Ko šie 3 katastrofiški pneumatinių cilindrų gedimai gali jus išmokyti apie prevenciją

Ar kada nors patyrėte staigų pneumatinės sistemos gedimą, dėl kurio sustojo visa gamybos linija? Jūs ne vieni. Net gerai suprojektuotos pneumatinės sistemos gali netikėtai sugesti, ypač veikiamos ekstremalių sąlygų ar neįprastų darbo parametrų. Suprasdami pagrindines šių gedimų priežastis, galite įgyvendinti prevencines priemones, kol dar neįvyko nelaimė.

Atlikus trijų katastrofiškų pneumatinių cilindrų gedimų analizę - magnetinės movos demagnetizavimas puslaidininkių gamybos aplinkoje, sandariklių trapumas arktinėmis darbo sąlygomis ir tvirtinimo detalių atsipalaidavimas dėl aukšto dažnio vibracijos štampavimo preso sąlygomis - paaiškėjo, kad iš pažiūros nereikšmingi aplinkos veiksniai gali virsti visiškais sistemos gedimais. Įdiegus tinkamą būklės stebėjimą, medžiagų pasirinkimą ir tvirtinimo detalių saugumo protokolus, šių gedimų buvo galima išvengti ir sutaupyti šimtus tūkstančių dolerių už prastovas ir remontą.

Išsamiai išnagrinėkime šiuos nesėkmių atvejus, kad galėtume iš jų pasisemti vertingos patirties, padėsiančios išvengti panašių nelaimių jūsų veikloje.

Turinys

• Kaip dėl magnetinio ryšio demagnetizavimo buvo sustabdyta puslaidininkių gamykla?
• Kas lėmė katastrofišką sandariklio gedimą Arkties sąlygomis?
• Kodėl aukšto dažnio vibracija sukėlė kritinį tvirtinimo detalių gedimą?
• Išvados: Prevencinių priemonių įgyvendinimas
• DUK apie pneumatinių cilindrų gedimus

Kaip dėl magnetinio ryšio demagnetizavimo buvo sustabdyta puslaidininkių gamykla?

Vienas iš pirmaujančių puslaidininkių gamintojų patyrė katastrofišką sistemos gedimą, kai magnetu sujungtas cilindras be strypų plokštelių perkėlimo sistemoje staiga prarado pozicionavimo gebėjimą, todėl įvyko susidūrimas, kurio metu buvo pažeistos kelios $250,000 silicio plokštelės ir dėl to 36 valandas buvo sustabdyta gamyba.

Atlikus pagrindinės priežasties analizę paaiškėjo, kad magnetinė jungtis cilindre be strypų iš dalies išsimagnetino po to, kai ją veikė netikėtas elektromagnetinis laukas, susidaręs atliekant netoliese esančios įrangos techninę priežiūrą. Laipsniškas magnetinio lauko silpnėjimas liko nepastebėtas, kol pasiekė kritinę ribą, kai sukabinimo įtaisas nebegalėjo išlaikyti tinkamo sukibimo veikiant įprastinėms pagreičio apkrovoms, todėl įvyko katastrofiškas padėties nustatymo gedimas.

Incidento tvarkaraštis ir tyrimas

Magnetinės jungties pagrindai

Magnetiniu ryšiu sujungtuose cilindruose be lazdelių jėga perduodama per nemagnetinį barjerą naudojant nuolatinius magnetus, todėl nereikia dinaminių sandariklių, o vidinis stūmoklis ir išorinis vežimėlis hermetiškai atskiriami.

