Үйлдвэрийн хурдны хайрцгуудын ердийн гэмтлийн горимууд юу вэ?

Смэнт, бохирдлын асуудлаас үүдэлтэй налж үүрдэгийн гэмтэл

Үйлдвэрийн шатлалын хайрцагт налж үүрдэгийн гэмтэл хэрхэн илэрдэг вэ

Үйлдвэрийн шатлалын хайрцагт налж үүрдэгийн гэмтэл нь ихэвчлэн жигд бус дуу, илүүтэй хэлбэлзэл эсвэл тодорхой нэг цэгт хэт халалт зэргээр илэрдэг. Мэргэжлийн найдвартай байдлын судалгаагаар үзэхэд налж үүрдэгийн ийм гэмтлийн 60%-с дээш нь смэнтийн үйлчилгээний дутагдлаас үүдэлтэй байдаг. Налж үүрдэг элэгдэх тутам үзүүлэгчид тойрч байгаа шавших дуу эсвэл хажуу тийшээ илүү их хөдөлгөөн гарч, ирэх гэнэтийн гэмтлийн анхны илтгэл болдог.

Налж үүрдэгийн элэгдэлийг хурдасгахад буруу смэнтлэх үүргийг

Хөрөнгө хэт бага эсвэл хэт их тосоор ажиллах үед тэдний амьдралын хугацаа хурдан богиносно. Тос хангалтгүй үед металл хэсгүүд хоорондоо үрэгдэж, жижиг дутуу хэмжээний износ үүсгэж, үлдсэн тосны найрлагад холилдохоор асуудлыг илүү муудах болно. Нөгөө талаас, хэт их тос оруулбал ч мөн асуудал үүсгэнэ. Иш тийм үед хэт их тос нь деталь бүрт хөдөлгөөнийг хялбархан гүйцэтгэхэд саад учруулж, халуун нэмэгдэж, температур ихсэх шалтгаан болдог. Pruftechnik-ийн зарим салбарын тоо мэдээллээр ингэснээр температур 15-20 градус Цельсийн хооронд нэмэгдэж болно. Америкийн хөрөнгийн үйлдвэрлэгчдийн нийгэмлэгийн статистик үзүүлэлт илүү тодорхой зураглал өгч байна: бэарингийн бараг хоёр гуравт нь тослолтыг зөв хийгээгүйгээс газар доогуур ордог. Иймээс засвар үйлчилгээний ажилд тослолтын тэнцвэрийг зөв тохируулах нь маш чухал.

Туршлага: Бохирдсон тослолтоос болсон хөрөнгийн гэмтэл

Олборлолтын конвейерийн хурдны хайрцагт ажилласан цагийн дараа тулгуурт бүрэн гэмтэл гарчээ. Гэмтлийн дараах шинжилгээнд смазкийн 3,2%-д их хэмжээний цахиур байсан нь дохиурын замыг эрт задлахад хурдасгалт өгсөн. Энэ нь улмаар нарийн бохирдол орохоор эвдэрсэн валны салбартай холбоотой байв. Нэг л энэхүү гэмтэл 48 цагийн төлөвлөгөөгүй зогсолт болон 92 мянган долларын алдагдалд хүргэсэн.

Чиг хандлага: Смазкийн асуудлыг цаг алдалгүй илрүүлэхийн тулд байдлын хяналт

Онцын үзүүлэлттэй талбайд одоо л IoT-той смазкийн сенсоруудыг вискозитет, жижиг хэсгүүдийн тоо, чийгийн түвшинг бодит цагт хянахад ашиглаж байна. Хэлбэлзлийн спектроскопийн системүүд төмөр замын элэгдлийг гэмтэл гарахаас 6–8 долоо хоногийн өмнө илрүүлж чаддаг бөгөөд цементийн үйлдвэрийн хувьд зогсолтыг 73%-иар бууруулсан (2023 оны засвар үйлчилгээний харьцуулах өгөгдөл).

