Témata
Reklama

Využití technické tribodiagnostiky v praxi

Základním stavebním kamenem péče o průmyslové oleje a potažmo o olejové systémy strojů je provádění rozborů olejů, tedy aplikace technické tribodiagnostiky.

Informace získané z rozborů prozradí mnoho cenných informací o "zdravotním stavu stroje" a mohou se stát základem skutečné proaktivní údržby. Pokrok ve vybavenosti laboratoří přinesl pro firmy dostupnost podrobných analýz olejů, ale bohužel je v praxi málo odborníků, kteří vědí, jak se získanými informacemi správně nakládat. Výsledkem je pouze shromažďování dat, které slouží jako "alibi" na provádění moderní proaktivní údržby.
Reklama
Reklama
Reklama

Tribodiagnostika

Hlavním cílem diagnostiky a tedy i tribodiagnostiky je odhalovat a včas upozornit na možnost poruchy stroje a tím předejít neplánovaným výpadkům strojů. Neplánovaný prostoj výrobního zařízení se ve většině firem stává doslova noční můrou. Náhrada ztracené výrobní kapacity je v nepřetržitých provozech velmi složitá, velmi nákladná, a někdy dokonce i nemožná. Firma Kleentek, která je výhradním dodavatelem přístrojů na elektrostatické čištění průmyslových olejů v České, Slovenské a Polské republice, v rámci svých služeb nabízí i tribodiagnostiku strojů a zařízení ve spolupráci s nezávislou certifikovanou laboratoří.

Příklad z praxe

Příkladem využití tribodiagnostiky může být firma, která se zabývá výrobou tažených profilů z barevných kovů. Firma zpracovává polotovary na lisu 16 MN s olejovou náplní 10 000 litrů hydraulického oleje HM 46. Stroj je vybaven stacionární čisticí jednotkou Kleentek ELC-R50SP, která byla nasazena po generální opravě lisu v roce 2001. Intervaly odběrů vzorku vycházejí z provozních hodin lisu (max. 8000 mh/rok). Mimořádně se rozbory provádějí například v případě poruchy hydrauliky nebo při změnách provozních podmínek, jako je stavební činnost v okolí stroje apod. Velmi důležité je stanovit optimálně rozsah prováděných analýz oleje. Výsledky jsou posuzovány vždy na základě znalostí o vzájemných souvislostech jednotlivých parametrů a s přihlédnutím k jejich trendovému vývoji. Pro rozhodnutí, zda je hydraulický olej schopen dalšího provozu, se provádí celková analýza hydraulického oleje, tedy hodnocení kinematické viskozity, čísla kyselosti, obsahu aditiv (terminologie dle ČSN-ISO 1998-1), přítomnosti vody a celkového znečištění.

Určení fyzikálně-chemického stavu oleje

Kinematická viskozita, číslo kyselosti a obsah aditiv určují fyzikálně-chemický stav oleje. V tabulce naměřených výsledků č. 1 je vidět stále velmi dobrý stav oleje i po třech letech provozu, tedy zhruba po 22 000 mh stroje. Kinematická viskozita se mírně liší od deklarované hodnoty 46 mm2.s-1, ale nepřekračuje toleranci pro nový olej. Číslo kyselosti klesá a kopíruje mírně sestupný trend obsahu aditiv. Aditiva (Zn) jsou "kyselé" přísady, a proto zvyšují číslo kyselosti. Provozem oleje dochází k jejich postupné spotřebě a tím i k poklesu čísla kyselosti. Pokud číslo kyselosti výrazně přesáhne hodnotu nového oleje deklarovanou výrobcem a nízký obsah např. zinku signalizuje vyčerpání aditivace, je ve většině případů nutné olej vyměnit.
Celkové znečištění a přítomnost vody jsou parametry hodnotící čistotu oleje. Přítomnost vody "negativní" znamená obsah vody pod 100 mg.kg-1 (0,01 %, 100 ppm). Voda v oleji je nechtěnou přísadou, která působí korozivně na jednotlivé části stroje. Urychluje "stárnutí" oleje a zeslabuje účinek přísad. Maximální obsah vody pro průmyslovou hydrauliku je 500 mg.kg-1 (0,05 %, 500 ppm). Do obsahu vody 500 ppm lze vodu ze systému odstraňovat pomocí elektrostatického čištění ELC. Při vyšším obsahu vody je nutné systém nejprve vysušit pomocí dehydrátoru. Celkové nečistoty (viz tab. 1) mají sestupný trend a vykazují postupnou stabilizaci. O čištění systému stroje svědčí zmenšování rozdílů mezi maximální a minimální hodnotou obsahu nečistot. Takový trend vývoje znečištění je charakteristický pro oleje ošetřované metodou ELC (elektrostatické čištění) firmy Kleentek.

