نگهداری سیستم های مکانیکی

نگهداری سیستم های مکانیکی

مقدمه

در بیشتر سازمان های صنعتی کار نگهداری در راستای تضمین بهترین شرایط کاری سیستم های مکانیکی است. وظیفه اصلی چنین عملی کاهش میزان فرسودگی سطوح تماس و رفع صدمات یا شکستگی های تصادفی و پیش بینی نشده است. توجه بموقع و مناسب به مولفه های مشکل ساز منجر به بهبود عمر تجهیزات می گردد. نگهداری سیستم مکانیکی در گرو نظارت بر اجزاء آن است و توصیه می گردد هر چه زوتر قبل از زوال یا انحراف از حالت طبیعی اقدامات کافی صورت گیرد.

جنبه های حفاظتی برخی از عمومی ترین اجزاء سیستم مکانیکی بطور خلاصه در این فصل مورد بحث قرار می گیرد. 

یاتاقان ها

یاتاقان ها برای پشتیبانی از بار مورد استفاده قرار می گیرند. کار عادی تمام ماشین های درحال چرخش بستگی به شرایط خوب یاتاقان هایش دارد. یاتاقان می تواند نقش دلخواهی ایفا کند بشرط آنکه بقدر کافی روغنکاری شده باشد تا اصطکاک و فرسودگی بخش های تماس کاهش یابد. در نظر گرفتن کلیرنس در طول سرهم کردن یاتاقان ها بسیار مهم است چنانکه بتوان روغنکاری را بقدر کافی انجام داد. باید به مقدار کافی روغن با کیفیت درست و مناسب و به فواصل مشخص بکار رود. برای عمر بیشتر باید روغن عاری از آلودگی مانند ذرات فلزی و مواد ارگانیک اسیدی باشد. در هیچ موردی نباید گذاشت یاتاقان در دمایی کار کند که بیشتر از حد مجاز است. درجه حرارت های بالا می توانند سبب اختلال در ماده شوند. بهترین قاعده برای بررسی درستی کار یاتاقان آن است که حین چرخش، قسمت ساکن دستگاه باید گرم باشد ولی نه چندان که تحمل ناپذیر گردد. باید بطور مرتب درجه حرارت یاتاقان با استفاده از دماسنج مناسب بررسی گردد. در مورد تجهیزات مهم، باید از سیستم گرم کننده استفاده کرد. یک دلیل کلی دمای چرخش بالای یاتاقان کلیرنس نامناسب بین بدنه و قسمت ساکن دستگاه است. روغنکاری ناکافی یاتاقان در حال کار، رنگ رفتگی در اثر حرارت و لکه فلزی را، بخصوص در سطوح تماس نشان خواهد داد.

باید در صورت مشاهده هر مورد غیرعادی در یاتاقان دستگاه را خاموش و آن را بررسی کرد. در سیستم های روغنکاری فشاری، باید لحظه به لحظه فشار را برای درک شرایط یاتاقان سنجید. روغنکاری اضافه یاتاقان می تواند سبب بروز مشکلاتی گردد.

وقتی دستگاه برای تعمیر پیاده می شود باید دقت کرد که یاتاقان تعویضی با همان کلیرنس مناسب با تجهیزات باشد. تنظیم بد بدنه یا قسمت ساکن سبب خواهد شد گوی های یاتاقان مسیر ناهمواری را در محل عبور رینگ داخلی یا خارجی طی کنند. سریدن در شیار گردش و در کیسه قفسه سبب ایجاد گرمای اضافی و درجه حرارت بالا خواهد شد، که منجر به اختلال قفسه می شود. با گوی و یاتاقان های چرخنده باید با بیشترین دقت ممکن کار کرد تا از بدکاری دستگاه جلوگیری شود و بعلت خوردگی صدمه ای به آن وارد نگردد. باید دائما یاتاقان ها را از همه نوع چرک یا مواد خارجی پاک کرد زیرا ممکن است دندانه ای شده یا سطوح بسیار صاف گوی ها، غلطک ها، و مسیرها فرسوده گردد.