Стратеги: Тулгуурын гэмтлийг саатуулахын тулд смазкийн системийг зөв хадгалах

Гол анхаарах зүйлс:

• Смазкийн цэврийг хадгалахын тулд ISO 4406-д нийцсэн шүүлтүүрүүдийг суурилуулах
• Програмчлагддаг интервалтай автоматаар смазкийг өгөх системийг ашиглах
• Шатахуун хэмжих системийг эргэлтийн тоо болон ачааллын өгөгдөл ашиглан тохируулах сургалт, жил бүрийн тосны шинжилгээг даавууны бүрэн байдлын шалгалттай хослуулснаар хүнд машин механизмийн хурдны хайрцагт тоос боловсруулагчийн гэмтлийг 82%-иар бууруулдаг.

Их ачаалал, шокны ачаалал, тэнхлэгийн зөрөөнөөс үүдэлтэй шатны малгайны гэмтэл

Шатны малгайн гэмтэл нь төлөвлөгөөгүй илүү их хугацаагаар зогсох шалтгаан болдог бөгөөд (Power Transmission Engineering 2023) индустрийн хурдны хайрцгийн 38%-ийг эзэлдэг. Эдгээр гэмтлийн шалтгааныг ойлгох нь засварын ажлыг сайжруулах, зардал ихтэй зогсолтыг урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг.

Шатны малгайн тууз, будаг орох, трещин илрүүлэх

Гадаргуугийн ядаргаа нь шатны малгайн хажуу гадаргуу дээр жижиг тууз (<1 мм диаметртэй) үүсгэж, цаашдаа шатсан цоорхой үүсгэж, хоорондын шахалтыг алдагдуулдаг. Трещинүүд ихэвчлэн нугалмал хүчний оройтоо байрладаг шатны үндэст үүсдэг бөгөөд шокны ачаалал трещиныг хурдан дэлгэрүүлдэг. Гол илтгэлчүүд нь:

• Бриннеллийн тэмдгүүд : Металл металаар хүрэх үед үүссэн гарц
• Загасны булцуу хэлбэр : Доторх давхаргийн ядаргааны шинж
• Хурдан яс багасах : Эгнэлтийн буруу байршлын улмаас үүссэн зүйлэх хэмжээний элэгдлийн нотолгоо

Их ачаалал болон эргэх моментийн сарнил нь материалын хязгаарыг хэрхэн даван туулдаг

AISI 4340 шиг шидэт төмөрлөгийн хугацаа хязгаар нь 500–700 МPа байдаг. Тээврийн хэрэгслүүдийн цохилт гэх мэт тогтвортой бус их ачаалал нь эдгээр хязгаараас давсан орон нутгийн стрессийг үүсгэдэг. 2022 оны судалгаагаар хэмжээнд тооцсон эргэх моментийн 150%-иас давсан цохилтын ачаалал нь тогтвортой горимтой харьцуулахад шатны амьдралыг 79%-иар бууруудаг байв.

Тохиолдолын судалгаа: Уул уурхайн тоног төхөөрөмжинд цохилтын ачааллын улмаас гарсан жижигхэн малгайны эвдрэл

Өмнөд Африк дахь зэсийн уурхайд хүдрийг бутлах тоног төхөөрөмжийг эхлүүлэх үед 12 ширхэг муруй шатанцрын шуд эн зэрэг хугарчээ. Хэлбэлзлийн шинжилгээ нь илрүүлсэн:

Үндсэн шалтгаан нь хяналтгүй моторын эхлэлт, мөн буруу байрлалд орсон гаралтын вал налуу байснаар тодорхойлогдож, үйл ажиллагааны арга барилаас механик бүтцийн бүрэн байдад ямар нөлөө үзүүлдэгийг харуулж байна.

