автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Обоснование и разработка мобильного агрегата для восстановления эксплуатационных свойств масел при техническом обслуживании машинно-тракторного парка

Российская акапемия сельскохозяйственных наук

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи ГОМАРЕВ Виктор Яковлевич

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ МАСЕЛ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО ПАРКА

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление

и ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г.Зерксграп 199$

Работа выполнена в лаборатории использования нефтепродуктов Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института механизации и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТШЭСХ).

Научный руководитель - кандидат технических наук, дрцеит

Бутсв II. П.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Кавагеикэ В. В.'

доктор технических наук, профессор Тсгвшш Г. Е-

Ведущее предприятие - Кубанский НШ по испытанию тракторов

и сельскохозяйственных малаш (КубНШЛШ).

Защита диссертации состоится " Лб " ¿У/?/)?1995 г. "в /¿^^часов на заседании диссертационного совета ВНИПТИМЭСХ по адресу: 347720, г.Зервоград Ростовской области, ул.Ленина, 14.

С диссертацией шгшо ознакомиться в библиотеке ВНШТП&ЭСХ.

Автореферат разослан " /Р " /1/С/,0/3?6? 1996 г.

Отзывы на реферат, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета ВНЯП-ЯШ.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технически наук, старей научный сотрудник

//

./- /

В.Ф.Хлыстунов

- 1 '

0К5ЛЯ ХДРАКТШаГПШ РАБОТЫ

Одним из реальных, эффективных и экономически целесообразных путей повышения уровня обеспеченности сельских товаропроизводителей смазочными маслами является повторное их использование после восстановления основных физико-химических показателей, ухудшившихся в результате их эксплуатационного использования.

Повторное использование отработанных масел имеет важное значение с точки зрения охраны окружающей среды, так как несоблюдение правил их сбора и утилизации при эксплуатации техники приносит большей экономический вред, приводит к загрязнению почвы, водных источников и грунтовых вод.

Поэтому разработка и внедрение новых технических средств и технологий, направленных на улучшение обеспеченности потребителей маслами, сейчас являются особенно важной и актуальной проблемой.

Однако практическое применение многообразия современных технологий и техсредств очистки масел затруднено из-за ряда причин: не налажен выпуск для АПК ухе апробированных маслоочиститедьных установок, отсутствуют техсредства сбора и доставки отработанных масел на пункты регенерации, полностью отсутствуют передвижные маслоочистительные техсредства на автомобильных или тракторных шасси.

Реально существующее многообразие различных форм хозяйствования (коллективных, арендных, фермерских), которые разобщены структурно, организационно и территориально, трудно поддается системе сервисного обслуживания по ранее сложившимся типовым планам и схемам, т.е. этот процесс стал неуправляемым и нерегулируемым. Поэтому, если товаропроизводители не могут доставить отработанное масло на уже созданные стационарные пункты регенерации, надо создавзть надежные передвижные маслоперерабатывающие установки для обслуживания машин на местах их дислокации.

Цель работ - разработать организационно-технологический регламент и технические средства для очистки отработанных масел в коллективных и крестьянских *(фермерских) хозяйствах, обеспечивающие восстановление эксплуатационных свойств масел для их повторного использования в автотракторной технике.

Задачи исследования:

выявить потребность в очистке отработанных масел в коллективных и .фермерских хозяйствах административного района и устанс-

вить возможность и целесообразность использования передвижных маслоочистительных установок;

провести аналитические ирследования количественных показателей очистки масла передвижными средствами;

обосновать технологическую схему, состав и загрузку передвижных средств очистки масла;

исследовать организационно-технологический процесс очистки отработанных масел передвижными средствами и разработать рекомендации по их применению в производственных условиях хоэайЪтв Северо-Кавказской зоны.

Научная новизна. Впервые исследована возможность использования в качестве технического средства сервиса при техническом обслуживании машин в АПК передвижной маслоочиститедьной установки на автомобильном шасси.

Теоретически обосновано, что данное техническое средство сервиса подчиняется основным закономерностям теории массового обслуживания с.-х. машн.

Созданные технические средства при работе в режиме разделения системы "масло-инородные примеси" на отдельные фазы функционируют согласно существующим теоретическим закономерностям разде-ляемости гетерогенных и гомогенных смесей.

