POSTUPAK KONTROLE PRODUKATA HABANJA I SAGOREVANJA (KONTROLA HEMIJSKOG SASTAVA)

DIJAGNOZA STANJA TRIBOLOŠKIH SKLOPOVA

Dijagnostika tribomehaničkih sistema ima veoma značajnu ulogu u razvoju teorije i prakse trenja, habanja i podmazivanja. U poslednje vreme, posebna pažnja se posvećuje razvoju savremenih uređaja i metoda za praćenje promene stanja (dijagnostiku) tribomehaničkih sistema.

Tribološko dijagnosticiranje kao skup sredstava i metoda stalne kontrole stanja tarnih karakteristika pokretnih sprega igra sve veću ulogu u razvoju teorije i prakse trenja, habanja i podmazivanja. Ovo je uslovljeno opštom tendencijom savremene tehnike stvaranja zatvorenih sistema sa tzv. “monitoringom”, – koji menjaju svoj rad u zavisnosti od zadatog programa i promene spoljašnjih uslova. U takvom sistemu ostvaruju se funkcije merenja (ocene) strukturnih parametara tribološkog sistema (TS), neprekidne kontrole, promene stanja njegovog tehničkog stanja i automatskog upravljanja.

Sa aspekta praćenja najvažniju fazu tribološkog dijagnosticiranja predstavlja stvaranje dijagnostičkog kompleksa, koja praktično realizuje ideju prepoznavanja (saznavanja) stanja TS. Ovaj kompleks prima karakteristične signale od davača i pomoću određenih operacija formira niz dijagnostičkih pokazatelja na osnovu kojih utvrđujemo određena stanja TS ili vrednosti njegovih unutrašnjih parametara.

Danas se za dijagnosticiranje habanja koriste različiti fizičko–hemijski metodi. Klasifikacija tih metoda prema oblastima primene, tipu primene, tipu proučavane karakteristike i načinima njene ocene, data je na sl. 1.

Slika 1. Metode dijagnosticiranja tribološlah sprega

Proučavanje uzroka ulja koje sadrži čestice nastale habanjem omogućava da se u ranim fazama korišćenja oceni stanje TS. U opštem slučaju koncentracija čestica u uzorku i njihova raspodela po dimenzijama pokazuje brzinu habanja i stepen pohabanosti. Normalnom režimu rada odgovara ujednačena koncentracija sitnih čestica. Nagla pojava krupnih čestica u ulju ukazuje na početak procesa katastrofalnog habanja.

Jedan od najvažnijih dijagnostičkih problema u ovakvim slučajevima jeste uspostavljanje korelacije između parametara čestica habanja i samoga režima habanja. Za kvantitativnu ocenu habanja važno je da se pravilno odredi mesto i momenat uzimanja uzorka ulja, kao i mogućnost odvajanja metalnih čestica nastalih habanjem čvrstih čestica drukčijeg porekla. Za ovo su najbolje magnetne metode dijagnosticiranja, zasnovane na dejstvu magnetnih polja na metalne i paramagnetne čestice habanja. Ove metode mogu se podeliti u dve osnovne grupe: spoljašnju analizu uzorka ulja i unutrašnju analizu čestica habanja. Za spoljašnju analizu uzorka ulja široko se primenjuje metod ferografje.

U razvoju dijagnostike stanja pokretnih sprega vrlo su perspektivne metode kontrole u realnoj vremenskoj razmeri, tj. primena ugrađenih uređaja koji stalno prate intenzitet hahanja mehanizama, dok se pri spoljašnjoj analizi uzorak ulja uzima obično posle prestanka rada mehanizma, kod unutrašnje analize važno je pravilno postavljanje osetljivog davača u odnosu na kontrolisanu spregu, kako bi se obezbedili što precizniji podaci.

Kao primer uređenja za unutrašnju analizu možemo navesti uređaj na bazi ferografa direktnog očitavanja (sl. 2).

Slika 2. Ferograf

Sam ferograf urađen je na principu korišćenja svetlosnog izvora i optičkih svetlosnih vlakana, preko kojih se informacija o količini sitnih i krupnih čestica prenosi na pretvarač, koji optički signal pomoću foto–prijemnika pretvara u električni. Dobijeni signal prenosi se dalje na mikroprocesor radi obrade. Ovakav sistem omogućuje dobijanje informacija o koncentraciji čestica habanja i njihovoj raspodeli po dimenzijama.

Na sl.3 je prikazan metod ocene parametara čestica habanja u realnom vremenu, čija je suština u tome da se ulje iz uljnog provodnika odvodi u specijalni turboprovodnik i propušta kroz malu ćeliju (okce) oko koje su postavljena četiri elektromagneta, koji stvaraju obrtno magnetno polje.

Slika 3. Uređaj sa obrtnim magnetnim poljem

Prilikom određivanja roka tehničkog održavanja na osnovu sadržaja čestica habanja u ulju, mogu se koristiti dosta jednostavni ugrađeni uređaji, čiji je rad zasnovan na sakupljanju (akumuliranju) čestica. Primer takvog rešenja predstavlja uređaj koji sadrži permanentni magnet, par ugrađenih magnetnih vrhova i dva temperaturno usklađena termički otporna davača MP1 i MP2, koji predstavljaju osnove Vitstonovog mosta (sl. 4).

Slika 4. a) Principijelna šema rada uređaja zasnovanog na akumuliranju čestica habanja; b) grafički prikaz zavisnosti signala na izlasku (početku) Vitstonovog mosta od nivoa nataloženih čestica.

Među navedenim metodima kontrale stanja TC važno mesto zauzimaju akustički metodi koji se vrlo intenzivno razvijaju u poslednje vreme. Akustička analiza spada u metode kontrole bez oštećenja, pri čijoj se primeni sklop ne rasklapa. Prednost ovoga metoda je u tome što on omogućuje da se otkriju praktično sve vrste defekata izrade, sklapanja i eksploatacije TC.

Svi akustički metodi dele se na aktivne i pasivne. Aktivni metodi zasnovani su na pobuđivanju i prijemu akustičkih i ultrazvučnih talasa koji su prošli kroz ispitivani objekat. Ovaj metod praktično se ne primenjuje zbog velikih deformacija signala koje nastaju usled odbijanja talasa od unutrašnjih šupljina, defekata, površina sredine, itd. Po pravilu, habanje TC se kontroliše pasivnim metodima zasnovanim na prijemu vibracija:

· metodom akustičke emisije,

· metodama kontrole vibracije i buke (šuma).

Može se formirati sistem akustičkog dijagnosticiranja sa tri nivoa (sl. 5) kod koga prvom nivou odgovara akustička, drugom – vibraciona, i trećem – dijagnostika šuma buke. Pri analizi habanja pomoću ovih metoda mere se različiti parametri zvučnog signala: njegove amplitudne i frekvencijske karakteristike. Ipak, ove karakteristike zavise od mnogih činilaca: pritiska u kontaktu, brzine relativnog pomeranja, prisustva maziva, itd. Pri registrovanju verovatnih karakteristika signala, kakve su, na primer, matematičko očekivanje, disperzija, asimetrija, eksces i dr., informacija o stanju TC ne zavisi od spoljašnjih uslova. Stepen habanja ovog ili onog sklopa TC određuje promene čitavog niza njegovih strukturnih parametara. Osnovna teškoća je u određivanju funkcije parametara TC (dijagnostičkog pokazatelja), koji bi ukazivao na habanje.

Slika 5. Mogući stepen apstrakovanja TC i odgovarajuće metode

dijagnostike

Analiza publikacija o ovome problemu pokazuje da je najveći uspeh postignut u razvoju metoda akustičke emisije, što je, kako smo već naglasili, povezano sa mogućnošću otkrivanja pojave i razvoja defekata u najranijim fazama funkcionisanja TC.

U laboratorijama za dijagnosticiranje triboloških sistema danas se radi na stvaranju širokog spektra metoda kontrole stanja pokretnih sprega. To su metode ocene zagađenosti ulja mehaničkim primesama, kontrola vrste habanja na bazi morfološke analize čestica habanja, određivanja stepena površinskog povećanja tvrdoće otvrđnjavanja kontaktnih delova TC. Razmotriće se neke od njih.

