автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование технологии подготовки сельскохозяйственной техники к покраске с обоснованием параметров и режимов работы установки по обезжириванию наружных поверхностей

кандидата технических наук
Шемякин, Александр Владимирович
город
Рязань
год
2004
специальность ВАК РФ
05.20.03
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Совершенствование технологии подготовки сельскохозяйственной техники к покраске с обоснованием параметров и режимов работы установки по обезжириванию наружных поверхностей»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии подготовки сельскохозяйственной техники к покраске с обоснованием параметров и режимов работы установки по обезжириванию наружных поверхностей"

Рязанская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора П.А. Колычева

На правахрукописи

ШЕМЯКИНАлександр Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ К ПОКРАСКЕ С ОБОСНОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ УСТАНОВКИ ПО ОБЕЗЖИРИВАНИЮ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Специальность 05.20.03 - Технологии н средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рязань - 2004

Работа выполнена на кафедре «Безопасность жизнедеятельности» Рязанской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П.А. Костычева.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент С.Г. Малюгин

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор Улитовский Борис Алексеевич кандидат технических наук, доцент Ванцов Виктор Иванович

Ведущее предприятие - ГНУ ВНИМСХ г. Рязань.

Зашита состоится «10 » Срв^рС/ЛЗ. 2004 г. в {0 часов на заседании диссертационного совета Д 220.057.02 Рязанской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. П.А Костычева по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Рязанской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан « 10 » 3(/-/8с/РЯ

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

¿К

М.Б. Угланов

2004-4 26676

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время процесс очистки сельскохозяйственных машин и их деталей при подготовке к покраске является одним из важнейших технологических процессов ремонта и технического обслуживания, которые оказывают большое влияние на долговечность и сохранность сельскохозяйственной техники.

Особенностью эксплуатации машин в сельском хозяйстве являются сложные условия работы, связанные с тем, что в процессе производства на наружных поверхностях деталей скапливаются различные виды жиросодержащих загрязнений: дорожная пыль, растительные остатки и ядохимикаты, остатки топлива и масла, технологические продукты. При совместном взаимодействии встречающихся загрязнений с различными климатическими условиями образуются продукты коррозии, происходит старение и разрушение металла, при этом снижается срок службы сельскохозяйственных машин.

Для повышения надежности и долговечности машин и их деталей в промышленности и в ремонтном производстве применяют различные способы защиты поверхностей от перечисленных факторов. Одним из способов является использование лакокрасочных покрытий.

Очистка наружных поверхностей сельскохозяйственных объектов при подготовке их к покраске достигается за счет применения синтетических очищающих веществ, подогрева очищающей жидкости, абразива и повышения давления водяной струи, что связано с большими материальными и трудовыми затратами, необходимыми для увеличения мощности привода, содержания вспомогательного оборудования для перемешивания и подготовки раствора. При этом ухудшаются условия труда из-за высокой запыленности рабочей зоны оператора и экологическая безопасность при попадании отходов в

окружающую природную среду.

Поэтому перед современными технологиями наружной очистки при подготовке к покраске стоит задача обеспечить высокое качество очищаемых поверхностей при наименьшей трудоемкости процесса без увеличения энергетических и материальных затрат за счет использования дополнительных видов энергии, образующихся в струе жидкости и связанных с ее физическими свойствами. Одна из перспективных технологий - это возможность применения в качестве дополнительной энергии явлений сублимации и эмульгации гранул углекислоты, представляющих собой переход углекислоты в толще загрязнения из твердого состояния в газообразное минуя жидкую фазу и эмульсионное воздействие.

Цель работы. Улучшение качественных и технико-экономических показателей процесса подготовки поверхностей сельскохозяйственной техники к покраске за счет разработки технологии' обезжиривания водо-гранулированной струей углекислоты и создания универсальной установки осуществляющей данную операцию.

Методика исследования. В работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования заключались в определении возможности влияния энергии удара гранул на загрязненную поверхность, обосновании параметров и режимов работы сопла, в котором образуется водо-гранулированная струя, и влияние данных параметров на равномерность распределения гранул в пятне контакта.

При проведении экспериментальных исследований использовались стандартные методики, приборы и установки. По стандартным методикам проводилась подготовка образцов для создания комплексного загрязнения и определялось качество обезжиренной поверхности образцов. Обработку экспериментальных данных проводили методами математического планирования (лабораторные исследования) и статистики (натурные исследования).

Научная новизна. Аналитические зависимости воздействия водо-гранулированной струи на жировые загрязнения с обоснование параметров и режимов работы сопла. Теоретические основы влияния основных параметров и режимов работы сопла на равномерность распределения гранул углекислоты на поверхности загрязнения.

Практическая ценность. Проведенные исследования позволили создать и внедрить в производство средство механизации для водо-гранулированного обезжиривания наружных поверхностей сельскохозяйственной техники при подготовке их к покраске и разработать технологию его применения, которые решают проблему экономии ресурсов за счет снижения энергетических затрат и трудоемкости выполняемых работ, улучшают экологию окружающей среды благодаря возможности отказа от применения синтетических средств, обеспечивают безопасные условия работы оператора за счет отсутствия в процессе обезжиривания ручного труда.

Реализация результатов исследования. Технология и средства механизации водо-гранулированного обезжиривания с использованием углекислоты прошли' испытания в производственных условиях и внедрены в агропромышленных предприятиях и хозяйствах Рязанской области.

Апробация. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях Рязанской сельскохозяйственной академии (20022003 гг.) и Санкт-Петербургского агроуниверситета (2003 г.)

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах, из которых имеется два свидетельства на полезную модель №25477 и №26498

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов общих выводов и рекомендаций к производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 166 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка, 10 таблиц, 27 страниц приложений.

Содержание работы

В первом разделе «Общее состояние проблемы и задачи исследования» на основании анализа литературных источников и производственного опыта процесса подготовки сельскохозяйственной техники к покраске были классифицированы основные виды жирообразующих загрязнений наружных поверхностей машин, оценены способы и средства механизации подготовки поверхностей к покраске, рассмотрены перспективные технологии и установлена возможность их применения при обезжиривании.

Проблемами подготовки сельскохозяйственной техники к покраске, исследованиями влияния загрязнения на надежность, долговечность и экономичность машин, зависимостью качества наложения лакокрасочного покрытия от степени очистки занимались Н.Ф.Тельнов, Д.Г.Пажи, А.П. Садовский, И.В.Верещагин и другие. На основе анализа их работ, можно заключить, что:

1) Существующие виды жирообразующих загрязнений, встречающихся на наружных поверхностях сельскохозяйственных машин, по их плотности можно разделить на три группы: слабосвязанные (Р = 3 - 10 МПа), среднесвязанные (Р = 10-25 МПа) и сильносвязанные (Р = 25 - 60 МПа). Причем по занимаемым ими площадям наружных поверхностей они имеют следующие распространение: соответственно 60%, 30% и 10%. В тоже время трудоемкость их удаления различна и имеет соответственное их групповому разделению значения 10%, 20% и 70%. Поэтому особое внимание следует уделять процессу обезжиривания наружных поверхностей при подготовке их к покраске от средне- и сильносвязанных загрязнений с наименьшей трудоемкостью данной операции.

2) Эффективность существующих способов обезжиривания в процессе подготовке к покраске связана с применением физико-химического (подогрев моющего раствора, применение синтетических средств очистки) и

механического (повышение давления струи, применение абразива) воздействия. Первый фактор повышает энергетические и трудовые затраты, экологическую опасность при попадании различных реагентов в окружающую среду и создает опасные условия работ.

Использование абразива в качестве разрушающего действия экономически нецелесообразно для обезжиривания сельскохозяйственных; машин, так как создает опасные условия труда оператора из-за повышенной запыленности в рабочей зоне, что ведет к увеличению материальных затрат на содержание вспомогательного оборудования, защиту органов дыхания оператора, подачу и сортировку песка. Существующие средства механизации повышают механический фактор за счет увеличения давления струи, которое создается большой мощностью привода, что экономически не выгодно в современных условиях, так как увеличивается расход электроэнергии и воды. В этой связи ставится проблема по уменьшению количества синтетических реагентов, абразива или их полного исключения в технологических операциях подготовки поверхностей к покраске, а так же снижению мощности привода за счет повышения физико-механического фактора воздействия струи на загрязнения.

