CC BY
35
WORKING OUT OF THE OPTIMUM DIAGRAM ON SPEED FOR NOT VERY GREATER MOVINGS OF ELECTRIC DRIVES OF THE ALTERNATING CURRENT
YU.P. DOBROBABA, A.A SHPILEV, E.A. MURLINA
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: inter-pro gram @yandex.ru
Item electric drives of an alternating current with the asynchronous engine and the frequency converter find in the food-processing industry more and more a wide circulation. The optimum diagramme on speed for small movings of electric drives of an alternating current is offered, its parametres and living conditions are defined. Analytical dependences of an angle of rotation of the electric drive on time are found at its optimum movement on speed.
Key words: the diagramme of moving of the electric drive, diagramme parametres, a condition of existence of the diagramme, analytical dependences of an angle of rotation of the electric drive on time.
637.1:664.143.58
ОЧИСТКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПИЩЕВОГО ОБОР УДОВАНИЯМЕТОДОМ ОКИСЛЕНИЯ
И Ю. ГЛУХЕНЬКИЙ, А.В. ЛАВРЕНТЬЕВ, В.Г. МИНЕНКО, К.В. ХОРОШУН
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел.: (861) 255-85-32, электронная почта: k-^izika@>kubstu.ги
Определены оптимальные режимы окисления металлической поверхности деталей оборудования пищевой промыш -ленности. Исследована чистота металлической поверхности после снятия окисла в зависимости от режимов окисления. Разработан экономически эффективный метод бездефектной очистки металлических поверхностей деталей технологического оборудования.
Ключевые слова: очистка поверхности деталей, оборудование пищевой промышленности, электролиз.
федре химии Московского института электронной техники. При окислении использовали универсальный источник питания, позволяющий реализовать режимы окисления со стабилизацией напряжения и тока.
Окисел с фольги снимали обработкой в 20%-м растворе соляной кислоты и в 25%- м растворе аммиака. Затем фольгу промывали в проточной и дистиллированной воде, сушили центрифугированием при 4 • 103-6 • 103 об/мин в течение 10-15 с.
Качество очистки определяли по величине угла смачивания Q поверхности фольги водой. Для определения угла смачивания каплю воды на фольге фотографировали сбоку и угол смачивания находили по формуле
Q + 2к Q =агйя у,
где Q - угол смачивания; к, Ь - высота и диаметр капли на фотогра -фии.
На одном образце фольги проводили 6 измерений, по которым усредняли результат. Дисперсия измерений 1,2; доверительный интервал <3 при 0,05%-м уровне значимости.
На рис. 1 представлены графики зависимости напряжения окисления и от времени t при проведении процесса в режиме стабилизации тока I: 10, 20, 40, 60, 80, 100 мА (соответственно кривые 1, 2, 3, 4, 5, 6). На рис. 2 представлены графики изменения плотности окислительного тока I при стабилизации напряжения и: 50, 100, 150, 200 В (соответственно кривые 1, 2, 3, 4).
Существующие методы очистки поверхности металлических деталей технологического оборудования пищевой промышленности [1, 2] дают неудовлетворительный результат в случае тонких деталей (металлические мембраны, фольга) и небольших деталей со сложной формой поверхности, приводят либо к высокому проценту повреждения деталей, либо к низкому качеству и высокой себестоимости процесса очистки.
Известен способ очистки поверхности, заключающийся в ее окислении и снятии окисла [3]. Использование этого способа для металлических поверхностей мало исследовано и требует дополнительного изучения
Нами проведено исследование очистки металлической поверхности деталей, осуществленное в 2 этапа. На первом исследованы режимы окисления металлической поверхности, по результатам которых рекомендованы их оптимальные характеристики. На втором -исследована чистота металлической поверхности после снятия окисла в зависимости от режимов окисления В качестве объекта исследования использовали металлическую фольгу сплава Н50К10.