Определены наиболее существенные качественные параметры очищенных масел, подтверждающие необходимость и целесообразность очистки отработанных масел.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Разработанное передвижное техсредство очистки отработанных масел в сравнении с существующими стационарными средствами переработки таких масел позволяет быстро и оперативно, без значительной потери рабочего времени сельских товаропроизводителей, принимать экстренные и обычные постоянные ыеры по своевременной очистке отработанных масел, что позволяет снизить расход и дефицит товарных смазочных материалов; уменьшить простои техники по причине отсутствия масел; повысить надежность техники и снизить затраты на ее эксплуатация.

По результатам исследований разработана конструкция и сослана передвижная маслоочистительная установка на базе шасси автомобиля ГАЗ-65 ЩМУ-66). Установка прошла дабораторно-производственную проверку в хозяйствах Каневского района Краснодарского края и ОЛХ "Экспериментальное'' Зерноградского района Ростовской области.

Эффективность и целесообразность ее использования подтверждены актами и отзывами предприятий, в которых она проходила проверку.

Экономический эффект от применения установки ПМУ-бб при обработке отработанных масел составляет 1556 тыс.руб. на 1 т продукции.

Апробация работ. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на научно-техническом совете Минсельхозпрода РФ в ноябре 1391 г., на Всероссийском семинаре по нефтепродуктам в коне 1993 г., на научно-технической конференции ВКИПТЖЗСХ по итогам исследований 1993-1994 гг. и Всероссийских семинарах РФ в 1991-1996 1т.

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 4-х публикациях общим объемом 2,4 печатных листа.

Объем работ. Диссертация состоит из введения, пяти глав и общих зыводов. Она изложена на 173 страницах машинописного текста, содержит 16 рисунков, 22 таблицы, список литературы из 117 наименований, в том числе 3 иностранных, и приложения.

СОДЕИМНЕЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, на основании результатов практического опыта и наблюдении и анализа литературных источников показано, что урезонь использования автотракторных масел в техническом и организационном отношении является весьма низким. Приведены обоснованные аргументы целесообразности переработки отработанных автотракторных масел. Даны обзор и общие положения об использовании масел и существующих техсредствах их переработки.

В главе "Состояние вопроса и постановка задач исследований" дается анализ состояния маслоиспользованда и существующей системы сбора и переработки отработанных масел в АПК на различных уровнях, з бригадах и хозяйственных звеньях, ремонтных мастерских, автобазах и др.

Причины неудовлетворительного состояния этой проблемы в АПК: низкая техническая культура и дисциплина, отсутствие мер материального стимулирования, законодательных актов. В то же время анализ этой технической проблемы показывает, что отечественная нау';а и практика располагают необходимым арсеналом средств переработки

отработанных масел, базирующихся на самых разнообразных способах и методах.

Научно-исследовательскими учреждениями страны (ГОСНИТИ, БИМ, АЧИМСХ, ВНИПТИЮСХ, ВИИТиН) разработаны, созданы и успешно функционируют во многих регионах АПК РФ и СНГ техсредства и технологии по переработке отработанных масел.

Приводятся дагные о зарубежном опыте вторичного использования этих масел. К примеру, во всех странах дальнего зарубежья (Германки, Болгария, Польша, Румыния и др.) Данная проблема имеет законодательную основу, за нарушение которой предприятия несут ответственность по закону.Объемы'сбора и переработки отработанных масел в этих странах очень высоки и достигают 70-80 X.

Приводится также роль ученых отечественных и стран СНГ в разработке проблем этого направления; Григорьева М.А., Лыико Г.П., Рыбакова К.В., Коваленко В.П., Топилина Г.Е. и др.

Установлено, что существуют техсредства переработки масел в основном стационарные, различного типажа и назначения, а передвижные - в виде агрегатов для сбора, хранения и выдачи масел. Поэтому задача разработки мобильного агрегата для переработки отработанных масел непосредственно у товаропроизводителей АПК вполне актуальна и крайне необходима.

На основании приведенного анализа были сформулированы основные. задачи исследования и этапы работу в том числе:

выявить потребность в очистке отработанных масел в коллективных и фермерских хозяйствах административного района и установить возможность и целесообразность использования передвижных маслоочистительных установок;

составить экономико-математическую модель поставленных задач исследований и теоретически обосновать подчиненность разработанного техсредства сервиса закономерности теории массового обслуживания техники;

.провести аналитические исследования возможностей разделения системы "масло-инородные примеси" на отдельные фракции;

провести лабораторно-производственную проверку передвижного маслоочистителыюго агрегата и дать технико-экономическую оценку.

