte zobnike običajno mažemo z oljem tako, da jih vanj potopimo. Oljne kopeli moramo po
določenem času obratovanja zamenjati. Med menjavo olja stroj ne sme obratovati, ker le tako
preprečimo penjenje olja in lahko kontroliramo pravilno količino olja v kopeli.
Navadno imajo zobniki kotalno trenje (evolventa). Zato mora biti mazalni režim med obratovanjem popoln. Za hitro vrteče menjalnike je boljši samodejni način (oljna kopel, centralno
mazanje z oljem), za počasno vrteče zobnike (velike obremenitve zobniških predležij) pa uporabljamo hipoidna olja ali ustrezne masti.
– 53 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Tudi kotalne ležaje lahko mažemo z olji ali z mastmi. Pri tem običajno uporabljamo vse načine
mazanja, ki smo jih opisali pri mazanju drsnih ležajev. V praksi uporabljamo predvsem mazanje
kotalnih ležajev z mastmi, saj je v teh primerih lahko konstrukcija ohišja ležaja bolj enostavna,
mast v ležaju pa hkrati dobro učinkuje tudi kot tesnilo.
MAZANJE ELEKTROMOTORJEV 3.9.5
IN PARNIH TURBIN
Elektromotorji so navadno opremljeni z zaprtimi krogličnimi ležaji, ki ne potrebujejo posebnega
mazanja. Po določenem remontnem ciklusu obratovanja elekotromotorja zamenjamo tudi ležaje.
Če imajo elektromotorji drsne ležaje, je mazanje navadno obročno. Uporabljamo olja z viskoznostjo 2-3 °E /50 °C, pri večjih ležajih 3-5 °E /50 °C in le pri posebno vročih ležajih olja z viskoznostjo 5-7 °E /50 °C.
Kotalne ležaje mažemo z mastjo, ki naj bo dovolj mehka. Okrov napolnimo do 2/3. Mazivo menjamo in dopolnimo v predpisanih časovnih presledkih po navodilih proizvajalca motorja.
Za mazanje parnih turbin uporabimo ležaje, da dosežemo tekočinsko trenje, pri zagonu pa
poltekočinsko. Ležaji se precej grejejo, zato mora biti pretočna količina dovolj velika za odvod
toplote in hlajenje ležaja. Na višji temperaturi olje rado oksidira.
Olje ne sme tvoriti emulzije, četudi pride vanj voda preko tesnil. Turbinsko olje ima majhno nevtralizacijsko število in odpornost proti emulgiranju. Boljše je olje z manjšo specifično težo, da se
voda laže izloča in zbira na dnu.
Temperatura olja se med obratovanjem ne sme spreminjati. Če s stalnim merjenjem zaznamo
močno nihanje, je treba poiskati napako.
Del olja v rednih rokih spuščamo in tako odstranjujemo nesnago. Tako olje vzdrži tudi 5 let.
Turbinsko olje se tudi peni in lahko zaradi oljnih par poškoduje električno izolacijo.
AVTOMATSKO MAZANJE 3.9.6
Avtomatsko mazanje je modernejši postopek mazanja, ki zagotavlja sistematsko oskrbo vseh
mazalnih mest. Prednosti:
mazanje se izvede med obratovanjem/vožnjo: dinamično,
mazalni sistem je vase zaprt sistem,
ne pride do vstopa nečistoč,
izključen človeški faktor,
manjša obraba (4-krat daljša življenjska doba ležajev),
daljši intervali servisiranja,
nižji stroški servisa in popravil,
manjša poraba mazalnega sredstva,
nižji obratovalni stroški.
– 54 –
Slika 58
Prikaz avtomatskega
mazanja
3.9.7 CENTRALNO MAZANJE
Sistem za centralno mazanje je sestavljen iz:
črpalke z rezervoarjem,
cevi in razdelilcev mazalnega sredstva,
krmilnikov (krmilna elektronika je lahko že vgrajena v črpalko).
Zaradi varovanja okolja so na trgu biološko razgradljive masti, ki so primerne za sisteme za
centralno mazanje. Zaradi majhne porabe masti in ob uporabi bioloških masti se obremenitev
tal in talnice tako zniža na minimum.
Rezervoar je različnih velikosti, odvisno od velikosti stroja. Električno gnana batna črpalka ima
enega do tri izhode, odvisno od velikosti naprave. Za vsak izhod so na razpolago črpalčni
elementi s štirimi različnimi doziranji. Na vsak črpalčni element priključimo progresivni razdelilec, ki transportira količino mazalnega sredstva v točno določenem razmerju na posamezno
mazalno mesto. Modulni sistem omogoča, da na velikih strojih brez problemov oskrbimo tudi
do 50 mazalnih mest.
Odvisno od števila mazalnih mest, ki jih želimo priključiti, sestoji progresivni razdelilec iz treh do
desetih razdelilnih plošč. Vsaka plošča ima dva izhoda, na katera lahko priključimo po eno mazalno mesto; skupaj ima torej do 20 mazalnih mest. Z ustreznim doziranjem lahko progresivni
razdelilec prilagodimo posameznemu mestu uležajenja.
Visokotlačne cevi, ojačane s tkanino, povezujejo gibajoča se mazalna mesta. Odporne so proti
zunanjim obremenitvam, celo proti udarcem. Na primernih mestih so položene cevi iz umetne
snovi.
Slika 59
3.10 Razdelitev in pregled maziv
3.10.1 OLJA ZA GONILA
Ta olja morajo opraviti naslednje glavne naloge:
mazanje boka zoba (trenje pri valjanju in drsenju),
mazanje drsnih in valjčnih ležajev (trenje pri drsenju, valjanju in kotaljenju),
mazanje črpalk za dovod (trenje pri drsenju in valjanju).
Po grobi delitvi ločimo pet skupin olj za gonila:
nelegirana mineralna olja,
rahlo legirana mineralna olja,
olja z EP aditivi (osnova je mineralno olje),
sintetična mineralna olja,
olja z oljno kopeljo.
– 55 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Prikaz mazalnih mest,
ki so speljana od
centralnega razdelilca
Nelegirana in rahlo legirana mineralna olja uporabljamo za mazanje le še poredko. Zahteve modernih strojev terjajo olja, ki jih lahko močneje obremenimo. Zaradi tega najpogosteje uporabljamo EP-olja za gonila. EP (angl: extreme pressure) dodatki povzročijo s kemičnimi reakcijami
tvorbo vmesnih slojev, ki dobro prenašajo pritisk in izboljšajo lastnosti pri drsenju. Gonila, ki
so obremenjena z višjo temperaturo, pa vedno pogosteje mažemo s sintetičnimi olji, ker se ta
pri visokih temperaturah ne razkrajajo (ne krekirajo). Viskoznosti so normirane. Razdelitev po
viskoznosti so podane po DIN normi 51519. Številke po tem standardu so sestavni del nazivov
proizvodov. Viskoznosti so podane za temperaturo 40 °C.
Mnogi obdelovalni stroji zahtevajo za gonila olja z viskoznostjo 32, 46 ali 68 mm2/sek pri 40
°C. Ker so zaradi visokih pritiskov v črpalkah tudi v hidravlična olja vgrajeni EP aditivi (ti so pogosto identični z aditivi v oljih za gonila), lahko za ta področja viskoznosti uporabimo hidravlična
olja.
OLJA ZA VODILA 3.10.2
Naslednja skupina so olja za vodila. Obstajajo zahteve in tudi proizvodi v dveh viskoznostih:
ISO VG 68 in ISO VG 220. Ta olja morajo zagotavljati brezhibno drsenje sani na vodilih. Pogosti
vzrok za napake in slabo obdelavo (npr. pri vodilih brusnih strojev z zelo počasnim pomikom)
je neenakomerno drsenje (cukanje, angl: stick slip) vodil, kar je posledica uporabe napačnega
ali nekvalitetnega olja, predvsem če se to olje ne ujema s sredstvom za hlajenje in mazanje.
Na starejših obdelovalnih strojih so pari kovin: siva litina /siva litina ali jeklo/ siva litina. Tu je
enakomerno mazanje najpomembnejše. Olje za mazanje vodil prodre v sredstvo za hlajenje in
mazanje, splava v emulziji na površino ali pa se v le-tej emulgira. Sprva tudi ni bilo zahteve za
ujemanje teh olj z vodotopnimi ali emulgiranimi sredstvi za obdelavo kovin. Ob pojavu biostabilnih, dolgo časa obstojnih emulzij, pa se je pojavilo tudi vprašanje medsebojnega ujemanja
teh sredstev z olji za vodila. Ta olja morajo imeti lastnost, da se v emulziji emulgirajo, da jih torej
emulzija vsrka vase.
VRETENSKA OLJA 3.10.3
Vretenska olja po količini uporabe niso pomembna, so pa potrebna za mazanje brusnih vreten
z visokim številom vrtljajev. Ta olja imajo viskoznost 2 do 5 mm2/sek pri 40 °C, tj. področje ISO
G 2, 3 ali 5. Vretenska olja so pogosto rahlo legirana in so predvsem zaščitena pred oksidacijo.
Pri mazanju je odločilna predvsem njihova viskoznost.
HIDRAVLIČNA OLJA 3.10.4
– 56 –
Popolnoma drugačna so hidravlična olja, ki služijo predvsem kot medij za prenos sile. Še danes,
nekoč pa prav posebno, se je kot medij uporabljala voda z dodatki proti koroziji, od koder tudi
beseda hidravlika. Tu ni posebnih zahtev za učinek mazanja, čeprav se v hidravličnih sistemih
nahajajo deli, ki drsijo drug ob drugem. Kritična točka v hidravliki je črpalka, ki ustvarja v sistemu pritisk. V črpalki je lahko razmerje med pritiskom in trenjem ekstremno, zato morajo biti olja
ne le oksidacijsko stabilna in korozijsko neagresivna, temveč morajo tvoriti tudi mazalni film,
odporen pri zvišanem pritisku. Učinkovito morajo tudi preprečevati obrabo. Zato rahlo legirana
hidravlična olja vedno bolj izginjajo, saj so pritiski v hidravlikah v močnem porastu. Specifikacije
za olja HLP določa DIN 51524, 2. del. Oznaka H pomeni hidravlično olje, L pomeni legirano z
aditivi proti penjenju in z antioksidanti, P pomeni visok pritisk in učinkovitost proti obrabi.
3.10.5 MASTI
Majhen, vendar ne zanemarljiv delež med mazivi imajo masti. Uporabljamo jih povsod tam, kjer
obstajajo problemi s tesnjenjem ali pa potreba po enkratnem mazanju za celotno življenjsko
dobo stroja. Masti so olja (lahko tudi sintetična), ki so zgoščena s polnili, kot je npr.: litijevo milo
(lugi), s čimer dosežemo zahtevano konsistenco masti. Pri obdelovalnih strojih le še priložnostno srečamo uporabo masti. Skoraj vedno pridejo v poštev Li-masti, ki so odporne proti vodi.
Masti ne ločujemo po viskoznosti, temveč po mehkosti. Za določanje mehkosti uporabljamo
stožec, ki pod vplivom znane obremenitve prodira v mast, pri mehkejših masteh globje kot pri
širših. Globino prodiranja podajamo v 1/10 mm. V strojegradnji običajno uporabljamo masti s
penetracijo približno 265-2951/10 mm. Da bi se čim bolj približali pogojem v praksi, vzorec masti najprej pregnetemo in potem izmerimo penetracijo. Npr. mast s penetracijo 265-295 spada
v skupino NLGI 2. Ta številka je tudi sestavni del oznake masti.
Uporaba olj in masti
sestava
uporaba
agregatno stanje
1. mazalno olje
bazno olje + EP
aditiv
za mazanje
menjalnikov
tekoče
2. hidravlično olje
bazno olje + aditiv
proti penjenju
za hidravlične sisteme tekoče
3. hipoidno olje
bazno olje + aditivi
za diferiencialne
menjalnike
tekoče
4. sintetično olje
bazno olje +
silikatni aditivi
za avtomobilske
menjalnike
tekoče
5. litijeva mast
bazno olje + Li lug
za univerzalno
mazanje z mastjo
trdno
6. natrijeva mast
bazno olje + Na lug
za univerzalno
mazanje z mastjo
trdno
7. grafitna mast
bazno olje + grafit
za mazanje z mastjo
trdno
pri višjih temperaturah
8. sintetična mast
bazno olje + silikatni za vodoodporno
aditivi
mazanje z mastjo
trdno
3.11 Sredstva za hlajenje in mazanje
Sredstva za hlajenje in mazanje moramo obravnavati ločeno. Ker pa v praksi ta sredstva nastopajo v tesni povezavi z mazivi, jih opišimo le v grobem.
Načeloma ločimo dve skupini:
olja, ki se ne mešajo z vodo, npr. rezilna olja, olja za izvlačenje, olja za honanje (direktna
olja),
sredstva za hlajenje in mazanje, ki se mešajo z vodo npr. emulzije ali raztopine. P
Pri direktnih oljih pride zaradi mešanja z drugimi olji, npr. s hidravličnimi, do negativnih posledic. Pri emulzijah, ki se mešajo z vodo, lahko tuja olja tudi škodljivo vplivajo. Prav tako pa
je možno, da pride do motenj v delovanju hidravličnih naprav, če prodre vanje emulzija. Med
vsemi mazivi, ki se uporabljajo v strojnih tovarnah, zahtevajo emulzije največ nege. Oddelki
vzdrževanja to spoznanje vedno bolj upoštevajo.
– 57 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Tabela 1
št vrsta maziva
vrsta emulzije
mešalno
uporaba emulzije
razmerje
naravna
emulzija
1 : 10
za hlajenje in mazanje orodja in obdelovanca pri
na 6 mesecev
vrtanju, struženju, frezanju, strojnem žaganju itd.
polsintetična
emulzija
1 : 10
za hlajenje in mazanje orodja in obdelovanca pri
na 1 leto
vrtanju, struženju, frezanju, strojnem žaganju itd.
polsintetična
emulzija
1 : 10
za notranje in zunanje strojno brušenje
menjava emulzije
na 1 leto
Tabela 2
Uporaba emulzij
Vrste obrab 3.12
Vzrokov za zmanjševanje delovne sposobnosti je več. V glavnem pa jih lahko združimo v tri
skupine in govorimo o:
fizični obrabi,
staranju,
okvarah in lomih.
FIZIČNA OBRABA 3.12.1
Zaradi nenehne obrabe se delovna sredstva iz leta v leto postopoma obrabljajo. Postopna obraba privede do dokončne izrabljenosti v fizičnem pogledu. Tedaj je treba to sredstvo izločiti
iz uporabe in ga zamenjati z novim. Vsi njegovi deli pa se ne obrabljajo enakomerno. Nekateri
elementi so izpostavljeni močnejši obrabi kot drugi ter se zaradi tega hitreje izrabijo. Ker je delovno sredstvo uporabno le tedaj, ko so uporabni vsi njegovi medsebojno povezani elementi, se
praktično že z izrabo prvega sestavnega dela utegne zaključiti njegova doba trajanja. Z zamenjavo izrabljenih elementov, podsklopov in sklopov lahko dobo trajanja delovnega sredstva podaljšujemo, vendar se sčasoma pojavi vprašanje, ali ni tehnološko in gospodarno primernejše
zamenjati ga v celoti.
Obseg in hitrost obrabe delovnih sredstev ter zmanjševanje njihove uporabnosti in sposobnosti
za delo so odvisni od:
– 58 –
tehnično-tehnoloških lastnosti,
funkcije uporabnosti,
načina uporabe,
časa aktivne in pasivne uporabe,
intenzivnosti uporabe,
nivoja vzdrževanja,
drugih okoliščin, v katerih sredstva obratujejo.
Slika 60
Obrabljena blazinica
drsnega ležaja
Povprečni čas trajanja, t.j. število let, v katerih delovno sredstvo uporabljamo do izrabljenosti,
imenujemo povprečna doba trajanja delovnega sredstva.
Posamezni deli se izrabljajo zaradi trenja, v materialu prihaja do notranjih napetosti, dogajajo
se različni kemični procesi itd. Z obrabo delovnega sredstva ali njegovih posameznih delov se
zmanjšuje njegova zmogljivost, tehnološka učinkovitost (npr. hitrost delovanja) in natančnost
izvedbe; povečuje pa se tudi njegova poraba energije. Vse to zmanjšuje vrednost delovnega
sredstva.
Obseg in hitrost obrabe delovnih sredstev in njihovih delov sta odvisna od mnogo različnih pogojev. Med te pogoje štejemo predvsem:
lastnosti samega delovnega sredstva, predvsem stopnjo kvalitete naprave in njenih posameznih delov,
funkcijo uporabe delovnega sredstva v različnih procesih in s tem pogoje teh procesov in
njihovega neposrednega okolja,
način uporabe in predvsem stopnjo njegovega obremenjevanja in intenzivnosti izrabe,
čas aktivne in pasivne uporabe delovnega sredstva,
usposobljenosti delovne sile, ki z napravami dela,
nivo vzdrževanja delovnega sredstva,
druge okoliščin njegove uporabe.
3.12.1.1 Staranje
Za razliko od obrabe, ki nastopa zaradi neobstojnosti materiala pri obremenitvah med delovanjem in tudi v mirovanju, vplivajo na delovna sredstva razni faktorji, ki povzročajo počasno izrabljanje posameznih elementov teh sredstev. Proces staranja delovnega sredstva imenujemo
tudi »zob časa«. Glavni vzrok staranja je korozija, ki deluje praktično na vse kovine, iz katerih
so delovna sredstva zgrajena. Starajo pa se tudi vgrajeni nekovinski materiali, kot na primer
tesnila, gumaste cevi, plastični pokrovi in drugi deli.
V primeru, ko se lahko
pokvari več stvari, se
bo pokvarila tista, ki
bo povzročila največ
škode. / Murphyjevi zakoni
Značilno za staranje je, da je ta proces hitrejši, če je delovno sredstvo v mirovanju, kot če je v
obratovanju. Posledice fizikalnih in kemičnih vplivov na vgrajeni material se kažejo z zmanjšanjem trdnostnih lastnosti materiala, drsnih, električnih, izolacijskih lastnosti itd.. Posledica teh
spremenjenih lastnosti je povečanje nenatančnosti delovanja, večja porabe energije itd..
Vplivi, ki pospešujejo staranje, so poleg korozije še povišana ali nizka temperatura, vlažnost,
agresivna atmosfera … Na zmanjšanje vplivov staranja vplivajo predvsem ustrezna površinska
zaščita, izbira odpornejših materialov, konstrukcijske spremembe ali dodatki (na primer zaščitne pregrade) itd.
fizično (ali tehnično) staranje,
ekonomsko (ali tehnološko) staranje.
3.12.1.2 Fizično staranje
Do fizičnega staranja prihaja neglede na to, ali je sredstvo v uporabi ali ne. Zaradi naravnih sil
začno sredstva rjaveti, razpadati, trohneti ... Največkrat je fizično staranje še intenzivnejše pri
sredstvih, ki niso v uporabi, če so konzervirana. Seveda pa to spreminjanje lastnosti sredstev
lahko zmanjša ali izniči njihovo uporabnost. Fizično zastarela oprema po svoji konstrukciji in
sposobnosti ne more več proizvajati izdelkov potrebne kvalitete in oblike, s tem pa izdelki odstopajo od dovoljenih toleranc.
Bistveno pri zmanjševanju vplivov staranja je, da čimprej odkrijemo posledice le-tega. Na ta način imamo največ možnosti za zmanjšanje posledic te vrste obrabe, kajti zaradi staranja izrabljenih materialov ne moremo regenerirati, vsak učinkovit poseg v zgodnji fazi nastanka staranja
pa za daljšo dobo odloži nadaljnje trenje materiala. Zato je redno pregledovanje stanja delovnih
sredstev ena od osnov preventivnega vzdrževanja.
– 59 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Poleg fizične obrabe pa sredstva v svoji življenjski dobi tudi zastarajo. To staranje lahko opazujemo z dveh gledišč; tako ločimo:
Ekonomsko (tehnološko) staranje 3.12.1.3
Znanstveni in tehnološki napredek v svetu omogočata, da se na tržišču pojavlja vse bolj izpopolnjena oprema, ki nudi boljšo produktivnost in je tako bolj ekonomična od obstoječe opreme.
O vprašanju ekonomskega staranja lahko govorimo z dveh stališč:
a) Ekonomsko zastareli stroji so sicer še sposobni proizvajati kvalitetne izdelke, toda zaradi
novih, produktivnejših strojev so izdelki starega stroja predragi in je plasma na trgu težaven
ali celo nemogoč. Iz tega sledi, da so delovna sredstva, ki še niso fizično zastarela, lahko izgubila svojo koristno uporabnost, ker so ekonomsko zastarela. S primerjavo stroškov lahko
ugotovimo, da tehnično še sposobne naprave, tudi računovodsko še ne odpisane, povzročajo tolikšne stroške, da je njihova zamenjava smiselna in celo nujna.
b) Posamezna naprava je lahko ekonomsko zastarela samo za določeno podjetje, kadar po izdelkih, ki se jih le-to proizvaja, na tržišču ni več povpraševanja. Takšno napravo je treba čim
prej čim ugodneje prodati.
– 60 –
Če se neka stvar lahko pokvari na štiri načine
in ste vse možnosti pravočasno odkrili in
preprečili, se bo takoj pojavila peta možnost.
/Murphyjevi zakoni
3.13 Okvare in lomi
Okvare in lomi so v glavnem posledica istih vzrokov in se pojavljajo nenadno in bolj ali manj
nepričakovano. Posledice okvar in lomov so težke in drage, poškodujejo se same naprave in
obdelovanci, včasih pa je ogroženo tudi človeško življenja. V delovnem procesu prihaja do zastojev in zmanjšanja obsega proizvodnje. Poleg ostalih stroškov je treba prišteti še stroške za
popravilo pokvarjenih strojnih delov in naprav.
Poznamo nasilni lom, ko je zunanja obremenitev prevelika in se nek strojni del zlomi. Površina
loma je svetleča in grobozrnata.
Druga vrsta loma je utrujenostni lom, ki ima temno in gladko površino. Nastaja časa od začetka razpoke in z dinamičnim obremenjevanjem (širi se kot letnice na prerezu drevesa). Nastane
navadno na površini in se širi v notranjost. Poznamo pa tudi ledvični lom, ki se širi iz središča
strojnega dela navzven (je redek pojav).
Slika 59
Prikaz nastanka
utrujenostnega loma in
časovnega napredovanja
razpoke
v času poskusnega obratovanja (zagona, utekanja – I. obdobje) prihaja do slučajnih poškodb zaradi nepravilnih posegov ali nesrečnih naključij ali tako imenovane “višje sile” in do
zagonskih okvar in lomov, ki jih imenujemo “otroške bolezni”; te so posledica konstrukcijskih
napak, tehnoloških in tehničnih pomanjkljivosti, nepravilne montaže, nekvalitetnega materiala, slabe kontrole in preizkusa proizvajalca itd.,
v času rednega obratovanja (normalnega obratovanja – II. obdobje) so vse okvare slučajne in so posledica nepravilnega vodenja, neodgovornega odnosa, neredne zamenjave
izrabljenih delov, nezadovoljivih klimatskih pogojev dela, hitrih sprememb dobave energije
itd.; frekvenca okvar in lomov v tem obdobju je približno konstantna – enakomerna,
v obdobju izrazitejše izrabljenosti naprav (staranje, okvare, lomi – III. obdobje) še vedno
prihaja do slučajnih poškodb, število okvar in lomov pa se povečuje zaradi izrabljenosti naprav in obrabljenosti njihovih delov (pojav staranja).
Zaradi obrabe, staranja in okvar delovno sredstvo izgublja svojo proizvodno pripravljenost in
tudi tržno vrednost. Popravila, ki slede okvaram in lomom, so nenačrtovana in zaradi nepripravljenosti zahtevajo daljši čas popravljanja. Življenjska doba delovnih sredstev je odvisna
tudi od strokovnega ravnanja, ki lahko to dobo podaljša ali tudi skrajša. Delovna sredstva moramo vključiti v sistem vzdrževanja, da število slučajnih okvar in lomov občutno zmanjšamo in
z različnimi posegi zagotovimo pravilno delovanje naprav s čim nižjimi stroški. Z vzdrževanjem
delovnih sredstev skrbimo za njihovo obratovalno sposobnost, vendar se namen in oblika delovnih sredstev ne spreminjata in ne moremo povečati njihove nabavne vrednosti. Z ustreznimi
izboljšavami pa lahko prvotno nabavno vrednost povečamo.
– 61 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Pri opazovanju pojava okvar in lomov lahko na osnovi statističnih opazovanj ugotovimo tri tipična obdobja v času obratovanja naprav:
Slika 62
Število okvar v odvisnosti od
življenjske dobe naprave
Vrste nepravilnosti strojnih delov 3.14
Raziskave v industriji so pokazale, da se vse nepravilnosti, ki povzročajo odpoved sestavnih
delov, lahko razvrstijo v več skupin:
oslabitev sestavnega dela sistema,
mehanske preobremenitve sestavnih delov sistema,
poškodbe električnih sestavnih delov,
fizikalno-kemične poškodbe,
nepravilna nastavitev,
posledična nepravilnost,
razlogi zamenjave sestavnih delov sistema.
Oslabitve sestavnega dela sistema so: lom zaradi utrujenosti materiala s predhodno razpoko,
lom zaradi utrujenosti na zvaru, razpoka zaradi utrujenosti, razpoka zaradi utrujenosti v zvaru,
gnetenje na površini (utrujenost površine), izraba, korozija, najedenost, erozija, dotrajanost nekovinskih sestavnih delov.
Mehanske preobremenitve sestavnih delov sistema so: lom zaradi preobremenitve (brez
predhodne razpoke), lom zaradi preobremenitve v zvaru, razpoka na sestavnem delu zaradi
preobremenitve (udarca), plastična deformacija, nabuhlost, oslabitev karakteristik vzmeti, poškodba površine zaradi udarcev, obraba zaradi dolgotrajne uporabe, poškodbe zaradi slabe
zaščite (mazanje površin itd.), poškodbe zaradi vibracij.
Poškodbe električnih sestavnih delov: slabi kontakti, slaba izolacija, slaba dielektričnost,
slab prenos moči, iskrenje, napake v elektronskem tokokrogu, odpoved lotanega spoja, oslabitev električnih karakteristik, slabo napajanje z električno energijo.
Fizikalno-kemične poškodbe so: zgorelost, stopljenost, pregretost, zmrzovanje, vlaga in namakanje, izguba hermetičnosti, iztekanje tekočin, padec pritiska fluida, sevanje (elektromagnetno itd.), elektrostatična elektrika, zunanji kemijski vplivi, bakrenje, sprememba lastnosti tekočin,
vplivi bioloških agensov (bakterije, insekti, plesen).
Nepravilna nastavitev: zaradi slabih povezav, zaradi obrab, zaradi deformacij, zaradi korozije,
zaradi slabe zaščite pred zunanjimi vplivi, kot posledica nepravilnosti drugega sestavnega dela,
blokiranje, izguba sestavnega dela, izguba preciznosti, zmanjšanje hitrosti, netočna površina,
slabo naleganje.
– 62 –
Posledična nepravilnost: zaustavitev, premajhna količina fluida ali energije.
Razlogi zamenjave sestavnih delov sistema so: slučajna odpoved, dolga neuporaba, odpoved zaradi dotrajanosti, nespoštovanje pravil za uporabo, slabo osnovno vzdrževanje, slabo
izveden remont, slaba zaščita zaradi klimatskih vplivov, slaba montaža, konstrukcijska napaka,
zgodnja odpoved (napaka v montaži), preobremenitev, korozija, mehanska poškodba, manjkanje sestavnega dela, višja sila.
3.14.1 PRIMER POŠKODBE KOTALNIH LEŽAJEV
Večino poškodb lahko razdelimo v več skupin. Tako lahko poškodbe nastanejo zaradi:
mehaničnih obremenitev,
prekoračitve življenjske dobe ležaja,
vpliva mazalnih sredstev,
nestrokovne montaže,
napačne izbire ležaja.
Vsi našteti vzroki se v praksi večkrat tudi prepletajo med seboj. Tako imamo več vzrokov, ki kvarno delujejo na kotalne ležaje. Posledice poškodb ležajev povzročajo pri nadaljnjem delu velike
zastoje, zato posvečamo spremljanju obratovanja kotalnih ležajev veliko pozornost in smo za
to razvili tudi posebne metode. Iz vsega tega je razvidno, kako pomemben strojni element so
kotalni ležaji.
Če imamo nemirni tek, so mogoči vzroki poškodbe:
poškodbe na kotalnih površinah, poškodba kotalnih teles, napačno mazanje, prevelika zračnost, staro mazalno sredstvo, vsebnost tujkov (pesek), prevelika izraba tekalnih površin, napačno pozicioniranje tekalnih koles, zračnost tekalnih površin, izrabljenost ležaja, vibracije,
prevelika sila pri montaži, napačna toleranca (trdi nasad), prevelika količina maziva, napačna
geometrija oz. pozicija ležaja.
– 63 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
Vse stvari same od sebe težijo od
slabega na slabše. / Murphyjevi zakoni
Vprašanja za utrditev snovi
– 64 –
1. Kaj je osnovni namen mazanja?
2. Kako je mazanje povezano z vzdrževanjem?
3. Naštej vrste mazanja!
4. Kaj nam omogoča optimalno mazanje?
5. Kako delimo vrste maziv?
6. Naštej maziva glede na agregatno stanje in jih opiši!
7. Kaj je pretočno in kaj krožno mazanje?
8. Kakšno je mazanje z mastjo?
9. Kako mažemo ležaje, zobnike, motorje in turbine?
10. Kakšna olja in masti uporabljamo za gonila, vodila, vretena in podobne strojne sklope in
kakšne so njihove oznake?
11. Kakšna so sredstva za hlajenje in mazanje?
12. Kateri trije vzroki najbolj zmanjšujejo delovne sposobnosti strojnih delov?
13. Kaj je fizična obraba?
14. Ali sta obraba in staranje isto?
15. Kakšna je razlika med fizičnim in ekonomskim staranjem?
16. Kako vplivajo stroški popravil ali starost naprave na funkcionalnost?
17. Kdaj je smiselna zamenjava delovnega sredstva?
18. Zakaj nastajajo okvare in lomi?
19. V kakšnem časovnem obdobju se pojavljajo okvare in lomi?
20. Kakšna je razlika med nasilnim in trajnostnim lomom?
21. Prikaži diagram pogostosti okvar v življenjskem ciklu neke naprave ali stroja!
22. Kako zagotavljamo dolgo življenjsko dobo strojev in naprav?
23. Naštej vrste nepravilnosti strojnih delov s primeri iz prakse?
24. Naštej možne vzroke nepravilnosti pri ležajih!
– 65 – 3 – SISTEMI V STROJNIŠTVU
4
VZDRŽEVANJE
STROJEV IN NAPRAV
ZGODOVINA VZDRŽEVANJA
Vzdrževanje je bilo še nedavno objektivno zapostavljena dejavnost in je predstavljalo predvsem
nujna popravila zaradi že nastalih okvar in napak. Človek, ki je delal za strojem, ga je najbolje
poznal in tudi popravljal. Delovna sredstva so bila dokaj preprosta, avtomatizirani proizvodni
procesi so bili redki in posamezni sestavni deli so bili pogostokrat predimenzionirani. Od prve
industrijske revolucije pa do danes se vloga vzdrževanja v gospodarstvu še ni postavila na
mesto, ki bi mu pripadalo.
4.1 Primernost vzdrževanja
Za tehnično izvedbo operacije vzdrževanja mora biti poskrbljeno za:
dostopnost,
primernost demontaže,
zamenljivost,
lahko nastavljanje,
racionalnost konstrukcije,
pravilnost montaže,
mehanizacijo in avtomatizacijo vzdrževanja,
upravljanje zalog rezervnih delov.
Primerna mora biti diagnostična kontrola:
diagnostične liste,
navodila za vzdrževanje,
informacijski proces,
računalniško upravljanje procesa.
Poskrbljeno mora biti za obnovljivost delovnih sredstev:
konstrukcijske rešitve,
funkcionalna odvisnost delov,
informacijske rešitve.
– 67 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Z naftnim šokom leta 1973 so začeli spreminjati pogoje pridobivanja in gospodarjenja nasploh.
Zaradi višjih cen energije, surovin in kapitala ter zaradi zahtevnosti dela je postalo vzdrževanje
vedno bolj pomembno. V tem obdobju energetske krize se je cena opreme povišala za 100
%, cena dela v strojegradnji pa početverila! S tem je vzdrževanje postalo cenejše in je omogočilo uvajanje novih tehničnih sistemov. Vzdrževanje je postalo učinkovitejše pri zmanjševanju
stroškov in zmanjševanju zastojev v proizvodnji predvsem zaradi zmanjšanja števila nenadnih
odpovedi strojev oziroma sistemov.
Vrste vzdrževanja 4.2
V odvisnosti od časa nastanka in tehnične ter tehnološke razvitosti ločimo različne koncepte
vzdrževanja:
kurativno vzdrževanje,
preventivno vzdrževanje,
terotehnološki pristop k vzdrževanju,
logistični pristop k vzdrževanju,
vzdrževanje glede na stanje,
načrtovano vzdrževanje,
CPV – celostno produktivno vzdrževanje (TPM),
ekspertni pristop k vzdrževanju,
samovzdrževanje.
KURATIVNO VZDRŽEVANJE 4.2.1
Kurativno vzdrževanje je najstarejši način vzdrževanja in se je v glavnem izvajalo vse do petdesetih let prejšnjega stoletja. To je klasično vzdrževanje in ga imenujemo tudi intervencijski
način vzdrževanja (gašenje po okvari), ki je omejeno izključno le na posege ob okvarah ali
lomih delovnih sredstev. Tak pristop imenujemo tudi “počakaj in boš videl, kaj se bo zgodilo” in
pravzaprav pomeni nevzdrževanje stroja ali naprave. Do okvar prihaja nepričakovano, tako da
posredovanja vzdrževalne službe ni mogoče vnaprej načrtovati. Vzdrževalci so velikokrat brez
dela, včasih pa so z njim preobremenjeni. Na splošno ne morejo popraviti vsake okvare, ker
nimajo vseh potrebnih orodij in rezervnih delov. Vzdrževanje je tako podobno gasilski službi, ki
reagira šele po požaru.
Za takšno stanje so vzroki objektivni ali subjektivni:
neustrezen odnos do problematike vzdrževanja,
stalno delovanje delovnih sredstev,
nepravilna ocena možnosti nastanka okvar,
slabo planiranje vzdrževanja,
omejitev višine dovoljenih stroškov,
omejitev vzdrževalnih razmer.
V to vrsto vzdrževanja spadajo vzdrževalna dela, ki jih opravimo po nastopu okvare ali poškodbe, da delovno sredstvo spet usposobimo za izvajanje njegove namenske funkcije. Okvare so
torej nenadne, posledice pa v posameznih primerih lahko tudi katastrofalne. S tem načinom
vzdrževanja lahko izzovemo dolgotrajne zastoje, ki ne pomenijo samo izpada proizvodnje, ampak tudi porušitev organizacijske in tehnološke priprave.
Kljub očitnim slabostim (nepredvidene odpovedi, daljši vzdrževalni zastoji zaradi določitve napake ali dobave rezervnega dela, nemogoče planiranje periodičnih vzdrževanj, nevarnost še
večjih okvar in izpadov, manjša varnost delavcev ...) pa je bilo kurativno vzdrževanje predvsem
v preteklosti zelo priljubljeno zaradi popolne izkoriščenosti sestavnega dela (do zloma) in nizke
tehnično-tehnološke zahtevnosti.
Kurativno vzdrževanje je vzdrževanje, ki se izvaja po prepoznanju okvare z namenom vrnitve
sredstva v stanje, v katerem lahko opravlja zahtevano funkcijo.
Pristop je primeren samo za nepomembne strojne dele, katerih zastoj ne vpliva neposredno
na proces.
– 68 –
Okvara je stanje sredstva, za katerega je značilna nezmožnost izvrševanja zahtevane funkcije.
Pri tem je izvzeta nezmožnost v času izvajanja preventivnega vzdrževanja, drugih načrtovanih
dejavnosti ali zaradi pomanjkanja zunanjih virov.
Nenadna odpoved je odpoved, ki je ni mogoče predvideti s predhodnim pregledom ali nadzorom.
Ko se pojavi napaka oz. stanje “v odpovedi”, pri kurativnem vzdrževanju vračamo sestavni del
in/ali sistem v stanje “dela”. Sestavni del ostaja v sistemu do trenutka poškodbe. Z nastankom
napake praviloma pride do naglega izpada sistema. Po izpadu sestavni del zamenjamo z novim
ali pa popravimo. Pri tem slučajni čas izpada izkoriščanja delovnega sredstva povzroči tudi
slučajno trajanje izpada proizvodnje.
Slika 63
Potek kurativnega
vzdrževanja
Čas zaradi vzdrževanja je dolg, saj trenutka izpada ni mogoče predvidevati; tako imamo glede
organizacije in tehnološke priprave omejene možnosti.
Prednosti kurativnega vzdrževanja:
popolna izkoriščenost – 100 % izkoristek strojnih delov ali sklopov,
ni potrebno poznati zakonitosti poškodovanja sestavnih delov sistema
Slabosti kurativnega vzdrževanja:
sestavni deli ali sklopi naglo izpadajo iz dela, termini izpada se ne morejo predvideti,
vsi izpadi se morajo čim prej odpraviti,
dolgotrajno vzdrževanje zaradi naročila ali izdelave rezervnih delov,
vzdrževanja ne moremo načrtovati,
lomi lahko povzročijo poškodbe na drugih delih stroja in na obdelovancih,
ogrožena je varnost delavcev,
življenjska doba delovnih sredstev se skrajšuje,
poslabša se delovna uspešnost,
zmanjša se izkoristek naprav in delovne sile,
posledice okvare se čutijo v celotnem podjetju.
Zaradi teh slabosti se raje nagibamo k preventivnemu vzdrževanju, razen v primeru, če je kurativno tehnično bolj primerno in ekonomsko upravičeno.
Nenadnih okvar ali lomov različnih strojnih delov kljub preventivnemu vzdrževanju ne moremo popolnoma preprečiti. S kurativnim vzdrževanjem moramo pokvarjena delovna sredstva
čim prej popraviti.
– 69 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Čas kurativnega vzdrževanja je del časa vzdrževanja, med katerim se izvaja kurativno vzdrževanje sredstva, vštevši čas tehnične priprave in preskrbe za kurativno vzdrževanje.
Zaradi precej slabosti se danes postavlja vprašanje, ali je v naši dobi računalništva in avtomatizacije klasično vzdrževanje še smiselno? Nekateri tehnični in ekonomski dejavniki ga potrjujejo:
pri cenenih proizvodih (vzdrževanje ni potrebno in jih ob okvari zamenjamo)
pri kompleksnih napravah, kjer ne moremo predvideti trajnosti strojnih delov, vzdrževanje pa
je tehnično neizvedljivo (elektronika).
PREVENTIVNO VZDRŽEVANJE 4.2.2
Metodo preventivnega vzdrževanja so pričeli uporabljati v ZDA po drugi svetovni vojni (v začetku petdesetih let) in je postalo podlaga vsem kasnejšim, modernejšim in tehnološko višje
razvitim vzdrževalnim dejavnostim.