Svarbiausi dizaino elementai

1. Magnetinės grandinės projektavimas
      - Nuolatinio magneto medžiaga (paprastai NdFeB arba SmCo¹)
      - Magnetinio srauto kelio optimizavimas
      - Stulpų išdėstymas, kad būtų užtikrinta didžiausia sukabinimo jėga
      - Ekranavimo aspektai

2. Sujungimo jėgos charakteristikos
      - Statinė laikymo jėga: 200-400 N (tipiška puslaidininkių reikmėms)
      - Dinaminės jėgos perdavimas: 70-80% statinės jėgos
      - Jėgos ir poslinkio kreivė: Nelinearinė su kritiniu lūžio tašku
      - Temperatūrinis jautrumas: -0,12% per °C (būdinga NdFeB magnetams)

3. Nesėkmių mechanizmai
      - Demagnetizacija dėl išorinių laukų
      - Terminis demagnetizavimas
      - Mechaninis smūgis, sukeliantis trumpalaikį atsiskyrimą
      - Medžiagos irimas laikui bėgant

Pagrindinių priežasčių analizė

Atlikus tyrimą nustatyta, kad prie to prisidėjo keli veiksniai:

Pirminiai veiksniai

1. Elektromagnetiniai trikdžiai
      - Šaltinis: Jonų implantacijos trikčių šalinimas, generuojantis 0,3 T lauką
      - Artumas: Lauko stipris cilindro vietoje - 0,15 T
      - Trukmė: Maždaug 45 minutės pertraukiamo poveikio
      - Orientavimasis lauke: Iš dalies suderinta su NdFeB magnetų demagnetizacijos kryptimi

2. Magnetinės medžiagos pasirinkimas
      - Medžiaga: N42 klasės NdFeB magnetai, naudojami sukabinimo įtaisuose
      – Vidinis koercivumas (Hci)²: 11 kOe (mažiau nei alternatyvūs SmCo variantai)
      - Veikimo taškas: Suprojektuota su nepakankama atsarga nuo demagnetizavimo
      - Išorinio magnetinio ekrano nebuvimas

3. Stebėsenos trūkumai
      - Magnetinio lauko stiprumo stebėsenos nėra
      - Neįgyvendinta padėties klaidų tendencija
      - Jėgos atsargos bandymas nėra prevencinės techninės priežiūros dalis
      - EMI poveikio protokolų nebuvimas atliekant techninę priežiūrą

Antriniai veiksniai

1. Techninės priežiūros procedūrų spragos
      - Nėra pranešimo apie galimą EMI susidarymą
      - Nėra įrangos izoliavimo reikalavimų
      - Patikrinimo po techninės priežiūros trūkumas
      - Nepakankamas supratimas apie magnetinį jautrumą

2. Sistemos projektavimo trūkumai
      - Nėra perteklinio padėties tikrinimo
      - Nepakankamos klaidų aptikimo galimybės
      - nepakankama jėgos maržos stebėsena
      - Nėra magnetinio lauko poveikio indikatorių

Gedimų rekonstrukcija ir analizė

Atlikus išsamią analizę ir laboratorinius bandymus buvo atkurta gedimo seka:

Demagnetizacijos progresavimas

Laboratoriniais bandymais patvirtinta, kad 0,15 T lauko poveikis gali sukelti dalinį N42 NdFeB magnetų demagnetizaciją, kai jie nepalankiai orientuoti į įmagnetinimo kryptį. Kumuliacinis kelių poveikių poveikis dar labiau pablogino magnetines charakteristikas, kol ryšio jėga sumažėjo žemiau minimalios, reikalingos patikimam veikimui.

Įgyvendinti taisomieji veiksmai

Po šio incidento puslaidininkių gamintojas įgyvendino keletą taisomųjų veiksmų:

1. Neatidėliotini pataisymai
      - Visos magnetinės jungtys pakeistos aukštesnės klasės SmCo magnetais (Hci > 20 kOe).
      - Pridėtas magnetinis ekranas prie cilindrų be strypų
      - Įdiegta EMI stebėsena techninės priežiūros metu
      - Nustatytos draudžiamos zonos atliekant didelės Emisijos lygio techninės priežiūros procedūras

2. Sistemos patobulinimai
      - Pridėta realaus laiko magnetinės jungties jėgos stebėsena
      - Įdiegta padėties klaidų tendencijų analizė
      - Įdiegti EMI poveikio indikatoriai ant jautrios įrangos
      - Patobulintos susidūrimų aptikimo ir prevencijos sistemos

3. 
   

