Οι βλάβες στο βιομηχανικό εξοπλισμό προκαλούν απρόβλεπτο χρόνο διακοπής της παραγωγής, απώλεια παραγωγής ή ακόμα και τραυματισμούς. Η μελέτη ορισμένων συνηθισμένων προβλημάτων μπορεί να βοηθήσει στην εύρεση τρόπων αντιμετώπισης.

Η παγκόσμια οικονομία γίνεται ολοένα και πιο ανταγωνιστική και οι πάσης φύσεως βιομηχανίες οφείλουν να βελτιστοποιήσουν την παραγωγική τους διαδικασία και να μειώσουν τα κόστη τους, ώστε να διατηρήσουν το ανταγωνιστικό τους πλεονέκτημα. Είναι σαφές ότι τα βιομηχανικά μηχανήματα παίζουν κρίσιμο ρόλο σε αυτήν την προσπάθεια. Δυστυχώς, οι βλάβες είναι δυνατό να εμφανιστούν οποιαδήποτε στιγμή, συχνά μάλιστα με καταστροφικά αποτελέσματα. Εάν η βλάβη δεν αντιμετωπιστεί αμέσως, τα μηχανήματα δεν λειτουργούν αποτελεσματικά, προκαλώντας προβλήματα τόσο στις βιομηχανίες όσο και στους πελάτες τους. Η διακοπή της παραγωγής, η πτώση της παραγωγικότητας, η παραγωγή ελαττωματικών προϊόντων ή ακόμα και τα ζητήματα που σχετίζονται με την ασφάλεια είναι μερικές από τις πιθανές επιπτώσεις μιας αστοχίας του μηχανολογικού εξοπλισμού.

Οι βιομηχανίες οφείλουν να γνωρίζουν τις πιο κοινές αιτίες αστοχίας, ώστε να είναι σε θέση είτε να τις αποτρέψουν είτε να τις διαχειριστούν αποτελεσματικά στην περίπτωση που εμφανιστούν. Στόχος του άρθρου είναι να παρουσιαστούν πέντε σημεία αστοχίας των μηχανημάτων, έτσι ώστε να εστιάζονται οι προσπάθειες πρόληψης και αντιμετώπισης των μηχανολογικών βλαβών.

Έδρανα
Τα έδρανα αποτελούν κομμάτι σχεδόν κάθε μηχανής, καθώς διασφαλίζουν την ομαλή περιστροφή μειώνοντας την τριβή μεταξύ των κινούμενων μερών. Σε μεγάλα βιομηχανικά μηχανήματα, τα έδρανα είναι πιθανό να αποτελέσουν πηγή προβλημάτων. Μάλιστα, εάν η συντήρησή τους δεν πραγματοποιείται σωστά, φθείρονται και με την πάροδο του χρόνου εμφανίζουν διάφορες βλάβες. Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες εδράνων, που διακρίνονται ανάλογα με την αντοχή τους σε φορτία και τα όρια ταχύτητας λειτουργίας (σε στροφές ανά λεπτό). Χωρίς αυτές τις πληροφορίες είναι σχεδόν αδύνατο να επιλεγεί ο κατάλληλος τύπος εδράνου για ένα μηχάνημα.

Τα έδρανα βιομηχανικού τύπου είναι σχεδιασμένα με μεγάλη αντοχή σε φορτία και χαμηλά όρια ταχύτητας λειτουργίας, έτσι ώστε να διατηρούν τη βέλτιστη απόδοση για μεγάλο εύρος εφαρμογών στις βιομηχανικές κατεργασίες, τις κατασκευές, την παραγωγή ενέργειας, τις εξορύξεις, τα διυλιστήρια πετρελαίου και αερίου, καθώς και σε άλλες βιομηχανίες που απαιτούν εξοπλισμό βαριάς χρήσης και υψηλής αξιοπιστίας. Τα εξαρτήματα αυτά συνήθως είναι ακριβότερα από τα συνήθη, τυποποιημένα έδρανα, αλλά το επιπλέον αυτό κόστος διασφαλίζει καλύτερο ποιοτικό έλεγχο καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής τους.