Чтобы повысить эффективность применения оборудования для обезжиривания при подготовке к покраске, целесообразно использовать струи среднего давления с использованием энергии, образующейся в потоке жидкости за счет изменения ее физических свойств, без повышения энергонасыщенности установок.

В работах Н.Ф.Тельнова отмечена возможность использования явления сублимации- в технологических процессах подготовки поверхностей под покраску за счет значительного разрушающего эффекта удара гранул сухого льда о поверхность. Ранее данный способ предлагался к применению в машиностроительном производстве в качестве воздушно-гранулированной очистки поверхностей от старой краски. В связи с этим представляется целесообразным не увеличивать мощность машин, создающих высокий напор

жидкости в струйных установках, а применить для интенсификации процесса обезжиривания явления удара, сублимации, охлаждения и эмульгации, достигаемые при попадании на загрязненную поверхность гранул, которые образуются при смешивании воды и углекислоты в специальном сопле.

В соответствии с поставленной проблемой в работе необходимо решать следующие задачи:

1. Разработать теоретические основы воздействия струи гранулированной углекислоты на загрязненную поверхность.

2. Обосновать параметры и режимы работы сопла для максимального воздействия- энергии гранул на поверхность загрязнения и разработать конструктивно-технологическую схему для его осуществления.

3. Разработать технологию подготовки сельскохозяйственной техники к покраске путем использования в качестве дополнительной энергии энергию гранул.

4. Определить эффективность предложенной технологии и установки по обезжириванию наружных поверхностей сельскохозяйственной техники струей гранулированной углекислоты.

Решение поставленных задач обеспечивает более рациональное использование материальных и трудовых ресурсов при проведении работ по обезжириванию в процессе подготовки к покраске, что в свою очередь улучшает качество покрытия и уменьшает себестоимость ремонта и технического обслуживания машин.

Во втором разделе. «Теоретические предпосылки исследований» рассмотрены аналитические зависимости воздействия водо-гранулированной струи на жировые загрязнения с обоснование параметров и режимов работы сопла, а также теоретические основы влияния основных параметров и режимов работы сопла на равномерность распределения гранул углекислоты по поверхности загрязнения.

Работа по удалению с поверхности загрязнения складывается из механической работы, совершаемой струей воды или другими механическими приспособлениями и химической работы по ослаблению адгезионных связей между частицами загрязнений с поверхностью машины.

А = Амех + Ахш-

Процесс обезжиривания гранулами углекислоты по физико-механическому действию отличается от других способов очистки, где используется абразив. Сухой лёд обладает невысокой твёрдостью и при воздействии на жировые загрязнения не затрагивает очищаемой поверхности, а гранулы его сублимируют (переходят из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу) не оставляя следов.

Частицы сухого льда, сублимируя, охлаждают загрязнение до Т = 194,5 К и переводят его в хрупкое состояние. Возникающее при этом термическое напряжение превосходит предел прочности загрязнения и вызывает его самопроизвольное разрушение. Охлаждение в сочетании с ударным действием частиц сухого льда позволяет хорошо обезжиривать поверхности сельскохозяйственной техники при подготовке их к покраске.

При рассмотрении разрушения частиц жировых загрязнений на поверхности и их удалении, происходит изменение скоростей двух масс действием взаимного импульса за определенный промежуток времени:

где F - сила, действующая за промежуток времеййна частицы загрязнения, Н; т - масса гранул углекислоты, кг; V - скорость гранул углекислоты в момент удара о поверхность частиц загрязнения, м/с.

Условия прочности жировых загрязнений при импульсе удара, выражаются зависимостью:

где сг - предельное напряжение разрушения частиц загрязнения Н/м2; Е - модуль упругости частиц загрязнения, Н/м2; ^ - плотность частиц загрязнения, кг/м3. На основе теории гидродинамики силу, с которой струя воздействует на загрязненную поверхность, можно выразить формулой:

где ср - коэффициент скорости, зависящий от формы отверстия и типа сопла; р 1 - плотность водо-гранулированной струи, кг/м3; с1 я - диаметр отверстия сопла, м; g - ускорение свободного падения м/с2; Я - напор водо-гранулированной струи, м.

С другой стороны свободное колебание элементарной массы частиц загрязнения от действия силы импульса гранулы углекислоты определяется, как:

где - ускорение частиц загрязнения при колебании; - элементарная

масса частиц загрязнения.

Подставляя полученные выше значения и преобразовав данное выражение, получаем конечное выражение:

и

где 3/8 (¡> 7 = <р 1 - скоростной коэффициент струи;

р ¡!р 2 = К - коэффициент соотношения плотности водо-гранулированной струи к водяной струе; Же - объемный расход воды; Фу - объемный расход углекислоты; 1¥в/Нгу= К в - коэффициент насыщения воды углекислотой; с - коэффициент пропорциональности.

Исходя из уравнений (2 и 5) установлена аналитическая зависимость основных факторов, влияющих на разрушение частиц жирового загрязнения, находящихся на поверхности, от воздействия водо-гранулированной струи углекислоты: _

Ли2 (У/28-)7 ЛХ

У о

<р, ■ К--> --(6)

с3 [1 + 10* ■ Кв2]3 т/Т^Г

Рассмотрев данное выражение, выявляем переменные величины, влияющие на условия разрушения частиц загрязнения, т.е. переменными величинами могут быть диаметр отверстия сопла давление водо-

гранулированной струи (Р), отношение объемного расхода воды и углекислоты и расстояние от сопла до поверхности.

Основываясь на трудах Вентцеля Е.С в сфере теории вероятностей, была теоретически обоснована возможность влияния высоты падения, скорости, формы и массы гранул, на равномерность их распределения в пятне контакта струи.

После выхода гранулы из сопла, ее движение описывается уравнением свободного падающего тела с высоты А и с начальной скоростью Vi. В момент поверхностного соприкосновения гранула будет иметь скорость направленную под углом а к горизонту (рис. 1).

У2=№ + 2gh , (7)

1 РМ

Рисунок 1 - Траектория движения Рисунок 2 - Плотность распределения гранулы вероятности направления случайного

отскока от поверхности загрязнения

Не трудно определить расстояние, которое проходит гранула до первого соприкосновения с загрязнением:

При взаимодействии с загрязнением гранула теряет часть энергии и меняет направление движения. Потерю в энергии гранулы выразим коэффициентом восстановления, который показывает, во сколько раз уменьшится абсолютное значение скорости гранулы вследствие ее взаимодействия с загрязнением.

Обозначим через Р угол отскока гранулы от поверхности загрязнения. Поскольку загрязнение представляет собой неоднородную структуру» взаимодействие гранулы углекислоты с загрязнением зависит от целого ряда факторов, таких как химический состав и влажность, плотность и температура и т.д. Поэтому коэффициент восстановления и угол отскока имеют вероятностную природу и характеризуются плотностями распределения вероятностей Рк(х) и Рр(х)

Для совершенно упругого взаимодействия К = 1, р = а. Если загрязнение сильно неоднородно, то следует принять, что коэффициент восстановления К меняется равновероятно от 0 до 1 и плотность распределения вероятности будет равномерной на отрезке (0,1). Увеличение неоднородности загрязнения будет приводить к тому, что плотность распределения вероятности будет иметь пик, причем он будет тем острее, чем выше однородность загрязнения. Для мягких загрязнений максимум будет стремится к 0, а для твердых к 1.

Плотность распределения вероятности угла отскока также зависит от состава, влажности, плотности загрязнения. Характер ее изменения аналогичен изменению плотности вероятности

Плотность распределения показана на рисунке 2. Эта плотность отражает следующие тенденции отскока:

1) наиболее вероятным является отскок под углом падения;

2) отскок в сторону движения гранул более вероятен, чем отскок в противоположную.