   Procedūriniai pakeitimai
      - Sukurti išsamūs EMI valdymo protokolai
      - Įdiegtos tikrinimo po techninės priežiūros procedūros
      - Sukurti techninės priežiūros koordinavimo reikalavimai
      - Glaudesnis darbuotojų mokymas apie magnetinių sistemų pažeidžiamumą

4. Ilgalaikės priemonės
      - Pertvarkytos kritinės sistemos su pertekline padėties patikra
      - Reguliariai atliekami magnetinio ryšio stiprumo bandymai
      - Sukurti prognozuojamos techninės priežiūros protokolai, pagrįsti movos veikimu
      - Sukurta EMI jautrių komponentų duomenų bazė, skirta techninės priežiūros planavimui

Išmoktos pamokos

Šis atvejis atskleidžia keletą svarbių pneumatinių sistemų projektavimo ir techninės priežiūros pamokų:

1. Medžiagų pasirinkimo aspektai
      - Turi būti parinktos aplinkos sąlygas atitinkančios koercivumo magnetinės medžiagos.
      - Sutaupytos magnetinių medžiagų sąnaudos gali būti labai pažeidžiamos
      - renkantis medžiagas reikia atsižvelgti į aplinkos poveikį
      - Saugumo atsargos turėtų būti apskaičiuotos atsižvelgiant į blogiausius poveikio scenarijus

2. Stebėsenos reikalavimai
      - Subtilus pablogėjimas gali pasireikšti be akivaizdžių simptomų
      - Tendencijų analizė yra labai svarbi siekiant nustatyti laipsniškus veiklos pokyčius.
      - Kritiniai parametrai turi būti stebimi tiesiogiai, o ne išvedami.
      - Reikėtų nustatyti ankstyvojo įspėjimo rodiklius, skirtus pagrindiniams gedimo atvejams.

3. Techninės priežiūros protokolo svarba
      - Vienos sistemos techninės priežiūros darbai gali turėti įtakos gretimoms sistemoms.
      - EMI susidarymas turėtų būti laikomas dideliu pavojumi
      - Techninės priežiūros komandų bendravimas yra labai svarbus
      - Tikrinimo procedūros turi patvirtinti sistemos vientisumą po artimiausios techninės priežiūros

Kas lėmė katastrofišką sandariklio gedimą Arkties sąlygomis?

Šiaurės Aliaskoje veikiančioje naftos žvalgybos bendrovėje netikėtai atšalus orams vienu metu kelis kartus sugedo svarbiausius vamzdynų vožtuvus valdantys pneumatiniai pozicionavimo cilindrai, dėl to buvo avariniu būdu sustabdyta gamyba, o tai kainavo apie $2,1 mln. prarastos produkcijos.

Atlikus ekspertizę paaiškėjo, kad cilindrų sandarikliai netikėtai žemoje temperatūroje (-52 °C), kuri buvo gerokai žemesnė nei jų vardinė darbinė temperatūra (-40 °C), tapo trapūs ir įtrūko. Standartiniai nitrilo (NBR) sandarikliai buvo stiklo perėjimas³ tokioje ekstremalioje temperatūroje praranda elastingumą ir atsiranda mikroįtrūkimų, kurie eksploatacijos metu sparčiai plinta. Situaciją dar labiau pablogino netinkamos prevencinės techninės priežiūros procedūros šaltuoju metų laiku, dėl kurių nepavyko nustatyti blogėjančios sandariklio būklės.

Incidento tvarkaraštis ir tyrimas

Sandarinimo medžiagos savybės ir temperatūros poveikis

Sugedę sandarikliai buvo standartiniai nitriliniai (NBR), kurių gamintojo nurodytas veikimo diapazonas yra nuo -40 °C iki +100 °C ir kurie paprastai naudojami pramoninėje pneumatikoje.