Ορισμένα κοινά προβλήματα που παρουσιάζονται με τα έδρανα είναι τα εξής:
• Θόρυβος κατά τη λειτουργία των μηχανημάτων
• Εμπλοκές των εδράνων
• Επιφανειακή φθορά του συνεργαζόμενου άξονα
• Φυσιολογική φθορά σε βάθος χρόνου

Τα προβλήματα αυτά συχνά μειώνουν την αποτελεσματικότητα και τελικά, εάν δεν αντιμετωπιστούν, οδηγούν σε αστοχία των εδράνων. Προκειμένου λοιπόν να εντοπίζονται και να αντιμετωπίζονται τα προβλήματα των εδράνων σε εξοπλισμό βαρέως τύπου, είναι αναγκαίο να πραγματοποιείται επιθεώρηση και συντήρηση σε τακτά χρονικά διαστήματα και να διασφαλίζεται με αυτό τον τρόπο η σωστή λίπανση των εδράνων. Τέλος, είναι σκόπιμο η επιθεώρηση και η συντήρηση των εδράνων να πραγματοποιείται από επαγγελματίες, που έχουν τις κατάλληλες γνώσεις και την εμπειρία για να αναγνωρίζουν τυχόν προβλήματα και να επιδιορθώνουν άμεσα, χωρίς απώλεια χρόνου παραγωγής.

Κινητήρες
Για ορισμένους μηχανικούς, ο κινητήρας είναι η ραχοκοκαλιά οποιουδήποτε μηχανήματος. Αρχικά, απορροφούν την ηλεκτρική ενέργεια και τη μετατρέπουν σε περιστροφική ή γραμμική κίνηση, ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα. Οι περισσότεροι κινητήρες είναι σχεδιασμένοι για μεγάλη διάρκεια ζωής, υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, ωστόσο μια βλάβη κινητήρα που οφείλεται στη φυσιολογική φθορά μπορεί να έχει πολύ αρνητικές συνέπειες. Όταν λοιπόν αστοχήσει ένας κινητήρας, τίθεται σε κίνδυνο η λειτουργία ολόκληρου του συστήματος, λόγω της απώλειας ισχύος.

Αδιαμφισβήτητα, πολλοί παράγοντες είναι δυνατό να οδηγήσουν σε μια αστοχία:
• Υπερθέρμανση: Όταν ένας κινητήρας υπερθερμαίνεται, μειώνεται το προσδόκιμο της ζωής του και αυξάνεται η πιθανότητα να παρουσιάσει βλάβες. Αυτό συνήθως οφείλεται στο ότι το σύστημα με το οποίο συνδέεται ο κινητήρας είναι υπερφορτωμένο. Όταν η θερμοκρασία ενός κινητήρα αυξάνεται υπερβολικά, η λειτουργία του παύει να είναι αποτελεσματική και έτσι η αστοχία του είναι σχεδόν βέβαιη.
• Κακή λίπανση: Άλλη μια αιτία πρώιμης αστοχίας ή βλάβης μπορεί να είναι η έλλειψη λιπαντικού στη μηχανή. Πολλοί κινητήρες χρησιμοποιούν λάδι για τη μείωση της τριβής μεταξύ των μερών τους και τη διασφάλιση της ομαλούς λειτουργίας τους. Αν η ποσότητα του λιπαντικού δεν είναι επαρκής, είναι πιθανό να προκληθούν ανεπανόρθωτες ζημιές ή και αστοχία των εξαρτημάτων.
• Λανθασμένη εγκατάσταση: Οι κινητήρες ιδανικά τοποθετούνται πάνω σε κατάλληλη βάση, μέσα σε περίβλημα που προστατεύεται από τη σκόνη, με όλες τις παροχές και τις λήψεις τους σωστά συνδεδεμένες. Αυτό αποτρέπει τη διείσδυση της σκόνης που ενδεχομένως να επηρεάσει τη λειτουργία του κινητήρα και παράλληλα μειώνει τους κραδασμούς που αυξάνουν τη φυσιολογική φθορά.
• Ανεπαρκής εξαερισμός: Ο εξαερισμός είναι ένας ακόμα σημαντικός παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την εγκατάσταση ενός κινητήρα. Η σκόνη, οι ρύποι και τα μικρά σκουπίδια είναι εχθροί για τη λειτουργία του συστήματος, καθώς αν διεισδύσουν στον κινητήρα μπορεί να προκαλέσουν υπερθέρμανση ή βραχυκύκλωμα και συνακόλουθη αστοχία. Ο κινητήρας είναι καλό να μην εκτίθεται σε απευθείας ρεύμα αέρα, στον βαθμό που δεν επηρεάζεται η λειτουργία του.
• Έλλειψη συντήρησης: Ένας κινητήρας που δεν συντηρείται σωστά, είναι πολύ πιθανό να αστοχήσει πρόωρα. Αν η λίπανση, ο καθαρισμός και η προληπτική αντικατάσταση εξαρτημάτων δεν πραγματοποιούνται βάσει προγράμματος, ο κινητήρας θα χάσει τόσο σε απόδοση όσο και σε διάρκεια ζωής. Η συντήρηση του συστήματος συμπεριλαμβάνει τον έλεγχο για τυχόν μικρό-προβλήματα που μπορεί να προκύπτουν κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας, έτσι ώστε οι βλάβες να αποτρέπονται μέσω της πρόληψης.

Υδραυλικά συστήματα
Τα υδραυλικά συστήματα χρησιμοποιούνται συνήθως για την ενεργοποίηση, την ανύψωση, τη μετακίνηση και την τοποθέτηση βιομηχανικού εξοπλισμού. Είναι πολύ ισχυρά, αλλά πρέπει να διατηρούνται καθαρά και ελεύθερα από ρύπους και σωματίδια, προκειμένου να λειτουργούν σωστά. Για τη σωστή λειτουργία ενός υδραυλικού συστήματος πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις. Πρέπει να υπάρχει μια πηγή ενέργειας (συνήθως ένας ηλεκτρικός κινητήρας), και μια αντλία ή κάποια άλλη μέθοδος παροχής ρευστών σε μηχανολογικό εξοπλισμό βιομηχανικής χρήσης.
Ορισμένα κοινά συστήματα υδραυλικής ισχύος είναι οι γρύλλοι, τα έμβολα και οι πρέσες. Όταν κάποιο από αυτά τα συστήματα αστοχεί, οι συνέπειες μπορεί να είναι πολύ σοβαρές και περιλαμβάνουν τραυματισμούς από τη θραύση ή την εκτόξευση μηχανικών μερών, καθώς και ζημιές στον εξοπλισμό που οδηγούν σε δαπανηρές επισκευές.

Η αστοχία των υδραυλικών συστημάτων συχνά οφείλεται στα εξής:
• Διαρροές, συνήθως προκαλούμενες από φθαρμένα ή χαλασμένα εξαρτήματα.
• Εμφράξεις, που περιορίζουν η ροή των ρευστών.
• Κακή διατήρηση της πίεσης έπειτα από επισκευές ή συντήρηση, με συνέπεια την υπερφόρτωση και διάρρηξη του συστήματος.
• Θραύσεις, εξαιτίας πολύ υψηλής πίεσης και μεγάλης ροής.

Όταν ένα υδραυλικό σύστημα βιομηχανικού τύπου δεν λειτουργεί σωστά εξαιτίας οποιασδήποτε από τις παραπάνω αιτίες, οι χειριστές του οφείλουν να διακόψουν αμέσως τη λειτουργία του και να πραγματοποιήσουν τις αναγκαίες επισκευές. Τα υδραυλικά συστήματα βιομηχανικού τύπου πρέπει να αντιμετωπίζονται πάντοτε με μεγάλη προσοχή και υπευθυνότητα, ώστε αφενός να διασφαλίζεται η καλή τους απόδοση και αφετέρου να αποτρέπονται τυχόν επικίνδυνες καταστάσεις, όπου μια πιθανή αστοχία μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά ατυχήματα και τραυματισμούς. Για τους χειριστές υδραυλικών συστημάτων βιομηχανικού τύπου, η τακτική επιθεώρηση και η συντήρηση πρέπει να αποτελούν κομμάτι των τυποποιημένων διαδικασιών λειτουργίας.

Γρανάζια και ιμάντες
Τα γρανάζια και οι ιμάντες παρέχουν τη δυνατότητα μετάδοσης κίνησης από ένα μέρος σε ένα άλλο γι’ αυτό και χρησιμοποιούνται σε κάθε είδους βιομηχανικά μηχανήματα. Όταν τα εξαρτήματα αυτά αστοχούν, συνήθως το μηχάνημα στο οποίο βρίσκονται αχρηστεύεται έως ότου αυτά επιδιορθωθούν ή αντικατασταθούν, με συνέπεια την απώλεια του χρόνου παραγωγής.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα γρανάζια και οι ιμάντες που χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα βιομηχανικού τύπου αστοχούν για κάποια από τις παρακάτω αιτίες:
• Υπερθέρμανση, που προκαλεί τη διαστολή των γραναζιών, με συνέπεια την απώλεια της πρόσφυσης στον ιμάντα.
• Υλικά κακής ποιότητας, που δεν αντέχουν στις σκληρές συνθήκες λειτουργίας ενός βιομηχανικού περιβάλλοντος.
• Αστοχία ενός εξαρτήματος, που οδηγεί σε αστοχία και όλων των υπολοίπων, είτε λόγω φυσιολογικής φθοράς είτε λόγω κακής κατασκευής.
• Κραδασμοί, που προκαλούν εμπλοκή στα δόντια των γραναζιών.
• Ανεπαρκής συντήρηση, που οδηγεί σε πρόωση φθορά ή διάβρωση των κινούμενων μερών. Μπορεί επίσης να οδηγήσει σε κακή λίπανση.
• Το μηχανικό σοκ από ένα απότομο τράνταγμα μπορεί να προκαλέσει μετακίνηση κάποιων εξαρτημάτων, επηρεάζοντας τη συνεργασία τους και οδηγώντας, τελικά, στην αστοχία τους.
• Κόπωση των υλικών, συνήθως
λόγω των ωρών λειτουργίας.
• Κακή εγκατάσταση, αν, για παράδειγμα, οι ιμάντες δεν ευθυγραμμιστούν σωστά, από έναν ειδικό, κατά την τοποθέτηση.

Για να αποφεύγονται τα προβλήματα με τα γρανάζια και τους ιμάντες σε μηχανήματα βαριάς χρήσης ή βιομηχανικά μηχανήματα και να παρατείνεται η διάρκεια της ζωής τους, πρέπει να τηρείται το προβλεπόμενο πρόγραμμα συντήρησης και επισκευών. Ως εναλλακτική στη χρήση συστημάτων με ιμάντες και γρανάζια, τα ρευστοδυναμικά συστήματα μετάδοσης μπορούν επίσης να αποτελέσουν μια λύση για τη μεταφορά πνευματικής ισχύος σε διαφορετικά εξαρτήματα ενός μηχανήματος.
Τα συστήματα αυτά, γνωστά και ως υδραυλικά συστήματα κίνησης, εξυπηρετούν τον ίδιο σκοπό, αλλά χρησιμοποιούν πεπιεσμένο αέρα αντί για μηχανικά μέρη για να μεταφέρουν την ενέργεια.