Чиг хандлага: Шатлалыг хамгаалахын тулд хүчний хязгаарлагч холбоос ашиглах

Шингэний хүчний хязгаарлагч болон соронзон бөөмсийн холбоос зэрэг орчин үеийн шийдлүүд нь дарагдлын үед автомат хөдөлгөөний системийг таслаж өгдөг. Талбайн өгөгдлөөр ийм системүүд материал боловсруулах хэрэгслэлд хүч дамжуулалтыг аюулгүй түвшинд хязгаарлаж, шатлалын солилтоос хэмнэх зардлыг 62% -иар бууруулдаг.

Стратеги: Давхар ачааллыг зохицуулах зориулалтаар загварчилгаа, байршилтийн тохируулга хийх

Конвейер эсвэл холих төхөөрөмжийг дэмждэг шатлалын хувьд <200 мкм хазайлтгүйгээр байршуулах, конусан өргөстэй лафет ашигласнаар моментийн ачааллыг 3–4 дахин нэмэгдүүлдэг. Шугамын үндэсний FEA-аар тохируулсан муруйлтын радиус нь усталтын эсэргүүцлийг сайжруулдаг бөгөөд цементийн үйлдвэрийн зарим загварууд дахин засварлахаас хойш 120,000 цагийн ажиллагааг хангах боломжтой.

Хүрэлцээтэй хөргөлт, тослолтгүй болох нь дулааны цочрол, гэмтэл үүсгэх

Гэнэт гэмтэхийн өмнөх анхааруулах дохио болох дулааны цочролыг таних

160°F (71°C)-аас дээш температурт ажилладаг үйлдвэрийн шатлалын хайрцгууд хаягдал өнгөтэй болох, утаа гарах эсвэл шатах үнэртэй болох магадлалтай. Өндөр температур байнгын үргэлжлэх нь тосны исэлдэлтийг хурдасгаж, вискозитэт (зунгий) 60%-иар буурахад хүргэдэг (ASTM D2893 стандарт). Анхдагч температураас 15–20°F-аар даамжирсан дулааны нэмэгдэл ихэвчлэн анхаарал татахгүй үлддэг ч 34% урьдчилан шатлалын хайрцаг солих шалтгаан болдог (Bearing & Drive Systems Journal 2023).

Муу тослолт, өндөр ажиллагааны температурын хоорондын холбоо

Тослолт дутмаг байх нь шатлалын шүдэнцэрийн хооронд металл-металл хооронд шүргэлт үүсгэж, 400–600°F хүртэлх газар зуйлын үрэлтийн дулаан үүсгэдэг. 2023 оны судалгаагаар муудсан тос агуулсан шатлалын хайрцаг 2.7 дахин хурдан зөв тослогдсон нэгжүүдийн харьцаагаар гэмтэх шатанд хүрдэг. Чийг, металлын жижиг хэсгүүд зэрэг бохирдлууд дулаан шилжихийг саатуулах зориулалттай зовхийдог шингэнийг үүсгэж энэ байдлыг илүү хурдасгадаг.

Туршилтын судалгаа: Өндөр хурдны шатлалтанд дулааны түгшрэл

Бидний орон нутгийн цементийн үйлдвэрт байрлуулсан 800 а.х-ийн шатлалт нь хамгийн их ачааллын үед ойролцоогоор 212 градус Фаренгейт хүртэл халсан бөгөөд энэ нь усны буцлах температурт ойртох хэмжээ юм. Энэ илүүдэл халуун нь тосыг нүүрстөрөгчид задлахад хүргэсэн бөгөөд эцэст нь дотоод тосон хоолойнуудыг бүрэн боожих болсон. Зөвхөн гурван өдрийн дараа эдгээр хөдөлгүүрийн багцын сүлжээнүүд хайлж эхэлсэнтэй холбоотойгоор зүйлс муудаж эхэлсэн. Хамтдаа ажилладаг хүмүүст маш муу мэдээ ирсэн ба эхлээд нэг, дараа нь өөр нэг газрын шугамууд ээлжлэн гэмтэж эхэлсэн. Дараа нь явагдсан зүйлсийг дахин шалгах үед тестүүдийн үр дүнгээс харахад анх ашиглаж байсан ISO VG 320 тос хэт их халуунд удаан үед орсноор хэт сайн зууралттай болсон байна. Вискозити (зурвас) бараг хагасаар нэмэгдсэн нь зохистой тосоход бараг ашиггүй болгосон. Бүх зүйлийг засварлахад дөч таван мянган доллар зарцуулсан бөгөөд энэ нь хэнгүйн ч төсөвт томоохон нөлөө үзүүлсэн.

