Достижение максимальной эффективности использования металлургического оборудования возможно лишь при наличии информации о техническом состоянии (ТС) машин и механизмов. Наиболее прогрессивным методом получения такой информации является техническая диагностика. Полученные данные используются при определении сроков и объемов ремонтных работ. В статье рассматриваются вопросы определения видов ремонтных воздействий при использовании средств технической диагностики на примере рольгангов обжимного цеха.
Известно, что процесс изнашивания деталей машин при эксплуатации имеет три периода (рисунок 1) [1, с. 19]. Первый период - приработка, при которой темп изнашивания повышен в результате истирания начальных неровностей или вследствие перекоса поверхностей сопряженных деталей. Второй - установившийся износ, когда происходит естественное изменение форм и размеров деталей в процессе работы машины. Третий - катастрофический износ, характеризуемый резким нарастанием интенсивности износа в виду недопустимых изменений в сопряженных деталях. В этот период происходит отказ узла.
Поддержание оборудования в работоспособном состоянии проводится путем выполнения ремонтных воздействий. Перечень данных воздействий включает: регулировку; подачу смазки, затяжку резьбовых соединений, восстановление корпусных деталей, замену деталей. Правильный выбор вида ремонтного воздействия и своевременность его проведения обеспечивают не только надежность оборудования, но и влияют на экономические показатели работы ремонтной службы и предприятия в целом [2].
Эффективность атияиия каждого из ремонтных воздействий имеет свои временные ограничения по мере исчерпания ресурса механизма и изменения ТС деталей. Регулировка - операция, характерная для заключительной стадии монтажа и начальной стадии эксплуатации. Наибольшее распространение имеют центрирование валов и регулировка осевого зазора. Правильная регулировка механизма - основа его длительной эксплуатации. Смазка -наиболее ответственная операция, обеспечивающая возможность функционирования механизма. Качественная и своевременная подача смазки позволяет продлить ресурс машины даже при значительных дефектах элементов. Затяжка резьбовых соединений - воздействие, которое позволяет избежатьзначительных динамических нагрузок, возникающих при раскрытии стыка соединяемых деталей.
Данная операция входит в перечень работ, постоянно выполняемых ремонтной службой. Наибольшая эффективность этого воздействия соответствует начальному периоду (I) и периоду постепенного из-нашивания (II) деталей.
Восстановление корпусных деталей - вынужденное ремонтное воздействие, связанное с нарушением условий нормальной работы механизма или поломкой узлов и деталей. Соответственно область его применения определяется временной зоной до и после разрушения узла. Замена деталей проводится для предупреждения их возможной поломки и предотвращения аварийной ситуации и должна преимущественно выполняться в начале III периода.
Наибольший объем ремонтных работ связан с заменой быстроизнашивающихся элементов машин (уплотнений, подшипников, деталей соединительных муфт). Причем периодичность замен для однотипных деталей принимается обычно одинаковой (стратегия групповых замен). Однако в этом случае, происходит замена деталей, не отработавших свой ресурс из-за различия механических свойств и условий эксплуатации конкретного механизма. Массовая замена элементов не всегда оправдана и зачастую приводит к снижению надежности работы оборудования.
Каждому из описанных периодов жизненного цикла элементов машин (рисунок 1) соответствуют наиболее рациональные виды ремонтных воздействий с позиции их атияиия на ТС. Трудность в практическом применении этого заключения в том, что индивидуальность характеристик элементов приводит к тому, что одновременно установленные детали могут находиться па различных стадиях жизненного цикла. Определение периода эксплуатации возможно при использовании средств технической диагностики.
Как метод наблюдения за работой оборудования, используется функциональное диагностирование. Возможность тестового диагностирования, т.е. наблюдение за поведением системы при подаче определенного воздействия, для механического оборудования ограничена и практически не применяется. Однако, рассмотрение ряда профилактических ремонтных воздействий (регулировка, подача смазки, затяжка резьбовых соединений) как тестовых с последующим выполнением технической диагностики позволяет использовать преимущества тестового диагностирования для определения ТС элементов машин и объема ремонтных работ.
Характерным признаком появления дефектов в механической системе является возникновение вибраций в той или иной форме их проявления. Процесс изменения вибрации, также как и процесс изнашивания деталей, имеет три периода (рисунок 2). Период приработки I имеет несколько повышенный уровень вибрации с тенденцией уменьшения. Для периода установившегося износа 11 характерна малая скорость нарастания контролируемого параметра. Период катастрофического износа имеет высокую скорость изменения вибрации. Признаком перехода между 11 и 111 периодами является увеличение скорости изменения вибрации в 3...4 раза [3].
Измерение вибрации деталей после выполнения плановых профилактических ремонтных воздействий и анализ их изменения позволяют установить ТС, в котором находятся элементы оборудования (соответствующее одному из периодов процесса изнашивания), и принять решение о дальнейших действиях ремонтной службы. Рассмотрим пример.
Литература
Гребеиик В.М., Цапко В.К. Надежность металлургического оборудования (оценка эксплуатационной надежности и долговечности): Справочник. -М.: Металлургия, 1989. -592 с.
Организация технического обслуживания металлургического оборудова¬ния В.Я. Седуш, Г.В. Сопилкии, В.З. Вдовий и др. - К.: Техшка, 1986. -124 с.
Технические средства диагностирования: Справочник В.В. Клюев, П.П. Пархоменко, В.Е. Абрамчук и др. — М.: машиностроение, 1989. - 672 с.