Da bi se odredio stepen zagađenosti ulja metalnim ili paramagnetnim česticama može se koristiti nehomogeno raznorodno magnetno polje (sl. 6).

Slika 6. Analizator tečnosti

Morfološka analiza produkata habanja omogućuje da se odredi vrsta habanja. Razrađen je kompleks REM–mikrokompjutera (sl. 7) i paket primenjenih programa, koji pružaju mogućnost preciznog merenja, u režimu sekundarnih elektrona, ukupne površine, prosečne površine i parametra, koeficijenta oblika čestica, raspodele po njihovim dimenzijama (vreme analize 15–C).

Slika 7. Blok šema kompleksa mikrokompjutera

Za kontrolu stanja pokretnih sprega u procesu njihove eksploatacije napravljen je prenosni triboakustički registrator i niz metoda, zasnovanih na pojavi AE.

U savremenoj tribološkoj tehnici jača tendencija širine primene kompozicionih polimernih materijala kako bi se poboljšale mogućnosti opterećenja i brzine mašina i mehanizama. Ipak, korišćenje ovih kompozicionih materijala u nizu slučajeva sprečava nedostatak pouzdanih podataka o njihovim tribološko–tehničkim karakteristikama, specifičnostima habanja tarnog sklopa u kome su primenjeni klizni ležajevi od polimernog kompozita. U jednostavne i dostupne načine ocene linearnog habanja metalno–polimernog tribološkog sistema spada merenje linearnih pomeranja uzoraka. Pri tome se veličina habanja zbog pomeranja tarne površine u odnosu na nepokretnu površinu izračunava pomoću mehaničkih indikatora i induktivnih davača. Isključivanje uticaja radijalnih bacanja delova tribološkog sistema i njihove toplotne deformacije koja nastaje u procesu uzajamnog frikcionog dejstva pruža mogućnost da se poveća tačnost merenja. Za šemu ispitivanja “šipka – disk”, koja se široko primenjuje u praksi, predložena je varijanta davača linearnog habanja, čija je principijelna šema data na sl. 8.

Slika 8. Principijelna šema davača linearnog habanja

Razvoj metoda i sredstava dijagnosticiranja stanja mašina i mehanizma danas predstavlja jedan od važnih puteva značajnog povećanja pouzdanosti i trajnosti tehničkih objekata u različitim oblastima čovekove delatnosti. Pri tome, se zavisno od tipa objekta za koji se postavlja dijagnoza i njegovog značaja, te metode i sredstva znatno razlikuju u pogledu složenosti. Oni mogu da budu spoljašnji (stacionirani) i ugrađeni. U slučajevima kada potpuna informacija o stanju mehanizma nije potrebna, već je dovoljno praćenje samo jedne od karakteristika, mogu se koristiti jednostavne metode, koje, ipak, treba da se oslanjaju na odgovarajuću bazu podataka, formiranu na osnovu primene složenijih informacionih metoda dijagnosticiranja.

ISPITIVANJE PROMENA SVOJSTAVA MAZIVA I ULJA

U praksi se, u zavisnosti od opremljenosti pojedinih laboratorija, koriste kombinovano sve poznate metode ispitivanja promena svojstava maziva u toku eksploatacije. U većini laboratorija, koje su bile angažovane na analitici maziva iz eksploatacije, proveravaju se određene fizičko–hemijske promene kao što su:

· viskoznost na različitim temperaturama,

· temperatura paljenja,

· neutralizacioni broj (kiselinski broj),

· sadržaj nerastvorenih materijala u organskim rastvaračima,

· sadržaj goriva,

· sadržaj vode,

· boja i dr.

Daljim usavršavanjem metoda ta ispitivanja su se proširila i na određivanje kontaminacije maziva sa česticama metala kao i određivanje same hemijske promene ulja i to ne samo kvalitativno već i kvantitativno. Prilično je bila rasprostranjena i tehnika tzv. papirne hromotografije ili “uljna mrlja” radi kvalitativne procene naročito kod upotrebljavanih motornih ulja po principu “ide – ne ide”.

Najznačajnije su danas sledeće metode:

· gasna hromatografija,

· atomska apsorpciona i emisiona spektroskopija,

· infracrvena spektroskopija,

· ultraljubičasta spektroskopija,

· masena spektroskopija,

· nuklearna magnetna rezonancija i dr.

Sve ove metode primenjene izolovano daju određene informacije o ispitivanom organskom jedinjenju. Međutim, njihova puna snaga, i u mnogo čemu komplementarnost, sagledava se tek kombinovanjem podataka, tek kada fragmentarne informacije i pojedini delovi strukture počinju da se uklapaju u jednu logičnu celinu. Kombinovana spektroskopska analiza, zajedno sa gasnom hromatografijom kao separacionom metodom, predstavlja najmoćnije sredstvo kojim savremena analitika organskih jedinjenja raspolaže. U kombinaciji sa ovim tehnikama koriste se i neke druge, kao što je npr. membranska filtracija, pa iako sve one nisu standardizovane, veoma su široko primenjene.

Najznačajnije među ovim metodama su pre svega atomska spektroskopija i diferencijalna infracrvena spektrofotometrija, koje u kombinaciji sa membranskom filtracijom pružaju najveći broj najpouzdanijih podataka.

ATOMSKA SPEKTROSKOPIJA

I atomska apsorpciona i atomska emisiona spektrofotometrija su metode preko kojih se određuje sadržaj metala u uljima. S obzirom na mogućnosti koje pruža, ovom metodologijom se određuju metali u ulju bez obzira na njihovo poreklo te se tako dolazi do podataka o intenzitetu habanja pojedinih delova, o kontaminaciji ulja u toku ekspioatacije, naravno, uzimajući u obzir koncentraciju određenih elemenata koji potiču iz aditiva. U tabeli T-1. ilustrovano je prikazano poreklo pojedinih elemenata koji se kvantitativno određuju kod motornih ulja.

Tabela T-1. Poreklo pojedinih elemenata

Elementi u motornom ulju

Habanje

Kontaminacija

Aditivi

Fe

Pb

Cu

Cr

Al

Ni

Ag

Sn

Si

Pb

B

Ca

Al

Na

P

Zn

B

Ca

Ba

Na

Mg

Kod atomske emisione spektrofotometrije u principu nema potrebe za pripremom uzorka, već se uzorak koji se ispituje jednostavno sagori tako da se preko emisije talasa određene talasne dužine dobije koncentracija svih željenih metala. Nasuprot ovoj, kod atomske apsopcione spektrofotometrije uzorak ulja mora da se rastvori u pogodnom rastvori u pogodnom rastvaraču u takvom odnosu da obezbedi u potpunosti neophodno usisavanje u ćeliji i da tako umanji razlike u viskozitetu.

Merenjem količine apsorpcije zraka specifične talasne dužine za dati element i prevođenjem vrednosti u koncentraciju pomoću standardne krive (apsorpcija–koncentracija) dolazi se do željenih rezultata.

Atomskom apsorpcionom spektroskopijom u pogledu sadržaja gvožđa, u principu dobijaju nešto niže vrednosti u odnosu na vrednosti dobijene emisionom spektroskopijom. Za proučavanje stepena hemijski primesa maziva u toku eksploatacije, kao i za identifikaciju kontaminacije nekim drugim, pre svega, tečnim kontaminantima za određivanje organskih jedinjenja, koriste se spektroskopske metode. Najširu primenu imaju masena spektrometrija, nuklearna magnetna rezonancija, ultraljubičasta i infracrvena spektrometrija. Sve pomenute metode zasnivaju se na određenim fizičkim osobinama materije. Pri razmatranju pojedinih metoda i interpretaciji spektara prećutno se pretpostavlja da se raspolaže spektrima čistih jedinjenja. Maziva predstavljaju sa aspekta hemijskog sastava vrlo složenu smešu različitih organskih jedinjenja, a tumačenja spektra smeše najčešće je izuzetno složen zadatak. Za rešenje ovog problema najčešće se koriste tzv. separacione metode kojima se vrši razdvajanje pojedinih komponenata. Za tu svrhu najefikasnija je gasna hromatografija. Stoga se može reći da kombinovana spektroskopska analiza, zajedno sa gasnom hromatografijom kao separacionom metodom, predstavlja efikasno sredstvo kojim raspolaže savremena analitika organskih jedinjenja.