Στεγανώσεις και παρεμβύσματα
Οι στεγανώσεις (seals) και τα παρεμβύσματα (gaskets) αποτελούν άλλο ένα προβληματικό σημείο για τα μηχανήματα βαριάς χρήσης. Έχουν σχεδιαστεί ώστε να διατηρούν τα κινούμενα μέρη σε μια περιοχή, αλλά πρέπει παράλληλα να είναι σε θέση να αντέχουν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Όταν αστοχεί μια στεγάνωση, ο λόγος συνήθως είναι η ύπαρξη κάποιας ρωγμής ή τρύπας που εμφανίστηκε εξαιτίας της φυσιολογικής φθοράς ή κάποιας ζημιάς κατά τη χρήση του μηχανήματος. Τα παρεμβύσματα είναι επίσης πιθανό να παρουσιάσουν ρωγμές ή σκισίματα, αλλά είναι πιθανότερο να αστοχήσουν λόγω της έκθεσής τους σε υπερβολική θερμότητα.

Συχνά είναι δύσκολο να εντοπιστεί η αστοχία των στεγανώσεων και των παρεμβυσμάτων, διότι μια στεγάνωση είναι δυνατό να λειτουργεί ακόμα κι αν έχει εμφανίσει κάποια ρωγμή ή τρύπα. Πολύ συχνά, τέτοιου τύπου αστοχίες εντοπίζονται τυχαία, ενώ πραγματοποιείται συντήρηση σε άλλα μηχανικά μέρη. Αν υπάρχει υποψία αστοχίας των στεγανώσεων και των παρεμβυσμάτων ενός μηχανήματος, ένας καλό τρόπος ελέγχου είναι ο ψεκασμός υγρού σαπουνιού πάνω στη στεγάνωση ή στην επιφάνεια επαφής. Αν υπάρχει διαρροή σε κάποιο σημείο του συστήματος, εκεί θα σχηματιστούν φυσαλίδες.

Οι κατασκευαστές μηχανημάτων συνήθως συστήνουν την αντικατάσταση των στεγανώσεων και των παρεμβυσμάτων κάθε δύο χρόνια, υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Αυτός ο χρονικός ορίζοντας λοιπόν είναι ένας καλός γενικός κανόνας για τα περισσότερα μηχανήματα, αλλά πρέπει πάντα να τηρούνται οι οδηγίες του εγχειριδίου χρήσης ή του κατασκευαστή για να προσδιορίζεται η καλύτερη πρακτική για κάθε μηχάνημα. Στην περίπτωση που οι στεγανώσεις ή τα παρεμβύσματα παρουσιάζουν προβλήματα, πρέπει να αντικαθίστανται το ταχύτερο δυνατό. Έτσι αποτρέπεται το ενδεχόμενο διακοπής της παραγωγής στο μέλλον και ταυτόχρονα παρατείνεται η διάρκεια ζωής των μηχανημάτων.

Η αξία της προληπτικής συντήρησης
Η συστηματική προληπτική συντήρηση είναι κρίσιμη για να αποφεύγονται αυτά τα κοινά προβλήματα του βιομηχανικού μηχανολογικού εξοπλισμού. Τα μηχανήματα που δεν χρησιμοποιούνται συστηματικά πρέπει να ελέγχονται τουλάχιστον μία φορά τον μήνα, ενώ τα μηχανήματα που χρησιμοποιούνται σε καθημερινή ή εβδομαδιαία βάση πρέπει να διατηρούνται σε άριστη κατάσταση με τους κατάλληλους ελέγχους και τη σωστή λίπανση. Η λήψη προληπτικών μέτρων βοηθάει στην αποφυγή της φθοράς, αλλά σε περίπτωση που εμφανίζονται ήδη ίχνη ζημιάς, ο μόνος τρόπος να διασφαλιστεί η ασφάλεια ενός μηχανήματος είναι η επισκευή του.

Εν κατακλείδι, η τακτική επιθεώρηση των μηχανημάτων και η πραγματοποίηση των αναγκαίων εργασιών συντήρησης διασφαλίζει την ομαλή, ασφαλή και αξιόπιστη χρήση των μηχανημάτων σε βάθος χρόνου.