Файл: Практическая работа 1 определение критериев и показателей оценки.pdf

27 оборудования, а также степень его ухудшения. Обычно разница температур на выходе и входе не должна превышать 5-10 °С.
Пределом для непосредственного восприятия является температура 60 °С
– выдерживаемая тыльной стороной ладони без болевых ощущений в течение 5 с. Использование дополнительных средств – брызг воды позволяет контролировать значения 70 °С – видимое испарение пятен воды и 100 °С – кипение воды внутри капли на поверхности корпусной детали.
Основные причины, вызывающие повышение температуры:
– дефекты системы смазывания:
– недостаточное или избыточное количество смазки;
– загрязнение смазки;
– неверный выбор смазочного материала;
– повреждения подшипников качения:
– износ или повреждение колец или тел качения;
– разрушение сепаратора;
– проворачивание подшипника на валу или в корпусе;
– дефекты изготовления и сборки:
– отсутствие осевых зазоров;
– малый радиальный зазор;
– дефекты корпусных деталей;
– защемление наружного кольца подшипника;
– дефекты регулировки:
– подшипник сильно зажат;
– перекос подшипника или вала;
– неправильное центрирование электродвигателя с приводом;
– повреждения уплотнительных устройств;
– повреждения системы охлаждения:
– недостаточная подача охлаждающей воды;
– высокая температура воды на входе.
Расширить диапазон субъективно воспринимаемых температур возможно при помощи зрительного восприятия, используя цвета побежалости и цвета каления (рис. 2.4).
Степень нагрева детали или заготовки при термической обработке, например, во время закалки, может быть определена по цвету каления.
Рис. 2.4. Цвета побежалости и цвета каления а) цвета побежалости на посадочной поверзхности внутреннего кольца подшипника при схватывании и

28 провороте; б) изменение цветов каления при охлаждении непрерывно литой заготовки на холодильнике МНЛЗ
Цвета каления и соответствующие температуры (°С) для стальных изделий:
 тёмно-коричневый, слабое свечение в темноте – 530-580;
 коричнево-красный – 580-650;
 тёмно-красный – 650-730;
 тёмно-вишнёво-красный – 730-770;
 вишнёво-красный – 770-800;
 светло-вишнёво-красный – 800-830;
 светло-красный – 830-900;
 оранжевый – 900-1050;
 тёмно-желтый – 1050-1150;
 светло-жёлтый – 1150-1250;
 ярко-жёлтый – 1250-1300.
Указанные цвета могут несколько изменяться по отношению к конкретным маркам сталей, однако характер изменения цветности остаётся неизменным.
Цвета побежалости предоставляют информацию о степени нагрева детали во время поломки, перед отпуском или о перегреве детали во время сборки.
Цвета побежалости и соответствующие температуры (°С) для углеродистой стали:
 светло-жёлтый (соломенный) – 220;
 тёмно-жёлтый – 240;
 коричнево-жёлтый – 255;
 коричнево-красный – 265;
 пурпурно-красный – 275;
 фиолетовый – 285;
 васильково-синий – 295;
 тёмно-синий – 315;
 серый – 330.
3.4. Дополнительные методы оценки технического состояния оборудования
Визуальный осмотр широко используется при проведении осмотров и ревизий машин и механизмов, осуществляется исходя из возможностей человеческого зрения, основным недостатком которого является то, что при малой освещенности ему не помогают лучшие оптические приборы. В настоящее время отсутствуют средства, способные реализовать функции, выполняемые человеком при визуальном осмотре.
Отличительной особенностью визуального осмотра являются трудности при формализации процесса решения задачи распознавания. Необходимо отметить субъективность

