пояснительная записка (1221203), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Автоматический краскораспылитель А-10 (Krautzberger GmbH, Германия) состоит из двух частей: управляющей части (основной элемент) и головной (материалпроводящей) части корпуса. Головная часть краскораспылителя серийно изготавливается из упрочнённого алюминия и легко отсоединяется от управляющей части. Материалпроводящие каналы автоматического краскопульта А-10 стандартно выполнены из никелированной латуни.
Автоматический краскораспылитель А-10 управляется, используя сжатый воздух. При открытии, управляющий поршень, наполненный сжатым воздухом, сначала открывает воздушную форсунку, а затем, после короткой задержки, материальную форсунку пистолета-распылителя. При закрывании сначала закрывается материальная форсунка, а затем воздушная форсунка с тем, чтобы предотвратить последующее капание жидких материалов покрытия. Для точного приведения в действие автоматического краскораспылителя может использоваться, например, электромагнитный пневмораспределительный клапан. Таким образом, может быть достигнуто время переключения до 60 миллисекунд.
Все краскораспылители А-10 снабжены удобными регуляторами изменения формы факела от круглого до плоского, что позволяет подобрать оптимальную форму факела распыления, а также регулятором хода иглы. Подача материала к автоматическому краскораспылителю А-10 может быть организована по-разному в зависимости от специфики производства. Возможны различные исполнения присоединительных штуцеров, а так же доступно циркуляционное подключение. Автоматический краскораспылитель может работать в комплекте с напорной емкостью (красконагнетательным баком) или мембранным насосом. Компактность и малый вес позволяют использовать эти автоматические краскораспылители в автоматических окрасочных камерах, станках или на роботах. Автоматический краскораспылитель А-10 может использоваться для распыления больших объемов материала (до 1500 кг / 8 часов).
| Таблица 2.5 – Технические и эксплуатационные характеристики А -10 | |
| Коэффициент переноса | 90,33% |
| Вес (исполнение из алюминия) | 750 г |
| Вес (исполнение из нержавеющей стали) | 960 г |
| Рабочее давление воздуха на распыление | Max 8 атм. |
| Температура воздуха на распыление | Max 50°С |
| Рабочее давление материала | Max 12 атм. |
| Температура распыляемого материала | Max 50°С |
| Рабочее давление воздуха на управление | Max 8 атм. |
| Подключение воздуха на распыление, дюйм | G1/4"IG |
| Подключение воздуха на управление, дюйм | G1/4"IG |
| Уровень непрерывного звукового давления | 73-96 ДБ (А) |
| Габаритные размеры, мм |
|
Высочайшая эффективность - коэффициент переноса материала составляет 90,33%. Этот автоматический краскораспылитель повышенной экономичности не только бережно относится к здоровью человека и к окружающей среде, но и экономит лакокрасочный материал (по сравнению с традиционным пистолетом-распылителем экономия до 40%). О тончайшем распылении и покрытии экстра-класса заботится разработанная новая концепция комплектов форсунок. Идеально подходит для нанесения базового лака. Широкий факел распыления и большое количество проходящего материала покрытия обеспечивают высокую производительность труда. Проверенные на 100% вручную комплекты форсунок заботятся о неизменно высоком качестве – как скомплектованных автоматических краскораспылителей А-10, так и сменных комплектов форсунок. Прочные воздушные форсунки выполнены из никелированной латуни (не из алюминия) и гарантируют долгий срок службы – это как раз важно при серийном промышленном производстве продукции. Комплекты форсунок с размерами от 0,3 мм до 3,5. Большой выбор различных типов и размеров форсунок гарантирует не только легкое нанесение материалов, но и допускает использование малопроизводительных компрессоров, что актуально для небольших автоматических окрасочных линий. Пригодные для материалов на водной основе – материальная игла и материальная форсунка выполнены из высококачественной нержавеющей стали. Дополнительно игла может иметь проталкивающую цапфу для предотвращения заклеивания форсунки частицами краски. Разумеется, этот краскораспылитель имеет регулятор формы факела от круглого до плоского, что позволяет непосредственно во время работы подобрать оптимальную форму факела и адаптировать ширину факела к деталям различной формы. И, конечно же, этот автоматический краскопульт оснащен регулятором хода иглы, с помощью которого можно изменять количество подаваемого материала в факел распыления. Автоматические краскораспылители А-10 устойчивы к растворителям, взрывозащищенные и ударопрочные, имеют длительный срок службы. Простой уход - тщательно отполированная поверхность пистолета-распылителя также уменьшает затраты по очистке. Удовлетворяет требованиям VOC к уменьшению содержания растворителей и экономии материалов - для бережного отношения к окружающей среде. Удлинения форсунок специально созданы для нанесения покрытий при покраске полых емкостей, например, таких как бочки, трубы, канистры, банки и другие сложные в покраске изделия.