Исследование режимов окисления проводили по следующей методике. Фольга закреплялась на титановой технологической рамке, закрепленной на аноде электрохимической ванны. Катод, выполненный в виде плоской пластины, равной с рамкой конфигурации, располагался параллельно поверхности фольги на по -стоянном от нее расстоянии. Для окисления применяли безводный электролит: ацетон, салициловая кислота (4 г/л), ацетат натрия (0,6 г/л), разработанный на ка-
Рис. 1
При стабилизации тока окислительный процесс идет с постоянной скоростью, поэтому должно быть линейное увеличение падения напряжения, но, как видно из графиков, увеличение напряжения уменьшается с возрастанием времени окисления. Это указывает на то, что прохождение тока осуществляется не через слой окисла, а через шунтирующий слой электролита, находящегося в трещинах окисла. Чем сильнее замедление изменения напряжения, тем дефектней окисный слой. Такой рост окисла соответствует кривым 5, 6 (рис. 1). Наиболее приближен к линейному росту окисла режим 3 (рис. 1). Эти выводы подтверждает кривая 1 (рис. 3), где дана зависимость изменения сопротивления окисла К от величины стабилизированного окислительного тока при его прохождении в течение 20 мин. Кривая 1 (рис. 3) имеет максимум при плотности тока 25-30 А/м2 и минимум при 10 А/м2. Максимум изменения сопротивления окисла указывает на то, что при токах 25-30 А/м2 растет наиболее совершенный окисел. Минимум при 10 А/м2 соответствует режиму с интенсивным растворением окисла. Уменьшение сопротивления окисла после прохождения максимума свидетельствует о резком увеличении его дефектности.
Как видно из графиков рис. 2, во всех режимах происходит резкое уменьшение окислительного тока и замедление окислительного процесса. О качестве получаемого окисла можно судить по кривой 2 на рис. 3, показывающей изменение сопротивления окисла от величины стабилизированного напряжения.
Максимум сопротивления окисла приходится на режим со стабилизированным напряжением 140-150 В. Уменьшение сопротивления окисла при напряжении более 150 В свидетельствует о резком снижении его совершенства. Монотонный характер роста сопротивления окисла при увеличении напряжения от
Я, кОм
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 и, В
Рис. 2
0 до 150 В указывает на увеличение толщины совершенного окисла. Сравнение кривых 1, 2 (рис. 3) пока зывает, что режим окисления со стабилизацией напряжения позволяет получить более совершенный окисел, так как максимальное изменение его сопротивления в этом случае 3,2 • 103 Ом, т. е. в два раза больше максимального изменения сопротивления окисла
1,59 • 103 Ом, выращенного в режиме стабилизации то -ка. Это позволяет рекомендовать для исследования очистки поверхности фольги режим окисления со стабилизацией напряжения от 0 до 150 В. При этом стабилизация высоких напряжений окисления более 100 В нежелательна из-за быстрого нагрева электролита и его закипания (температура кипения электролита
50-55° С).
В соответствии с рекомендациями по режимам окисления применены режимы со стабилизированным напряжением в 50 и 100 В.
Результаты исследования очистки фольги приведены на рис. 4 , где представлена зависимость величины угла смачивания Q от времени окисления ґ в режиме стабилизации напряжения 50 и 100 В (кривые 1 и 2 соответственно).
Оба графика показывают резкое уменьшение угла смачивания с увеличением времени окисления. Минимум угла смачивания по кривой 1 достигается при окислении более 90 с, а по кривой 2 - при окислении более 30 с; т. е. достаточно кратковременного окисления 30-90 с, после чего снятие окисла полностью и качественно очищает фольгу. Грязная фольга имеет угол смачивания 60-70 град, а после снятия окисла этот угол уменьшается до 15-17 град.
Был проведен контрольный опыт по обработке фольги во всех химикатах окислительной очистки без формирования окисла - в ацетоне, растворе НС1, рас-
Й, град
Рис. 3
Рис. 4
творе МН4ОН, воде. Такая обработка приводит к уменьшению угла смачивания до 53 град и уменьшению разброса его значений по поверхности фольги в два раза, т. е. происходит незначительная химическая очистка фольги и более равномерное распределение загрязнения ее поверхности. Этот опыт подтверждает факт очистки фольги снятием окисла, а не химической обработкой в органическом, кислотном и щелочном растворах.