Kritiniai medžiagų perėjimai

Gedimų analizės išvados

Išsamiai ištyrus sugedusias plombas paaiškėjo daugybė problemų:

Pirminiai gedimo mechanizmai

1. Medžiaga Stiklo perėjimas
      - NBR polimero grandinės prarado judrumą žemiau stiklėjimo temperatūros
      - Medžiagos kietumas padidintas nuo Shore A 70 iki Shore A 90+
      - Elastingumas sumažėjo maždaug 95%
      - Suspaudimo rinkinio atkūrimas sumažėjo beveik iki nulio

2. Mikroįtrūkimų susidarymas ir plitimas
      - Pradiniai mikroįtrūkimai susidaro didelės apkrovos zonose (sandarinimo briaunos, kampai)
      - Dinaminio judėjimo metu pagreitintas įtrūkimų plitimas
      - Kietųjų lūžių mechanikoje vyraujantis gedimo būdas
      - Įtrūkimų tinklai sukūrė nuotėkio kelius per sandariklio skerspjūvį

3. Antspaudų geometrijos efektai
      - Dėl aštrių kampų sandariklio konstrukcijoje atsirado įtempių koncentracijos taškų
      - Nepakankamas liaukos tūris trukdė šiluminei susitraukimo akomodacijai
      - Pernelyg didelis suspaudimas statinėje būsenoje padidino trapumo poveikį
      - Netinkama atrama leido pernelyg deformuotis veikiant slėgiui

4. Tepalo indėlis
      - Standartinis pneumatinis tepalas žemoje temperatūroje tapo labai klampus
      - Tepalo standumas padidino trintį ir mechaninį įtempį
      - Netinkamas tepimo pasiskirstymas dėl padidėjusios klampos
      - Galima tepalo kristalizacija, sukurianti abrazyvines sąlygas

Medžiagų analizės rezultatai

Laboratoriniai sugedusių sandariklių bandymai patvirtino:

1. Fizinių savybių pokyčiai
      - Šoro A kietumas: Padidintas nuo 70 (kambario temperatūra) iki 92 (-52 °C)
      - Pailgėjimas nutrūkus: Sumažėjo nuo 350% iki <30%
      - Suspaudimo rinkinys: Padidinta nuo 15% iki >80%
      - Tempimo stipris: Sumažėjo maždaug 40%

2. Mikroskopinis tyrimas
      - Platus mikroįtrūkimų tinklas visame sandariklio skerspjūvyje
      - Trapūs lūžio paviršiai su minimalia deformacija
      - Medžiagos trapumo įrodymai molekuliniu lygmeniu
      - Paprastai amorfinėje polimero struktūroje susiformavusios kristalinės sritys

3. Cheminė analizė
      - Cheminio irimo ar pažeidimo požymių nėra
      - Įprasti senėjimo rodikliai, neviršijantys numatytų ribų
      - Užterštumo neaptikta
      - Polimero sudėtis atitiko specifikacijas

Pagrindinių priežasčių analizė

Atlikus tyrimą nustatyta keletas veiksnių, kurie prisidėjo prie to:

Pirminiai veiksniai

1. Medžiagų parinkimo netinkamumas
      - NBR sandarikliai nurodyti pagal standartinius katalogo įvertinimus
      - Arkties sąlygoms netinkama temperatūros ribinė vertė
      - Neatsižvelgiama į stiklo perėjimo poveikį
      - Sąnaudų aspektams teikiama pirmenybė prieš ekstremalius aplinkos veiksnius

2. Priežiūros programos trūkumai
      - Specialių tikrinimo šaltuoju metų laiku protokolų nėra
      - Sandariklio būklė nėra stebima dėl su temperatūra susijusio gedimo
      - Į techninės priežiūros procedūras neįtrauktas kietumo tyrimas
      - Nepakankama atsarginių dalių strategija ekstremalių oro sąlygų atveju