Существует большое разнообразие стандартных удлинений форсунок. Кроме того, есть возможность сделать удлинение по индивидуальному заказу (длина, угол распыления, материалы).
Таким образом приведенные выше виды оборудования необходимые для создания покрасочной линии тефлоновым покрытием позволят в кратчайшие сроки модернизировать весь парк локомотивов любого депо. Так для модернизации локомотивного депо в г. Тында потребуется менее 1 – го года.
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕФЛОНОВЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ШПГ ДИЗЕЛЯ ТИПА Д49
Для примерного подтверждения идеи о возможности использования тефлоновых покрытий на деталях шатунно – поршневой группы дизеля типа Д49, а именно основных наиболее термонагруженных деталях, головки и тронка поршня, был проведен эксперимент, заключающий в себя несколько этапов.
Данные этапы описаны и проанализированы, а выводы сделанные согласно данных полученных в ходе эксперимента огласят вердикт возможности применения подобной модернизации деталей.
3.1 Методика и схема проведения эксперимента
Для проведения экспериментальной части были определены и поставлены несколько основных задач:
- возможность применения тефлоновых покрытий на деталях ШПГ дизеля типа Д-49, без конструктивного вмешательства;
- термостойкость на наиболее критических показателях по температуре;
- износостойкость и ремонтопригодность.
Так для определения и решения всех поставленных задач был выбран материал по представлениям наиболее подходящий для примерного эксперимента и моделирования процессов, предположительно происходящих при работе дизеля в условиях, когда будет применено тефлоновое покрытие.
По основной задумке эксперимента максимально приблизить модель к реальным условиям, для представления процессов происходящих при эксплуатации деталей ШПГ дизеля типа Д49, необходимо в первую очередь отразить такой показатель как температура. Ведь важно учесть и режимы на которых протекает работа дизельного двигателя, и процессы, протекающие в момент наиболее высоких показателей температуры должны отразиться в эксперименте, дабы показать, как себя будет вести тефлоновое покрытие.
Так для эксперимента было выбрано несколько марок масел, используемых в современных тепловозных дизелях типа Д49. К таким маслам относятся масло М-14Г (ГОСТ 12337-84) состоит из смеси дистиллятного и остаточного компонентов, вырабатываемых из сернистой нефти, и композиции присадок с особо высокими моющими свойствами. Предназначено для смазывания тепловозных дизелей типа ЧН 26/26 при работе на топливе с массовой долей серы до 0,5 %. Также было взято предположительно масло марки «ЛУКОЙЛ» М-14Д2 – современное высокощелочное моторное масло для дизельных двигателей. И краткая характеристика этого масла М – 14Д2 разработано на основе качественных минеральных базовых масел и современной безцинковой технологии присадок, обеспечивающих надежную защиту от коррозии и уменьшение отложений в камере сгорания. Специальная рецептура масла без содержания хлора помогает снизить затраты на обслуживание. Отличная защита от коррозии позволяет увеличить срок службы двигателя, снижая затраты потребителя. Стойкость к образованию отложений и отличные противоизносные свойства увеличивают надёжность работы компонентов двигателя и позволяют продлевать межсервисный интервал работы. Улучшенные показатели работы двигателя и снижение расходов за счет снижения износа цилиндропоршневой группы и продления срока службы масляных фильтров. Высокое щелочное число обеспечивает защиту двигателя при работе на высокосернистых топливах. Увеличенные интервалы между заменами масла в современных двигателях тепловозов. Продукт производится по ТУ 0253-131-00148636-2003 (с изм. 1-3).