Рисунок 3 - Области реализации случайных величин к и Д при которых происходит нарушение распределения гранул на поверхности загрязнения.

Допуская, что при ударении гранулы характерен один отскок, получим полное горизонтальное перемещение равное:

Средняя длина отскока будет определяться следующим соотношением:

Для нахождения коэффициента неравномерности распределения гранул необходимо определить ту часть гранул, для которых расстояние горизонтального перемещения отличается от среднего выше, чем на т е. необходимо определить вероятность этих событий, множество которых обозначим через следующий интеграл определяет эту вероятность:

Область W- может состоять из двух составных частей и ¡У} - область реализаций случайных величин к и Р для гранул, которые отскочили слишком далеко по ходу своего движения, а - для гранул, отскочивших выше нормы против движения. Эти области определяются следующими соотношениями:

В зависимости от значений а, высоты расположения сопла над поверхностью загрязнения к и скорости движения гранулы V/ область И^ может вырождаться, т.е. становиться пустой вследствие того, что гранулы, отскочившие в сторону, противоположную своему движению, всегда будут находиться на поверхности загрязнения.

На рисунке (3) показаны области IV] и Щ. Вычислим площадь IV].

2 + р)Луск

Вычисление площади проводится аналогично, тогда коэффициент неравномерности примет, следующий вид:

Ки =

(16)

\-р<угх)-РОУг) "

Двигаясь сомкнутым рядом в толще струи, гранулы углекислоты совершают сложное неравномерное движение на которое оказывает влияние множество случайных факторов: геометрия гранул, их взаимодействие между собой, взаимодействие между гранулами и водяной струей и т.д. Поэтому в момент вылета гранулы из сопла она может занимать любое положение в толще струи случайным образом. Расстояние от центра масс гранулы до следующей гранулы может принимать случайным образом любое значение от половины минимального размера гранулы до половины максимального ее размера. Учитывая случайный характер этой величины, будем считать, что расстояние от центра масс гранулы до следующей гранулы - равновероятно распределено

на отрезке

Гатш £¡¡»5.1 [_ 2 ' 2 "

Здесь атт а^

здесь минимальный и максимальный

размеры гранулы соответственно при фиксированной массе гранулы. Поэтому плотность распределения будет иметь вид:

определить по следующим

; (18) ; (19)

где у и р - коэффициенты формы гранулы.

Расстояние между центрами масс смежных гранул Ь складывается из расстояния от центра масс одной гранулы - /] до второй гранулы - т.е.

(21)

Будем считать, что в струе все гранулы имеют одинаковую массу, равную т$, тогда после интегрирования получаем плотность распределения вероятности Симпсона:

при (22)

при У)фь Уфь

при х < Р\[щ или х > у3фп7

Плотность распределения (х), представлена на рисунке 6.

Для того, чтобы определить часть гранул, которые при обезжиривании будут попадать за пределы пятна струи, необходимо вычислить площадь под кривой плотности распределения вероятности для значений Х, отличающихся от среднего расстояния между гранулами более, чем на ± а. Здесь а задается

Связь формы и массы гранулы можно соотношениям:

размерами пятна струи. Эта область состоит из двух частей Х1 и Х2, заштрихованных на рисунке 6.

Х^^-.ЩЦЦ + а^хйгфь] (23)

= (24)

Причем X/ характеризует те пары гранул, расстояние между которыми больше, чем пятно контакта струи, а Х2 меньше заданного предела.

Рисунок 6 - Плотность распределения вероятности расстояния между гранулами, имеющими одинаковую массу

Сг-Р)2 (У-Р?

(25)

При приближении у к /?, то есть при стремлении формы гранулы к шару, равномерность подачи струи увеличится и начиная с момента, когда

Область X будет иметь нулевую площадь. Это означает, что все гранулы будут находиться на поверхности загрязнения в рамках пятна контакта.

Таким образом, для гранул, имеющих форму близкую к шару, равномерность их распределения будет выше.

Для определения влияния различия гранул по массе в струе будем считать,

плотность

что гранула имеет-форму шара, т.е. -

гранул. Предположим также, что в струе масса гранул распределена равномерно от

где - максимально и минимально допустимые массы гранул в струе

соответственно.

Предполагается в качестве плотности распределения вероятности массы гранул, в струе брать финитные распределения, поскольку возможность появления в струе углекислоты гранулы сколь угодно большой массы, хотя и с малой вероятностью, мало правдоподобна, тем более положительная вероятность появления гранулы с отрицательной массой противоречит физической природе.

Воспользовавшись формулой полной вероятности и проведя соответствующие преобразования, получим

Для определения части гранул, которые при обезжиривании выходят за приделы пятна контакта, необходимо вычислить площадь под кривой плотности распределения вероятности (28) по области, которая имеет следующий вид.

(29)

Здесь математическое ожидание случайной величины с плотностью распределения вероятности

Анализируя область X приходим к следующему выводу. Уменьшение различия между , то есть увеличение однородности струи по массе

приводит к повышению равномерности распределения гранул на поверхности пятна контакта струи. При значениях т^а и тт„ , которые удовлетворяют условиям:

где, е - коэффициент пропорциональности.

Эта область становится пустой, что соответствует случаю, когда все гранулы будут располагаться в пределах пятна контакта струи с загрязнением.

После интегрирования плотности распределения вероятности по X

Таким образом, повышение однородности гранул по массе в струе приводит к увеличению равномерности распределения гранул в пятне контакта. Формула (32) позволяет определить допустимый разброс по массе гранул в струе, который обеспечил бы выполнение равномерности распределения гранул в пятне контакта, влияющей на качество удаления жировых загрязнений

В третьем разделе «Методики исследований» для подтверждения теоретических выводов были разработаны методики экспериментальных исследований и изготовлена экспериментальная установка для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники при подготовке их к покраске.

Разработанная установка состоит из емкости для воды, насоса высокого давления, подводящих и напорных трубопроводов, универсального сопла, болона с углекислотой.

В четвертом разделе «Результаты исследований» были проведены лабораторные испытания с целью изучения режимов работы установки водо-гранулированного обезжиривания, посредством конструктивной особенности сопла с воздействием струи непосредственно на загрязнение. Предварительные испытания позволили определить режимы работы установки водо-гранулированного обезжиривания при подготовке поверхностей к покраске, удаляющий практически полностью все виды жировых загрязнений, в последствии названный «жесткий». Для подготовки к подкрашиванию или наложению вторичного слоя краски при сохранности первичного лакокрасочного покрытия был определен второй режим работы «мягкий», позволяющий обезжиривать поверхность образца без разрушения лакокрасочного покрытия.

На основании полученных результатов был проведен многофакторный эксперимент по рототабельному плану Бокса-Бенкина второго порядка. На основании этого были получены уравнения множественной регрессии, устанавливающие связь между качеством обезжиривания при подготовке поверхности к покраске, для «жесткого» режима работы установки и «мягкого» за счет действия величин: диаметра выходного отверстия сопла -степени насыщения воды углекислотой - давления моющей жидкости - расстояния от сопла до очищаемой поверхности -

Для нахождения оптимальных значений параметров оптимизации использовался метод двумерных сечений.

У, = 0,0172 + 0,00487X} + 0,00343- 0,00329*., + 0,00042Л"^ + + 0,00277 Х,Х2 + 0,00055 X; Х3 + 0,0000003Х,Х4 + (32)

+ 0,00035 Х2Х3 + 0,000175 Х2Х4 + 0,00005 Х3 Х4 + + 0,00589 X,2 + 0,00363*/ - 0,0072*/ + 0,0000054 Х42

У2 = 0,0145 + 0,00175X, - 0,0005- 0,0022*^ + 0,000116*, + + 0,00257 X, Х} - 0,00222 X, Х} + 0,0000003 X ] Х4 + (33)

+ 0,00117 Х2 Х} + 0,0000003 Х2Х4 + 0,00005 Хз Х4 + + 0,02373*/ + 0,00432Х22 ■ 0,00903X32 + 0,000024*/

Выбирая оптимальные значения факторов при моделировании "мягким" и "жестким" режимами работы установки, учитывалось изменение степени обезжиривания образцов в зависимости от времени и влияния данных факторов на равномерность распределения гранул в пятне контакта. Результаты исследований представлены на рисунках 7, 8,9.

