Уход и техническое обслуживание (ТО) станков направлены на качественную и бесперебойную их работу. Они проводятся для предупреждения неисправностей, интенсивного изнашивания, ликвидации аварий, с целью содержания в постоянном рабочем состояния оборудования и приводов.
Техническое обслуживание приводов включает в себя плановые осмотры, смазывание, профилактические испытания и восстановление случайно нарушенных регулировок, замену быстроизнашиваемых деталей. Содержание, уход и ТО проводятся в зависимости от необходимого минимума обязательных работ, включающих чистку, смазывание, осмотр и контроль механизмов и деталей, уход за системами обеспечения, регулировку, устранение мелких неисправностей.
В ТО входят и ремонты, которые могут быть плановыми, стандартными и послеосмотровыми.
В плановое ТО входит ежесменное поддержание чистоты оборудования, ежесменный его осмотр, ежесменное смазывание и наблюдение за смазочным материалом. Ежесменные работы по ТО проводит оператор или станочник, работающий на этом оборудовании.
Частичные плановые осмотры, включающие периодическую очистку от пыли электрооборудования, профилактическое испытание электроприводов и оборудования, пополнение и замену смазочного материала, промывку механизмов привода и оборудования, профилактическую регулировку, затяжку крепления, замену быстроизнашиваемых деталей, проводит ремонтная бригада. В полный плановый осмотр также входят проверка геометрической и технологической точности оборудования, разборка и составление дефектных ведомостей с эскизированием деталей, подлежащих замене в последующем плановом или послеосмотровом ремонте.
Полный плановый осмотр выполняет обслуживающая бригада с привлечением инженерного состава для составления дефектных ведомостей и чертежей заменяемых деталей.
В неплановое ТО входит замена случайно отказавших деталей, восстановление их работоспособности, а также восстановление случайных нарушений в устройствах и сопряжениях. Неплановое ТО проводят по мере необходимости либо отдельные члены бригады, либо полный состав бригады.
Систему стандартных ремонтов используют для ремонта приводов, механизмов, аппаратов и оборудования, работающих на постоянных режимах и выход из строя которых из-за несвоевременной замены каких-либо деталей может сопровождаться аварией или создавать угрозу травматизма. Система периодических ремонтов наиболее подходит для оборудования, работающего в условиях крупносерийного и массового производства.
Систему послеосмотровых ремонтов обычно используют для малозагруженного и редко используемого оборудования, для оборудования, которое занято на точных и окончательных операциях для исключения возможности брака. Для исключения брака и расширения послеосмотровых ремонтов следует шире использовать методы диагностики, которые особенно целесообразны при отсутствии точного учета времени наработки и статистических данных о приводах оборудования, узлах и механизмах.
При разработке планов-графиков ремонта оборудования обычно исходят из равномерной загрузки ремонтной службы, наибольшей концентрации одномодельного или конструктивноподобного оборудования, наименьших суммарных затрат и сроков ремонта. Планы ремонта и осмотров составляются из условий достижения максимального экономического эффекта от эксплуатируемого оборудования. Наибольший эффект достигается при фирменном ТО и ремонте. Кроме того, разработчик или конструктор, ведущий разработку и непосредственное наблюдение за отремонтированным оборудованием, накапливает опыт о дефектах, различных характеристиках, ремонтопригодности, технологичности ремонта, целесообразном накоплении взаимозаменяемых деталей и ряде других факторов.
Ремонт и ТО электромеханических, гидравлических и пневматических приводов целесообразно выполнять комплексными бригадами, включающими слесарей-ремонтников, электромехаников, электронщиков и других специалистов.
Плановое ТО комплексов автоматизированного оборудования можно проводить с остановкой оборудования в резервируемое время (для ТО из работы выводится отдельный агрегат при продолжающейся работе остальных) или во внерабочее время.
Ниже рассмотрено основное содержание по ТО и уходу за оборудованием различных типов. Оборудование состоит из приводов: электромеханических, гидравлических, пневматических и др.
В электромеханический привод входят механическая и электрическая части, ТО и уход за которыми имеют свои особенности.
Ремонт механических передач, как правило, сводится к регулировке зазоров, натягов и восстановлению изношенных посадочных и рабочих поверхностей. В TO входит: проверка исправности крепления, герметичности защитных устройств, кожухов, щитков, гармошек, обтирателей и т.д.; регулировка предварительных натягов; проверка плавности работы и перемещений исполнительных органов; работа и состояние системы смазки, количество и качество смазочного материала. При осмотрах особое внимание следует обращать на сохранность и эффективность защитных средств подвижных соединений, в противном случае особенно при консистентных смазках возможно попадание продуктов износа и абразивной пыли и быстрое изнашивание трущихся поверхностей.
Электрическая часть привода имеет токопроводящие контактирующие и изолированные поверхности. Материал контактируемых поверхностей существенно влияет на контактные сопротивления. В качестве таких материалов используют цветные металлы и их сплавы и металлокерамические композиции. Наилучшими материалами по электропроводности, теплопроводности, устойчивости к окислению являются серебро и золото, однако контакты из них обладают малой износостойкостью и дороги. По этой причине основной материал — медь и ее сплавы.