Klasifikace znečištění olejů

Na základě dlouhodobých mezinárodních studií (např. The Fluid Power Transmission Group of the Mechanical Engineers, Velká Británie) příčinou 85 % problémů s hydraulikou je znečištění oleje. Zjednodušeně lze znečištění oleje klasifikovat jako "tvrdé" (otěrové kovy, prachové částice, brusivo, ostatní částice) a "měkké" (oxidační produkty oleje a produkty reakce aditiv olejů). Měkké znečištění může tvořit až dvě třetiny celkového znečištění v průmyslových olejích. Rozdíl mezi olejem a jeho oxidačními produkty je takový, že olejové molekuly jsou za normálních podmínek nepolární, ale produkty oxidace polární jsou. Polární molekuly nemohou příznivě koexistovat s nepolárními molekulami, a proto tvoří dimery, aby vyrovnaly svoji polaritu. Dimery se při kontaktu s kovovým povrchem nádrže a jednotlivých prvků hydraulického systému "přilepí" a budují další vrstvy znečištění zachytáváním dalších druhů částic znečištění. Příklad takového znečištění nádrže je vidět na obrázku.

Tribodiagnostické hodnocení

Součástí tribodiagnostického hodnocení, které se přímo dotýká proaktivní údržby stroje, je sledování obsahu otěrových kovů. Nejčastěji se sledují obsahy železa, mědi a hliníku. Zvýšený obsah otěrových kovů může signalizovat blížící se poruchu stroje. Otěrové kovy se v oleji mohou objevit i v důsledku vyššího obsahu křemíku (prachových částic), a proto se sledují i jeho hodnoty. V uváděném případě se provedla kontrola otěrových kovů a křemíku ihned na začátku sledování oleje, protože záběh stroje se projeví ve většině případů nárůstem nečistot a je důležité určit počáteční stav. Za zvýšený obsah otěrových kovů a křemíku se bere hodnota nad 20 mg.kg-1.
Mírně zvýšený obsah se objevil u křemíku, jak je vidět v tabulce 1. Zvýšený obsah křemíku znamenal i vyšší obsah mědi a železa v následujícím období. Zajímavým jevem byl opětovný nárůst obsahu křemíku v rozboru z 28. 11. 2001, kde se projevila stavební činnost v okolí lisu. V rozboru z 1. 7. 2002 se do obsahu otěrových kovů promítla porucha stroje
(prasklé tlakové potrubí). Po zohlednění těchto vnějších vlivů zůstal patrný trendový nárůst mědi. Na narůstající obsah mědi byli upozorněni pracovníci údržby, kteří nalezli při plánované odstávce stroje závadu na kluzném ložisku, která se však ještě neprojevila poruchou.
Reklama

Zpětná vazba

Tribotechnická diagnostika a čištění olejových systémů strojů je nástrojem pro razantní úsporu nákladů. Firma Kleentek klade důraz na dialog s pracovníky firem. Výsledky rozborů oleje musí být neustále dávány do kontextu projevů a konstrukce stroje. Nikdo není schopen zaznamenat změny v chování strojů tak přesně jako jejich uživatel a nikdo neví o konstrukci stroje víc než jeho výrobce. Bez dialogu o výsledcích rozborů a bez účinného nástroje na snížení celkového znečištění olejových systémů se z tribotechnické diagnostiky stane pouze položka v nárůstu režijních nákladů firmy.
Ing. Milan Soukup
Vydání #9
Kód článku: 40943
Datum: 01. 09. 2004
Rubrika: Výroba / Průmyslové kapaliny
Autor:
Související články
Komplexní možnosti elektrostatického čištění olejů

Automobilový průmysl roste a tím rostou i nároky na subdodavatelské firmy. Jistota dodá-vek je u nich vykupována trvalým tlakem na vysokou kvalitu výroby při snižování cen vý-robku. Konkurenční prostředí je v tomto odvětví velmi silné. Mnoho firem se proto snaží přidávat k výrobkům vyšší přidanou hodnotu, tedy dodávat již finální podskupiny, přímo na montážní linky automobilek. To vyvolává samozřejmě velký tlak na rozšiřování používa-ných technologií a s nimi i na používaná maziva.

Mycí stůl pro biologické čištění součástí

Pro ekologické čištění strojních dílů jsou nabízeny mycí stoly, které čistí na biologické bázi. V jakých případech jsou tyto stoly na mytí součástek vhodné? Co dokážou? A co nedokážou?

Preventivní údržba v oblasti olejů a maziv

Preventivní údržba nám říká: „Nečekejte na poruchu, udržujte stroje v perfektní kondici a poruše stroje se vyhnete.“ Zavedení systematické péče o oleje nám umožňuje předcházet problémům a udržovat stroje v bezporuchovém, a tím i nízkonákladovém provozu.

Související články
Výměna hydraulických olejů v praxi

Výměny hydraulických olejů představují odjakživa součást údržby hydraulických strojů. Ve většině případů je výměna spojena s předpisem nebo doporučením výrobce (dodavatele) stroje. Avšak pomáhají tyto výměny stroji? Udržují ho v bezporuchovém režimu?

