بخشی از مقاله
چکیده
در حال حاضر بیش از همیشه ارزش ماشینهای دوار بخصوص در زمانهایی که کار نمیکنند و از کار میافتند مورد توجه است.امروزه یک واحد تولیدی بزرگ میتواند درآمد روزانه بیش از 5 میلیون دلار داشته باشد.همواره عیوب در تمامی تجهیزات دوار وجود دارد و پیدا کردن این عیوب در هنگامی که از یک حد معین بیشتر میشوند بسیار ضروری و حیاتی خواهد بود، به-طوری که در صورت عدم تشخیص صحیح و به موقع عیب هزینههای بسیار زیادی برای واحد صنعتی ایجاد خواهد شد.
تشخیص عیب در تجهیزات دوار اگر بموقع و صحیح نباشد،باعث ایجاد خرابیهایی می شود که گاه قابل جبران نخواهد بود.علاوه بر این در فضای رقابتی و بسیار حساس موجود، هزینههای بسیار زیادی را برای هر واح د صنعتی در پی خواهد داشت.با بهکارگیری روش نگهداری و تعمیرات صحیح و به موقع میتوانیم از افزایش هزینهها جلوگیری کنیم، تجهیزات یدکی مورد استفاده و هزینههای جانبی و ایمنی تا حد زیادی کمتر خواهد شد و قابلیت تشخیص عیب افزایش پیدا خواهد کرد.
-1 مقدمه
خرابی در ماشین آلات و قطعات مکانیکی از جمله ماشینهای دورانی به مرور شروع می شود و در نهایت به از کار افتادگی سیستم مکانیکی منجر میگردد.چنین روندی امری طبیعی است ولی آنچه که اهمیت دارد شناسایی خرابیهای اولیه و جلوگیری از گسترش آنها است. برطرف نمودن خرابیهای اولیه در ماشین آلات با هزینه نسبتا کمی امکانپذیر است در حالی که اگر خرابیهای جزیی برطرف نشوند چه بسا ممکن است بخشهای دیگری از ماشین را نیز تحت تأثیر قرار دهند و خرابی عمدهای در ماشین پدید آورند.
بر این اساس شناخت دلایل و ریشههای خرابی در ماشین آلات اولین گام در جهت نگاه داری بهینه ماشینآلات و شناسایی خرابیهای اولیه در آنها می باشد.اگرچه باید پس از ایجاد خرابی، به طور مؤثر واکنش نشان داد و خرابی را به درستی برطرف نمود اما در صنعت رقابتی امروزی باید روشهای پیشگیرانهای را نیز انتخاب نمود تا از ایجاد خرابی جلوگیری کرد.امروزه همزمان با گسترش و پیشرفت روزافزون و چشم گیر صنایع، مقوله نگهداری و تعمیرات به تدریج برای صنعت به یکی از مسائل بسیار مهم تبدیل شده است.نگهداری و تعمیرات، معمولا به عنوان یکی از سنگینترین هزینهها در واحدهای تولیدی شناخته میشود.
-2 معرفی تجهیزات و ماشینهای دوار:
به طور ساده میتوان گفت که تجهیزات دورانی تجهیزاتی هستند که جامدات، مایعات و گازها را به حرکت درمیآورند.این تجهیزات در چهار گروه محرک، متحرک، تجهیزات انتقال دهنده نیرو و تجهیزات کمکی طبقه بندی میشوند. توربینهای بخار، توربینهای گاز، موتورهای الکتریکی و موتورهای دیزلی و درون سوز از انواع تجهیزات دوار محرک هستند.کمپرسورها، پمپها، اکسترودرها، میکسرها و فنها از جمله تجهیزات دورانی متحرک هستند.چرخ دندهها، کلاچها و کوپلینگها نمونههایی از تجهیزات انتقالدهنده نیرو میباشند.سیستمهای آببندی، روانکاری و خنککاری نیز از جمله تجهیزات کمکی در ماشین-های دوار میباشند.
-3 عوامل خرابی تجهیزات دوار
در اکثر موارد اتفاق میافتد که دستگاهها به صورت تکراری خراب میشوند. مثلا یاتاقان دستگاه هر شش ماه یک بار خراب میشود.این وضعیت همیشگی است و مورد پذیرش کارخانه واقع شده است . بخش تعمیرات نیز هر دفعه دستگاه را تعمیر مینماید، اما با ریشههای ایجاد خرابی به طور جدی برخورد نمی کند.عوامل اصلی خرابی را می توان به صورتهای مختلف طبقهبندی کرد.در ادامه یک نمونه از این طبقه بندی ارائه میگردد.