Анализ (рис. 7) показал, что равномерность распределения гранул на поверхности пятна контакта со значением 0,89 может быть получена при = 40 мм.

Давление смеси Р, МПа Рисунок 8 - Зависимость распределения гранул углекислоты на поверхности пятна контакта от. —давления смеси и — степени насыщения воды углекисло той

Расстояние от сопла до поверхности мм

Рисунок 7 - Зависимость равномерности

распределения гранул углекислоты

на поверхности пятна контакта от высоты

расположения сопла относительно

поверхности при «жестком» режиме работы 0*3 Шт/счк

Рисунок 9 - Изменение повреждаемости лакокрасочного покрытия на образцах от времени обезжиривания при «мягком» режиме работы

Анализ (рис. 8) показал, что наилучшая равномерность распределения гранул на поверхности пятна контакта со значением 0,75 - 0,89 может быть получена при значениях Кц = 8...8,5 иР = 7,5...8,5.

Анализ графической зависимости полученной при обезжиривании эталонов с лакокрасочным покрытием показал, что при времени обезжиривания до 1,5 мин наблюдается незначительное количество микротрещин, что не вредит на защитные свойства покрытия, а увеличение времени очистки до 2,5 мин вызывает повреждаемость покрытия.

В результате комплексного решения проблемы оптимизации и выбора оптимальных значений факторов было установлено, что возникновение в струе воды гранул углекислоты необходимых для максимального удаления жировых загрязнений с поверхности образца при воздействии "жестким" и "мягким" режимом работы соответственно, будет возможно при следующих значениях параметров и режимов работы сопла экспериментальной установки: диаметр выходного отверстия сопла мм; степень

насыщения воды углекислотой давление

жидкости Р1 = 7,3...8,1 Мпа, Р2 = 7,75...8,6 Мпа; расстояние до объекта очистки^; = 34...42 мм и 5г = 60.„77 мм.

С учетом полученных оптимальных параметров работы экспериментальной установки была разработана конструктивно-технологическая схема установки водо-гранулированного обезжиривания, которая включает насос высокого давления, болон с углекислотой, подводящие трубопроводы и сопло (свидетельство на полезную модель № 25477).

По результатам, полученным в ходе испытания, были разработаны технологические карты наружного обезжиривания тракторов ДТ-75, МТЗ-80, картофелеуборочного комбайна ККУ-2А, грузового автомобиля ГАЗ-53А и получены следующие графические зависимости (рисунок 10-13).

В соответствии с методикой проведения испытаний в хозяйственных условиях анализировались существующие способы и средства механизации для обезжиривания сельскохозяйственных машин в процессе подготовки их к покраске, а именно: ручное обезжиривание ветошью с применением органического растворителя уайт-спирит, обезжиривание струями низкого давления с применением специального оборудования (ОМ - 3360 А) , обезжиривание струями высокого давления с применением обычного оборудования («К1тей» 243 - К), обезжиривание струями высокого давления с применением разработанной конструкции оборудования.

1 - «мягкий» режим работы

2 - «жесткий» режим работы Рисунок 10 - Зависимость количества

остаточного загрязнения от степени насыщения

1 - жиро и масло - содержащие загрязнения

2 - продукты коррозии

3 - старое лакокрасочное покрытие Рисунок 11 - Зависимость степени чистоты поверхности от степени насыщения воды углекислотой

- «жесткий» режим работы (графики 1,2,3)

- «мягкий» режим работы (графики 4,5,6)

Рисунок 12 - Зависимость расхода воды от времени обезжиривания МТЗ - 80, ГАЗ - 53А, ККУ - 2А

- «жесткий» режим работы (графики 1,2,3)

- «мягкий» режим работы (графики 4,5,6)

Рисунок 13 - Зависимость расхода углекислоты от времени обезжиривания М Т З - 8 0, Г А З -ячд тгу_-)л

На основании проведенных испытаний определены сравнительные показатели технологического процесса обезжиривания поверхностей выбранных образцов техники при подготовке их к покраске, а также установлено влияние данных технологий на трудоемкость и затраты средств на обезжиривание поверхностей при подготовке их к покраске.

Пользуясь статистическими данными и их обработкой, были получены графические зависимости представленные на рисунках 14-17.

На рисунке 14 отражена зависимость расхода воды от давления развиваемого действующими и экспериментальной установками.

Как видно из графика (рис. 14) расход воды для экспериментальная установки при работе в двух режимах составляет 6 и 5,3 л/мин, что на 1 - 1,7 л/мин меньше чем расход воды для КИпеИ 243 - К, установка низкого давления ОМ - 3360 А требует еще больших затрат.

На основе данных полученных в ходе сравнительных испытаний анализировались оценочные показатели обезжиривания поверхностей сельскохозяйственных машин марок: МТЗ - 80, ГАЗ - 53А, ККУ - 2А; при подготовке их к покраске. На примере исследований обезжиривания поверхностей трактора МТЗ - 80 были построены графические зависимости (рис. 15,16), из которых видно, что применение экспериментальной установки количество остаточного загрязнения снижается на 7 - 8%, степень обезжиривания повышается на 4 - 5%, а время процесса сокращается на 45% от всего затраченного времени другими методами и способами.

Для оценки экономических показателей работы экспериментальной установки в одинаковых условиях проводились сравнительные испытания с установкой высокого давления марки КИпеИ 243 - К. На основе данных испытания и работы этих установок проведены расчеты удельного расхода электроэнергии по трем выбранным объектам объектам исследования.

1 - установка (ОМ - 3360 А);

2 - установка (КНпей 243-К);

3,4 - Экспериментальная установка соответственно при режимах работы «мягкий», «жесткий»

Рисунок 14 - Зависимость расхода воды от давления создаваемого установками

1 - ручное обезжиривание ветошью;

2 - установка (ОМ - 3360 А),

3 - установка (КНпей 243-К),

4 - экспериментальная установка, режим «жесткий».

Рисунок 15 -Зависимость количества остаточного загрязнения от времени обезжиривания для МТЗ - 80

1 - ручная очистка ветошью

2 - установка (ОМ - 3360 А

3 - установка (КНпей 243 - К)

4 - экспериментальная установка режим «жесткий»

Рисунок 16 - Изменение степени чистоты поверхности от времени воздействия

1,2,3 - установка «КНпей 243 - К» 4,5,6 - экспериментальная установка Рисунок 17 - Изменение удельных затрат

электроэнергии на подготовку поверхности

для МТЗ - 80, ГАЗ - 53А, ККУ- 2А; соответственно

Анализ графических зависимостей, отраженных на рис. 17, показал, что значения удельного расхода электроэнергии экспериментальной установки при подготовке поверхностей сельскохозяйственных машин к покраске уменьшаются: МТЗ - 80 на 0,006 кВт ч/м2 или 56,7%, ГАЗ - 53А на 0,0064 кВт ч/м2 или 59,2 %, ККУ - 2А на 0,0067 кВт ч/м2 или 61,3%.

Расчет экономической эффективности экспериментальной установки водо - гранулированного обезжиривания в сравнении установкой «КИпей 243 - К» позволил определить целесообразность ее применения. Причем годовой экономический эффект от проведения данной операции составил на один картофелеуборочный комбайн марки ККУ-2А - 382 рубля, колесный трактор марки МТЗ-80 - 509 рублей, грузовой автомобиль ГАЗ-53А - 405 рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований процесса обезжиривания наружных поверхностей сельскохозяйственной техники при подготовке их к покраске, с помощью энергии водо-гранулированного действия и в соответствии с поставленными задачами исследований можно сделать следующие выводы и дать рекомендации производству.

1. Конструктивно-технологическая схема установки высокого давления' для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники в процессе подготовке их к покраске содержит емкость для воды, насос высокого давления, подводящие трубопроводы, водо-гранулированное сопло, позволяющее в процессе работы насыщать воду углекислотой.

