Интенсификация очистки изделий в погружных моечных машинах на базе пространственных механизмов

• Автор: Яруллин, Мунир Гумерович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 487 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Общие сведения.

1.2. Обзор существующих погружных моечных машин

1.2.1. Моечные машины без гидродинамических активаторов.

1.2.2. Статические активаторы.

1.2.3. Динамические активаторы

1.2.4. Комбинированные активаторы.

1.3. Теория очистных процессов.

1.4. Анализ преимуществ и недостатков активаторов погружных моечных машин
1.5. Цели и задачи исследований
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТРХМЕРНОГО ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СПОСОБА ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ И ЕГО УСТРОЙСТВ
2.1. Обоснование трхмерного гидродинамического способа
очистки изделий
2.2. Новые технические средства для осуществления трхмерного гидродинамического способа очистки изделий.
2.2.1. Использование четырехзвенных механизмов
2.2.2. Использование пятизвенных механизмов.
2.2.3. Использование шестизвенных механизмов
2.3. Теоретические исследования структуры базовых механизмов.
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТРХМЕРНОЙ
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ.
3.1. Математическая модель для кинематических исследований
моечных машин с пространственными активаторами
3.1.1. Расчетная схема моечной машины для кинематических исследований.
3.1.2. Определение направляющих косинусов.
3.1.3. Кинематика ведомого звена моечной машины
3.1.4. Кинематика платформы моечной машины.
3.1.5. Кинематика характерных точек платформы и объекта
очистки.
3.1.6. Универсальная программа РКАММ, для кинематических исследований активаторов моечных машин на базе пространственных механизмов.
3.2. Математическая модель для гидродинамических исследований моечных машин
3.2 .1. Предварительные сведения.
3.2.2. Поверхностные гидродинамические силы и моменты
3.2.2.1. Определение поверхностной гидродинамической силы
3.2.2.2. Определение поверхностного гидродинамического
момента.
3.2.3. Инерционные гидродинамические силы и моменты
3.2.3.1. Определение кинетической энергии жидкости.
3.2.3.2. Определение составляющих инерционных гидродинамических сил и моментов.
3.2.4. Определение режима движения жидкости в моечной
машине с пространственным движением платформы.
3.3. Математическая модель для силового и энергетического
анализов моечных машин
3.3.1. Определение реакций шарниров
3.3.2. Определение проверочного уравновешивающего момента
3.3.3. Определение потребной мощности привода активатора
моечных машин.
3.3.4. Описание программы для гидродинамического
и силового анализов моечных машин.
3.3.5. Исследование энергетических показателей моечной машины
с колеблющейся платформой.
3.4. Выводы.
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Цель, задачи и общая методика экспериментальных
исследований
4.2. Методика и технология экспериментов по исследованию
качества очистки
4.3. Лабораторная установка и исследования по обоснованию конструктивных параметров моечных машин.
4.4. Методика и стенд для определения КПД
механизмов активаторов моечных машин
4.5. Опытно промышленная установка и исследования по обоснованию е эксплуатационных параметров
4.5.1. Экспериментальные исследования качества очистки.
4.5.2. Экспериментальные исследования энергозатрат.
4.5.3. Определение оптимальных эксплуатационных
параметров и производительности моечной машины
4.6. Методика сравнительной оценки способов интенсификации погружной очистки.
4.7. Выводы
5.3.3. Определение оптимальных эксплуатационных
параметров и производительности моечной машины
5.4. Результаты сравнительных исследований.
5.4.1. Сравнение расчетных технических показателей.
5.4.2. Результаты сравнительных производственных
экспериментов
5.5. Сравнительный анализ и оценка способов гидродинамической интенсификации погружной очистки.
5.5.1. Сравнительный анализ способов гидродинамической интенсификации погружной очистки.
5.5. Сравнительная оценка способов гидродинамической
интенсификации погружной очистки.
5.6. Практические рекомендации по изготовлению моечных машин
5.6.1. Технология изготовления пространственных кривошипов механизма активатора моечных машин
5.6.2. Технология сборки механизма моечной машины.
5.7. Типовые моечные машины на базе пространственных механизмов
5.8. Выводы
ГЛАВА 6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ .
6.1. Определение техникоэкономических показателей
моечной машины
6.2. Практические рекомендации по проектированию и использованию моечной машины.
ОВЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Обосновать трехмерный гидродинамический способ интенсификации погружной очистки изделий и базовые механизмы активаторов моечных машин, осуществляющие этот способ. Получить математические модели механического воздействия моющего раствора на загрязненные поверхности объекта очистки при его сложном пространственном движении. Получить аналитические зависимости для кинематического, гидродинамического, силового и энергетического анализов моечных машин, рассчитать и анализировать эти показатели. Провести исследования влияния конструктивных параметров базовых механизмов активаторов и факторов режима эксплуатации моечных машин на качество очистки изделий и энергоемкость процесса. Разработать моечные машины с активаторами на базе пространственных механизмов для осуществления трехмерного гидродинамического способа интенсификации очистки изделий, исследовать и обосновать их структурные, конструктивные и эксплуатационные параметры. Разработать рекомендации по проектированию, технологии изготовления, сборке и эксплуатации моечных машин, с учетом результатов сравнительного анализа и оценки существующих способов интенсификации погружной очистки. Внедрить результаты исследований в производство и оценить их техникоэкономическую эффективность. Проведен литературный анализ активаторов существующих погружных моечных машин. На основании этого анализа предложена новая классификация гидродинамических способов интенсификации процесса погружной очистки по типу базовых механизмов активаторов погружных моечных машин. Проведен анализ преимуществ и недостатков работы существующих погружных моечных машин, который показал, что по качеству и равномерности очистки изделий, а также по энергоемкости процесса, существующие моечные машины недостаточно удовлетворяют требованиям стандартов и потребителей. Недостаточно исследована гидродинамика погружной очистки изделий. В существующих моечных машинах в основном гидродинамика процесса очистки носит одномерный, а в лучшем случае двухмерный характер. На основании проведенных обзорных исследований и анализа состояния проблемы погружной гидродинамической очистки изделий поставлена цель и задачи исследований. ГЛАВА 2. В погружных моечных машинах воздействие моющей жидкости на объект очистки имеет очень сложный характер. Удаление загрязнений с поверхности очищаемых изделий за счет физикохимической активности моющих растворов происходит благодаря смачивающему, эмульгирующему и диспергирующему действию моющих растворов на основе поверхностноактивных веществ ПАВ. Процессу удаления загрязнений способствуют также пептизация повышение раздробленности твердых веществ и солюбилизация свойство моющего раствора удерживать отделенные частицы. Синтезируя комплекс свойств растворов ПАВ, профессор Н. Ф.Тельнов процесс отмывки загрязнений делит на три стадии 1 молекулы ПАВ адсорбируются на твердой частице грязи и омываемой поверхности, 2 молекулы ПАВ отделяют грязевую частицу от омываемой поверхности, 3 твердая и жидкая грязевые частицы переводятся в моющий раствор. При проникновении моющего раствора в тончайшие щели, трещинки, поры загрязнения и смачивании металлической поверхности нарушается связь между загрязнением и деталью, ослабляются эти связи см. Однако без механического воздействия этот процесс достаточ но дл ител ен. Интенсификации процесса очистки способствует создание мощных турбулентных потоков моющей жидкости вблизи очищаемой поверхности. Рис. По данным исследований ГОСНИТИ при использовании различных методов гидродинамической интенсификации погружной очистки время процесса сокращается в 0 раз. Однако сравнительную оценку методов гидромеханической интенсификации погружной очистки большинство исследователей проводят, оценивая только силы трения и на основе анализа зависимости касательного напряжения трения на очищаемой поверхности изделия. По нашим исследованиям этот процесс гораздо сложнее. Сначала рассмотрим, какие же силы действуют на загрязнения в процессе очистки. Необходимо отметить, что практически все эти силы являются распределенными. С целью упрощения изображения схемы воздействующих сил и изза малости размеров загрязнений покажем все эти силы сосредоточенными. На рис.