از دیگر مسائل مهم در رابطه با یاتاقان ها صدا و ارتعاش آن هاست. تنظیم بدنه و نصب یاتاقان باید بدرستی صورت گیرد تا ارتعاش به حداقل رسیده یا برطرف شود.

باید در انتخاب روغن مناسب برای یاتاقان نیز دقت کرد تا اطمینان حاصل کرد که این روغن یا گریس کیفیت لازم برای حفاظت یاتاقان در برابر درجه حرارت های حین کار را دارد. اگر یاتاقان را بدرستی از مواد خارجی حفاظت کنیم، میزان فرسودگی و گسستگی بخش های یاتاقان به حداقل خواهد رسید. روغن اساسا به یاتاقان غلطان زده می شود تا لغزش سطح تماسی که بین گیره و سایر بخش های یاتاقان وجود دارد، تسهیل شده و لغزش اجتناب ناپذیر منطقه تماس بین عامل غلطان و مسیر، هماهنگ شود. این کار از خوردگی سطوح پرداخت شده یاتاقان حفاظت می کند و گرما را تاحدی از سطوح یاتاقان برطرف می سازد.

وقتی برای روغنکاری یاتاقان از گریس استفاده شود، باید دقت کافی صورت گیرد تا پیش از استفاده از گریس تازه، گریس کهنه یاتاقان ها زدوده شود. نباید در بخش های متحرک گریس اضافی بکار برد زیرا عملکرد سیستم را بهتر نمی کند. در عوض ممکن است مشکل جذب مواد خارجی را ایجاد نماید. روغن را نیز باید از رطوبت حفظ کرد. در صورت لزوم، باید از روغن های ضد آب استفاده کرد. به منظور حفاظت یاتاقان ها وقتی که دستگاه بمدت طولانی کار نکرده است، باید آن ها را تمیز کرد و مطابق با دستور سازنده با مواد ضد زنگ پوشاند.

یاتاقان هایی که استفاده نمی شوند باید در محفظه مناسبی، دارای حلال نفتی سرد و تمیز یا نفت سفید، قرار گیرند و بمدت 12 ساعت در آن غوطه ور باشند. برای پاک کردن یاتاقان ها باید از روغن ترانسفورماتور، روغن دوک یا روغن تراز خودرو استفاده کرد. اگر یاتاقان با گریس روغنکاری شده باشد، مقداری گریس تازه سرتاسر آن زده می شود تا تمام آلودگی های بجا مانده برطرف گردند. برای سوار کردن یا عدم سوار کردن یاتاقان توصیه می شود که فقط ابزاری مورد استفاده قرار گیرند که به بخش های آن صدمه نزنند. اما اگر این ابزار در دسترس نباشند، از میله استیل نرمی استفاده می شود تا از صدمه به تمام بخش های یاتاقان جلوگیری گردد. وقتی خارج کردن یاتاقان با دستگاه کشنده مشکل باشد، می توان از یخ خشک استفاده کرد تا بدنه جمع شود و سپس روغن گرم را در بخش ساکن پاشید تا منبسط گردد. در شرایط اضطراری، می توان بجای روغن گرم از بخار نیز استفاده کرد اما باید بدقت مراقب بود تا یاتاقان را کاملا از رطوبت پاک نمود.

کلاچ های اصطکاک

از کلاچ های اصطکاک برای ارتباط و قطع نیروی راننده به واحد هدایت متحرک استفاده می شود. این ها برای روشن کردن ماشین، یا مواردی که باید دستگاهی بدون فشار رانده شود لازمند. کلاچ های اصطکاک بیشترین کاربرد را در موتورهای احتراق دارند. مشکل اصلی در رابطه با کلاچ ها حرارت بالای آن ها در طول استفاده و فرسودگی سطوح تماس است. می توان با روغنکاری مناسب میزان فرسودگی را به حداقل رساند. اگر حرارت اضافی در یاتاقان ها حتی پس از روغنکاری مشاهده شود، باید کلاچ خارج شده و یاتاقان بررسی گردد تا ماده خارجی بین سطوح یاتاقان قرار نداشته نباشد. باید حداقل هر دو سال یک بار کلاچ ها را با گریس تازه تمیز کرد و دوباره سوار نمود. گاهی اوقات وقتی لازم باشد کلاچ به ماشینی با بار سنگین متصل شود ممکن است حرارت زیادی تولید گردد. خنک کردن کلاچ با هوا یک روش به حداقل رساندن حرارت اضافی است.