В главе "Теоретические исследования взаимозависимости в системе и разделяемое^ смеси "масло-инородные примеси" для исследования факторов, которые будут функционировать при реализации в производстве предлагаемого технического средства, а также взаимо-

зависимостей в рассматриваемой системе была принята гипотеза о принадлежности организационно-технологического процесса маслоис-пользовачия к классу системы массового обслуживания.

В соответствии с этим был выбран критерий оценки Ф* системы, являющийся функцией некоторых переменных, учитывающий ряд факторов, характеризующих затратные и стоимостные элементы, степень удовлетворения заявок, качество обслуживания и др. Эта функция имеет общий вид:

Фк - Га. К, 5;, (1)

где Ь,К,5 - показатели, характеризующие соответственно своевременность удовлетворения заявки, качество выполнения заявки, стоимость удовлетворения'заявки.

Использовав алгоритм решения поставленных задач по методу "срок - качество - стоимость", а также разрешив конкретную целевую Функцию (2), ' комплексно отражающую все процессы, факторы и взаимозависимости при техническом обслуживании техники, были найдены и определены основные параметры, которые в последующем использовались при расчете технико-экономической эффективности и показателей рассматриваемых процессов в системе:

Фц » х(с,Гпр,Г7р), (2)

где Фц - целевая функция; с,Гпр,ГТр - обобщенные параметры, отражающие соответственно стоимостные, временные (перегон, простой, обслуживание и др.), показатели и показатели трудоемкости операций обслуживания.

Аналитическая зависимость, характеризующая эту систему с точки зрения выявления функций по обслуживанию технических объектов в части маслоиспользования, подчиняется закону Пуассона и имеет следующий обобщенный вид:

шк

ркщ--е--*' , (3)

К I

где Рк(£) - вероятность поступления К заявок на обслуживания за время Ь; Я - число требований (заявок); Л - текущий параметр потока (интенсивность потока).

Максимальную загрузку обслуживающего мобильного агрегата можно»определить из выражения:

(Ро+г) па

ПК) > - , (4)

До V

- б -

где т - количество малшн; З/У - среднее время перемещения агрегата; ц<> - интенсивность процесса обслуживания.

Располагая этими дачными, можно прогнозировать работу агре-

Конкретное репение вадач по зависимостям теории массового обслуживания поэволяет определить загрузку агрегата, количество обслуживаемых машин, продолжительность простоя установки и обслуживаемых машин, своевременность выполнения заказов к^др.

Известно, что поступающие к потребителю товарный автотракторные масла - не однородная система, а смесь самих масел и инородных примесей - механических, 'воды, топливных фракций, продуктов рзспада углеводородной основы масел и др.

Разделяемость этой системы на основной компонент - масло и примеси - можно реализовать за счет Испаритель но-вытяжного эффекта (при нагреве) и центробежного - накопления их в спеццентрифугах и последующего удаления.

Базовыми элементами (на центробежной основе) данных тех-средств для удаления инородных примесей являются центрифуги двух типов (рис. 1): ЛРМ-4.0 (центрифуга реактивная масляная с объемом • ротора 4,0 л) - для очистки масел от механических примесей и спеццентрифуги Tima ВрМ-2,5 СП - для. удаления воды и топливных фракций.

В целях упрощения условно разделим систему "масло-инородные

■ ■ Рис. 1. Принципиальная схема

гата на определенные календарные сроки.

центрифуг: а - спеццентрифуга ЦШ-2,5 СЦ; б - центрифуга ЦРМ-4,0

примеси" ка две подсистемы: "масло - водные принеси" и "масло -механические примеси".

Эффективность разделяемое™ подсистемы "масло - водные примеси" двумя этими методами нота о охарактеризовать технологической скорость» в общем виде:

и„э ' 9(0.1. 2л ?Ъс-?с-Г-Рвн-Рн"2)С (5)

или в конечных параметрах п^ТРвн

• Уиэ - Р.<г?0.-гГх1п-, (б)

р 2

где ¿/иэ - скорость удаления воды за счет испарительного эффекта, (л/с; <3 - количество тепла, необходимого для испарения определенного количества воды, ккал; Т - абсолютная температура, град.; ят - универсальная газовая постоянная, Дя/кМоль-град; Ь -время (продолжительность), с; к -' постоянная Болызмана, Дж/град; Пх - количество жидкости (воды), Моль; Рн - внешнее давление, кгс/см2; Рвн - внутреннее давление, кгс/см2; ДР - . разность фаз давлений, кгс/см2; С - постоянный коэффициент [С = Рт(1п кг)].

