Časté chyby v údržbě ventilátorů

Jak to tak bývá, pod svícnem je obvykle tma. Stává se, že i ve společnostech, které se údržbě opravdu věnují, dochází k porušování některých základních pravidel na dílenské úrovni. Přitom tam vše začíná. Jednoduché opomenutí mechanika způsobí problém v celém systému. Řídící pracovník pak v drtivé většině případů získá dojem, že selhání nebo nízkou spolehlivost stroje způsobuje součástka podřadné kvality, ne omyl ve výkonu práce vlastních lidí.

Popišme si klasické příklady chyb vyskytujících se napříč firmami bez ohledu na to, zda mají údržbu reaktivní, nebo prediktivní. Modelem bude typické zařízení provozované v naprosté většině výrob, a to ventilátor. Ten je obvykle tvořen pohonem, například elektromotorem, řemenovým převodem a ložiskovým uložením oběžného kola. Elektromotor vynecháme, neboť je většinou řešen externím servisem a výskyt chyb je v jeho případě zanedbatelný.

Uložení je obvykle osazeno naklápěcími dvouřadými kuličkovými ložisky nebo únosnějším typem, a to soudečkovými naklápěcími ložisky – v obou případech v provedení s kuželovou dírou.

Tato ložiska vyžadují nastavení radiální vůle, které se provádí nasunutím na kuželový čep. Správně nastavená vůle se podle velikosti ložiska může pohybovat v řádech mikrometrů. Zde se vyskytuje první chyba. Ačkoliv existují velmi jednoduché techniky pro její spolehlivé nastavení, velká část pracovníků údržby nastavuje vůli citem, tj. kombinací předaných zkušeností a pohmatem. Vrátíme-li se k informaci o hodnotách vůlí, pak použití metody „citem“ je jednoznačnou sázkou do loterie. V praxi se naprosto běžně vyskytuje situace, kdy je trvanlivost namontovaných ložisek na stejných strojích diametrálně rozdílná, dokonce na jednom zařízení.

Jak je uvedeno výše, existují velmi jednoduché a spolehlivé postupy nastavení vůle, přičemž jsou běžnou součástí každého školení montáže ložisek. Mechanici-údržbáři je obvykle znají nebo o nich slyšeli, ale nepoužívají je. Nejčastěji argumentují nutností rychlé opravy. Je pravda, že správný postup je časově náročnější, ovšem především pro toho, kdo s ním nepracuje. V případě používání se zanedlouho stanou rutinou a prodlouží opravu maximálně o několik minut, ne-li vteřin.

Další častou chybou je zafixování obou ložisek v axiálním směru. Ve většině konstrukcí je jedno ložisko uloženo tzv. axiálně pevně, druhé pak axiálně volně. Smyslem tohoto opatření je možnost vyrovnání axiálního posuvu vlivem např. teplotní roztažnosti hřídele apod. Mechanici mnohdy z obavy, aby ložisko v uložení „nevaklalo“, pro jistotu zafixují obě ložiska. Tím se do uložení dostane nežádoucí pnutí, které ložisko jednoduše musí přenést. Toto dodatečné zatížení ovšem zkrátí jeho trvanlivost. V kombinaci s nesprávně nastavenou radiální vůlí se může jednat o smrtelný koktejl pro relativně levný díl, jakým právě ložisko je.

Řešení:

• opakovaně proškolovat údržbu v montážních metodách, a to včetně praktického nácviku;
• zařadit správné postupy do popisu pracovní činnosti údržby;
• zajistit odpovídající vybavení – jako například montážní klíče s úhlem pro kuličková ložiska a spárové měrky pro ložiska soudečková;
• vybavit údržbu dostatečným množstvím katalogů;
• pro urychlení montáže připravit pro konkrétní uložení jednoduchý montážní návod včetně předem vypočtených hodnot vůlí apod.;
• provádět analýzu předčasně zhavarovaných ložisek, nejlépe odbornou firmou, jakou je autorizovaný distributor nebo přímo zastoupení výrobce;
• manažeři by měli provádět namátkovou kontrolu pracovních postupů nebo se jednou za čas zúčastnit montáže pro získání povědomí o skutečně praktikovaných procesech.

Jestliže se u ložisek vyskytují dvě opomíjené věci, pak u řemenových převodů se mohou vyskytovat hned čtyři. Navíc řemenový převod přímo ovlivní ložiska jak vlastního oběžného kola, tak elektromotoru, což úhrnem představuje minimálně čtyři kusy.

Je-li řemenový převod tvořen více klínovými řemeny, musí mít tyto řemeny stejnou délku. Ta je sice udávána v technickém označení řemenu, ovšem tak jako vše ve strojírenství má i ona svoji toleranci. Proto se musí použít buď řemeny od výrobců zaručujících stejnou délku, nebo objednávka k dodavateli musí znít na takzvanou sadu. V praxi se často sada zaměňuje za stejnou výrobní sérii, což rozhodně není totéž. Pokud toto údržba nezohlední, snadno může osadit převod řemeny neumožňujícími správné napnutí.