جفت ها

مبنای کار همه نوع جفتی انتقال گشتاور از راننده به میله رانش و نیز جبران عدم تراز بودن میله هاست. انتخاب مناسب جفت ها برای تسهیل کار تجهیزات ویژه بسیار مهم است. طبیعتا، جفت ها بسته به سرعت و ویژگی گشتاور مورد نیاز انتخاب می شوند. باید نصب جفت را با دقت انجام داد تا کاملا تراز باشد، بطوریکه عدم تراز بودن میزان فرسودگی را افزایش داده و عمر کاری دستگاه را کوتاه می کند. عدم ترازی ارتعاشات بی مورد اجزاء جفت شده را نیز ایجاد می کند، که بر عملکرد سیستم تاثیر می گذارد.

برای کار مناسب یک جفت بررسی دمای آن به فواصل خاص اهمیت دارد تا حرارت اضافی کشف شود. جفت های سیال با توپی های گداختنی تهیه می شوند تا از حرارت اضافی حفظ شوند. در مورد ماشین های پر سرعت، جفت های بلحاظ دینامیکی متعادل مشکلات حفاظتی را کاهش می دهند.

ابزار چفت و بست

برای انتقال مکانیکی قدرت، استفاده از تسمه ها، قرقره ها، و چفت و بست ها متداول است. انتخاب تسمه ها در گرو بررسی ساختمان و ماده خاص و تسمه است و شرایط مکانیکی و محیطی نیز اهمیت دارد. بسته به تجهیزات انتقال قدرت، در مورد پهنا و ضخامت تسمه تصمیم گیری می شود. چفت و بست های فلزی را باید از ماده ای مناسب و شرایط کاری و ملزومات بار ویژه ای ساخت. باید تحدبشان نیز مناسب باشد.

باید سستی، شکستگی، لغزش و سایر نواقص تسمه ها را بطور مرتب بررسی نمود. گرچه تجهیزات کمی برای تعمیر تسمه وجود دارد، کشش مناسب آن ها برای نیل به انتقال قدرت مطلوب ضروری است. تنظیم دو قرقره ای که تسمه ها را حمل می کنند نیز به منظور پرهیز از لغزش اهمیت دارد. تسمه ها بخوبی عمل نخواهند کرد اگر تنظیم مناسب قرقره ها حفظ نشود. اگر کشش تسمه ها از حد ویژه قبلی کمتر شود، تعمیرشان ضروری است. زمانیکه از تسمه های چرمی استفاده می گردد، باید با روغنکاری/تعمیر مناسب در حفظشان کوشید. این کار بسیار مهم است زیرا حرارت ایجاد شده در طول کار تسمه را خشک می کند. باید گریس یا روغن اضافی روی تسمه ها را، که از یاتاقان های دستگاه ریخته می شود، پاک کرد. باید لحظه به لحظه شرایط لایه تسمه را به منظور سنجش عمر تسمه بررسی نمود. وقتی تسمه های لاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند، باید مرتبا آن ها را با روغن بذر کتان پوشاند. این کار سطح تسمه را صاف می کند و چسبندگی بین تسمه و سطح قرقره را تامین می نماید.

طبیعتا میله های انتقال، بعلت انحراف غیرعادی یا فرسودگی حاصل از پیچش خراب می شوند. انحراف میله بلند را می توان با چشم دید. در چنین مواردی، باید میله ها به منظور به حداقل رساندن انحراف تقویت شوند.

زنجیرها

در برخی از کاربردهای صنعتی از زنجیرها برای انتقال نیرو استفاده می شود. کشش مناسب زنجیر بسیار مهم است زیرا زنجیر سفت فشار بیش از اندازه ای به یاتاقان ها وارد می کند و زنجیر شل سروصدا تولید می کند. این موضوع به فرسودگی سریعتر زنجیر غلطان یا چرخ دنده ها منجر خواهد شد. روغنکاری برای کم کردن تمام نقاط تماس فلز به فلز یاتاقان لازم است.