При размыкании контактов возрастает сила тока, возрастает температура и, как следствие, интенсифицируются окислительные процессы. Особенно это характерно для систем постоянного тока. На износ контактов существенное влияние оказывают и вибрации. Окисление и износ, в итоге, приводят к увеличению зазоров в межконтактном пространстве. Один из путей устранения этого недостатка — сохранение постоянного контакта, используя силовое замыкание.
Техническое обслуживание устройств с электрическими контактами заключается в проверке и восстановлении контактного сопротивления. В неподвижных контактах состояние контакта проверяют визуально с помощью термокрасок, термокарандашей или по потемнению поверхностей в результате искрения. Контактное сопротивление может быть измерено микроомметром или по падению напряжения на контакте. В аппаратуре с подвижными контактами проверяют достаточность давления в контактных узлах. Контакты очищают от пыли и грязи. Проверяют надежность крепления, наличие пружин, шайб, штифтов, шарнирные соединения, буферные устройства, поверхности защелок, кулачков, зацепление собачек, на которых не должно быть заусенцев, трещин, скосов и сколов.
Техническое обслуживание электродвигателей заключается в проверке шума и вибраций при работе. Проверяют температуру нагрева корпуса электродвигателя и его подшипниковых узлов, систему вентиляции и охлаждения, искрение коллекторных электродвигателей. Температуру контролируют термометрами обычными и полупроводниками. Нагрев подшипниковых узлов не должен превышать 90 °С. В коллекторных двигателях и муфтах допускается слабое искрение под большей частью края щетки при номинальных режимах работы. Почернения на коллекторе и следы нагара на щетках должны легко устраняться бензином, спиртом или тонкими шкурками до зеркального блеска. Площадь контакта должна составлять около 60 % от всей поверхности щетки.
При осмотре с разборкой электродвигателей следует обращать внимание на посадочные места ротора и статора, на состояние коллектора. Коллекторы должны иметь цилиндрическую форму, биение контактной поверхности коллектора не должно превышать 0,02 мм. Посадочные места ротора и статора проверяют на соответствие допускам на посадку; они не должны иметь механических повреждений, трещин, вмятин, забоин; должна отсутствовать овальность. Изношенные посадочные поверхности подлежат восстановлению: наварке, наплавке, химическому наращиванию. После восстановления посадочных поверхностей проводят статическую и динамическую балансировку. Качественная балансировка исключает возникновение усталостных разрушений металла, снижает уровень вибраций до значений, которые уже не оказывают вредного влияния на рабочего и технологический процесс.
Уход за электрооборудованием включает ежемесячную очистку аппаратов от пыли и грязи, подтягивание винтовых соединений, контроль плавности перемещений и надежности возврата подвижных частей в исходное положение. При периодической смазке тонким слоем приводов аппаратов недопустимо попадание масла на контакты.
Один раз в полгода меняют полярность контактов у кнопок и выключателей в цепях постоянного тока и проверяют состояние контактов на наличие пригара и капель металла. Если таковые имеются, то их зачищают бархатным надфилем, но не абразивами.
Полный плановый осмотр приводов проводят на местах. Ремонт можно производить на ремонтных площадках, имеющих энергетические разводки. Наиболее благоприятные условия для ремонта созданы в специальных мастерских, в которых устанавливают необходимое оборудование, накапливают ремонтные приспособления, обеспечивают механизацию ремонтных работ. Все это способствует повышению качества ремонта.
Особенности ТО гидравлического привода заключаются в своевременной замене, прочистке или промывке фильтров, дозаправке или замене рабочей среды, своевременной подтяжке резьбовых соединений и смене уплотнений.
При частичных осмотрах выявляют нарушения герметичности; очищают фильтры гидравлические и пневматические; проверяют уровень рабочей среды в емкостях; проводят подтяжку крепежных соединений; устраняют обнаруженные неисправности.
При полном осмотре проводят следующие работы: сливают отработанное масло и другие рабочие среды; очищают все емкости от осадков, грязи и остатков масла; протирают все внутренние полости емкостей и корпусов салфетками, не оставляющими ворса на протираемых поверхностях; промывают все емкости щелочным раствором и сливают его; промывают свежим маслом в течение 10…15 мин всю систему и сливают его; заменяют фильтры; заливают систему свежим маслом. Промывать гидравлическую систему прецизионного автоматизированного оборудования рекомендуется не реже 1 раза в год при односменной работе, а емкости рекомендуется очищать не реже 1 раза в шесть месяцев. Указанные сроки, являясь ориентировочными, следует корректировать в зависимости от условий эксплуатации и окружающей среды.
