Инженерное обеспечение технического обслуживания оборудования

В соответствии с Положением о ППР [12, 13,14] в процессе технической эксплуатации оборудования должно выполняться два вида его технического обслуживания - ежесменное техническое обслуживание (ЕТО) и периодическое техническое обслуживание (ТО).

При ЕТО рекомендуется выполнять такие работы [12, 13]: наружный осмотр, чистку и смазку оборудования; устранение небольших неисправностей и регулировку отдельных устройств; надзор за соблюдением правильности эксплуатации оборудования. Указанный перечень работ ориентирован на техническую эксплуатацию оборудования применительно к системе ППР по наработке (или ресурсу). Но, как нами было показано выше, применение этого варианта системы ППР без постоянного учета технического состояния оборудования неэффективно с точки зрения управления безотказностью и долговечностью этого оборудования. Поэтому указанный перечень работ целесообразно дополнить операцией, работой по контролю технического состояния (КТС) оборудования. С учетом этого дополнения инженерное обеспечение ежесменного технического обслуживания оборудования будет сводиться к проработке методов и средств КТС, поиска и устранения неисправностей (при начале эксплуатации импортных, новых моделей оборудования ). Особенности этих методов и средств излагаются в этом разделе пособия.

При периодическом, плановом ТО рекомендуется [12, 13] выполнять такие работы: постоянную очистку оборудования и помещений, в которых оно установлено; ежесменные и периодические технические осмотры ; ежесменную и периодическую замену смазки в картерах оборудования; периодическую промывку резервуаров и систем смазки; регулировку подвижных сопряжений деталей и механизмов оборудования; подтяжку креплений разъемных соединений оборудования; периодическую проверку точности и других параметров оборудования; проверку и испытание электрооборудования и программных устройств. Как видим, при плановом ТО контроль технического состояния уже предусмотрен, хотя лишь по точности и выходным параметрам функционирования оборудования. Однако и здесь, как и при ЕТО, заложены принципы системы ППР по наработке (замене подлежат детали, имеющие ресурс меньше межремонтного ресурса, т.е. фактически без учета их технического состояния). Таким образом, этот вид ТО, с точки зрения инженерного обеспечения, также сводится к проработке методов и средств КТС, а также методов и средств поиска и устранения неисправностей для новых, или впервые внедряемых на предприятии, моделей импортного или отечественного оборудования.

Как было отмечено ранее (п. 2.5.3) в процессе технической эксплуатации оборудования рекомендуется проводить текущий, плановый и аварийный КТС. При этом под КТС следует понимать не только проверку значений выходных параметров оборудования, определяющих качество его функционирования (скорость, точность, давление, усилие, температуру и т.п.), но и значений параметров, характеризующих действительное состояние деталей, сопряжений этого оборудования. Какими же методами, средствами это осуществлять ? Чтобы ответить на этот вопрос, вначале определимся с видами контроля технического состояния, которые можно проводить при ЕТО и периодическом ТО. Очевидно, что при ЕТО можно проводить ежесменный контроль технического состояния (ЕС КТС). Информация по техническому состоянию оборудования в течение определенного времени его работы должна обобщаться, анализироваться, после чего должно применяться определенное решение о дальнейшей технической эксплуатации оборудования (проведение более тщательного, с необходимой полнотой и глубиной, КТС; проведение внепланового ТО; корректировка сроков проведения ремонта). Поэтому, дополнительно к ЕСКТС рекомендуется проводить контроль технического состояния оборудования еженедельный (ЕН КТС); контроль в объеме периодического ТО (ТО КТС); предремонтный (ПР КТС). Кроме того, очевидно, необходимо проводить и аварийный контроль технического состояния (А КТС) оборудования в случаях, когда оно неработоспособно.

