WYKŁAD 1

Eksploatacja urządzenia- jest to użytkowanie lub obsługiwanie urządzenia. Jest to wiec każde działanie, które nie jest jego projektowaniem lub wytwarzaniem. Eksploatacje należy rozpatrywać jako relacje nauki, techniki, człowieka, środowiska i gospodarki=<(N,T,C,S,G)> Eksploatacja jest działaniem, którego celem jest użytkowanie zamierzonego zasobu użytkowego funkcjonowania obiektu. Eksploatacja to sekwencja stanów losowych wyrażających stany obiektu i ich zmiany czyli kontrolowany proces losowy wyczerpania zasobu użytkowego obiektu.

Potencjał eksploatacyjny-to zasób możliwości wytwórczych tkwiących w obiekcie technicznych wydobywanym w czasie użytkowania.

Energia eksploatacji- to cos co otrzymujemy wydobywamy z obróbki technicznej w procesie jego eksploatacji. Została ona zakumulowana w procesie wytwórczym i może być uzupełniana przez rożne procesy odnowy.

Łańcuch działania : Operator działaniaàNarzędzie działaniaàTworzywa.

Łańcuch użytkowania: Operator użytkowaniaàobiekt technicznyàwynik działania obiektu technicznego.

Łańcuch odnawiania: Operator odnawianiaàuzbrojone stanowisko pracyàobiekt techniczny.

Współczynnik gotowości technicznej kg(t)=Tu(t)/Tu(t)+To(t) .

Współczynnik odnowy obiektu Ko(t)=To(t)/To(t)+Tu(t).

Eksploatacja- to wiedza o technologii działań człowieka wpływających na celowe funkcjonowanie obiektu technicznego, powiązane funkcjonalnie z infrastruktura towarzysząca w warunkach sprzyjającego lub nie otoczenia.

Inżynieria eksploatacji-to zbiór metod kształtowania eksploatacji przez wykorzystanie d konkretnych celów techniki: sterowania, diagnostyki, trybologii.

Eksploatatyka- to zbiór aksjomatów, hipotez, twierdzeń, praw i teorii obejmujących eksploatacje, inż. eksploatacji, systemy eksploatacji.

Podstawowe prawa eksploatacji:

1)obiekt techniczny(OT) jest obiektem użytkowania wielokrotnego lub jednorazowego(rakieta)

2) OT wymaga zaopatrywania i utrzymania go w sprawności do gotowości wykonania zadania.

3) OT charakteryzuje się co najmniej jednym z 2 stanów: sprawny lub niesprawny przy czym dopuszcza się możliwości częściowej niesprawności lub niepełnej sprawności.

4) Ot w czasie użytkowania zużywa potencjał eksploatacyjny.

5) OT w czasie procesu utrzymywania ma podtrzymywany lub odrzucany całkowicie lub częściowo potencjał eksploatacyjny

6) Procesy eksploatacyjne trwają w tzw. Czasie eksploatacyjnym przy czym czas ten może oznaczać czas fizyczny np. godzinę, czas kalendarzowy(lata), liczbę cykli, lądowanie, start.

7) OT cechuje określona żywotność skończona trwałość i określona poddatnosc na diagnozowanie, naprwanianie, remontowanie.

8) Wynikami jakości OT są jego niezawodność bezpieczeństwo, gotowość efektywność , ekologicznosc itp.

WYKŁAD 2

Podatność obiektu technicznego: użytkowa, diagnostyczna, obsługowa, remontowa, logistyczna, modernizacyjna, do likwidacji.

Cechy OT: trwałość, żywotność, bezawaryjność, efektywność, bezpieczeństwo, gotowość, ergonomiczność.

Metoda badań: fizyka uszkodzeń, miary niezawodności, miary efektywności, miary bezpieczeństwa, modele systemów.

Obiekt techniczny: jest obiekt wytworzony do posługiwania się nim przez człowieka, OT musi spełniać określone funkcje:

Wszystkie OT posiadają funkcje posiadania wartości zwłaszcza środki trwałe.

OT dzieli się ze względu na to jaką pełnią funkcję:

- nieuchronności

- obiekty infrastrukturalne

- obiekty zadaniowe

- obiekty pozostałe

Własność OT jest cechą, o której orzeka się wyłącznie na podstawie wiedzy o tym obiekcie, np. masa samochodu, wydajność nominalna. Utrata własności obiektu sprawia, że obiekt przestaje być tym czym był a staje się innym obiektem. Główne własności to jego funkcje podstawowe, do których spełnienia został on przez projektanta przeznaczony.

Własności OT: funkcje, warunki instalacji, wymiary i masa, wytrzymałość, wydajność, niezawodność, pojemność, ergonomiczność itd. Itp.

Właściwość OT jest cechą względną, o której orzeka się na podstawie relacji do okoliczności lub obiektów otoczenia. Główną właściwością OT jest jego funkcjonalność rozumiana jako przystosowanie do spełniania danych funkcji i utrzymania go w pożądanym stanie np. funkcjonalność samochodu to zdolność do realizacji funkcji użytkowych.