Preventiva pomaga ohranjati zdravje ljudem, tako tudi preventivno vzdrževanje preprečuje
okvare na delovnih sredstvih. Preventivno vzdrževanje zmanjšuje obrabo različnih delov orodij,
strojev in naprav. Na ta način preprečujemo okvare ali lome strojnih delov. Sistem preventivnega vzdrževanja je razmeroma drag za uspešno zagotavljanje obratovalne sposobnosti. Preventivno vzdrževanje je smiselno, če je uporaba tega načina vzdrževanja stroškovno ugodnejša
od npr. kurativnega vzdrževanja. Domače in tuje statistike kažejo, da je v posameznih delovnih
organizacijah okrog 70 do 80 % delovnih priprav smotrno preventivno vzdrževati. Stroški vzdrževanja znatno vplivajo na končno odločitev, ki lahko poveča tudi ceno izdelkov.
Načrtovano ali preventivno vzdrževanje je tisto, ki ga izvajamo skladno z uvedenim časovnim načrtom ali glede na število enot uporabe. Enote uporabe delovanja so lahko količina
proizvodov, število preklopov, prevoženi kilometri in drugo.To je vnaprej določeno vzdrževanje,
ki se izvaja po določenih obdobjih ali po določenem številu enot uporabe, a brez predhodnega
ugotavljanja stanja.
Čas preventivnega vzdrževanja je del časa vzdrževanja, med katerim se izvaja preventivno
vzdrževanje sredstva, vštevši čas tehnične priprave in preskrbe za preventivno vzdrževanje.
Preventivna vzdrževalna dela se opravljajo po vnaprej pripravljenem terminskem načrtu
v koordinaciji s proizvodno, kar je posebej pomembno tam, kjer je treba deloma ali v celoti
prekiniti delovni proces, kar lahko v visoko avtomatiziranih sistemih povzroči zastoje in izpade
z velikimi stroški zaradi možne okvare. Določimo tudi obseg del, vzdrževalna dela pa ciklično
ponavljamo.
Da bi plansko vzdrževanje lažje izvajali, moramo določiti cikluse posameznih popravil, se pravi časovne periode med dvema malima, dvema srednjima in dvema velikima popraviloma. Zelo
ugodno je, če je ciklus generalnih popravil enak dvakratnemu, trikratnemu ali večkratnemu
ciklusu srednjih popravil, in če je ciklus srednjih popravil enak mnogokratniku ciklusa malih popravil. To ima mnoge prednosti, saj se tako lahko istočasno opravijo naloge več vrst popravil.
Ker poznamo cikluse popravil strojev, lahko določimo skupno zaporedje vseh popravil med
dvema generalnima popraviloma. To zaporedje je lahko npr. tako, kot je prikazano na sliki 64.
– 70 –
Po – štirinajstdnevni pregled
P1 – mesečni pregled
P3 – trimesečni pregled
P6 – polletni pregled
P12 – letni pregled
MP – malo popravilo
SP – srednje popravilo
VP – veliko (generalno) popravilo
Slika 64
Primer vzdrževalnega cikla
pri železniških lokomotivah
Postavlja se vprašanje, kako določiti in kako ugotoviti presledke med posameznimi popravili.
Za začetek nimamo drugega izhodišča, kot da pri novih strojih upoštevamo navodila in podatke proizvajalca opreme ter literaturo, ki obravnava problematiko vzdrževanja istih ali podobnih
strojev. Za stroje, ki so že dalj časa v obratovanju, imamo določeno dokumentacijo o popravilih,
ki smo jih opravljali v teku let, in sicer v delovnih nalogih, ki jih imamo v arhivu. V njih imamo
vpisane porabljene delovne ure, porabljen material, podatke o vgrajenih delih itd. Ti arhivi so
bogati s podatki, ki pa jih premalo izkoriščamo. Na osnovi starih statistik lahko namreč približno
določimo začetni ciklus planskih popravil. Kasneje bomo spremljali stanje opreme med posameznimi popravili in ugotovili, če so potrebne korekture teh ciklusov. Še enkrat naj poudarimo,
da je nujno težiti k temu, da je daljši ciklus popravil mnogokratnik krajšega ciklusa.
Za takšne posege je nemški znanstvenik dr. Horst Grothus v sodelovanju z mnogimi strokovnjaki sestavil univerzalni katalog vseh pozicij in sklopov opreme s priporočili, v kakšnih časovnih
obdobjih je treba opraviti kakšen preventivni pregled. Tovrsten način preventivnega vzdrževanja imenujemo periodično vzdrževanje ali tudi načrtovano vzdrževanje. Pri tem nekatere
kritične elemente zamenjujemo ne glede na njihovo dejansko izrabljenost.
Višja oblika preventivnega vzdrževanja pa je t.i. napovedno vzdrževanje, pri katerem iztrošenost in s tem potreben čas zamenjave sestavnih delov ugotavljamo s pomočjo pregledov ali z
različnimi diagnostičnimi metodami. Kasneje se je za tovrstno preventivno vzdrževanje uveljavil
izraz vzdrževanje glede na stanje.
Preventivno vzdrževanje zahteva mnogo kvalificiranih strokovnjakov, veliko opreme za dovolj
kakovostno diagnosticiranje, dovolj rezervnih delov ter servisnega in pomožnega materiala.
Nov tehnični sistem izgublja svoje sposobnosti, zato mu jih z metodo preventivnega vzdrževanja poskušamo dvigniti na prvotno ali čim bližjo vrednost. S popravili dvignemo tehnične
karakteristike sestavnih delov. Pri preventivnem vzdrževanju zamenjujemo dotrajan del sistema
z enakim delom (novim ali obnovljenim).
S pomočjo statističnih ugotovitev določimo povprečno življenjsko dobo posameznega dela ali
naprave in določimo termin njegove zamenjave. Posamezni del ne odpove v predvidenem času
obratovanja in tako ne more povzročiti dodatne škode.
Pri naključnih izpadih sestavnih delov sistema je zamenjava dotrajanega dela v trenutku izpada
nemogoča, ker izpada ne moremo napovedati z dovolj veliko zanesljivostjo. Zato moramo sestavni del zamenjati pred izpadom. Pri tem se držimo principa: če so celotni stroški menjave po
izpadu manjši ali enaki stroškom pred izpadom, potem zamenjamo sestavni del po izpadu.
Planiranje celotnih vzdrževalnih del ima za posledico malo kratkotrajnih zastojev, dobro izkoriščanje kapacitet in nizke stroške.
S tehnologijo preventivnega vzdrževanja je definiran postopek in način odvijanja preventivnega vzdrževanja tehničnega sistema v praksi. Ta tehnologija zajema sledeča preventivna
vzdrževalna dela:
Slika 65
Upadanje sposobnosti
strojev v času in dvigovanje
njihove sposobnosti z
vzdrževanjem
– 71 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Na sliki 65 vidimo, da bi brez vzdrževanja strojni deli dosegali znatno krajšo življenjsko dobo,
ker bi se elementi veliko hitreje obrabljali.
1. Periodične preglede:
preventivni pregledi,
čiščenje,
mazanje.
2. Iskanje in odkrivanje slabih mest na tehničnem sistemu
3. Kontrolne preglede
4. Planska popravila:
mala,
srednja,
velika,
Preventivno vzdrževanje poleg naštetih aktivnosti zajema tudi vzdrževanje po stanju, ki bo podrobneje opisano v nadaljevanju.
Proces preventivnega vzdrževanja v proizvodnji je sestavljen iz dveh osnovnih podprocesov, ki
sta medseboj povezana in odvisna.
To sta:
preventivno operativno vzdrževanje
preventivno investicijsko vzdrževanje
– 72 –
Če hočete nekaj očistiti, morate nekaj drugega umazati.
...lahko pa umažete tudi vse, ne da bi karkoli očistili.
/ Murphyjevi zakoni
4.2.2.1 Preventivno operativno vzdrževanje
Preventivno operativno vzdrževanje zajema tako periodične preglede, iskanje in odpravljanje
slabih mest, kontrolne preglede, odpravljanje zastoja, mala popravila in tehnično diagnostiko.
Preventivno operativno vzdrževanje tehničnega sistema lahko organizacijsko pripada proizvodnemu procesu, pri katerem operativno spremlja tehnološki proces proizvodnje. Lahko je organizirano tudi sektorsko. To vzdrževanje ima nalogo, da zagotovi delovno sposobnost tehničnega
sistema v teku proizvodnje v smislu preprečevanja pojava zastoja. Tako je omogočen stalni
vpogled v delovno sposobnost in pravilnost tehničnega sistema, hkrati pa se vrši priprava za
investicijsko vzdrževanje.
Periodični pregledi so aktivnosti preventivnega operativnega vzdrževanja in zajemajo: preventivne preglede (merjenje, odčitavanje, primerjanje, opazovanje), čiščenje in mazanje.
Vse te aktivnosti vnaprej planiramo in pripravljamo običajno skupaj. Kot eno skupino jih obravnavamo, ker:
je način priprave enak za vse tri,
ker je planiranje terminov izvajanj identično; aktivnosti v glavnem izvajajo isti delavci.
Cilj teh pregledov je pravočasno odkritje napak, z mazanjem in čiščenjem pa upočasnitev njihovega pojavljanja.
Vsakodnevno ali tekoče vzdrževanje imenujemo tudi rutinsko vzdrževanje. To so redne ali
ponavljajoče se enostavne vzdrževalne dejavnosti, ki ponavadi ne zahtevajo posebne usposobljenosti, pooblastil ali orodij. Kot primer rutinskega vzdrževanja navajamo čiščenje, pritegovanje spojev, preverjanje ravni (nivoja) tekočine, mazanje in drugo.
Tekoča vzdrževalna dela spadajo med preventivne naloge vzdrževalne službe. Opravljati jih
moramo vsakodnevno. Osnovni cilj je ohraniti nenehno delovno sposobnost sredstev v celotnem času delovanja. Naloge opravljajo proizvodni delavci sami, vzdrževalna služba pa jih kontrolira. Nekatere zahtevnejše vzdrževalne posege pa mora opravljati tudi sama.
Tudi čistoča in red sta važna pogoja za ohranjevanje delovne sposobnosti sredstev. Čiščenje
uvrščamo med tekoča vzdrževalna dela. Običajno to nalogo opravljajo različne delovne ekipe za
čiščenje dvorišč in okolice, druge za čiščenje delovnih prostorov, medtem ko mora biti vzdrževanje čistoče in reda na delovnem mestu naloga tistega delavca, ki to delovno mesto zaseda.
Vzdrževalna služba pa izvaja kontrolo.
Dela, ki jih s preventivnimi pregledi izvajamo pri planskih popravilih stroja:
pregled stroja v mirovanju in pri delu
pregled ležajev,
pregled mazalnega sistema,
pregled hidravličnega sistema ,
pregled hladilnega sistema,
pregled vseh drsnih elementov stroja,
pregled sklopk in zavor,
zapisnik pregledov.
,
Cel kompleks nalog zajema organizacija mazanja.
Mazanje je pomembna naloga preventivnega vzdrževanja, saj pripomore k brezhibnemu delovanju delovnih sredstev, manjši obrabi strojnih elementov, manjši porabi energije, boljši zaščiti
površin in preprečuje dostop nečistoči. Za doseganje maksimalnega učinka mazanja pa moramo uporabiti pravilno mazivo. Pravilen izbor maziva mora temeljiti na lastnostih tornih delov in
maziv, poleg tega pa še na drugih faktorjih kot so: obremenitev, hitrost gibanja in temperatura.
Maziva in tudi časovno zaporedje mazanja največkrat določijo proizvajalci naprav.
– 73 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Vzdrževalna služba s svojim informacijskim sistemom spremlja vrste okvar, njihovo pogostost
ter odkriva njihove izvore. Na ta dejstva opozarja proizvodne delavce in jih usmerja k pravilnemu ravnanju. Včasih pa izdeluje tudi predpise za način dela in delovni režim pri posameznih
strojih.
S posebnim organizacijskim predpisom je treba določiti vse elemente procesa mazanja:
mazalna mesta na vsaki vrsti opreme,
vrste maziv z njihovo nomenklaturo in standardno oznako,
časovne presledke med posameznimi mazanji oziroma število mazanj v nekem časovnem
obdobju,
službo oziroma delavca, ki je zadolžen za izvedbo mazanja.
Vse te elemente lahko označimo na opremi, vsekakor pa moramo voditi evidenco mazanja. To
lahko opravimo s pomočjo posebnih mazalnih kartic.
Sama organizacija mazanja je lahko različna. V glavnem pa imamo tri osnovne načine:
ves stroj ali napravo maže delavec, ki na njej dela,
ves stroj maže poseben mazalec iz sestava vzdrževalne službe,
pri kombiniranem načinu mazanja pa običajno maže proizvodni delavec tista mesta na stroju,
ki jih je treba mazati med delom; menjavo ali dolivanje maziv pa opravlja poseben mazalec.
Organizacija mazanja je važen del preventivnega vzdrževanja in je del rednega oziroma tekočega vzdrževanja. Treba je poznati tehnološko mazalno dokumentacijo in plan mazanja. Pravilen način mazanja in njegovo redno izvajanje pripomore k brezhibnemu delovanju delovnih
sredstev.
Tehnološka dokumentacija za mazanje vsebuje:
označitev maziv in mazalnih mest
mazalno kartico
tablico mazanja
pregled maziv v uporabi in njihova zamenljivost
hodogram izvrševanja mazanja
S simboli se lahko označujejo:
mazalna mast,
navadna mazalna olja,
mazalna olja za cirkulacijo,
mazalna olja za specialne namene,
maziva za odprte zobnike, verige, jeklene žice.
Časovne oznake so za:
mazanje vsak dan,
2500 ur ali 1 leto,
mazanje po posebnih navodilih,
polletno mazanje.
V nekaterih podjetjih, ki imajo veliko število delovnih sredstev z veliko pogostostjo mazanja in
z veliko mazalnimi mesti, uvedejo delovno mesto mazalca, ki upravlja dela po hodogramu mazanja; ta določa zaporedje mazalnih operacij in pot, da bo mazalec v najkrajšem času opravil
svoje delo.
Po načinu priprave in planiranja so kontrolni pregledi podobni preventivnim pregledom. Razlikujejo se po namenu in načinu izvajanja. Cilj teh pregledov je:
ugotavljanje sposobnosti tehničnega sistema za določeno proizvodnjo (točnost, kapacitete),
ugotavljanje varnosti za okolico (varnost delavca ...)
Kontrolne preglede izvajamo po standardnih postopkih (DIN).
– 74 –
Preventivno investicijsko vzdrževanje 4.2.2.2
Naslednje, z večjimi denarnimi sredstvi povezano vzdrževanje je preventivno investicijsko
vzdrževanje. Organizacijsko je ločeno od operativne proizvodnje in se odvija v okviru posebnih organizacijskih celot. Tako organizirano investicijsko vzdrževanje imenujemo žepna tovarna. Ta »tovarna« ima v svoji sestavi operativno pripravo vzdrževanja, kjer ugotavljajo napake
sistema, ter ima plansko, konstrukcijsko in tehnološko pripravo za vsa planska popravila. Investicijsko vzdrževanje zajema planska popravila in tehnično diagnostiko (pred demontažo in po
montaži).
Invensticijsko vzdrževanje tehničnih sistemov ima nalogo, da vrši popravila ali zamenjave
obrabljenih ali na drugi način dotrajanih sestavnih delov. To obliko vzdrževanja izvajamo po
določenem planu.
Na osnovi dokumentacije pregleda, izvršene priprave in izdanega naloga za popravilo vzamemo predvideno opremo iz proizvodnje in jo damo v popravilo.
4.2.3 VZDRŽEVANJE GLEDE NA STANJE
Ta oblika vzdrževanja se je razvila okoli leta 1970 kot del preventivnega vzdrževanja. Osnova
njenega razvoja je močan razmah elektronike in prenosnih elementov, ki omogočajo merjenja
(periodična ali stalna) vrste različnih parametrov, pomembnih za ocenjevanje stanja strojnih
delov in opreme. Te meritve pomenijo temelj odločanja o potrebnem obsegu popravila oziroma
zamenjave.
Najbolj enostaven primer je sistem opazovanja in predstavlja v svoji osnovi preventivni pregled, pri katerem ugotavljamo nenormalnosti pri obratovanju, pogosto po principu: prisluškuj,
glej, in tipaj (PGT metoda), včasih tudi z instrumenti. Po ugotovitvi slabosti opravimo popravilo ali natančnejši pregled.
Vzdrževanje glede na stanje je napovedno vzdrževanje, saj sledi napovedi, dobljeni iz analize
in ovrednotenja parametrov poslabšanja sredstva. Je koncept preventivnega vzdrževanja, pri
katerem prihaja do odločitve o aktivnostih vzdrževanja na osnovi periodične ali neprekinjene
kontrole tehničnega stanja sistema v delu. Glede na rezultate kontrole se odločamo o roku in
obsegu planskih aktivnosti in lahko celo prognoziramo obnašanje naprave v prihodnosti. Pri
preventivnih cikličnih vzdrževanjih vnaprej vemo, kaj bomo delali, tu pa vemo za cikle merjenj,
obseg vzdrževalnih del pa se izvede glede na dobljene rezultate merjenj.
Ta metoda vzdrževanja je diagnostična in predpostavlja, da se stanje poškodb sestavnega
dela da s pomočjo tehnične diagnostike dovolj natančno določiti.
Specifična veličina tehničnega stanja, ki se običajno vzame kot karakteristika spremembe stanja, je fizična veličina, ki jo lahko merimo. Seveda je to najvplivnejša veličina v procesu obdelave. Pri tem je potrebno pri vsaki kontroli tehničnega stanja določiti, ali je sestavni del za
ponovno vgradnjo, za popravilo ali ga moramo zavreči.
Tak pristop zmanjšuje skupne stroške vzdrževanja in krajša zastoje. Seveda pa moramo poznati dopustne meje delovanja.
Cilj pregleda stanja je čim dlje uporabljati določen sestavni del delovneg sredstva, tako da pri
tem ne zmanjšamo varnosti in zanesljivosti delovanja.
Problemi se pojavljajo pri natančnosti podatkov (metode – instrumenti). Važen je prehod parametra v kritično stanje ali nastop okvare (nevidne ali težko dostopne). Stalno ali občasno
moramo nadzorovati, kakšna je stopnja obrabe, iztrošenosti, porabe ali poškodb. Na osnovi
ugotovitev določimo termine in obseg zamenjav, popravil ali obnovitvenih del.
Vzdrževanje glede na stanje je proces in ga izvajamo le takrat, ko stanje obrabe, poškodbe ali
iztrošenosti sestavnih delov lahko dovolj točno določimo z neko diagnostično tehniko.
– 75 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Od preventivnega vzdrževanja se vzdrževanje glede na stanje razlikuje po tem, da so za preventivne preglede značilni časovno vnaprej predpisani posegi, ki jih je treba izvršiti; pri vzdrževanju
glede na stanje pa na osnovi analize stanja izvršimo samo tiste posege, ki so glede na rezultate
meritev potrebni. Cilj metode je torej čim daljša uporaba sestavnega dela nekega delovnega
sredstva ob nezmanjšani varnosti in zanesljivosti delovanja. Da pa je ekonomična in kvalitetna
odločitev na tej ravni sploh mogoča, moramo dobro poznati meje izrabljenosti sestavnih delov
(uporabno, zmanjšano uporabno in neuporabno stanje). Zbiranja takšnih merilnih veličin, njihova obdelava in natančna uporaba rezultatov ter napovedi stanja opreme bodo v prihodnosti
zaradi vedno bolj razvitih in izpopolnjenih tehnik in tehnologij še natančnejša, kvalitetnejša ter
hitrejša in bodo s tem omogočila še učinkovitejše vzdrževanje.
Temelji na štirih prdpostavkah:
da lahko ugotovimo stanje parametra,
da poznamo odvisnosti med parametri in stanjem sestavnega dela,
da poznamo mejne vrednosti stanja,
da poznamo naravo obrabe.
Nadzor parametrov je lahko:
ko delovno sredstvo ni v delovanju,
ko je delovno sredstvo v obratovanju (poznati moramo obnašanja sestavnega dela v delu in
v okvari).
Rezultati nadzora parametrov so:
evidentiranje stanja parametra,
ocenitev stanja obrabe in poškodovanosti sestavnega dela,
odločitev za nadaljnjo vgradnjo, popravilo ali zamenjavo.
Vzdrževanje glede na stanje ni primerno:
če je več vzrokov za odpoved, nadzorujemo pa le enega,
če nimamo ustrezne diagnostične tehnike,
če so stroški bistveno večji, kot pri preventivnem ali kurativnem vzdrževanju.
Za uspešnejše vzdrževanje glede na stanje treba v sedanjem času uporabljati čim več računalniške opreme (obdelava podatkov in stalna evidenca).
Prednosti vzdrževanja glede na stanje so:
višji nivo upravljanja,
večja zanesljivost sestavnih delov sistema,
višji nivo planiranih del v vzdrževanju,
manjši skupni stroški vzdrževanja,
boljša organizacija proizvodnje in vzdrževanja,
manjša poraba električne energije,
boljše sodelovanje partnerjev,
večja motiviranost za delo ...
Pri vzdrževanju glede na stanje je zelo važna tehnična diagnostika.Tehnična diagnostika je
veda, ki se ukvarja s prepoznavanjem stanja sistema z določeno natačnostjo v določenem trenutku. Teorija razpoznavanja stanja sistema se v tehnični diagnostiki poslužuje matematičnih
(statističnih) in volumskih metod določevanja parametrov, s katerimi definira in prepozna stanje
sistema.
Pri izboru diagnostičnih metod moramo paziti, da bode zadovoljevale zahteve v pogledu objektivnosti, enoznačnosti in ponovljivosti.
Poznamo različne neporušitvene metode (NDT – NonDestructiveTesting) in porušitvenene
metode (natezni preizkus, upogibni preizkus …).
Najobičajnejše metode so:
– 76 –
vizualne metode,
kontrola termičnega stanja,
kontrola maziva,
detekcija razpok,
kontrola vibracij,
spremljanje korozije.
4.2.3.1 Vizualna kontrola
Najenostavnejši vizualni metodi sta kontrola s človeškim očesom in z lupo.
Za ugotavljanje stanja sistema nepristopnih površin brez predhodnega razstavljanja je bila razvita vrsta aparatov: endoskopi, TV kamere, periskopi. Endoskopi imajo fleksibilne cevi, periskopi ali boroskopi pa ravne cevi, po katerih z optičnimi vlakni vodimo svetlobo do izstopnih
sond, ki pod različnimi koti obsvetljujejo pregledovani del.
S to kontrolo je mogoče odkriti: poškodovanost ležajev, zobnikov, pojav korozije, erozije in abrazije, zamazanost zaprtih površin po montaži, poškodovanje površin sestavnih delov, napake v
stenah cevi, napake v motorjih z notranjim zgorevanjem. Metoda endoskopije se uporablja pri
preverjanju elementov v energetskih objektih, kjer je veliko cevovodov različnih premerov in vrst
uporabe (vodovod, parovod, topla ali vroča voda, ostale tekočine ali plini...).
Slika 66
Endoskop z monitorjem
za pregled cevi z notranje
strani in napaka v cevi
Kontrole termičnega stanja imamo več vrst:
kontaktna kontrola; z gledišča vzdrževanja je posebno važna možnost spremljanja termičnega stanja stabilnih delov sistema, na osnovi katerih ocenjujemo termonapetostno stanje
sistema,
indikatorske metode; pri teh metodah spremljamo temperature na površini telesa in tako
odkrijemo nepravilnosti, kot so poškodba ležišča, poškodovanje izolacijskega materiala, neenakomernosti v distribuciji toplotne energije …
brezkontaktne metode; uporaba teh metod je primerna, saj brez dotika ugotavljamo stanje
sistema.
Slika 67
Merjenje temperature na
ohišju ležaja
– 77 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
4.2.3.2 Kontrola termičnega stanja
Kontrola maziva 4.2.3.3
Na osnovi analize in umazanije v olju se lahko odločimo, ali je potrebno izvršiti določeno popravilo ali zamenjavo nekega dela. Kontrolo stanja maziva izvajamo na različne načine:
s kontrolo naloženih ostružkov; kontrolo vršimo preko naprav, ki so vgrajene v filtrih in nam
merijo koncentracijo ostružkov preko pritiska, ki jih le-ti povzročajo na filtrih.
s spremljanjem stanja uporabljenega olja; na osnovi spremembe barve, vonja in drugih karakteristik olja lahko zaključimo, če je prišlo do vdora vode, bencina ali kakšne druge tekočine v olje.
Detekcija razpok 4.2.3.4
Za detekcijo razpok se največkrat uporabljamo neporušitvene metode (NDT – NonDestructive
Testing).
Neporušitvene metode (v uporabi je tudi izraz defektoskopija) so znanstvena disciplina, ki
se ukvarja s problematiko ocenjevanja stabilnosti kvalitete materiala in konstrukcij pri pogoju,
da se pregledi ali kontrole opravljajo brez vpliva na funkcionalnost testiranega objekta.
Neporušitvene metode vključujejo izdelavo tehnologij za detekcijo napak in oceno vpliva napak
na kvaliteto materiala polproizvoda ali proizvoda. Temeljijo na fizikalnih lastnostih materiala, ki
ga pregledujemo. Z njimi odkrivamo določene skupine napak ali izvedemo določene meritve.
Z neporušitvenimi metodami lahko zaradi osnovne lastnosti “neporušitve” spremljamo nek proizvod od surovine preko polizdelka in končnega izdelka, prav tako pa lahko nadaljujemo kontrolo v eksploataciji. Sodobne države uvajajo vse bolj ostre zahteve za zagotavljanje kakovosti
(mednarodni standard ISO 9000). Vse več ljudi se ukvarja tudi z neporušitvenimi metodami v
vsakodnevni praksi, prav tako pa se je zelo razmahnilo znanstveno-raziskovalno delo na tem
področju. Končni cilj teh metod je, da dobimo vrsto, lokacijo in koncentracijo najdenih napak
ter s tem tudi možnost njihove odstranitve.
Osnovne prednosti neporušitvenih metod so:
izvajamo jih neposredno na izdelku ali konstrukciji, neodvisno od cene in brez vpliva na
funkcionalnost,
izvajamo lahko 100 % kontrolo,
vzorec je reprezentativen,
isti objekt lahko pregledamo z več metodami ali preglede ponovimo,
preglede objektov lahko izvajamo med obratovanjem,
spremljamo lahko vpliv napake,
spremljamo lahko mehanizem loma,
za izvajanje pregleda je ponavadi potrebno objekt samo očistiti, posebna priprava torej ni
potrebna,
ponavadi se lahko izvede kontrola brez zaustavljanja stroja,
oprema je načeloma prenosna.
Osnovne omejitve neporušitvenih metod:
lastnosti objekta v večini primerov merimo posredno,
nekatere metode zahtevajo večjo varnost pri delu,
intrpretacija rezultatov kontrole zahteva posebej izobraženi kader,
oprema in pribor sta ponavadi uvožena.
– 78 –
Neporušitvene metode temeljijo predvsem na fizikalnih lastnostih materiala, zato jih razvrščamo po fizikalnih lastnostih. Največkrat se zanje uporablja naslednja klasifikacija:
ultrazvočna kontrola,
magnetna kontrola,
penetrantska kontrola,
radiografska kontrola,
kontrola propustnosti,
akustična emisija.
Vsaka kontrola je sestavljena iz več metod, kar je odvisno od značaja energije, ki se uporablja,
in od vrste sevanja ali uporabljenega sredstva. Neporušitvene metode razlikujemo tudi glede
uporabe na različnih objektih in tudi po načinu spremljanja začetnih faz nepravilnosti v materialu. Obstaja še precej klasifikacij, tako v različnih organizacijah, kakor tudi v strokovni literaturi
in celo v standardih.
Princip vsake metode lahko karakteriziramo z naslednjimi indikatorji:
z energijo ali medijem, ki se uporablja za preizkuse,
z indikacijo, ki je rezultat interakcije medija ali energije in predmeta pregleda,
z metodo sprejema signala interakcije,
z načinom registriranja indikacije,
s kriterijem za interpretacijo.
Neporušitvene kontrole nam odkrivajo:
nepravilnosti in napake materiala,
strukturo,
dimenzije,
napetosti,
ostale analize.
Pri detekciji razpok so najnevarnejši lomi, ki nastajajo na mestu incialov razpok (prask, risov), ki
se pojavijo zaradi napake v materialu. Z rutinsko kontrolo površine se temu lahko izognemo.
ULTRAZVOČNA KONTROLA
Zelo uporabna neporušitvena metoda je ultrazvočna kontrola. Fizikalno je ultrazvok definiran
kot valovanje s frekvenco nad 20.000 Hz. Če v elastičnem sredstvu npr. z udarcem ustvarimo
majhno spremembo gostote kot motnjo, se nastala motnja širi skozi sredstvo kot longitudinalno
in tudi kot transverzalno valovanje. Kontrola z ultrazvokom je zelo uporabna metoda, saj nam
na ekranu s položajem signala in z njegovo velikostjo prikazuje ustrezno ali neustrezno stanje
materiala.
slišni zvok, ki ima frekvenco 16-20.000 Hz,
infrazvok s frekvenco manjšo od 16 Hz (potres) in
ultrazvok, ki ima frekvenco večjo od 20.000 Hz.
Pri tem je hitrost zvoka v zraku 330 m/s. Longitudinalna (vzdolžna) hitrost ultrazvoka v jeklu je
približno 5920 m/s, transverzalna (prečna) hitrost pa 3300 m/s.
Ultra zvočno valovanje nastaja v materialu zaradi napetosti, ki jih povzroča elastično nihanje
snovi. To nihanje se širi v materialu kot longitudinalno, transverzalno in površinsko zvočno valovanje.
Izvor ultrazvoka:
Nekateri kristali imajo lastnosti, da proizvajajo električno napetost, če kristal mehansko obremenjujemo. To imenujemo piezoelektrični efekt. Če pa privedemo na kristal električno napetost
z visokofrekvenčnim tokom, dobimo ultra zvočno delovanje, ki ga izkoriščamo v defektoskopiji.
Taki kristali so SiO, barijev titanat itd. Pri prehodu iz enega v drug medij se ultra zvok podreja
lomnemu in odbojnemu zakonu.
Glede na vstop ali izstop ultrazvoka poznamo več postopkov ultrazvočne preiskave:
prehodni postopek,
impulzno-odbojni postopek,
resonančni postopek,
postopek s površinskimi ali Lambdovimi valovi.
Najpogosteje uporabljamo impulzno odbojno metodo. Pri tej metodi se širi impulz ultrazvočnega valovanja iz sonde v material, ki ga preiskujemo. Ko naleti na napako, se zvok delno odbije
in vrne v aparat, ki zdaj deluje kot sprejemnik. Glede na čas vračanja sklepamo o lokaciji napake (mesto napake), glede na amplitudo odboja pa o globini napake.
– 79 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Zvok delimo na:
Slika 68
Uporaba kotne
ultrazvočne glave
Pri drugi metodi merimo zvok po izstopu iz materiala. Aparatura je v tem primeru sestavljena iz
odbojnika in sprejemnika. Pri pregledu varov največkrat uporabljamo impulzno-odbojni postopek, ki združuje oddajnik in sprejemnik, redkeje pa sistem z dvema glavama, pri katerih je ena
oddajnik, druga pa sprejemnik. Pri prvem načinu traja impulz okrog 2 m s in ga oddajnik ponovi
50 krat na sekundo. Ultrazvok se odbije od napake ali od nasprotne strani preizkušanca. Strojni
del lahko kontroliramo samo z ene strani in določimo mesto in tudi globino razpoke.
Normalne ultrazvočne glave proizvajajo longitudinalne, kotne pa transverzalne valove.
Pri preskušanju z ultrazvokom je bistveno obnašanje zvoka na meji dveh snovi. Pri prehodu
trdna snov – zrak je odboj skoraj 100 %. Čimbolj pravokotno zadene ultrazvočni snop oviro, ki
je lahko napaka ali skrajni rob preizkušanca, tem več zvočne energije se odbije in nato zajame
z normalno sondo pri impulznem načinu vzbujanja ultrazvoka, prav tako pa vpliva tudi material
preizkušanca.
Tretja metoda je primerna za merjenje tanjših materialov. Frekvenco zvoka spreminjamo vse
dotlej, dokler ne dosežemo lastne frekvence materiala (resonance).
V praksi velikokrat kontroliramo pravilnost materiala gredi ali osi, kjer dobimo odboje od robov
in od eventuelne razpoke.
Slika 69
Železniške osi, pripravljene
za pregled z normalnimi in
kotnimi UZ glavami
MAGNETNA KONTROLA
– 80 –
Naslednja neporušitvena metoda je magnetna kontrola. Z njo odkrivamo napake, ki so nastale na površini materiala ali tik pod njo. Metoda se da uspešno uporabiti le pri feromagnetnih
kovinah in zlitinah, to je pri železu in pri navadnih jeklih.
Pri preizkušanju najprej ustvarimo v preizkušancu magnetno polje, tako da v materialu nastanejo magnetne silnice. Zaradi napak v predmetu (predvsem razpok) se na teh mestih spremeni permeabilnost (prepustnost) materiala in magnetne silnice se na napakah odklonijo. V
primeru, ko je napaka na površini ali tik pod njo, magnetne silnice izstopijo iz materiala in jih s
posipanjem magnetnega prahu po površini tudi zaznamo. Silnice se kopičijo okoli napake in
tako pokažejo na njeno lokacijo. Kadar leži površina napake pravokotno na smer silnic, je njena
zaznavnost največja.
Slika 70
Iskanje razpok s podkvastim
magnetom in magnafluksom
za dolge obdelovance
Za odkrivanje vzdolžnih razpok izkoriščamo krožno magnetno polje, za prečne razpoke pa
magnetni tok, ki teče zdolž preizkušanca. Napravo, v katero vpenjamo preizkušanec, imenujemo magnetni jarm. Zaradi raznovrstnih napak najpogosteje uporabljamo kombinirane naprave,
ki odkrivajo napake v zdolžni in prečni legi. Za izpostavitev magnetnega toka uporabljamo
električne izvore visokih jakosti in nizkih napetosti.
Velikost odklona magnetnih silnic je odvisna od:
smeri magnetnega polja glede na smer in velikost napake,
globine napake,
jakosti magnetnega polja.
– 81 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Drazenov zakon o obnovitvi stanja:
Čas, ki ga potrebujemo, da stanje popravimo, je obratno
sorazmeren s časom, ki smo ga potrebovali, da smo škodo
povzročili. (Primer: vazo veliko hitreje razbiješ, kot zlepiš ali
X tolarjev veliko hitreje zapraviš kot zaslužiš). / Murphyjevi zakoni
PENETRANTSKA KONTROLA
Najenostavnejša neporušitvena metoda je penetrantska kontrola. Barva določene kvalitete
– penetrant (ponavadi rdeč ali flourescenten) prodira v notranjost razpok ali prask. Metoda je
zasnovana na kapilarnem efektu nekaterih kemikalij.
To metodo uporabljamo za iskanje samo površinskih napak. Preiskava površin različnih materialov s penetranti je enostaven in cenen postopek. Z njim odkrivamo le napake, ki so prodrle
na površino. Ta postopek se zelo veliko uporablja v kovinarsko-predelovalni industriji, predvsem
pri reparaturnem varjenju (pri izdelkih iz železa, litega železa, pri legiranih jeklih, aluminiju, magneziju, bakru in njihovih zlitinah, kakor tudi pri keramiki, plastičnih masah, trdi gumi in steklu).
Odkrivamo lahko napake, kot so razpoke, pore, zajede, in ločnice posameznih faz v materialu.
Vsak penetrantski sistem je sestavljen iz penetranta, čistilca in razvijalca.
Slika 71
Komplet sprejev: čistilec,
razvijalec in penetrant, ter
razpoke med ventili
Zaradi občutljivosti (predvsem penetranta) se penetrantski kompleti uporabljajo v določenem
predpisanem temperaturnem območju pogosto od –5 do 60 °C. Na tržišču pa so že penetranti
za uporabo pri temperaturi do 200 °C.
Penetranti se zelo uspešno uporabljajo tudi pri odkrivanju razpok v zvarih predvsem takrat, ko
druge metode zaradi nedostopnosti ne moremo uporabiti.
Potek preizkusa:
1. Čiščenje površine
2. Nanašanje penetranta
3. Pronicanje penetranta (čas pronicanja predpiše proizvajalec ali pa ga določamo sproti)
4. Čiščenje površine (površino očistimo odvečnega penetranta)
5. Sušenje površine
6. Nanašanje razvijalca
7. Razvijanje indikacije napake (čas za razvijanje predpiše proizvajalec ali pa ga določamo
sproti)
8. Indikacija napak
9. Čiščenje površine (s površine odstranimo vse ostanke penetranta in razvijalca)
Penetranti so primerni za odkrivanje razpok velikosti od 10 μm do 100 μm, za manjše razpoke
cca 1 μm pa uporabljamo boljše in dražje penetrante. Preizkušanje s penetranti je zaradi čiščenja kar zamuden postopek. Je pa enostaven in ga opravljajo v delavnicah s posebnim tečajem
usposobljeni vzdrževalci.
Slika 72
– 82 –
Prikaz postopka potrjevanja
razpok s penetranti
RADIOGRAFSKA KONTROLA
Človeku nevarna neporušitvena metoda je radiografska kontrola. Okolico preskušanja je potrebno zavarovati z ustreznimi oznakami, operater pa se varuje predvsem s čim večjo oddaljenostjo od izvora sevanja. Najvarneje se izvajajo preiskave v prostorih, izdelanih iz baritne opeke,
ki ne prepušča nevarnega sevanja. Preiskave materiala in strojnih delov z rentgenskimi (X) in
gama (γ) žarki imenujemo s skupnim imenom radiografija. Pri X in γ radiografskih preiskavah
presevamo kovine ali nekovine z ustreznimi žarki in ugotavljamo intenziteto žarkov pri prehodu
skozi material.
Žarke, ki so prodrli skozi material, registriramo na različne načine, najpogosteje z radiografskimi filmi. Žarki zapustijo na filmu različne počrnitve. Če material ni homogen (zaradi različnih
prekinitev materiala ali zaradi tujkov), se žarki bolj ali manj absorbirajo in temu ustrezno počrnijo radiografski film.
Radiografske posnetke delamo na filmih s srednjo zrnatostjo in ojačevalno folijo, s katero povečamo fotografski efekt na osnovi povečanega sekundarnega sevanja, ki ga gama žarki povzročajo v svincu. Za pravilen radiografski posnetek moramo pravilno izbrati goriščno razdaljo in
čas sevanja. Čas sevanja izberemo iz tabel proizvajalca filmov glede na debelino preskušanca
in goriščno razdaljo. Z izotopi presevamo zvare nosilcev, cevi itd..
Slika 73
Rentgenska kontrola se uporablja predvsem za presevanje atestnih plošč, pločevin in tanjših
strojnih delov. Kvaliteto radiograma določamo z indikatorji kvalitete, radiograme pa ocenimo s
pomočjo iluminatorja in klasifikacije napak.
Za industrijsko radiografijo se uporabljajo sledeči gama sevalci:
Ir - 192 (iridij 192), razpolovna doba je 74,4 dni,
Co - 60 (kobalt), razpolovna doba je 5,3 let,
Cs -137 (cezij), razpolovna doba je 33 let.
Maksimalne napetosti v renTgentskih aparatih so danes 400 kV, kar zadostuje za prodor žarkov
v globino okrog 100 mm v železu.