INFRACRVENA SPEKTROFOTOMETRIJA

Značaj infracrvene spektrofotometrije, primenjene za analizu hemijskih promena kao i kontaminacije kod maziva, leži i u činjenici da se veoma veliki broj značajnih podataka može dobiti a da se na uzorku ne vrši separacija tj. razdvajanje komponenata. U ovoj oblasti najviše se koristi diferencijalna infracrvena analiza. Kod ove analize u spektrofotometru sa dvostrukim talasom upoređuju se dva uzorka: uzorak ulja iz eksploatacije sa uzorkom svežeg ulja. Opet u zavisnosti od intenziteta apsorpcije kvantitativno, u jedinicama apsorpcije ili zapreminskim procentima, dobija se istovremeno više bitnih podataka. Stvaranje novih jedinjenja u ulju u odnosu na sveže ulje, kao posledica hemijske degradacije ulja ili kontaminacije iz drugih izvora, očitava se od osnovne linije spektra naniže. Degradacija aditiva i druge komponente ulja očitava se od osnovne linije naviše.

MEMBRANSKA FILTRACIJA

Ova analiza se obavlja na veoma jednostavnoj aparaturi i zasniva se na filtriranju u vakuumu prethodno odmerene količine uzorka ulja i rastvorenog u n–pentanu, kroz odabrane kalibrisane membrane. Membrane su izrađene na bazi celuloznih estara i imaju pore jednakih dimenzija ravnomerno raspoređene po površini membrane.

Ako se analiza obavlja pedantno, dobijeni rezultati se veoma dobro podudaraju sa određivanjem veličine čestica putem elektronskog mikroskopa. Suštinski značaj membranske filtracije je dvojak. Pre svega, dolazi se do podataka o trenutku pojave rasta veličine čestica nastalih procesom starenja ulja, odnosno do njihove aglomeracije.

Taj proces zavisi od nekoliko činilaca, a najznačajniji su brzina i međusobno rastojanje čestica u kretanju, količina čestica i disperzantni nivo ulja. Pojava krupnih čestica u ulju najavljuje opasnost od stvaranja kritičnih taloga.

Sa stanovišta taloženja, dolazi do ugrožavanja npr. procesa filtracije ulja, a ako se radi o motornom ulju, do ugrožavanja čistoće motornog sklopa.

Drugi značaj membranske filtracije je u njenim mogućnostima da izvrši selekciju čestica dospelih u ulju kontaminacijom sa strane. To je naročito bitno za pojavu čestica mineralnog porekla koje filtar za ulje ne može da odstrani. Talog sakupljen na membrani upotrebljiv je i za druge analize, a membranska filtracija kao metoda primenjiva je za sva ulja za podmazivanje. U praktičnom radu, s obzirom da je postupak veoma jednostavan, jedina predostrožnost koja se mora preduzeti jeste da se spreči tzv. superfiltracija. Ako neko ulje, što se može lako oceniti, ima više taloga, za analizu se mora odmeriti manja količina početnog uzorka. To je potrebno zbog toga da se iznad membrane ne bi stvorila pogača koja uslovljava superfiltraciju.

DIJAGNOSTIKA STANJA HIDRAULIČNOG UI.jA

Dijagnostika stanja hidrauličnog ulja podrazumeva skup aktivnosti kojima se, u toku eksploatacije ulja u hidrauličnom sistemu, vrši procena stanja radnog fluida u smislu njegovih osnovnih funkcionalnih karakteristika. Dijagnostika stanja ulja ima za cilj da se ulje u sistemu koristi što duže i da hidraulični sistem radi u optimalnim uslovima u odnosu na radni fluid.

Postoji više metoda, veće ili manje pouzdanosti, za dijagnostiku stanja uljnog punjenja sa stanovišta njegove funkcionalnosti. Najkompletniji, i svakako najpouzdaniji, prilaz dijagnostici stanja hidrauličnog ulja je metoda periodičnog uzorkovanja uljnog punjenja i laboratorijskih analiza osnovnih fzičko–hemijskih karakteristika (sl. 9).