3. Sistemos projektavimo apribojimai
      - Svarbiausių pneumatinių komponentų šildymo nenumatymas
      - Nepakankama šiluminė izoliacija
      - Atvira montavimo vieta, kurioje yra didžiausias šalčio poveikis
      - Temperatūros stebėsenos komponentų lygmeniu nėra

Antriniai veiksniai

1. Veiklos praktika
      - Nepertraukiamas veikimas nepaisant artėjančių temperatūros ribų
      - Nėra jokių eksploatacinių reguliavimų esant dideliam šalčiui (sumažintas ciklų skaičius ir pan.)
      - Nepakankamas reagavimas į orų prognozę
      - ribotas operatoriaus informuotumas apie su temperatūra susijusią gedimų riziką

2. Rizikos vertinimo spragos
      - FMEA nepakankamai atsižvelgta į ekstremalaus šalčio scenarijų
      - Per didelis pasitikėjimas gamintojo specifikacijomis
      - Nepakankamas bandymas realiomis aplinkos sąlygomis
      - Dalijimosi patirtimi apie gedimus šaltuoju metų laiku trūksta

Įgyvendinti taisomieji veiksmai

Po šio incidento bendrovė įgyvendino išsamius patobulinimus:

1. Neatidėliotini pataisymai
      - Visi sandarikliai pakeisti silikono junginiais, kurių temperatūra -60 °C.
      - Įrengti šildomi kritinių vožtuvų pavaros korpusai
      - Įdiegta komponentų lygio temperatūros stebėsena
      - Parengtos ekstremalių šalčio atvejų avarinės procedūros

2. Sistemos patobulinimai
      - Pertvarkyti sandarinimo riebokšliai, kad atitiktų terminį susitraukimą
      - Pakeista sandariklio geometrija, kad būtų pašalinti įtempių koncentracijos taškai
      - Pasirinkti žemos temperatūros tepalai, kurių eksploatavimo temperatūra -60 °C
      - Pridėtos nereikalingos svarbiausių vožtuvų paleidimo sistemos

3. Procedūriniai pakeitimai
      - Nustatyti temperatūra pagrįsti techninės priežiūros protokolai
      - Įdiegtas sandarinimo kietumo bandymas šaltuoju metų laiku
      - Sukurtos pasiruošimo prieš žiemą procedūros
      - Sukurti eksploataciniai apribojimai, pagrįsti temperatūra

4. Ilgalaikės priemonės
      - Atliktas išsamus pažeidžiamumo šaltuoju metų laiku vertinimas
      - Sukurta Arkties sąlygoms pritaikyta medžiagų bandymų programa
      - Parengtos patobulintos ekstremalios aplinkos komponentų specifikacijos
      - Sukurta dalijimosi žiniomis programa su kitais Arkties regiono operatoriais

Išmoktos pamokos

Šiuo atveju išryškėja keletas svarbių aplinkybių, susijusių su šaltuoju metų laiku naudojamomis pneumatinėmis sistemomis:

1. Medžiagų atrankos kritiškumas
      - Gamintojo nurodytos temperatūros vertės dažnai apima minimalias saugos ribas.
      - Stiklo virsmo temperatūra yra svarbesnė už absoliučią mažiausią vardinę vertę
      - Medžiagų savybės smarkiai keičiasi prie pereinamųjų temperatūrų
      - Svarbiausioms sudedamosioms dalims būtina atlikti konkrečiai paskirčiai pritaikytus bandymus

2. Dizainas, pritaikytas ekstremalioms aplinkos sąlygoms
      - Į blogiausio atvejo scenarijus turi būti įtrauktos tinkamos saugos atsargos
      - Šiluminė apsauga turėtų būti integruota į sistemos dizainą
      - Komponentų lygmens stebėsena yra labai svarbi ankstyvam aptikimui
      - Ekstremalioje aplinkoje atleidimas tampa dar svarbesnis

3. Priežiūros pritaikymo reikalavimai
      - Standartinės techninės priežiūros procedūros gali būti netinkamos ekstremaliomis sąlygomis
      - Būklės stebėsena turi prisitaikyti prie aplinkos iššūkių
      - Prevencinėse pakeitimo strategijose turėtų būti atsižvelgta į aplinkos stresą sukeliančius veiksnius
      - Ekstremalioje aplinkoje gali prireikti specialių tikrinimo metodų.