ВЫВОДЫ
1. Определены оптимальные режимы окисления металлической фольги в безводном электролите на основе ацетона, обеспечивающие наилучшее качество окисла: 25-30 А/м2 при стабилизации тока, 100-150 В при стабилизации напряжения.
2. Для очистки фольги методом снятия окисла рекомендован режим его формирования при постоянном напряжении 50-100 В. Чистота поверхности фольги после снятия окисла наблюдается при его формировании более 30 с при 100 В и более 90 с при 50 В.
3. Разработан высококачественный метод бездефектной очистки металлических поверхностей, рекомендуемый для очистки деталей технологического оборудования пищевой промышленности.
4. Экономическая эффективность разработанного способа очистки обусловлена повышением производительности, уменьшением дефектности при очистке тонких деталей (фольги, мембран) и снижением затрат на химические средства очистки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кузина Ж.И. Современное состояние санитарной обработки ультрафильтрационных мембран // Мол. пром-сть: Обзор. ин -форм. / АгроНИИТЭИММП. - М., 1988. - 25 с.
2. Харитонова В.Д. Приемка и первичная обработка моло -ка. - М.: Журн. Мол. пром-сть, 1997. - 54 с.
3. Фанштейн С.М. Обработка поверхности полупроводниковых приборов. - М.: Энергия, 1966. - 320 с.
Поступила 28.12.09 г.
CLEARING OF METAL SURFACES OF DETAILS THE FOOD-INDUSTRYEQUIPMENT BY OXIDATION METHOD
1.YU. GLUCHEN’KY, A.V. LAVRENTYEV, V.G. MINENKO, K.V. KHOROSHUN
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; ph. : (861) 255-85-32, e-mail: k-fizika@kubstu.ru
Optimum regimes of metal surface oxidation of the equipment of the food-industry details are defined. Cleanliness of a metal surface after removal of oxide depending on oxidation modes is investigated. Economically effective method of faultless clearing of metal surfaces of the process equipment details is developed.
Key words: clearing of details surface, equipment of food-industry, electrolysis.
664.03
МЕХАНИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБО ЧИХ ОРГАНОВ МАШИН С ОБРАБАТЫВАЕМЫМ МАТЕРИАЛОМ
В.П. БОРОДЯНСКИЙ
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел.: (861) 275-22-79
Для создания обобщенной методики энергосилового расчета устройств, производящих механическую обработку мате -риала (прессование, измельчение, резание, шлифование и др.) предложена элементарная физическая модель (ЭФМ) реального устройства, состоящая из двух движущихся и расположенных под углом друг к другу пластин, между кото -рыми находится обрабатываемый материал. Рассмотрены основные положения и допущения для модели. Методика расчета учитывает связь геометрических, кинематических и силовых параметров ЭФМ. Показано, что важнейшими факторами, определяющими распределение мощности между пластинами модели, являются положение вектора отно -сительной скорости пластин и отношение их скоростей.
Ключевые слова: обработка материала, элементарная физическая модель, энергосиловой расчет, обобщенная методи -ка.
Взаимодействие рабочих органов (РО) технологи- Сложилось отчетливое разделение процессов обра-
ческих машин с обрабатываемым материалом происхо- ботки материала: прессование, резание, измельчение,
дат при пфемещении п°верхн°стей шнгакта РО отю- шлифование и др. Для каждого из этих процессов, ис-
сительно материала, который оказывает сопротивле-
пользуемых в машинах разных отраслей пищевой про-
ние этому перемещению. Физико - механические характеристики обрабатываемого материала и параметры м^1шленности, существуют сюи методы энергосило-
движения РО определяют в основном энергетические Расчета. Это ОТЮОТТСЯ К Работам как в областИ
затраты на процесс обработки. обработки металла [1-5], так и обработки материалов