Сопло, (свидетельство на полезную модель № 25477) состоит из корпуса со сквозным каналом. Тело корпуса выполнено из двух частей: верхней и нижней. В нижней части тела корпуса, имеющего форму усечённого конуса под углом к его оси, изготовлены два паза. В них расположены

ползуны с винтовой нарезкой на наружной стороне каждого из них, связанные с регулировочным кольцом, имеющим на внутренней поверхности резьбу, а на наружной насечки для устранения проскальзывания пальцев руки при повороте кольца. Верхняя часть каждого ползуна выполнена радиальной. Регулировочное кольцо сверху фиксируется стопорным кольцом. К основанию корпуса при помощи болтов крепится втулка, имеющая на конце резьбу, при помощи, которой сопло крепится к моечной установке. Верхняя часть тела корпуса крепится к нижней болтами и имеет форму цилиндрической головки выточенной с внутренней стороны в виде конуса, в верхней части которого имеется отверстие, с наружной стороны головка имеет резьбу. В полости головки выполнена камера, содержащая впускное отверстие, высверленное в боковой стенке головки, восемь выпускных отверстий, расположенных в крышке, которая закрывает камеру при помощи болтов и имеет центральное отверстие, совпадающее с отверстием вершины конуса. На резьбу цилиндрической головки навинчивается смесительная камера, имеющая форму цилиндра с вершиной в виде конуса, и выполненным в нём центральным отверстием.

2. В ходе теоретических исследований была получена зависимость основных параметров разработанного сопла и прочностных свойств жировых загрязнений, а также рассмотрено влияния данных параметров на равномерность распределения гранул в пятне контакта струи.

3. Установлено, что применение сопла, позволяющего насыщать воду углекислотой, обеспечивает максимальное разрушение и удаление жировых загрязнений при следующих значениях оптимальных параметров его работы для "жесткого" и "мягкого" режимов работы сопла соответственно:

Р] = 8,1 МПа; (I, = 6,7 мм; Кт = 8,7; & = 42 мм Рг=8,6 МПа; <1} = 7,2 мм; КВ2 = 8,2; 5^= 77 мм

4. Установлено, что экспериментальная установка для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники в процессе подготовки их к

покраске при оптимальном подборе необходимых режимов ее работы уменьшает количество жировых загрязнений на их поверхности, а также расход воды и углекислоты. Наилучшее качество обезжиривания поверхности достигается при работе установки на "жестком" режиме. При этом количество остаточного загрязнения не превышает 0,018 мг/см2 , а расход раствора уменьшается в 1,1 раза по сравнению с "мягким" режимом работы.

5. Исследования показали, что применение экспериментальной установки для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники в процессе подготовки их к покраске предложенной конструкцией сопла, обеспечивающей плавное регулирование параметров и режимов работы, улучшает ее эксплуатационные показатели и позволяет исключить из технологического цикла применение реагентов и подогрев раствора, вследствие чего энергозатраты уменьшаются более, чем в 3 раза, расход воды - в 1,5 раза, а общие материальные затраты более чем в 5 раз.

6. Применение рациональных режимов работы предложенной установки с конструкцией сопла, образующего водо-гранулированный поток струй под высоким давлением, в сравнении с традиционными способами обезжиривания поверхностей при подготовке их к покраске позволяет снизить трудоемкость процесса: для комбайна ККУ-2А на 0,01 - 4,76 чел/часа, для трактора МТЗ-80 на 0,01 - 2,38 чел/часа, для грузового автомобиля ГАЗ-53А на 0,01 - 2,57 чел/час.

7. Внедрение предложенной установки позволило более рационально проводить подготовку сельскохозяйственной техники к покраске, улучшить условия работы обслуживающего персонала, уменьшить удельные затраты па очистку 1 м2 поверхности комбайна ККУ-2А с 1,038 до 0,19 рублей, МТЗ-80 с 1,36 до 0,23 рублей, грузового автомобиля ГАЗ-53А с 1,12 до 0,22 в сравнении с существующими способами и средствами автоматизации.

Фактический годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования составил для одного картофелеуборочного комбайна ККУ-2А 382 руб., трактора МТЗ-80 - 509 руб. и грузового автомобиля ГАЗ -53А - 405 руб.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах автора:

1. Результаты лабораторных исследований, о возможности влияния энергии гранулированной углекислоты на качество обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники, в процессе подготовке к покраске. //Сборник научных трудов Рязанской ГСХА. Рязань 2003 г.-с, 63-65 (Соавторы Малюгин С.Г.)

2. Теоретические предпосылки воздействия гранул углекислоты на загрязнения и жировые отложения в процессе обезжиривания при подготовке сельскохозяйственной техники к покраске. //Сборник научных трудов Рязанской ГСХА. Рязань 2003 г.-с. 61-63 (Соавторы Малюгин С.Г.)

3. Универсальная установка //Журнал «Сельский механизатор» изд.4 Москва 2003 г. -с. 18. (Соавторы Латышенок М.Б., Малюгин С.Г., Паюров Р.А.)

4. Свидетельство на полезную модель №25477. Сопло для моечных установок.

5 Свидетельство на полезную модель №26498. Устройство для очистки транспортных средств

6. Сопло для очистки и обезжиривания поверхностей сельскохозяйственных машин при подготовке их к покраске.

//Сборник научных трудов Санкт-Петербургского ГАУ. ГЛушкин • 2003 г. (Соавторы Латышенок М.Б., Малюгин С.Г., Паюров РА.)

7. Возможность использования углекислоты для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственных машин перед покраской. //Сборник научных трудов Санкт-Петербургского ГАУ. ГЛушкин 2003 г. (Соавторы Латышенок М.Б., Малюгин С.Г., Паюров Р.А.)

8. Устройство для ультразвуковой очистки сельскохозяйственных машин. //Сборник научных трудов Санкт-Петербургского ГАУ. Г.Пушкин 2003 г. (Соавторы Латышенок М.Б., Паюров Р.А.)

Отпечатано в ООП Рязоблкомстата 390013, г Рязань, ул Типакова. л 4

• -133«

РНБ Русский фонд

2004-4 26676

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Шемякин, Александр Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования.И

1.1 Характеристика эксплутационных жирообразующих загрязнений сельскохозяйственной техники

1.2. Анализ способов и методов подготовки наружных поверхностей сельскохозяйственной техники к покраске.

1.3 Анализ конструкций оборудования применяемого для подготовки поверхностей сельскохозяйственной техники к покраске.

1.4. Физико-химические основы очищающего действия.

1.5. Постановка проблемы и задачи исследования.

Глава II. Теоретические исследования.

2.1 Принципиальная схема экспериментального стенда установки для очистки и обезжиривания сельскохозяйственной техники при подготовке ее к покраске.

2.2 Теоретические исследования воздействия водо-гранулированной струи на жировые загрязнения.

2.3. Теоретические исследования влияния скорости и высоты свободного падения гранул на равномерность их распределения на поверхности загрязнения.

2.4. Теоретические исследования влияния формы и массы гранул на равномерность их распределения на поверхности загрязнения.

2.5. Выводы.

Глава Ш. Методика экспериментальных исследований.

3.1. Программа исследований.

3.2. Обоснование объекта исследований.

3.3. Методика лабораторных исследований.

3.4. Методика полевых исследований.

3.5. Методика хозяйственных исследований.

Глава IV. Результаты исследований.

4.1. Результаты лабораторных исследований.

4.2. Результаты полевых исследований.

4.3. Результаты хозяйственных исследований.

4.4. Внедрение разработок и экономическая эффективность.

4.5. Выводы.

Введение 2004 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Шемякин, Александр Владимирович

Машинно-тракторный парк (объекты ремонта) эксплуатируются в сложных условиях. Из-за контакта с почвой, растениями, топливно-смазочными материалами, удобрениями, ядохимикатами, а также из-за переменных температур режимов и влияния ряда других факторов поверхности тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин покрывают слои сложных и разнообразных по составу, свойствам, толщине, прочности сцепления с очищаемой поверхностью загрязнения, длительное воздействие которых приводит к нарушению покрытий, коррозии, старению, мешает проведению контрольных и регулировочных работ, снижает производительность труда, ухудшает санитарную и экологическую обстановку и т.д., а в конечном итоге снижается надёжность и долговечность работы машин и оборудования.