Стратеги: Хөргөлтийн систем ба температурын хяналтыг нэвтрүүлэх

Орчин үеийн шийдэл нь дараах зүйлсийг хослуулдаг:

• Агаараас тос руу дулаан солих зүйлс тосны ерөнхий температурыг 25–35°F-аар бууруулна
• Газрын шугамын амьдралын дулааны ялгааг бодит цагт хянах утасгүй IoT сенсорууд
• 400°F+ дулааны тогтвортой чанартай хиймэл смазк (ISO 6743-6 ангилал). Эдгээр арга хэмжээнүүдийг хэрэгжүүлсэн газрууд 89% бага хэт халахтай холбоотой зогсолт ба 22% илүү урт үйлчилгээний зайг тэмдэглэсэн (Fluid Power Journal 2022).

Дотоод эвдрэлд заадаг чимээ, хэлбийлт, хуулгалтын гэмтэл

Хурдны хайрцгийн тэнцвэргүй байдлын шинж тэмдэг болох сонсогдох чимээ ба хэлбийлт

Хэлбийлт ихсэх, шархайх, өндөр нарийн чимээ шиг онцгой чимээнүүд нь ихэвчлэн тэнцвэргүй байдлыг илтгэнэ. Эдгээр шинж тэмдгүүд эргэлтийн хүчнүүд дизайн хязгаараас давах үед үүсдэг бөгөөд өлөнгий ба шаталтуудын ядаргааг хурдасгадаг. Жигд бус шаталтын шүргэлцээ нь холбогдсон тоноглолоор тархаж болох далайцтай хэлбийлт үүсгэж болно.

Тэнхлэгийн байршил хазайх нь динамик тэнцвэргүй байдал ба элэгдэлийг хэрхэн үүсгэдэг

Вал ба холбогчийн эгц бус байдал нь шатны шүд болон дэвсгэрт ачааллыг тэнцвэргүй тарааж, динамик тогтворгүй байдлыг үүсгэдэг. Энэ нь хэтэрхий тохиолдолд износ 300% хүртэл нэмэгдэж болох тасралтгүй хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Гэнэт ачаалал өөрчлөгдөхөд үүсэх эргүүлэх моментийн хэлбэлзлүүд нь ялангуяа геликал болон конусан шатны системд стрессыг илүү их төвлөрүүлдэг.

Туршлагын жишээ: Хэлбэлзлийн шинжилгээгээр валын эрт үеийн гэмтлийг илрүүлэх

Нэг уул уурхайн үйлдвэрт хэлбэлзлийн шинжилгээг нэвтрүүлснээс хойш төлөвлөгөөгүй зогсолтыг 62% бууруулсан. Датчикууд конвейерын шатны хайрцагт эвдрэлтэй давтамжийн загварыг илрүүлж, чухал үед явуулдаг засварын үед дунд шатан дээрх микротрещиныг олж харсан. Цаг алдалгүй солиход дараалсан гэмтэл ашиг орлогын 850 мянган доллар алдагдахаас сэргийлсэн (Ponemon 2022).

Даралт ба износноос үүдэлтэй харагдах тосны зууралт ба герметик байдлын доройтол

Силтийн ойролцоо дахь тогтмол тосны зууралт нь ихэвчлэн даралтнаас үүдэлтэй элэгдлийг илтгэдэг. Дулааны хөндлөн огтлол ба 15 PSI-с дээш даралтын салхинууд нь эластомер силийг деформацид оруулж, бохирдлыг нэвтрүүлэх боломжийг бий болгодог. 2023 оны судалгаагаар 78% урьдчилсан силийн гэмтэл нь хэсгийн бохирдлоос үүдэлтэй бөгөөд ирмэгийн хорших хурдасгасан байдаг.