باید بصورت دوره ای تمام گرداننده های زنجیر را بررسی کرد. همچنین شلی آن ها نیز باید مورد بررسی قرار گیرد. در برخی موارد طول زنجیر را می توان با جدا کردن یک یا چند اتصال کم کرد و هر وقت این کار ممکن نباشد باید زنجیر را عوض کرد. زنجیر کهنه یا زنجیری با دندانه های صدمه دیده را نباید مورد استفاده قرار داد. باید دستگاه را به منظور کشف تماس غیر ضرور دو سطح یاتاقان بررسی کرد.

اگر وسیله زنجیری در معرض جو باشد، باید مرتبا گریس کاری گردد تا مواد خارجی بین دو سطح تماس به حداقل برسد. کیفیت روغن ها را باید پیش از استفاده بررسی نمود. در صورت ممکن باید وسایل زنجیری را پوشاند تا چرک و غبار به آن ها وارد نشود.

وسایل دنده ای

دنده ها برای انتقال نیرو، بخصوص وقتی که تغییرات سرعت و گشتاور مورد نظر باشد، بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. از دنده برای تغییر جهت چرخش از راننده به میله رانش نیز استفاده می شود. فواید استفاده از دنده برای دستگاه عبارت است از:

§        اقتصاد عملکرد

§        قابلیت انطباق

§        عمر کاری طولانی

§        محرکه مثبت

§        ایمنی کار

§        کمترین تجهیزات نگهداری

عملکرد رضایت بخش محرک های دنده ای به طرح و ساخت مناسب و محل کاربردشان بستگی دارد. نصب محرک های دنده ای نیز عامل مهمی برای دستیابی به کارکرد خوب است. حین نصب باید به نکات زیر توجه کرد:

§        باید محرک های دنده ای بدرستی پشتیبانی شوند تا از تنظیم بد دنده ها جلوگیری بعمل آید.

§        باید از جفت های با کیفیت برای جفت کردن میله های محرک به واحد های رانش استفاده کرد.

§        در صورت امکان باید از سوئیچ های واحد گشتاور به منظور به حداقل رساندن بار اضافی و فشردگی واحد رانش استفاده کرد.

§        وقتی دمای روغن بیشتر از مقدار توصیه شده از سوی تولید کننده باشد، نباید واحد محرک دنده را بکار انداخت.

§        وقتی از سیستم روغنکاری پر فشار استفاده می شود، باید بررسی گردد که آیا روغن بدرستی پمپ می شود یا نه. فشار مزبور را باید بفواصل زمانی خاصی بررسی نمود. باید در فواصل زمانی معین دریچه های کمکی را نیز تنظیم کرد.

باید روغن روغنکاری مورد استفاده برای محرک های دنده درجه یک و با کیفیت بوده و چسبندگی مناسب را داشته باشد. این روغن باید ضد خوردگی بوده و حباب نداشته باشد. وقتی محرک دنده بعلت سرعت بالا بسیار گرم شود، باید روغن مورد استفاده مقاومت خوبی نسبت به اکسیداسیون داشته باشد. باید وقتی از روغنکاری مخصوص کارهای سنگین استفاده کرد که کار محرک دنده سنگین باشد یا به آن شوک وارد شود. برای طولانی کردن عمر یاتاقان، استفاده از گریس کافی نیز لازم است تا لایه نازکی روی غلطک ها و مسیر یاتاقان ایجاد کند. نباید مواد خارجی وارد محرک های دنده شوند. روغن مورد استفاده در محرک ها باید عاری از رطوبت، گرد و غبار، و بخارات شیمیایی باشد، در غیر اینصورت کیفیت پایین می آید.

باید منظما سطح روغن را بررسی کرد تا نشت روغن وجود نداشته باشد. اگر حین بررسی صدای غیرعادی شنیده شود، باید دستگاه را خاموش کرد تا علت صدا کشف و برطرف گردد. بررسی دمای محرک های دنده نیز در حفظ کیفیت روغن اهمیت دارد. وقتی که دستگاه برای مدتی طولانی کار نکند باید به منظور ممانعت از زنگ زدگی دنده ها و یاتاقان ها هفته ای یک بار آن را بکار انداخت.