Для повышения надежности и долговечности машин и их деталей, в промышленности и в ремонтном производстве применяют различные способы защиты поверхностей от перечисленных факторов, одним из них является использование лакокрасочных покрытий.

Лакокрасочные покрытия являются наиболее распространенным видом защиты сельскохозяйственной техники и автомобилей от коррозии. Распространенность этого вида защиты обусловлена рядом достоинств: невысокой стоимостью (по сравнению с легированными сталями, гальваническими покрытиями, электрозащитой); сравнительной простотой получения; возможностью улучшать качество защиты путем применения лакокрасочных материалов с различными свойствами и в различных сочетаниях; возможность придать поверхности требуемый вид (гладкость, цвет, блеск, матовость); длительностью срока службы. Качество покрытия во многом зависит от качества подготовки поверхности — тщательности удаления различных загрязнений, окисных и жировых пленок, создание требуемой шероховатости поверхности для увеличения адгезии лакокрасочного покрытия к подложке и повышения срока его службы.

Очистка машин и их деталей при подготовке к покраске - один из важнейших технологических процессов, оказывающих большое влияние на культуру производства, производительность, качество ремонта и обслуживания машин.

Качественная очистка сельскохозяйственных объектов достигается за счет комплексного взаимодействия механического и физико-химического воздействия моющей струи на загрязнения.

Данные способы обеспечивают хорошее качество подготовки поверхности и высокую производительность, но их работа связана со значительными энергетическими затратами из-за большой мощности привода, необходимого для подачи воды и абразива. Причем использование абразива ухудшает условия труда оператора, так как в зоне работы наблюдается повышенная запыленность и в настоящее время запрещено применение этого способа для очистки машин на открытых площадках.

Физико-химический фактор обеспечивается применением нагретых моющих растворов, что связано со значительными материальными затратами на приобретение и нагрев этих средств, при неблагоприятном воздействии их на окружающую природную среду.

Технологический процесс подготовки наружных поверхностей сельскохозяйственной техники к покраске включает: мойку, обезжиривание, промывку, фосфатирование и травление.

Из всего комплекса операций по подготовке поверхностей к покраске наиболее трудоемким и энергоемким процессом является обезжиривание, причем данная операция в большинстве случаев связана с применением экологически опасных, вредных и дорогостоящих реагентов.

Для уменьшения трудоемкости, энергоемкости и повышения экологичности процесса особое внимание уделяют поиску новых способов обезжиривания.

В этих целях важное значение имеет разработка параметрического ряда оборудования для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники в процессе подготовки к покраске и его эффективного применения.

Качественная подготовка поверхностей машин и их составляющих при подготовке к покраске должна предусматривать максимальную механизацию процесса при экономном расходе воды» очищающих веществ и энергетических ресурсов. Все это непосредственно связано с решением важной государственной задачи - бережного отношения к природным ресурсам и охране окружающей среды.

В этой связи перспективным является использование струйных методов обезжиривания в сочетании с двухфазными рабочими смесями, формируемыми в специальном рабочем органе установки сопле, где в качестве твердой фазы возможно использование гранулированной углекислоты (сухой лед).

Основная цель диссертационной работы состояла в следующем:

- улучшение качественных и технико-экономических показателей процесса подготовки поверхностей сельскохозяйственной техники к покраске, за счет разработки технологии обезжиривания водо-гранулированной струей углекислоты и создания универсальной установки осуществляющей данную операцию.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработанная технология подготовки поверхностей сельскохозяйственной техники к покраске.

- аналитические зависимости воздействия водо-гранулированной струи на жировые загрязнения с обоснование параметров и режимов работы сопла.

- теоретические основы влияния основных параметров и режимов работы сопла на равномерность образования гранул углекислоты на поверхности загрязнения.

Практическую ценность работы составляют:

- разработанная технология подготовки поверхностей сельскохозяйственной техники к покраске.

- средство механизации для водо-гранулированного обезжиривания наружных поверхностей сельскохозяйственной техники при подготовке их к покраске.

Технология и средства механизации водо-гранулированного обезжиривания с использованием углекислоты прошли испытания в производственных условиях и внедрены в агропромышленных предприятиях и хозяйствах Рязанской области.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Рязанской государственной сельскохозяйственной академии и Санкт-Петербургского аграрного университета.

Основные положения отражены в 9 печатных работах.

Диссертация состоит из введения, 4 разделов, общих выводов и рекомендаций, списка используемой литературы (139 наименований) и 7 приложений. Работа изложена на 166 страницах, включающих 10 таблиц, 43 рисунка.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование технологии подготовки сельскохозяйственной техники к покраске с обоснованием параметров и режимов работы установки по обезжириванию наружных поверхностей"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Конструктивно-технологическая схема установки высокого давления для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники в процессе подготовке их к покраске содержит емкость для воды, насос высокого давления, подводящие трубопроводы, водо-гранулированное сопло, позволяющее в процессе работы насыщать воду углекислотой.

Сопло, (свидетельство на полезную модель № 25477) состоит из корпуса со сквозным каналом. Тело корпуса выполнено из двух частей: верхней и нижней. В нижней части тела корпуса, имеющего форму усечённого конуса под углом к его оси, изготовлены два паза. В них расположены ползуны с винтовой нарезкой на наружной стороне каждого из них, связанные с регулировочным кольцом, имеющим на внутренней поверхности резьбу, а на наружной насечки для устранения проскальзывания пальцев руки при повороте кольца. Верхняя часть каждого ползуна выполнена радиальной. Регулировочное кольцо сверху фиксируется стопорным кольцом. К основанию корпуса при помощи болтов крепится втулка, имеющая на конце резьбу, при помощи которой сопло крепится к моечной установке. Верхняя часть тела корпуса крепится к нижней болтами и имеет форму цилиндрической головки выточенной с внутренней стороны в виде конуса, в верхней части которого имеется отверстие, с наружной стороны головка имеет резьбу. В полости головки выполнена камера, содержащая впускное отверстие, высверленное в боковой стенке головки, восемь выпускных отверстий, расположенных в крышке, которая закрывает камеру при помощи болтов и имеет центральное отверстие, совпадающее с отверстием вершины конуса. На резьбу цилиндрической головки навинчивается смесительная камера, имеющая форму цилиндра с вершиной в виде конуса, и выполненным в нём центральным отверстием.

3. Установлено, что применение сопла, позволяющего насыщать воду углекислотой, обеспечивает максимальное разрушение и удаление жировых загрязнений при следующих значениях оптимальных параметров его работы для "жесткого" и "мягкого" режимов работы сопла соответственно:

Л = 8,1 МПа; = 6,7 мм; КВ1 = 8,7; 57 = 42 мм

Р2 = 8,6 МПа; = 7,2 мм; Кв2 = 8,2; 77 мм

4. Установлено, что экспериментальная установка для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники в процессе подготовки их к покраске при оптимальном подборе необходимых режимов ее работы уменьшает количество загрязнений на их поверхности, а также расход воды и углекислоты. Наилучшее качество поверхности достигается при работе установки на "жестком" режиме. При этом количество остаточного загрязнения не превышает 0,018 мг/см2 , а расход раствора уменьшается в 1,1 раза по сравнению с "мягким" режимом работы.

5. Исследования показали, что применение экспериментальной установки для обезжиривания поверхностей сельскохозяйственной техники в процессе подготовки их к покраске к покраске с предложенной конструкцией сопла, обеспечивающей плавное регулирование параметров и режимов работы, улучшает ее эксплуатационные показатели и позволяет исключить из технологического цикла применение реагентов и подогрев раствора, вследствие чего энергозатраты уменьшаются более, чем в 3 раза, расход воды - в 1,5 раза, а общие материальные затраты более чем в 5 раз.

6. Применение рациональных режимов работы предложенной установки с конструкцией сопла, образующего водо-гранулированный поток струй под высоким давлением, в сравнении с традиционными способами обезжиривания поверхностей при подготовке их к покраске позволяет снизить трудоемкость процесса: для комбайна ККУ-2А на 0,01 — 4,76 чел/часа, для трактора МТЗ-80 на 0,01 - 2,38 чел/часа, для грузового автомобиля ГАЗ-53А на 0,01 — 2,57 чел/час.

7. Внедрение предложенной установки позволило более рационально проводить подготовку сельскохозяйственной техники к покраске, улучшить' условия работы обслуживающего персонала, уменьшить удельные затраты на очистку 1 м2 поверхности комбайна ККУ-2А с 1,038 до 0,19 рублей, МТЗ-80 с 1,36 до 0,23 рублей, грузового автомобиля ГАЭ-53А с 1,12 до 0,22 в сравнении с существующими способами и средствами автоматизации.

Фактический годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования составил для одного картофелеуборочного комбайна ККУ-2А 382 руб., трактора МТЗ-80 - 509 руб. и грузового автомобиля ГАЗ —53А — 405 руб. с

Библиография Шемякин, Александр Владимирович, диссертация по теме Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

1. A.c. 6542. Сопло для моечных установок. Авт. нзобрет. Малюгин С.Г.

2. A.c. 132960. Устройство для очистки стекол смотровых приборов. Авт. изобрет. В.О. Дроботенко, И.Г. Кузин и Е.Е. Кривошея.

3. A.c. 422648. Сопло для моечных установок. Авт. изобрет. В.И. Панков идр. .

4. A.c. 154843. Устройство для создания импульсных выбросов гидромониторных струй. Авт. изобрет. Р.Б. Алмаев и B.C. Бондаревский.

5. Абрамович Г.Н. Турбулентные свободные струи жидкостей и газов. -М.: Госэнергоиздат, 1948.

6. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Издательство физ. мат., 1960.

7. Абрамович Г.Н. и др. Теория турбулентных струй. М.: Наука, 1984.

8. Авдонин H.A. Математическое описание процессов кристализации. -Рига. 1980.

9. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М.: Металлургия,1969.

10. Адлер Ю.П., Макарова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976.

11. Адлер Ю.П. Предпланирование эксперимента (многофакторный эксперимент и надежность). М.: Знание, 1978.

12. Аравин В.И., Пумеров С.Н. Теория движения жидкостей и газов в пористой среде. М.: Гостехтеориздат. 1953.

13. Астафуров В.И., Бусев А.И. Строение вещества. М.: Просвещение,1983.

14. Афанасиков Ю.И., Маслов H.H. Синтетические моющие средства и оборудование для их использования // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1981, № 7.

15. Афанасиков Ю.И., Маслов H.H. Очистка моющих pacisopoR. М.: Автомобильный транспорт, 1979, №4.

16. Ачкасов К.А. Прогрессивные способы ремонта сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1984.

17. Барсуков А.Ф., Еленев A.B. Краткий справочник по сельскохозяйственной технике. М.: Колос, 1973.

18. Бабусенко С.М. Ремонт тракторов и автомобилей. М.: Агропромиздат, 1987.

19. Беззубов JI.П. Химия жиров. — М 1975.

20. Большее А.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. -М.: Наука, 1983.

21. Бочаров В.П., Струтинский Б.Б. Расчет и проектирование устройств гидравлической струйной техники. Киев: Техника, 1987.

22. Белоусов Е.Д. Технология малярных работ. М.: Высшая школа, 1985.

23. Вакина В.В., Денисенко И.Д., Столяров A.JL Машиностроительная гидравлика. К.: В ища школа, 1986.

24. Васильев В.П. Аналитическая химия. М.: Высшая школа, 1989.

25. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования исобработка опытных данных. М.: Колос, 1973.

26. Верещагин И.П. и др. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. М.: Энергия, 1974.

27. Волгин А. Промывка в фотографии // Наука и жизнь, 1982, № 6.

28. Власов Н.С. и др. Методика экономической оценки сельскохозяйственной техники. -М.: Колос: 1979.

29. Временные методические рекомендации по оценке эффективности научно-технических мероприятий в отраслях агропромышленного комплекса. -М.: ВНИИЭСХ, 1989.

30. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1973.

31. Геллер З.И., Скобельцин Ю.А. Истечение реальной жидкости из донных и длинных внешних цилиндрических насадков // Изд. высш. учебн. заведении. Нефть и газ: 1963.

32. Глиняный В.Г. и др. Справочник. Типовые нормы времени на техническое обслуживание сельскохозяйственных машин при хранении. М.: 1986.

33. Горячкин В.П. Собрание сочинений в трех томах. М.: Колос, 1965.

34. ГОСТ 5282-82. Покрытие лакокрасочные сельскохозяйственных машин. Общие требования.

35. ГОСТ 9.402-80. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием.

36. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

37. ГОСТ 25866-83. Эксплуатация техники. Термины и определения.

38. ГОСТ 23728-79. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки.

39. Грин X., Лейн В. Аэрозоли, пыли, дымы и туманы. Перевод с английского. JL: Химия, 1972.

40. Гурвич JI.M. Очистка смашин в сельском хозяйстве синтетическими моющими средствами. Кандидат, диссертац. М., 1973.

41. Гурвич Л.М., Князев А.Ф., Козлов Ю.С. Применение моющих средств при очистке тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин. М.: ЦНИИТЭМ, 1976.

42. Дегтерев Г.П. Применение моющих средств. М.: Колос, 1981.

43. Демидович Б.П., Морон H.A. Основы вычислительной математики. -М.: Наука, 1970.

44. Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А. Распыливание жидкостей. М.: Машиностроение, 1977.

45. Добрин В.И., Северный А.Э. Справочник заведующего машинным двором. М.: Росагропромиздат, 1988.

46. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. М.: Колос, 1972.

47. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979.

48. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. М.: Агропромиздат, 1985.

49. Епохович A.C. Справочник по физике и технике. М.: Просвещение,1976.

50. Жигарев А.Н. Основы компьютерной грамоты. Л.: Машиностроение,1987.

51. Завалишин Ф.С., Мацнев М.Г. Методы исследования по механизации сельскохозяйственного производства. М.: Колос, 1982.

52. Завьялов С.Н. Организация механизированной мойки автомобилей и оборотного водоснабжения. М.: Транспорт, 1978.

53. Завьялов С.Н. Мойка автомобилей. М.: Транспорт, 1984.

54. Захарченко В.Н. Коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1989.

55. Иванов Б.И. Очистка металлических поверхностей пожаробезопасными составами. М.: Машиностроение, 1979.

56. Искакова М.С., Гасеенко В.Г. Газожидкостные течения. — Новосибирск. 1990.

57. Калицун В.И., Кедров B.C. и др. Основы гидравлики, водоснабжения и канализации. М.: Стройиздат, 1972.

58. Кассиндрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука, 1970.

59. Кац Г.Б., Ковалев А.Н. Технико-экономический анализ и оптимизация конструкций машин. М.: Машиностроение, 1981.

60. Кацыгин В.В. О закономерности сопротивления почв сжатию // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1962, № 4.

61. Киббель Ф., Владимиров В. Механизированные мойки автомобилей // Автомобильный транспорт, 1978, № 12.

62. Кириллов Ю.И., Пименов В.П. Учебная книга мойщика сельскохозяйственных машин. М.: Высшая школа, 1980.

63. Козлов Ю.С. Очистка автомобилей струями высоких давлений // Автомобильный транспорт, 1972, №11.

64. Козлов Ю.С. Очистка автомобилей при ремонте. М.: Транспорт, 1975.

65. Козлов Ю.С., Садовский А.П. Методические рекомендации по очистке машин при ремонте и техническом обслуживании. М.: ГОСНИТИ, 1977.

66. Козлов Ю.С., Кузнецов О.К., Тельнов Н.Ф. Очистка изделий в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1982.

67. Конкин Ю.А. Экономика ремонта сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1972.