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kompaktní trubkový výměník tepla s lamelami

Trubkový výměník s lamelami na straně oleje je optimální pro chlazení oleje v mazacích nebo hydraulických agregátech. Je velmi kompaktní, vysoce účinný, spolehlivý a s výborným poměrem výkonu a ceny.

Elektroizolační oleje

Elektroizolační oleje nebo též transformátorové oleje se používají do výkonných transformátorů, kde plní chladicí a izolační funkci. Můžeme se tedy setkat s transformátory, které jsou chlazeny vzduchem (malé transformátory), s velkými transformátory chlazenými olejem nebo s transformátory bez olejové náplně (vinutí je zalito v izolační pryskyřici).

Péče o hydraulické lisy

„U hydraulického lisu máme opakované problémy s proporcionálními ventily. Stroj je čtyři roky v provozu, je tedy dlouho po záruce. Objednali jsme jeho opravu, pracovník specializovaného servisu nás informoval, že máme znečištěný olej a musíme ho vyměnit. Výměnu jsme provedli a po asi dvou měsících provozu se začaly problémy s ventily znovu opakovat. Problematické ventily jsme vyměnili a odeslali do odborného servisu. Vrátily se nám s atestem, že vše je v pořádku, nebyla nalezena žádná závada. Výměna 6 400 litrů oleje ISO VG 46 byla finančně a časově náročná. Problémy s ventily se přesto nepodařilo odstranit. Ztráty ve výrobě jsou značně vysoké, protože stroj pracuje v třísměnném provozu.“

Modulární dávkovací ventil

Společnost Nordson EFD představuje nový výměnný a modulární koncept bezkontaktního a bezjehlového dávkování montážních kapalin - ventil PICO xMOD.

Potřebujete namazat ložisko, převodovku či jiný strojní díl?

Maziva snižují tření a opotřebení strojních součástí, zvyšují spolehlivost strojů a snižují náklady na údržbu, chrání zařízení vystavená velmi vysokým či naopak nízkým teplotám a zařízení předurčená odolávat vysokým tlakům, vibracím či agresivnímu prostředí. Společnost Klüber Lubrication se již léta zabývá vývojem a nabídkou vhodných maziv pro každé průmyslové odvětví a každý strojní díl. Stručně vám zde představíme pár vývojových novinek a zmíníme některé léty osvědčené produkty – maziva přispívající k zajištění bezproblémového provozu a to často tak, aniž by kdokoli věděl, že tam jsou používána.

Maziva pro potravinářský průmysl

Společnost Fuchs vyrábí oleje a maziva už více než 85 let – pro téměř všechny aplikace a odvětví. S více než sto tisíci zákazníky a padesáti společnostmi po celém světě je Fuchs předním světovým nezávislým výrobcem olejů a maziv.

Vlastnosti moderních plastických maziv

Průmyslová odvětví neustále vyhledávají plastická maziva, jež nabízejí nejkvalitnější technické parametry mazání – lepší mechanickou stabilitu, zvýšenou odolnost vůči smyku a vodě, účinnější ochranu proti korozi a stálý výkon jak při vysokých, tak nízkých teplotách.

Nanoaditivace lubrikantů

Využití nanomaziv v moderních technologiích zaznamenává výrazný pokrok. Nanomazivo je nový prostředek skládající se z částic o velikosti nanometrů rozptýlených v základním mazivu. Použití nanoaditiv ve formě nanočástic má vysokou účinnost z důvodu jejich vysoké chemické a biologické aktivity. Aditivace maziv nanočásticemi je jednou z možných cest k řešení problémů s likvidací bakterií a tím zlepšení biologické, chemické a technologické stability procesních kapalin. V článku je sledován vliv aditivace lubrikantů nanočásticemi oxidu křemičitého (SiO2) na součinitel tření a opotřebení.

Výzvy při lisování hliníku

Vzhledem k neustále se zvyšujícím požadavkům na snižování spotřeby paliv automobilovém průmyslu, musí výrobci hledat cesty ke snižování hmotnosti automobilů všech produktových řad. Vedle používání ocelí AHSS a UHSS jsou hliníkové slitiny velmi atraktivní a životaschopnou možností pro výrobce. Novější typy oceli mohou být zpracovány podobným způsobem původně používaným po generace. Hliníkové materiály mají mnoho výhod i nevýhod oproti oceli, které musí být pečlivě zváženy.

Vynález bezolejového technologického maziva

Před 35 lety v klidné ulici v Evanstonu (USA) vyvinul Art Dampts vůbec první vysoce výkonné bezolejové mazivo pro lisování kovů. Pan Dampts strávil většinu své kariéry ve výzkumném centru IRMCO, které nyní nese jeho jméno.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit