Laboratoria z Napraw oraz Diagnostyki i monitoringu maszyn
Ćwiczenia 2 godzinne
Prowadzący: dr hab. inż. Jerzy Langman
Kontakt: rtlangma@cyf-kr.edu.pl
Naprawy:
15 godzin zajęć w semestrze letnim III rok IRS
1. Klejenie elementów sztywnych
2. Klejenie elementów elastycznych
3. Uzupełnianie ubytków w elementach metalowych z wykorzystaniem żywic epoksydowych
4. Zbrojenie żywic epoksydowych w naprawach
5. Demontaż i montaż hydraulicznej pompy zębatej
6. Weryfikacja wałków, łożysk, kół zębatych
7. Naprawy powłok lakierniczych
Diagnostyka i monitoring maszyn:
15 godzin zajęć w semestrze letnim II i III rok IM dzienne
8 godzin zajęć w semestrze letnim II rok IM zaoczne
12 godzin zajęć w semestrze letnim III rok IM zaoczne
1. Diagnostyka akumulatora kwasowego
2. Diagnostyka wtryskiwaczy silnika Diesla
3. Pomiar i określanie stopnia zużycia skojarzenia tłok – cylinder
4. Wyrównoważanie wirujących elementów maszyn
5. Pomiar temperatury metodą elektryczną różnymi czujnikami
6. Badanie licznika ciepła węzła cieplnego
7. Pomiar prędkości obrotowej przekładni pasowej i określanie poślizgu
Klejenie elementów sztywnych (metalowych i niemetalowych).
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów ze stosowanymi klejami w technologii napraw, jak również z technologią wykonywania połączeń klejowych między elementami nieelastycznymi.
W czasie ćwiczenia studenci mają za zadanie:
- przygotowanie powierzchni przedmiotów do klejenia,
- przygotowanie masy klejowej według instrukcji producenta kleju,
- wykonanie spoiny klejonej,
- ocenę wykonanej spoiny po utwardzeniu się kleju.
Wyposażenie stanowiska:
- - próbki różnych materiałów przeznaczonych do klejenia takich jak:
§ - stal
§ - stopy aluminium
§ - stopy miedzi
§ - szkło
§ - tworzywa sztuczne (polistyren, styropian, poliamidy)
- benzyna ekstrakcyjna,
- czyściwo bawełniane,
- ręczniki papierowe
- papier ścierny o gradacji 80, 100, 120, 140,
- taśma samoprzylepna,
- kleje epoksydowe dwuskładnikowe,
- kleje adhezyjne (tzw. sekundowe)
- ściski montażowe.
Klejenie elementów elastycznych ( niemetalowych).
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów ze stosowanymi klejami w technologii napraw, jak również z technologią wykonywania połączeń klejowych między elementami elastycznymi.
W czasie ćwiczenia studenci mają za zadanie:
- przygotowanie powierzchni przedmiotów do klejenia,
- przygotowanie masy klejowej według instrukcji producenta kleju,
- wykonanie spoiny klejonej,
- ocenę wykonanej spoiny po utwardzeniu się kleju.
Wyposażenie stanowiska:
- próbki różnych materiałów przeznaczonych do klejenia takich jak:
§ guma
§ tworzywa sztuczne (polietylen, polipropylen, PCV )
- benzyna ekstrakcyjna,
- czyściwo bawełniane,
- ręczniki papierowe
- papier ścierny o gradacji 80, 100, 120, 140,
- taśma samoprzylepna,
- kleje epoksydowe dwuskładnikowe,
- kleje rozpuszczalnikowe (typu butapren),
- ściski montażowe.
Uzupełnianie ubytków w elementach metalowych z wykorzystaniem
żywic epoksydowych
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z technologią naprawy niewielkich uszkodzeń metalowych elementów konstrukcyjnych maszyn z wykorzystaniem żywic epoksydowych.
Typowymi uszkodzeniami naprawianymi tą metodą są:
- zerwane gwinty połączeń nie przenoszących dużych, zmiennych obciążeń,
- wykruszenia i zarysowania powierzchni przylgni pokryw,
- niewielkie otwory na powierzchniach osłonowych, nie przenoszące obciążeń.
Student w czasie ćwiczenia będzie musiał:
- prawidłowo przygotować uszkodzony element do naprawy,
- przygotować masę epoksydową zgodnie z wytycznymi producenta,
- przeprowadzić proces naprawy wg. instrukcji do ćwiczenia,
- po utwardzeniu masy epoksydowej dokonać oceny wykonanej naprawy,
- dokonać obróbki wykończeniowej naprawianego elementu.
Wyposażenie stanowiska:
- Uszkodzone części maszyn przeznaczone do naprawy:
§ - z otworami z uszkodzonym gwintem,
§ - z wykruszeniami na powierzchniach przylgni,
§ - z wybitymi otworami,
- masa epoksydowa dwuskładnikowa,
- benzyna ekstrakcyjna,
- czyściwo bawełniane,
- ręczniki papierowe,
- papier ścierny o gradacji 60, 80, 100, 120,
- pilniki płaskie i trójkątne,
- płyta szklana,
- folia polietylenowa spożywcza,
- śruby maszynowe z łbem sześciokątnym,
- klucze płaskie dostosowane do powyższych śrub,
- wazelina techniczna lub inny smar stały,
- ściski montażowe.
Zbrojenie żywic epoksydowych w naprawach.
Celem ćwiczenia jest wykonanie naprawy dużych ubytków, wgnieceń lub otworów z wykorzystaniem żywic epoksydowych zbrojonych włóknem szklanym.
Student w czasie ćwiczenia będzie musiał przeprowadzić naprawę uszkodzonego elementu wykorzystując technologię laminowania za pomocą żywicy zbrojonej włóknem szklanym:
- w przypadku uzupełniania ubytków w elemencie przeprowadzić wymodelowanie brakującej części przez wykonanie formy w plastelinie i wypełnienie jej żywicą z wypełniaczem,
- uzupełnić wgniecenie żywicą z wypełniaczem
- załatać otwór przez laminowanie naprawianego elementu płatami tkaniny szklanej przesyconej żywicą,
- przygotowanie żywic powinno odbywać się zgodnie z instrukcją producenta żywicy.
Wyposażenie stanowiska:
- żywica epoksydowa i utwardzacz ( ewentualnie klej epoksydowy dwuskładnikowy)
- szpachlówka epoksydowa
- benzyna ekstrakcyjna,
- czyściwo bawełniane,
- ręczniki papierowe,
- papier ścierny o gradacji 60, 80, 100, 120,
- plastelina,
- folia spożywcza polietylenowa
- nóż do tapet,
- pilnik płaski
Demontaż i montaż hydraulicznej pompy zębatej
Celem ćwiczenie jest zapoznanie studenta z elementami procesu technologicznego demontażu i montażu podzespołu. Podczas demontażu i montażu student winien wykorzystać odpowiednie narzędzia do danej czynności.
W czasie ćwiczenia student powinien:
- dokonać demontażu króćców ssącego i tłocznego z pompy,
- odkręcić z zachowaniem odpowiedniej kolejności pokrywę pompy,
- zdemontować pokrywę,
- zdemontować zębate koło bierne,
- zdemontować wałek napędowy wraz z kołem czynnym,
- oczyścić elementy składowe,
- wizualnie ocenić stan elementów składowych,
- dokonać montażu zachowując odpowiednią kolejność (odwrotną do procesu demontażu)
- przy montażu należy wszystkie ruchome części posmarować cienką warstwą oleju,
- dokonać próby „na sucho” kontroli działania pompy.
Wyposażenie stanowiska:
- pompa hydrauliczna,
- klucze maszynowe,
- śrubokręt płaski,
- kombinerki,
- olej silnikowy lub hydrauliczny,
- czyściwo bawełniane,
- ręczniki papierowe,
- pędzel mały.
Weryfikacja wałków, łożysk, kół zębatych.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta z ogólnymi zasadami weryfikacji części składowych maszyn podczas procesu naprawy.
W czasie ćwiczenia student powinien dokonać oceny wizualnej i metrologicznej części takich jak: łożyska toczne, wałki napędowe, koła zębate. Wyniki uzyskane podczas oględzin i pomiarów porównać z wytycznymi producenta danej części lub ogólnymi zasadami dotyczącymi weryfikacji i na tej podstawie zakwalifikować ją albo do dalszego użytkowania lub przeznaczyć na złom.
Wyposażenie stanowiska:
- koła zębate o różnym stopniu zużycia zarówno zębów jak i piasty koła,
- łożyska toczne kulkowe i stożkowe,
- wałki napędowe,
- benzyna ekstrakcyjna
- czyściwo bawełniane,
- lupa,
- suwmiarka,
- śruba mikrometryczna,
- czujnik zegarowy,
- pryzmy do pomiaru bicia,
- suwmiarka modułowa.
Naprawy powłok lakierniczych.
Celem ćwiczenia jest zaznajomienie studenta z technologią wykonywania napraw powłok lakierniczych tak aby ona po naprawie spełniała dwie podstawowe funkcje:
- dekoracyjną
- antykorozyjną.
Podczas ćwiczenia student będzie musiał wykonać:
- oględzin uszkodzeń i na ich podstawie dobrać technologię naprawy,
- przy uszkodzeniach płytkich z nieuszkodzona warstwą podkładu dokonać:
§ oczyszczenia miejsca naprawy,
§ zmatowienia na sucho lub mokro miejsca naprawy
§ odtłuszczenia miejsca naprawy,
§ oklejenia taśmą papierową miejsce naprawy,
§ nałożenia powłoki lakierniczej (przez natrysk lub pędzlem).
- przy uszkodzeniach głębokich gdy odsłonięty jest materiał podłoża należy:
§ oczyścić miejsce naprawy,
§ usunąć produkty korozji
§ zmatowić na sucho lub mokro miejsce naprawy,
§ odtłuścić miejsce naprawy,
§ okleić taśmą papierową miejsce naprawy,
§ nałożyć warstwą lakieru podkładowego,
§ po wyschnięciu podkładu nałożyć warstwę lakieru nawierzchniowego.
Wyposażenie stanowiska:
- elementy z uszkodzoną powłoką lakierniczą,
- benzyna ekstrakcyjna,
- czyściwo bawełniane,
- ręczniki papierowe,
- papier ścierny o gradacji 100, 120, 160,
- lakier podkładowy (w areozolu lub puszce do malowania pędzlem),
- lakier nawierzchniowy (w areozolu lub puszce do malowania pędzlem),
- taśma samoprzylepna papierowa,
- rozpuszczalnik do lakierów,
- pędzle małe.
Diagnostyka akumulatora kwasowego
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta z metodami oceny stanu technicznego kwasowego akumulatora rozruchowego.
W czasie ćwiczenia student powinien dokonać:
- oceny wizualnej obudowy akumulatora,
- oceny stanu czopów biegunowych akumulatora,
- pomiaru poziomu elektrolitu ( w akumulatorach obsługowych)
- pomiaru gęstości elektrolitu,
- pomiaru napięcia poszczególnych ogniw,
- pomiaru zdolności rozruchowej akumulatora,
- pomiaru napięcia akumulatora podczas poboru prądu 20 i 10 godzinnego,
- na podstawie przeprowadzonych pomiarów opracować diagnozę.
Wyposażenie stanowiska:
- akumulator rozruchowy kwasowy,
- miernik uniwersalny,
- areometr do pomiaru gestości elektrolitu,
- miernik zdolności rozruchowej akumulatora,
- żarówki samochodowe (do obciążania akumulatora),
- elektroda węglowa,
- ręczniki papierowe.
Diagnostyka wtryskiwaczy silnika Diesla
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta z procesem diagnostyki i regulacji typowego wtryskiwacza paliwa silników Diesla. W czasie wykonywania ćwiczenia oprócz uzyskania wiedzy na temat działania i regulacji wtryskiwacza student pozna warunki i ograniczenia jakie towarzyszą procesowi diagnozowania tego zespołu.
W ramach zajęć student powinien wykonać:
- pomiar wartości ciśnienia otwarcia rozpylacza,
- pomiar maksymalnego ciśnienia wtrysku paliwa,
- ocenić stopień rozpylenia paliwa,
- określić szczelność rozpylacza,
- dokonać regulacji ciśnienia otwarcia rozpylacza,
- na podstawie przeprowadzonych pomiarów opracować diagnozę.
Wyposażenia stanowiska:
- wtryskiwacze,
- rozpylacze,
- próbnik wtryskiwaczy,
- klucze maszynowe,
- ręczniki papierowe.
Pomiar i określanie stopnia zużycia skojarzenia tłok – cylinder
W czasie realizacji ćwiczenia student zapoznaje się z metodą diagnozowania skojarzenia tłok – cylinder silnika spalinowego. Ocena stopnia zużycia tego skojarzenia opiera się na pomiarach maksymalnego ciśnienia sprężania w komorze spalania silnika, przy silniku zimnym, nagrzanym do normalnej temperatury pracy oraz stosując tzw. próbę olejową.
Student w czasie ćwiczenia powinien:
- zdemontować świecę zapłonową,
- w otwór po świecy wkręcić końcówkę manometru,
- za pomocą urządzenia rozruchowego kilkukrotnie obrócić wałem korbowym silnika przy całkowicie otwartej przepustnicy powietrza,
- odczytać zarejestrowaną przez manometr wartość ciśnienia,
- po zdemontowaniu manometru i montażu świecy zapłonowej uruchomić i zagrzać silnik do temperatury normalnej pracy,
- powtórzyć pomiary jak dla silnika zimnego,
- po wlaniu na denko tłoka przez otwór po świecy zapłonowej 5 ml oleju rozprowadzić go po ścinkach cylindra wykonując 1 obrót wałem korbowym,
- wykonać pomiary jak dla silnika zimnego,
- na podstawie pomiarów opracować diagnozę.
Wyposażenie stanowiska:
- silnik spalinowy,
- maximanometr do pomiaru ciśnienia sprężania,
- klucz do świec,
- klucz imbusowy, śrubokręt,
- olej silnikowy,
- strzykawka.
.
Wyrównoważanie wirujących elementów maszyn
Ćwiczenie ma zaznajomić studenta z problemem wyrównowazania statycznego i dynamicznego wirujących elementów maszyn. W czasie ćwiczenia na wirującym elemencie wprowadzane będą niewyważenia, które w dalszej części ćwiczenia będą odpowiednimi działaniami eliminowane.
Realizując to ćwiczenie student powinien:
- ocenić zachowania obracającego się elementu,
- wprowadzić niewyważenie mocując do elementu ciężarek o masie 10 - 20 g,
- ocenić zachowanie się wirującego elementu z wprowadzonym niewywazeniem,
- poprzez montaż dodatkowych ciężarków starać się zlikwidować niewyważenie,
- przeprowadzić kontrolę wyważenia dla różnych prędkości obrotowych,
- wyjaśnić na rysunku zasadę wyważania wirujących elementów.
Wyposażenie stanowiska:
- silnik elektryczny z zamontowanym wirnikiem wentylatora odśrodkowego szwieszony elastycznie,
- zasilacz o regulowanym napięciu (dostosowany do współpracy z silnikiem elektrycznym),
- ciężarki z zaczepami 5, 10, 20, 30 g,
Pomiar temperatury metodą elektryczną różnymi czujnikami
W czasie wykonywania ćwiczenia student zapoznaje się z pomiarem temperatury metodą elektryczną wykorzystując czujniki termoelektryczne, oporowe, półprzewodnikowe.
Realizując ćwiczenie student powinien:
- zmierzyć napięcie na zaciskach termopary, umieszczając jej gorący koniec w naczyniu z cieczą,
- podgrzewając pojemnik dokonać kilku pomiarów kontrolując temperaturę cieczy termometrem rtęciowym,
- wykreślić charakterystykę czujnika,
- zmierzyć opór czujnika oporowego, umieszczając go w naczyniu z cieczą,
- podgrzewając pojemnik dokonać kilku pomiarów kontrolując temperaturę cieczy termometrem rtęciowym,
- wykreślić charakterystykę czujnika,
- zmierzyć napięcie na zaciskach czujnika półprzewodnikowego, umieszczając go w naczyniu z cieczą,
- podgrzewając pojemnik dokonać kilku pomiarów kontrolując temperaturę cieczy termometrem rtęciowym,
- wykreślić charakterystykę czujnika,
Wyposażenie stanowiska:
- multimetr (pomiar oporności w zakresie 0 – 200 omów, napięcia 0 – 500 mV oraz 0 – 5 V),
- termopara,
- czujnik Pt100,
- czujnik półprzewodnikowy LM35 lub podobny,
- naczynie z wodą,
- grzejnik elektryczny,
- zasilacz 5V.
Badanie licznika ciepła węzła cieplnego.
W czasie realizacji ćwiczenia student zapozna się z budową elektronicznego urządzenia do pomiaru metodami elektrycznymi wielkości fizycznych takich jak temperatura oraz natężenie przepływu cieczy. Ponadto zapozna się z zasadami umieszczania czujników pomiarowych w instalacji, aby dokonywany pomiar był wiarygodny i obarczony jak najmniejszym błędem.
W czasie ćwiczenia student wykona:
- odczytu temperatury czynnika grzewczego dostarczanego do odbiorcy,
- odczytu temperatury czynnika grzewczego schłodzonego przez odbiorcę,
- odczyt wskazań przepływomierza,
- odczyt ilości dostarczonego ciepła,
- powyższe pomiary powtórzyć 4 razy,
- na podstawie pomiarów obliczyć ilość ciepła dostarczonego odbiorcy podczas ćwiczeń,
- wynik obliczeń porównać ze wskazaniami licznika ciepła zainstalowanym w węźle cieplnym.
Wyposażenie stanowiska:
- dostęp do działającego węzła cieplnego.
Pomiar prędkości obrotowej przekładni pasowej i określanie poślizgu.
W czasie realizacji ćwiczenia student zapozna się z dwoma metodami pomiaru prędkości obrotowej wirujących elementów, metodą impulsową (zliczania w czasie ilości impulsów) oraz metodą wykorzystującą prądnicę tachometryczną. Obydwie te metody są wykorzystywane w diagnostyce i monitoringu maszyn.
W czasie ćwiczeń student powinien wykonać :
- pomiar prędkości obrotowej koła napędzającego i napędzanego przekładni pasowej,
- pomiar średnic kół pasowych,
- wyznaczyć wartość teoretyczną przełożenia,
- na podstawie pomiarów prędkości obrotowych wyznaczyć poślizg przekładni pasowej,
- pomiary wykonać wykorzystując czujniki impulsowe oraz prądnice tachometryczne,
- pomiary wykonać dla różnych prędkości obrotowych silnika napędowego.
Wyposażenie stanowiska:
- 2 prądnice tachometryczne,
- 2 czujniki fotoelektryczne lub czujniki wykorzystujące efekt Halla,
- silnik elektryczny z przekładnią pasową,
- zasilacz do silnika elektrycznego,
- karta pomiarowa z wejściami analogowymi i cyfrowymi,
- komputer.