29 восприятия зрительной информации. Человек видит то, что знает. Незнакомые, неопознанные мозгом предметы остаются вне поля зрения. Поэтому важнейшим вопросом является определение диагностических, различаемых особенностей осматриваемой поверхности.
Вначале проводится общий осмотр оборудования и окружающих его объектов. При общем осмотре изучается картина состояния оборудования.
Общий осмотр может носить самостоятельный характер и применяется при периодических осмотрах оборудования технологическим персоналом.
Под детальным понимается тщательный осмотр конкретных элементов оборудования.
Детальный осмотр в зависимости от требований соответствующих нормативных и методических документов, проводится в определённом объёме и порядке. Во всех случаях детальному осмотру должен предшествовать общий осмотр.
Общий и детальный осмотр могут проводиться при статическом и динамическом режиме оборудования. При статическом режиме элементы оборудования осматриваются в неподвижном состоянии. Осмотр оборудования при динамическом режиме проводится на рабочей нагрузке, холостом ходу и при тестовых нагружениях (испытаниях).
Осмотр оборудования при включении или остановке механизма ориентируется в основном на контроль качества затяжки резьбовых соединений, отсутствие трещин корпусных деталей, целостность соединительных элементов. В рабочем режиме дополнительно проверяются биения валов, муфт, утечки смазочного материала, отсутствие контакта подвижных и неподвижных деталей.
При осмотре могут быть применены три основных способа: концентрический, эксцентрический, фронтальный. При концентрическом способе (рис. 11.5) осмотр ведётся по спирали от периферии элемента к его центру, под которым обычно понимается средняя условно выбранная точка.
При эксцентрическом способе (рис. 11.6) осмотр ведётся от центра элемента к его периферии (по развёртывающейся спирали). При фронтальном способе
(рис. 11.7) осмотр ведётся в виде линейного перемещения взгляда по площади элемента от одной его границы к другой.
Рис. 2.5. Концентрический способ осмотра детали
При выборе способа осмотра учитываются конкретные обстоятельства.
Так, осмотр помещения, где установлено оборудование, рекомендуется проводить от входа концентрическим способом. Осмотр элементов круглой формы целесообразно вести от центра к периферии (эксцентрическим

30 способом). Фронтальный осмотр лучше применять, когда осматриваемая площадь обширна и её можно разделить на полосы.
Рис. 2.6. Эксцентрический способ осмотра детали
Рис. 2.7. Фронтальный способ осмотра детали
Под идентификацией дефектов и повреждений подразумевается отнесение неисправностей к определённому классу или виду (усталость, износ, деформация, фреттинг-коррозия и т.п.). Идентифицируя дефект или повреждение, зная его природу, специалист в дальнейшем может определить причины появления неисправности и степень её влияния на техническое состояние оборудования. Идентификация выявленных дефектов и повреждений осуществляется путём сравнения их характерных признаков с известными образцами или описаниями, которые для удобства пользования могут собираться и систематизироваться в иллюстрированных каталогах (таблица
2.1).
Таблица 2.1
Пример каталога (базы данных) описаний неисправностей, дефектов и повреждений
Внешний вид повреждения
Описание повреждения
Причины возникновения
Осповидное выкрашивание ролика подшипника
Воздействие переменных нагрузок при напряжениях в материале, достигающих предела выносливости.

31
Хрупкое раз- рушение металла втулки зубчатой муфты
Перегрузка механизма.
Низкое качество поковки.
Неправильно выбранная марка стали.
Угловое смещение пятна контакта зубчатой передачи
Перекос валов редуктора.
Несовпадение углов наклона зубьев шестерни и колеса.
Завершающая стадия заключается в дополнительном осмотре элементов оборудования для уточнения ранее полученных результатов и их регистрации в отчётных формах.
Регистрационные формы – это определённый порядок записи результатов опроса, собственно осмотра и дополняющие их графические изображения деталей и объекта в целом: рисунки, эскизы, чертежи, фотоснимки и т.п. На графических изображениях должны обозначаться точка начала осмотра и его направление, места расположения обнаруженных дефектов и повреждений.
Формализация результатов проведения осмотра осуществляется протоколом осмотра. В протоколе осмотра отражается то, что специалист имел возможным обнаружить при осмотре, в том виде, в котором обнаруженное наблюдалось. Выводы, заключения, предположения специалиста о причинах возникновения дефектов и повреждений остаются за рамками протокола и обычно оформляются отдельным актом или отчётом. Не заносятся в протокол и сообщения лиц о ранее обнаруженных отклонениях, а также произошедших до прибытия специалиста изменениях обстановки. Такие сообщения оформляются самостоятельными протоколами.
К составлению протокола осмотра надо подходить с учётом того, что он может выступать в качестве самостоятельного документа. В этих целях протокол составляется краткими фразами, дающими точное и ясное описание осматриваемых объектов. В протоколе употребляются общепринятые выражения и термины, одинаковые объекты обозначаются одним и тем же термином на протяжении всего протокола. Описание каждого объекта осмотра идёт от общего к частному (вначале даётся общая характеристика осматриваемого оборудования, его расположение на месте осмотра, а затем описывается состояние и частные признаки). Полнота описания объекта определяется предполагаемой значимостью и возможностью сохранения данных. Фиксируются все имеющиеся признаки дефектов и особенно те, которые могут быть со временем утрачены. Каждый последующий объект