Итак, рекомендуется проводить пять видов КТС, из которых ЕС КТС, ЕН К ТС проводятся постоянно, ТО КТС и ПР КТС можно проводить планово в сроки проведения периодического ТО и перед плановыми ремонтами, а аварийный (А КТС) - по потребности. В зависимости от интенсивности, ремонтосложности, количества однотипного оборудования может оказаться рациональным ЕС КТС не проводить, ограничиваясь лишь ЕН КТС,

Ежесменный контроль технического состояния в принципе является обязательным, его содержание и порядок проведения следующие:

1) предварительная оценка технического состояния оборудования на основе опроса (экспертных оценок) лиц, работающих на этом оборудовании;

2) регистрация средствами контроля технических и энергетических параметров, их экспертная оценка и анализ соответствия заданным значениям;

3) при отсутствии отклонений значений параметров от заданных контроль технического состояния закончить;

4) при наличии отклонений параметров:

4.1. Установить абсолютные значения выявленных отклонений параметров.

4.2. Провести операции по регулировке, поднастройке регулирующей аппаратуры и элементов, деталей машины с целью компенсации изменений звеньев размерных цепей и отклонений параметров;

5) результаты контроля технического состояния занести в журнал учета и контроля технического состояния (форма 2.1).

При этом методе средствами контроля технического состояния являются: элементы контроля и сигнализации, постоянно установленные на контролируемой машине и дополнительные средства прямого измерения; алгоритмы контроля технического состояния машины.

Методами контроля являются: опрос обслуживающего машину персонала; регистрация показаний элементов контроля и сигнализации; сравнение результатов с заданными значениями.

Проводить ежесменный контроль технического состояния нужно в течение смены. Он проводится слесарем по обслуживанию оборудования.

Форма 2.1.

Ж У Р Н А Л

учета технического состояния оборудования

участка, цеха____________________________

с _______________месяца_________________г.

Еженедельный контроль технического состояния является обязательным, периодическим и включает следующие этапы и содержание:

1. Проведение анализа работоспособности машины за неделю.

2. При отсутствии за неделю отклонений параметров контроль технического состояния закончить.

3. При наличии за неделю отклонений параметров:

3.1. Установить характер возможных отклонений технологических и энергетических параметров (случайные, систематические) путем анализа данных, зарегистрированных в журнале контроля технического состояния.

3.2. Сравнить интенсивность и абсолютные значения систематических отклонений с заданными значениями.

3.3. Определить возможные причины систематических отклонений.

3.4. Сформулировать альтернативный вывод:

а) о проведении регулировочно-настроечных работ систем, являющихся источниками причин и проведении этих работ;

б) о проведении контроля технического состояния в объеме предстоящего планового ТО. Дата его заносится в график ППР.

4. Результаты контроля технического состояния занести в журнал учета контроля технического состояния. Для данного метода средствами контроля являются: элементы контроля и сигнализации, постоянно установленные на контролируемой машине и дополнительные средства прямого контроля; алгоритмы контроля технического состояния машины.

Методами контроля при еженедельном контроле технического состояния являются: анализ данных о контроле технического состояния за неделю.

Проводить такой вид контроля нужно в последний рабочий день недели. Этот вид КТС проводится слесарем по обслуживанию оборудования при участии представителей отдела главного механика (энергетика).

Контроль технического состояния в объеме периодического ТО (ТО КТС) является плановым. При этом анализу подвергаются не только выходные параметры качества функционирования оборудования, но и параметры его сборочных единиц, сопряжений, деталей. Содержание и порядок проведения ТО КТС заключается в следующем:

1. Проведение еженедельного контроля технического состояния.

2. Проведение предварительного анализа причин появления систематических отклонений технологических и энергетических функциональных параметров оборудования.

3. Определение дефектных деталей, элементов оборудования прямым (путем разборки предполагаемой неисправной сборочной единицы и замера значений параметров сопряжений, деталей) или косвенным методами (по остаточному ресурсу, безразборными методами, например, методом подобия технических состояний [18]).

4. После замены дефектных деталей, элементов провести операции по регулировке, поднастройке соответствующих механизмов, систем оборудования.

5. Провести повторный КТС в объеме ЕН КТС.