Właściwości OT: funkcjonalność, wartość, obsługiwalność, komfort, gotowość techniczna, trwałość ekonomiczna itd. Itp.

Elementy tribologii w eksploatacji obiektów technicznych.

Starzenie: zużycie ekonomiczne, zużycie moralne, zużycie fizyczne

Starzenie jest podstawową przyczyną wycofania maszyny z eksploatacji

Tribologia to nauka techniczna zajmująca się zjawiskami w mikro i makro obszarach tarcia powierzchni elementów maszyn i urządzeń znajdujących się względem siebie w ruchu oraz zagadnienia dotyczącymi czynników mających wpływ na przebieg zjawisk w tym ruchu a w szczególności na zużycie się powierzchni współpracujących ciał.

Tribologia jest nauka zajmującą się tarciem, zużyciem i smarowaniem (triada tribologiczna).

Tribologia zajmuje się trzema grupami zagadnień:

1)procesy zachodzące w stylu elementów tripomechanicznego układu (odkształcenia i fizykochemiczne oddziaływanie powierzchni).

2)Mechanizmy rozpraszania energii i materiałów w procesach tarcia i zużywania

3)Profilaktyka tarcia i zużywania odnosi się do procesów i sposobów smarowania

Procesy stykowe określają dynamiczne stany wynikające z wzajemnego oddziaływania współpracujących powierzchni. Rozróżniamy styk złożony i styk skoncentrowany.

Parametry procesów tarcia:

- siła tarcia – to bezwzględna wartość oporu pojawiającego się przy przesuwaniu lub toczeniu.

- moment tarci

- współczynnik tarcia

- ciepło tarcia

- temperatura tarcia

Podział zużycia:

- ze względu na przyczyny: tribologiczne i nietribologiczne

- ze względu na przebieg: ustabilizowane i nieustabilizowane

- ze względu na skutki: normalne i awaryjne (patologiczne)

Zużycie w danym czasie przechodzi przez 3 fazy:

1)proces docierania

2)okres ustabilizowanego zużycia

3)obszar zużycia awaryjnego

WYKŁAD 3 i 4

Środki smarne (ogólny podział środków smarnych):

- gazowe ( dwutlenek węgla, azot, inne gazy)

- ciekłe ( oleje mineralne, oleje syntetyczne, woda, emulsja i inne ciecze)

- plastyczne ( na bazie olei mineralnych i olejów syntetycznych)

- stałe (grafit, dwusiarczek molibdenu, dwusiarczek wolframu )

Jeśli lepkość zależy tylko od parametrów stanu ( ciśnienie i temperatura), a nie zależy od prędkości przesuwania warstw cieczy czyli dv/dh to mówimy o płynach Newtonowskich (większość cieczy i gazów). Natomiast płyny, których lepkość zależy od dv/dh są płynami nieNewtonowskimi (smary plastyczne)

Lepkość oleju zależy od temperatury i ciśnienia. Wraz ze wzrostem ciśnienia wzrasta lepkość, a ze wzrostem temperatury lepkość maleje.

Wyróżniamy oleje o dużej i małej zależności lepkości od temperatury.

WL= (L – Uho)/(L-H)  *100 = (L-Uho)/D  *100

Składanie wg: PN-79/C – 04031

L – lepkość kinematyczna w temp. 40 st C w oleju wzorcowym serii α

Uho – lepkość kinematyczna badanego oleju w 40 st C

H – lepkość kinematyczna w temp. 40 st C w oleju serii H

D – różnica między lepkościami kinematycznymi

α , H oraz D oblicza się ze wzorów lub bierze się z tabeli wyżej wymienionej normy.

Penetracja ( zgodnie z PN ) głębokość na jaką zanurzy się w badanym smarze znormalizowany stożek penetracyjny o odpowiedniej masie i temperaturze w czasie s sekund.

W praktyce rozróżnia się penetracje bez wstępnego ugniatania smaru i po ugniataniu.

Łożyska ślizgowe smarowanie pierścieniami

- małe i średnie wysokoobrotowe

- średnie i średnio obrotowe

- wielkie lub wolnobieżne

Wolnobieżne łożyska ślizgowe dzielimy na mało i wysoko obciążone.

Otwarte przekładnie zębate skrzynie przekładniowe (reduktory)

- koła walcowe z zębami prostymi

- koła walcowe z zębami skośnymi

- koła stożkowe

- przekładnie hipoidalne

- przekładnie ślimakowe

Przeciwdziałanie zużyciu.

1. Należy kojarzyć materiał twardy z miękkim którego temp. Rekrystalizacji jest niższa niż średnia temperatura powierzchni tarcia.