Slika 74
Kontejner za izotop, da smo
zavarovani pred sevanjem
– 83 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Pregled zvarov na filmu z
iluminatorjem
Slika 75
Rentgenski aparat
(komandna enota in
rentgenska cev) s filmom in
kontrolnikom zaznavnosti
KONTROLA PROPUSTNOSTI
Pri posodah, cisternah in rezervoarjih izvajamo kontrolo propustnosti. Poznamo več načinov
za odkrivanje netesnosti, od zelo enostavnih do zelo dragih naprav:
najenostavnejše za preizkušanje je, da posodo napolnimo z vodo pod pritiskom 2-3 bare; pri
tem se netesna mesta zmočijo z vodo,
po drugi metodi posodo napolnimo z zrakom pod pritiskom 2-3 bare in jo potopimo v vodo;
na netesnih mestih začnejo izhajati mehurčki; če je posoda velika, jo na kritičnih mestih namažemo z milnico in napolnimo z zrakom,
najzanesljivejše pa na napravah odkrivamo netesnosti s helijevim ali frenovim detektorjem:
na kritičnih mestih s posebno pištolo spuščamo plin, ki ga v primeru netesnosti registrirajo
merilne glave in opozorijo na prisotnost plina v napravi.
Uporaba vakuuma in vakuumskih tehnologij je postala v današnjem času nenadomestljiva veja
gospodarstva. Toliko smo danes odvisni od vakuumske tehnike, da bi prekinitev popolnoma
ohromila življenje. Ostali bi brez razsvetljave, radia, televizije, računalnikov, izdelave visokokvalitetnih jekel, pakiranja in mnogo drugih proizvodov.
Največ časa za vzdrževanje in popravila porabimo pri vakuumskih napravah za odkrivanje netesnosti. Vakuumske naprave so izdelane iz velikega števila varov in razstavljivih spojev. Smet
v debelini lasu ali majhna luknjica nam za nekajkrat podaljša čas črpanja ali pa željenega visokega vakuuma sploh ne dosežemo.
Slika 76
– 84 –
Vakuumska naprava za
odkrivanje netesnosti
Slika 77
Kontrola tesnosti s tlačnim
preskusom
AKUSTIČNA EMSIJA
Modernejša neporušitvena metoda je preskušanje z akustično emisijo (AE). Z njo je mogoče
odkrivati in zasledovati razvoj napak v elastičnem ali plastičnem področju.
Metoda akustične emisije je zasnovana na pojavu nastanka mahaničnih vibracij ali mikroskopskih defektov kot posledici sproščanja napetosti v materialu. Kadar pride v materialu do deformacije, se sprošča energija v obliki vibracij ali nihanja napetosti.
Med vse več področji uporabe AE bi našteli sledeča:
raziskava značilnosti in obnašanja materiala pri mehaniki loma,
odkrivanje napak v toku proizvodnje komponent ali konstrukcij,
ugotavljanje nastankov razpok zaradi napetostne korozije,
spremljanje razvoja aktivnih razpok pri konstrukcijah v toku eksploatacije,
določanje položaja napake.
Primernost diagnostične kontrole
Z diagnostičnimi metodami dobimo:
diagnostične liste,
navodila za vzdrževanje,
informacijski proces za beleženje rezultatov,
računalniško upravljanje procesa.
4.2.3.5 Kontrola vibracij
Kontrola vibracij je najbolj uporabljiva metoda za kontrolo stanja v industriji, saj jo uporabljajo
v 80 ? primerov.
S kontrolo vibracij lahko kontroliramo:
izrabljenost zobnikov,
izrabljenost gum pri dvigalih,
črpalke,
generatorje, turbine, kompresorje,
sistem za kontinuirano vlivanje jekla.
– 85 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Ena od prednosti metode AE predvsem glede na ultrazvok je, da detektira signal iz cele prostornine brez otipavanja površine. Tako obstaja večja možnost, da odkrijemo napako, prav tako
pa se zmanjša potrebni čas za preizkušanje.
Slika 78
Merjenje vibracij ali hrupa na
ohišju ležaja
Spremljanje korozije 4.2.3.6
Danes uporabljamo za spremljanje korozije naslednje postopke in sredstva:
korozimeter; posebne električne elemente postavimo v kontrolirani sistem, ki s spremembo upora ugotavlja povečanje korozije.
ultrazvok; z njim registriramo spremembe dimenzije, ki so posledica korozije; metodo uporabljamo, ko sistem ne dela.
Ugotavljanje stanja strojev in naprav 4.2.3.7
Ugotavljanje stanja je zelo zahtevno delo. Iz izkušenj je dobro poznati kritična mesta določenih
sklopov ali strojnih delov. Iskanje in odpravljanje slabih mest na tehničnem sistemu je posebna
preventivna aktivnost. Zasnovana je na osnovi rezultatov ostalih načinov vzdrževanja. Tehničnega sistema še ne znamo narediti brez napak in tako obstajajo mesta, kjer so napake. To so
slaba ali kritična mesta.
Slika 79
Pregled kritičnih mest na
gredeh gonilnih kolesnih
dvojic (KM1, KM2, KM3,
KM4)
Slaba mesta lahko pri zastojih odkrijemo, ker jih že vnaprej poznamo. Pogosto pa slabega mesta ne prepoznamo; zastoj odpravimo, slabo mesto pa ostane.
Osnovni vzroki pojavljanja slabih mest so:
– 86 –
slaba konstrukcijska rešitev,
neodgovorno rokovanje ali vzdrževanje,
neustrezen tehnološki proces,
vpliv pogojev okolice.
4.2.4 KOREKTIVNO VZDRŽEVANJE
To vzdrževanje se je pojavilo konec petdesetih let (l. 1957), ko se je pokazala potreba po spreminjanju in dograjevanju delovnih sredstev, da bi olajšali preventivno vzdrževanje. Vsebuje predelave opreme s konstrukcijskimi slabostmi, da bi povečali zanesljivost in vzdrževalnost. Sem
spadajo korekcije ter rekonstrukcije strojev in opreme.
4.2.5 TEROTEHNOLOŠKO VZDRŽEVANJE
(CELOSTNA SKRB ZA DELOVNA SREDSTVA)
Velikokrat se sliši izraz terotehnologija (imamo tudi sejem Teroteh – ponavadi v Celju, kjer je
predstavitev postopkov vzdrževanja).
Tudi preventivno vzdrževanje samo zase še ni dovolj, zato se je v poznih šestdesetih letih v zahodni Evropi (predvsem v Veliki Britaniji) uveljavil terotehnološki pristop k vzdrževanju, v ZDA
poznan pod izrazom produktivno vzdrževanje. Stroji in naprave že v osnovi niso zasnovanei
tako, da bi jih bilo mogoče optimalno vzdrževati.
Terotehnološki pristop (grška beseda tero pomeni čuvati oziroma negovati) Ta pristop zahteva
sodelovanje strokovnjakov za vzdrževanje, da so s svojim znanjem neposredno ali posredno
vključeni v vseh fazah življenjske dobe opreme ali naprav, to je od ideje za nabavo do odpisa.
Tako strokovnjaki za vzdrževanje sodelujejo že pri nabavi nove opreme, da bi v času izkoriščanja imeli čim nižje stroške z vzdrževanjem, oprema pa bi imela čim večjo razpoložljivost.
Uspešno funkcioniranje delovnega sredstva zagotovimo, če načrtovano gospodarimo z njim in
vključujemo tudi različna strokovna področja, ki pa morajo biti medsebojno usklajena.
ugotovitev potrebe po novi investiciji,
raziskava tržišča v povezavi z novo investicijo,
izbira oziroma projektiranje novega delovnega sredstva,
iskanje ponudb,
odločitev o izgradnji ali nabavi,
izbira proizvajalca (dobavitelja),
sklepanje kupoprodajne pogodbe,
pripravljalna dela za montažo opreme in naprav,
prevzem pri proizvajalcu oziroma dobavitelju,
prevzem v delovni organizaciji,
skladiščenje,
montaža,
zagon,
dokončni prevzem,
obratovanje,
vzdrževanje (projektiranje, planiranje in upravljanje z vzdrževanjem),
rekonstrukcija in izboljšave,
izločitev iz uporabe.
Terotehnologija je interdisciplinarna kombinacija spoznanj s področja tehnike, tehnologije,
ekonomike, upravljanja in organizacije, ki se nanaša na delovne priprave in opremo ter si prizadeva doseči optimalne stroške njihovega celotnega ciklusa.
Ta ciklus pa vključuje zanesljivost in kvaliteto delovnega sredstva, njegove funkcionalne lastnosti in karakteristike, ceno, namestitev, vzdrževanje, adaptacijo in odpis. Vse te značilnosti pa
je treba ugotavljati in analizirati v celotnem obdobju, ki se v bistvu začne že pred »rojstvom«
delovnega sredstva in se konča z njegovo »smrtjo«.
Terotehnološki pristop ohranja vse dosedanje metode, dodatno pa uvaja principe sposobnosti
za preprosto vzdrževanje, zanesljivost, razpoložljivost in gospodarnost delovanja. Osnovna značilnost terotehnološkega sistema je, da strokovnjaki iz vzdrževanja sodelujejo s svojim znanjem
posredno in neposredno v vseh fazah življenjske dobe stroja oziroma opreme, da so kasnejše
potrebe po vzdrževanju minimalne.
– 87 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Osnovne naloge terotehnologije so:
CELOSTNO PRODUKTIVNO VZDRŽEVANJE 4.2.6
Celostno produktivno vzdrževanje (CPV – TPM) se je razvilo na Japonskem v začetku 70.
let in katerega osnovno vodilo je, da so stroji vedno usposobljeni za izvajanje primarne proizvodnje, kar pomeni, da med obratovanjem ni zastojev (stanja “v odpovedi”). V svetu je poznano
pod imenom Total Productive Maintenance (TPM). Je novejši pristop k vzdrževanju in se pri nas
v nekaterih podjetjih šele uvaja. Zahteva nenehno iskanje izboljšav učinkovitosti proizvodnje.
To je celovit miselni model in učinkovit, praktičen postopek za razvoj procesa brez napak, brez
zastojev, brez zalog in brez nepotrebnih opravil. Osredotočen je na proces stalnega učenja. Pomaga nam izboljšati učinkovitost proizvodnje, zmogljivost izdelave, kakovost, zmanjšati stroške
vzdrževanja, zmanjšati število nesreč pri delu, odpravljati pomanjkljivosti med obratovanjem
itd.. Posebna pozornost je namenjena izdelavi kratkih in jedrnatih ter s slikami opremljenih navodil, ki so nameščena neposredno na delovnem mestu operaterja, ter izdelavi kontrolnih listov
za operaterje in vzdrževalce, ki so osnova za izvajanje preventivnega vzdrževanja, kar postaja z
uvajanjem TPM vzdrževanja temeljni način dela tako operaterjev kot tudi vseh vzdrževalcev. V
delavnicah se izdela evidenčna mapa stroja, v kateri je zbrana vsa pripadajoča dokumentacija
s kontrolnimi listi. Vanjo zapisujemo tudi vse posege na stroju.
Praksa v posameznih podjetjih tako v Sloveniji kot tudi v svetu kaže na to, da se pri izvajanju
poslovnih procesov zajema veliko število informacij, od katerih pa jih v podjetjih v povprečju
analizirajo le 5 %, da bi jih potem na podlagi ugotovitev in vrednotenja uporabili za izboljševanje
stanja in povečevanje konkurenčne prednosti. Težišče dela je v analizi obstoječega stanja, ureditvi stroja in delovnega okolja, izdelavi navodil in kontrolnih listov, ureditvi skladišča za rezervne dele, ureditvi evidenčne mape stroja, zajemanju podatkov in rezultatih tega ter v izračunu
skupne učinkovitosti.
O vzdrževanju strojev in opreme se razmišlja že pri konstruiranju novih proizvodov, da bo vzdrževalnih aktivnosti čim manj. Povečati hočemo učinkovitost sistema, kar zahteva tudi popolno
udeleženost vseh zaposlenih: upravljalca stroja, vseh organizacijskih nivojev in najvišjega vodstva podjetja.
Slika 80
Uspešno vzdrževanje
vključuje veliko učenja
– 88 –
EKSPERTNI PRISTOP K VZDRŽEVANJU 4.2.7
Razvil se je v 80-ih letih in je bil najmočneje prisoten v ZDA. Omogočil ga je razvoj računalniške
tehnologije, ki ponuja možnost, da s spremljanjem določenih parametrov izvajamo vzdrževanje
po vnaprej določenih postopkih oziroma korakih, podanih v delovnih nalogih vzdrževanja. Izvajalci so visoko strokovno usposobljeni vzdrževalci, poimenovani eksperti, ki s svojim znanjem
in bogatimi izkušnjami pomagajo pri najzapletenejših problemih vzdrževanja.
4.2.8 SAMOVZDRŽEVANJE
To je pristop, ki se je v zadnjih letih razvil na Japonskem in predstavlja najvišji nivo vzdrževanja
v povsem avtomatizirani proizvodnji. Nastalo gledanje na »tovarno brez ljudi« temelji na pojmu
osnovnih celic, kjer vsaka izmed njih vsebuje več funkcionalnih enot, ki lahko predstavljajo
nek mini sistem (podobno kot pri živih organizmih). Spremljanje in ugotavljanje stanja takšne
celice se opravlja z računalniki, operacije vzdrževanja pa vodi človek. Sistem, sposoben za
avtomatsko diagnostiko in vzdrževanje mora biti samo¬obnavljajoč, kar se da doseči na več
različnih načinov.
Danes se že uporablja oblika, kjer se vrši spremljanje stanja in servisiranje s pomočjo robota,
ki je sam zmožen vzdrževanja. Za popolno samovzdrževanje je robote za vzdrževanje mogoče
upravljati z daljinskimi sistemi ali celo že po internetu.
4.2.9 IZBIRA VZDRŽEVANJA
Pri klasičnem vzdrževanju razlikujemo dva različna pristopa:
tipično klasično vzdrževanje, ki ne predvideva nikakršnih vnaprejšnih posegov in je tudi
čiščenje in mazanje prepuščeno strežnikom delovnih naprav ter njihovi vestnosti,
pri izboljšani varianti klasičnega vzdrževanja pa so predpisane nekatere rutinske naloge,
kot so čiščenje, mazanje in tekoča menjava nekaterih delov.
Nekaj vmesnega je sistem oportunističnega vzdrževanja, pri katerem upravljamo s sredstvi
do prve okvare po izboljšani varianti klasičnega vzdrževanja, po prvem popravilu pa naprave
vključimo v sistem preventivnega vzdrževanja.
TPM koncept upošteva pri oblikovanju službe vzdrževanja predvsem človeški dejavnik. Zato je
njegova uporaba učinkovita predvsem v proizvodnih podjetjih, kjer uporabljajo TQM koncept
(angl: Total Quality Management – celovito zagotavljanje kakovosti).
BCM koncept zagotavlja vsestranski pristop za oblikovanje strategije službe vzdrževanja. Upošteva zastavljene cilje podjetja in omogoča povezavo med načrtovanjem življenjske dobe delovnih sredstev in proizvodnim načrtom na eni ter organizacijskimi strukturami službe vzdrževanja na drugi strani. BCM je pragmatični pristop, ki se ga priporoča za uporabo v procesno
vodenih podjetjih.
Vedno več se uporablja vzdrževanje glede na stanje, ki z diagnostičnimi metodami zagotavlja
manjše skupne stroške podjetja.
Katerega od omenjenih konceptov bomo izbrali za strategijo službe vzdrževanja, je odvisno
od tega, v kolikšni meri smo odvisni od delovnih sredstev. Najpogosteje pa se odločimo za
neko kombinacijo elementov posameznih konceptov, ki bo podjetje pripeljala do zastavljenega
cilja.
– 89 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Danes se uporabljajo modernejši pristopi, kot je RCM. To je koncept, ki maksimizira tehnično
delovanje proizvodnje tako, da upošteva načrtovanje življenjske dobe delovnih sredstev veliko
bolj, kot pa organizacijsko strukturo vzdrževanja. Koncept je uporaben pri izobraževanju zaposlenih pri uvajanju TPM programov in pri iskanju vzrokov okvar (uporaben pri nadzoru zanesljivosti). Lahko bi rekli, da temelji na delovanju delovnih sredstev in se priporoča v podjetjih, kjer
uporabljajo visoko (high-tech) tehnologijo, in kjer je zelo pomembna varnost okolja (jedrske
elektrarne).
Če pokvarjeni del lahko dosežete,
potem nimate orodja, da bi ga sneli. / Murphyjevi zakoni
– 90 –
Če tak del lahko snamete,
potem ga morajo v trgovini z
rezervnimi deli šele naročiti.
/ Murphyjevi zakoni
4.3 Vrste popravil
Popravilo je dejavnost za ponovno vzpostavitev zahtevane funkcije okvarjenega sredstva.
Odvisno od obsega dela, ki ga je treba izvršiti v času popravila, in od izrabljenosti posameznih
del razlikujemo v praksi več vrst popravil.
V strojegradnji navadno delimo popravila na:
mala popravila,
srednja popravila,
velika ali generalna popravila,
neplanirana popravila.
Prva tri popravila navadno planiramo na osnovi podatkov iz pregledov in jih zato smatramo za
planska popravila. Dogodi pa se, da se stroj po krivdi delavca ali iz drugih vzrokov pokvari ali
se polomi kak sestavni del in je treba stroj hitro popraviti. Takšno popravilo pride nepredvideno
in ga zato imenujemo neplanirano popravilo.
Bistvena je vsebina posameznih vrst popravil. Vsako vrsto popravila v sprejeti delitvi moramo
podrobno opisati za vsako enoto stroja ali opreme in posamično določiti vse potrebne naloge.
To nam bo olajšalo delo pri planiranju in pripravi popravil.
4.3.1 MALA POPRAVILA
Mala popravila zajemajo popravila ali zamenjavo sestavnih delov sistema z
4.3.2 SREDNJA POPRAVILA
Srednja popravila zajemajo zamenjavo ali popravilo delov z daljšim delovnim vekom. Ta popravila izvajamo v delavnici investicijskega vzdrževanj. Opravimo:
demontažo vseh sestavnih delov,
pranje in čiščenje,
diagnostiko,
montažo,
regulacijo,
dokazovanje delovne sposobnosti,
poročilo o popravilih.
Če imamo velike in težke sisteme, se popravila izvajajo na mestu
– 91 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
najmanjšim delovnim vekom. Potrebna demontaža se vrši po posameznih sklopih. Mala popravila delamo tako, da sistema ne odstranimo s temeljev, vendar je izključen iz procesa dela.
Nepomembne dele zamenjamo, še ustrezne pa damo v popravilo.
VELIKA (GENERALNA) POPRAVILA 4.3.3
Generalno popravilo ali obnova je obsežen sklop pregledov in dejavnosti za vzdrževanje zahtevane ravni razpoložljivosti in varnosti sredstva. Obnova se lahko izvaja v predpisanih obdobjih ali po predpisanem številu operacij. Obnova lahko zahteva popolno ali delno razstavitev
sredstva.
Generalno popravilo je največji nivo obnove (regeneracije) sistema v celoti. Zajema popravila
ali zamenjavo delov sistema, ki imajo najdaljši delovni vek. Pri tem izvajamo popolno demontažo do nivoja elementarnih celot – delov.
POPRAVILA OPREME 4.3.4
Del preventivnega vzdrževanja so tudi različni pregledi opreme. Z njimi preverjamo stanje
delovnih sredstev in njihovih komponent ter osnovne značilnosti njihovega delovanja. Na tej
osnovi lahko ocenimo verjetnost okvare ali loma in tudi določimo potrebna popravila in druga
vzdrževalna dela. Pregledi so lahko vnaprej določeni tako po času kot tudi po načinu njihove
izvedbe – pogosto oboje določi proizvajalec opreme (npr. servisni pregled avtomobila). Pogostost (pa tudi obseg) pregleda je lahko določena glede na koledarski čas, največkrat pa v
odnosu na opravljeno delo.
Glede na pogostost ločimo:
tekoče, dnevne preglede opreme, ki jih opravlja proizvodni delavec sam ali njegov nadrejeni običajno brez posebne opreme z gledanjem, poslušanjem ali tipanjem,
periodične preglede s točno določeno proceduro, ki jih izvaja posebna služba s specialno
merilno opremo.
Možni pa so tudi neperiodični pregledi, do katerih prihaja ob morebitnih okvarah ali tudi iz
drugih razlogov (daljši zastoji v delovanju, primopredaja med enotami, prodaja itd.). V vsakem
primeru pa je pregled opreme prvi korak pri njenem preventivnem vzdrževanju.
Na osnovi dokumentacije pregleda, izvršene priprave in izdanega naloga za popravilo vzamemo predvideno opremo iz proizvodnje in jo damo v popravilo. Odvisno od obsega dela, ki ga
je treba izvršiti v času popravila, in izrabljenosti posameznih del razlikujemo v praksi več vrst
popravil. V strojegradnji navadno delimo tudi popravila opreme na:
mala popravila,
srednja popravila,
velika ali generalna popravila,
neplanirana popravila.
Prva tri popravila navadno planiramo na osnovi podatkov s pregledov in jih zato smatramo
za planska popravila. Včasih pa se dogodi, da se stroj po krivdi delavca ali iz drugih vzrokov
pokvari ali se polomi kak detajl, pa je treba stroj hitro popraviti. Takšno popravilo pride nepredvideno in ga zato imenujemo neplanirano popravilo.
Vsako vrsto popravila v sprejeti delitvi moramo podrobno opisati za vsako enoto opreme in
posamično določiti vse potrebne naloge. To nam bo olajšalo delo pri planiranju in pripravi popravil.
– 92 –
Malo popravilo je minimalno po svojem obsegu. Opravimo le zamenjavo drobnih delov in
popravimo tiste torne površine, ki se najbolj obrabljajo zaradi hitrosti ali obremenjevanja. Z malim popravilom največkrat izpopolnjujemo opremo do najboljšega možnega stanja tehnološke
točnosti, upoštevajoč dovoljene tolerance. Pri malem popravilu največkrat ne vzamemo stroja
ali agregata iz normalnega dela. Popravilo opravimo v prostih dneh ali v času druge in tretje
izmene, če oprema obratuje le v eni izmeni.
Srednje popravilo po obsegu izmenjave delov in urejanja stroja zajema vse tisto kot malo popravilo, poleg tega pa pri tem popravilu razstavljamo, izpopolnjujemo in popravljamo sklope in
dele, katerih trajnost zagotavlja tehnološko točnost do naslednjega srednjega ali generalnega
popravila. Srednje popravilo traja dalj časa, zato običajno takrat vzamemo stroj iz obratovanja.
Čas trajanja določimo v planu po določenih normah. Pri srednjem popravilu stroja največkrat
ne jemljemo s temeljev, zahtevana pa je kontrola koordinatnega sistema podstavkov in vseh
drugih sklopov. Niti malo niti srednje popravilo ne dasta stroju prvotne tehnološke točnosti,
vendar glede točnosti stroj ostaja v mejah dovoljenih toleranc.
Generalno popravilo je največje po obsegu. Stroj popolnoma razstavimo na posamezne dele.
Menjamo vse izrabljene dele in obdelamo vse osnovne površine, da bi dosegli tehnološko točnost novega stroja. Generalno popravilo lahko vključuje tudi prenovo (rekonstrukcijo) – dejanje, ki sledi razstavitvi sredstva in popravilu ali zamenjavi sestavnih delov, ki se približujejo
koncu uporabne dobe. Prenova se od obnove razlikuje v tem, da lahko vključuje spremembe
in/ali izboljšave. Namen prenove je sredstvu zagotoviti uporabno dobo, ki je lahko daljša od
uporabne dobe prvotnega sredstva. Po generalnem popravilu mora stroj trošiti toliko električne
energije, kolikor je predvideno za nov stroj. V času generalnega popravila tudi izpopolnimo
posamezne sklope stroja. Generalno popravilo pogosto zahteva kontrolo namestitve stroja na
temelju in morebitno popravilo temeljev. Priporočljiva sta tudi barvanje celega stroja in zamenjava napisnih ploščic. Stroj po planu vzamemo iz proizvodnje v predvidenem času, v katerem
ga planski organi tudi izključijo iz proizvodnih kapacitet. Pri generalnem popravilu opremo največkrat premaknemo s temeljev in jo prepeljemo na posebno mesto, kjer jo lahko popolnoma
razstavimo in ponovno sestavimo.
4.4 Vzdrževanje delovnih pogojev
Vzdrževanje delovnih pogojev spada pod indirektna vzdrževalna dela. Poleg neposrednega
vzdrževanja in popravil strojev in naprav je treba opraviti še mnoge druge naloge, ki naj na eni
strani omogočijo samo opravljanje teh popravil, na drugi strani pa naj zagotovijo nemoteno
delo samih naprav in tudi delavcev, ki z njimi delajo. Zato tudi vse te naloge delimo v dve glavni
skupini:
Pri vzdrževalnih delih, predvsem pri večjih remontnih delih ali investicijskem vzdrževanju, je treba opraviti mnoge pomožne naloge, brez katerih popravila pogosto sploh ni mogoče opraviti.
Največkrat je potrebna demontaža opreme, izključitev različnih instalacij in snemanje opreme s
temeljev. Napravo je potem pogosto treba transportirati do posebnih delavnic, kjer vzdrževalci
opravijo svoje posege. Po popravilu se proces ponovi v obratni smeri: po transportu na delovno
mesto je treba napravo spet namestiti in montirati, potem pa opraviti še poskusni zagon.
V večjih podjetjih imajo v ta namen oblikovano posebno ekipo v vzdrževalni službi. Kadar take
ekipe ni mogoče oblikovati, je smotrno zadolžiti za vodenje tega posla posebnega strokovnjaka, ki je vešč vseh navedenih del. Strokovna izvedba teh nalog je zelo pomembna, saj pogosto
prihaja do poškodb opreme pri demontaži, montaži in transportu.
Vzdrževanje delovnih pogojev v proizvodnih in administrativnih prostorih je eden od osnovnih
dejavnikov za povečanje delovnega učinka. V delovnih prostorih morajo biti urejeni in vzdrževani taki delovni pogoji, da omogočajo proizvajalcem maksimalno koncentracijo pri opravljanju
nalog, ki so jim zastavljene.
Vzdrževanje delovnih pogojev, ki morajo zadovoljevati tudi predpise o varstvu pri delu, zajema:
vzdrževanje klimatskih pogojev,
preprečevanje dostopa prahu od zunaj in odvajanje tistega, ki se pojavlja pri proizvodnih
procesih,
odvajanje pare in plinov, zlasti tistih, ki imajo neprijeten vonj in so škodljivi za delavčevo
zdravje,
preprečevanje čezmernega ropota in šuma,
preprečevanje in zaščita pred prevelikim izžarevanjem toplote,
urejanje primerne razsvetljave,
uporabo primernih barv itd.
– 93 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
dela v zvezi s popravili in vzdrževanjem in
dela za zagotavljanje ustreznih delovnih pogojev.
Ekonomika vzdrževanja 4.5
Ekonomike vzdrževanja ne obravnavamo ločeno od uspešnosti celotnega gospodarjenja. Zanimajo nas tudi stroški same dejavnosti in skušali jih bomo držati na čim nižjem nivoju.
Prvi cilj vzdrževanja je zagotoviti zahtevano obratovalno sposobnost delovnih sredstev. Ob
predpostavki, da smo ta cilj dosegli, pa je seveda treba proučevati (in zniževati) tudi neposredne stroške vzdrževalne dejavnosti.
Naraščajoči stroški samega vzdrževanja ne pomenijo nujno slabosti te funkcije, saj smo morda
z njimi dosegli boljšo vzdrževanost sredstev, in obratno – zniževanje teh stroškov lahko ogrozi
delovno sposobnost procesov. Vsekakor pa je neposredne stroške vzdrževanja potrebno natančno spoznati, če jih hočemo zniževati, in tudi ugotavljati njihov posamični učinek na celotno
delovanje procesa.
Neposredne stroške vzdrževanja lahko grobo razdelimo v tri skupine:
stroški preventive, kamor štejemo vse stroške čiščenja, mazanja, vseh pregledov in planiranih popravil,
stroške kurative, torej vse stroške neplaniranih popravil,
stroške drugih opravil vzdrževalne službe.
Veliko okvar in lomov je posledica neustreznega preventivnega vzdrževanja ter nezadostne skrbi za delovna sredstva. Torej bi vsaj del teh stroškov morali šteti med izgube zaradi vzdrževanja.
Seveda pa je zelo težko reči, kolikšen naj bi bil ta del. S spremljanjem dinamike vseh stroškov
skozi različna obdobja pa lahko ugotovimo, kako se v medsebojni odvisnosti spreminjata obe
skupini stroškov.
Obe skupini skupaj zajemata seveda celotne stroške vzdrževalne funkcije, in sicer po osnovnih
skupinah izvirnih stroškov. To so stroški porabljenega materiala, amortizacije vseh naprav vzdrževalne službe (tudi zgradb različnih delavnic) in vračunani osebni dohodki delavcev te službe,
lahko pa tudi pripadajoči del osebnih dohodkov proizvodnih delavcev. Za obračun z drugimi
službami pa je včasih treba upoštevati še režijske stroške.
Ekonomičnost vzdrževanja je razumljivo odvisna od celotnega delovanja vzdrževalne službe.
Na njene stroške vplivajo mnogi različni dejavniki same strukture dejavnosti in pa v njej potekajočih procesov. To so lahko med drugim:
izbrani način vzdrževanja in njegov nivo,
organizacijska struktura in porazdelitev funkcij vzdrževanja,
obseg vzdrževalne službe, število in strokovnost delavcev v njej,
tehnična opremljenost dejavnosti,
cene vseh stroškovnih faktorjev,
natančnost planiranja in spremIjanja stroškov,
učinkovitost dela vzdrževalcev,
kakovost opravljenih del itd.
– 94 –
Na ekonomičnost vzdrževanja vpliva tudi režim izkoriščanja proizvodnih naprav. Njihovo preobremenjevanje ne dopušča dovolj časa za preventivne akcije, to dejstvo in pa preobremenjenost sama na sebi pa povzroči hitrejše izrabljanje naprav in večje število okvar. Vzdrževalna
služba je pogosto sama nemočna, uspešno in ekonomično lahko dela le v tesni povezavi z
vodstvom proizvodnje.
4.6 Gospodarjenje z orodji
Poleg strojev potrebuje vsak proizvodni proces zelo številna in različna orodja in naprave, ki
neposredno učinkujejo na delovni predmet oziroma pripomorejo k njegovi obdelavi. Ta povzročajo tudi občuten delež stroškov. Tako pravi Leicher, da predstavlja delež stroškov orodij v
kovinskopredelovalni industriji 5 do 10 % skupnih stroškov, včasih celo več, orodja pa vežejo
od 15 do 40 % vseh obratnih sredstev. Vse to daje velik pomen zahtevi po racionalnem in planskem gospodarjenju z orodji.
Običajno razlikujemo med orodji in napravami, poglejmo torej razliko med pojmoma.
Orodja so delovna sredstva, ki skupaj s stroji in (ali) delovno silo neposredno delujejo na delovni predmet in s tem spreminjajo njegovo obliko, izjemoma pa tudi vsebino (npr. noži, svedri,
štance, kalupi, različne posode itd.).
Naprave pa so pomožna delovna sredstva, ki neposredno ne učinkujejo na delovni predmet,
pač pa v procesu sodelujejo in ga omogočajo (različne pritrjevalne naprave, merila in kontrolne
naprave itd.).
Ker je način gospodarjenja z obema vrstama v osnovi enak, bomo v nadaljevanju govorili samo
o orodjih.
Razlikovati moramo še med standardnimi in specialnimi orodji.
Standardna orodja so tista, ki jih uporabljajo mnoga različna podjetja in jih je običajno mogoče kupiti v trgovski mreži.
Specialna orodja služijo čisto določenim operacijam in se običajno izdelujejo le v enem kosu
ali v majhnem številu kosov. Zato jih je treba tudi izdelati za vsak primer posebej, bodisi v lastni
orodjarni ali pri specializiranem proizvajalcu.
zagotavljanje pripravljenost orodij takrat, ko jih proizvodnja potrebuje,
ustrezna informiranosto potrebah po vrsti in količini orodij ter o zahtevanem času za njihovo
dostavo,
pravočasno planiranje potrebnih akcij za zagotovitev orodij (konstrukcija, naročanje, nabava,
zaloge, popravila),
spremljanje uporabe in trošenja orodij v procesu in s tem informiranost o potrebi za njihovo
zamenjavo,
informiranost o razpoložljivih kapacitetah orodjarn, konicah v obremenitvah oziroma o možnostih nabave orodij itd..
Potrebe po novih orodjih so običajno pogojene s spremembo proizvodnega programa ali s
spremembo proizvodnega načina oziroma proizvodne tehnike, torej predvsem še:
z uvedbo novega proizvoda in s tem povezano novo konstrukcijo,
s pomembnejšo rekonstrukcijo proizvoda ali njegovih delov,
s spremembo tehnološkega postopka in uvedbo novih načinov obdelave,
zaradi uporabe novih strojev, na katerih se orodje uporablja.
Po določenem času orodje izgubi svoje potrebne lastnosti in ga je treba odpisati. Tako je tudi
ob vsaki večji okvari, ko ugotovimo, da njegovo popravilo ne bi bilo več racionalno. Razlog
za izločitev orodja je lahko tudi opustitev določenih proizvodov ali postopkov. Običajno se v
podjetjih zelo težko odločijo, da bi zavrgli še uporabno orodje, čeprav je verjetnost njegove
kasnejše uporabe zelo majhna.
V proizvodnem procesu pogosto izgubljamo velik del časa za zamenjavo orodij. Veliko več
lahko dosežemo z ustrezno organizacijo in pripravo menjavanja orodij. Ker so pri tem največji
uspeh dosegli Japonci, povzemimo po Shingu osnovne značilnosti njihovega pristopa. Metodo
imenuje SMED (angl.: Single-digit Minute Exchange of Die – enomestno število minut za menjavo orodja) ali tudi OTED (angl.: One touch Exchange of Die – menjava orodja na dotik), njena
osnovna zahteva pa je skrajševanje časa za urejanje proizvodnih naprav.
– 95 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Gospodarjenje z orodji mora biti neposredno povezano s proizvodnjo. Osnovni cilji so vsekakor:
Računalniško podprto 4.7
vzdrževanje
V svetu in tudi v Sloveniji že obstajajo računalniški programi, ki pomagajo vzdrževalcem, predvsem pa njihovim vodjem za bolj razviden sistem zapisovanja in obdelave podatkov. Še vedno
pa se da precej postoriti z Wordom, Excelom in Accessom.
Slika 81
Primer obrazca za vnos
podatkov o preventivnem
vzdrževanju
Programski paket nam omogoča:
generiranje posameznih nalogov preventivnega vzdrževanja, v ozadju ali avtomatično,
prilagajanje različnih kriterijev za generiranje delovnih nalogov,
generiranje sezonskih delovnih nalogov preventivnega vzdrževanja za planirane zaustavitve,
določanje zaporedja večih delovnih planov in združevanje večih procedur na en nadrejeni
delovni nalog preventivnega vzdrževanja,
združevanje delovnih nalogov preventivnega vzdrževanja za izkoriščanje prednosti pri neplaniranih zaustavitvah.
Del programa Delovni plani nam predstavlja:
spremljanje različnih količin in stroškov po operacijah ali delovnih planih,
razgradnja delovnega plana na zaporedje operacij, od katerih ima lahko vsaka svoje predvidene rezervne dele, delavce ali orodja,
avtomatski prikaz zadnjih urnih postavk in informacij o stroških za predviden material, delo
in orodja,
kopiranje delovnih planov za lažje spreminjanje in vnos novih delovnih planov.
Slika 82
– 96 –
Prikaz opcij računalniško
podprtega sistema
vzdrževanja
Slika 83
Prikaz delovnega plana za
kontrolo ležajev
Pri napravah je važno:
Po opravljenih pregledih in meritvah je treba izdati še poročila, ki nam kažejo stanje in nadaljnje
ukrepe za zboljšanje vzdrževanja.
Slika 84
Podoben primer maske
računalniškega upravljanja
vzdrževanja
– 97 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
spremljanje naprav, pripadajočih stroškov, zgodovine in napak vseh pomembnih delov naprave skozi vse procese in lokacije na katerih se nahaja,
uporaba modeliranja naprav in opreme za določanje relacij med delom naprave, njeno fizično lokacijo in sistemi s katerimi je lahko povezana,
kreiranje hierarhij, ki določajo operativne lokacije kot dele več drugih sistemov,
kreiranje hierarhije naprav, ki omogoča prenos vzdrževalnih stroškov po celotni hierarhiji,
kreiranje hierahije kod napak za beleženje in analizo problemov in okvar naprav,
nastavitev meritvenih točk, izvajanje analize trendov in defektov s pomočjo aplikacije Obratovalni pogoji,
določanje skladišč, delavnic in dobaviteljev kot lokacij za kontinuirano spremljanje naprav in
njihovih premikov,
analiza možnosti napak posameznih delov naprave in možnega vpliva na sisteme, s katerimi
je povezan
Če pa ga imajo na zalogi, ga sploh ne bi bilo treba zamenjati. / Murphyjevi zakoni
Vzdrževanje po standardu 4.8
SIST EN 13306
Vzdrževanje se je iz nujnih popravil razvilo v visoko strokovno dejavnost. Z razvojem proizvodnih dejavnosti so nastajala zapletena delovna sredstva. Za njihovo upravljanje in vzdrževanje
so potrebni strokovnjaki. Prehod iz obrtniškega v industrijski način proizvodnje je na začetku
prejšnjega stoletja omogočila iznajdba tolerančnega sistema, pojavila pa se je potreba po
organiziranem vzdrževanju.
– 98 –
V današnjem poindustrijskem obdobju postaja vzdrževanje eno glavnih proizvodnih značilnosti, pričakujemo pa lahko, da bo kmalu igralo tudi osnovno poslovodno vlogo. V takem okolju
se bo lahko znašel le vzdrževalec z veliko medpanožnimi znanji. V tej luči napredka moramo
razumeti tudi najnovejši evropski standard o vzdrževalnem izrazoslovju.
Z vstopom Slovenije v Evropsko zvezo mora naša država izvajati predpisane mednarodne standarde. Za področje vzdrževanja je privzet standard SIST EN 13306:2001. Namen evropskega standarda je definirati izvorne (generične) izraze za vse oblike vzdrževanja in vzdrževalnega
menedžmenta, brez upoštevanja tipskih posebnosti, izvzemši softver.
Vzdrževalni menedžment je dolžan definirati svoje vzdrževalne strategije v skladu s tremi glavnimi kriteriji:
zagotoviti dostopnost produkta za zahtevano funkcijo z optimiziranimi stroški,
upoštevati varnostne zahteve, povezane s produktom, kar velja tako za vzdrževalce kot za
preostale uporabnike, in če je le možno brez vpliva na okolje;
zadržati trajnost proizvoda, njegovo kakovost in tudi kakovost storitve le z nujnimi stroški.
Kot del zahteve TC 319 (TC – tehnični komite) je bilo treba izdelati razumljivo strukturiran slovar
vzdrževanja v okviru Društva vzdrževalcev Slovenije, ki vsebuje glavne izraze in njihove definicije.