Kodėl aukšto dažnio vibracija sukėlė kritinį tvirtinimo detalių gedimą?

Dideliu greičiu vykstančioje metalo štampavimo operacijoje įvyko katastrofiškas gedimas, kai darbo metu pneumatinis cilindras atsiskyrė nuo tvirtinimo kronšteino ir smarkiai apgadino presą, dėl to 4 dienas buvo sustabdyta gamyba, o remonto išlaidos viršijo $380 000.

Atlikus tyrimą nustatyta, kad aukšto dažnio vibracija⁴ (175-220 Hz), atsirandantis dėl štampavimo operacijos, sukėlė sistemingą cilindro tvirtinimo varžtų atsipalaidavimą, nepaisant to, kad buvo naudojamos standartinės fiksavimo poveržlės. Metalurginė analizė atskleidė, kad dėl vibracijos atsirado ciklinis santykinis judėjimas tarp varžtų sriegių ir tvirtinimo paviršių, kuris palaipsniui įveikė fiksavimo savybes ir leido tvirtinimo detalėms atsipalaiduoti per maždaug 2,3 mln. presavimo ciklų.

Incidento tvarkaraštis ir tyrimas

Vibracija ir tvirtinimo detalių dinamika

Štampavimo presas veikė 180 smūgių per minutę dažniu (3 Hz), tačiau dėl štampavimo operacijos poveikio atsirado aukšto dažnio vibracijos komponentų:

Vibracijos charakteristikos

Tvirtinimo sistemos analizė

Nepavykusiai tvirtinimo sistemai buvo naudojami M12 klasės 8.8 varžtai su dalomosiomis poveržlėmis, priveržti 65 Nm:

Tvirtinimo detalių konfigūracija

Gedimo mechanizmo tyrimas

Išsami analizė atskleidė klasikinį vibracijos sukeltą atsipalaidavimo procesą:

Atlaisvinimo progresavimas

1. Pradinė sąlyga
      - Naudojama tinkama išankstinė apkrova (apie 45 kN)
      - Užrakto poveržlė suspausta su pakankamu įtempimu
      - Statinė trintis pakankama, kad būtų išvengta sukimosi
      - Sriegių trintis pasiskirsto tarp įjungtų sriegių

2. Ankstyvoji degradacijos stadija
      - Aukšto dažnio vibracija sukelia mikroskopinį skersinį judėjimą
      - Skersinis judėjimas akimirksniu sumažina išankstinę apkrovą
      - Momentinis išankstinės apkrovos sumažinimas leidžia sriegį pasukti per minutę
      - Užrakto poveržlės įtempimas palaipsniui mažėja

3. Palaipsnis atsipalaidavimas
      - Sukaupta mikrorotacija sumažina išankstinę apkrovą
      - Sumažinta išankstinė apkrova padidina skersinio judesio amplitudę
      - Didesnis judėjimas pagreitina atsipalaidavimą
      - Plokščiuojant mažėja fiksavimo poveržlės veiksmingumas

4. Galutinė nesėkmė
      - Išankstinė apkrova nukrenta žemiau kritinės ribos
      - Pradedamas bendras judėjimas tarp sujungtų komponentų
      - Greitas galutinis atsipalaidavimas
      - Visiškas tvirtinimo detalių atjungimas

Pagrindinių priežasčių analizė

Atlikus tyrimą nustatyta keletas veiksnių, kurie prisidėjo prie to:

Pirminiai veiksniai

1. Netinkamas tvirtinimo detalių pasirinkimas
      - Padalytos spyruoklinės poveržlės neveiksmingos nuo aukšto dažnio vibracijos
      - Neįdiegtas antrinis užrakto mechanizmas
      - Nepakankama išankstinė apkrova vibracijos aplinkoje
      - Pasikliaujama tik trinties pagrindu veikiančiu užraktu

2. Vibracijos charakteristikos
      - Aukšto dažnio komponentai viršijo fiksavimo poveržlės galimybes
      - Skersinė vibracija, suderinta su atlaisvinimo kryptimi
      - Rezonanso stiprinimas montavimo vietoje
      - Nepertraukiamas veikimas be vibracijos stebėjimo

3. Priežiūros programos trūkumai
      - Tik vizualinė apžiūra nepakankama ankstyvam atsilaisvinimui aptikti
      - Atliekant techninę priežiūrą sukimo momentas netikrinamas
      - Netinkama vibracijos stebėsenos programa
      - Prognozuojamos tvirtinimo sistemų techninės priežiūros nebuvimas

Antriniai veiksniai

1. Dizaino apribojimai
      - Didžiausios vibracijos veikiama cilindro montavimo vieta
      - Nepakankamas struktūrinis slopinimas
      - Vibracijos izoliacija neįdiegta
      - Montavimo laikiklio konstrukcija sustiprino vibraciją

2. Įrengimo praktika
      - Nenaudojamas sriegių fiksavimo mišinys
      - Standartinis sukimo momentas taikomas neatsižvelgiant į vibraciją
      - Nėra liudininkų žymių, kad būtų galima vizualiai aptikti atsilaisvinimą
      - Nenuosekli sukimo momento taikymo procedūra

Laboratoriniai bandymai ir patikra

Siekiant patvirtinti gedimo mechanizmą, buvo atlikti laboratoriniai bandymai:

Bandymų rezultatai

Įgyvendinti taisomieji veiksmai

Po šio incidento bendrovė įgyvendino išsamius patobulinimus:

1. Neatidėliotini pataisymai
      - Pakeistos visos cilindrų tvirtinimo detalės "Nord-Lock" poveržlėmis
      - Naudojamas vidutinio stiprumo sriegių fiksavimo mišinys
      - Padidintas tvirtinimo detalių dydis iki M16 (didesnė išankstinė apkrova)
      - Įdiegtas sukimo momento ir kampo įtempimo metodas

2. Sistemos patobulinimai
      - Pridėti cilindrų vibracijos izoliacijos laikikliai
      - Perprojektuoti tvirtinimo kronšteinai, užtikrinantys didesnį standumą
      - Įdiegtos dvigubos svarbiausių komponentų tvirtinimo sistemos
      - Pridėtos liudininkų žymės, kad būtų galima vizualiai aptikti atsilaisvinimą

3. Procedūriniai pakeitimai
      - Įdiegta reguliari sukimo momento tikrinimo programa
      - Įdiegta vibracijos stebėsena kritinėse vietose
      - Sukurti konkretūs tvirtinimo detalių tikrinimo protokolai
      - Parengtos išsamios tvirtinimo detalių atrankos gairės

4. Ilgalaikės priemonės
      - Atlikta visų pneumatinių sistemų vibracijos analizė
      - Sukurta tvirtinimo detalių duomenų bazė su konkrečioms reikmėms pritaikytais pasirinkimais
      - Įdiegta ultragarsinė varžtų įtempimo stebėsena svarbiausioms tvirtinimo detalėms
      - Parengta vibracijai atsparaus tvirtinimo mokymo programa

Išmoktos pamokos

Šis atvejis išryškina keletą svarbių aplinkybių, susijusių su pneumatinėmis sistemomis, naudojamomis didelės vibracijos aplinkoje:

1. Tvirtinimo detalių pasirinkimo kritiškumas
      - Standartinės fiksavimo poveržlės yra neveiksmingos aukšto dažnio vibracijos atžvilgiu
      - Tinkami užrakto mechanizmai turi būti suderinti su vibracijos savybėmis.
      - Vien tik išankstinės apkrovos nepakanka atsparumui vibracijai užtikrinti
      - Svarbiausiose programose reikėtų apsvarstyti galimybę taikyti nereikalingus blokavimo metodus.