Стратеги: Надтай ажиллах найдвартай байдлыг сайжруулахын тулд нарийвчлалтай тохируулга болон шинэчилсэн силийг ашиглах

Лазерын тохируулгын багажийг ашигласнаар валын зэрэгцээ чанарыг 0.002 инч дотор хадгалж, талбайн тестүүдэд холбогдох хэвийн бус хэлбэлзлийн 92%-ийг арилгадаг. Энэ нь фторкаратын силийг хослуулбал - 400°F температур ба химийн нөлөөлөлд тэсвэртэй - устгах үеийн нитрил элементүүдтэй харьцуулахад зууралтын явдлыг 80% бууруулдаг.

Бохирдол ба хорших: Урт хугацааны шатлалтын эрүүл мэндийг удирдах

Нунтаг, чийг, бохирдлын шатлалтын үйл ажиллагаанд хэрхэн муугаар нөлөөлөх вэ

Хатуу орчинд ажилладаг үйлдвэрийн шатлалт хайрцагт тогтмол бөглөө, чийг, металлын жижиг хэсгүүд нэвтрэх асуудал гардаг. Эдгээр нь шатлалт, дээлэнцэрийн илүү их элэгдэлд хүргэж, деталь бүрийн амьдралыг 50%-иар бууруулдаг (Ponemon 2023). Жишээ нь, чийг нэвтрэх нь смазкийг усанд ууссан болгодог, ачааллыг даах чадварыг бууруулж, исэлдэлтийг дэмждэг.

Бөглөөтэй тосны шингэний нөлөө шатлалт ба дээлэнцэрийн амьдралд

Эрт үедээ гэмтэх шалтгааны 23% нь бохирдсон тосноос үүдэлтэй. Зөвхөн 5 мкм-ийн хэмжээтэй жижиг хэсгүүд ч л саваа болон хурдан гадаргуугийн ядарч гэмтэхэд хүргэдэг. Хэрэв цаг алдалгүй арга хэмжээ аваагүй тохиолдолд жил биш, харин сарын дотор л бүрэн гэмтэх аюул өндөр байдаг. Тогтмол тосны шинжилгээ нь буцах боломжгүй гэмтэл гарахаас өмнө л үүнийг цаг алдалгүй илрүүлэх боломжийг олгодог.

Цэвэр системийн үйлчилгээний хангамжийн талаарх шүүлтүүр, амьсгалуур, тосны шинжилгээ

Идэвхтэй бохирдлын хяналтад дараах зүйлс орно:

• Агаарт байгаа жижиг хэсгүүдийг сааруулах өндөр үр дүнтэй амьсгалуурыг суурилуулах
• Олон шатлалтай шүүлтүүрийн системийг ашиглах (3 мкм хүртэл)
• Орлуулга засварын хөтөлбөртэй харьцуулахад төлөвлөгөөт бус зогсолтыг 34% бууруулахын тулд жилд дөрвөн удаа тосны дээж авч, жижиг хэсгийн түвшинг хянах.

Хэвийн элэгдэл болон эрт үеийн гэмтлийг ялгах

Хэвийн элэгдэл нь тухайн шатны шүдэнд жигд цахилгаан болох зэрэг урьдчилан таамаглах боломжтой зүй тогтолд дагуулдаг. Эрт үеийн гэмтэл нь гэнэт хагарах, жигд бус хонхор үүсэх эсвэл температур хурдан өсөх гэх мэтээр илэрдэг. Хэвийн бус хэлбэлзэл шинжилгээ, элэгдлийн хэсгийн тоололт зэрэг урьдчилан таамаглаж болох аргууд нь бага асуудал том болохоос өмнө цаг тухайд нь засварлах боломжийг олгодог.