Vzdrževanje zagotavlja in bistveno prispeva k ohranjanju zanesljivosti izdelka. Korektne in formalne definicije prinašajo uporabniku skupnih standardov vzdrževanja boljše razumevanje
vzdrževalnih zahtev. Te zahteve lahko pripomorejo pri formuliranju sporazumov med vzdrževalci. Izrazi v standardu kažejo, da vzdrževanje ni omejeno zgolj na tehnične dejavnosti, ampak
vsebuje vse aktivnosti, kot so načrtovanje, uporaba dokumentacije in mnoge druge.
4.9 Namen vzdrževanja
Vzdrževanje je dejavnost, ki omogoča delovnim sredstvom optimalno obratovanje v različnih
pogojih dela čim dalj časa. Proizvodni procesi uporabljajo različna delovna sredstva. To so
stroji, priprave in naprave ter različna orodja.
Delovno sredstvo je katerikoli del, sestavni del, naprava, podsistem, funkcionalna enota, oprema ali sistem, ki se ju lahko obravnava samostojno. Lahko je množica sredstev, združenih v
funkcionalno enoto, ki se obravnava kot sredstvo.
Pri izkoriščanju delovnih sredstev se le ta izrabljajo, poleg tega pa tudi fizično in ekonomsko zastarevajo. Obraba in zastarevanje delovnih sredstev pa seveda zmanjšuje njihovo delovno sposobnost. V daljšem obdobju torej spreminjajo svoje lastnosti in končno izgubijo tudi funkcijsko
sposobnost. Vzdrževanje ima pomembno vlogo in skrbi za zadovoljivo obratovanje, predviden
obseg in kvaliteto.
Področje vzdrževanja je v organizaciji zahteva, da se na sredstvu izvajajo predpisane ravni
vzdrževanja. Področja vzdrževanja so:
na samem delovnem mestu,
v delavnici,
pri proizvajalcu.
Področja vzdrževanja opredeljujejo veščine osebja, razpoložljivo opremo in mesto izvajanja.
Ravni vzdrževanja so opredeljene z zahtevnostjo vzdrževalne naloge.
Osnovni cilji vzdrževanja so glede na že zapisano:
zagotovitev delovne sposobnosti delovnega sredstva,
skrb za to, da bo v procesu čim manj prekinitev in da bodo te čim krajše,
čim nižji skupni stroški vzdrževanja in zastojev,
zagotovitev čim daljše obratovalne dobe sredstev,
zagotavljanje ustreznih delovnih pogojev za delovna sredstva in delavce,
skrb za delovna sredstva v celotnem času izkoriščanja: od nabave, postavitve, uporabe in
vse do izločitve iz procesa.
– 99 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
V proizvodnji so delovna sredstva namenjena izdelavi različnih polizdelkov in končnih izdelkov. Večja količina kvalitetno izdelanih proizvodov prispeva k večjemu dohodku firme. Delovna
sredstva morajo v samem procesu čimbolj nemoteno delovati. Delovno sposobnost je težko
zagotavljati. Zaradi različnih vzrokov delovna sredstva izgubljajo svoje zmogljivosti. Podjetja si
morajo prizadevati, da te izgube odpravijo ali čim bolj zmanjšajo. Ustrezno količino in kvaliteto
izdelkov lahko dosežemo le, če so orodja brezhibna in če stroji in naprave delujejo brez nepredvidenih zastojev in z zahtevano točnostjo.
Vzdrževanje je kombinacija vseh tehničnih, administrativnih in menedžerskih dejanj med obdobjem uporabe sredstva z namenom ohraniti ali vzpostaviti stanje, v katerem le-to lahko izvršuje
zahtevano funkcijo.
Nivo vzdrževanja se v sodobnem gospodarstvu nenehno povečuje. Moderne naprave so razmeroma drage, ker vsebujejo najnovejše izume elektronike in računalništva. Ekonomičnost dosegamo z velikimi serijami in z delom v treh izmenah. Vzdrževanje zahteva strokovnjake (inženirje). Standardni vzdrževalci s poklicno šolo niso več povsem ustrezen kader, ki pa je sposoben
opravljati predvsem rutinska in nekoliko bolj zahtevna dela. Vzdrževanje osnovnih sredstev povečuje delovno sposobnost in izkoristek, zmanjšuje stroške ter povečuje kvaliteto in prodajo.
Vzdrževanje ne ustvarja nove vrednosti, še vedno ga obravnavamo kot strošek, je pa skrajni
čas, da ga pričnemo pojmovati kot investicijo.
Vzdrževalno delo se ne meri po obsegu opravljenega dela oz. se tako obravnava le izjemoma
za obračun storitev. Znan je rek, da so najboljši vzdrževalci tisti, ki jim ni treba kaj dosti delati.
Osnovni načini vzdrževanja 4.10
Po prilogi A standarda EN 13306 se delijo načini vzdrževanja na:
Slika 85
Osnovna delitev postopkov
vzdrževanja po standardu
EN 13306
Takojšnje vzdrževanje je kurativno vzdrževanje, ki ga izvedemo takoj, ko zaznamo okvara, da
bi se izognili neljubim posledicam.
Odloženo vzdrževanje je kurativno vzdrževanje, ki ga ne izvedemo takoj po odkritju okvare,
temveč ga odložimo v skladu z danimi vzdrževalnimi predpisi.
Po standardu EN 13306:2001 so v prilogi C podana časovna obdobja.
Opomba 1: časovna enota za te izraze je običajno koledarski čas
– 100 –
Opomba 2: zaželeno je, da vsi drugi časi niso samo časi delovanja.
TBF
DT
UT
CMT
PMT
IT
SBT
OTBF
EDT
RqT
NRqT
- Čas med odpovedima
- Čas nerazpoložljivosti
- Čas razpoložljivosti
- Čas kurativnega vzdrževanja
- Čas preventivnega vzdrževanja
- Čas mirovanja
- Čas pripravljenosti
- Čas delovanja med odpovedima
- Čas zunanje nezmožnosti
- Zahtevani čas
- Nezahtevani čas
Slika 86
Časi pri vzdrževanju
Postavlja se vprašanje, kako določiti in kako ugotoviti presledke med posameznimi popravili.
Za začetek nimamo drugega izhodišča, kot da pri novih strojih upoštevamo navodila in podatke proizvajalca opreme ter literaturo, ki obravnava problematiko vzdrževanja istih ali podobnih
strojev. Za stroje, ki so že dalj časa v obratovanju, imamo določeno dokumentacijo o popravilih,
ki smo jih opravljali v teku let, in sicer v delovnih nalogih, ki jih imamo v arhivu. V njih imamo vpisane porabljene delovne ure, porabljen material, kateri deli so bili vgrajeni itd. Ti arhivi so bogati
podatkov, ki jih premalo izkoriščamo. Na osnovi starih statistik lahko približno določimo začetni
ciklus takšnih planskih popravil. Kasneje bomo spremljali stanje opreme med posamezmmi
popravili in ugotovili, če so potrebne korekture teh ciklusov. Še enkrat moramo poudariti, da je
nujno potrebno težiti k temu, da je daljši ciklus popravil mnogokratnik krajšega ciklusa.
V okviru tekočih vzdrževalnih del je včasih potrebno opraviti še nekatere druge naloge, med
njimi predvsem:
prilagajanje in pritrjevanje strojev in naprav ali posameznih strojnih delov,
tehnične nastavitve, ki jih opravljajo vzdrževalci pri različnih strojnih napravah,
zamenjave delov in manjša tekoča popravila, ki jih je potrebno opraviti sproti, pogosto kar
med obratovanjem stroja.
Vzdrževalna funkcija v podjetju pogosto opravlja še druge naloge, ki niso neposredno povezane s samim vzdrževanjem delovnih sredstev, lahko pa predstavljajo pomembno dopolnilo
osnovnim nalogam. Včasih so vsaj posredno povezane z vzdrževanjem – torej z zagotavljanjem
obratovalne sposobnosti delovnih sredstev (npr. zaščita tovarne, proizvodnja rezervnih delov,
njihovo skladiščenje, gospodarjenje z odpadki itd.). Nekatere širše funkcije zajemajo velik del
vzdrževalnih nalog (npr. energetika) in jih je že zato smiselno v celoti organizacijsko povezati v
to dejavnost. Pogosto pa dodatne dejavnosti vzdrževalne funkcije omogočajo bolje izkoristiti
njene zmogljivosti, ki morajo biti v mnogih primerih razmeroma velike, pa običajno niso polno
izrabljene zaradi neenakomernosti potreb po vzdrževanju in popravilih (npr. različne storitve,
izdelava delov za proizvodnjo itd.).
Pravzaprav smo glavne dodatne dejavnosti vzdrževalne funkcije s tem že omenili. Na kratko naj
omenimo osnovne značilnosti nekaterih pomembnejših dodatnih nalog:
s svojimi prostimi zmogljivostmi lahko vzdrževalne službe opravljajo različne storitve za druge službe v podjetju, lahko pa tudi za zunanje partnerje (vzdrževanje pri njih, popravila strojev v delavnicah ali izdelava delov),
kot storitveno dejavnost bi lahko obravnavali tudi izdelavo delov za proizvodnjo na prostih
kapacitetah vzdrževalnih delavnic (npr. izdelava embalaže v mizarski delavnici),
– 101 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
4.11 Druge dejavnosti
vzdrževalne funkcije
neposredna proizvodnja rezervnih delov in celotna skrb zanje (tudi njihova nabava in skladiščenje) je neposredno povezana s samim vzdrževanjem in je skoraj ne bi smeli vključevati
v dodatne naloge,
celotno gospodarjenje z odpadki ima prav gotovo tudi svoj ekonomski pomen, prispeva pa
tudi k čistoči in redu v podjetju, zato mora biti tudi ena od nalog vzdrževalne službe,
celotna zaščita tovarne s čuvajsko in gasilsko službo je običajno vključena v splošne službe
podjetja, le izjemoma v vzdrževanje, vselej pa je potrebna tesna informacijska povezanost
med temi dejavnostmi,
posebno vprašanje je, kako povezati celotno energetiko; ker gre pri tem največkrat le za
postavitev in vzdrževanje različnih napeljav, se zdi logična njena tesna povezanost z vzdrževalno službo (še posebej, če tudi energetiko obravnavamo analogno s terotehnologijo),
včasih v vzdrževanje vključujejo tudi celotno gospodarjenje z orodji, kar pa je le poredko
smotrno (to bomo obravnavali v nadaljevanju),
med dodatne naloge lahko štejemo še odnose z zavarovalnico in drugo.
Izboljšava je skupek vseh tehničnih, administrativnih in menedžerskih dejavnosti za izboljšanje
funkcionalne zagotovljivosti sredstva brez spreminjanja njegove zahtevane funkcije.
Sprememba pa je skupek vseh tehničnih, administrativnih in menedžerskih dejavnosti za spremembo zahtevane funkcije sredstva. Sprememba ne pomeni zamenjave z enakovrednim sredstvom. Sprememba ni vzdrževalna dejavnost, vendar se nanaša na spreminjanje zahtevane
funkcije sredstva v novo zahtevano funkcijo. Spremembe lahko vplivajo na funkcionalno zagotovljivost ali delovanje sredstva ali oboje. Spremembo lahko izvaja osebje vzdrževanja.
Dopolnilna vzdrževalna dela vključujejo predvsem dela, ki se nanašajo na vzdrževanje delovnih pogojev, ki so eden osnovnih dejavnikov za povečanje delovnega učinka. V delovnih prostorih morajo biti urejeni in vzdrževani taki delovni pogoji, da omogočajo delavcu lažje in varno
opravljanje delovnih nalog.
Preverjanje je preverjanje ustreznosti z merjenjem, opazovanjem, s preizkušanjem ali z umerjanjem pomembnih značilnosti sredstva. Ponavadi se lahko preverjanje izvaja pred, med ali po
drugih dejavnostih vzdrževanja.
Nadziranje je ročna ali avtomatska dejavnost, namenjena opazovanju dejanskega stanja sredstva. Za razliko od preverjanja se z nadziranjem vrednoti katerakoli sprememba parametrov
sredstva v odvisnosti od časa. Nadziranje je lahko nenehno, po obdobjih ali po določenem
številu operacij. Nadziranje se ponavadi izvaja v stanju delovanja.
– 102 –
Pregled stroja 4.12
Obseg del pri pregledu in kontroli stroja:
pregled stroja po standardih Schlesingerja ali po ostalih standardih (ISO, DIN ...) kadar miruje in pri delu (plano struženje, odrezavanje, itd.)
pregled izrabljenih delov in njihova zamenjava,
reguliranje vijakov, matic, klinov itd. na suportih, konjičkih, vpenjalnih napravah, delovnih
mizah ...
reguliranje vseh ležajev delovnega vretena in ostalih vreten,
ugotavljanje pravilnega delovanja ročic in priključkov za menjavanje vrtljajev, podajanj itd ...
nastavljanje sklopk in zavore
reguliranje podajanja mize, pomika suporta, konjička, nastavljanje klinov drsih površin,
reguliranje napetosti vzmeti, polžastih gonil in ostalih mehanizmov,
nastavljanje, reguliranje ali zamenjava obrabljenih pritrdilnih elementov, kot so zatiči, matice,
vijaki ...
ugotavljanje napak pri omejilcih, stikalih in električni opremi,
čiščenje, pritegovanje ali zamenjava verig, jermenov, trakov ...
čiščenje in popravilo hladilnega sistema, črpalk in cevovoda,
pregled mazalnega sistema in hidravlike,
čiščenje celotnega stroja in zamenjava olja,
sestavljanje seznama morebitnih rezervnih delov za poznejša načrtna popravila,
ponovno ugotavljanje natančnosti po standardih.
4.13 Malo popravilo
4.14 Srednje popravilo
zagon stroja in ugotavljanje, na katerih mestih so napake,
delna demontaža stroja
pranje in čiščenje delov ter ugotavljanje napak,
popravilo glavnega vretena in strganje ali zamenjava glavnih ležajev, kontrola vrtilne napake
s komparatorjem,
zamenjava vseh drsnih stročnic in drsnih ležajev,
nastavljanje sklopk in zamenjava ferode na zavori (če obstajajo),
zamenjava polomljenih zobnikov, zobatih letev in polžastih prenosov ter nastavljanje le-teh,
zamenjava vseh prtitrdilnih elementov (vijakov, matic itd.),
zamenjava ali popravilo vseh regulacijskih klinov (zagozd),
reguliranje vseh vreten, podajalnih vreten, suportov, miz, pinole,
zamenjava vseh matic na vretenih, ki so omenjena v prejšnji alineji,
popravilo hidravličnega sistema, mazalnega sistema, zamenjava vseh mazalk,
zamenjava vseh delov, za katere smo pri defektaciji ugotovili, da ne bodo vzdržali do naslednjega remonta,
strganje ali brušenje vseh površin, ki so bile v popravilu; pri tem naj ne bi prekoračili 30-36 %
vseh drsnih površin,
čiščenje in urejanje, morebiti tudi skobljanje utorov T na delovni mizi,
zamenjava in popravilo vseh zaščitnih predmetov na stroju, kot so protektorji (gumijaste obloge), harmonike in brisalci,
sestavljanje stroja, preverjanje stroja v praznem in delovnem gibu z vsemi razpoložljivimi
hitrostmi, preizkusi vseh podajanj, ugotavljanje šumov in ropota ter preverjanje natančnosti
z merilnimi instrumenti,
– 103 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
stroj vklopimo in s poslušanjem ter z gledanjem ugotovimo morebitne napake,
stroj lahko razstavimo; povsem razstavimo tiste sklopke, ki so najbolj podvržene obrabi in
umazaniji; zaradi notranjih pregledov snamemo pokrove,
celoten stroj in detajle razstavljenih sklopov očistimo in operemo,
glavno vreteno demontiramo, preverimo obrabo, po potrebi reguliramo, očistimo in ostrgamo glavne ležaje, sestavimo sklop glavnega vretena in reguliramo celotni sklop (pri težkih
obdelovalnih strojih pri malem popravilu ne razstavimo sklopa glavnega vretena)
preverjanje ujemanja vseh drsnih ležajev in stročnic ter njihovo nastavljanje, po potrebi zamenjava,
čiščenje zobnikovih zob ter zamenjava zobnikov, če so zelo obrabljeni (redkeje) ali polomljeni (pogosteje),
strganje regulacijskih klinov,
reguliranje vseh vijakov in matic na suportu, konjičku, prečnem suportu, navojnem vretenu,
vretenu za podajanje delovne mize, zamenjava vseh izrabljenih vijakov in matic,
preverjanje delovanja vseh vzvodov in ročic ter preverjanje avtomatskega podajanja, blokiranja sklopk in zavore, ugotavljanje napak pri omejilcih in preklopnikih,
zamenjava vseh delov, ki ne bi vzdržali do naslednjega popravila,
popravilo armaturnih delov in delov za zaščito, kot so pokrovi, harmonike, filtri ...
celotna zamenjava olj in maziv,
nastavljanje drsnih ploskev in giba suporta, konjička ...
nastavljanje zobatih letev in polžastih prenosov,
nastavljaje napetosti vzmeti, jermenov in verig,
preverjanje in popravilo hladilnega sistema, pretok hladilnega sredstva po cevovodih in popravilo črpalk,
preverjanje in po potrebi popravilo mazalnega sistema in hidravlike,
čiščenje delovnih površin in zavarovanje oz. odstranitev poškodb z zalivanjem,
preverjanje neobremenjenega in delujočega stroja,
zapisniško ugotavljanje, katere rezervne dele bo treba pripraviti za prihodnje popravilo.
kontrola povsem urejenega stroja ter celotne opreme stroja po standardih ali po Schlesingerju,
barvanje notrajnosti stroja, predvsem površin, ki so v dotiku z oljem,
zamenjava vseh poškodovanih tablic.
Veliko, generalno popravilo 4.15
pregled stroja v praznem in delovnem teku, defektiranje z gledanjem in prisluškovanjem na
ključnih točkah,
razstavljanje celotnega stroja,
čiščenje in pranje vseh delov,
ugotavljanje poškodb (defektacija) celotnega stroja,
zamenjava ali popravilo glavnega vretena in zamenjava glavnih ležajev,
zamenjava vseh izrabljenih tuljk, stročnic, drsnih in kotalnih ležajev,
regulacija ali zamenjava celotne sklopke in ferod pri zavori, če so na stroju,
zamenjava izrabljenih zobnikov,
zamenjava izrabljenih klinov,
zamenjava vseh poškodovanih matic in vijakov,
zamenjava vseh rabljenih elementov, gredi, zobatih letov ...,
strganje in brušenje vseh tornih ploskev, kot so postelje vseh vrst, prizme, plašč suporta,
prečni suporti, drsniki ...
popravilo ali zamenjava črpalke za hladilno sredstvo in hidravliko,
zamenjava električne instalacije,
strganje in brušenje delovnih površin mize, posebno utora T.
zamenjava držal nožev in drugega orodja,
postavljanje zaščitnih naprav in strojev,
kompletiranje vseh manjkajočih delov na stroju,
montaža posameznih sklopov, njihovo preizkušanje, montaža celotnega stroja, preizkušanje
vseh podajanj, giba suporta, konjička, delovne mize itd.,
preizkušanje celotne opreme stroja,
preizkušanje stroja pri delu na vseh operacijah, ki jih predpisuje standard ali po Schlesingerju.
barvanje celotnega stroja, znotraj in zunaj, da je kot nov,
zamenjava vseh tablic na stroju,
pregled temelja stroja in popravilo,
popravljanje stroja na temelj, podlivanje z betonom in pritrditev.
– 104 –
Ogledali smi si obseg del pri posameznih popravilih. Pripomniti je treba, da pri velikem popravilu stroj snamemo s temelja. Pri vsakem popravilu zamenjamo staro olje z novim ali regeneriranim. Tak obseg del lahko uporabimo na vsakem obdelovalnem stroju neoziraje na vrsto ali tip
stroja; le posamezne operacije je treba izvesti na pravem mestu.
4.16 Kako je opremljena
vzdrževalna skupina
Delavnica: zaprt prostor, vsak vzdrževalec ima svoje delovno mesto, možnost dostopa portalnega dvigala
Osnovno orodje: predal s pilami, kladivi, kleščami, izvijači, žago itd.
Specialno orodje: razni ključi, izbijalno kladivo, bakreni nastavki, seigerjeve klešče, snemalci
jermenic
Merilno orodje: pomično merilo, vijačna merila, merilne ure, strojne libele, kotniki, merilni valjčki, merilni trni
Tuširno – strgalno orodje: tuširne plošče, tuširne letve, ravnila, tuširna miza, različna strgala,
brusni kamni, tuširna barva
Pralna sredstva: negorljive pralne tekočine, šamponi, pranje s paro
Zaščitna sredstva: delovna obleka, delovni čevlji, kapa, rokavice, usnjen predpasnik, zaščitna
očala, protipožarna zaščita, opozorilne table
– 105 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Kakršnokoli orodje, ki bo doseglo tla,
se bo odkotalilo v najbolj nedostopen del delavnice.
... potem, ko ti bo zmečkalo palec na nogi.
/ Murphyjevi zakoni
Organizacija vzdrževanja 4.17
Služba za vzdrževanje je lahko v delovni organizaciji organizirana centralizirano ali decentralizirano. Vsak od teh dveh sistemov ima svoje posebnosti, svoje slabe in dobre strani.
Značilno za centralizirano vzdrževanje je, da je le-to organizirano kot samostojna organizacijska enota ali kot samostojna temeljna organizacija. Delavci, ki vzdržujejo delovna orodja,
stroje in naprave, so lahko razporejeni po posameznih obratih oziroma proizvodnih temeljnih
organizacijah, vendar pripadajo skupni vzdrževalni enoti.
Slika 87
Običajna shema
organizacije vzdrževanja
Iz sheme je razvidno, kako široko področje mora vzdrževalna dejavnost obvladovati. Prav tu se
pogosto ne ve, do kakšne stopnje oziroma do kod bodo vzdrževali domači ljudje oziroma kje in
kdaj nastopijo uradno verificirane strokovne službe. Vedeti moramo, da ob določenih pogojih
izgubimo vse garancijske ugodnosti, prav tako pa so v nekaterih primerih remontni posegi kaznivo dejanje, ki nas lahko pripeljejo v zapor. Da do takšnih napak ne bi prihajalo, je treba vse
vzdrževalne dejavnosti sproti seznanjati z novostmi, ki se dogajajo.
– 106 –
Slika 88
Projektna shema
organizacije vzdrževanja
(Pri projektnem vodenju
delajo določene skupine na
projektu B in C, naslednjič
pa na primer na projektu
E. Delo uskljajuje vodja
projekta)
4.18 Izbor metode vzdrževanja
Izbor metode vzdrževanja je odvisen od različnih parametrov, saj so za različne sisteme v industriji različni kriteriji:
maksimalni učinek,
maksimalna kvaliteta,
maksimalna zanesljivost itd.
Vsi ti kriteriji zajemajo tri osnovne cilje:
maksimiziranje časa v delu oziroma časa maksimalne operativne pripravljenosti,
maksimiziranje zanesljivosti,
minimiziranje pričakovanih stroškov
4.19 Naloge vzdrževalne skupine
Za izvedbo planiranega vzdrževanja in velikih popravil naj obstajajo posebni oddelki. Njihova
naloga je tudi postavljanje novih strojev in priprav. Vodje teh oddelkov so odgovorni za vzdrževalne službe v podjetju.
Če obstoji več zelo velikih, samostojnih proizvodnih oddelkov, naj bo v vsakem takem oddelku
samostojen vzdrževalni oddelek. V mlajših podjetjih bodo v proizvodnem oddelku samo skupine za preglede in mala popravila, vse ostale skupine pa so podrejene enemu vodstvu.
Vodji vzdrževalne službe je neposredno podrejena tudi centralna delavnica za velika popravila
in vse specializirane delavnice za popravila.
Vodja vzdrževalne službe organizira in koordinira in kontrolira delo, pregleduje generalno popravljene stroje, sestavlja zapiske o poškodbah in podobno. Po potrebi ima lahko pomočnike.
Vzdrževalna skupina mora biti tako velika, da bo popravilo čim hitreje opravljeno, po drugi strani pa
morajo biti vsi delavci v skupini stalno zaposleni glede na njihovo kvalifikacijo in strokovno znanje.
Če je skupina premajhna, trajajo popravila dalj časa ali pa del v nadurah. Nadure so potrebne,
kadar se zgodi kaj izrednega. V pravilniku o dolžnosti je določeno, da so delavci v vzdrževalni
službi dolžni opravljati nadure, če to zaheva vodja službe. Opravljanje nadur iz dobre volje delavcev ima lahko za posledico veliko gospodarsko škodo, ker izven vzdrževalnega plana popravljeni stroj predolgo stoji. Nadure niso potrebne, če opravljamo samo redna popravila po planu.
Če je vzdrževalna skupina podrejena samo enemu vodji, bo ta koncentriral delavce tam, kjer so
najbolj potrebni. Tudi izostanki zaradi bolezni ali iz drugih vzrokov so tako najmanj občutni.
Če je ljudi preveč, niso vsi ves čas zaposleni. To je še posebaj neugodno zato, ker se delavci polenijo in ko je res treba pohiteti, tega ne znajo več. V normalnih pogojih tvori skupino 2 do 5 delavcev.
Da povečamo občutek odgovornosti, naj stroj popravi ena sama skupina. To velja tudi za veliko
popravilo. Vsaka skupina ima vso potrebno opremo in je polno odgovorna za delovanje stroja
po popravilu.
Delavci v vzdrževalni skupini so ponavadi po poklicu strojni mehaniki ali ključavničarji, po potrebi pa tudi brusilci, rezkalci ali podobno. Poudarimo še enkrat, da morajo biti polno zaposleni.
Za delovno vzdušje v delavnici ni nič slabšega kot vzdrževalci brez dela.
Kakšni kadri so potrebni pri organizaciji vzdrževanja:
kadri morajo biti strokovno izobraženi in imeti veliko prakse,
vodja vzdrževanja – inženir strojništva,
delovodje – vsaj strojni tehniki,
vzdrževalci – strojni mehaniki s poklicno šolo.
– 107 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Vodja vzdrževalnega oddelka planira popravila in preglede v svojem oddelku. Skrbi za nabavo potrebnega materiala, planiranje in obračun stroškov popravil, strokovno izobraževanje
podrejenih delavcev, racionalizacijo vzdrževanja ipd..
Defektaža 4.20
Po vseh pregledanih strojnih delih ter po sortiranju in ločevanju dobrih od slabih delov se mora
slabe dele popisati in naročiti nove na trgu, ali pa smo jih primorani narediti. Temu popisu rečemo defektaža.
Defektaža je postopek izdelave seznama slabih strojnih delov, ki jih je predhodno pripravil strojni mehanik in iz katerega se kasneje organizirano pristopa k tehnični in tehnološki obdelavi ter
kasneje tudi k izdelavi oziroma nabavi. Vsebuje vse podatke, kako bomo prišli do določenega
dela, kdo bo to opravil in do kdaj. Seznam je tudi odlično izhodišče za osnovo izračuna stroškov
in tudi za statistiko nujnih rezervnih delov, ki jih naročimo na zalogo v skladišča.
Namen postopka defektaže je:
strokovna presoja možnosti izdelave strojnih delov,
terminsko in plansko določanje,
predvidenje rokov dohoda strojnih delov,
določitev udeležencev in izvajalcev del,
dogovor o kvaliteti izdelanih strojnih delov in o popravilih,
izdelava statistike kritičnih delov strojnega parka.
Povezava postopka defektaže
Postopek defektaže je smiselno in neločljivo povezan z ostalimi postopki popravil in je v njihovi
odvisnosti. Povezave potekajo navzgor in navzdol in so časovno razpotegnjene skozi celotno
trajanje popravila.
Potek pregleda je naslednji:
priprava
pregled stroja
demontaža
čiščenje
prvi pregled in sortiranje
defektaža
konstrukcijska obdelava
tehnološka obdelava
izdelava novih delov
priprava za vgradnjo
montaža in utekavanje
kontrola
Izvedba postopka defektaže
Postopek defektaže izvajajo:
strojni mehanik, ki je sortiral slabe dele in jih bo rabil pri montaži,
konstruktor, ki bo konstrukcijsko obdelal strojne dele,
tehnolog, ki bo tehnološko in organizacijsko obdelal popravilo,
zapisnikar, ki zapisuje dogovore na poseben seznam.
Pogojno so lahko še vključeni:
uporabnik, ki je hkrati tudi financer popravila,
razni strokovni udeleženci, ki jih potrebujemo za uspešno izvedbo popravila, npr. elektronik,
plinar, gradbenik itd..
Aktivnosti pri defektaži
Strokovno morajo obdelati vse ključne točke izdelave vsakega strojnega elementa:
– 108 –
kvaliteto izdelka,
termično obdelavo,
funkcijsko pomembnost dela v stroju.
Plansko morajo obdelati vse strojne dele po sledečih zahtevah:
vrstni red izdelave strojnih delov mora biti tak, kot ga bo rabil strojni mehanik pri montaži,
določiti morajo izvajalce, ki bodo izvedli določena dela,
predvideti morajo postopke in stroje, ki jih bodo pri izdelavi delov rabili.
Rezultat defektaže
Ob pravilno izvedenem postopku dobimo:
seznam novih in popravljenih strojnih delov,
organizacijski načrt del (ponavadi je na istem seznamu),
seznam izvajalcev oziroma udeležencev v popravilu,
plan nadaljnjih aktivnosti popravila.
Na splošno velja, da se defektaža izvede le tam, kjer je število novih in popravljenih delov večje
od deset. Ni pa ta omejitev obvezna; odvisna je predvsem od zahtevnosti popravila.
Rezervni deli
Nadomestni del ali rezervni del je sredstvo, namenjeno za zamenjavo določenega sredstva,
da bi se vzpostavilo prvotno zahtevano funkcijo. Prvotno sredstvo se lahko naknadno popravi.
Sredstvo, namenjeno in/ali zamenljivo za izrecno določeno sredstvo, pogosto razumemo kot
rezervni del.
4.21 Tehnološki postopki popravil
sestavnih delov pri vzdrževanju
Slika 89
Tehnološki postopek za
izdelavo strojnega dela
– 109 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Vzdrževalec mora znati izdelati tudi enostavne strojne rezervne dele dele, ko pride do okvar.
Poznati mora tehnološke postopke, to je izbrati potrebno obdelavo z odrezavanjem ali preoblikovanjem, izbrati pravilno zaporedje delovnih operacij in določiti izdelovalne čase.
VARJENJE 4.21.1
Z varjenjem sestavnih delov popravimo pri vzdrževanju okoli 40 % delov tehničnih sistemov.
Poslužujemo se ga predvsem pri združevanju polomljenih delov, zaprtju lukenj ali razpok in kot
postopek dodelave pri drugih mehanskih poškodbah.
Razdelitev varjenja ali sorodnih postopkov:
kovaško varjenje (ročno, strojno in z valjanjem),
termitsko varjenje (spajanje tirnic),
elektrouporovno varjenje (sočelno, točkovno),
električno varjenje (ročno obločno, MAG, MIG, TIG)
Slika 90
Postopek MAG varjenja
Postopek MAG varjenja je način varjenja z odkritim oblokom, ki gori med kovinsko elektrodo
in varjencem. Elektroda je brezkončna žica, oblok pa je zaščiten z aktivnim plinom (CO2, N2).
Za varjenje s postopkom MAG se uporablja varilni usmernik z vodoravno statično karakteristiko. Zaščitni plin pri tem varjenju je največkrat CO2. Ugotovili pa so, da lahko uporabimo tudi
razne mešanice, kot so: Ar + O2, Ar + CO2, Ar + CO2 + O2. Mešanice plinov stabilizirajo oblok,
prehod materiala je stalen in poveča se omočljivost taline. Poleg tega lahko dodajamo tudi Si
in Mn, da se nanju veže kisik.
Lastnosti MAG varjenja:
bolj ekonomično kot ročno obločno varjenje (porabimo vso elektrodo),
kvaliteta zvarov ni odvisna od varilca,
prihranek na času varjenja,
deformacije materiala so manjše,
slabost je relativno draga varilna oprema,
uporablja se za varjenje zvarov nižjih kvalitet (konstrukcijska in malolegirana jekla).
Slika 91
– 110 –
Postopek MIG varjenja
MIG postopek varjenja je enak MAG postopku, razlikuje se le v zaščitni atmosferi. Pri postopku
MIG uporabljamo inertno zaščitno atmosfero (Ar, He). Statična karakteristika varilnega usmernika je vodoravna. MIG postopek varjenja ima podobne lastnosti kot MAG, dosežemo pa boljšo
kvaliteto zvara. Zato ga uporabljamo za varjenje vseh vrst jekel, barvnih kovin in njihovih zlitin.
Je nekoliko dražji postopek varjenja kot MAG predvsem zaradi dražje zaščitne atmosfere.
Slika 92
Postopek TIG varjenja
Značilnost postopka TIG je, da se elektroda ne odtaljuje. Največkrat je elektroda iz volframa
in je vezana na negativni pol (razen pri varjenju aluminija). Elektroda je vezana na negativni
pol zato, ker bi nam v nasprotnem primeru začelo odnašati elektrodo. Pri varjenju aluminija
pa imamo priključeno elektrodo na pozitivni pol zato, da dosežemo čistilni učinek elektronov
(aluminijev oksid ima zelo visoko tališče 2300 ?C). Varjenje poteka brez dodajnega materiala
ali pa dodajamo material v obliki varilne žice.
Lastnosti TIG varjenja:
Varjenje pod praškom spada med najzmogljivejše postopke varjenja. Po tem postopku je goreči oblok zakrit in varilec ni izpostavljen sevanju. Nasujemo toliko praška, da se oblok ne vidi
in je talina pokrita. Praški so lahko taljivi ali netaljivi (keramični, sintrani in aglomerirani). Pri avtomatizirani proizvodnji dodajamo prašek neposredno pred varjenjem, poleg tega pa imamo tudi
odsesalni sistem, ki odvečni prašek posesa in ga lahko ponovno uporabimo. Tudi izkoristek
toplote je ugodnejši, saj so izgube zaradi sevanja manjše. Elektroda je gola brezkončna žica,
ki jo posebni mehanizem dovaja na varilno mesto. Žico lahko nadomestimo tudi s posebnimi
trakovi, kar nam omogoča veliko navarjenega materiala na osnovnem materialu. Varjenje lahko
poteka tudi z več elektrodami hkrati, ki imajo skupen vir toka ali pa vsaka svojega.
Funkcije praška:
zaščita taline pred okolico,
stabilizacija obloka,
preko njega lahko vnašamo legirne elemente,
termično zaščiti var (počasnejše ohlajanje, ni nevarnosti da bi prišlo do zakalitve), počasno
ohlajanje očisti zvar (nečistoče imajo čas splavati na površje),
oblikuje teme zvara.
Osnovni načini prekrovnega zvarjanja so:
točkovno varjenje
bradavično varjenje
kolutno varjenje
– 111 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
zelo kvaliteten var,
varimo lahko vse kovine, vendar zaradi ekonomičnosti varimo le visokolegirana jekla, razne
eksotične materiale in aluminij,
varimo lahko zelo tanke pločevine (nekaj stotink milimetra),
slabost sta zelo dragi varilna oprema in zaščitna atmosfera.
Slika 93
Varjenje pod praškom
Točkovno varjenje
Pri točkovnem uporovnem varjenju teče tok skozi valjasti elektrodi iz dobro prevodne kovine.
Med elektrodama sta pritisnjena varjenca. Zaradi upornosti v stiku varjencev pride do hitrega
ogretja in pri zadostni temperaturi se material pod pritiskom zvari. Z dvojico elektrod lahko zavarimo ročno ali avtomatsko eno točko ali več točkovnih zvarov na točkovnih avtomatih (večje
število elektrodnih parov).
Slika 94
Točkovno uporovno varjenje
Bradavično zvarjanje
Je poseben način točkovnega varjenja. Eden izmed varjencev je oblikovan v majhno izboklino
(bradavico). Zvarna točka nastane zato samo na mestu bradavice. Vedno zvarjamo večje število bradavic hkrati, zato so potrebni mehansko in električno močnejši varilni stroji. Ker je pri tem
varjenju potrebna dodatna operacija (oblikovanje bradavic) in zanjo tudi močnejša oprema, je
ta način varjenja ekonomičen predvsem pri masovni proizvodnji.
Kolutno zvarjanje
Poteka med dvema kolutnima elektrodama. Varimo lahko neprekinjeno ali s tokovnimi impulzi.
Glede na to nastane neprekinjen zvar ali zvar s prekinitvami.
Slika 95
– 112 –
Kolutno neprekinjeno in
prekinjeno varjenje
Hladno varjenje
plinsko ali avtogeno varjenje (acetilen – kisik, acetilen – zrak),
Slika 96
Plamensko varjenje
indukcijsko varjenje (šivno, točkovno, točkovno-šivno),
Slika 97
metaliziranje,
postopki s plazmo (rezanje, varjenje, metaliziranje),
spajkanje (mehko in trdo),
rezanje (acetilen – kisik, elektro obločno – kisik)
4.21.2 NAVARJANJE
Navarjanje uporabljamo predvsem pri obrabljenih površinah, da jim vrnemo začetno dimenzijo ali pa povečamo njihovo odpornost proti obrabi. Za navarjanje se uporabljajo enaki postopki
kot za varjenje.
Če se uporablja postopek navarjanja za reparaturna dela kot zaščita proti obrabi, nastopijo veliki
problemi zaradi prave uporabe elektrode ali postopka, ker poznamo več tisoč različnih legur.
Slika 98
Obnavljanje transportnega
polža in drobilne plošče z
navarjanjem
– 113 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Točkovno varjenje
UPORABA PLAZME 4.21.3
Kot plazmo razumemo stanje materiala, ki se s segrevanjem dovede v plinsko stanje. Pri doseganju ustrezne temperature oziroma toplotno-energetskega nivoja se iz atoma plinske snovi
osvobajajo elektroni; snov se ionizira. Tako stanje lahko dosežemo z uporabo električnega polja visoke frekvence. Da vsi elektroni zapustijo pot okoli atoma, je potrebno doseči temperaturo
5.1010 °K.
Za oplemenitenje površine uporabljamo največkrat pesek določene granulacije iz kvarca ali
karborunduma. S tem dosežemo zahtevano površinsko hrapavost. Površino nato očistimo še
s suhim zrakom, da je pripravljena za nanos plazme. Sloj materiala nanašamo s plazemskim
plinom argonom ali z mešanico N2 + H2 (80 % dušika in 20 % vodika). Površina se zaščiti z
argonom ali dušikom. Nanos praška izvedemo z dušikom, z argonom ali z mešanico N/H s
plazmatronom.
Postopek se velikokrat uporablja za reparaturo čepa gredi ali osi. Ta je izpostavljen visokim
specifičnim pritiskom, s postopkom pa mu ustvarimo visoko površinsko trdnost oziroma odpornost proti obrabi.
LEPLJENJE 4.21.4
Lepljenje je metoda ponovnega spajanja polomljenega dela v trdno celoto z ali brez predhodne obdelave spojnih površin. Pri tem uporabimo kemijska vezna sredstva – lepila. Uporaba
posameznih veznih sredstev je odvisna od vrste polomljenega materiala, karakteristike loma,
funkcije sestavnega dela v sklopu itd..