2. Vibracijos valdymo reikalavimai
      - Atliekant vibracijos analizę dažnai neatsižvelgiama į aukšto dažnio komponentus
      - Skersinė vibracija ypač pavojinga srieginiams tvirtinimo elementams.
      - Reikėtų apsvarstyti galimybę jautrius komponentus izoliuoti nuo vibracijos.
      - Rezonanso poveikis gali sustiprinti vibraciją tam tikrose vietose

3. Tikrinimo ir priežiūros aspektai
      - Vien tik vizualine apžiūra negalima nustatyti ankstyvosios stadijos atsilaisvinimo.
      - Sukimo momento patikra yra labai svarbi vibracijos veikiamoms tvirtinimo detalėms
      - Liudininkų ženklai užtikrina paprastą, bet veiksmingą stebėseną
      - Prognozavimo technologijos (ultragarsinės, šiluminės) gali aptikti atsilaisvinimą prieš gedimą

Išvados: Prevencinių priemonių įgyvendinimas

Šiuose trijuose pavyzdžiuose atskleidžiama, kaip iš pažiūros nereikšmingi aplinkos veiksniai - elektromagnetiniai laukai, ekstremalios temperatūros ir aukšto dažnio vibracija - gali lemti katastrofiškus pneumatinių sistemų gedimus. Suprasdami šiuos gedimų mechanizmus, inžinieriai ir techninės priežiūros specialistai gali įgyvendinti veiksmingas prevencines priemones.

Pagrindinės prevencinės strategijos

1. Patobulintas medžiagų pasirinkimas
      - Pasirinkti medžiagas, kurių savybės atitinka faktinę eksploatavimo aplinką.
      - Medžiagų specifikacijose apsvarstykite blogiausius scenarijus
      - Įgyvendinti saugos atsargas, viršijančias gamintojo įvertinimus
      - Patvirtinkite medžiagos veikimą atlikdami su konkrečia programa susijusius bandymus

2. Patobulintos stebėjimo sistemos
      - Įgyvendinti kritinių parametrų būklės stebėseną
      - Atlikti tendencijų analizę, kad būtų galima aptikti laipsnišką blogėjimą
      - Naudokite prognozuojamąsias technologijas ankstyvam gedimų nustatymui
      - Stebėti aplinkos sąlygas komponentų lygmeniu

3. Išsamūs techninės priežiūros protokolai
      - Sukurti konkrečiai aplinkai pritaikytas techninės priežiūros procedūras
      - Įgyvendinti reguliarią svarbiausių komponentų patikrą
      - Nustatyti aiškius tolesnio veikimo priėmimo kriterijus
      - Sukurti reagavimo į ekstremalias aplinkos sąlygas protokolus

4. Patikima projektavimo praktika
      - Projektavimas atsižvelgiant į ekstremalias aplinkos sąlygas su atitinkamomis atsargomis
      - Įgyvendinti svarbiausių funkcijų atleidimą iš darbo
      - Apsvarstykite gedimo režimus, kurie nėra susiję su įprastomis darbo sąlygomis
      - Patvirtinti dizainą atliekant bandymus realiomis sąlygomis.

Taikydami šią patirtį, pneumatinių sistemų projektuotojai ir techninės priežiūros specialistai gali gerokai padidinti patikimumą ir išvengti brangiai kainuojančių gedimų net ir sudėtingiausiomis eksploatavimo sąlygomis.

DUK apie pneumatinių cilindrų gedimus