68. Корн Г. и Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1978.

69. Косачев Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1978.

70. Космачев О.П. Теоретические и экспериментальные исследования скоростного режима истечения жидкости через различные насадки. Автореф. канд. диссертац. Грозный, 1975.

71. Кузовлев В.А. Техническая термодинамика и основы теплопередачи. -М.: Высшая школа, 1975.

72. Кукта Г.М. Испытание сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1964.

73. Куликов A.A. Исследование процесса очистки деталей пульсирующими струями при ремонте сельскохозяйственной техники. Канд. диссертац. М.: 1973.с

74. Каталог оборудования и моющих средств, при техническом обслуживании и ремонте машин. М.: ГОСНИТИ, 1980.

75. Левитский И.С. Организация ремонта и проектирование1сельскохозяйственных ремонтных предприятий. М.: Колос, 1972.

76. Левитский И.С. и др. Технология ремонта машин и оборудования. М.: Колос, 1975.

77. Левитский И.С. Качество машин и вопросы ремонта / Сельский механизатор, 1977.

78. Лейвиков М.Л. и др. Практикум по курсу метеорологии, гидрологии и гидрометрии. М.: Гос. издат. сельхоз. литературы, 1959.

79. Мачевская P.A., Мочалова О.С. Подготовка поверхности под окраску. -М.: Химия, 1971.

80. Мельников С.В., Алешкин В.Р. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980.

81. Методика применения экспертных методов для оценки качества продукции. М.: Изд. стандартов, 1977.

82. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М.: Колос, 1980.

83. Методическое пособие для расчета экономической эффективности от использования изобретений и рационализаторских предложений. М.: ВНИИПИ, 1985.

84. Махлин В.М. Прогнозирование технического состояния машин. М.: Колос, 1976.

85. Моршин A.B., Глазовой Н.З. Хранение тракторов и сельскохозяйственных машин. М.: Россельхозиздат, 1967.

86. Моршин A.B., Северный А.Э. Хранение сельскохозяйственнойстехники. М: Колос, 1976.

87. Мойка и очистка. М.: ГОСНИТИ. 2001.

88. Оншценко В.Ф. Установка для мойки легковых автомобилей // Автомобильный транспорт, 1981, № 11.

89. О составе затрат и единых нормах амортизационных отчислений. М.: Финансы и статистика, 1994.

90. Пажи Д.Г., Корягин A.A., Ламм Э.Л. Распыливающие устройства в1химической промышленности. М.: Химия, 1975.

91. Пажи Д.Г., Прахов А.М, Равикович Б.Б. Форсунки в химической промышленности. -М.: Химия, 1971.

92. Петров Ю.Н. и др. Основы ремонта машин. М.: Колос, 1972.

93. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. -М.: Химия, 1987.

94. Подготовка поверхности перед покраской (сборник статей). — ВНИИЭМ. 1968.

95. Производство и применение жидкой углекислоты. — М. 1989.

96. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968.

97. Пуховицкий Ф.Н. Механизированные средства для технического обслуживания машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1978.

98. Рассказов М.Я. Организация ремонтного производства в сельском хозяйстве. М.: Россельхозиздат, 1979.

99. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971.

100. Рязанцев А.И., Гаврилица А.О. Оптимизация широкозахватных дождевальных машин кругового действия для сложных почвенно-рельефных условий. Кишинев: Мтинца, 1991.

101. Савченко В.И. Очистка и мойка машин. М.: Россельхозтехника,1974.

102. Садовский А.П. Очистка деталей гидравлическими струями при ремонте тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин. Канд. диссертац. М., 1972. f

103. Северный А.Э., Поцкалев А.Ф., Новиков А.Л. Справочник по хранению сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1984.

104. Селиванов А.И. и др. Справочная книга по технологии ремонта машин в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1975.

105. Семенов В.И. Удаление прочносвязанных загрязнений с деталей машин при ремонте. Канд. диссертац. Новополоцк, 1995.

106. Система моечных машин для ремонтно-обслуживающих предприятий Госкомсельхозтехники СССР (Каталог). М.: ГОСНИТИ, 1983.

107. Скороходов Е.А. Общетехнический справочник. М.: Машиностроение, 1990.

108. Смирнов Н.С. и др. Очистка поверхности. Изд. 2-е. М.: Металлургия, 1978.

109. Спиридонов A.A., Васильев Г.Н. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов. Свердловск: 1975.

110. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / Под ред. М.И. Клезкина. М.: Машиностроение, 1985.

111. Справочник нормировщика / Под ред. A.B. Ахумова. Л.: Машиностроение, 1986.

112. Справочник по гидравлике для мелиораторов / Сост. П.М. Степанов и др. М.: Колос, 1987.

113. Справочник по планированию и экономике сельскохозяйственного производства / Сост. Г.В. Кулин, H.A. Окунь и др. М.: Россельхозиздат, 1983.

114. Спринт С. Очистка поверхностей. Перевод с английского. М.: Мир,1966.

115. Стасенко А.И. Истечение капельной жидкости из насадка. М.: Углетехиздат, 1959.

116. Тельнов Н.Ф. Качественная очистка ремонтируемых объектов -важное условие повышения их надежности. Научные труды ВИММЭСС, Русе (Болгария), т. XXI, серия 5, 1979.

117. Тельнов Н.Ф. Классификация способов очистки и мойки деталей машин. М.: Научные труды "Доклады МИИСП", том 3, вып. 4, 1966.

118. Тельнов Н.Ф. Основные итоги и перспективы совершенствования очистки и мойки сельскохозяйственной техники. Сб. научн. трудов МИИСП, т. XV, вып. 15, 1978.

119. Тельнов Н.Ф. Технологические основы качественной очистки сельскохозяйственной техники. М.: ЦБНТИ, 1979.

120. Тельнов Н.Ф. Очистка основа качественного ремонта // Техника в сельском хозяйстве, 1980, № 6.

121. Тельнов Н.Ф., Ермак Ю.Г. Очистка поверхностей струей гранулированной кислоты. М.: Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1981, № 7.

122. Тельнов Н.Ф. Очистка-качество хранения сельскохозяйственной техники // Техника в сельском хозяйстве, 1981, № 9.

123. Тельнов Н.Ф. Технология очистки сельскохозяйственных машин. -М.: Колос, 1983.

124. Троицкая М.Н. Зависимость между силой и деформацией как основа расчета прочности грунтов в дорожных конструкциях. Тр. Дор НИИ, 1947, вып. 7.

125. Ульман Н.Е. и др. Ремонт машин. М.: Колос, 1982.

126. Ушмарин В.И. Очистка в среде моющей жидкости // Автомобильный транспорт, 1978, № 4.

127. Цитович И.К. Химия с сельскохозяйственным анализом. М.: Колос,1970.

128. Черепанов С.С. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1978.

129. Черепанов С.С. и др. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве. М.: ГОСНИТИ, 1985.

130. Шнайдер А. Установка для мойки и сушки автомобиля // Автомобильный транспорт, 1978, № 10.

131. Шнайдер А. Установка для мойки дисков колес автомобилей // Автомобильный транспорт, 1978, № 2.

132. Шнайдер А. Установка для мойки автобусов // Автомобильный транспорт, 1981, № 7.

133. Штеренлихт В.Д. Гидравлика М: Энергоатомиздат, 1984.

134. Экономика сельского хозяйства / Под ред. В.А. Добрынина. М.: Колос, 1984.

135. Яловнаров В.И. и др. Нормативы затрат труда, материалов, капитальных вложений на хранение сельскохозяйственной техники. М.: ГОСНИТИ, 1982.

136. Langmuir I. O.S.R.D. Reports № 865 and 3460, Washington, Office of Technical Services, 1942.

137. GrahamA.K. Electroplating Enginelzing Handbook, 2nd ed. (Ed.)Lux, Linford., 1962.

138. Schwartz A.M, Perry J.W., Berch J., Surface active Agents and Detergents', Vol. П, Intersie. Publ., N.Y. Lnd., 1958.

139. Supplement to ASM Metals Handbook, 1955.г