Cianoakrilatna lepila so produkt moderne kemijske tehnologije in so v tehnoloških postopkih zelo uporabna. To so enokomponentne brezbarvne tekočine brez vsebnosti topil, ki hitro
polimerizirajo in se strjujejo v hladnem. Dodatki lepilom izboljšujejo mehanske lastnosti, kot so
odpornost na vibracijske obremenitve in obremenitve na udarce, preprečujejo časovno krčenje
in izboljšujejo obstojnost na staranje.
Cianoakrilatna lepila so primerna za lepljenje neporoznih in manj poroznih materialov, med seboj vežejo raznovrstna in istovrstna gradiva. Lepijo kovine in njihove legure, sintetične snovi, elastomere, keramiko, les, pluto in drugo. Cianoakrilatna lepila so primerna za lepljenje manjših,
dobro prilegajočih se površin. Uporabljajo se za serijska lepljenja v elektroindustriji, elektronski,
merilni in regulacijski tehniki, finomehaniki, v industriji umetnih mas, v gumarsko-predelovalni
industriji, v gradnji vseh vrst vozil in transportnih sredstev kot tudi v optični industriji. So učinkovita zamenjava za druge metode vezanja, kot so varjenje, spajkanje, kovičenje in vijačenje.
Vrsta in namembnost cianoakrilatnih lepil
Ta lepila se med seboj razlikujejo fizikalno in kemično tako, da s celotno paleto dosežemo optimalne lepilne učinke na širokem izboru različnih gradiv. Fizikalno se lepila razlikujejo po viskoznosti, kar daje eno razsežnost namembnosti. Kemijsko se razlikujejo po surovinski osnovi, kar
določa lepilne sposobnosti za različne materiale in različne temperaturne obstojnosti zlepkov.
– 114 –
Priprava površine
Tako kot za večino lepilnih postopkov, je tudi za lepljenje s cianoakrilati predpriprava nalepnih
površih odločujoča za kakovost spoja. Površine, ki se lepijo, morajo biti primerno hrapave, razmaščene, čiste in suhe. Pri lepljenju kovin med seboj ali z drugimi materiali se nalepne površine
križno obrusijo z brusnim papirjem zrnatosti 200-240 ali pa se uporabi postopek peskanja ali
kemičnega jedkanja. Pred lepljenjem gume je potrebno nalepne površine očistiti sledov ločilnih
in mazalnih sredstev in jih po možnosti narediti primerno hrapave. Za razmaščevanje uporabljamo razmaščevalno sredstvo. Termoplastične snovi se tako zelo razlikujejo med seboj, da ni
splošnega načina predhodne obdelave. Na splošno se dajo PVC, polistiren, poliakrilati in polikarbonati dobro lepiti, če so nalepne površine čiste in primerno hrapave.
Lepilni postopek
Pred uporabo morajo biti cianoakrilatna lepila ogreta na sobno temperaturo. Za doseganje
optimalnih učinkov sta v prostoru potrebni 45-60 % relativna vlaga in normalna sobna temperatura. Nalepne površine naj bodo kemično nevtralne. Če se za določen postopek ali za določeno gradivo uporablja kateri od aktivatorjev za cianoakrilate, se mora sloj aktivatorja pred
nanosom lepila dobro posušiti. Lepilo nanašamo varčno. Najmanjšo potrebno količino lepila za
popolnitev reže nanesemo na eno od lepljenih površin. Lepilo nanašamo iz originalne embalaže v obliki kapljic ali enakomernih tankih iztiskov v obliki črt brez razmazovanja. Pri uporabi v
serijski proizvodnji je priporočljiva uporaba dozirnih naprav.
Takoj po nanosu se lepljence medsebojno stisne točno po zahtevanem položaju s pritiskom od
0,05-0,1 N/ mm2. Za majhne površine zadostuje stisk z rokami. Trdnost zlepka na premik z roko
dosežemo v času od nekaj sekund do nekaj minut, kar je odvisno od vrste lepila, vrste gradiv,
ki jih lepimo, in velikosti lepilne reže. Končno trdnost zlepka dosežemo v času od 5 do 7 ur.
Demontaža zlepkov
Z lepljenjem z cianoakrilatnimi lepili dobimo spoje visoke trdnosti in kemične obstojnosti. Razdvajanje zlepkov oziroma demontaža je zaradi tega omejena. Cianoakrilatna lepila so industrijska lepila, ki nudijo široke možnosti kombiniranja trdnosti in hitrosti postopkov ter učinkovito zamenjujejo tradicionaIne vezalne tehnološke postopke. S temi lepili lahko danes trdno in trajno
lepimo vsa znana gradiva in materiale.
4.21.5 METALIZACIJA
V svojem najožjem pomenu je metalizacija nanašanje delcev raztaljene kovine na kovinsko ali
nekovinsko podlago. Izvedemo jo lahko z več nameni:
Glede na temperaturo nanešenega materiala razlikujemo dva načina metalizacije: hladni in topli. V prvem primeru se lahko uporablja le v določenih kombinacijah osnovnega in dodajnega
materiala, ker lahko med njima pride do eksotermne reakcije. V drugem primeru, ki je v praksi
najpogosteje v uporabi, raztaljene kovinske delce dodajnega materiala nabrizgavamo na hladen ali predgret osnovni material. Glede na način raztaljevanja dodajnega materiala ločimo
več postopkov metalizacije: plamensko, obločno plazemsko ali lasersko, pri čemer je dodajni
material doziran v obliki žice ali praškov.
Material nanašamo na površino s specialnimi napravami, ki s stisnjenim zrakom razpršijo delce
velikosti 0,01 do 0,015 mm. Velika hitrost delcev in kratek čas (nekaj tisočink sekunde) v trenutku udara delca povzroči plastično deformacijo. Tako popolnimo neravnine in pore, pri čemer
dobimo kompakten mehanični sloj.
Po nanosu prvega sloja ponavadi toliko časa nanašamo druge sloje, da dobimo debelino od
0,03 do 10 mm. Debelina sloja težko topljivih kovin je 1,5 mm, lahko topljivih pa do 3 mm. Po
načinu topljenja poznamo plinsko in električno metalizacijo.
Metalizacija se uporablja za:
doseganje prvotnih dimenzij in oblik poškodovanih in obrabljenih površin,
nanos antiobrabnih in na obrabo odpornih materialov,
spreminjanje določenih lastnosti površin,
za dekoracije,
zaščito pred korozijo,
za izdelavo modelov in v električne namene,
Za metalizacijo lahko uporabimo različne kovine z različnimi lastnostmi pri enakem osnovnem
materialu. Praviloma odločilnega pomena je tudi cenovna in časovna ugodnost.
– 115 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
spremeniti lastnosti osnovne površine (korozijsko obstojnost, trdoto ali torne značilnosti),
obnoviti poškodovano ali obrabljeno plast,
spremeniti zunanji izgled površine.
Metalizacija ne poveča trdnosti in je ne smemo uporabiti pri oslabljenih presekih. Tudi pri dinamično obremenjenih delih in pri tistih, ki delajo s suhim trenjem, je ne uporabljamo zaradi
nezadostne zlepljenosti nanešenega materiala z osnovnim materialom.
Pomanjkljivosti metalizacije:
debelejši metalizirani sloji težijo k pokanju kovine z velikim koeficientom toplotne eksplozivnosti,
metalizirani sloj je krhek in se lahko uporablja samo v primerih, ko nista zahtevana velika
žilavost in raztezanje.
Plamenska metalizacija 4.21.5.1
Podobno kot pri vseh postopkih metalizacije je tudi pri tem potrebno osnovni material primerno
pripraviti. To pomeni, da mora biti površina, na katero se nabrizgava kovina, suha, čista, poravnana in obenem primerno hrapava. Dodajni material, ki se raztaljuje v plamenu, je dovajan v
gorilnik v obliki žice ali prahu.
V gorilniku dovajamo plinsko mešanico acetilena in kisika pod predpisanim pritiskom tako, da
raztaljene delce odnaša iz gorilnika proti osnovnem materialu (slika 99).
Na splošno osnovnega materiala ni potrebno dodatno predgrevati. Oprijem z osnovnim materialom je adhezijski in na določenih predelih tudi mikrodifuzijski. Presek dodajnega materiala je
izredno heterogen tako po velikosti, obliki in tudi po sestavi oprijetih kovinskih kapljic.
Slika 99
Plamenska metalizacija
Slika 100
Grafični prikaz metalizacije
– 116 –
Slika 101
Grafični presek
metalizirane plasti
4.21.5.1 Primer izvedbe popravila na pestu
osi kolesne dvojice železniškega vagona
Zaradi obrabe naseda ležaja na pestu kolesne dvojice nastane spoj izven predpisanih toleranc.
Pri generalnih remontih je bilo zaradi tega potrebno zamenjati celotno os, četudi je bila povsem
nepoškodovana.
Slika 102
Priprava osi za metalizacijo
Priprava površine
Struženje: odvzem osnovnega materiala cca 0,5 mm na steno (slika 96).
Slika 103
Struženje pesta
Pripravljeni nased pred začetkom metalizacije plamensko segrejemo na cca 70 °C. Sledi nanos
prve oziroma osnovne plasti s praškom. Število naslednjih nanosov, ki jih je v splošnem od 8 do
10, je odvisno od predpisanih dimenzij. Med nanosom, ki ga izvedemo na posebni pripravi (slika 97), kontroliramo temperaturo; le-ta ne sme preseči dopustne vrednosti 180 °C. Po ohlajanju
nased stružimo na predpisano dimenzijo in v okviru tolerančnega polja.
S postopkom metalizacije dosežemo povsem enako kakovost obnovljene osi kot z zamenjavo
z novo. Ob tem so stroški take reparature v primerjavi z menjavo osi, ki je vredna cca 500.000
SIT, komaj 30 %.
Slika 104
Potek metalizacije
– 117 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Metalizacija
TRDO KROMANJE 4.21.6
Velike dele, ki so sicer v redu in so le na nekaterih mestih preveč obrabljeni, obnavljamo tako,
da jih na teh mestih kromiramo. Uporaba tega postopka je mogoča na manjših delih, če je reparatura cenejša od novega dela. Trdo kromiramo dele poškodovanih osi, ležajev, batov, cilindrov,
orodij za deformacijsko obdelavo itd.. Pokromane površine slabo vpijajo olje in maziva, zato naredimo mrežasto kromanje, da dobimo porozno površino in boljše mazanje (cilinder motorja).
Nanos kroma izvajamo elektrokemijsko tako, da kad napolnimo z elektrolitom za kromanje
(kromov anhidrid, žveplena kislina in destilirana voda) in vanjo potopimo še svinčene plošče
ter del, ki ga želimo kromirati.
METALOCK POSTOPEK 4.21.7
Za reparaturo napočenih in polomljenih delov uporabljamo hladni postopek – metalock postopek, pri katerem polomljene dele povežemo s standardnimi elementi (valjčki ali cilindrični
vijaki, izdelani iz specialnih materialov). Ti materiali se vnašajo z vtiskavanjem v vnaprej pripravljene odprtine, tako da dobimo trden kovinski spoj veznega in osnovnega materiala.
Ta postopek se uporablja pri reparaturi delov iz sive litine, pri posteljah strojev, pri jeklenih litinah, pri barvastih kovinah itd..
Valjčki za metalock so izdelani iz legure ogljika in niklja, ki je zelo kovna in se vtisne kot integralni del spojenih elementov.
STRGANJE 4.21.8
Strganje uvrščamo med postopke odrezavanja. Značilno je po negativnem cepilnem kotu in
svaljkastih odrezkih. Je zelo počasen postopek, saj ga izvajamo pretežno ročno. Ker je to postopek, ki ga izvajamo brez prisotnosti višje temperature, je zelo precizen in primeren za zelo
natančna vodila na strojih. Postopek je značilen je tudi po tem, da imajo tako obdelane površine izredno dobre lastnosti mazanja, kar pomeni prednost pred cenejšimi in hitrejšimi postopki
obdelave, saj zaradi odlične lastnosti mazanja stroji porabijo manj energije in imajo manjšo
obrabo. Postopek pogosto uporabljamo tudi za prileganje strojnih delov med seboj, posebno
pri zelo zahtevnih oblikah vodil. Je eden najdražjih postopkov in prav zato se mu pogosto skušamo izogniti.
Kvaliteta površine, ki jo dosežemo pri strganju, je v primerjavi z ostalimi površinami videti neravna in hrapava. Hrapavost je velika, vendar je ravnost in procent nošenja teh površin precej večji
kot pri vseh ostalih postopkih, vključno s postopki brušenja. Vdolbine, ki so narejene z nožem,
pa služijo kot oljne kopeli, iz katerih se maže okolica ploskve ob robu vdolbine. Ker je takšnih
vdolbinic polno in ker so enakomerno razporejene, pridemo do tekočinskega trenja na ploskvi,
saj olja med dvema ploskvama s še tako veliko obremenitvijo sploh ni možno iztisniti.
– 118 –
Ravnost postopka strganja merimo na osnovi števila nosilnih točk na kvadratno colo ter jih razdelimo v tri razrede natančnosti:
prvi razred nosilnosti je od 10 do 15 točk na kvadratno colo (za manj zahtevne in neobremenjene površine),
drugi razred nosilnosti je od 15 do 20 točk na kvadratno colo (za srednje natančne in bolj
obremenjene strojne dele),
tretji razred nosilnosti je nad 20 točk na kvadratno colo (za zelo natančne merilne inštrumente in za močno obremenjene strojne dele).
Danes poznamo:
ročno strganje – prevladuje pri manjših izdelkih in za natančnejše strganje.
strganje z električnimi oziroma s pnevmatskimi ročnimi stroji – namenjeno je predvsem za
večje in manj natančno strganje.
Orodje in pribor za strganje
Orodje, ki ga rabimo za strganje, delimo v tri skupine.
Glavno delovno orodje so strgala.
Po namenu se ločijo na:
groba,
fina.
Po obliki so:
okrogla,
ravna,
trikotna.
Po izvedbi so:
ročna,
električna,
pnevmatska.
Pomožna delovna orodja so:
brusni kamni, ki se ločijo med seboj po grobosti in po obliki,
mazalne gobice,
ravnalne plošče,
ravnila,
prizme,
mostički za prenos mer.
libele,
merilne ure,
magnetne prizme,
merilni trni,
kotniki,
mikroskopi itd.
Slika 105
Strgalo za okrogle in
ravne ploskve
– 119 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
Kontrolna merilna orodja so:
1
2-3
Ravnalno strganje
Veliki stroji za obdelavo marmorja
2
4-5
Začetno strganje
Pred vsakim strganjem grobo obdelati
3
6-7
Ravnalno strganje
Vodila velikih strojev za obdelavo kovin
4
8 - 12
Ravnalno strganje
Vodila srednje velikih strojev za obdelavo kovin
5
14 - 20
Ravnalno točkasto strganje
Vodila natančnih strojev
6
nad 20
Ravnalno točkasto strganje
Vodila merilnih naprav
Tabela 3
Razredi kvalitet strganja in
uporaba
Slika 106
Tuširna plošča in tuširne
letve za tuširanje manjših
strojnih delov
Slika 107
Tuširni most za tuširanje
dolgih vodil
Obdelava z oblikovanjem
– 120 –
Reparatura delov s plastično deformacijo je postopek, zasnovan na sposobnosti kovine, da
spremeni obliko, dimenzijo in mehanske lastnosti brez porušitve pri delovanju zunanjih sil. Reparaturo obrabljenih delov izvajamo po principu prerazporeditve materiala z nepoškodovanih
površin na poškodovana mesta (razvlačenje, vtiskavanje, iztezanje, kotaljenje), dokler ne odstranimo napak.
4.22 Dokumentacija o vzdrževanju
Vzdrževalna služba mora delati po načrtu in dobro organizirano. Osnova je dobro pripravljen
in ustrezen informacijski sistem, v okviru katerega uporabljamo kot nosilce informacij dokumente, namenjene zbiranju, analiziranju in prenašanju podatkov na različne nivoje odločanja
v procesu vzdrževanja. Osnovni dokumenti so podatki o stroju ali napravi, ki sta vključena v
sistem vzdrževanja. Nekatere dokumente dobimo ob prevzemu stroja od proizvajalca, ostalo
dokumentacijo pa za vsak stroj izdela vzdrževalna služba sama.
Proizvajalec nam mora dati naslednje dokumente o stroju ali napravi:
prospekte in sestavno risbo stroja,
delavniške risbe vseh delov stroja,
kinematsko shemo,
montažne risbe,
katalog rezervnih delov s specifikacijo delov, ki se hitreje obrabljajo,
navodila za obratovanje in vzdrževanje.
Vzdrževalna dokumentacija so informacije v pisni ali elektronski obliki, potrebne za vzdrževanje. Informacije so lahko podane v tehničnih, administrativnih in drugih dokumentih.
Zapis o vzdrževanju je del vzdrževalne dokumentacije, ki vsebuje informacije o vzdrževanju,
odpovedih in okvarah, povezanih s sredstvom. Tak zapis lahko vsebuje tudi podatke o vzdrževalnih stroških, razpoložljivosti sredstva, času razpoložljivosti in druge pomembne podatke.
plan namestitve strojev (stenski pano s posameznimi znaki za stroje, skica tlorisa tovarne;
zaradi tehnoloških procesov morajo biti stroji pravilno razporejeni)
delovni nalog (dokument za naročilo popravila in obračun stroškov popravil; del podatkov
izpolni naročnik, del podatkov izpolni izvajalec)
obratovalna navodila – prospekt stroja (gabaritni del: širina, višina, teža stroja, temelj stroja;
vzdrževalni del, namenjen vzdrževalcem; uporabni del –namenjen delavcu, upravljalcu stroja; elektro instalacijski del – elektronika)
mazalna karta (dokument proizvajalca stroja, ki vsebuje osnovne podatke stroja z vsemi
mazalnimi mesti, količino olja in režim mazanja; moramo ga dosledno spoštovati)
kartoteka strojev (zajema vse stroje, ki so locirani v tovarni, njihovo razporeditev, podatke o
tipu in proizvajalcu)
kartoteka maziv (zajema podatke o vrstah maziv, ki se uporabljajo v tovarni, njihovih potrebnih količinah in proizvajalcih)
zapisniki popravil (zbrani so v določeni kartoteki in zajemajo preventivne preglede, mala,
srednja in generalna popravila)
Čas vzdrževanja je obdobje, v katerem sredstva vzdržujemo bodisi ročno ali avtomatsko,
vštevši čas, potreben za tehnično pripravo in preskrbo za vzdrževanje. Vzdrževanje lahko izvajamo tudi med delovanjem sredstva.
Konstrukcijske dokumentacije za potrebe vzdrževanja ni potrebno risati po pravilih tehniškega risanja, vendar je primerneje, da jih rišemo v izometriji.
Zahtevnice naj poleg datuma, številke zahtevnice, številke delovnega naloga, oznake skladišča in meste porabe vsebujejo tudi podatke o materialih, rezervnih delih in stroških.
Evidenca časa se imeuje tudi terminski list. Na njem so vse informacije o porabljenem času
delavcev in za delovno nalogo.
Poročilo o zastojih uporabljamo za registracijo napak. Ta dokument vzdrževalec nosi stalno s
sabo ter vanj vpisuje zastoje, ki jih je opazil.
– 121 – 4 – VZDRŽEVANJE STROJEV IN NAPRAV
4.22.1 NAJVAŽNEJŠA DOKUMENTACIJA
PRI VZDRŽEVANJU
List preventivnega pregleda uporabljamo za periodične preglede. Nanj vpisujemo podatke
o izvajalcu, terminu, mestu intervencije, uporabljenem orodju in metodi dela, času izvajanja in
o potrebni koordinaciji.
Nekaj primerov dokumentacije:
– 122 –
??? KAKO BOMO VNESLI TE
DOKUMENTE ???
– 123 – 3 – GLAVNI NASLOV - PASICA
5
VZDRŽEVANJE
OBDELOVALNIH STROJEV
V naših podjetjih je vse več modernih strojev, ki zahtevajo sodobnejšo proizvodnjo in učinkovit
nadzor. Kontrolo dosegamo z načrtovanjem vzdrževalnih del in prevzemanjem strojev. Prevzem
strojev se največkrat opravi pri proizvajalcu, ki ima ustrezne merilne naprave za preskuse. Kupca pa je potrebno opremiti z dokumentacijo, merili in ustreznimi delovnimi pripravami.
5.1 Obrabljenost strojev
Obdelovalni stroj se obrablja na mestih, kjer se strojni deli gibljejo med seboj. Vzdrževanje stroja obrabo zmanjšuje, ne more pa je preprečiti. Mesta obrab so vodila, čepi, zobniki, jermenice,
sklopke, verige, pnevmatične in hidravlične naprave itd..
Ne moreš popraviti,
če ni pokvarjeno.
/ Murphyjevi zakoni
Pri obrabi se tvorijo delci, ki povzročajo še večje raze v gibljivih delih. Važno je tudi vsakodnevno čiščenje, ki pripomore k daljši življenjski dobi stroja. S popravili lahko stroj povrnemo skoraj
v prvotno stanje. Pri dovoljenih obremenitvah ne bi smelo priti do zastojev, vendar se ti dogajajo
zaradi napačnega tehnološkega postopka ali preobremenjenosti.
5.2 Sodelovanje s snovalci
obdelovalnih strojev
Delavec za strojem in vzdrževalec imata veliko izkušenj z obnašanjem stroja na nekem delovnem mestu. Večkrat se zgodi, da bi lahko konstrukter stroja bolje sestavil strojne dele. Ta mora
že pri snovanju novih strojev upoštevati izkušnje pri vzdrževanju, popravilih in rekonstrukcijah.
Konstrukter mora paziti na:
odrezke (Ti slabo vplivajo na drsne ploskve. Zbiranje odrezkov preprečujejo prizmatična vodila. Pritrdilne vijake na vodilih je treba pravilno namestiti, da se odrezki odstranjujejo. Drsni
deli so zaščiteni s posnemali, pločevino, harmonikami in trakovi.)
mazanje (Mazalnih mest je precej, zato si namestitimo mazalne sheme na pločevini, ki jo
pritrdimo na ohišje stroja. Danes se precej uporablja centralno mazanje, ki sicer povečuje
izdelovalne stroške, so pa taki sistemi bolj zanesljivi. Cevovodi morajo biti pravilno dimenzionirani. Stroji imajo vgrajene merilce nivoja olja (elektronske izvedbe). Olje maže in hladi
(obtočno število ne sme biti preveliko). Rezervoarji morajo zbirati nesnago, opilke (magnetni
vijak) in odstranjevati kondenz. Dno je nagnjeno. Olje mora biti ustrezne kvalitete in se mora
menjati po določenih urah obratovanja ali po določenem časovnem obdobju.)
– 125 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
S časom se obrabe večajo. Stroju začne po daljšem času obratovanja natančnost padati. Če
stroja ne vzdržujemo ustrezno, obraba progresivno narašča.
mazalna sredstva (Največ se uporabljajo emulzije – mešanica do 90 % vode in olja), dodajati pa moramo sredstva za čiščenje in razgradnjo bakterij. Uporabljamo tudi hladilna olja.
Za kvalitetno mazanje moramo uporabljati filtre za čiščenje tekočin.)
dele, ki se obrabljajo (Največkrat so to standardni elementi: klinasti jermeni, kotalni ležaji,
vijaki… Obrab ne moremo preprečiti. Pri strojnih delih naj bi dosegli 25.000-30.000 obratovalnih ur.)
Izrabljenost nekaterih 5.3
glavnih delov
drsne ploskve vodil – obrabljajo se zaradi obremenitve, vplivajo pa tudi delci, ki med obratovanjem stroja padajo nanje; predvsem so škodljivi delci pri brušenju; obrabljena vodila
brusimo, skobljamo ali strgamo, pri novejših pa zamenjamo trakove;
netočnosti pri uležajenju glavnega vretena – povzročijo, da je delo stroja nenatančno; v
glavnem so ležaji drsni, bronasti, uporabljajo pa se tudi kotalni ležaji; zračnost med ležajem
in vretenom nastavljamo z matico, če pa je mejna vrednost prevelika, je treba ležaje zamenjati; pri nepravilnem delovanju lahko pride do zaribanja – takrat ponavadi vreteno zbrusimo,
ležaje pa zamenjamo;
obrabe zob na zobnikih – dopuščamo kar precejšnjo obrabo, pri najobičajnejših modulih
do 0.3 mm; bok zoba (evolventa, cikloida ...) ne sme biti prekomerno deformiran; pri menjavi
zobnika tudi drugega ni dobro zadržati (slab oprijem) in je vedno priporočljivo zamenjati oba
zobnika; poškodovani zobnik na bokih prebrusimo, vendar ne več kot 1/5 dolžine zoba; pri
brušenju več zob moramo prestaviti medosno rezdaljo;
obraba navojnega vretena in dvodelne matice – zaradi obrabe bokov nastane nenatančen
korak ali mrtvi gib; navojna vretena obdelamo na posebnih strojih, matice pa zamenjamo;
Osnove meritev, tolerance 5.4
Na obdelovalnih strojih moramo poznati zahteve kupca novega stroja. Upoštevati moramo navodila za vzdrževanje.
Geometrijsko natančnost preizkusimo s preizkusnim obdelovancem, ki ga kasneje natančno izmerimo. Za najboljšo kvaliteto preizkusa moramo imeti stroj z zelo natančno izdelanimi
sestavnimi deli (vodila, delilnik, polžasto kolo itd.).
Pri strojih z zahtevanim srednje grobim prilagajanjem v tolerančnem območju IT8–IT11 izvajamo
manj zahtevno kontrolo, tako da predpisane tolerance v standardih zvečamo za 50 do 150 %.
Pri prevozu moramo paziti, da ne pride do močnih sunkov (deformacije) ali celo do razpok (vlitki).
– 126 –
Kontrolo delimo na 5.5
sprejemno kontrolo,
kontrolo polizdelkov,
kontrolo orodja,
kontrolo strojev,
statistično kontrolo
Pri prevzemnih meritvah moramo vedeti, da je stroj pravilno postavljen na temelj in izravnan s
podložnimi ploščicami ali zagozdami.
Merimo z merilni trni dolžine 300 mm, včasih pa tudi 1000 mm. Pri hitrem prevzemu se zadovoljimo s priloženim atestom.
Nekatere meritve izvedemo ko stroj miruje, ostale pa ko stroj dela in merimo obremenitve, deformacije in nihanja.
5.6 Prevzemne meritve in
prevzemni predpisi
Nameščanje, kontrola in prevzemanje strojev
Izdelovalci strojev, naprav, in orodij dobavljajo sisteme ali dele v embalaži ali jih drugače zavarujejo pred poškodbami pri transportu. Zaščititi je treba zlasti vodila, drsne in druge dele,
da se ne bi premikali ali poškodovali. Različni stroji in naprave morajo stati na trdni podlagi in
morajo biti tudi priviti. Stroje, ki tečejo popolnoma mirno, pritrdimo na podlago ali temelj, tako
da jih zalijemo z asfaltom ali prilepimo z lepili iz umetnih smol.
Pri nameščanju različnih strojev in naprav moramo paziti, da je med njimi dovolj prostora, tako
da odrezki in obdelovalci, ki štrle iz stroja, ne ovirajo dela na drugih strojih. Ko smo stroj pritrdili
na temelj, sledi preizkušanje stroja, ki ga običajno opravimo z ustreznimi meritvami. Velja naj
načelo, da ni pomembno le, da je stroj natančen, ko je nov, temveč da je stalno natančen.
Ko stroj ali napravo prevzemamo, moramo preveriti tudi natančnost obdelave in ugotoviti, če
je resnično v mejah, ki jo zagotavlja izdelovalec. Ni natančnih predpisov za preverjanje kvalitete obdelave, kot so v navadi pri preverjanju natančnosti strojev. Zato izbiro najprimernejšega
orodja in obdelovalcev po obliki in vrsti materiala, s katerimi ugotavljamo kvaliteto obdelave,
običajno predpiše proizvajalec.
Natančnost obdelave na različnih obdelovalnih strojih ugotavljamo na različne načine. Tako
izvedemo npr. na stružnici predvsem sledeče poizkuse:
vzdolžno zunanje struženje,
vzdolžno notranje struženje,
vzdolžno struženje med konicama,
plano struženje,
rezanje navojev.
Prevzem obdelovalnih strojev je doslej temeljil na kontroli delovne natančnosti. Osnove za kontrolo so podane v standardih za kontrolo geometrijske natančnosti; te temeljijo na kontrolnih
postopkih prof. Schlesingerja iz l. 1920. Kontrola po teh prevzemnih pogojih služi za dokaz o
geometrijski natančnosti stroja, ki pa jo praviloma merimo v neobremenjenem stanju. Vplivi, kot
so npr. rezalne sile, zračnosti, neuravnoteženosti, ki nastopajo med obdelavo, pa so zajeti le
delno. Splošna navodila za prevzemne pogoje vsebujeta DIN 8601 oz. ISO 230.
Za kontrolo delovne natančnosti je merodajna kakovost izdelanih obdelovancev. Zanesljivo
vrednotenje je v tem primeru možno s statistično metodo.
Nadalje je velikega pomena pozicionirna natančnost, posebej še pri numerično krmiljenih
strojih. Tudi v tem primeru se poslužujemo statistične obdelave podatkov.
– 127 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
Poleg drugih podatkov dajejo proizvajalci strojev in naprav za posamezen stroj ali napravo tudi
podatke o tem, katere proizvode je možno izdelovati na stroju oziroma katere delovne postopke in operacije lahko na stroju izvedemo. Ob tem predpišejo tudi obratovalne pogoje
in navodilo za vzdrževanje.
5.6.1
5.6.1.1
PREVZEMNI POGOJI 5.6.1
Geometrijska natančnost 5.6.1.1
Geometrijska natančnost je osnovna karakteristika obdelovalnega stroja. Osnove so podane v Schlesingerjevih normativih, iz katerih pa izhajajo standardi DIN-ISO. Standardi natančno
predpisujejo predmet merjenja, način merjenja, sredstva, s katerimi merimo, in dovoljena odstopanja. Te meritve predstavljajo statistično kontrolo stroja in zajemajo:
postavitev oz. izravnavo stroja,
vzporednost vodil,
pravokotnost vodil,
premost in ravnost vodil ter vpenjalnih miz,
vzporednost in pravokotnost delovnega vretena z vodili,
soosnost vreten,
krožni tek vreten.
Meritve se izvajajo s konvencionalnimi merilnimi sredstvi, kot so npr. ravnila, kotnik, vodna tehtnica, merilne ure ... ali izjemoma z laserskim interferometrom, kar pa je dolgotrajno in drago.
5.6.1.2
Pozicionirna natančnost 5.6.1.2
Potreba po meritvi pozicionirne natančnosti se je pojavila z nastankom oz. razvojem numerično
krmiljenih strojev. Vzporedno pa so nastajali tudi normativi za merjenje in vrednotenje karakteristik.
Karakteristike za vrednotenje natančnosti, s katero se doseže pozicija pri obdelavi oz. kontroli,
so naslednje:
toleranca pozicioniranja,
nenatančnost pozicioniranja,
odstopek od pozicije,
raztros pozicioniranja,
histereza.
Meritve se izvajajo po klasični metodi s primerjalno letvijo ali z laserskim interferometrom. V
večini primerov se uporablja slednji, saj so hitrost dela, natančnost in obdelava podatkov na
neprimerno višjem nivoju, kar pripomore k večji ekonomičnosti uporabe.
5.6.1.3
Delovna natančnost 5.6.1.3
Za ovrednotenje kvalitete obdelovalnega stroja je odločujoča karakteristika delovna natančnost, s katero stroj deluje na obdelovanec. Ko govorimo o delovni natančnosti stroja, je merilo
karakteristika, definirana kot delovna nezanesljivost.
– 128 –
Sčasoma se je začela razvijati statistična obdelava procesa, ki jo je prinesla avtomobilska industrija z mnogimi poddobavitelji. Pri klasičnih strojih ponavadi izdelamo dogovorjeni testni
(ali standardizirani) obdelovanec, pri visoko produktivnih strojih v serijski proizvodnji pa nekaj
obdelovancev izmerimo in s pomočjo standardnih, ki služijo za nastavitev stroja, izberemo oz.
izdelamo metodo za ovrednotenje delovne natančnosti. Pri manjših serijah je tako vidna stabilnost stroja in procesa.
– 129 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
Ko vse odpove, preberi navodila za uporabo. / Murphyjevi zakoni
Meritev stroja 5.7
Kvaliteta izdelkov ter množinska proizvodnja sta pogojevala tudi kvaliteto in natančnost strojnega parka. Kvaliteta in natančnost strojev sta navadno vsaj za eno stopnjo višji, kot je kvaliteta
izdelkov, ki jih na teh strojih proizvajamo. Zaradi teh in ostalih razlogov smo s postopkom merjenja in raznovrstnimi preverjanji prisiljeni nadzorovati trenutno stanje oziroma kvaliteto strojev.
MERITVE GEOMETRIJE 5.7.1
Preverjanje strojev oz. meritve geometrije so standardizirani postopki. Tu so vključeni vsi postopki preverjanja in merjenja, od posameznih komponent do celotnih sklopov oz. strojev.
Oglejmo si nekaj značilnih elementov preverjanja na stroju:
preverjanje ravnosti (črte, ploskve, telesa),
preverjanje vzporednosti (črt, ploskev, teles),
preverjanje kotnosti (črt, ploskev, teles),
preverjanje soosnosti,
preverjanje opletanja,
preverjanje tavanja,
preverjanje zračnosti.
Poleg teh najbolj pogostih preverjanj so za nekatere stroje standardizirali še drugačne zahteve,
ki jih najdemo v raznih standardih oziroma v raznih predpisih.
Od uradno verificirane institucije podpisani zapisnik merilnega protokola imenujemo atest.
Proizvajalec stroja ga lahko pridobi le pri uradno pooblaščenih institucijah. Trajnost atesta je
lahko z rokom omejena.
OBSEG KONTROLE STROJEV 5.7.2
Kontrola strojev obsega:
meritev geometrije stroja,
meritev obdelovancev, ki so bili izdelani na tem stroju,
kontrola funkcije elementov, krmilnih mehanizmov, podsklopov in sklopov,
kontrola tesnjenja hidravličnih in pnevmatskih elementov,
kontrola in preverjanje merilnih instrumentov,
kontrola in preverjanje varnostnih naprav,
kontrola in pregled estetike stroja.
– 130 –
Splošne zahteve 5.8
obdelovalnih strojev
natančnost in zanesljivost,
ponovljivost in enakost,
trdnost in togost,
preglednost in enostavnost rokovanja,
dostopnost uporabe,
varnost in zanesljivost za uporabnika in okolico.
Kontrolo stroja opravimo pri postavitvi, lahko pa tudi kasneje. Vsaka kontrola mora imeti takšen
obseg, da nam da dovolj podatkov o stanju stroja. Za mehanike je zanimiva kontrola v proizvodnji.
5.9 Kontrola stroja v proizvodnji
Takšna kontrola se razlikuje od ostalih po tem, da jo lahko opravi tudi uporabnik in da vsebuje
pretežno elemente funkcijske kontrole:
kontrola zračnosti,
kontrola hitrosti, obratov in pomikov,
kontrola mazanja,
kontrola ponovljivosti,
kontrola enakosti,
kontrola kvalitete izdelka,
kontrola tesnjenja,
kontrola varnega delovanja,
kontrola trdnosti prijema,
estetska kontrola itd..
Imamo tudi funkcijsko kontrolo, ki se je največkrat poslužujejo strojni mehaniki. Ta kontrola se
izvaja ob montažah stroja, kjer je potrebno preverjiti določene posamične komponente, ki jih
mehanik sestavlja v sestav. Prav tako kot vse ostale kontrole tudi ta temelji na meritvah in preverjanjih:
preverjanje tlakov,
preverjanje geometrije,
preverjanje zračnosti,
preverjanje hitrosti obratov itd..
Značilno za funkcionalno kontrolo je, da so tu dostikrat že vnaprej zapisani parametri posamičnih komponent: npr. elektromotor podjetja SEVER, P = 1.2 KW, n = 1800, premer osi, debelina
zagozde, opletanje, tavanje itd..
Podatki so lahko združeni v neko celoto, izpisani na risbi ali na posebni identifikacijski tablici, če
pa so to standardni elementi, njihove podatke črpamo iz tabel. Med samo montažo te podatke
večkrat preverjamo, zanesljivo pa jih moramo preveriti ob zaključku, ko stroj preizkušamo.
5.11 Priprava stroja za kontrolo
Preden pričnemo izvajati meritev stroja, je potrebno opraviti nekaj pomembnih aktivnosti, potrebnih za zanesljivo izvedbo meritve. Za vsako meritev je namreč pomembno, da so njeni rezultati verodostojni in da jih lahko v vsakem trenutku pokažemo kot realen rezultat, ki je v našem
primeru odstop od idealne vrednosti. Zato moramo nujno poskrbeti:
da so ploskve ravne in nepoškodovane,
da so na vodilih minimalne zračnosti,
da so omogočena krožna in translatorna gibanja delovnih miz,
da so gibanja vzporedna z vodili.
– 131 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
5.10 Funkcionalna kontrola
S tem smo tudi pri bistvu aktivnosti priprave stroja za kontrolo. Zgoraj naštete dejavnosti moramo opraviti. Kako, pa je največkrat odvisno od vrste stroja in od merilnega postopka, ki nam
tudi predpisuje način in pogoje meritve. Načini in pogoji so opisani v poglavju Merilni postopki
preizkušanja strojev.
V tem poglavju se bomo dotaknili le tistih priprav, ki jih izvaja strojni mehanik, te pa so:
brušenje naležnih plošč z brusnim kamnom, kar opravimo v kombinaciji z ravnalnimi ploščami in orodjem za strganje,
zategovanje vijakov pri zagozdah in vodilih, kar opravimo s klasičnim montažnim orodjem,
odklapljanje strojnih elementov iz pogona v njihovo nevtralno lego, kar opravimo skupaj
z uporabnikom stroja.
Ker smo zgoraj povedali, da morajo biti ploskve ravne in nepoškodovane, je prav, da si ogledamo pojme, kot so:
ravnost in
vzporednost
Ravnost
Kako je definirana ravnost premice, ploskve ali telesa, je zelo na široko opisano v standardih.
V naši preglednici so lepo prikazani ploskev, telo in rob. Ločevati moramo pojem ravnosti od
hrapavosti.
Meritev ravnosti izvajamo na več načinov in je pogosto zelo zahtevna. Uporabljamo več različnih merilnih instrumentov. Mi bomo merili ploskve z libelo. Pogoj za tako merjenje je, da ploskev
prej prekontroliramo z ravnalno ploščo, ki nam pokaže, kje so nosilne točke (Opravi primer na
merilni plošči!).
Vzporednost
Za definicijo vzporednosti moramo imeti dva elementa (dve premici, dve ploskvi, dve telesi),
če hočemo ugotavljati njuno medsebojno vzporednost. V preglednici so lepo vidne oznake
za ugotavljanje vzporednosti, tako kot so podane definicije za vsako od njih. Za ugotavljanje
vzporednosti med dvema elementoma je razvitih veliko različnih metod, tako da vseh niti ne
poznamo. Nam najbolj znana je meritev vzporednosti s pomičnim merilom, manj pa z merilnimi uricami in mikrometri, še manj pa so nam poznane meritve z mikroskopom (Primer bomo
izvedli z merilnimi uricami, ki je za strojne mehanike pogost način meritve.).
Zaradi pogostih težav, ki se nam pojavljajo pri meritvah oziroma v pomoč razjasnitvi določenih
izrazov, ki jih srečujemo pri meritvah, poglejmo preglednico pomena izrazov.