دلیل اصلی نقص محرک دنده فرسودگی دنده ها یا شکست دندانه بعلت وارد شدن شوک است. فرسوگی را می توان با روغنکاری مناسب و صاف کردن مرتب روغن به حداقل رساند. صاف کردن ذرات فلزی را از روغن جدا می کند که در غیر اینصورت میزان فرسودگی بیشتر خواهد شد. شکست دندانه ها نیز ممکن است بعلت زوال دندانه ها رخ دهد.

وسایل تقویت کننده

هر سازه مکانیکی را باید بوسیله تجهیزات کمکی تقویت کرد. نگهداری خود این تجهیزات تقویتی نقشی حیاتی در راستای عملکرد آن سازه بازی می کند و نباید از این جنبه غافل شد. در سازه های کنونی، تهویه مهم بوده و برای بهبود عملکرد بشر و ماشین لازم است. عملکرد واقعی هر سیستم درحال کاری را می توان با کنترل درجه حرارت، رطوبت، و خلوص هوا بهبود بخشید و نواقص یاتاقان ها، جعبه دنده ها، کلاچ ها و غیرو را به حداقل رسانید. وقتی سیستم در محیطی تهویه شده کار کند روغن های روغنکاری بهتر حفظ می شوند. سایر تاثیرات مانند رطوبت، چرک و غبار را نیز می توان کنترل کرد که طبیعتا کیفیت روغن را پایین می آورند.

وسایل تهویه به دو دسته تقسیم می شوند: یک نوع جابجا کننده هوا و نوع دیگر خنک کننده هوا. وسایل جابجا کننده هوا مثل فن، فیلتر، هیتر، دخول هوا، و مجرای هوایی است. واحد خنک کننده شامل کمپرسور و محرک های آن، سیم پیچ خنک کننده و کندانسور است. برای کار مناسب تمام این اجزاء باید به نگهداریشان توجه کافی مبذول کرد. نگهداری برخی از این اجزاء مهم در زیر توضیح داده می شود:

کمپرسورهای هوا

بیشتر کمپرسورها از سیستم روغنکاری ترشحی استفاده می کنند. بنابراین باید بطور منظم سطح روغن را بررسی کرد چون روغن اضافی در محفظه سبب سرریزی روغن در سیستم می گردد که برای تمام وسایل کنترل بد است. در عین حال، سطح پایین روغن محفظه کفایت روغن کاری را کم می کند. تمام بخش های کمپرسور را باید بطور منظم تمیز کرد، منجمله فیلتر را که بهتر کار کند. واحدهای جابجایی هوا را نیز باید بطور منظم بررسی کرد تا نشتی نداشته و به خطوط لوله صدمه ای وارد نشده باشد.

کمپرسورهای سانتریفوژی

این کمپرسورها در دستگاه های خنک کننده بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. به منظور عملکرد بهتر لازم است سطح روغن، همچنین دما و فشار سیستم روغنکاری به فواصل معین بررسی گردد. باید یکبار در سال روغن را عوض کرد زیرا ممکن است در طولانی مدت آلوده شود. باید تمام اتصالات را بخاطر یخ زدگی/ آب و نشت هوا طبق توصیه سازنده مورد بررسی قرار داد. 

باید محکمی و تمیزی تمام سیم پیچ های حرارت زا و خنک کننده را بررسی نمود. محکمی در اینجا به معنی آن است که باید نشتی اتصالات را برطرف نمود، و تمیزی به پاکی تمام خطوط لوله چه بلحاظ داخلی و چه خارجی اتلاق می گردد که عاری از ذرات خارجی باشند. این ذرات ممکن است حین کار کمپرسور نشست کنند.

کندا نسورهای خنک کننده هوا

برای برطرف کردن حرارت خنک کننده ها، کمپرسور هوای خنک مورد استفاده قرار می گیرد. باید کندانسورها را بطور منظم بخاطر صدمه فیزیکی سیم پیچ بررسی کرد. تراز بودن و کلیرنس تیغه های فن نیز باید بررسی شود. باید کندانسور را به فواصل معین تمیز نمود. موتور نیز باید از بیرون تمیز گردد. به منظور روغنکاری باید به توصیه های سازنده توجه کرد. برای حفاظت بهتر باید دفترچه نظارت تجهیزات تهیه کرد. تمام کارهای اصلی حفاظت را باید در این دفترچه ثبت کرد.