По зависимости (б) можно определить скорость удаления воды из масла при температуре системы 85-95°С. когда вода в масле в основном находится в состоянии, Слизком к парообразному, и разделение подсистемы осуществляется за счет испзрительно-вытялшого эффекта.

Если разделение системы происходит при Ь < 85°С, когда вода в масле находится в виде "шарообразных" частиц, то этот процесс молено реализовать в спеццентрифугах (см.рис.1),и тогда технологическая скорость в общем виде определится из -выражения:

| игц = Г(1,&,»',Е, Ув), (7)

или в конечных параметрах

dB■^^E^VB

и?ц - А -, (8)

V» ,

№

где УТц - технологическая скорость выделения воды из подсистемы за счет центробежного эффекта, м/с; А - коэффициент пропорциональности, определяемый "опытны),-« путем; Св - средний диаметр частиц воды з масле, см; & - разность плотностей фаз подсистемы, р/см3; £ - напряженность центробежного поля, м/с2:

£ = и2/?,

где ы - угловая частота вращения ротора, с.-2; К - расстояние от частицы до оси вращения, м; Ув - объемное содержание воды в

- 8 -

г> о

масле, \i - вязкость подсистем, сСТ (mmVc).

Разделяемость подсистемы "масло - механические примеси" возможно реализовать различными способами и техническими средствами. Для данных исследований был ЕыОран центробежный способ очистки как наиболее эффективный, динамичный и результативный.

Скорость разделения подсистемы "масло - механические примеси" оценивалась сепарирующей способностью центробежных очистителей. Функциональная зависимость скорости отделения ^еХачических частиц из масла имеет вид (ицч):

1/цч = fid, А. и. ц.«, (9)

где d - средний диаметр частиц загрязнений, мм.

Располагая фракционным составом механических примесей, техническими средствами для их выделения из масла и математическими зависимостями по определен™ скорости их выделения из масла и производительности установок, можно* прогнозировать разделение этих подсистем, а также практически реализовать эту технологию. Для этого выявлялись аналитические зависимости, определяющие размер частиц, осаздение которых будет гарантировано при заданных параметрах центрифуги, а также условия (в частности, частота вращения), которые будут способствовать разделению фаз подсистемы "масло - механические примеси".

Объем выделенной кассы механических примесей за единицу времени - производительность центрифуги П - определяли из выражения

аУэк 2itrLdr

П = - = - , (10)

dt dx

где dYSK - элементарный кольцевой с<Г:ъем разделяющей части ротора (рис. 2); dx - продолжительность пребывания разделяемой системы в данном элементарном кольцевом объеме; L - высота ротора; г - радиус расположения элементарного кольцевого обгема ротора.

. Скорость движения частицы примесей в масле определялась по

закону Стокса: • dz-A-g

Uq т -, (И)

Ш

где д - кинематическая вязкость масла.

Гак как элементарный кольцевой объем в роторе центрифуги ограничен радиусом колонки гк и радиусом барабана R, то после преобразований получим:

- 9 -Уо^-ж-^-ГяЗ-Гк3)

Я О? - ГК)

Рис. 2. Схема дзижеиия частицы примесей в роторе центрифуги:

1 - наружная поверхность рото-• ра; 2 - элементарный кольцевой объем; 3 - частица примесей; 4 - колонка ротора

Окончательный вид аналитической зависимости, определяющей размер частиц, осаждение которых будет гарантировано, следующий: й = Г(11 3); й - уФв! . (13)

где В - коэффициент, зависящий от режима работы центрифуги и свойств очищаемой жидкости.

Располагая данными для объемной УПрим (весовой) концентрации примесей, полученными путем химанализов, модно прогнозировать время удаления примесей:

? «-Уприм Я"1. (14)

Та<км образом, в центробежных очистителях возможно и реально разделение системы "масло - инородные примеси" па отдельные фазы и выделение любых примесей в целом из системы. Для уточнения технических и технологических параметров очистителей для конкретных производственных условий необходимо, провести лабораторно-произ-водственные испытания маслоочистителыгой установки с центробежными очистителями.

Теоретическое обоснование необходимости и целесообразности создания передвижной установки для очистки масел з местах работы техники сводилось к расчету экономической эффективности от внед-

рения различных вариантов организации сбора и очистки масел и сравнительного анализа технике-экономических показателей расчетных вариантов.

Выбор типа передвижной маслоочистительной установки зависит от количества обслуживаемых машинно-тракторных агрегатов, состава технологического оборудования, эксплуатационных качеств установки, организации ее работы и др. Рациональный тип может быть определен путем сравнительных экспериментальных исследование по. указанным показателям.

Глава "йедодока исследований". Поскольку объектом исследований являются технические средства очистки отработанных масел для административного района, то целесообразно осуществлять их на типичном районе-представителе. Таким объектом-представителем в зоне выбран Каневской район Краснодарского края. В процессе исследований проведена статистическая и экспертная оценка определения основных параметров района, обусловливающих применение технических средств для очистки отработанных масел:

На базе с.-х. предприятий района-представителя' изучали состояние использования свежих и отработанных масел;собирали исходные данные в разрезе бригад и хозяйств по количеству и маркам обслуживаемых машин; рассчитывали количество технических обслуживании, когда требуется смена масла в узлах и агрегатах; анализировали неравномерность проведения обслузшвавий в течение года, слива масел, поступления свежих нефтепродуктов и др.; анализировали данные о динамике поступления чистых и о сдаче отработанных масел по хозяйствам и району в целом; определяли объемы собираемых отработанных масел.

Основной объем исследований составили масла, применяемые в двигателях, трансмиссиях и гидросистемах тракторов и комбайнов. Кроме того, учитывали автомобили, дорожно-строительные машины, тракторы со смонтированными на них машинами и резервуарный парк нефтехозяйств.

Годовые объемы образования отработанных масел определяли в отдельности по группам масла моторные отработанные (ШО) и отработанные масла индустриальные и рабочие жидкости для гидросистем (ШО) в разрезе бригад, хозяйств и района в целом. Расчет производили по известным методикам БИИТиН с использованием химшто-логических карт по ГОСТ 25549-82 на основные марки автотракторной тгхники.

Экспериментальные исследования проводили с целью получения дачных, необходимых для разработки организационно-технологического режима систеш маслоиспользованкя, разработки тех нкга- э ко нома -ческого обоснования и ¡технических требований на технологическое оборудование и средства для сбора и очистки масел. Структуру и количественный состав средств очистки определяли на примере обслуживания коллективных и фермерских хозяйств района-представителя на основании объемов работ по техническому сервису и закономерностей распределения заявок на очистку масла в разные периоды года.

Экспериментальные исследования л опытно-производственную проверку проводили на макетном образце передв;>жной маслоочисти-тельной установки, на лабораторной установке и на базе стационарного пункта очистки в Каневском ремонтно-техническом предприятии.

Организационно-технологический ражим работы определялся пу-теу хронометража работы установок и рабочих пунктов очистки, что позволяло выявить загрузку рабочих, их 'количество и квалификацию.

Путем хронометража, статистических наблюдений я прямых замеров отдельных параметров технических средств определяли, их пропускную способность, производительность в разных режимах использования, затраты топливно-энергетических ресурсов, затраты времени на технологические процессы и др. Использование каждого вида технологического оборудования учитывали индивидуально.

Устойчивость технологического процесса определяли качеством ностулаемых отработанных и очищенных масел на основании данных приемо-сдаточного и контрольного анализа, выполняемых в химлабо-ратории по стандартным методикам.

Сравнительные исследования по очищенным и свежим тозарным маслам, а таксе установление срока службы и периодичности замены очинённых масел_ проводили по технологическим и эксплуатационным -.свойствам масел на основе трибслогических испытаний масел на машине трения 2168УМТ. Испытания проводили по методике института машиноведения им.А.Влагонравова.

Оценку экономической эффективности различных организационных и технологических приемов использования передвижной иаслсочисти-тельной установки осуществляли по эксплуатационным издержкам, затратам труда, величине капиталовложений и годовому экономическому эффекту.

В группу приборов и устройств, с помощью которых проводились

экспериментальные исследования, входили: стробоскоп," фэтокагори-мятр ФЭК-56, спектрограф ШЗ-7, мазина трения 2163 УМТ, экспресс-лаборатория РЛН, хкылабсратория ПЛ-2МА и встроенные б установи контрольно-измерительные прибери и средства автоматики и др.

Глава "Результат экспериментальных исследований". Расчет видов и фактических объемов работ по очистке отработанных масел у конкретных заказчиков показал, что последние зависят от особенностей формирования к размещения заказчиков, форм организации технического сервиса, организационно-экономических форм и типоразмеров хозяйств. В связи с этим все многообразие фермерских хозяйств рассматривали на примере типоразмэрного ряда из 18 моделей. для которых рассчитывали виды и объемы работ по очистке масла.