6. При соответствии значений выходных функциональных параметров оборудования заданным, нормативным значениям, КТС закончить.

7. При несоответствии или предельных значениях выходных параметров оборудования по отношению к их нормативным значениям, скорректировать сроки ближайшего планового ТО или ремонта, намеченных планом-графиком ППР.

Для данного метода средствами контроля являются: элементы контроля и регистрации, штатно установленные на контролируемом оборудовании и дополнительные средства прямого контроля.

Методами контроля при ТО КТС являются: анализ данных о КТС после последнего проведенного ТО КТС, косвенные методы оценки состояния деталей, сопряжений оборудования.

Этот вид КТС проводится высококвалифицированным слесарем по ремонту и обслуживанию оборудования при участии инженера по оборудованию отдела главного механика предприятия.

Предремонтный контроль технического состояния оборудования является контролем, проводимым перед плановым ремонтом, поэтому заранее планируется, порядок и содержание его заключаются в следующем:

1. Проведение контроля технического состояния в объеме ТО КТС.

2. Определение наиболее вероятных причин зафиксированных систематических отклонений.

3. Проведение контроля технического состояния источников причин систематических отклонений параметров с возможными состояниями источников:

а) без демонтажа и разборки;

б) без демонтажа с частичной разборкой;

в) с демонтажем, но без разборки;

г) с демонтажем и разборкой.

4. Проведение контроля технического состояния системы контроля самой машины.

5. Проведение по результатам контроля технического состояния технического обслуживания источников причин с регулировкой, заменой сборочных единиц, деталей, материалов, рабочих сред и др.

6. Проведение повторного контроля технического состояния источников причин.

7. Проведение повторного контроля технического состояния всей машины в объеме еженедельного контроля технического состояния.

8. Принятие решения о сроках выполнения ближайшего или иного предстоящего планового (по плану-графику ППР) ремонта оборудования.

9. Регистрация проведенного контроля технического состояния в журнале учета (форма 2.1).

Средствами контроля для данного метода являются: приборы прямого и косвенного контроля, имеющиеся и дополнительно установленные на машине; тесты, алгоритмы, критерии.

Для предремонтного контроля технического состояния методами контроля являются: тестирование, в том числе методом подобия, термо-виброакустические измерения, анализ экспертных оценок; сравнение действительных значений параметров, критериев с заданными. По результатам ПР КТС отделом главного механика (энергетика) составляется акт.

Сроки контроля заранее планируются, например, за неделю до планового ремонта. Предремонтный контроль технического состояния проводится в нерабочие смены.

При выполнении рассмотренных выше видов КТС основной целью является определение истинных значений параметров деталей, сопряжений, определяющих их состояние и возможность дальнейшей эксплуатации. Использовать для этого прямой метод определения значений - непосредственное измерение размеров, деформаций и т.д. - не всегда возможно и, в принципе, нежелательно, так как этот метод связан с разборочно-сборочными операциями, увеличивающими время простоя оборудования и, как правило, снижающими кинематическую и иную точность оборудования. Чтобы избежать этого используют различные косвенные методы измерений, диагностики. К таким методам относится и метод функционального подобия [18, 24], в котором действительное состояние машины рассматривается как аналог заданному. Соответствие действительного технического состояния заданному в этом случае можно оценивать критериями подобия, которые содержат информацию о процессах, реализуемых машиной, механизмом, и могут быть составлены из групп параметров, связанных функциональной зависимостью. При контроле технического состояния интерес представляют критериальные зависимости составленные из диагностических (скорость, давление и т.п.) и структурных (зазор и т.п.) параметров машины, агрегата, механизма.

Математическое представление изложенного метода заключается в следующем.