Также в работе отображён макет установки для провидения эксперимента, рисунок 3.1.
| |
| Рисунок 3.1 – Моделирование термодинамических процессов, протекающих в шатунно – поршневой группе дизеля типа Д49, где: 1 – муфель или кирпич, 2 – газовая горелка, 3 – камера, 4 – посуда с тефлоновым покрытием, 5 – масло, 6, 9 – термопара, 7 – вольтметр |
Согласно представленной схемы, в емкость с тефлононированным покрытием 4 была залита порция масла 5. Емкость устанавливалась на импровизированную горелку 2, подключенную к источнику питания газом. Вся конструкция погружалась в металлический контейнер 3, вер которого открыт и свободно соединён с атмосферой. В металлическом контейнере присутствует также окно для подачи свежего воздуха, без которого невозможно поддерживать процесс горения газа. Также в данную схему входит термопара 6, 9, фиксирующая температуру масла в определенный момент времени. Температура фиксировалась по показаниям вольтметра и рассчитывалась. Ниже представлен принцип определения температуры по термоЭДС.
При грубых измерениях, когда достаточно точности в несколько градусов, можно воспользоваться градуировочными таблицами и по их данным и показаниям вольтметра (гальванометра), измеряющего величину термоЭДС определять температуру. При этом если термопара включена по схеме рисунок 3.2 и свободный конец находится при 0°С, то температура, определенная выше указанным способом по величине термоЭДС между рабочим и свободным спаями должна совпадать с истинной температурой (в пределах погрешности) в области рабочего спая термопары.
| |
| Рисунок 3.2 – Принципиальная схема подключения термопары, где: (М) – медь, (К) – константа, 1- свободный конец находится при постоянной температуре (тающий лед, 0°С), 2 – рабочий спай |
Например, температуру в области рабочего спая определяли по величине, измеренной ЭДС (Ei) суммированной с ЭДС табличной (Eto) для данной комнатной температуры (температура при которой находится измерительный прибор): E = Ei + Eto. Если, например, температура в комнате 20 °C, то для термопары медь-константан для данной температуры значение Eto = 0,790 мВ - см. градировочную таблицу ТХА. Допустим показания (измеренная ЭДС) термопары медь-константан Ei = 2,119 мВ. В этом случае ЭДС, которую нужно использовать для определения температуры рабочего спая по таблицам равна: E = 0,790 + 2,119 = 2,909 (мВ). Используя таблицы получаем значение температуры в области рабочего спая t = 70 °C. На рисунке показана зависимость для этого случая величины, измеренной ЭДС (Ei) и табличной (Et) от температуры.
В то же время термоЭДС термопар могут значительно отличаться от табличных значений, даже при использовании дифференциальной термопары и включении по схеме, в которой один спай находится при 0 °С. Это может быть связано с наличием в термопарной проволоке примесей, неоднородностей, механических деформаций, отклонением от соотношения материалов в сплаве.
Поэтому если нужны более точные измерения, то проводят градуировку термопары (см. градуировка). Также, например, можно выбрать несколько точек из рабочего интервала температур, в которых можно достаточно точно стабилизировать и определить независимым способом температуру. Затем построив зависимость разности ΔЕ величин термоЭДС (по табличным данным и измеренным) от температуры можно вносить поправки - додавать или отнимать величину ΔЕ от измеренной термоЭДС. Таким способом можно достичь точности измерения температуры до 0,05 С. Если необходима более высокая точность, то градуировку проводят в специализированных метрологических лабораториях.
| |
| Рисунок 3.3 – Разница показателей температур в зависимости от первоначального положения константы |
3.2 Результаты проведения эксперимента
Так при проведении эксперимента масло предположительно указанных выше марок было взято из дна картера дизельного двигателя в момент его остановки, по истечению некоторого времени, когда масло еще было достаточно тёплым, а вся взвесь поднята.