-1-3 خرابیهای ناشی از طراحی
خرابیهای طراحی به علت اشتباهات طراح هنگام طراحی پدید میآیند. به عنوان مثال زمانی که طراح ماشین، شعاع یک راکورد یا مشخصات یک یاتاقان را اشتباه تعیین میکند، امکان پدید آمدن چنین خطاهایی وجود دارد . در برخی از موارد برای جلوگیری از تکرار خرابی باید جزء خراب یا خود ماشین از نو طراحی گردد.البته پیش از تصمیمگیری در مورد این موضوع که آیا علت خرابی ناشی از طراحی بوده است یا نه، باید بررسیهای دقیقی صورت گیرد.معیارهای نامناسب طراحی میتواند باعث ایجاد عوامل ناخواسته و پیش بینی نشده و باعث آسیب دیدگی و صدمه دیدن ماشین یا اجزای آن گردد.در این شرایط، ماشین طراحی شده نمی تواند در وضعیتهای پیشبینی نشده کار خود را به نحو احسن انجام دهد
مثلاً. وجود یک آلاینده میتواند باعث خوردگی یا به وجود آمدن انواع ارتعاشات گردد .برای نمونه، یک وضعیت پیش بینی نشده، پلیمریزاسیون گاز و ایجاد رسوب سخت در درون کمپرسور است.این رسوب های سخت به شیرها و محور آببندی شده کمپرسور آسیب می رساند و در نتیجه قابلیت اطمینان ماشین کاهش مییابد.تغییرات و ایجاد اصلاحات در طراحی نیز اگر به دقت انجام نشود، میتواند موجب خرابی گردد.به عنوان مثال برای آببندی شفت پمپها، ابتدا از پکینگ استفاده میشد اما به مرور زمان و با طراحی آببندهای مکانیکی، استفاده از آنها به جای پکینگ رواج پیدا کرد.
-2-3 خرابیهای ناشی از انتخاب مواد
با انتخاب دقیق مواد مورد استفاده در اجزای ماشین میتوان از وقوع این نوع خرابی جلوگیری نمود .به عنوان مثال در یک کمپرسور رفت و برگشتی به علت اصطکاک بالای بین رینگها و محور کمپرسور، رینگهای روغنی داغ میشوند و آسیب میبینند.این اصطکاک بی ش از حد، به علت سختی بیش از حد رینگها است.در چنین مواردی با تغییر جنس رینگ از لاستیک سخت به یک لاستیک نرمتر مشکل حل می شود.موادی که در ساختار اجزای ماشین استفاده میشوند، معمولاً به گونهای انتخاب میگردند که استحکام مکانیکی بالایی داشته باشند، اما همین استحکام مکانیکی بالا ممکن است که قابلیت شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی را کاهش دهد و در نتیجه خرابی حاصل گردد.
طراح باید همه این احتمالات را مد نظر قرار دهد و در صورتی که امکان پدید آمدن بیش از یک مکانیسم خرابی وجود دارد، حد اعتدال و میانهای را در نظر بگیرد.گاه وضعیت خرابی پیشبینی نشدهای ممکن است باعث گردد که اجباراً در نوع مواد تغییر ایجاد شود. لازم به ذکر است که چنانچه نوع مواد مورد استفاده در ساختار یک ماشین، هنگام طراحی انتخاب شوند خرابی ناشی از انتخاب مواد را میتوان به عنوان خرابی ناشی از طراحی نیز در نظر گرفت.
-3-3 خرابیهای ناشی از نقص در مواد
وجود عیب و نقص در خود مواد به کار رفته برای ساخت اجزای ماشین میتواند عامل خرابی ماشین باشد .چنین عیوبی اساساً به فرایند تولید مواد خام بستگی دارند.ایجاد ناخالصی و خلل و فرج در ریختهگری، ایجاد انقباض و خمیدگی در فورجینگ و چند لایه شدن یا ناپیوستگیهای لایه لایه در قطعات ورقهای از جمله این معایب هستند.این عیوب باید در طراحی اجزاء در نظر گرفته شوند و متناسب با آنها، کنترل کیفیت مواد خام صورت گیرد.
-4-3 خرابیهای ناشی از ساخت
این عیوب هنگام ساخت اجزای ماشین پدید میآیند .اگرچه ممکن است که این نوع از عیوب به راحتی از انواع قبلی که شرح داده شدند قابل تمیز نباشند، اما باید توجه نمود که در هر حال، شناخت منبع خرابی برای جلوگیری از خرابی های بعدی بسیار مهم است.به عنوان مثال در شکلدهی سرد، تنش های باقی مانده بزرگی در قطعه ایجاد میگردد.اگر قطعه کار تنش-زدایی نشود و تحت بارهای متناوب قرار گیرد، این تنش ها میتوانند ترک خستگی ایجاد کنند.هنگام انجام عملیات ماشین کاری، دانهها بریده شده و نظم دانهها و مرزدانهها از بین میرود و شکافهایی در قطعه ایجاد میشود که محل تمرکز تنش خواهد بود.حک کردن شماره قطعه در نواحی پرتنش از طریق ایجاد فرورفتگی در قطعه یا به روش فرسایش الکتریکی میتواند باعث ایجاد تمرکز تنش و ترک گردد.عملیات حرارتی نیز میتواند مشکلاتی چون بیش از حد گرم شدن، ترک گرمایی و کربن زدایی سطح را باعث گردد.عملیات جوشکاری نیز عیوب زیادی نظیر تنش پسماند حرارتی، تغییر در ساختار متالورژیکی مواد و اعوجاج در قطعه ایجاد میکند.