32 описывается после полного завершения описания предыдущего. Объекты, связанные между собой, описываются последовательно с тем, чтобы дать более точное представление об их взаимосвязи. Количественные величины указываются в общепринятых метрологических величинах. Не допускается употребление неопределённых величин («вблизи», «в стороне», «около»,
«рядом», «почти», «недалеко» и пр.). В протоколе отмечается факт обнаружения каждого из следов и предметов, в отношении каждого объекта указывается, что было с ним сделано, какие средства, приёмы, способы были применены. При описании оборудования и отдельных его элементов в протоколе приводятся ссылки на планы, схемы, чертежи, эскизы и фотографии.
Каждый осматриваемый элемент оборудования должен иметь отдельную запись о результатах его осмотра. Выводы протокола должны содержать информацию о наличии и характере дефектов, а при невозможности его установления – о необходимости последующего проведения идентификации.
Трещины – это разрывы, преимущественно двухмерного характера, ограничивающие поверхности трещин часто располагаются перпендикулярно к поверхности детали.
Абразивный износ – участки с повышенной шероховатостью вдоль направления действия абразива.
Пятно ржавчины – дефект поверхности в виде пятен или полос с рыхлой структурой окисной плёнки.
Вмятина – дефект поверхности в виде произвольно расположенных углублений различной формы, образовавшихся вследствие повреждений и ударов поверхности.
Риска – дефект поверхности в виде канавки без выступа кромок с закругленным или плоским дном, образовавшийся от царапания поверхности металла.
Задир – повреждение поверхности в виде широких и глубоких борозд в направлении скольжения.
Царапание – образование углублений на поверхности трения в направлении скольжения при воздействии выступов твёрдого тела или твёрдых частиц с рабочей поверхностью детали.
Отслаивание – отделение с поверхности трения материала в форме чешуек.
Выкрашивание – отделение с поверхности трения материала, приводящее к образованию углублений на поверхности трения.
Схватывание – явление местного соединения материалов сопряжённых поверхностей при трении вследствие взаимодействия молекулярных сил.
Перенос металла – явление, состоящее в местном соединении материалов сопряжённых поверхностей, последующем его отрыве и переходе материала на другую поверхность.
Заедание – процесс возникновения и развития повреждений поверхностей трения вследствие схватывания и переноса материала.