Napnutí řemenů je klíčovým parametrem. Pouze správně napnutý řemen přenáší odpovídající výkon bez přetěžování ložisek. Přepnutý řemen zkracuje životnost vlastního řemenu, především ale vytváří dodatečné zatížení ložisek. Nedopnutý řemen naopak není schopen přenášet požadovaný výkon. V případě synchronních řemenů může nesprávně napnutý řemen přeskočit na zubech řemenice, čímž se poškodí a brzy zhavaruje. Navzdory klíčovosti tohoto faktoru patří správné napnutí k nejčastěji zanedbávaným výkonům údržby řemenových převodů. Obdobně jako u vůle ložisek se postupuje často metodou „na cit“ a obdobně také v tomto případě existují velmi jednoduché metody práce – podle typu řemenu se v katalogu dohledá napínací síla a k dispozici jsou měřiče napětí.

V řemenovém převodu ovšem hrají zásadní roli i řemenice. Jejich stav zásadně ovlivňuje trvanlivost řemenů. Ten je ovšem mnohdy silně podceňován, neboť panuje přesvědčení, že jako díl z kovu přečká téměř vše. Opak je pravdou. Velmi často se za potížemi s řemenovými převody skrývají právě opotřebené řemenice, které mají strhané zuby, špatný tvar drážek na klín, či dokonce jsou celé mimo požadovaný tvar. Neprovedení jejich kontroly a případná výměna pak znehodnotí celý převod. Při každé výměně řemenů se řemenice musí vizuálně zkontrolovat například pomocí mechanických měrek pro ověření tvaru drážky. Nevyhovující řemenice je nezbytné vyměnit.

Dalším evergreenem údržby řemenových převodů je souosost řemenic. Sebelepší řemeny a řemenice nebudou správně fungovat, pokud celý převod bude takříkajíc „do vrtule“. V tomto případě panuje poněkud pozitivnější situace. I když je stále věnována větší pozornost jiným oblastem, množina údržeb pracujících s tímto faktorem roste. Většinou se ovšem neinvestuje do odpovídajícího technického vybavení. Proto kontrola souososti probíhá improvizovanými metodami „na pravítko“ a podobně. Dalo by se říci „lepší metoda nějaká, než žádná“. To jistě platí, nicméně pravítková metoda není zcela přesná a se zárukou. Proto se jednoznačně vyplatí firmám s větším počtem řemenových převodů (nejen u ventilátorů) investovat do kvalitního vybavení. Hodnota investice do jednoduchého laserového zařízení pro nastavení a kontrolu souososti řemenic se dnes dostala na hranici, která není ani pro menší firmy likvidační.

Řešení:

• opakovaně proškolovat údržbu v montážních metodách, a to včetně praktického nácviku;
• zařadit správné postupy do popisu pracovní činnosti údržby;
• zajistit odpovídající vybavení – měrky pro kontrolu řemenic, frekvenční měřič napnutí řemenů, laserové ustavovací zařízení;
• vybavit údržbu dostatečným množstvím katalogů a zajistit proškolení ve značení především délek a vyhledávání napínacích sil;
• v případě převodů s více řemeny zajistit řemeny se stejnou skutečnou délkou;
• pro konkrétní řemenové převody – například u klíčových zařízení – připravit montážní návod s napínacími sílami;
• provádět analýzu předčasně zhavarovaných řemenů, nejlépe odbornou firmou, jakou je autorizovaný distributor nebo přímo zastoupení výrobce;
• manažeři by měli provádět namátkovou kontrolu pracovních postupů nebo se jednou za čas zúčastnit montáže pro získání povědomí o skutečně praktikovaných procesech.

Jak je z uvedených příkladů patrné, u běžného zařízení, jako je ventilátor, může jedno nedodržení správného postupu ovlivnit související díly. Jejich časté selhání sice bude znamenat výměnu nějakých součástek, ovšem v konečném vyúčtování je vstupní cena dílů v porovnání s celkovými náklady takového servisního výkonu poměrně zanedbatelná. Naproti tomu investice do přípravy a kontroly správných procesů i odpovídajícího vybavení s sebou nese perspektivu návratnosti v krátkém časovém horizontu.

Shrnutí častých chyb v údržbě ventilátorů:
• nesprávné nastavení radiální vůle ložisek oběžného kola;
• zafixování obou ložisek oběžného kola proti axiálnímu posuvu (pokud to není konstrukcí vysloveně vyžadováno);
• osazení řemenového převodu řemeny s rozdílnou délkou;
• nesprávné napnutí řemenu/řemenů;
• použití opotřebených nebo poškozených řemenic;
• nesprávná souosost řemenic.

Martin Marek

Brammer
zdenka@jwa.cz
www.brammer.cz