Допустим, что выходной функциональный параметр машины y_i(i= ) зависит от структурных х_j (внутренних) параметров сопряжений, деталей ее сборочных единиц и входных параметров машины Z_k, т.е. имеет место зависимость

y_i = ¦( х_j, Z_k) . (2.34)

Например, применительно к цилиндру поворота [18] пресса ПВГ 8-2-0, изменение времени поворота ударника пресса Dt зависит от величины утечек масла Q_у через зазор d в цилиндро-поршневой группе поворота ударника и изменения подачи насоса Q_o, а изменение перепада давления масла DР_ц на цилиндре поворота зависит от величины утечек Q_у, зазора d и динамической вязкости масла m , изменения полезного расхода (подачи) масла в цилиндре (Q_ц = Q_{o -} Q_у), т.е.

Dt = ¦(Q_ц, d),

(2.35)

DР_ц = ¦(Q_ц, d, m ).

Используя методы теории подобия и нулевых размерностей [25], составим критерии подобия:

. (2.36)

В данном случае, разумеется, t и DR_ц зависят от других параметров, например, сжимаемости масла, сухого и вязкого трения в цилиндро-поршневой группе, но для иллюстрации метода ограничимся принятыми параметрами, приняв остальные неизменными.

Итак, согласно первому и второму критериям подобия увеличение времени поворота ударника на Dt связано в общем случае с соответственным увеличением вязкости масла m, уменьшением перепада давления Dр, увеличением зазора d, уменьшением подачи насоса Q_o,, увеличением утечек масла Q_у.

Согласно же второму критерию изменение перепада давления на цилиндре (при неизменном сопротивлении прорубанию на резаке) может иметь место при прямо пропорциональном изменении вязкости масла.

Из приведенного анализа следует два вывода, показывающих направление практического использования метода фукнционального подобия состояний. Во-первых, критериальные зависимости позволяют объективно определить возможные причины неисправностей оборудования. Во-вторых, на основе критериальных зависимостей можно рассчитать действительное значение структурных параметров (в данном случае зазор d и вязкость m).

Последний вывод реализуется на практике [24] в следующей последовательности:

1. Устанавливают исходные значения параметров, входящих в критериальные зависимости, соответствующие заданному (исправному) состоянию исследуемого изделия.

2. Составляют критериальные зависимости.

3. Подставляя в критериальные зависимости исходные значения, входящих в эти зависимости параметров, рассчитывают безразмерные значения p-критериев.

4. Измеряют действительные значения диагностических параметров.

5. Принимают рассчитанное значение p-критерия за постоянную величину, а масштаб изменения структурного параметра (d или m) принимают равным произведению масштабов диагностических параметров в соответствующих критериальных зависимостях, что является условием подобия.

6. После подстановки в выражения

d = ; (2.37)

(2.38)

измеренных значений диагностических параметров и значений p₁ и p₂, приняв, например, номинальным значение Q_о, определяют значение структурных параметров d и m.

В составе работ по техническому обслуживанию оборудования важное место занмают работы по выявлению причин возможных или имеющихся на момент ТО неисправностей. Как правило каждая отдельная неисправность в общем случае является следствием множества возможных причин. Рациональная последовательность выявления истинной причины, особенно сложных систем, оборудования, является условием сокращения времени ТО и повышения его качества. Один из методов установления рациональной последовательности поиска и устранения причин неисправностей основан на статистических (экспертных) данных о времени поиска и устранения причин (t_пу)_i, а также о вероятности их появления Р_oi - здесь i - порядковый номер причины. Сущность метода заключается в определении коэффициента последовательности проверок К_прi, представляющим собой отношение Р_oi/t_пуi, по всем i-ым причинам и сравнении значений этих коэффициентов. Первой проверяется причина, для которой значение К_прi является максимальным, последней проверяется причина с минимальным значением К_прi. Для сложных систем после установления рациональной последовательности поиска и устранения причин неисправностей целесообразно составлять схемы поиска и устранения, на которых показывается и последовательность и содержание работ по устранению причин. В принципе такая схема будет являеться алгоритмом поиска и устранения неисправностей.

В последнее время при технической эксплуатации импортного оборудования широко используется его техническое обслуживание отечественными или смешанными сервисными организациями, фирмами-поставщиками, фирмами-изготовителями. В этом случае периодичность и содержание ТО оговариваются контрактами.