Slika 9. Izdvajanje feromagnetskih čestica pomoću nehomogenog magnetskog polja

Analiza uzoraka ulja tokom njegove eksploatacije predstavlja dijagnostički alat za određivanje stanja ulja i stanja mehaničkog sistema u celini. Misli se, pre svega, na intenzitet habanja dodirnih površina opterećenih mašinskih elemenata, odnosno elemenata u međusobnom kretanju. Ovakvo tvrđenje zasnovano je na činjenici da reprezentativni uzorak, koji se periodično analizira, nosi ključne informacije o stanju ulja i stanju habajućih površina. Analiza pomaže da se identifikuje stanje normalne eksploatacije hidrauličnog ulja, odnosno habanja mehaničkog sistema i trenutak kada se pojavljuje potencijalno ozbiljan problem. Pre neposrednog postupka analize uzoraka ulja neophodno je definisati sledeće parametre:

· fizičko–hemijske karakteristike koje će se ispitivati,

· metode ispitivanja,

· vremenski interval u kome se vrši uzrokovanje i ispitivanje.

U slučaju hidrodinamičke spojnice, sve fizičko–hemijske karakteristike podeljene su u dve grupe.

U prvoj grupi nalazi se nekoliko osnovnih karakteristika koje nose najviše informacija neophodnih za ocenu stanja uljnog punjenja. Druga grupa je kompletnija i obuhvata sve potrebne karakteristike za potpunu proveru funkcionalnih svojstava ulja.

Sve laboratorijske analize podeljene su u dve faze, odnosno u dva nivoa, pri čemu svaki nivo ispitivanja obuhvata po jednu grupu karakteristika, sledstveno:

Nivo I. kinematska viskoznost, gustina, neutralizacioni broj, sadržaj vode,

Nivo II. kinematska viskoznost, indeks viskoznosti, gustina, sadržaj vode, neutralizacioni broj, korozija Cu–trake u trajanju od 3h na 100°C, tačka paljenja, penušanje, deemulzivnost na 54°C.

Prvi nivo ispitivanja vrši se u laboratoriji korisnika ulja, a drugi nivo u laboratoriji proizvođača ulja. Metode ispitivanja su standardizovane i date u tabeli T-2.

Vremenski interval uzorkovanja ulja za prvi nivo laboratorijskih ispitivanja iznosi šest meseci. Za drugi nivo laboratorijskih ispitivanja vreme uzorkovanja se smanjuje i konkretno se određuje na osnovu kriterijuma za ocenu rezultata ispitivanja.

Tabela T-2. Fizičko-hemijske karakteristike drugog nivoa laboratorijskih ispitivanja

II NIVO ISPITIVANJA

Karakteristika

Metoda

Mesto ispitivanja

Viskoznost na 40°C, mm2/s

JUS B. H8. 022

Indeks viskoznosti

JUS B. H8. 024

Gustina na 15°C, g/cm3

JUS B. H8. 015

Neutralizacioni broj, mg KOH/g

JUS ISO 6619

Sadržaj vode, %

JUS B. H8. 150

Korozija (Cu-traka, 3h/100°C)

JUS ISO 2160

Tačka paljenja, °C

ISO 2592

Penušanje, ml/ml

ASTM D 892

Deemulzivnost na 54°C

JUS B. H8. 053

KRITERIJUM ZA OCENU REZULTATA ISPITIVANJA

Kriterijum za ocenu rezultata laboratorijskih ispitivanja definiše neophodne parametre za identifikaciju stanja ulja. Kriterijum se donosi radi odlučivanja o eventualnoj zameni uljnog punjenja ili nastavku njegove eksploatacije. U suštini, kriterijum predstavlja sistematizovan skup ograničenja i uslova koji proističu iz karakteristika hidrauličnog sistema u kome se ulje nalazi i obavezujućih aktivnosti u skladu sa rezultatima laboratorijskih analiza. Parametri na osnovu kojih se donosi kriterijum za ocenu stanja ulja su:

a) Zahtevi hidrauličnih komponenti u sistemu

Najstrožiji zahtevi odnose se na hidraulične pumpe, odnosno na njihovu konstrukciju, servo–razvodnike i veličinu rezervoara.

b) Stepen dinamičkog opterećenja radnog fluida

Ova grupa parametara obuhvata dinamičke karakteristike radnog procesa. U prvom planu posmatraju se radni pritisci i brzine strujanja ulja, kao i brzina njihovih promena u toku rada udari, oscilovanje; promena smera strujanja.

c) Klimatski uslovi okruženja hidrauličkog sistema

Ovde se misli na karakter i uticaj faktora na rad hidrauličkog sistema, pre svega temperature, vlage, prašine i drugih zagađivača.