RAVNOST
Primerjava definicij črte
Kriva črta
Valovita črta
Valovita ravna črta
Ravna črta
– 132 –
Primerjava definicij ploskve
Valovita ploskev
Ravna ploskev
Zvita ploskev
Oznaka za vrsto obdelave
Oznaka za vrsto obdelave, oziroma razred hrapavosti, ki jo
najdemo na risbah, nima istega pomena kot pojem ravnosti. Ploskev je lahko ravna, a ima hrapavost zelo veliko.
Lahko je tudi zelo gladka površina, a je ploskev še vedno
lahko kriva ali zvita. Zato moramo ločevati pojem ravnosti
od pojma hrapavosti, ker imata vsak svoj pomen.
Tabela 4
Preglednica pomena izrazov
VZPOREDNOST
Vzporednost črt
Vzporednost ploskev
Vzporednost teles
Oznaka vzporednosti
Oznaka na risbi pomeni, da je ploskev »A« po vsej svoji
dolžini in širini, vzporedna s ploskvijo »B«, v predpisanem
odstopku.
5.12 Merilni postopki
preizkušanja strojev
Pogoji merjenja, kakršne zahteva merilni protokol, so:
5.12.1 MERJENJE PREMOČRTNOSTI
Meritve premočrtnosti se delijo v dve skupini preverjanj:
meritve do dolžine 1600 mm, ki jih izvajamo z libelo ali s kontrolnim ravnilom,
meritve nad 1600 mm, ki jih izvajamo z libelo, merilno žico in mikroskopom ali s kolimatorjem.
Merjenje z ravnilom
Ravnilo položimo na dve podpori. Vzdolž njega pomikamo po merjeni liniji nosilec, na katerem
je pritrjena merilna ura ali podobno merilo. Tipalo naj bo naslonjeno na ravnilo. Pri premikanju
nosilca odčitavamo odstopke merjene linije od merilnega ravnila. To ravnilo ima podpori, ki ju
nastavljamo tako, da je lega merilnega instrumenta na začetku in na koncu ravnila enaka.
Slika 108
Prikaz merjenja
z merilnim ravnilom
– 133 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
meritve stroja moramo opraviti pri segretem stroju (deluje naj vsaj dve uri),
merilni instrumenti naj bodo verificirani od pooblaščene institucije,
okolje naj bo po možnosti čim bolj primerno za izvajanje meritev (brez vibracij, sonce naj ne
sije na merilno mesto, temperatura naj ne bo previsoka, itd.),
meriti moramo mirujoč stroj brez obremenitev.
Merjenje s tekočinskim merilom oziroma libelo
Osnovna ravnina, s katero meritev pričnemo, je horizontalna. Libelo premikamo za približno
enake razdalje zvezno po predvideni merilni poti in odčitavamo odstopke, ki jih kaže libela.
Odstopke moramo preračunavati iz črtic v mm in jih tako tudi vrišemo v diagram, kot ga kaže
slika. Tudi instrument za merjenje mora imeti zadostno občutljivost, da odčita takšne napake.
Slika 109
Odstopki pri
merjenju z libelo
Meritev premočrtnosti s pomočjo pomičnih delov stroja
Meritev izvedemo tako, da magnetno stojalo z merilno urico trdno vpnemo na gibljivi del stroja,
tipalo merilne urice pa mora drseti po kontrolnem trnu oziroma kontrolnem ravnilu. Kontrolno
ravnilo je v nekaterih primerih potrebno prej centrirati na končnih pozicijah stroja. Na stružnici
izvedemo to meritev tako, da postavimo kontrolni trn med konice vretena in konjička.
Slika 110
Meritev premočrtnosti
na stružnici
MERJENJE RAVNOSTI PLOSKVE 5.12.2
Postopki:
merjenje s pomočjo ravne plošče,
merjenje s pomočjo snopa premic,
merjenje z libelo,
merjenje s pomočjo optičnih inštrumentov.
Merjenje s pomočjo ravne plošče
Ravno ploščo namažemo s tuširno pasto in jo nato podrgnemo po naši preizkusni ravnini. Kontrolna plošča naj bo večja od preizkusne, zato da ne pride do napak.
Merjenje s pomočjo snopa premic
– 134 –
To meritev izvajamo s tuširnim ravnilom in tuširno pasto. Ravnilo namažemo s tuširno pasto in
ga položimo na ploščo, ki jo merimo. Posebnost je v tem, da merimo z ravnilom iz ene same
točke po celotni plošči. Glej sliko!
Slika 111
Meritev s snopom premic
Merjenje z libelo
Pri tem postopku moramo sredino merjenca po x in y osi postaviti v vodoravno oziroma ničelno
lego. Nato merimo ploščo po načelu zveznosti iz ničelne točke navzven proti vsem ostalim točkam plošče. Pri tem si odstope beležimo po vrednosti in po njihovi poziciji.
Slika 112
5.12.3 MERITVE VZPOREDNOSTI
Meritve vzporednosti linije in ravnine
Meritev izvajamo tako, da s pomičnim drsnim stojalom vozimo preko merilnega trna in ugotavljamo enakost višine oziroma enakost oddaljenosti trna od delovne ploskve. Meritev izvedemo
na začetku in na koncu merilnega trna.
Slika 113
Meritev vzporednosti
– 135 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
Mesta postavitve libele
Slika 114
Prikaz meritev s trnom in
komparatorjem
Merjenje vzporednosti dveh ploskev
Slika 115
Primer merjenja dveh
medsebojno vzporednih
delovnih ploskev
Merjenje vzporednosti dveh prizmatičnih vodil
Slika 116
Prikaz meritve vzporednosti
vodil; desna slika kaže
meritev vzporednosti z
libelo, leva pa meritev z
magnetnim stojalom in
merilno urico.
MERITVE SOOSNOSTI, OPLETANJA, 5.12.4
TAVANJA IN ZRAČNOSTI
Soosnost 5.12.4.1
Predmetom, ki so enako usmerjeni in katerih srednica je na isti osi kot srednica drugega predmeta, pravimo soosni. Oznake, ki nam povedo, da je predmet na isti osi, so standardizirane in
so vidne na preglednici.
– 136 –
Meritev soosnosti izvajamo z več različnimi metodami. Ponavadi jo izvedemo primerjalno z
merilno urico (Primer praktično izvedemo pri merjenju višine konjička na stružnici.).
Slika 117
Soosnost točk, ploskev in
teles; prikazan je tudi primer
oznake soosnosti
Slika 118
5.12.4.2 Opletanje
Predmeti opletajo, kadar rotirajo in njihov zunanji plašč niha pravokotno na os vrtenja. Opletanje je označeno na risbah s posebnim znakom in je standardizirano.
Meritev opletanja izvajamo z merilno urico (Primer praktično izvedemo na vretenu stružnice.).
Slika 119
Prikaz opletanja predmeta
pravokotno na os srednjice
– 137 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
Prikaz principa merjenja
soosnosti na delovnem
stroju
Tavanje 5.12.4.3
Predmeti tavajo, kadar rotirajo in njihov zunanji stranski rob niha vzporedno z osjo vrtenja.
Podobno kot prejšnji primer je tudi ta s posebnim znakom označen na risbah in je viden na
preglednici.
Tavanje prav tako merimo z merilnimi uricami na več možnih načinov (Primer meritve bomo
izvedli praktično na strojnih delih na merilni pripravi.).
Slika 120
Prikaz tavanja plošče
ZRAČNOST 5.12.5
Zračnost je možno definirati le pri dveh sestavljenih predmetih in je posledica slabo izbranih
toleranc oziroma obrabe predmetov. Merimo jo z merilnimi uricami. Žal pa je zapis neke dovoljene zračnosti ponavadi določen le površno preko vseh merilnih oznak. Pogosto je zračnost
opremljena z dodatnimi izrazi kot npr. aksialna zračnost, radialna zračnost itd. (Meritve zračnosti bomo izvedli na strojih.).
Slika 121
Primer merjenja radialne
zračnosti vretena delovnega
stroja
– 138 –
Slika 122
Primer merjenja aksialne
zračnosti vretena
5.12.6 MERITVE KOTNOSTI
Navajeni smo, da na strojih izdelujemo izdelke ravno, vzporedno in pravokotno, če le ni posebnih drugih težav. Če si to res želimo, je nujno, da so stroji izdelani s takšno ravnostjo, vzporednostjo in pravokotnostjo, kot jo zahtevajo predpisi oziroma standardi. Kje so ti standardi in kaj
zahtevajo, smo že povedali.
Ogledali si bomo, kako izgledajo meritve kotnosti na stroju. Na strojih obdelujemo obdelovance, ki imajo obliko telesa. Za telesa je značilno, da imajo tri dimenzije. Telo ima torej dimenzije prostora, za katerega velja, da ima tri osi oziroma tri ravnine, ki so med sabo pravokotne.
Za izdelavo najbolj enostavnega kvadra je potrebno obdelati šest ploskev, ki so medsebojno
pravokotne in vzporedne in sta po dve ploskvi enako usmerjeni, kot je usmerjen prostorski koordinatni sistem stroja. Če hočemo imeti nek predmet izdelan tako, da bo imel med ploskvami
pravi kot, mora biti stroj vsaj tako ali pa še bolj natančno izdelan, kot bo njegov izdelek. Seveda
pa to ne velja le za pravokotnost, ampak tudi za vse ostale zahteve.
Iz vsega povedanega lahko sklepamo, da moramo na vsakem stroju prekontrolirati vsaj tri
osnovne pravokotnosti, lahko pa več, odvisno od univerzalnosti stroja. Dostikrat so pravokotne
komponente opremljene s kotnimi skalami, ki preverjanje kotnosti še dodatno otežujejo.
5.12.6.1 Pravokotnost
Slika 123
Pravokotnost črt,
ploskev in teles
Merjenje pravokotnosti s pomočjo merilnega kotnika
Pravokotnost merimo s pomočjo merilnega kotnika s preverjeno kotnostjo. Meritev izvajamo
s pomočjo pomikov stroja in na njegovih delovnih ploskvah.
Bohrwerk: kotnik postavimo na mizo in nato z vretenjakom, ki je vpet na navpična vodila, kontroliramo pravokotnost vodil na delovno ploskev mize
Meritev je videti dokaj enostavna, vendar je njena izvedba sorazmerno zahtevna. Zato jo moramo večkrat ponoviti, da dobimo zanesljiv rezultat.
– 139 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
Kako je definirana pravokotnost med dvema ploskvama oziroma predmetoma ali črtama, nam
je poznano. Kako je označena na risbah, je razvidno iz preglednic za uporabo znakov za risanje. Zanima nas, kako neko pravokotnost izmeriti in zabeležiti kot realen, otipljiv rezultat. Iz do
sedaj znanih meritev smo pravokotnost merili le vizualno, in sicer kot velikost reže; zapis teh
vrednosti je bil nemogoč, saj je ocena vrednosti za vsakega od nas drugačna. Taka meritev
seveda za stroje ne zadostuje, saj moramo z njimi izdelovati predmete z natančnostjo nekaj
tisočink milimetra. Z vizualno meritvijo pa tolikšne natančnosti ne moremo doseči.
Slika 124
Merjenje kotnosti na
univerzalnem rezkalnovrtalnem stroju
Slika 125
Meritev pravokotnosti pinole
vertikalnega rezkalnega
stroja na delovno mizo
MERJENJE PRAVOKOTNOSTI STEBRA 5.12.7
OBDELOVALNEGA CENTRA NA DELOVNO MIZO
S POMOČJO OPTIKE
Meritev izvajamo optično zaradi velikih dimenzij stroja. Sama meritev je dokaj zahtevna in terja
ogromno izkušenj merilca ter veliko pomožnih priprav.
Na sliki je vidno, da je takšna postavitev prizme in ogledal dokaj zamudna, natančna in da
zahteva precej umerjanja, preden dobimo zadovoljiv rezultat meritve; ko je enkrat vse pravilno
nastavljeno, se ob premikanju tako optične naprave kot tudi ogledala slika na okularju ne sme
premakniti.
Slika 126
– 140 –
Kontrola pravokotnosti
vertikalnega stebra
obdelovalnega centra na
delovno mizo
5.13 Merilni pripomočki
5.13.1 KOMPARATORJI (MERILNE URE)
Delitev na številčnici znaša običajno 1/100 mm. Merilni pritisk tipala naj bo 4 do 10 N, za zelo
fine meritve pa je zaželjen manjši pritisk, to je do 2 N (do 20 g). Pri vrtljivih instrumentih teža
tipala pri premajhnem merilnem pritisku ne daje točnega merilnega rezultata. Stojalo naj bo
izdelano togo iz okroglega jekla premera 16 do 25 mm, nosilec ure pa iz enakega materiala s
premerom 10 do 16 mm.
5.13.2 MERILNI TRN
To je merilni pripomoček, ki ga uporabljamo pri kontroli in prevzemih tako novih kakor tudi
starih, že popravljenih obdelovalnih strojev. Izdelan mora biti natančno, s primerno površino.
Upoštevati moramo poves trna, ki nastane zaradi lastne teže, ko je vpet med obema konicama
ali ko je vpet stožčasto – enostransko.
Imamo dve izvedbi merilnih trnov:
merilne trne z valjastim merilnim delom in stožcem za vstavitev v izvrtino delovnega vretena,
povsem cilindrične merilne trne z dvema centrirnima izvrtinama za vpenjanje med konice.
Notranji stožec delovnega vretena mora teči zelo natančno; največje odstopanje je 0,03 mm na
100 mm. Odstopanje 0,02 mm na 300 mm pa je zahtevano pri paralelnosti med osjo vretena
in posteljo (v vertikalni in horizitalni ravnini). Za fine stružnice je dovoljeno odstopanje 0,01
mm na 300 mm. Za meritve s trnom 300 mm uporabljamo prevrtan trn, ker ima le 0,004 mm
povesa. Za vsako meritev vzporednosti delovnega vretena moramo kontrolirati ekscentričnost
merilnega trna.
5.13.3 RAVNILA IN KOTNIKI
Ravnila so iz sive litine ali jekla, ojačana z rebri, brez notranjih napetosti in starana. Nosilna
ploskev ravnila naj bo čimbolj široka.
Normalni kotnik ima na vrhu odstopanje od normale ±0,01 mm, precizni kotnik pa le ±0,005
mm.
Mojstrski kotnik je merilni valj iz kaljenega jekla, brušen natančno cilindrično od enega konca
do drugega, s pravokotno brušenima mejnima ploskvama. Izdelamo ga na finem brusilnem
stroju, kjer dosežemo natančnost premera ±0,002 mm. Služi za kontrolo ostalih kotnikov.
Uporabljamo tudi prizmasti kontrolni kotnik, izdelan iz sive litine, s kvadratnim (pravokotnim)
profilom ter z medsebojno paralelnimi in pravokotnimi ploskvami.
– 141 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
So kaljeni in brušeni. Trni s konusom so dolgi od 100 do 500 mm. Poves zmanjšamo tako, da
trn prevrtamo.
LIBELE 5.13.4
Uporabljamo jih za natančne meritve s toleranco 0,02 do 0,04 m na dolžini 1000 mm (za bolj
grobe meritve je toleranca od 0,03 do 0,06 m / 1000 mm). Pomanjkljivost občutljivih libel je, da
v delavnici, kjer tečejo stroji, ne pride do umiritve. Ponavadi je običajna toleranca dobre libele
polovica delitve. Za merjenje tolerence od 0,1 do 0,3 mm na dolžini 1000 mm služijo libele z
občutljivostjo od 0,1 do 0,3 mm na 1000 mm pri eni razdelbi odklona.
Naležna ploskev libele in prizmatičnih podlog naj bo čim večja. Za merjenja na srednje velikih
strojih naj bo najmanj 200 mm, vendar mora biti na sredini naleganje prekinjeno. Merilni postopek se izvede z uporabo mostička, pri katerem stoje podpore 300 mm narazen. Libelo položimo na strgano ploskev mostička. Z uporabo le-tega se izognemo merilnim napakam, nastalih
zaradi izboklin in neenakomernega strganja.
– 142 –
Nikar s silo, uporabi večje kladivo. / Murphyjevi zakoni
5.13.5 CEVNA LIBELA
Uporabljamo jo za neposredno merjenje vzpetin dolgih postelj in delovnih miz. Držalo mikrometra postavimo na različna mesta mize ali postelje in privijemo mikrometrski vijak, da se dotakne
vodne površine. Konica mora biti zbrušena z matematično natančnostjo ter pokositrana, ponikljana ali pokromana. Uporabljamo predvsem korita napolnjena z vodo, da natančno odčitamo
višino gladine in s tem preverimo vodoravnost.
Merilnemu postopku z vodno površino je skoraj enakovredno ugotavljanje poševnosti vzpetin z
dolgim, na kvadre postavljenim ravnilom, ali z mostičkom z oporama in libelo.
Slika 127
Nekatera merila
Tudi pri vzdrževanju vrtalnih strojev in orodja se moramo ravnati po splošnih navodilih, ki veljajo za vzdrževanje obdelovalnih strojev. Opozarjamo le na nekatera posebna pravila, ki veljajo
predvsem za vrtalne stroje in orodja.
Najbrž ste že sami opazili, da so žal le redke mize vrtalnih strojev nepoškodovane. Kadar vrtamo skoznje luknje, moramo namreč paziti, da s svedrom ne poškodujemo mize. Poškodbe
preprečimo tako, da pod obdelovanec podložimo ustrezen lesen ali jeklen kose. S pravilnim
vpenjanjem svedra in obdelovanca preprečimo poškodbo in zlom svedra pri delu. Za svedre pa
moramo pravilno poskrbeti, tudi ko jih ne uporabljamo. Zato jih po uporabi najprej očistimo, steblo in rezilni del pa zaščitimo pred poškodbami. Hranimo jih v posebnih stojalih ali zabojčkih.
Smotrno je, da svedre uredimo po njihovem premeru.
5.15 Vzdrževanje
brusilnih strojev in orodja
Brusilni stroji morajo biti tako konstruirani, da pri delu ne pride do vibracij. To zahtevo moramo
upoštevati tudi pri izdelavi temeljev in pri sami postavitvi stroja. Montažo, nadzor ter pregled
brusa in brusilnega stroja mora opraviti strokovnjak. Ko stroj tehnično prevzamemo, ga vključimo v sistem preventivnega vzdrževanja. Občasno je treba pregledati predvsem delovna vretena, prirobnice in zaščitna ohišja. Po morebitnem razletu brusne plošče je potrebno pregledati,
če ni prišlo do poškodbe delovnega vretena in drugih važnih delov stroja.
– 143 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
5.14 Vzdrževanje
vrtalnih strojev in orodja
Skrbno moramo vsakokrat montirati tudi brus. Po opravljeni montaži se morajo vsi brusi brez
obremenitve vrteti s polnim številom obratov najmanj 5 minut. V času preizkusnega zagona se
morajo vsi prisotni umakniti od stroja. Brusne plošče smemo med delom le enakomerno obremenjevati. Na začetku brušenja moramo še posebej paziti, da je obremenitev postopna. Občasno je potrebno prekontrolirati tudi uravnoteženost brusa ter brus strokovno poravnati (ostriti).
Bruse moramo hraniti v primernih prostorih. Za vskladiščenje uporabljamo police, prostor pa
mora biti suh in mora imeti enakomerno temperaturo. Bruse z debelimi stenami lahko skladiščimo pokonci, tiste s tanjšimi pa v ležečem položaju, pri čemer med posamezne bruse vstavimo
karton.
Pregled stroja 5.16
OBSEG DEL PRI PREGLEDU IN KONTROLI STROJA 5.16.1
Pregled stroja po standardih Schlesingerja ali ostalih standardih (ISO, DIN...) kadar miruje in
pri delu (plano struženje, odrezavanje itd.,
pregled izrabljenih delov in njihova zamenjava,
reguliranje vijakov, matic, klinov itd. na suportih, konjičkih, vpenjalnih napravah, delovnih
mizah ...,
reguliranje vseh ležajev delovnega vretena in ostalih vreten,
ugotavljanje pravilnega delovanja ročic in priključkov za menjavanje vrtljajev, podajanj itd.,
nastavljanje sklopk in zavore,
reguliranje podajanja mize, pomika suporta, konjička in nastavljanje klinov drsih površin,
reguliranje napetosti vzmeti, polžastih gonil in ostalih mehanizmov,
nastavljanje, reguliranje ali zamenjava obrabljenih pritrdilnih elementov, kot so zatiči, matice,
vijaki ...,
ugotavljanje napak pri omejilcih, stikalih in električni opremi,
čiščenje, pritegovanje ali zamenjava verig, jermenov, trakov …,
čiščenje in popravilo hladilnega sistema, črpalk in cevovoda,
pregled mazalnega sistema in hidravlike,
čiščenje celotnega stroja in zamenjava olja,
sestavljanje seznama morebitnih rezervnih delov za poznejša načrtna popravila,
ponovno ugotavljanje natančnosti po standardih.
– 144 –
MALO POPRAVILO 5.16.2
Stroj vklopimo in s poslušanjem ter gledanjem ugotovimo morebitne napake,
stroj lahko razstavimo; povsem razstavimo tiste sklopke, ki so najbolj podvržene obrabi in
umazaniji; zaradi notranjih pregledov snamemo pokrove,
celoten stroj in detajle razstavljenih sklopov očistimo in operemo,
glavno vreteno demontiramo, preverimo obrabo, po potrebi reguliramo, očistimo in ostrgamo glavne ležaje, sestavimo sklop glavnega vretena in reguliramo celotni sklop (pri težkih
obdelovalnih strojih pri malem popravilu ne razstavimo sklopa glavnega vretena)
preverimo ujemanje vseh drsnih ležajev in stročnic, jih nastavimo ali po potrebi zamenjamo,
čiščenje zobnikovih zob ter zamenjava zobnikov, če so zelo obrabljeni (redkeje) ali polomljeni (pogosteje),
strganje regulacijskih klinov,
reguliranje vseh vijakov in matic na suportu, konjičku, prečnem suportu, navojnem vretenu,
vretenu za podajanje delovne mize, zamenjava vseh izrabljenih vijakov in matic,
preverjanje delovanja vseh vzvodov in ročic ter preverjanje avtomatskega podajanja, blokiranja sklopk in zavore, ugotavljanje napak pri omejilcih in preklopnikih,
zamenjava vseh delov, ki ne bi vzdržali do naslednjega popravila,
popravilo armaturnih delov in delov za zaščito, kot so: pokrovi, harmonike, filtri ...
celotna zamenjava olj in maziv
nastavljanje drsnih ploskev in giba suporta, konjička ...
nastavljanje zobatih letev in polžastih prenosov,
nastavljanje napetosti vzmeti, jermenov in verig,
preverjanje in popravilo hladilnega sistema, pretok hladilnega sredstva po cevovodih in popravilo črpalk,
preverjanje mazalnega sistema in hidravlike, po potrebi popravilo,
čiščenje delovnih površin in zavarovanje oz. odstranitev poškodb z zalivanjem,
preverjanje neobremenjenega in delujočega stroja
zapisniško ugotovimo, katere rezervne dele bo treba pripraviti za prihodnje popravilo.
Zagon stroja in ugotavljanje, na katerih mestih so napake,
delna demontaža stroja,
pranje in čiščenje delov ter ugotavljanje napak,
popravilo glavnega vretena, strganje glavnih ležajev ali njihova zamenjava, kontrola vrtilne
napake s komparatorjem,
zamenjava vseh drsnih stročnic in drsnih ležajev,
nastavljanje sklopk (če obstajajo) in zamenjava ferode na zavori,
menjava polomljenih zobnikov, zobatih letev in polžastih prenosov ter nastavitev le-teh,
zamenjava vseh prtitrdilnih elementov (vijakov, matic, itd.),
zamenjava ali popravilo vseh regulacijskih klinov (zagozd),
reguliranje vseh vreten, podajalnih vreten, suportov, miz , pinole,
zamenjava vseh matic na vretenih, ki so omenjena v prejšnji alineji,
popravilo hidravličnega sistema in mazalnega sistema, zamenjava vseh mazalk,
zamenjava vseh delov, za katere je bilo pri defektaciji ugotovljeno, da ne bodo vzdržali do
naslednjega remonta,
strganje ali brušenje vseh površin, ki so bile v popravilu; pri tem naj ne bi prekoračili 30-36 %
vseh drsnih površin,
čiščenje in urejanje, morda tudi skobljanje utorov T na delovni mizi,
zamenjava in popravilo vseh zaščitnih predmetov na stroju, kot so protektorji (gumijaste obloge), harmonike in brisalci,
sestavljanje stroja, preverjanje stroja v praznem in delovnem gibu z vsemi razpoložljivimi
hitrostmi, preizkus vseh podajanj, ugotavljanje šumov in ropota ter preverjanje natančnosti z
merilnimi instrumenti
kontrola povsem urejenega stroja ter celotne opreme stroja po standardih ali Schlesingerju,
barvanje notranjosti stroja, predvsem površin, ki so v dotiku z oljem,
zamenjava vseh poškodovanih tablic.
5.13.3 VELIKO, GENERALNO POPRAVILO
Pregled stroja v praznem in delovnem teku in defektiranje ključnih točk z gledanjem in prisluškovanjem,
razstavljanje celotnega stroja,
čiščenje in pranje vseh delov,
ugotavljanje poškodb (defektacija) celotnega stroja,
– 145 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
5.13.3 SREDNJE POPRAVILO
zamenjava ali popravilo glavnega vretena in zamenjava glavnih ležajev,
zamenjava vseh izrabljenih tulk, stročnic, drsnih in kotalnih ležajev,
regulacija ali zamenjava celotne sklopke, če je na stroju, in ferod pri zavori,
zamenjava izrabljenih zobnikov,
zamenjava izrabljenih klinov,
zamenjava vseh poškodovanih matic in vijakov.
zamenjava vseh rabljenih elementov, gredi, zobatih letev ...,
strganje in brušenje vseh tornih ploskev, kot so postelje vseh vrst, prizme, plašč suporta,
prečni suport, drsniki ...
popravilo ali zamenjava črpalke za hladilno sredstvo in hidravliko,
zamenjava električne instalacije,
strganje in brušenje delovnih površin mize, še posebej utora T,
zamenjava držal nožev in drugega orodja,
postavljanje zaščitnih naprav in strojev,
kompletiranje vseh manjkajočih delov na stroju,
montaža posameznih sklopov, njihovo preizkušanje, montaža celotnega stroja, preizkušanje
vseh podajanj, giba suporta, konjička, delovne mize itd.,
preizkušanje celotne opreme stroja,
preizkušanje stroja pri delu na vseh operacijah, kot to predpisuje standard ali po Schlesingerju,
barvanje celotnega stroja, znotraj in zunaj, da je kot nov.
zamenjava vseh tablic na stroju,
pregled temelja stroja in popravilo,
popravljanje stroja na temelju, podlivanje z betonom in pritrditev.
Ogledali smo si obseg del pri posameznih popravilih. Pripomniti je treba, da pri velikem popravilu stroj snamemo s temelja. Pri vsakem popravilu zamenjamo olje za novo ali regenerirano.
Tak obseg del lahko uporabimo na vsakem obdelovalnem stroju, neglede na njegovo vrsto ali
tip. Le posamezne operacije je treba uporabiti na pravem mestu.
Modernizacija in 5.17
racionalizacija strojev
Čedalje bolj se odmikajo časi, ko je moral vzdrževalec rokovati s strojem in biti tudi mehanik,
ki hodi po svetu z umazanimi rokami. Zaradi vse večje elektronizacije in vrhunskih izdelkov ter
zraven pripadajočih servisnih uslug preostajajo vzdrževalcu le še kontrola olja, razna manjša
popravila ipd..
Ker se na trgu pojavlja vse večja konkurenca, morajo proizvajalci za prodajo opreme jamčiti tudi
brezhiben servis. Tako danes ni več potrebno čakati na rezervni del po nekaj mesecev. Seveda
ostajajo izjeme, a te se bodo morale v prihodnosti precej bolj potruditi, kajti poleg vrhunske izdelave izdelka so danes zahtevani tudi vrhunsko izveden servis in druge storitve.
Danes se kontorlni pregledi opravljajo v določenih intervalih; menja se olje ter zraven izvede
kontrola vseh delov. Dolžina intervalov je odvisna od proizvajalca stroja in tudi proizvajalca olja.
Poleg menjave olja je pomembna še menjava oljnih tesnil, oljnih in zračnih filtrov ter drugih
delov vse do večjih popravil oziroma menjav npr: sklopk, črpalk, zobnikov, gredi, jermenov in
drugih delov.
– 146 –
Seveda pa vzdrževalcem ostajajo še generalna popravila oziroma servisi v določenih intervalih,
ki so običajno odvisni predvsem od delovnih ur stroja.
5.18 Napotila za nego
obdelovalnih strojev in orodij
Vsa vodila moramo dnevno očistiti in naoljiti, neuporabljena vodila pa moramo pokriti, sicer bi prišlo do rjavenja; zaradi smeti med drsnimi površinami vodil se le-ta poškodujejo in
zmanjša se njihova natančnost,
paziti moramo, da se glavni in končni ležaj delovnega vretena ne pregrejeta; hitrotekočih
strojev z ozkimi telerancami v ležajih ne smemo že na začetku dela pognati z maksimalnimi
vrtljaji, ker bi lahko prehitro ogretje blokira delovno vreteno,
zobniške menjalnike preklapljamo samo v mirovanju, drugače bi prišlo do prehitre obrabe
vreten, zobnikov, preklopnih mehanizmov ...
klobučevinaste brisalce ali posnemala moramo redno čistiti; če so otrdeli, jih moramo zamenjati, da vodila ne bi dobila raz,
navojno vreteno in matice za prestavljanje sani morajo biti čisti, vretena pa ne smejo imeti
preveč zraka, da ne bi prišlo do obrabe in nenatančnega nastavljanja,
redno moramo ugotavljati, če so nastavne letve pravilno pritegnjene, po potrebi pa jih moramo tudi nastaviti; prevelika zračnost povzroča nenatančnost, pretesna nastavitev pa povečuje obrabo,
orodja in skladišča orodij morajo biti čista, saj prah in drobci na koničnih držajih (svedri,
povrtala ...) povzročajo nenatančnost pri obdelavi; če orodje zaradi napačnega vpetja reže
preveč poševno, se lahko tudi zlomi,
prekoračitev določene optimalne rezalne hitrosti povzroči povečano obrabo ležajev in pogonskih delov; obraba nožev močno naraste.
5.18.1 BARVANJE STROJEV
da zaščitimo kovinske površine pred korozijo,
da damo stroju estetski izgled
Splošni nasveti:
pred začetkom barvanja se posvetujmo s proizvajalcem barv ali lakov o sistemu, ki ga želimo
uvesti,
stremeti moramo za tem, da kupimo temeljno barvo, kit in gornjo barvo pri istem proizvajalcu, ker bomo le tako dosegli najboljše rezultate pri barvanju; mešanje barv različnega izvora
ni priporočljivo;
vsako barvo moramo pred uporabo premešati,
barve morajo biti vedno dobro zaprte in shranjene v prostorih s stalno temperaturo,
temeljno plast je treba nanašati le s čopičem,
vsaka plast se mora strditi, preden nanesemo naslednjo,
kovinske površine, ki jih hočemo prebarvati, morajo biti suhe in razmaščene, sicer barva
kmalu odpade,
barvati moramo v suhem in toplem prostoru, kjer je čim manj prahu; izogibati se moramo
barvanju na prostem,
orodje moramo po barvanju takoj očistiti in izprati,
pri barvanju moramo uporabljati osebna zaščitna sredstva,
ne umivajmo si rok v topilih in razredčilih, ker je nevarnost vnetja kože,
po končanem delu si roke zdrgnemo z lanenim oljem, nato pa jih umijemo s toplo vodo in
milom,
ne puščajmo krp, s katerimi smo brisali roke, orodje in delovno površino, po žepih delovne
obleke, ker so prepojene s topili oz. z lahkovnetljivimi snovmi,
Premaz strojev se lahko poškoduje mehansko in kemično. Mehanske poškodbe so razni udarci
in odrgnine, povzročeni zaradi neprevidnega ravnanja z orodjem in meterialom med delom, pri
transportu, čiščenju in popravilih na stroju.
– 147 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
Stroje barvamo iz dveh razlogov:
POPRAVLJANJE POŠKODOVANEGA PREMAZA 5.18.2
Kadar je poškodovana površina majhna, opravimo sledeča dela:
z žično krtačo dobro očistitimo preostalo barvo,
razmastimo poškodovano površino z raztopino sode, s topilom ali z razredčilom,
izperemo čistilno sredstvo s tekočo vodo,
s suho krpo ali zračnim tokom hitro in popolnoma osušimo kovinsko površino,
zakitamo očiščene površine, da se površina zravna z okolico, ter po kitanju sušimo vsaj 4
ure; še bolje je, če pustimo, da se suši čez noč,
prebarvamo poškodovano površino z ustrezno barvo, da se popravilo čim manj opazi.
Barvanje celotnega stroja vsebuje štiri stopnje:
temeljni premaz (zaščita pred korozijo)
kitanje
gornja barva
zaščita površin, ki se ne barvajo.
Temeljni premaz nanašamo na očiščeno kovinsko površino. Njegova naloga je, da veže gornji
sloj s kovinsko površino, vpliva na trajnost premaza in ščiti kovinsko površino pred korozijo.
Sestavljen je iz olj, ki se sušijo, ali celuloze in posebej izbranih pigmentov, ki ustvarijo dobro
zaščito pred korozijo ter se dobro vežejo na kovino. Temeljni premaz nanašamo na kovino s
čopičem. Lahko ga tudi brizgamo s pištolo, vendar je v tem primeru vezava za površino slabša.
Razen tega je potrebno daljše sušenje, ker se mora bolj razredčiti, da je barva primerna za
brizganje. Suši se najmanj 4 ure. Temeljne premaze prodajajo v omejenem številu barv: rdeči,
sivi in sivozeleni.
Kit uporabljamo za izravnavanje neravnih kovinskih površin. Debelina plasti kita je odvisna od
stopnje kvalitete površine. Kitati moramo zelo skrbno, ker se predebela plast prepočasi suši in
se ne veže dobro z osnovo. Po sušenju moramo kitano površino zgladiti, zato jo brusimo. Najboljše je mokro brušenje, ker tako dobimo gladko, enakomerno površino.
Gornja barva je vidni del premaza. Biti mora žilava, gibka, kemično odporna in prijetne barve. Sestavljena je navadno iz veziva (olje, bitumen, nitroceluloza, alkoholne smole, sintetična
guma, plastične smole itd.), pigmenta in topila. Lahko ima še druge dodatke, npr. dodatek za
pospešitev sušenja, polnila in drugo. Sušimo jo lahko na zraku ali v pečeh. V pečeh sušimo s
toplim zrakom ali z infrardečimi žarki. Danes uporabljamo za barvanje predvsem celulozne lake
in lake, ki jih sušijo v pečeh. Taki laki so trdnejši in odpornejši proti oljem, težko pa se popravljajo okvare. Celulozni premazi so zelo odporni proti oljem in mehanskim poškodbam. Njihova
glavna prednost pa je, da pri vzdrževanju in popravljanju ne potrebujemo sušilnih naprav, ker
se sušijo na zraku. Za remontna dela priporočajo celulozne lake.
Zaščita neprebarvanih površin
– 148 –
Drsnih, brušenih in strganih, poliranih, gladko kromanih ali nikljanih površin ne barvamo. Prav
tako ne barvamo napisnih tablic. Pred barvanjem jih moramo zaščititi in sicer v prvi vrsti z mastjo. Po končanem barvanju zaščitno mast odstranimo in površina je brezhibna.
– 149 – 5 – VZDRŽEVANJE OBDELOVALNIH STROJEV
6
IZRABLJENOST
DRSNIH PLOSKEV IN VODIL
Vodila so elementi, ki omogočajo premike oziroma vodijo sani ali delovno mizo. Na obdelovalnih strojih uporabljamo drsna, kotalna in hidrostatična vodila.
Drsna vodila:
imajo majhno obrabo,
so razmeroma toga,
ne nudijo velikih odporov pri gibanju,
so nezahtevna za vzdrževanje,
pri počasnem gibanju nastopijo težave oziroma t.i. efekt slip-stick (sunkovito oziroma neenakomerno gibanje).
Kotalna vodila:
Slika 128
Drsno in kotalno
uležajena vodila
Hidrostatična vodila:
se uporabljajo za težke obratovalne razmere ter v primerih, ko je zahtevana velika togost
vodil,
olje (kot nestisljiv fluid) se dovaja pod tlakom v ustrezne kanale oz. oljne bazene,
potrebna je črpalka, ki zagotavlja stalen tlak olja v oljnih bazenih, da se drsni ploskvi ne stikata.
Slika 129
Hidrostatično
uležajeno vodilo
– 151 – 6 – IZRABLJENOST DRSNIH PLOSKEV IN VODIL
imajo majhen odpor pri gibanju,
omogočajo hitre spremembe smeri gibanja,
za kotalne elemente se uporabljajo valjčki, ki so vgrajeni v kletko,
njihovo vzdrževanje je zahtevno.
Slika 130
Prikaz krogličnega
uležajenja vodil v osni in
radialni smeri
Kroglična vretena so elementi, ki jih pri obdelovalnih strojih (predvsem CNC strojih) uporabljamo za pretvarjanje rotacijskega gibanja v premočrtno gibanje. Običajna trapezna vretena, ki jih
uporabljamo na klasičnih strojih, so za CNC stroje neuporabna zaradi prevelike zračnosti med
matico in vretenom, prevelikega trenja in obrabe ter majhnih delovnih hitrosti. Kroglično vreteno
sestoji iz navojnega vretena in matice s kroglicami. Povezavo obeh delov zagotavljajo kroglice,
ki se gibljejo po navojnih utorih med matico in vretenom. Tako med matico in vretenom nimamo
neposrednega stika (kot pri običajnih strojih), pač pa so vmes kroglice, ki s svojim gibanjem
ustvarjajo zelo majhno kotalno trenje.
Sodobno uležajenje razen kontrolnih pregledov ne potrebuje posebnega vzdrževanja (ponekod niti mazanja).
Drsne ploskve vodil se postopoma obrabljajo zaradi same obremenitve, občutno pa na izrabljenost vplivajo delci, ki ostanejo na njih med delom. Posebej škodljivi so delci, ki ostanejo po
brušenju.
Obrabljena klasična vodila poskobljamo, ostrgamo ali prebrusimo.
VZDRŽEVANJE VODIL PRI 6.1.1
OBDELOVALNIH STROJIH
Pri montaži obdelovalnega stroja moramo meriti vodila zelo natančno. Nega stroja se namreč
prične že pri njegovem postavljanju na temelj. Pri labilnih posteljah in dolgih vodilih pride do
hitre obrabe drsnih ploskev. Pri dolgih posteljah z dolgimi mizami moramo mizo dvigniti in nato
posteljo izravnati na dobrem temelju. Kako izravnavamo vodilo z libelo, smo si ogledali že pri
meritvah. Libelo moramo pri izravnavanju postavljati na posteljo in ne na mizo; lahko bi bila
miza ravna, postelja pa skrivljena in bi sledilo zaribanje vodil.
Zaščitno sredstvo, s katerim so premazana (zaščitena) vodila, odstranimo s topilom, nikakor
pa ne s strgalom, ker bi s tem pokvarili ostrgano, brušeno površino. Oprana vodila je treba
skrbno obrisati s krpo in jih namazati z mazivom.
