183572. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tribológiai rendszer kopásállapotának vizsgálatára
1 183 572 2 volt. Erre külön-külön az egyes vizsgálati eljárások egyike sem alkalmas. A kenőolajból közvetlen analízist adó gyors spektrometriai módszerek tribológiai rendszerek meghibásodásának előrejelzésére alkalmatlanok, mert a kezdődő meghibásodásra jellemző nagyméretű kopásrészecskéket nem képesek meghatározni. A neutronaktivációs technika, vagy bármely más, hasonló mintafeldolgozást végző analitikai módszer megfelelne, de a gyorsasági követelményt nem teljesíti. Az automatikus részecskeosztályozó és részecskeszámlálók gyorsak, de mért értékek értékelésénél a kenőrendszer, vagy a környezetből bejutó szennyeződés okozta változást is figyelembe kell venni. A környezetből bejutó nagyobb méretű kvarcszemcse, vagy egyéb szennyező részecske — amit változásként mérünk — nem jelenti feltétlenül a kopásfolyamat gyorsulását. Fontos tehát a nagyméretű részecskékről megállapítani, hogy a súrlódó felületről származnak-e? A ferrográfia igen alkalmasnak látszik erre a célra; ezzel az eszközzel az egyes kopásszakaszokra jellemző kopásrészecske-formák jól azonosíthatók. A vizsgálati módszerek kiválasztásánál természetesen az is figyelembe veendő szempont, hogy az a helyszínen gyorsan elvégezhető-e? Találmányunk létrehozásánál kitűzött cél elérését az a felismerés tette lehetővé, hogy a kopásfolyamatot a környezeti hatások befolyásolják, és egyes esetekben meghatározzák. Tehát a kopásfolyamat mellett szükség van a környezeti hatás mérésére is. Ezért állapítjuk meg a normális kopásfolyamathoz tartozó, a környezeti hatást is feltüntető jellemző kopásadatokat és szennyezettségi szinteket, és a kritikusnak tűnő esetekben részecskemorfológiai elemzést végzünk. A normális kopásfolyamat kopásértékeinek meghatározása és a hozzá tartozó környezeti hatás értékeinek rögzítése után a kopásfolyamat normális voltának ellenőrzése egyszerű és gyors, szakértelmet nem igénylő rutinfeladat. A kritikus értékeknél a részecskék morfológiai elemzése egyértelmű jelzést ad a kezdődő meghibásodásról. A leggyakoribb és hosszú időn keresztül (a szerkezet élettartama) végzendő kopásellenőrzés gyors és az üzemeltetést nem terhelő időigényes, nagy szakértelmet igénylő vizsgálatokkal. A nagy szakértelmet és gondosságot igénylő vizsgálati feladat igen ritkán jelentkezik s így a hibaelőrejelző rendszer gazdaságos. Találmányunk eljárás tribológiai rendszer kopásállapotának vizsgálatára és minősítésére a meghibásodás előrejelzéséhez, amelynél a kenőanyagban lévő kopástermékeket és szennyező anyagokat vizsgáljuk minőségileg és mennyiségileg, és a bejáratás után a kopástermékek és szennyező anyagok neutronaktivációját követő gamma spektrometriás mintavételes módszerrel, vagy ezzel egyenértékű pontosságú és érzékenységű más módszerrel megállapíthatjuk a tribológiai rendszer rendeltetésszerű üzemeltetésére jellemző kopástermék- és szennyezőanyag-mennyiségi értékeket, amit normál kopásértékeknek minősítünk és meghatározzuk ezen normál kopás kopásterméke és szennyezőanyaga részecskeszám-jellemzőit célszerűen automatikus részecskeosztályozó-számlálóval, ezen részecskeszám-jellemzőket a rendszer normál kopási jellemzőinek minősítjük, a rendszer rendeltetésszerű üzemeltetésénél megengedjük, majd az üzemelő tribológiai rendszer ellenőrzéséhez a kenőanyagából célszerűen meghatározott időszakonként kenőahyagmintát veszünk, amit automatikus részecskeosztályozó számlálóval analizálunk, amennyiben a részecskeszám-értékek meghaladják a normál kopás megengedett jellemzőit, ferrográffal elvégezzük a kenőanyagminta részecskemorfológiai elemzését, meghibásodónak minősítjük a rendszert gömbformájú ráadásos részecske és/vagy abrazív kopásra jellemző forgács formájú részecske jelenlétében. A találmányunk szerinti eljárást ipari felhasználásra az üzemeltetési költségek számottevő növekedése nélkül az teszi lehetővé, hogy a leggyakoribb és hosszú időn keresztül — a rendszer teljes élettartama alatt — végzendő kopásellenőrzés rövid idő alatt elvégezhető, speciális szakértelmet nem igényel. A nagy szakértelmet és gondosságot igénylő vizsgálatot csak kivételes esetben kell az üzemeltetés során elvégezni. Eljárásunk említett leggyakrabban elvégzendő lépése biztosítja a környezeti hatások, külső szennyező anyagok bejutásának észlelését, amelyek rendkívül felgyorsíthatják a kopásfolyamatot és rövid idő alatt súlyos károsodást okozhatnak. Találmányunkat részletesen kiviteli példán keresztül ismertetjük. Eljárásunkhoz több azonos típusú hajtómű kenőolajából meghatározzuk az 1. ábra szerinti II. kopásszakaszhoz tartozó kopásértékeket a nagy mérési pontosságot biztosító neutronaktivációs technikával. A II. kopásszakasz azonosítása úgy történik, hogy a többször egymás után időszakosan vett kenőolajmintából a főbb kopásárokhoz tartozó jellemző elemek mennyiségét és a hozzájuk tartozó nem szerkezeti anyag eredetű szennyezőanyag mennyiségét meghatározzuk. A szerkezeti anyagok kopására jellemző elemek kopássebessége a II. kopásszakaszban állandó, ha változatlan a szennyező anyag mennyisége. Eltérő szennyezőanyag-mennyiségek esetén a mintából csak azonos szennyezőanyag-mennyiségre vonatkoztatott szerkezeti anyagmennyiséget kell figyelembe venni. Ugyanis a szennyező anyag mennyiségének növekedése a szerkezeti anyagból származó kopásmennyiség növekedését eredményezi. A felmérő vizsgálati szakasz fentiek szerinti kopáseredményei az azonos típusú, azonos méretű tribológiai rendszerekre — azonos típusú repülőgép hajtóműre — azonosak. A felmérő vizsgálati szakasz kenőanyag mintáin a fenti vizsgálat mellett részecskeosztályozó-számlálóval szennyezettséganalízist hajtunk végre és a mért adatokat az 1SO/TC 131/Sc—6 szerint kategorizáljuk. Ez a kategorizálás az 1 ml-ben található 5 pm alatti és 15 jim feletti részecskeszám alapján történik. A kategóriákat számmal jelezzük. Természetesen ezen vizsgálatnál eltérő szennyezőanyag-mennyiségek esetén a mintákból csak az azonos szennyezőanyag-mennyiségre vonatkoztatva kell a szerkezeti anyagmennyiségeket figyelembe venni. A két vizsgálattal a következő adatokhoz jutunk: neutronaktivációs módszerrel mérve a tribológiai rendszer szerkezeti anyagainak kopására a II. kopásszakaszokban jellemző kopásértékek g-ban, és hozzá tartozó szennyező anyagok mennyisége ugyancsak g-ban kifejezve: a részecskeszámláló adataiból pedig a tribológiai rendszer II. kopásszakaszára jellemző ISO kód szerinti kategória számmal kifejezett 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