Анализ показал, что среднее фермерское хозяйство зоны имеет 2-3 трактора (преимущественные марки - ДТ-75, МТЗ-ЗО, Т-40А), 1 комбайн типа СК-5 и Г грузовой автомобиль типа ГАЗ-52 или УАЗ-452, а также с.-х. мазшны. Tai как годовая наработка тракторов и фермеров составляет 34-466 усл.зт.га. и не более 226 га комбайнов, то только 44 7. парка иааин потребует 1-2 обслуживания ТО-2 в год, при которых производят смену масла и возможную его очистку. Комбайны и автомобили потребуют обслуживания 1 раз в год.

Годовой объем сбора отработанных масел в среднем фермерском хозяйстве составляет 159 кг, т.е. практически это одноразовая заправка передвижной маслоочнстительной установки. Учитывая номинальный Фонд рабочего времени установки, а также недостаточную оснащенность фермерских хозяйств техникой, их незначительное количество в с.-х. производстве, можно считать, что дозаправку передвижной масдоочистителъной установки обеспечат заявки коллективных хозяйств и Других предприятий агрспрома.

Аналогичные расчеты, выполненные для АО "Колос" Каневского -района е целом, показывают, что данное коллективное хозяйство, имеющее 268 тракторов, 134 комбайна и более 200 автомобилей, собирает за год 32,1 т отработанных .масел. Следовательно, рациональная организация использования передвижной установки и максимальная ее круглогодовая загрузка будут обеспечены при сочетании обслуживания коллективных хозяйств, ассоциаций и объединений фермерских хозяйств и разовых заявок от других предприятий административного района.

Эти выводы к результаты аналитического обоснования были по-

лскени в ochoev разработки исходных требований на макетный образец передвихной маслоочистителыюй установки.

Установка (условное название ШУ-66) смонтирована в кузове серийной автомастерской,_ установленном па пзасси автомобиля ГАО-66. Основным технологически оборудованием являются (ркс.З): мзслоочистительная установка с приводом от коробки отбора мощности автомобилямзслоэчистительяач установка с пржодсм от внешню. энергосетей; две рабочие емкости по 250 л для нагрева .масла; три емкости г.о 250 л для отработанных, очищенных и товарных масел; вентиляцкснная система; электрический кит управления; система маслопроводов.

Р:;с. 3. Схема размещения оборудования передвижкой масло-очистительной установки: 1-емкости-накопители;2-маслоочксгктельная установи с приводом от электросетей; З-рабочач 1?зслянат емкость; 4-мас-лоочистительная установка с приводом от двигателя автомобиля; 5-цент-рнфуги; б-электрошгг управления

Принцип действия установки состоит в следующем. Удаление механических примесей производится в центробежном поле центрифуг типа ПРМ-4,0, удаление воды и топливных фракций - в омгастях для нагрева масла за счет испарения и последующей вктякки паров (рис.4).

Технологическое оборудование установки может работать на стационаре с подключением имеющихся энергосетей инженерных коммуникаций и в полевых условиях с использованием двигателя автомобиля.

Результаты лабораторных испытаний и производственной провор-

ки передвижкой иаслоочистительнон установки показали," что выбран-кат конструктивно-технологическая схема работоспособна и позволяет довести отработанные масла до уровня повторного использования в автотракторной технике.

Рис.4. Технологическая схема работы передвижной маслоочясти-тельной установки: 1 - ИДЕ-рабочая масляная емкость; 2 - бак-накопитель; 3 - НС-насосная станция; 4 - вентилятор; 5 - сборник конденсата; 6 - электронагреватель; 7 - термометр; 8 - воздуховод; 9 - СН-струйный насос; 10 - ДР-дроссель; 11 - центробежный очиститель; 12 - ПК-перепускной клапан; 13 - РП-раздаточньш пистолет; 14 - М-манометр

Передвкшая установка устойчиво работает при частоте вращения ротора центрифуги 8-9 тыс.об/мин, температуре масла 85-90 °С, давлении на входе 10 кгс/см2. Суммарная потребляемая --мошлость -электрооборудования 12 кВт, в том числе электронагревателей 6 кВт.

Установлены затраты времени на все 'операции технологического процесса очистки масла. При средней продолжительности рабочего дня 6,6 ч коэффициент использования установки по прямому назначению составляет 0,53-0,75, коэффициент использования рабочего времени --0,66-0,81. Основное в^емя, затрачиваемое на прямую работу, Эсггимает 53,5, вспомогательное - 20,6 X.