برج های خنک کننده

از این ها برای برطرف کردن گرما از وسیله خنک کننده استفاده می شود. اندازه شان به تجهیزات مورد استفاده بستگی دارد. به منظور حفاظت قاب، روکش و غیره از خوردگی، باید برج خنک کننده را بطور منظم رنگ کرد. باید ویژگی های معین تنظیم فن های دنده ای را بررسی نمود. سطح روغن را باید هفته ای یک بار بررسی کرد و سالی یک بار آن را تعویض نمود. سیستم پخش آب را باید بخاطر پخش مناسب و نیز هر گونه مانع عبور مورد بررسی قرار داد. لگن آب باید تمیز شود تا لجن در آن جمع نگردد که در غیر اینصورت جریان آب را مختل می کند. باید جلبک ها را از بخش های برج زدود و مانع رشد آن ها در آب شد.

عایق ها

عایق ها برای تنظیم مناسب هوا در دستگاه تهویه مورد استفاده قرار می گیرند. در طول نگهداری باید بطور منظم حرکت آزادانه تمام بخش های متحرک را مورد بررسی قرار داد. باید تیغه را بررسی کرد و در صورت صدمه دیدگی باید آن ها را تعویض نمود. عملکرد صحیح آن ها باید بررسی گردد. تمام محرک ها را باید بطور منظم بررسی نمود تا از وارد آمدن هر کشش و صدمه ای به تسمه فیبرها جلوگیری شود. باید دقت کافی در تعویض تسمه های V و در صورت لزوم به منظور اطمینان از انتقال بی وقفه نیرو بعمل آورد.

فن ها

فن ها به منظور ارسال هوا در ظرفیت و فشار اجرایی لازم مورد استفاده قرار می گیرند. باید دقت کرد که ذرات غبار از تیغه های فن زدوده شوند، که در غیر اینصورت سبب ایجاد عدم تعادل می گردند. باید یاتاقان ها را نیز طبق برنامه زمانی منظم بررسی کرد. تنظیم فن و موتور برای کارکرد بهتر فن اهمیت دارد. باید تمام فیلترهای مورد استفاده در سیستم تهویه را بطور منظم تمیز نمود. باید قطعات فیلتر را جدا و تمیز کرد. در برخی موارد باید قطعات فیلتر را تعویض نمود.

پمپ های حرارتی

این ها برای خارج کردن حرارت از سیستم یا افزودن حرارت به آن مورد استفاده قرار می گیرند. مثلا می توان از آن ها برای حرارت دهی و نیز خنک کردن استفاده کرد. برای عملکرد خوب پمپ باید به نکات زیر توجه کرد:

1.      کویل بیرونی را باید بطور مرتب بررسی و تمیز نمود تا یخ تشکیل شده به دلیل درجه حرارت پایین زدوده شود. اگر یخ زدایی بطور مناسب انجام نشود، از کارآیی سیستم می کاهد.

2.      باید فیلترها را مطابق برنامه زمانبندی شده تمیز یا تعویض کرد.

3.      باید مرتبا هر گونه گرد و غبار سطح را، به منظور عملکرد بهتر پمپ حرارتی، تمیز کرد. 

4.      بنا بر توصیه های سازنده باید اجزای دیگر سیستم را نیز بررسی و تمیز کرد.

پرسش ها

1.      درباره جنبه های مهم نگهداری اجزاء مکانیکی زیر بحث کنید: (1) یاتاقان ها (2) کلاچ های اصطکاک (3) جفت ها (4) تسمه ها (5) زنجیرها (6) محرک های دنده ای.

2.&n§p class=bsp;     نقش تجهیزات یا تاسیسات کمکی در یک سازه چیست؟ این تجهیزات را چگونه باید نگهداری کرد؟ با توجه به تجهیزات تهویه، کمپرسورها، و برج های خنک کننده به این پرسش ها پاسخ دهید.