2. Można kojarzyć materiał twardy z twardym pod warunkiem dokładnego wykonania części, wysokiej ich gładkości powierzchni i dobrego smarowania

3. Należy unikać kojarzenia materiałów miękkich z miękkimi oraz materiałów jednoimiennych(szczególnie stali hartowanej)

4. w układach o trudnym dostępie należy stosować materiały samosmarujące

5. Należy stosować w miarę możliwości materiały sztuczne

6. Należy korzystać z możliwości tworzenia prostych par tarcia i odwrotnych

7. Należy stosować metody modyfikowania warstw wierzchnich materiału(uzyskujemy przez obróbkę cieplna, specjalne zabiegi techniczne)

Zasada stosowania łożysk ślizgowych i tocznych

Łożyska ślizgowe są bardziej cichobieżne od łożysk tocznych

Zalety łożysk tocznych:

- mniejsze opory tarcia niż w łożyskach ślizgowych

-mniejsze zużycie środków smarownych

-małe tarcie spoczynkowe

-uproszczona obsługa

-wyeliminowanie zużycia czopów

-bardzo tanie,produkcja masowa

Wady łożysk tocznych:

-stosunkowo mała trwałość

-niska odporność na obciążenia dynamiczne i

duże prędkości

-drgania i hałas nie możliwe o wyeliminowania

w tych łożyskach

-mała odporność na zanieczyszczenia, korozje

i wysokie temperatury

Obsługi i naprawy eksploatacji.

Naprawy ze względu na cel dzielimy na naprawy zapobiegawcze i poawaryjne.

Ze względu na zakres dzielimy na naprawy bieżące i główne. Naprawa bieżąca przywraca funkcjonowanie obiektu ale tylko częściowo odtwarza jego wartość użytkową. Naprawa główna polega na całkowitym przywróceniu obiektu jego wartości użytkowej oraz poziomu trwałości i niezawodności zbliżonego do obiektu nowego.

Rodzaje naprawy:

-przez wymianę uszkodzonych lub zużytych części

-naprawa przy użyciu części dodatkowych np.tulejek, podkładek

-przez zabiegi przywracające własności użytkowych niektórych elementów

Etapy przebiegu naprawy głównej:

- Mycie wstępne

- Weryfikacja wstępna

- Demontaż

- Mycie naprawcze

- ZłomçWeryfikacja szczegółowaènaprawa regeneracyjnaèzłom

- Kompletowanie częściçwłasna, magazyn części             

- Rozdzielenia

- Montaż maszyny

- Próba odbiorcza

- Malowanie

Procesy zużyciowe

Procesy o charakterze nietrybologicznym np. korozja. Zużycie trybologiczne jest rezultatem procesów stykowych: sprężystych i plastycznych.

Zagadnienie Hertza – opisuje zachowanie się dwóch kul stykających się ze sobą.

AH=п*QH2 = П(3/2 * r/E)2/3Fn2/3

r = 1/r1 + 1/r2

Straty występujące z zagadnieniu Hertza wiążą się z mikro poślizgami w związku z nagrzewaniem. Tworzenie się fal sprężystych podczas cyklicznego odkształcenia. Straty związane z nieuniknionymi odkształceniami plastycznymi.

Siły van der Woalsa zachodzą gdy mamy zbliżenie 1 nano metra.

Technologiczne warstwy powierzchni– wytwarzane w procesach technologicznych.

Eksploatacyjne warstwy powierzchni – wytwarzane w procesach eksploatacji.

W wyniku eksploatacji wg Koseckiego tworzą się dwa rodzaje struktur wtórnych:

--- pierwszego rodzaju: roztwory stałe utleniaczy, głównie tlenu w metalu. Powierzchnia pokryta tymi strukturami jest błyszcząca, pod mikroskopem widoczna jest szklista błonka, wykazują nadplastyczność, przemieszczają się swobodnie na powierzchni tarcia, powstają wówczas gdy wartości energii tarcia są małe, czyli dotyczy to słabo obciążonych elementów poruszających się względem siebie z małą prędkością.

--- drugiego rodzaju – związki chemiczne o niestechiometrycznym składzie, powierzchnia pokryta tymi związkami jest matowa, wyróżnia się barwy nalotowe, są one mniej plastyczne niż struktury pierwszego rodzaju ale są bardziej wytrzymałe, powstają gdy mamy doczynienia z dużą energią tarcia a więc powstają przy wysoko obciążonych procesach są one metalostabilne (mają zdolność do odtwarzania się).

Atchezja – zerwanie styku, nie powoduje zmian chropowatości powierzchni.

Sczepianie – jest to proces trwałego, bezdyfuzyjnego połączenia mikroobszarów trących się ciał. Wywołany jest tworzeniem wiązań chemicznych na pierwotniej granicy ciał. W metalach powstają wiązania mechaniczne. W wyniku zerwania styku powstaje zmiana mikrogeometrii powierzchni.

Zrastanie tarciowe – proces o charakterze dyfuzyjnym. Zależy od czasu i temperatury.

Miary zużycia

--- Miary bezwzględne- objętość, masa zużycia

--- Miary względne – odniesione są do parametru np. intensywność.

Intensywność zużywania (szybkość) – odniesienie ubytku objętościowego, masowego lub liniowego do jednostki czasu, drogi tarcia lub pracy tarcia.

Odwrotność zużycia 1/z lub odwrotność intensywności zużycia 1/I nazywamy odpornością zużywania.

Masa zużycia mz = Vz *g  gdzie Vz -objętość zużycia

...