Эксперимент проходил в 3 – этапа. В каждом этапе масло заливалось в емкость с тефлонированным покрытием, и грелось в диапазоне температур от 24 0С до 140 0С, в течении 10 часов. Также важно отметить что была, зафиксировав температура емкости с тефлонированным покрытием.
| Таблица 3.1 – Показания температур, полученных в ходе эксперимента, а также продифференцированные на отрезках по t | |||||||||||||
| t, мин | T 0C | t, мин | T 0C | t, мин | T 0C | t, мин | T 0C | t, мин | T 0C | t, мин | T 0C | ||
| 0 | 23 | 100 | 149 | 200 | 144 | 300 | 143 | 400 | 118 | 500 | 96 | ||
| 5 | 45 | 105 | 147 | 205 | 144 | 305 | 143 | 405 | 117 | 505 | 94 | ||
| 10 | 67 | 110 | 148 | 210 | 144 | 310 | 139 | 410 | 116 | 510 | 92 | ||
| 15 | 89 | 115 | 145 | 215 | 144 | 315 | 138 | 415 | 115 | 515 | 90 | ||
| 20 | 90 | 120 | 145 | 220 | 144 | 320 | 137 | 420 | 114 | 520 | 88 | ||
| 25 | 102 | 125 | 145 | 225 | 144 | 325 | 136 | 425 | 113 | 525 | 86 | ||
| 30 | 111 | 130 | 146 | 230 | 144 | 330 | 135 | 430 | 112 | 530 | 84 | ||
| 35 | 118 | 135 | 145 | 235 | 144 | 335 | 134 | 435 | 111 | 535 | 82 | ||
| 40 | 124 | 140 | 146 | 240 | 144 | 340 | 133 | 440 | 110 | 540 | 80 | ||
| 45 | 132 | 145 | 144 | 245 | 144 | 345 | 132 | 445 | 109 | 545 | 78 | ||
| 50 | 139 | 150 | 146 | 250 | 143 | 350 | 131 | 450 | 108 | 550 | 76 | ||
| 55 | 140 | 155 | 145 | 255 | 143 | 355 | 130 | 455 | 107 | 555 | 74 | ||
| 60 | 142 | 160 | 144 | 260 | 143 | 360 | 129 | 460 | 106 | 560 | 72 | ||
| 65 | 143 | 165 | 145 | 265 | 143 | 365 | 128 | 465 | 105 | 565 | 70 | ||
| 70 | 145 | 170 | 145 | 270 | 143 | 370 | 127 | 470 | 104 | 570 | 68 | ||
| 75 | 146 | 175 | 144 | 275 | 143 | 375 | 123 | 475 | 103 | 575 | 66 | ||
| 80 | 148 | 180 | 144 | 280 | 143 | 380 | 122 | 480 | 102 | 580 | 64 | ||
| 85 | 150 | 185 | 144 | 285 | 143 | 385 | 121 | 485 | 101 | 585 | 62 | ||
| 90 | 149 | 190 | 144 | 290 | 143 | 390 | 120 | 490 | 100 | 590 | 60 | ||
| 95 | 148 | 195 | 144 | 295 | 143 | 395 | 119 | 495 | 98 | 595 | 58 | ||
|
| 600 | 56 | |||||||||||
Показатели температур занесены в таблицу 3.1, где часть показателей является продифференцированными значением. Так в различных точках времени были сняты показания с вольтметра.
| |
| Рисунок 3.4 – Показания температур, полученных в ходе эксперимента, где синяя линия – температура масла, красная линия – температура емкости в различные моменты времени. |
Так исходя из графика видно, как происходил, нагрев масла до температуры в 80 0С, а в период после 45 мин масло достигло отметки в 130 – 140 0С, доведенное до кипения, процесс продолжался порядка восьми с половиной часов, после чего масло постепенно остывало, не вынимаясь из емкости. Далее масло сливалось, а качество поверхности фиксировалось на фотокамеру.
| |
| Рисунок 3.5 – Изначальные отметки температур на головке поршня 26/26 дизеля типа Д49. |
Таким образом продолжительный процесс кипения масла, позволил максимально не в щадящем режиме, а на критических показателях проверить целесообразность применения таких средств как тефлонирование.