U primeru hidrodinamičke spojnice definisana su dva kriterijuma za ocenu rezultata laboratorijskih ispitivanja uzoraka ulja globalni i posebni.

Globalni kriterijum proističe iz same organizacije ispitivanja, podeljenog u dva nivoa složenosti i odnosi se na rezultate grupe karakteristika obuhvaćenih jednim nivoom. Na osnovu globalnog kriterijuma procenjuje se stanje uljnog punjenja i donosi odluka o njegovoj eventualnoj zameni.

Posebni kriterijum se odnosi konkretno na određenu analiziranu karakteristiku u okviru jednog nivoa ispitivanja. Posebni kriterijum definiše gornju i donju graničnu vrednost ispitivane karakteristike koja još uvek obezbeđuje optimalno funkcionisanje hidrauličnog sistema. Globalni kriterijum za ocenu stanja uljnog punjenja definisan je na sledećim tačkama:

1. Posmatraju se rezultati prvog nivoa laboratorijskih ispitivanja. U slučaju da dobijeni rezultati budu u dozvoljenim granicama, tj. da zadovoljavaju posebne kriterijume za svaku ispitivanu karakteristiku, donosi se odluka o daljoj eksploataciji uljnog punjenja.

2. U slučaju da bilo koja karakteristika iz prvog nivoa laboratorijskih ispitivanja nije u propisanim granicama, pristupa se drugom nivou ispitivanja. Ako osobine ulja koje se analiziraju u drugoj fazi ispitivanja ostaju u propisanim granicama, donosi se odluka o nastavku eksploatacije, uz korekciju vremena rukovanja.

3. U slučaju da se u drugom nivou ispitivanja jedna ili više karakteristika ulja nađu izvan dozvoljenih granica, procenjuje se da stanje ulja ne zadovoljava propisane uslove za dalju eksploataciju i donosi se odluka o zameni uljnog punjenja.

Korekcija vremena uzorkovanja obavezno se vrši ako se, u skladu sa globalnim kriterijumom, pojavi potreba za drugim nivoom laboratorijskih ispitivanja. Čim se neka karakteristika obuhvaćena prvim nivoom ispitivanja nađe izvan dozvoljenih granica, smatra se da su već nastale izvesne promene uljnog punjenja i da je ulje potrebno češće kontrolisati. U tom slučaju smanjuje se vreme uzorkovanja ulja na tri meseca.

ODLUKA O ZAMENI ULJNOG PUNJENJA

· Odluka o zameni uljnog punjenja donosi se na osnovu globalnog kriterijuma za ocenu stanja uljnog punjenja, tj. na osnovu rezultata drugog nivoa laboratorijskih ispitivanja uzoraka ulja.

· U slučaju da se jedna ili više ispitivanih karakteristika ulja nađe izvan dozvoljenih granica, smatra se da ulje više ne zadovoljava funkcionalne zahteve za dati hidraulični sistem i donosi se odluka o zameni uljnog punjenja.

· Odluku o zameni uljnog punjenja donosi korisnik na osnovu preporuke proizvođača ulja koji ujedno vrši drugi nivo laboratorijskih ispitivanja.

PREDVIĐANJE PERIODA UPOTREBLJIVOSTI ULJA ZA MOTORE

Kao relevantni parametri koji imaju najveći uticaj na kvalitet i vek trajanja ulja uzimaju se:

· temperatura ulja (radna temperatura),

· broj obrtaja motora,

· obrtni moment motora,

· depozit čađi u ulju.

Da bi se definisali radni uslovi motora za konkretne uslove kod jednog korisnika može se formirati mobilni sistem za monitoring motora.

Za potrebe ocene radnih uslova motornog ulja potrebno je pratiti sledeće parametre:

· Tu – temperatura ulja (u glavnoj magistrali),

· n – broj obrtaja motora,

· Tg – temperatura izduvnih gasova.