Производительность установки при работе на стационаре составляет 200-400; в иолевьк условиях - ЮС-200 кг/смену. Рацио-

валько целесообразный радиус обслуживания потребителей, имеющих дневной объем перерабатываемых масел до 250 кг, составляет до 50 га от точки дислокации.

Передвижная установка обеспечивает очистку масла в течение одной рабочей смены до показателей, близких к требованиям стандарта. Например, по маслу М-8Б2 вязкость увеличилась на 10,5 X, температура всгшжи - на 11 1, содержание мехатгзеских примесей уменьшилось на 31 Z, а воды нет ухе через 2 часа работы установки (рис.5).

Рис. 5. Динамика показателей масел, очищенных на передвижной маслоочистительной установке

Сравните.®ная схема протизоиеносных свойств товарных, отработанных и очищенных масел, выполненная на машине трения, показала, что очищенные автотракторные масла в сравнении с товарными и отработанными обладают пониженным на 30-40 7. коэффициентом трения (ркс.6), поЕызенной на 35-40 °С температурой начала деформации и •задира сопрягав!,'.ых деталей, из чего следует, что происходит сдвиг начала зоны граничного трения сопряжений.

Обработка и анализ экспериментальных данных показали, что реализация потока требований на очистку масла и- возможный - режим работы маслоочистительной установки носят случайный характер и связаны с сезонность» полевых работ. Так, количество требований на техническое обслуживание со сменой масла за день работы машинно-тракторного парка в рассматриваемый промежуток времени изменялось от О до 0,41 при длительности простоя ка обслуживание от 2,8

до 7,4 часа. Отмечается изменение средней интенсивности потока в зависимости от периода работы малин.

1

■Щ

МаслогШп -1- ! Пасло МЩ 1-тсза?ное> 1 г-отра&згеише; ъ-ыишшое\

е 1- то&зрмсг; I

1-ачшиекное \ 1

! № 4« лм ■1 1 ! 1

/ | ^ I ; |

3

# 1 !

щ // \ * 1

I ¡1 | 1

\ г 1 ' '1 --1

Рис.6. Влияние различных видов масел на износ деталей машин

Анализ среднего времени обслуживания потока заявок показывает, что оно довольно стабильно (3,84-4,28 часа) и даже в напряженный период (уборка зерновых) не превышает' продолжительности рабочего дня как работающих в поле машин, так и передвижной ыас-лоочиститедьной установки. Это свидетельствует о том, что пере-Зшшая установка не вызывает дополнительных простоев техники при ее техническом обслуживании.

Величина потока требований «о периодам года изменяется незначительно (0,2-0,4 заявки в день),что позволяет достаточно равномерно использовать технологическое оборудование передвижной установки в полевом и стационарном режиме работы.

■ Исследованиями установлено, что объемы образования и сбора отработанных масел в полевой период довольно неравномерны. Они зависят от численного и марочного состава работающей техники, организации технического обслуживания и ремонта, наличия и производственной мощности решнтно-обслуживающей базы и т.д.

Рациональное использование передвижной маслоочистктельной усгановки достигается пои ее эксплуатации по вызову в подразделениях и хозяйствах, нмепщих дневной объем перерабатываемых масел 200-250 кг и удаленных на расстояние не болЬе 50 км, а та'ске при

сочетании обслуживания коллективных хозяйств, (фермерских хозяйств и их объединений и заявок от друг;« предприятий и организаций.

Определение годового экономического эффекта основывалось па сопоставлении приведении? затрат на очистку отработанных масел по базовой и новой технологиям. Экономия достигается за счет внедрения новых форм обслуживания техники, когда работы проводятся непосредственно в местах работы машинно-тракторных агрегатов с применением специализированного оборудования. Это, в свои очередь., обусловливает увеличение работоспособности агрегатов за счет сокращения времени обслуживания, устранения потерь времени из-за ожидания смазочных материалов и уменьшения случайных отказов в работе техники. В итоге увеличивается время полезной работы ма-пинно-тракторного парка и его производительность.

Анализ расчетных данных и результатов опытно-производственной проверки показывает эффективность и целесообразность создания и эксплуатации передвижкой масдоочистительной установки. Она позволяет снизить общий расход смазочных масел в с.-х. предприятии, уменьшить износ силовых агрегатов малин за счет использования более качественных смазочных материалов, что дает возможность повысить надежность и долговечность машин, сократить простои техники из-за отсутствия масел.