Наилучшим вариантом смены рабочей среды и промывки является постоянный контроль составляющих гидросистемы. Реальное состояние может быть оценено в процессе частичного или полного осмотра с помощью специальных приборов, оценивающих загрязненность масла, его вязкость, давление, расход, температуру и коэффициент полезного действия привода. Такие приборы полезны для диагностирования всего гидропривода, состояния внутренних уплотнений, изношенности трущихся поверхностей и т.п. Информация, собранная в процессе диагностирования, записывается приборами и хранится. По характеру изменения данных можно получить более достоверное и точное представление о всех параметрах гидросхемы и принять решение о проведении тех или иных работ по профилактике и восстановлению физического состояния гидропривода.
Для обнаружения неисправностей в работе гидросистемы используются принципы контурного рассмотрения гидропривода, схемы движения потоков, методы функциональных диаграмм и инструкционных карт, циклограммы работы, перечень возможных неисправностей и способы их устранения. Это относится в полной мере к гидроаппаратам с подвижными элементами. О неисправностях устройств и аппаратов с неподвижными элементами (дроссели, фильтры, демпферы) можно судить только при их разборке.
Диагностировать работу гидропривода можно по рабочей жидкости и равномерности движения гидродвигателей. При нормальной работе гидропривода температура рабочей жидкости не должна превышать расчетного предела. Если же рабочая среда перегревается, то можно предположить, что в системе возросло сопротивление ее течению. Это может вызываться интенсивным загрязнением масла или засорением малых проходных сечений дросселирующих устройств, что вызывает потери энергии и рост давления. Скачкообразный характер движения гидродвигателя может быть вызван попаданием нерастворенного воздуха и повышением температуры масла. Нерастворенный воздух создает в системе воздушные мешки, которые изменяют жесткость привода, и равномерность движения его меняется. Повышенная температура масла приводит к снижению вязкости и увеличению перетечек и утечек, что снижает скорость движения гидродвигателя.
Повышение надежной работы гидроприводов возможно при выполнении следующих условий при проектировании и наладке гидросистем:
1) соблюдение и поддержание чистоты рабочей жидкости в соответствии с заданными условиями; масло в баки нужно заливать только через фильтры; фильтры гидросистем необходимо поддерживать исправными, для чего своевременно заменять фильтрующие элементы и рабочую жидкость;
2) обеспечение герметичности системы, предотвращение попадания воздуха; наблюдение за уровнем жидкости в баке; жидкость к гидроцилиндрам следует подводить в верхних точках для уменьшения вероятности образования воздушных мешков;
3) обеспечение наилучших условий теплообмена, чему способствует правильный расчет привода и выбор гидробаков; рекомендуется баки изготавливать длинными, узкими и глубокими для разведения всасывающего и сливного трубопроводов, предотвращения понижения уровня жидкости ниже всасывающего трубопровода;
4) улучшение условий выделения из масла нерастворенного воздуха;
5) при проектировании и монтаже гидросистемы нужно предусматривать минимальную протяженность трубопроводов и число местных сопротивлений в виде колен, внезапных расширений и сужений, а также обеспечивать удобство их замены, доступа к гидроаппаратам и арматуре;
6) снижать шум при работе гидропривода, вызываемого насосными установками, вибрациями трубопроводов, кавитационными явлениями, гидравлическим ударом и т.д.
Знание особенностей гидроприводов, постоянное квалифицированное их обслуживание, своевременное выявление причин, которые могут привести к отказам, будут гарантировать надежную и долговечную работу гидросистемы.
Безотказная работа пневматического привода в значительной степени зависит от влажности, чистоты и давления поступающего воздуха.
Давление сжатого воздуха, поступающего в пневмопривод, существенно влияет на мощность привода. Протяженность воздухопроводной сети на машиностроительных предприятиях достигает нескольких километров. Перепады давления и температуры по длине трассы способствуют выделению в ней конденсата и появлению оксидов, грязи, окалины в воздухопроводе. Поэтому важно для надежной и долговременной работы привода периодически проверять состояние местных воздухоподготовительных устройств, устанавливаемых на входе к потребителю. В зависимости от условий эксплуатации необходимо ежемесячно проверять состояние местных влагоотделителей и маслораспылителей, следить за исправностью воздухоочистительных устройств. При правильной эксплуатации очистительных устройств межремонтный срок пневмопривода может составить 8…12 месяцев при односменной работе.
При полных осмотрах устройств пневмопривода следует особое внимание уделять состоянию уплотнений: манжеты не должны иметь рисок и углублений; уплотняющие кромки манжеты не должны иметь порезов, заворотов и других повреждений; они должны обладать достаточной упругостью.
В остальном ТО пневмоприводов аналогично обслуживанию приводов других типов.
Особенностью ремонта пневмоприводов является восстановление герметичности рабочих камер аппаратов. Ремонт силовых цилиндров (восстановление геометрической формы внутренних поверхностей) проводится в следующей последовательности: растачивание до устранения следов изнашивания, раскатка или шлифовка для улучшения шероховатости. Поршни изготавливаются заново или наращиваются по диаметру наплавкой либо облицовкой полимерами. Изношенные манжетные кольца заменяются новыми или изготавливаются в ремонтных мастерских из маслобензостойкой резины вулканизацией. При монтаже манжет во избежание повреждения уплотняющих кромок следует использовать предохранительные прокладки.