S obzirom na direktnu zavisnost snage motora i temperature izduvnih gasova koju je mogaće pratiti u eksploataciji tokom dužeg vremenskog perioda kao i na dostupne podatke za nivo dima i temperature u funkciji obrtnog momenta i broja obrtaja motora koji se dobijaju na osnovu prethodno snimljenih parcijalnih režima motora na probnom stolu, podaci se mogu obraditi tako što će se formirati “mape” učešća pojedinih radnih režima motora u tipskim uslovima eksploatacije. Da bi se formirale ovakve “mape” radnog režima motora, neophodno je podatke iz eksploatacije obraditi na sledeći način. Prvo se pristupa definisanju obrtnog momenta motora na osnovu istovremeno uzetih veličina temperature izduvnih gasova i broja obrtaja motora i na osnovu snimka motora na parcijalnim režimima snage. To daje mogućnost definisanja obrtnog momenta motora tokom eksploatacije.

Definisanjem obrtnog momenta motora potpuno je određen položaj motora u prostoru stanja (n i M) u svakom trenutku što omogućava statističku obradu rezultata. Ova obrada se zasniva na defmisanju diskretnih nivoa broja obrtaja motora i obrtnog momenta motora koji definišu određena polja u prostoru stanja radnog režima motora.

U diskretnim vremenskim trenucima uzimaju se podaci M i n iz rezultata dobijenih u eksploataciji i određuje se pripadnost određenom polju.

Ovako obrađeni podaci daju dijagram na kome je definisano procentualno učešće određenih režima rada u ukupnom životnom ciklusu motora.

Ako se tokom ispitivanja u određenim vremenskim periodima uzimaju i uzorci ulja za hemijsku analizu pri čemu kao relevantan parametar posmatramo depozit čadi,imaćemo dovoljan broj informacija na osnovu kojih možemo izvršiti izbor ulja za konkretan motor koji radi u određenim tipskim uslovima kao i životni vek motornog ulja izloženog određenim režimima opterećenja u toku svog životnog veka.

Sa dosta velikom sigurnošću može predvideti vek trajanja ulja u motoru, odnosno motorima koji rade pod istim ili sličnim tipskim uslovima u eksploataciji.

Radi definisanja ove ideje i provere njene valjanosti potrebno je izvršiti ovakva ispitivanja na bar dva motora istog tipa od kojih svaki u toku svog radnog veka radi u svojim tipičnim radnim uslovima u eksploataciji.

ISPITivANJA IZDUVniH GASOVA MOTORA

Ovaj metod se vrši ubacivanjem sonde analizatora izduvnih gasova u izduvnu cev vozila radi provere izduvnih gasova vozila pri radu motora u praznom hodu.

Sonda meri sadržaj gasova na osnovu kojih možemo utvrditi sledeća stanja (sl. 10):

Visok nivo ugljovodonika u izduvnim gasovima ukazuje:

1) da sistem paljenja nije u redu, odnosno da je loše paljenje, ili neispravna svećica ili napukao poklopac razvodnika ili neispravan kabl svećice,

2) da su veoma istrošeni klipni prstenovi, odnosno vodice ventila što omogućuju motoru da sagoreva i ulje,

3) da se u karburatoru pravi prebogata mešavina goriva,

4) da je pala kompresija usled nezaptivanja ventila ili usled pregorele zaptivke glave.

Visok nivo ugljenmonoksida u izduvnim gasovima ukazuje da manjka vazduh u mešavini zbog filtera za vazduh ili pogrešno podešenog karburatora ili prebrzog vremena paljenja.

Slika 10. Uzroci visokog sadržaja ugljenmonoksida. (1) nizak prazan hod (mala brzina); (2) začepljen prečistač za vazduh; (3) otkazao uređaj za startovanje hladnog motora (“čok”); (4) neispravni uređaj za kontrolu izduvnih gasova; (5) bogata mešavina u praznom hodu; (8) nepodešeno paljenje; (7) otkazao karburator; (8) začepljen ventil uređaja za cirkulaciju benzinskih i uljnih isparenja, i (9) otkazala pumpa za vazduh.