СБЩКЕ вшсда_

1. Проведенные исследования подтвердили необходимость совершенствования существующих методов обоснования и выбора типов технических средств для очистки и восстановления отработанных масел.

2. Для условий с.-х. предприятий Северо-Кавказской зоны целесообразны следующие типы и сочетания технических средств для очистки отработанных масел:

районный пункт очистки масел-,

районных пункт и передвижная маслсючистительная установка;

только передвижная маслоочистателъная установка.

3. Применение передвижных установок для очистки масла в полевых условиях при" техническом обслуживании машинно-тракторных агрегатов в крестьянских (фермерских) хозяйствах" обеспечивает производство этих работ с минимальными издержками.

4. Производственная проверка передвижной масдоочистительной установка в условиях различных организационных Формирований под-

твердила эффективность ее применения для выездного обслуживания как крупных коллективных хозяйств, так и мелкогрупповых механизаторских коллективов, а также при .выполнении разовых заявок от других предприятий агропрома административного района.

5. Для средних условий Северо-Кавказской зоны максимальная годовая загрузка передвижной иаслоочистительной .установки не превышает 1715 часов. При этом коэффициент использования установки по прямому назначению составляет 0,53-0,75 при дневных объемах переработки 200-250 кг с переездами на расстояние не более 50 км.

6. Работа передвижной .установки по вызову связана с сезонностью полевых работ. Поток требований на очистку отработанных масел носит случайный характер при зависимости средней интенсивности потока от времени работы голевых машин. Среднее время об -служивания потока заявок довольно стабильно по периодам года и даже в напряженный период не превышает продолжительности рабочего дня. т.е. передвижная установка не вызывает дополнительных про -стоев техники при ее техническом обслуживании.

7."Передвижная установка обеспечивает очистку отработанных автотракторных масел до показателей," близких к требованиям стандарта, в течение одной смены.

8. На основании выполненных исследований разработаны исходные требования и техническое задание на проектирование технсаоги-ческого оборудования передвижных средств очистки отработанных масел. Результаты работы одобрены Научно-техническим советом Минсельхозпрода РФ в ноябре 1991 г. и Всероссийским совещанием по обеспечению нефтепродуктами в июне 1993 г. и рекомендованы к внедрению на предприятиях АПК.

9. Расчетный экономический эффект от снижения годовых приведенных затрат, рассчитанный на одну тонну готовой продукции, составляет 1556 тыс.руб. (в ценах на 01.01.96 г.), а кз- годовую •программу при помощи использования мощности передвижной масло-очистительной установки - 73861,8 тыс.руб. Расход свежих товарных масел у потребителя может быть уменьшен на 30-40 %.

10. Целесообразность и актуальность данных исследований и необходимость создания передвижной установки подтверждены двухлетними Государственными испытаниями ее Северо-Кавказской ШС, которая рекомендовала выпустить опытную парию установок.

Анализ результатов исследований позволил сделать следующие ъредложеНйЯ:

для повсеместного внедрения системы маслоиспользовшлга к передвижных маслоочистительных установок необходимо 1!аладить выпуск последних на различных типах иасси на заводах и ремонтных предприятиях системы Минсельхозпрода Р5;

для выполнения работ организовать производство отдельных видов технологического оборудования для стационарных и передвижных пунктов очистки насел я обеспечивать потребность в нем с.-х. производства;

* для дальнейшего совершенствования системы повторного использования отработанных масел разработать действенные принципы экономического стимулирования, вопросы ценообразования, планирования и нормирования, а также продления срока службы масел путем внедрения безотходных и ресурсосберегающих технологий регенерации отработанных масел.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Липкович й.Э., Б'/тоз Н.П., Лимарев В.Я. ' Универсальная' маслоочистительная установка // Механизация и электрификация сельского хозяйства.- 1091.- H 10.

2. Бутов Н.П., Камбулов СЛ!., Лимарев В. Я. Агрегат для сбора отработанных масел // Механизация и электрификация сельского хозяйства." 1991.- M 10.

3. Бутов Н.П., Ковальков C.B., Лимарев В.Я. Стационарная установка для очистки масел // Механизация и электрификация селъ-сгсого хозяйства .- 1991.- N 12.

' 4. Бутов Н.П., Дипкович.И.Э., Лимарев В.Я. Теоретические основы разделения системы "масло-вода" //Техника в сельском хозяйстве.- 1991.- N б.