33
Основные задачи, решаемые в визуальном осмотре:
 определение причин и характера разрушения и износа деталей по виду поверхности износа или излома;
 обнаружение трещин корпусных деталей, опор или основания;
 контроль поступления смазочного материала, наличия утечек масла
(признак, определяющий избыток смазки, неисправность уплотнений или ослабление резьбовых соединений);
 контроль биения валов (свидетельствуют о повреждениях подшипников), муфт (свидетельствуют о повреждениях муфт либо о неправильной центровке валов), затяжки резьбовых соединений.
Колебания масляной или водной плёнки, появление пузырей в местах соединений деталей – результат ослабления резьбовых соединений. На это указывает и появление порошка красного цвета (окиси железа) в местах относительного перемещения деталей из-за насыщения поверхностных слоёв металла кислородом при воздействии растягивающих напряжений. Наличие чёткой разделительной линии между корпусом механизма и фундаментом определяет необходимость затяжки резьбовых соединений.
К визуальным методам может быть отнесен и метод диагностирования редукторов по значению мёртвого хода: при неподвижном выходном вале проворачивают входной до выбора зазоров в зубчатых передачах и по значению угла поворота входного вала судят о степени износа зубьев.
Симптомы неисправности при контроле поступления смазочного материала зависят от способа смазывания. При контроле количества масла в редукторе по уровнемеру или по масляному щупу – это уровень меньший, чем нижний допустимый предел. Проверка работы насоса подачи масла включает поиск утечек и проверку давления масла по манометру, которое должно соответствовать проектному диапазону.
Работа питателей проверяется в случае использования пластичных смазочных материалов. Симптом неисправности питателей – неравномерная работа штоков либо отсутствие перемещения при переключении системы смазывания.
В случае установки расходомера контролируется расход масла, который должен отвечать стандартному значению. Визуально определяется степень просачивания пластичного смазочного материала из уплотнительной части – чрезмерное просачивание или сухая уплотнительная часть являются симптомами неисправности.
Состояние обрызгивания маслом зубчатых колёс проверяется через смотровое стекло (определяется недостаточность или неравномерность обрызгивания). На смотровом стекле при удовлетворительном смазывании обычно наблюдается несколько капель масла.
Изменение цвета масла указывает на наличие загрязняющих веществ.
Вода в смазке приводит к появлению мутно-белого цвета. Светлые масла рассматриваются в проходящем свете на прозрачность. Для тёмных масел

34
ёмкость с маслом подогревается до 80 °С, потрескивание в ходе нагрева свидетельствует о присутствии воды. Присутствие воды в смазочном материале не приводит к существенному изменению характеристик смазочного слоя, однако возникающие коррозионные процессы провоцируют абразивный износ.
Цвет пластичной смазки может изменяться от светло-жёлтого до тёмно- коричневого. О наличии примесей свидетельствует золотистый цвет в случае подшипников скольжения и более тёмный цвет в случае подшипников качения.
Вязкость масла должна отвечать стандартному значению. Помимо лабораторных способов вязкость может оцениваться визуально и на ощупь.
Пластичная смазка должна быть гладкой и мягкой, без посторонних включений.
Присутствие абразивных механических примесей в маслах определяют пробой на истирание. На чистое плоское стекло наносят несколько капель испытуемого масла и закрывают вторым стеклом. Передвигают стёкла одно относительно другого, плотно прижав их пальцами. Если в масле присутствуют абразивные механические примеси, то слышен характерный скрип.
3.2. Объективные (приборные) методы оценки технического состояния оборудования
Для каждого объекта можно указать множество параметров, характеризующих его техническое состояние (ПТС). Их выбирают в зависимости от применяемого метода диагностирования (контроля). Изменения значений ПТС в процессе эксплуатации связаны либо с внешними воздействиями на объект, либо с повреждающими (деградационными) процессами (процессами, приводящими к деградационным отказам из-за старения металла, коррозии и эрозии, усталости и т.д.).
Параметры объекта, используемые при его диагностировании (контроле), называются диагностическими (контролируемыми) параметрами. Следует различать прямые и косвенные диагностические параметры. Прямой структурный параметр (например, износ трущихся элементов, зазор в сопряжении и др.) непосредственно характеризует техническое состояние объекта. Косвенный параметр (например, давление масла, температура, содержание СО
2
в отработанных газах и др.) косвенно характеризует техническое состояние. Об изменении технического состояния объекта судят по значениям диагностических параметров, позволяющих определить техническое состояние объекта без его разборки. Набор диагностических параметров устанавливается в нормативной документации по техническому диагностированию объекта или определяется экспериментально.
Количественные и качественные характеристики диагностических параметров являются признаками того или иного дефекта. У каждого дефекта может быть несколько признаков, в том числе некоторые из них могут быть общими для группы разных по природе дефектов.
Теоретическим фундаментом технической диагностики считают общую теорию распознавания образов, являющуюся разделом технической