Pred obratovanjem se moramo še enkrat prepričati, če so nastavljalne letve pravilno pritegnjene ter primerno pritrjena pokrivala in strgala. Še posebej je pomembno preveriti brezhibnost
sistema mazanja.
Najvažnejši postopek vzdrževanja oz. nege je čiščenje. Navadno čisti stroj delavec, ki s strojem upravlja. Zato mu moramo dati potrebna čistilna sredstva, kot so čistilna preja za grobo
čiščenje in mehke krpe za dokončno očiščenje vodil. Predvideti moramo tudi čas, potreben za
čiščenje. Navadno za taka opravila primanjkuje časa. Pri določanju izdelovalnega časa pozabljamo, da je treba od časa do časa odstraniti pokrivala, harmonike in obloge. Ni pokrivala, pod
katerim se po določenem času ne bi nabrala nesnaga. Še posebej to velja pri obdelavi litine.
– 152 –
Dostikrat delavec ne more odkriti vodil in jih hitro očistiti. Pri brusilnih strojih včasih hladilno
sredstvo zanese brusilni prah med drsne ploskve mize in postelje. Za take stroje potem uvedemo občasno snemanje in čiščenje vodil. To opravljajo posebne strokovne skupine. Čas med
posameznimi čiščenji znaša 3 do 6 mesecev, odvisno od števila izmen, ki na stroju delajo.
Raze na vodilih so lahko nastale zaradi več razlogov:
pokrivala ali strgala niso v redu, tako da so lahko prišli odrezki med drsne ploskve postelje
in sani,
dela, ki drsita drug po drugem, imata skoraj enako trdoto in strukturo materiala,
robovi mize ali suporta so preostri, tako da se strgajo po vodilu,
odpovedalo je mazanje – ker ni bilo uporabljeno primerno olje ali pa je bila obremenitev
prevelika in je prišlo do iztisnjenja olja; olje pa lahko tudi izostane.
Ko opazimo raze, moramo takoj začeti s popravilom. Dvigniti moramo mizo ali suport, očistiti
vodila in poskušati odstraniti nastalo razo s strgalom ali lesom, ki ga namakamo v pasto. Razo
lahko tudi izbrusimo.
Električno navarjenje oz. zavarjenje raze je kratkoročno uspešno. Struktura je namreč neenakomerna, kar vodi k neenakomerni obrabi vodil.
Uspešnejše je avtogeno ali električno varjenje s predgretjem. Struktura in trdota sta v takem
primeru podobna osnovnemu materialu. Pri tem pa so neugodni demontaža, ogrevanje in naknadna obdelava vodil. Tak postopek se izplača le v primeru, kjer bi skobljanje ali frezanje
preveč oslabilo posteljo.
Kadar imajo vodila pregloboke raze ali je izrabljenost tolikšna, da moramo površino na novo
obdelati, imamo več možnosti. Ena od njih je, da mehko posteljo in mehke sani poskobljamo
ali prefrezamo in ostrgamo. Ta način že dolgo uporabljajo, vendar je drag in tudi pri najskrbnejšem popravilu komaj lahko pričakujemo ob dobavi zagotovljeno življenjsko dobo. Ceneje je
vodila poskobljati in jih z lončastim brusom prebrusiti, mizo ali sani pa poskobljati in ostrgati.
Življenjska doba ostane ista. Brušenje postelje in sani se ni obneslo, ker manjkajo oljni otoki, ki
jih dosegamo s strganjem. To je posebno ugodno pri premiku mize ali suporta.
6.1.2 NASTAVLJANJE KOTALNIH LEŽAJEV NA
GLAVNEM VRETENU
Z uporabo hitroreznih jekel in karbidnih trdin je bilo treba spremeniti konstrukcijo uležajenja delovnih vreten. Pri velikem številu vrtljajev in velikih silah ne smemo imeti nihanj vretena. Vreteno
in ležaje moramo močneje dimenzionirati. Ležaji morajo teči brez zračnosti, ko je stroj še nov in
po daljši uporabi. Omogočiti morajo natančen tek in se zaradi velikega trenja pri velikih vrtljajih
ne smejo prekomerno segreti. Ležaji morajo torej zadostiti naslednjim pogojem:
največja togost in najmanjše elastično odstopanje pri spremenljivi obremenitvi,
velika natančnost pri vseh obratovalnih pogojih,
imeti moramo možnost nastavitve oz. odstranitve zraka v ležaju; nastavljeni zrak mora ostati
nespremenjen, kar še posebej velja za ležaje pri glavi vretena.
tesni prileg na vretenu in v okrovu,
le majhne spremembe temperature ležajev v celotnem območju vrtljajev,
odpornost proti obrabi in s tem dolga življenjska doba z malo nege in pozornosti,
majhna poraba prostora.
Ti pogoji veljajo predvsem za radialne ležaje vretena. Za aksialne ležaje so postavljene
sledeče zahteve:
vsakršen zrak v ležajih se mora dati odstraniti,
vretena se tudi pri največjih obremenitvah ne smejo elastično podajati,
naraščanje temperature naj bo neznatno tudi pri največjem številu vrtljajev.
– 153 – 6 – IZRABLJENOST DRSNIH PLOSKEV IN VODIL
Pri drugem načinu odvzamemo na koncu delček vodil za kalilni preizkus. Če kaljenje uspe,
vodila poskobljamo z 0,3 mm dodatka za brušenje, induktivno kalimo in nato prebrusimo z
lončastim brusom.
Takim pogojem bi navadni kotalni ležaji težko zadostili, še manj pa drsni. Zato so razvili posebne dvovrstne ležaje, ki zadoščajo gornjim zahtevam. Pri raziskovalnem delu tovarn krogličnih ležajev in obdelovalnih strojev so ugotovili ugodnosti, ki jih nudijo dvovrstni ležaji. Njihova
konstrukcija in kvaliteta izdelave sta razviti do take stopnje, da le-ti popolnoma zadovoljujejo
normalnim zahtevam pri gradnji obdelovalnih strojev. Bistvena pa ni samo natančna izdelava
ležaja, pač pa mora tudi sedež (na vretenu in v okrovu) popolnoma ustrezati predpisanim tolerancam, ki jih najdemo v katalogih.
Za dobro delovanje pa je nujna pravilna montaža ležajev. Oglejmo si potek take montaže!
Pri vgradnji ležajev delovnega vretena morajo biti vsi deli in orodje popolnoma čisti. Pri vgradnji
dvovrstnih valjčnih ležajev je najbolj važno, da pravilno naprešamo notranji obroč na konus
vretena. Naprešanje po občutku ne zadostuje, vedeti moramo, kolikšen zrak bo v vgrajenem ležaju. V priloženi tabeli imamo podano največje število vrtljajev, do koder lahko tečejo ležaji brez
zraka. Pod tem številom moramo imeti prednapete ležaje. Aksialne kroglične ležaje moramo
montirati z vso pozornostjo. Navadno ležaj pritegnemo s posebno matico toliko, da se začne
vreteno upirati, nato matico odvijemo za določeno vrednost in jo zavarujemo.
– 154 –
Za ugotavljanje zračnosti v ležajih imamo več postopkov. Uporabljamo merilni instrument,
kjer lahko odčitavamo tisočinke milimetra. Vreteno mora biti prosto vrtljivo, aksialni ležaji ne
smejo biti preveč pritegnjeni, zveza med vretenom in vretenjakom mora biti prekinjena (vprijem
zobnikov ali sklopke). Med dviganjem vretena, ko merimo, se le-to ne sme vrteti.
– 155 – 6 – IZRABLJENOST DRSNIH PLOSKEV IN VODIL
7
POPRAVILA
GREDI IN OSI
Osi so strojni elementi, ki omogočajo vrtenje strojnega dela, a se same ne vrtijo, ali pa se z
delom vrtijo, vendar vrtilnega momenta ne prenašajo.
Gred je strojni element, na katerem so nasajena kolesa, s katerimi se prenaša vrtilni moment
na drugo gred.
Možne okvare gredi ali osi so naslednje:
sedež ležaja (nepravilne tolerance),
strižne sile na mozniku (gred ali os zamenjamo z novo),
preobremenjenost gredi,
obraba gredi ali dela na njej,
gred se okrivi zaradi strižne obrabe,
zlom gredi (prevelika obremenjenost gredi – strižni zlom),
gred se lahko zasuče, okvare na oseh,
os se lahko ukrivi,
premajhna toleranca,
os se upogne.
Pri določeni vrtilni hitrosti, ki jo imenujemo kritična, gred močno trepeta, kar povzroča visoke
obremenitve, ki so nevarne vrtečim se delom. Ko gred preide to vrtilno hitrost, se pomiri in teče
normalno. Zato stroji ne smejo obratovati v področju kritične vrtilne hitrosti.
Slika 132
Eksperimentalni sistem za
ultrazvočno testiranje
osi in gredi
– 157 – 7 – POPRAVILA GREDI IN OSI
Slika 131
Pomembni so obli prehodi
na gredi, ki zmanjšujejo
zarezni učinek, prav tako
radiusi v utorih
Uravnavanje centričnosti gredi
Dobro uravnavanje pomeni:
manjše stroške vzdrževanja,
daljšo življenjsko dobo ležajev, tesnil in sklopk,
manj vibracij in šuma,
manjšo porabo energije,
manj neplaniranih zastojev.
Z uporabo samo štirih tipk in preverjene laserske tehnologije dosežemo točno uravnavanje
gredi enostavneje in hitreje od tradicionalnih metod in opreme. Libela je del enote, navodila so
sproti na zaslonu, prav tako prikaz dejanskih rezultatov. Pritrditev merilnih enot je enostavna.
Slika 133
– 158 –
Sistem za uravnavanje
centričnosti gredi
– 159 – 7 – POPRAVILA GREDI IN OSI
8
VZDRŽEVANJE
TRANSPORTNIH NAPRAV
8.1 Elementi transportnih naprav
Poznamo zunanji in notranji transport.
Zunanji transport obsega dovoz materiala in odvoz izdelkov. Poteka s tovornjaki, z železnico,
z letali, z ladjami itd..
Notranji transport obsega prevoz materiala, surovcev, polizdelkov, izdelkov itd. od enega delovnega mesta do drugega z viličarji, z žerjavi, s transporterji itd.
Transport se izvaja prekinjeno (z viličarji, dvigali ipd.) ali neprekinjeno s transporterji (tračni
transporterji, elevatorji, pnevmatični transporterji, konvejerji ipd.).
Transporterji so naprave za neprekinjeno prenašanje ali prevažanje materiala. Značilnost transporterjev je, da transportirajo material po določeni poti, med obratovanjem naprave pa poteka
tudi nakladanje in razkladanje. Surovce, polizdelke ali končne izdelke tako prestavljamo od
enega delovnega mesta do drugega in jih na koncu zmontiramo.
8.1.2 TRAČNI TRANSPORTERJI
Tračne transporterje uporabljamo v industriji za transport kosovnega in sipkega materiala, kot
so premog, pesek, cement, žito, zmleti materiali, paketi, plošče itd..
Slika 134
Ravni in ukrivljeni
transportni trak
– 161 – 8 – VZDRŽEVANJE TRANSPORTNIH NAPRAV
8.1.1 TRANSPORTERJI
Transporter je sestavljen iz pogonskega in nateznega bobna, prek katerih je speljan brezkončni
trak. Pogonski boben poganja elektromotor ponavadi prek reduktorja. Trak je podprt z valji, da
ni povesa. Pri daljših trakovih imamo še napenjalnik. V ležajih in čepih valjev se pojavlja obraba,
tako da je potrebna pogosta menjava ležajev in obnova valjev (metalizacija), ob večjih obrabah
pa zamenjava. Potrebno je paziti na zanesljivo mazanje. Preprečiti moramo dostop prahu ali
manjših delcev v gibajoče se dele transporterja. Trak, ki je ojačan z vlakni, se sorazmerno hitro
obrablja in ga je potrebno ob pojavu razpok obnoviti ali zamenjati po delih, pri večjih poškodbah pa v celoti.
Tračni transporterji so lahko vodoravni ali nagnjeni. Njihov nagib je odvisen od vrste materiala, ki ga transportiramo, in je v splošnem manjši od 20°. Pri večjih nagibih uporabimo trak z
rebri.
Slika 135
Transportna linija v industriji
01. dvižna miza, 02. dvižna miza z valjčnim transporterjem, 03. nanašalec lepila, 04. predstiskalnica z
verižnim transporterjem, 05. dvižna miza z valjčnim transporterjem, 06. tračni transporter, 07. večetažna
vlagalna naprava, 08. večetažna hidravlična stiskalnica, 09. večetažna izlagalna naprava, 10. valjčni
transporter, 11. dvižna miza z valjčnim transporterjem, 12. valjčni transporter, 13. krmiljenje linije)
TRAK 8.1.3
Trakovi so narejeni iz tekstilnih vložkov, ki so zlepljeni z gumijem. Vložki so iz bombažnih ali sintetičnih vlaken, ki prevzamejo natezne obremenitve. Uporabljajo se pri temperaturah od –20 do
+60 °C, za višje temperature (do 100 °C) ima trak azbestni vložek. Uporabljamo tudi gumijast
trak, armiran z jekleno žico s premerom 1,2 do 4 mm.
Slika 136
– 162 –
Vrste trakov
8.1.4 PODPORNI VALJI
Pri majhni kapaciteti transporterja je trak raven, podprt z vodoravnim podpornim valjem. Pri
večjih kapacitetah pa uporabljamo koritast trak s trodelno valjčno podporo.
Polnilni prerez je prerez na traku nasutega materiala.
Slika 137
Ravni in trodelni
podporni valj
8.1.5 VERIŽNI TRANSPORTERJI
Verižni transporterji (skreperji) so različnih kapacitet in dolžin. Sestavljeni so iz dveh vzporednih brezkončnih vlečnih elementov, ki tvorita transportni trak. Vlečni element je jeklena veriga
ali členasta veriga s sorniki. Pogon je izveden z elektromotorjem prek reduktorja in verižnika.
Verižne transporterje uporabljamo za transport velikih in težkih predmetov.
Slika 138
Različne oblike
verižnih transporterjev
Viseči krožni transporterji (konvejerji)
Viseči krožni transporterji se uporabljajo v industriji s serijsko proizvodnjo. Delovna mesta so
tako povezana med seboj. Transportna proga je speljana pod stropom, se lahko dviga in spušča in je lahko dolga več sto metrov.
Na viseči progi, npr. iz profila I, tečejo kolesa z obešali, ki so prilagojena transportiranemu
bremenu. Obešala so med seboj povezana z vlečnim elementom – verigo. Hitrost transporta
je do 0,4 m/s.
Slika 139
Razne oblike visečih prog
– 163 – 8 – VZDRŽEVANJE TRANSPORTNIH NAPRAV
Verige je potrebno skrbno mazati. Pri vdoru prahu ali manjših delcev je potrebno temeljito čiščenje in nato spet ustrezno mazanje. Pri obrabah veznih valjčkov je potrebno verigo zamenjati.
Veriga mora biti pravilno napeta (cca. 25 mm povesa na 1m razdalje).
ELEVATORJI 8.1.6
Elevatorji so prirejeni za navpični ali skoraj navpični transport sipkega materiala, npr. žita, peska, premoga ipd., ali kosovnega materiala, npr. opeke, zabojev itd.. Tračni transporterji namreč
za takšen material niso primerni.
Elevatorji so izvedeni enocevno ali dvocevno za različne višine in kapacitete transportiranja.
Elevatorji za transport sipkega materiala so narejeni iz korcev, ki so pritrjeni na gumijasti ali
tekstilni transportni trak. Za višine nad 45 metrov so korci pritrjeni na verige. Material dvigamo
navpično ali poševno pod kotom 70° do 75°.
Pogonski mehanizem je ponavadi na vrhu elevatorja. Poganja ga boben, verižne elevatorje pa
verižnik. Korci se polnijo z zajemanjem, praznijo pa se zaradi centrifugalne sile ali gravitacije
(lastna teža materiala).
Vzdrževanje je namenjeno predvsem rednemu mazanju in zamenjavi gibajočih se delov. Paziti
je treba na sredstva ali materiale, ki bi povzročali korozijo, zato se za elemente elevatorjev nemalokrat uporablja nerjavno jeklo.
Slika 140
Različni izvedbi elevatorjev
POLŽASTI TRANSPORTERJI 8.1.7
Polžasti transporterji so v rabi za transport sipkih materialov, npr. mlete rude, žlindre, koksa, peska, žita itd.. Potrebujejo malo prostora in jih lahko namestimo na tla ali na steno, kar omogoča
ali vodoravni ali navpični transport.
Transport opravlja polž, ki se vrti v okrovu (koritu) in potiska material pred seboj. Poganja ga
elektromotor prek zobniškega gonila.
Polž sestoji iz gredi, na katero je privarjena pločevina (debela 3 do 6 mm) v obliki vijačnih zavojev. Premer polža je lahko 100, 150, 230, 250, 300, 350, 400, 450, 500 mm in več.
Največje obrabe se pojavljajo na polžu. Manjše obrabe saniramo z navarjanjem, pri večjih pa je
potrebno zamenjati del vijačnice ali celotnega polža.
Slika 141
– 164 –
Polžasti elevator v koritu, v
ohišju in na vzdrževanju
8.1.8 VALJČNI TRANSPORTERJI
Valjčne transporterje uporabljamo za transport kosovnega materiala (plošče, cevi, profili, zaboji, ingoti itd.). Proga je sestavljena iz vrtljivih valjev premera 25 do 100 mm in tudi vecjih premera
100 do 1400 mm. Razmik med valji je od 60 do 600 mm, odvisno od dolžine predmeta, ki ga
morajo nositi vsaj trije valji.
Valji so lahko gnani z verigo ali pa se prosto vrtijo in je treba predmet premikati z roko. Lahko
pa izkoristimo tudi težo predmeta in progo nagnemo.
Pri vzdrževanju moramo kontrolirati vrtenje valjev, pogon, mazanje, obrabljenost, korozijo površin itd.. Ob večjih obrabah ali poškodbah je treba valje ali elemente pogona, kot so veriga,
jermen ali podoben element, popraviti ali zamenjati.
Slika 142
Valjčni transporterji v eni,
dveh in več linijah
Slika 143
– 165 – 8 – VZDRŽEVANJE TRANSPORTNIH NAPRAV
Valjčni transporter brez
pogona (z nagibom) in
valjčni transporter z lastnim
pogonom
9
VZDRŽEVANJE
POGONSKIH STROJEV
9.1 Vzdrževanje
mehanskih menjalnikov
Menjalnik predstavlja danes najdražji sklop v mnogih strojih. Poznamo več izvedb menjalnikov. Izbiramo lahko med:
udobnejšimi izvedbami z vmesnimi prestavami, prestavljivimi pod obremenitvijo, s predizbiro
smeri vrtenja, z eno samo prestavno ročico in s stikali za menjavanje prestav, ki so seveda
dražje in porabijo več moči,
In enostavnejšimi izvedbami, ki so cenejše, še vedno dobre, a manj priročne.
Prestave, skupine, invertor smeri, vmesne prestave ... in zelo hitro dobimo precej ročic. Novejši
menjalniki imajo le eno prestavno ročico in dve stikali za izbiro vseh prestav. Na teh ročicah
ponavadi najdemo tudi stikalo za vmesne prestave – prestavna ročica za prestave. Kot opcija je
število prestav lahko tudi od 16 do 45 ali več za naprej in od 8 do 45 ali več za nazaj.
Vzdrževanje menjalnikov je kar zahtevno opravilo. Potrebna je kontrola olja; nivo le-tega mora
biti na merilni palici ali kazalniku nivoja olja med oznakama za minimalno in maksimalno količino. Menjava olja mora potekati po predpisih proizvajalca. Obraba se pojavlja na gredeh,
zobnikih, sklopkah, ležajih, tesnilih itd.. Pri laboratorijski kontroli olja ugotavljamo obseg obrabe. Če je obraba prekomerna, je potrebno olje takoj zamenjati z novim. Ugotoviti je potrebno
še morebitne druge vzroke prekomerne obrabe. Preveč obrabljene strojne dele popravimo ali
zamenjamo, prav tako obenem zamenjamo pare zobnikov. Pri vzdrževanju menjalnikov upoštevamo navodila proizvajalca.
Slika 144
Direktni oprijem in
vklapljanje preko sinhrona v
menjalniku
– 167 – 9 – VZDRŽEVANJE POGONSKIH STROJEV
Vsi menjalniki imajo osnovni del menjalnika s 3 do 6 prestavami in 2 do 4 skupine, ki osnovno
število prestav pomnožijo, tako da imamo po zgoraj navedenem sistemu dejansko na voljo 16
prestav. Vmesne prestave, ki so lahko serijske ali pa kot dodatna oprema, so prestavljive pod
obremenitvijo brez uporabe sklopke. Vklop in izklop poteka ponavadi preko lamelnih sklopk.
Ta način prestavljanja prihaja iz Severne Amerike, kjer se je uveljavil celo pred sinhronizacijo
prestav. Vse bolj se uveljavlja t.i. predizbira smeri, kjer s stikalom izberemo smer.
Slika 145
Vklop preko mahalke in
sklopke
Slika 146
– 168 –
Sodobni sinhronizirani
menjalniki
– 169 – 9 – VZDRŽEVANJE POGONSKIH STROJEV
10
VZDRŽEVANJE
SKLOPK
Sklopka povezuje motor z menjalnikom; preko nje se prenaša moč na priključno gred oz. na
sam menjalnik. Včasih so prevladovale enoploščne suhe sklopke. Če smo pritisnili na stopalko, se je vozilo ustavilo in istočasno se je prenehala vrteti priključna gred. Kasneje so se
uveljavile dvoploščne sklopke (z ločenima ploščama za menjalnik in priključno gred), najprej
s kombinirano nožno stopalko (polovičen pritisk le na vozno ploščo), pozneje pa z ločenim
ročnim mehanizmom za upravljanje plošče za priključno gred.
Slika 147
Sklopka z menjavo
torne plošče
Namen momentnih sklopk je, da ne dopustijo prenosa večjih sil, ki nastanejo zaradi trdnosti
zatiča ali zaradi nastavitev sile s pomočjo vijaka in vzmeti. Pri momentnih sklopkah pazimo, da
ne pride do preobremenitve. Pri sklopkah z zatičem se pri preobremenitvi le-ta zlomi in prepreči preobremenjevanje; po nezaželeni zaustavitvi ga moramo zamenjati z novim. Pri sklopkah s
kroglico pa nam po preobremenitvi spoj ne dela več; če hočemo nadaljevati z obratovanjem,
moramo zmanjšati obremenitev ali nastaviti večjo silo vzmeti, ki pritiska na kroglico.
Ločene lamelne vozne sklopke so lahko enoploščne suhe ali pa v oljni kopeli. Mokre sklopke
praktično ne potrebujejo vzdrževanja zaradi majhne obrabe, so pa dražje. Lahko imajo nanizanih več plošč. Nekateri proizvajalci poleg običajne vozne sklopke vgrajujejo še dodatno t.i.
turbo sklopko v kateri se vrtilni moment prenaša z oljnim tokom.
Slika 148
Momentna sklopka
– 171 – 10 – VZDRŽEVANJE SKLOPK
Sklopka s filtrskim vložkom (firma LUK) se po obrabi torne plošče ustavi in je le-to potrebno
zamenjati. Predvsem pri avtomobilh nam samonastavljiva sklopka (SAC TM) omogoča daljšo
življenjsko dobo in bolj udobno ročno prestavljanje.
Slika 149
Primeri parkljastih in
utornih sklopk
Za spojitev ali zaustevitev parkljstih sklopk moramo sistem zaustaviti in premakniti parklje v
utore ali iz njih. Če ne postopamo tako, lahko pride do poškodb parkljev ali celo do lomov. Pri
pojavu razpok moramo te odstraniti z varjenjem ali pa zamenjamo posamezni strojni del.
Slika 150
Kardanski zglobi
Kardanski zglob prenaša vrtilni moment s pomočjo križnega mehanizma na vzporedno os
z naklonom vezne gredi največ do 36°. Najbolj je obremenjeno uležajenje veznega križa, ki
mora biti redno mazan. Ob pojavu razpok na strojnih delih ali pri povečanem ropotu navadno
zamenjamo celotni mehanizem.
Slika 151
Elastične sklopke
– 172 –
Elastične sklopke omogočajo mehek zagon. Ob večjih obremenitvah pride do poškodb
elastičnih elementov, ki so iz gume, elastičnega jekla ali kombinacije različnih materialov. Zaželeno je ustrezno mazanje teh elastičnih elementov. Po dogotrajnem obratovanju pride do preutrujenosti materiala in izgube elastičnih lastnosti. Potrebna je zamenjava elestičnih elementov.
Ob preveliki obrabi strojnih delov, ki omogočajo vstavitev elastičnih delov, pa je potrebno te
obnoviti ali zamenjati.
Slika 152
Elektrohidravlična sklopka
Elektrohidravlična sklopka skrbi za spremenljivo ter situaciji ustrezno porazdeljevanje pogonske moči. Hitro se odziva na spremembe v razmerju vlečne sile in takoj optimalno prilagodi
porazdelitev pogonske moči. Pri uravnavanju sklopke moramo upoštevajo številne informacije,
kot so število vrtljajev, navor motorja in hitrost vrtenja koles. Lamelno sklopko vklapljamo in izklapljamo elektrohidravlično s stikalom. Ta izvedba nam omogoča udobno rokovanje ter vklop
in izklop pod obremenitvijo. Najboljša pa je izvedba z samodejnim krmiljenjem, kar omogoča
vklop/izklop z zakasnitvijo in mehak prijem tudi pri velikih obremenitvah. Hitrosti priključne
gredi so standardizirane; pri vseh proizvajalcih sta na voljo najmanj dve, nekateri pa nudijo še
eno ali dve dodatni hitrosti vrtenja.
Slika 153
Slika 153
Torne sklopke
– 173 – 10 – VZDRŽEVANJE SKLOPK
Torne sklopke
Z NOTRANJIM ZGOREVANJEM
Motor služi kot pogon za vleko in nošenje - pogosto vse naenkrat. Motor pretvori kemijsko energijo goriva v potrebno gibalno energijo. V gibalno energijo lahko pretvori največ 40 % energije
goriva - plinskega olja (ostalo je toplota). Različno moč se doseže s tem, da imajo motorji različno prostornino oziroma da pri enaki prostornini vbrizgajo več goriva. Tega pa je možno vbrizgati le toliko, da še zgori v zraku, vsesanem v valj. Zaradi tega imajo močnejši motorji (nad 75
kW) turbinsko polnjenje zraka, nekateri pa še hlajenje zraka (intercooler). Takšni motorji imajo
pri višjih vrtljajih manjšo porabo goriva in tečejo tišje kot sesalni motorji, je pa motor zaradi tega
bolj obremenjen, temperature v valju pa so višje. Vendar naj sodobni turbinski motorji ne bi bili
manj vzdržljivi. Nekateri proizvajalci za območje med 75 in 90 kW ponujajo za isto moč tako
4-valjne turbinsko polnjene motorje s hlajenjem vsesanega zraka in 6-valjne motorje. Šestvaljni
motorji so večji, težji, manj okretni, vendar je izbira odvisna predvsem od uporabe. Večina sodobnih motorjev ima neposredno vbrizgavanje goriva, ki pa najbolj prevladuje pri moči okrog
75 kW in več. Uporabljajo se visokotlačne črpalke, ponekod tudi rotacijske.
Za regulacijo vrtljajev se danes že pojavlja elektronski regulator, ki nima mehanskih delov, pač
pa procesor uravnava količino vbrizganega goriva. Regulator je zelo pomemben del motorja,
saj le naravnamo želeno število vrtljajev, regulator pa glede na obremenitev motorja uravna količino vbrizganega goriva. Za hlajenje motorjev se uporablja zrak oziroma voda. Prednost vodno
hlajenega motorja je v tem, da ima motor relativno enakomerno temperaturo, počasneje se
ohlaja in potrebna je manjša zagonska sila. Pomanjkljivosti pa so: zahteven hladilni sistem ter
s tem vzdrževanje hladilne tekočine in počasnejše ogrevanje na delovno temperaturo. Zračno
hlajenje ima prednosti v tem, da nima hladilne tekočine, ima enostaven hladilni sistem, kompaktnejšo izvedbo motorja in hitrejše ogrevanje na delovno temperaturo. Pomanjkljivosti pa so
v možnem zamazanju hladilnih reber, oteženo gretje kabine in povečan hrup. Vodno hlajeni
motorji so cenejši po razvoju in porabi goriva, zajamejo lahko širše območje moči in manjša je
emisija izpušnih plinov.
Glavne sestavne dele motorjev z notranjim zgorevanjem delimo na mirujoče in gibajoče sestavne dele.
Mirujoči sestavni deli:
blok motorja s karterjem in oljnim koritom
valji
glava motorja
tesnila
zgorevalni prostor
Gibajoči sestavni deli:
bat
batni obročki
batni sornik
ojnica
ročična gred
– 175 – 11 – VZDRŽEVANJE MOTORJEV Z NOTRANJIM ZGOREVANJEM
11
VZDRŽEVANJE MOTORJEV
Slika 154
Motor z notranjim
zgorevanjem
Najbolj zahtevna dela pri vzdrževanju motorjev z notranjim zgorevanjem so:
menjava zobatega jermena ali verige odmične gredi,
menjava sklopke,
menjava tesnila glave motorja, batnih sklopov in podobnih elementov,
diagnosticiranje in popravilo elektronskih sistemov vozila (računalniško podprto servisiranje),
meritve emisije izpušnih plinov in ustrezni servisni posegi za njihovo uravnavanje, oziroma
doseganje zakonsko predpisanih vrednosti.
Vse zahtevnejše posege lahko opravimo z originalnimi rezervnimi deli ali nadomestnimi deli
ustrezajoče kakovosti (bistveno cenjše), obseg potrebnega dela pa se izvede na osnovi normativov proizvajalca stroja ali naprave.
Za kakovostno servisiranje je potrebna visoka investicija v servisno opremo. Ob konvencionalni
opremi (dvigala, ročno orodje, univerzalni merilni instumenti ... ) je potrebno specifično, namensko orodje in naprave. Kakovost servisiranja se zagotavlja z uporabo:
več različnih računalniških diagnostičnih naprav za ON BOARD diagnostiko,
mototester z dvokanalnim osciloskopom za test/nastavitev motorja in meritev signalov,
napravo za merjenje emisije bencinskih in dieselskih motorjev,
napravo za servisiranje klimatskih naprav vozil,
unimer in množica manjših merilnih in testnih naprav.
– 176 –
Dejstvo pa je, da najboljša strojna oprema z uporabo najboljše programske opreme brez usposobljenega kadra ne zagotavlja kakovostnih servisnih storitev.
– 177 – 11 – VZDRŽEVANJE MOTORJEV Z NOTRANJIM ZGOREVANJEM
12
VZDRŽEVANJE
KOMPRESORJEV IN
VENTILATORJEV
Kompresorji so naprave za pripravo kvalitetnega zraka pod pritiskom, ki ga uporabljamo v različne namene v industriji ali na raznih napravah.
Pri pripravi na delo pregledamo, ali kompresor ni poškodovan in ali so v originalni embalaži vsi
sestavni deli in pribor. V nasprotnem primeru se obrnemo na proizvajalca ali pooblaščenega
prodajalca. Pred priključitvijo se prepričamo, da napetost v omrežju ustreza napetosti v motorju
kompresorja. Priključni kabel ne sme biti izpostavljen toplotnim (preko 70 °C), mehanskim ali
kakšnim drugim vplivom, ki bi ga lahko poškodovali. Po končanem delu priključni kabel navijemo na ročaj kompresorja. Kompresorja nikoli ne uporabljamo, kadar stojimo na neravni, drseči
ali vlažni podlagi. Ne smemo se ga dotikati z vlažnimi rokami. Ne puščamo ga nezavarovanega, da ne bi prišel v stik z nepooblaščenimi osebami ali otroki. Poškodovan priključni kabel
takoj zamenjamo. Kompresor vedno zavarujemo pred mrazom.
Ko vgrajujemo kampresor ali ventilator, maramo paziti:
da je glede na smer toka pravilno vgrajen,
da se vrti v pravi smeri,
da je sesalni filter vgrajen in če gre za oljni filter, da je napolnjen z oljem,
pri ventilatorjih pogosto vgrajujemo mrežo, ki preprečuje, da bi prišli večji delci v lopatice
rotorja,
da ga je že proizvajalec preizkusil s poskusnim tekom,
da dolijemo olje v oljno črpalko oziroma v ročični mehanizem batnega kompresorja ali v
rezervar.
Če sta tlak in pretok premajhna, moramo preveriti:
ali ni vrtilna hitrost premajhna,
ali ventili slabo tesnijo pri batnih kompresorjih,
ali odpori niso preveliki in jih npr. ventilator ni sposoben premagovati pri pretokih,
ali je sistem popolnoma tesen,
ali ni zaporni organ (ventil) deloma ali popolnoma zaprt.
Slika 155
Batni kompresor
– 179 – 12 – VZDRŽEVANJE KOMPRESORJEV IN VENTILATORJEV
Pred delom s kompresorjem si natančno preberimo navodila za uporabo! Z upoštevanjem navodil za uporabo in navodil za varno delo bo naše delo lažje in učinkovitejše.
Če je kompresor ali ventilator preveč hrupen, pregledamo:
obrabo ležajev zaradi nezadostnega mazanja,
pritrditev kompresorja oziroma ventilatorja na podlago ali temelj,
pritrditev cevovodov in delov armature,
če ni počena kaka lopatica pri turbokompresorjih in če ni počen vijak ali ventil pri batnih
kompresorjih.
Tesnost sistemov s stisnjenim zrakom prekontroliramo enkrat do dvakrat letno.
Posebna skrb mora biti posvečena:
pravilnemu vzdrževanju sistema za filtriranje,
rednemu odvajanju kondenza.
Zaradi varnosti in zdravja je treba natančno slediti navodilom.
Slika 156
Batni in krilni kompresor
hlajen z ventilatorjem
Instalacija, rokovanje, 12.1
vzdrževanje in servis
Polnjenje
– 180 –
Kompresor postavimo na ravno podlago,
preverimo, če trdno stoji na svojem podstavku,
preverimo nivo olja,
odpremo izpustne ventile,
priključimo polnilno cev na jeklenko,
pripravimo stikalo za vžig,
odpremo dovod bencina,
če je motor hladen, dodamo zrak,
hitrost delovanja kompresorja nastavimo na 50 % moči,
vžgemo kompresor,
zapremo ventile,
počakamo, da pritisk v kompresorju naraste na predpisano vrednost (preverimo na manometru),
pritisk v kompresorju mora vedno biti večji od pritiska v jeklenki; ob napačnem ravnanju
lahko višji pritisk v jeklenki razbije/uniči zračni filter kompresorja,
odpremo ventil jeklenke,
povečamo hitrost delovanja in zapremo zrak,
polnimo do pritiska A-testa jeklenke,
med menjavo jeklenk mora kompresor delovati.
Skladiščenje
Pred daljšim skladiščenjem mora kompresor nekaj trenutkov delovati pod pritiskom cca 20
barov. Odpremo izpustni ventil, da se sistem sčisti, nato ga zapremo, da se čep ne bi izgubil pri
transportu. Če kompresor daljše obdobje ni v uporabi, ga zaženemo vsake 3 mesece. Olje po
določenem času izgubi svojo učinkovitost, zato ga vsako leto zamenjamo.
Vzdrževanje
Kompresor moramo redno čistiti vseh oljnih madežev, da imajo hladilne površine svojo učinkovitost.
Servisiranje
Vsak dan je pred uporabo kompresorja potrebno kontrolirati olje. Šipko za kontrolo obrišemo
z tkanino brez nitk. Nivo olja mora biti med označbama na šipki. Pred zagonom kompresorja
pričvrstimo šipko trdno v svoje ležišče. Previsok nivo olja lahko povzroči mašenje ventilov, pomanjkanje olja pa nepopravljive napake na kompresorju.
Zamenjava olja: Olje menjamo na vsakih 50 obratovalnih ur ali na koncu vsake sezone. Uporabljamo priporočeno vrsto olj.
Kompresor naj pregleda pooblaščeni serviserju po prvih 25 urah delovanja, najmanj pa
enkrat letno oz. pred začetkom vsake sezone.
Zategnjenost jermena
Zategnjenost jermena preverimo po prvih 25 urah delovanja ter nato vsakih 30 ur. Največji odklon jermena pri pritisku 50 N ne sme biti večji od 5 mm .
Preverimo ga po 25 urah delovanja. Pri čiščenju ga lahko spihamo s suhim zrakom.
Izpust kondenza
Kondenz je mešanica olja in vode. Barva emulzije mora biti mlečno bele barve, dopustne so
sledi rjave. Če emulzija postane rjava in smrdi, pregledamo olje, cilinder ter instalacijo. Kondenz
izpustimo vsakih cca 15 min.
Intervali zamenjave kartuše z aktivnim ogljem
Kartuša mora biti zamenjana, preden začne zrak smrdeti po olju. Kvaliteta zraka je odvisna od
kvalitete kartuše. Zamenjamo jo po vsakih 50 obratovalnih urah. Kadar kompresor ni v uporabi,
pustimo kartušo v filtru. Priporočljivo je voditi število napolnjenih jeklenk, da vemo, kdaj je čas
za zamenjavo kartuše z aktivnim ogljem.
1
2
3
4
5
6
po 5 h
po 10 h
po 25 h
X
po 50 h
X
po 100 h
X
X
X
X
po 300 h
1 – menjava olja v motorju
2 – menjava olja v kompresorju
3 – čiščenje kartuše zračnega filtra
4 – zamenjava kartuše z aktivnim ogljem
5 – preverjanje napetosti jermenskega prenosa
6 – zamenjava kartuše zračnega filtra
Pri pooblaščenem serviserju dobimo tudi vse potrebne rezervne dele.
X
– 181 – 12 – VZDRŽEVANJE KOMPRESORJEV IN VENTILATORJEV
Zračni filter
Vijačni kompresorji 12.2
Vijačni kompresorji so novost na trgu kompresorjev. Za manjše potrošnike komprimiranega
zraka ima izdelek lastnosti in prednosti večjih vijačnih kompresorjev, izdelanih za uporabo v
industriji:
patentirani vijačni blok z visokim izkoristkom,
zmanjšano porabo električne energije,
upoštevane varnostne standarde,
majhne stroške vzdrževanja,
možno kontinuirano obremenitev,
avtomatsko kontrolo
nizko stopnjo hrupnosti.
Majhni stroški vzdrževanja
Praktična izvedba konstrukcije omogoča enostaven dostop do vseh delov kompresorja, zato je
vzdrževanje enostavno in ekonomično.
Enostavna kontrola
Upravljanje s kompresorjem je zelo enostavno. Z vklopom stikala na presostatu kompresor
takoj začne komprimirati zrak, po potrebi neprekinjeno 24 ur dnevno.
Varnost
Standardne varnostne naprave varujejo kompresor pred nepravilnim delovanjem in ga zaustavijo v primeru:
previsoke temperature olja/zraka,
preobremenitve glavnega električnega motorja,
nepravilne smeri vrtenja vijakov.
Zmanjšana poraba električne energije
Kompresor se zaustavi avtomatično, ko je dosežen maksimalni tlak. Posebni hladilni ventilator
se vključi preko termostata, kadar olje doseže temperaturo 60 °C, in se ponovno izključi pri
temperaturi 50 °C.
