Льдоструйная очистка поверхности деталей машин и оборудования при техническом обслуживании и ремонте

• Автор: Галынский, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Классификация загрязнений поверхностей техники и их характеристика

1.2. Требования к чистоте поверхности и методы контроля остаточной загрязненности.

1.3. Обзор способов очистки поверхностей.

1.4 Анализ установок для очистки поверхностей водным льдом.

1.5 Физические свойства льда.

1.6 Выводы и задачи исследований.

2. Теоретическое обоснование конструкции турбины

2.1. Анализ движения частицы льда в турбине

2.2. Расчет скорости полета частицы
3. Программа и методики исследований
3.1. Программа исследований
3.2. Общая методика исследований льдоструйной очистки
3.2.1. Получение льда для дробилки.
3.2.2. Приготовление модельного загрязнителя.
3.3. Методика определения размеров частиц
3.4. Методика определения эффективности очистки
3.5. Методика проведения экспериментов.
3.6. Методика проведения многофакторного эксперимента
3.7. Обработка результатов исследований
4. Результаты исследований и их обсуждение
4.1. Влияние конструкции турбины на эффективность очистки
4.2. Влияние режимов работы установки на эффективность очистки
4.2.1. Влияние расстояния между очищаемой поверхностью и турбиной на эффективность очистки
4.2.2. Влияние продолжительности обработки образца на эффективность очистки
4.2.3. Влияние размеров частиц льда на эффективность очистки.
4.2.4. Влияние угла атаки потока льда на образец на эффективность очистки
4.2.5. Влияние температуры бруска льда на эффективность очистки
4.2.6. Влияние частоты вращения турбины на эффективность очистки.
4.3. Значимость факторов влияющих на эффективность удаления
загрязнений
4.3 Очистка деталей встречающихся в сельскохозяйственной и перерабатывающей промышленности
5. Производственные рекомендации и оценка экономической эффективности технологии.
5.1. Практические рекомендации по льдоструйной очистке поверхностей
5.2. Экономическая эффективность технологии.
Общие выводы
Список литературы


Кроме того, существующим технологиям присущи следующие недостатки: использование для получения частиц льда сложных и дорогостоящих льдогенераторов барабанного типа; необходимость использования дополнительных устройств для транспортировки ледяных частиц но трубопроводам установки из-за слипания частиц. Поэтому целью работы является разработка технологии очистки поверхностей струей водяного льда, обеспечивающей снижение расхода энергии и вредного воздействия на окружающую среду. Объектом исследований является технологический процесс очистки поверхностей частицами водяного льда, разгоняемыми турбиной. Научная новизна работы заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании конструктивной схемы льдоструйной установки и ее основных параметров, обеспечивающих разгон частиц льда с помощью турбины до требуемых скоростей; исследовании очистки поверхностей с помощью частиц льда на предлагаемой установке и определении рациональных режимов ее работы. Практическая ценность работы заключается в разработке технологии очистки поверхностей от загрязнений частицами водяного льда, разгоняемых с помощью турбины, а также в разработке практических рекомендаций по очистке поверхностей струей водяного льда. Работа выполнена на кафедре надежности и ремонта машин им. И.С. Левитского Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Российского государственного аграрного заочного университета (ФГОУ ВПО РГАЗУ) под руководством доктора технических наук, профессора Юдина Владимира Михайловича. Наиболее полное представление о виде встречающихся загрязнений дает классификация, предложенная профессором Н. Ф. Тельновым (рис. Рис. По степени взаимодействия загрязнений друг с другом и загрязненной поверхностью данные загрязнения можно разделить (табл. Таблица 1. Как видно (рис 1. Рис. Рис. Требования, предъявляемые к поверхности по наличию на ней остаточных загрязнений, устанавливаются в зависимости от цели очистки и условий эксплуатации данной поверхности. Поэтому под чистотой поверхности понимают состояние, при котором на ней остается допустимое количество загрязнений [3,4]. Ла 2,5. Яа 0,. Также в зависимости от количества остаточных загрязнений различают макроочистку, микроочистку и активационную очистку [3,4]. Макроочистка представляет собой процесс удаления с поверхности наиболее крупных загрязнений, препятствующих операциям технического обслуживания техники, разборке и дефектации сборочных единиц. При макроочистке достигается удаление загрязнений до уровня, обусловленного параметром шероховатости а поверхности. Микроочистка предусматривает удаление загрязнений из микронеровностей поверхности. Такого уровня очистки необходимо достигать перед операциями сборки и при подготовке поверхности к нанесению лакокрасочных покрытий. Активационная очистка заключается в травлении металла до активированного состояния. Такой вид очистки обычно входит в состав подготовительных операций технологии гальванических покрытий, так как после операции микроочистки как правило поверхность остается загрязненной пленкой поверхностноактивных веществ, а также оксидными пленками. Очищаемую поверхность, находящуюся на одной из стадий очистки, можно представить в виде схемы (рис. В- поверхность после макроочистки. Г- поверхность после микроочистки. В -активационная очистка /травление! Рис. Остаточная загрязненность поверхности определяется различными методами [1, 2, 4, 5]: весовым, бальным, протирания, смачивания водой, люминесцентным. Также возможно произвести прямой подсчет площади очищенной поверхности по ГОСТ 9. Метод контроля выбирают в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству очистки [2]. Очистка поверхностей связана с затратой тепловой, механической и физико-химической энергии на разрушение загрязнений (преодоление прочностных, когезионных сил) и на удаление загрязнений с поверхности (преодоление удерживающих адгезионных сил) [1]. Механическая энергия необходима для разрушения загрязнений в процессе очистки за счет возникающих нормальных и касательных напряжений, а также для удаления загрязнений из зоны очистки.