Nižja temperatura komprimiranega zraka
Efektivno hlajenje in primerna velikost tlačne posode omogočata nižjo temperaturo komprimiranega zraka na izhodu iz kompresorja.
Nizka stopnja hrupnosti
V primerjavi z batnimi kompresorji je njegovo delovanje izjemno tiho, zato je delo v okolici nemoteno, saj ni hrupa in vibracij.
Za boljše delo upoštevajmo naslednja navodila:
– 182 –
prezračevanje – kompresor uporabljajmo v prostoru z urejenim prezračevanjem,
okolje – kompresorja ne uporabljajmo na dežju ali v zelo vlažnih prostorih; stopnja zaščite
je IP 21 (stopnja zaščite proti vodnim curkom),
napetost – preverimo, ali napetost v omrežju ustreza napetosti v motorju kompresorja,
tlak – s pomočjo krogelnega ventila nastavimo pritisk; ko pritisk v kompresorju doseže 4
bare, lahko začnemo z delom; z ventilom lahko po potrebi nastavljamo pritisk v posodi kompresorja; višino pritiska kontroliramo s pomočjo manometra in ga prilagajamo napravam oz.
orodju, ki ga uporabljamo.
VAŽNO – po končanem delu je priporočljivo spusti pritisk v posodi kompresorja na vrednost 0; s tem podaljšujemo življenjsko dobo kompresorja; tlačno posodo izpraznimo tako, da
odpremo izpustni ventil in omogočimo izhod kondezacijske vode.
ne barvajmo v zaprtih prostorih in blizu odprtega ognja,
ne dotikajmo se motorja, hladilnih rež in drugih delov, ki se zaradi delovanja kompresorja
močno segrejejo,
na kompresor ne polagajmo vnetljivih tkanin,
kompresorja ne premikajmo, kadar je pod pritiskom,
pred vklopom preglejmo priključni kabel,
zračnega curka nikoli ne usmerjajmo proti ljudem ali živalim,
kompresorja ne prepuščajmo v uporabo nepooblaščenim osebam ali osebam, ki niso seznanjene z njegovim delovanjem,
vedno uporabljajmo zračni filter,
posegi v tlačno posodo ali v varnostni ventil, ki bi lahko spremenile njune lastnosti, niso dovoljeni,
kompresor vedno uporabljajmo v predpisanem temperaturnem območju,
izogibajmo se varjenju tlačne posode in ohišja,
orodja, cevi in pribor morajo ustrezati vsem tehničnim in varnostnim zahtevam,
varnostni ventil mora biti pregledan in zapečaten (1 bar),
na manometru mora biti vrednost 1 bar označena z rdečo barvo,
kompresorja ne uporabljajmo v slabo prezračenih prostorih, v bližini virov toplote in vnetljivih
materialov,
tlačna posoda je izpostavljena vibracijam, zato jo redno pregledujmo,
po končanem delu izpustimo kondenzacijsko vodo,
vsake tri mesece preglejmo možne znake korozije; stene tlačne posode ne smejo biti tanjše
od 2mm; pregled z endoskopom naj opravi strokovnjak,
kompresor uporabljajmo v skladu z navodili za uporabo in navodili za varno delo,
kompresor je namenjen za delo v statičnem položaju pri nihanju tlaka največ do 20 %,
vedno upoštevajmo tehnične zahteve, predpisane s strani strokovnih organov.
Slika 157
Kompresorski pribor
– 183 – 12 – VZDRŽEVANJE KOMPRESORJEV IN VENTILATORJEV
Varnostna navodila:
13
VZDRŽEVANJE
ČRPALK IN HIDROMOTORJEV
Danes se uporabljajo trije hidravlični sistemi:
Slika 158
Zobniška črpalka in sistem,
ki premočrtno gibanje
pretvarja v rotacijsko
Slika 159
Tesnenje dvosmernega
cilindra in razne vrste
cilindrov
– 185 – 13 – VZDRŽEVANJE ČRPALK IN HIDROMOTORJEV
hidravlični sistem s konstantnim pretokom – ena ali več zobniških črpalk daje glede na
število vrtljajev konstanten pretok olja, ki odteka z majhnim tlakom nazaj v rezervoar, kadar
sistem ni usmerjen k porabnikom,
hidravlični sistem s konstantnim tlakom – v celotnem sistemu je naravnan konstanten
tlak, radialno batna črpalka pa samodejno uravnava pretok glede na porabnike.
hidravlični sistem z uravnavanim tlakom in pretokom (Load-Sensing-System) – uravnavava ga aksialno batna črpalka, ki dovaja potrebno količino in daje ustrezen tlak glede na
potrebe porabnika.
Vzdrževanje hidravličnih in 13.1
pnevmatskih instalacij (cilindrov)
VZDRŽEVANJE HIDRAVLIČNIH SISTEMOV 13.1.1
Sodobni hidravlični sistemi so grajeni tako, da zahtevajo ne preveč pegosta in po obsegu vse
manjša vzdrževalna opravila. Toda kljub temu se je potrebno strogo držati navodil, ki jih proizvajalec hidravlične opreme predpiše glede vzdrževanja. Praksa kaže, da je več kot 80 odstotkov vseh napak in škode, ki izhaja iz njih, posledica nesnage, pomanjkljivega vzdrževanja ter
nepravilne izbire delovnega medija (olja).
Ker vsak proizvajalec točno predpiše časovne intervale in obseg vzdrževalnih del, bomo v
nadaljevanju navedli samo nekaj splošnih nasvetov in navodil glede vzdrževanja hidravličnih
sistemov.
Nivo hidravličnega olja
V sistemu je potrebno vseskozi preverjati nivo hidravličnega olja, da ne bi padel pod najnižjo
dovoljeno mejo. Padec nivoja olja pod določeno mejo namreč lahko povzroči porast delovne
temperature, akumuliranje zraka v sistemu in celo uničenje črpalke kot posledico kavitacije.
Temperatura hidravličnega olja
Delovna temperatura hidravličnega olja je pogojena z mnogimi dejavniki, kot sta vrsta pogona
in vrste delovnega procesa. Delovna temperatura hidravličnega olja se giblje nekje med 40 °C
in 90 ?C. Za olja na mineralni bazi je najvišja dovoljena temperatura 60 °C. Višja temperatura ni
dopustna, ker pospešuje staranje olja in krajša obstojnost tesnil. Nujno je potrebno preverjati
temperaturo olja v rezervoarju, ker lahko tako zaznamo določene napake v sistemu. Postopno
naraščanje temperature je lahko posledica prisotnosti nesnage v sistemu, obrabe tesnil, obrabe kovinskih elementov itd.. Ob vsakem porastu temperature, počasnem ali naglem, je potrebno pregledati elemente hidravličnega sistema in odpraviti nastale napake.
Na lastnosti olja pa poleg temperature vplivajo še tlak, vlažnost zraka in čistost okolja. Ti dejavniki najbolj vplivajo na hitrost staranja olja. Stopnjo staranja olja lahko najbolj enostavno
ugotovimo z vizualnim preverjanjem.
Filtri brez kazalca nesnage
Potrebno je poudariti, da je to vrsto filtrov prvič potrebno menjati takoj po začetku obratovanja
hidravličnega sistema. Vse kasnejše menjave pa potekajo v periodi enega do šestih mesecev,
odvisno od obratovalnih pogojev.
Filtri s kazalcem nesnage
Ti filtri nam omogočajo stalno preverjanje količine filtrirane nesnage. Običajno jih preverjamo
vsakodnevno in to takrat, ko je že dosežena delovna temperatura hidravličnega olja.
Filtri z odduškom
Tovrstni filtri imajo nalogo filtrirati zrak, ki potuje v rezervoar in iz njega odvisno od tega, kako se
giblje hidravlično olje v rezervoarju. Pogostost preverjanja filtra, čiščenje in morebitna zamenjava, vse to je odvisno od pogojev, ki vladajo v okolju obratovanja hidravličnega sistema.
Menjava hidravličnega olja
– 186 –
Hidravlično olje je potrebno prvič zamenjati takoj po pričetku obratovanja hidravličnega sistema. Vse nadaljnje menjave olja pa opravimo na vsakih 2000 do 4000 ur obratovanja sistema.
Ta podatek velja, če ni možnosti laboratorijske analize olja. Pri tem pa je pomembno, da delovna temperatura olja ne preseže 70 ?C in da so vse menjave filtrov opravljene pravočasno. Če
pa obstaja možnost laboratorijske kontrole pa tudi možnost skrbnega vzdrževanja olja, se prej
omenjeni časovni interval med menjavami olja lahko bistveno poveča.
Nastavitev hidravličnega sistema
Vse vrste tlačnih ventilov, dušilk, nastavljivih črpalk in signalnih naprav nastavimo že na samem
pričetku obratovanja hidravličnega sistema. Pomembno je tudi, da na začetku obratovanja vseskozi preverjamo nastavljene vrednosti parametrov. Kasneje pa so taka preverjanja lahko le
občasna.
Zračni hladilniki olja
Zračne hladilnike olja čistimo v časovnih intervalih, ki so pogojeni s količino nesnage v ozračju,
kjer obratuje hidravlični sistem.
Vodni hladilnik olja
Pri vodnih hladilnikih olja je časovna perioda med dvema čiščenjema hladilnika odvisna predvsem od kakovosti vode, temperature in vodnega pretoka. Samo čiščenje hladilnika pa najbolj
pogosto izvajamo s pomočjo nylonske krtače ali kemičnih preparatov.
Splošna preverjanja
Velikega pomena je, če hidravlični sistem vseskozi skrbno opazujemo in preverjamo. Tako lahko pravočasno odkrijemo napake na posameznih elementih, ko te še niso tako velike, da bi
lahko povzročile večjo škodo. Pri opazovanju in preverjanju se osredotočimo predvsem na
naslednje:
Slika 160
Hidravlična črpalka v
osnovni hidravlični shemi
Pri vgraditvi črpalke moramo paziti na naslednje:
da je smer rotorja pravilna,
da je sesalni cevovod potopljen v tekočino,
da je črpalka zalita s črpano tekočino in da je po zalivanju odzračevalni ventil zaprt.
Če črpalka po zagonu ne daje zahtevanega tlaka in pretoka, moramo kontrolirati:
če ni vrtilna hitrost premajhna ali prevelika,
če ni premajhen gib bata (velja za batne črpalke),
če ni črpani medij preveč ali premalo viskozen,
če ni prevelika sesalna višina,
če nista sesalni vod ali črpalka netesna (v črpalko ali v sesalni vod vdira zrak),
če niso preveliki odpori v tlačnem sistemu (predolg cevovod),
če ni pokvarjena ali netočna merilna oprema.
– 187 – 13 – VZDRŽEVANJE ČRPALK IN HIDROMOTORJEV
zunanje razpoke, luknje,
nesnago,
poškodbe ohišja, cevi,
nenavaden hrup črpalke, motorja, sklopke,
merilne instrumente.
Med obratovanjem je naša naloga:
da kontroliramo tesnilke na gredi črpalke, ki se sčasoma obrabijo in ne tesnijo, tekočina izteka ali pa vteka zrak v črpalko; tesnilko običajno pritegnemo, po daljšem času obratovanja
pa se obrabi in jo zamenjamo z novo,
da kontroliramo zamašenost sesalnega filtra,
da kontroliramo stanje ventilov pri batnih črpalkah; če so poškodovani, da slabo tesnijo, jih
očistimo, sedeže obrusimo ali kompletne zamenjamo z novimi,
da menjamo mazalno sredstvo (olje, mast) v ležajih ali v ročičnem mehanizmu.
Če črpalka preneha delati ali črpati, kontroliramo:
ali se rotor vrti (prestrižen moznik),
ali je rotor blokiran zaradi strjevanja tekočine,
ali je sesalna cev še pod gladino,
ali niso ventili pri batnih črpalkah blokirani na sedež ventila ali zamašeni,
ali ni narasel pritisk v sistemu zaradi umazanije,
ali niso zaradi slabega mazanja blokirani ležaji ali ročični mehanizem.
V splošnem velja, naj črpalka ne obratuje brez tekočine, da ne bi prišlo do suhega trenja.
Osnovno pravilo vsakega vzdrževalca je, da se ravna po navodilih proizvajalca.
VZDRŽEVANJE PNEVMATIKE 13.1.2
Pnevmatski cilindri energijo stisnjenega zraka pretvarjajo v mehansko delo v obliki linearnega
ali rotacijskega gibanja. Glede na naloge in funkcije, ki jih morajo cilindri opravljati, poznamo
različne konstrukcije cilindrov. Na primer za zelo dolge hode imamo brezbatne cilindre, za
večje sile na batnicah so tandemske izvedbe, za kratke hode in velike sile uporabljamo membranske, za potrebe velikih energij udarne cilindre ipd..V praksi se največ uporabljajo batni
cilindri, ki so standardizirani oz. narejeni po priporočilih združenj (CETOP, VDMA, itd.). Običajni
premeri batov so 8-350 mm, dolžine hodov pa do 2000 mm, izjemoma tudi več (brezbatni do
10.000 mm).
Na življenjsko dobo pnevmatskih cilindrov vpliva več dejavnikov:
montaža,
kvaliteta stisnjenega zraka,
okolje,
skladiščenje in transport.
Pri nepravilni montaži cilindrov pride do:
poškodb ohišja cilindra na pritrdilnih mestih,
predčasne obrabe tesnil, vodil batnice in bata,
poškodbe batnice in cevi cilindra.
Da poškodbe preprečimo, je potrebno paziti na soosnost in pravilno pritrditev vseh vijakov.
Soosnost lahko kontroliramo mersko ali s prostim hodom (brez komprimiranega zraka – ročno
pomikanje). Z vgradnjo gibljivih pritrditev na batnici in cilindru lahko odstopke soosnosti delno
izravnamo.
Eden od pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na življenjsko dobo cilindrov, je kvaliteta zraka. Zrak
naj bo primerno osušen, filtriran (vsaj do 40 mikronov)
in po potrebi naoljen. Večina cilindrov s plastiko in z batnico iz kisline je že podmazana za svojo
življenjsko dobo, zato oljenje zraka ni potrebno.
– 188 –
Pri skladiščenju in transportu je pri sistemu z naoljenim zrakom potrebno paziti, da ne pride do
poškodb sistema zaradi udarcev, vremenskih vplivov ipd.. Cilindri ne smejo biti v iztegnjenem
položaju, ker bi lahko prišlo do poškodb batnice, vodil, tesnil in bata.
Da obratuje pričakovano življenjsko dobo, je potrebno izbrati primeren cilinder in ga pravilno
vzdrževati. V primeru poškodb okvaro najprej definiramo in jo nato odpravimo.
Projektiranje pnevmatskih naprav
Pnevmatske elemente povezujemo med seboj v sisteme, ki so različni tako po številu vgrajenih elementov kot po kompliciranosti. Znano je, da so posamezni elementi v +splošnem zelo
preprosti in njihovo delovanje zanesljivo. Ne glede na to lahko pride pri sklopu takšnih elementov do nepredvidenih komplikacij in težav. V standardnem pnevmatskem vezju je smiselno
elemente razdeliti na tri skupine:
Najbolj splošno pravilo vzdrževanja je, da opravimo kar se da natančno vsa tista dela, katera
navaja proizvajalec opreme v svojih navodilih o vzdrževanju. Ker včasih ta pravila niso popolna, mora vzdrževalec večkrat sam presoditi, kaj mora storiti, da ne bo nezaželenih zastojev in
težav.
Za montažo, zagon in vzdrževanje pnevmatskih sistemov moramo imeti posebej specializirane kadre. Potrebno znanje običajno pridobijo na seminarjih in usposabljanjih pri proizvajalcih
pnevmatske opreme.
Pri vzdrževanju pnevmatskih sklopov je zelo pomembna njihova priprava za samo delo, ki pa
je v veliki meri odvisna od kompliciranosti sklopa. Pri zelo zahtevnih sklopih je težko odkriti in
odstraniti napake. Zato je potrebno čim hitreje priti do rešitve, kar nam omogočajo določene
metode. Na primer takšna metoda diagnostike, ki nam glede na korak, v katerem je prišlo do
zastoja, omogoča hitro določitev elementa, ki je zastoj povzročil. Pri takšnem delu moramo
seveda imeti vse potrebne sheme in diagrame sklopa.
Sledi odločitev o zamenjavi, oziroma servisiranju elementa, ki je povzročil zastoj. Servisiranje
je smiselno, kadar element ni preveč poškodovan. Strošek servisiranja ne sme preseči 60 %
cene novega elementa, saj v nasprotnem primeru obnova ni smotrna.
Za servisiranje pnevmatskih elementov običajno potrebujemo poleg standardnih še nekaj specialnih orodij in seveda preizkusni pult za preizkušanje neservisiranih in servisiranih elementov. Preizkusni pult mora imeti vgrajen vsaj en vzvodni ventil 5/3, ki se ročno aktivira, pripravo
zraka z regulatorjem tlaka, kontrolno signalni sistem, po potrebi pa seveda več razvodnih ventilov, priključke za el. krmiljenje itd..
– 189 – 13 – VZDRŽEVANJE ČRPALK IN HIDROMOTORJEV
Energetski del je skupek vseh elementov, ki primarno energijo pretvarjajo v energijo medija,
jo prenašajo, krmilijo in končno porabljajo za koristno mehansko delo. Tej skupini pripadajo:
kompresorji, ventili, cevovodi in motorji. Motorji (delovni cilindri, rotacijski motorji, podajne
enote, ojačevalniki tlaka itn.) so pnevmatsko vezani z ventili, mehansko pa z izvršilnimi organi
stroja.
Informacijski del je skupek elementov, ki zbira, sprejema, prenaša in predeluje informacije
ter jih uporablja za krmiljenje motorjev. Pri kompliciranih napravah je možno elemente po
funkciji razvrstiti v posamezne enote: vhodno krmilje, merilna enota, programator.
Tretjo skupino sestavljajo ostali elementi, med katerimi posebej omenjamo pripravno skupino. Že v fazi projektiranja pnevmatskih sistemov, ko moramo s primerjavo postavljenih
zahtev in znanih zmogljivosti pnevmatike ugotoviti, kakšen sistem bo ustrezal, moramo upoštevati tudi bistvene netehnične okoliščine. Med pomembnejše prištevamo možnost nabave
in vzdrževanja elementov, znanje in nagibe porabnikov ter ceno sistema. Obseg projektne
dokumentacije je odvisen od zahtevnosti naloge in drugih okoliščin in vsebuje: 1 – pregled zahtev stroja ali naprave, 2 – način reševanja naloge, 3 – utemeljitev izbrane rešitve,
4 – tehnični opis (energetski in informacijski del naprave, opis delovanja, dimenzioniranje
elementov, specifikacija posebnih in standardnih elementov), 5 – diagrame, sheme, načrte
(časovni diagram delovanja stroja, logična simbolna shema, vezalna simbolna shema, montažna shema s kosovnico, montažni načrti), 6 – navodila za zagon, uporabo in vzdrževanje.
PRAVILNE IN RACIONALNE
UPORABE STROJEV IN NAPRAV
Vsak stroj, naprava ali orodje je izdelan za določene obremenitve, za določene hitrosti obratovanja, za določeno delovno temperaturo itd.. Prekoračitve predpisanih omejitev povzročajo
nenormalno obrabo posameznih delov opreme ter izgubo tehnološke točnosti. Zato moramo
režimu dela posvetiti posebno pozornost, da bi lahko ob maksimalnem izkoriščanju moči stroja dobili zahtevano točnost obdelave in kvaliteto površin.
Na obremenitev strojev oziroma na velikost sil, ki delujejo na stroj, lahko vplivajo različni
faktorji. Tako smo na primer pri obravnavanju postopkov odrezavanja povedali, da na velikost
rezalne sile vplivajo prerez in oblika odrezka, rezalna hitrost,g eometrijska oblika orodja, hlajenje med obdelavo itd.. Vsako preobremenjevanje obdelovalnih ali drugih strojev iz kakršnihkoli
razlogov je neopravičljivo. Odločilno vlogo pri kontroli preobremenjevanja imata tehnolog in
delavec, ki dela na stroju. Tehnolog mora upoštevati zmogljivosti stroja in predpisati pravilen
režim dela, delavec pa ga mora dosledno upoštevati. Morebitne spremembe morata reševati
soglasno.
– 191 – 14 – KONTROLA PRAVILNE IN RACIONALNE UPORABE STROJEV IN NAPRAV
14
KONTROLA
Preden damo neko novo orodje v proizvodnjo, ga moramo najprej preizkusiti oziroma tehnično
prevzeti. Pri tem ravnamo podobno kot pri prevzemanju strojev, in sicer tako, da upoštevamo
prevzemne predpise in standarde. V splošnem orodje najprej kontroliramo po risbah, zatem pa
preverimo še njegovo uporabnost. Uporabnost moramo kontrolirati na stroju, na katerem bomo
z orodjem delali. Če se zgodi, da obdelovanec po obdelavi ne ustreza risbi, moramo najprej
proučiti vse vzroke, ki lahko vplivajo na nenatančnost izdelka. Če ugotovimo, da je temu krivo
orodje, ga moramo najprej popraviti, nakar prevzem ponovimo. Enak postopek bi moral veljati
tudi po vsakokratnem popravilu poškodovanega orodja.
Da bi zagotovili stalno brezhibnost orodij in obdelovalnih pripomočkov tudi med obratovanjem,
jih moramo sistematično in skrbno vzdrževati. Prvi pogoj za smotrno vzdrževanje orodij je, da jih
v času, ko z njimi ne delamo, primerno shranimo oziroma vskladiščimo. Najbolje je, če imamo v
ta namen organizirano posebno skladišče orodja. Tu moramo imeti stalen pregled nad uporabnostjo orodja in nad njegovim stanjem. Važno načelo v skladišču je, da mora biti vsako orodje,
brezhibno, naostreno, skratka vedno pripravljeno za proizvodnjo. To pa lahko zagotovimo le s
stalno kontrolo pripomočkov in orodij ter s povezanostjo skladišča orodij z orodjarno in brusilnico
orodja.
Obdelovalni pripomočki in orodja se postopoma obrabljajo, lahko pride tudi do različnih okvar
zaradi nepravilne uporabe ali neprimernega transporta. Pri vsakem vračanju orodja v skladišče
moramo zato najprej preveriti njegovo uporabnost. Če opazimo kako napako, jo zabeležimo v
skladiščno knjigo, orodje pa pošljemo v orodjarno, da ga popravijo. Če želimo, da bodo izdelki
natančni, moramo odstraniti tudi najmanjše napake.
Pripomočke in orodja, ki jih uporabljamo neprekinjeno, moramo v določenih časovnih obdobjih
pregledati in kontrolirati na strojih. Da zagotovimo preventivno vzdrževanje, moramo dele orodij,
ki se hitreje obrabljajo in jih je zato potrebno večkrat zamenjati, imeti stalno na zalogi. Na ta način se
lahko izognemo dolgotrajnim zastojem, do katerih bi prišlo, če bi morali izrabljeni del šele izdelati.
Posebno skrb moramo posvetiti štancam in podobnim orodjem. Za rezilna orodja moramo
imeti na zalogi predvsem naostrene rezilne dele, tako da jih lahko po potrebi hitro zamenjamo
in proizvodnja ne zastaja.
Vprašanja za utrditev snovi
1. Kakšni so napotki za nego obdelovalnih strojev?
2. Kako vzdržujemo vodila pri obdelovalnih strojih?
3. Kako vzdržujemo kotalne ležaje na glavnem vretenu?
4. Kako izvajamo popravila gredi in osi?
5. Kako vzdržujemo različne oblike transporterjev?
6. Kako vzdržujemo mehanske menjalnike?
7. Kako vzdržujemo sklopke?
8. Kako vzdržujemo motorje z notranjim zgorevanjem?
9. Kako vzdržujemo kompresorje in ventilatorje?
10. Kako je izvedemo vzdrževanje črpalk in hidromotorjev?
11. Opiši vzdrževanje hidravlike in pnevmatike!
– 193 – 15 – VZDRŽEVANJE ORODIJ
15
VZDRŽEVANJE
ORODIJ
Abraziv je trda nekovinska snov, ki se uporablja kot brusivo ali polirno sredstvo za kovinske in
druge materiale.
Abrazivna obraba je obraba, ki povzroča drgnjenje abraziva ob površino.
Adheziv ali lepilo je snov za spajanje različnih delov.
Adhezijska obraba nastane pri medsebojnem drsenju dveh površin približno enake trdnosti
zaradi delcev, ki se odtrgajo od ene izmed površin in nalepijo na drugo. Delci se sicer odlepijo
in vrnejo na prvotno površino, vendar ostane površina poškodovana. Površine se pospešeno
obrabljajo, če je temperatura stičnih površin visoka in če prihaja do difuzije (prehoda atomov iz
ene snovi v drugo) materiala z ene ploskve na drugo.
Delovno sredstvo je katerikoli del, sestavni del, naprava, podsistem, funkcionalna enota,
oprema ali sistem, ki se lahko obravnava samostojno. Lahko je množica sredstev, združenih v
funkcionalno enoto, ki se jih obravnava kot sredstvo
Drsno trenje je trenje med telesoma, ki drsita drugo po drugem.
Interkristalni lom je vrsta krhkega loma, pri katerem razpoka napreduje po mejah kristalnih
zrn zaradi prisotnosti krhke faze, ki mrežasto obdaja kristalna zrna.
Izotop nastopi takrat, ko imamo v atomu enako število protonov v jedru – torej imamo enako
vrstno število, tako da pripadajo istemu elementu, vendar pa se razlikuje v masnem številu, to
je v številu nevtronov.
Korozija je propadanje kovinskih gradiv pod vplivom okolice.
Kohezijska trdnost je napetost, ki povzroči porušitev gradiva.
Krhki lom je lom, pri katerem se porabi malo energije. Navadno je nenaden in zato nezaželen.
Lepljenje je spajanje delov z nanašanjem adheziva (lepila) na vmesno ploskev.
Lom je razdelitev materiala na dva ali več delov.
Lotanje (spajkanje) je postopek spajanja kovinskih gradiv, pri katerih zlitina z nižjim tališčem
zalije špranjo med spojenima deloma in ju po strditvi poveže.
Metalizacija je v svojem najožjem pomenu nanašanje delcev raztaljene kovine na kovinsko ali
nekovinsko podlago. Izvedemo jo lahko z več nameni: da spremenimo lastnosti osnovne površine (korozijsko obstojnost, trdoto ali torne značilnosti), obnovimo poškodovano ali obrabljeno
plast, spremenimo zunanji videz površine.
Montaža je delovni postopek, v katerem dva ali več sestavnih delov, ki smo jih posamično
izdelali z različnimi obdelovalnimi postopki, spojimo oziroma sestavimo v funkcionalno celoto
- izdelek. Montaža je običajno zadnji delovni postopek v proizvodnem procesu izdelave določenega izdelka, stroja ali naprave.
Montažni sistem zagotavlja izvajanje predvidenih montažnih funkcij in je sestavljen iz objekta
montaže (sestavni del, podsklop, končni izdelek), montažnih naprav in strojev, načrtovanja
montaže, krmiljenja montaže, delavcev v montaži ter procesa montaže.
Montažni proces predstavlja povezavo razčlenjenega poteka montažnih operacij, ki naj zagotovi pravilno montažo izdelka. Proces obsega vse potrebne primarne in sekundarne montažne
operacije glede na vrsto montaže (ročna, avtomatizirana, posamična, veliko serijska).
– 195 – 16 – TERMINOLOŠKI SLOVARČEK
16
TERMINOLOŠKI
SLOVARČEK
Neporušitvene preiskave so preiskave materiala, pri katerih materiala ne poškodujemo oziroma porušimo in ga uporabljamo za namen, za katerega je izdelan. Najbolj pogoste metode so:
vizualna, ultrazvočna, penetrantska, magnetna, rentgenska in gama defektoskopija, akustična
emisija, preiskave z nevtroni …
Radiografija je neporušitveno pregledovanje materiala z X žarki (rentgenskimi žarki) in z γ žarki (elektromagnetnimi žarki, ki nastanejo pri radioaktivnem razpadu γ in imajo valovno dolžino
okoli 10-12 m ).
Razpoka je tridimenzionalna napaka v gradivu. Na njeni konici se pojavi koncentracija napetosti, ki povzroči porušitev gradiva pri mnogo manjši napetosti od teoretične kohezijske trdnosti.
Rentgenski žarki so elektromagnetno valovanje; nastanejo v rentgenski napravi in imajo valovno dolžino okoli 10-10 m.
Sintranje (metalurgija prahov) je postopek izdelave kovinskih gradiv iz prahov.
Struktura izdelka in členitev montaže je postopek, kako posamezne izdelke razčlenimo v sestavne dele in nato sestavljamo v sklope, da bi jim dodali nove sestavne dele, ki so iz ustreznih
materialov, ter tako sestavili končni izdelek. Ta gre lahko v prodajo ali pa se vgradi kot podsklop
v kompleksnejše izdelke. S kompleksnostjo strukture izdelka raste tudi zahtevnost oblikovanja
in obseg montažnega sistema.
Osnovni cilji vzdrževanja (glede na že zapisano) so:
zagotovitev delovne sposobnosti delovnega sredstva,
skrb za to, da bo v procesu čim manj prekinitev in da bodo te čim krajše,
čim nižji skupni stroški vzdrževanja in zastojev,
zagotovitev čim daljše obratovalne dobe sredstev,
zagotavljanje ustreznih delovnih pogojev za delovna sredstva in delavce,
skrb za delovna sredstva v celotnem času izkoriščanja: od nabave, postavitve, uporabe in
vse do izločitve iz procesa.
Vzdrževanje je kombinacija vseh tehničnih, administrativnih in menedžerskih dejanj v obdobju
uporabe sredstva z namenom, da se ohrani ali vzpostavi stanje, v katerem le-to lahko izvršuje
zahtevano funkcijo.
Čas vzdrževanja je obdobje, v katerem sredstva vzdržujemo bodisi ročno ali avtomatsko,
vštevši čas, potreben za tehnično pripravo in preskrbo za vzdrževanje. Vzdrževanje lahko izvajamo tudi med delovanjem sredstva.
Nivo vzdrževanja se v sodobnem gospodarstvu nenehno povečuje. Moderne naprave so
razmeroma drage, ker vsebujejo najnovejše izume elektronike in računalništva. Ekonomičnost
dosegamo z velikimi serijami in delom v treh izmenah. Vzdrževanje osnovnih sredstev povečuje
delovno sposobnost in izkoristek, zmanjšuje stroške ter povečuje kvaliteto in prodajo.
Takojšnje vzdrževanje je kurativno vzdrževanje, ki ga izvedemo takoj, ko zaznamo okvaro, da
bi se izognili neljubim posledicam.
Odloženo vzdrževanje je kurativno vzdrževanje, ki ga ne izvedemo takoj po odkritju okvare,
temveč ga odložimo v skladu z danimi vzdrževalnimi predpisi.
Tekoče vzdrževanje imenujemo tudi rutinsko vzdrževanje. To so redne ali ponavljajoče se
enostavne vzdrževalne dejavnosti, ki ponavadi ne zahtevajo posebne usposobljenosti, pooblastil ali orodij. Kot primer rutinskega vzdrževanja navajamo čiščenje, pritegovanje spojev, preverjanje ravni (nivoja) tekočine, mazanje in drugo.
Dopolnilna vzdrževalna dela so predvsem dela, ki se nanašajo na vzdrževanje delovnih pogojev; ti so eden osnovnih dejavnikov za povečanje delovnega učinka. V delovnih prostorih
morajo biti urejeni in vzdrževani taki delovni pogoji, da omogočajo delavcu lažje in varno opravljanje delovnih nalog.
– 196 –
Trajna dinamična trdnost je napetost, pri kateri se material po določenem številu nihajev
poruši. Če nek material obremenimo v območju nad krivuljo v Wöhlerjevem diagramu trajne
dinamične trdnosti, pride zaradi utrujanja do loma. Skoraj 90 % vseh lomov strojnih delov se
zgodi zaradi utrujanja in naslednjih vzrokov: napake v materialu, napake v konstrukciji, napake
v izdelavi in pogojev dela.
Transkristalni lom je vrsta krhkega loma, pri katerem razpoka napreduje skozi kristalna zrna
(preko kristalnih zrn).
Tribologija je znanost, ki proučuje pojave trenja, obrab in mazanja v različnih fizikalnih in tehničnih strukturah mehanizmov in strojev.
Tribomehanski sistem je področje znanosti, ki proučuje pojave v zvezi z medsebojnimi odnosi
naležnih površin (ugotavljamo površinske spremembe). Te so posledica vpliva triboloških procesov, ki nastopajo v času spreminjanja (transformacije) vstopnih vrednosti v izstopne vrednosti. Dinamične mehanske sisteme zato imenujemo tudi tribomehanske sisteme.
Varjenje je postopek spajanja kovinskih delov. Na stični ploskvi se ustvari talina osnovne kovine.
Varnost je stanje, v katerem je tveganje glede poškodbe (za osebe) ali škode omejeno na
sprejemljivo raven.
Žilavost je odpornost materiala proti lomu. Za lom krhkega materiala je potrebno malo energije, za lom žilavega materiala pa veliko.
Žilavi lom potrebuje za prelom veliko energije. V kovinah ločimo idealni strižni, žilavi in jamičasti lom. Vsi žilavi lomi so transkristalni.
– 197 – 16 – TERMINOLOŠKI SLOVARČEK
Nič ni tako slabo, da ne bi moglo biti še slabše. / Murphyjevi zakoni
ADAMOVIĆ Ž., JEVTIĆ M.: Preventivno održavanje u mašinstvu, Građevinska knjiga, Beograd,
1988
BEGEŠ J.: Tehnologija spajanja in rezanja, TZS, Ljubljana 1985
BLACK B.: Workshop Processes, Practices and Materials, ELBS, Bristol 1994
Darja Čretnik prof. : TEHNOLOGIJA, Interna izdaja SŠKMS Maribor, 1993
EN 26520: Klasifikacija napak v talilnih zvarih na kovinah z razlagami, Ljubljana 1991
ENCIKLOPEDIJA TEHNIKE, CZ, Ljubljana 1993
GOLOGRANC F.: Tehnika preoblikovanja Fakulteta za strojništvo, Ljubljana, 1964
GRANJON H.: Metalurške osnove varjenja, Zveza društev za varilno tehniko Slovenije, Ljubljana, 1994
GRUM JOSIP, Marjan Rebolj, Ivan Polajnar: Metalizacija nasedov kotalnega ležaja kolesne dvojice, Varilna tehnika, Krško, 2001
IIS/IIW Guidance on Assesment of the Fitness for Purpose of Welded Structures-Draft for development (IIS/IIW - SST - 1157 -90)
International Standard ISO 6520: Classification of imperfections in metallic fusion welds with
explanations, First edition 1982
ISAKOVIČ S., KLOPČAR F.: Transportne naprave, TZS, Ljubljana, 1986
JAPELJ T.: Vzdrževanje in preizkušanje strojev, Ljubljana 1970
JEREB J.: Osnove kovinarstva in strojništva, TZS, Ljubljana 1984
JEREB J.: Tehnologija obdelave, DZS, Ljubljana 1977
JEREB J.: Vrtanje, grezenje, povrtavanje, DZS, Ljubljana, 1980
KAIBA P.: CNC odrezovalni stoji, Pami d.o.o., 2001
KALTNEKAR Z.: Organizacija delovnih procesov, Moderna organizacija, Kranj, 1989
KOPAČ, Janez, NOE, Dragica. Strega in montaža. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo, 1989
KOPAČ, Janez, SOKOVIĆ, Mirko. Tehnika odrezavanja. Zv. 1, Rezalni materiali in orodja. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo, 1988.
KOPAČ, Janez. Obdelovalni stroji. Zv. 1, Osnovna izhodišča in značilnosti. Ljubljana: Fakulteta
za strojništvo, 2000
KOPAČ, Janez. Obdelovalni stroji. Zv. 1, Osnovna izhodišča in značilnosti. Dopolnjena izd. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo, 2001
KRAUT B.: Strojniški priročnik Strojniški vestnik, Ljubljana, 1978
KRAUTOV STROJNIŠKI PRIROČNIK, TZS, Ljubljana 1997
LESKOVAR P.: Gradiva 1. del, 2. del, Fakulteta za strojništvo, Ljubljana, 1973
LUKAČEVIĆ Z.: Karakterizacija grešaka u ocjeni pouzdanosti proizvoda, Ljetna škola ultrazvuka, Brioni 1989
MAROLT J.: Organizacija vzdrževanja delovnih sredstev, Moderna organizacija, Kranj, 1990
– 199 – 17 – LITERATURA
17
LITERATURA
MUREN H. in drugi: Strojno tehnološki priročnik, TZS Ljubljana 1978
MUREN H.: Tehnika odrezavanja, II. del, Konstrukcijske značilnosti odrezovalnih strojev, Fakulteta za strojništvo, Ljubljana 1975
Organizacija proizvodnje, več avtorjev, Moderna organizacija , Kranj 1978
PESTOTNIK J.: Programiranje CNC strojev, SŠ Domžale, Interno gradivo, Domžale 2002
PROSPEKTI izdelovalcev strojev, naprav, opreme in orodja
PUHAR P.: Tehnologija odrezavanja, I. del, Strojniški vestnik, Ljubljana, 1964
SELJAK Z., Gregorič J., Priprave za množinsko proizvodnjo, Ljubljana,1965
SELJAK Z.: Vzdrževanje obdelovalnih strojev, Ljubljana 1963
SHINGO S.: Nova japonska proizvodna filozofija, Jugoslovenski zavod za produktivnost rada,
Beograd 1985
SIST EN 13 360, USM, Ljubljana 2004
SKUHALA Z.: Tehnologija obdelave, DDU, Ljubljana, 1974
STROJNO TEHNOLOŠKI PRIROČNIK, TZS, Ljubljana 1997
ŠALI, Samo, KOPAČ, Janez. Obdelovalna tehnika in eksperimentalne metode : osnove s primeri. Ljubljana: Fakulteta za strojništvo, 2003
ŠMARČAN P.: Numerično krmiljeni obdelovalni sistemi, VTŠ, Maribor, 1975
TAVŽEŠ Miloš: Veliki slovar tujk, Cankarjeva založba, Ljubljana, 2002
VILA A., LEICHER Z.: Planiranje proizvodnje i kontrola rokova, Informator, Zagreb, 1976
VZDRŽEVALEC, revije Društva vzdrževalcev Slovenije, vse številke
WIENER Norbert: Kibernetika 1948, Cybernetics, or control and communication in the animal
and machine in 1948
WILD R.: Production and Operations Management, Holt, Rinehart and Winston Ltd, Eastbourne
1979,
ZELENOVIĆ D., TODOROVIĆ J.: Efektivnost sistema u mašinstvu, Naučna knjiga, Beograd
1990
ŽIROVNIK Mihael: Delovni postopki in vsebine, Srednja elektro in strojna šola Kranj, Program
strojni mehanik, Interni učbenik za prakso, Kranj 2000
http://www.kemisplus.si/tekoci-izdelki.htm
http://www.drustvo-dvs.si/
http://www.tinex-vzdrzevanje.si/slovensko/reference/radece/radece.htm
http://www.kopa.si/maximo/corporate/mro/management.html
– 200 –
http://www.alsing.si/My Homepage Files/Page3.html
– 201 – 3 – LITERATURA