CC BY
14
використано тд час розроблення мiкропроцесорного приладу для д1агносту-вання гiдропривода ходово! частини сшьськогосподарських та iнших машин.
Лггература
1. Диагностика строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин : учебн. пособие / А.Н. Максименко, Г.Л. Антипенко, Г.С. Лягушев. - СПб. : Изд-во "БХВ-Петер-бург", 2008. - 302 с.
2. Присс В.И. Диагностирование гидропривода тракторов и комбайнов / В.И. Присс, Э.В. Костюченко. - Минск : Изд-во "Ураджай", 1989. - 224 с.
3. Войтов В.А. Обоснование диапазонов диагностических параметров гидроприводов ходовой части машин / В. А. Войтов, С. А. Шевченко // Вюник ХНТУСГ. Сер. : Проблеми на-дшносп машин i засоб1в мехашзаци сшьськогосподарського виробництва. - Харюв : Вид-во ХНТУСГ. - 2007. - Вип. 51. - С. 50-54.
4. Бобровников Г.Н. Теория и расчет турбинных расходомеров / Г.Н. Бобровников, Л. А. Камышев. - М. : Изд-во стандартов, 1978. - 128 с.
5. Turbine Wheel Flow Meter. Model: TUK. - Germany, Hofheim : KOBOLD Messring GmbH, 2002. - 2 p.
6. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1982. - 223 с.
Войтов В.А., Шевченко С.А. Диагностирование гидропривода ходовой части машин
Проанализировано влияние вязкости и температуры рабочей жидкости на погрешность определения объемного КПД насоса и гидромотора. Получены зависимости для определения допустимого отклонения температуры рабочей жидкости во время диагностирования от номинального значения. Установлено, что перспективным направлением работ из диагностирования гидропривода самоходных машин является разработка микропроцессорных приборов, которое дает возможность одновременно измерять диагностические параметры гидропривода и делать вывод о техническом состоянии агрегатов путем совместимого обрабатывания результатов измерений.
Vojtov V.A., Shevchenko S.A. Diagnosing of hydraulic drives of a running part of machines
Influence of viscidity and temperature of working liquid is analysed on the error of determination of by volume KKD of pump and hydromotor. Dependences are got for determination of possible rejection of temperature of working liquid during diagnosticating from a basic value. It is set that perspective direction of works from diagnosticating of gid-roprivoda of self-propelled machines is development of microprocessor devices of, which enables simultaneously to measure the diagnostic parameters of gidroprivoda and draw a conclusion about the technical state of aggregates by compatible treatment of results of measurings.
УДК541.183:549.02 Acnip. О.В. Кириченко1 - НУ "RbeiecbKa полтехмка"
М1НЕРАЛОГ1ЧНИЙ СКЛАД I ТЕРМ1ЧН1 ПЕРЕТВОРЕННЯ ПРИРОДНИХ ТА МОДИФ1КОВАНИХ БЕНТОН1ТОВИХ ГЛИН
Дослщжено та проаналiзовано структуры особливосп карбонатовмюних при-родних та модифшованих залiзом бентоштових глин, визначено !хш основш характеристики за допомогою ренгенофазового та термогравiметричного аналiзiв. За до-помогою термогравiметричного дослщження вивчено вплив температури на структу-
1 Наук. кер1вник: проф. М.С. Мальований, д-р техн. наук - НУ "Льв1вська полггехшка"
ру вихщного глинистого мiнералу та модифiкованого зразка. Виявлено температуры штервали, в яких вщбуваеться змiна структури матерiалу, яка супроводжуеться змь ною його фiзико-хiмiчних властивостей. Встановлено, що модифiкування природно'1 глини розчином хлориду залiза (III) призводить до руйнування карбонатного складника з одночасним введенням у и склад вщповщних нерозчинних гiдролiзованих ме-талоформ.
Ключов1 слова: карбонатовмiснi глини, структура, термолiз, модифiкування.
У технолог^ водоочищення, поряд з активованим вугшлям та синте-тичними юштами, дедаш бшьшого значения набувають мшеральш сорбенти природного походження, а саме бентоштов1 глини [1, 2]. У робот [3] досль джено сорбцшт властивост природних карбонатовмюних глин та ix модифь кованих форм щодо сорбци нафтопродукпв, зазначено високу ефектившсть зашзовмюного зразка бентоштово'' глини. У розглянутих роботах недос-татньо дослiдженi структурш та термiчнi особливостi зразкiв.
Метою цього дослщження е вивчення структурних особливостей та термiчниx властивостей модифжованого зразка та його вiдмiнностей вщ природного, визначення оптимальних температур для термiчного модифiкування зразка. Модифжування природно'' карбонатовмюно'' бентоштово'' глини здшснювали за методикою, викладеною у робот [4].
Для синтезу модифiкованого зразка природного глинистого мшералу (сiра язiвська глина) до 500 мл водно'' суспензи бентоштово'' глини, яка мю-тить 100 г сухого мшералу додавали повшьно за умови перемшування розра-xунковi кiлькостi водного розчину FeCl3-6H2O. Сумiш залишали до припи-нення газовидiлення та осадження шламу. Утворений розчин хлориду каль-щю (магнiю) зливали. Глину промивали декантащею до вщ'емно'' реакци на юн Cl-, центрифугували i висушували за температури 105 °С протягом доби. Продукт подрiбнювали i фракцiонували на вiброситi. Для дослiджень вико-ристовували фракцiю 0,0-0,25 мм. Хiмiчний склад природно'' бентоштово'' глини, використано'' в дослщженнях природних сорбентiв, наведено в табл. 1.
Табл. 1. XiMi4Huü склад карбонатовм^них бентоштових глин _Язiвського родовища [5]_
Складник Вм1ст, % мас. Складник Вм1ст, % мас.
SiO2 (у тому числ1 вшьний) 49,1-53,9 K2O 2,38-2,76
Сульфатна с1рка (SO3) 0,17-0,35
Fe2O3 2,24-5,58
CaO 6,0-8,0 Сульфадна с1рка (S) 0,49-2,09
Na2O 0,73-1,0
AI2O3 13,5-15,4 Волога пгроскотчна 1,95-3,77
FeO 1,62-2,66
TiO2 0,50-0,60 Втрати тсля прожарювання 10,31-12,66
MgO 2,4-3,0
Для правильного прогнозування впливу процесу модифжування на властивост природного мшералу потрiбно мати надшт шструментальш ме-тоди дослщження його структури, для чого i було застосовано метод рентге-нофазового дослiдження мiнералiв.
Рентгенофазовий анашз здшснювали в лабораторп 1нституту ГГГК НАН Укра1ни на дифрактометрi АДП-2.0 з використанням залiзного Ka -випромшювання (Fe - антикатод, Mn - фiльтр, 32-36 кВ, 9-12 мА).
За даними рентгенофазового анашзу, природна глина Язiвського родо-вища складена монтморилонiтом, гiдрослюдою, хлоритом та каолшггом. Монтморилонiт i гiдрослюда е основними мiнералами пелггово! фракци, а хлорит i каолiнiт мiстяться у незначнш кiлькостi (рис. 1).
Рис. 1. Дифрактограма природного зразка (й < 0,004 мм): М- монтморилонт; И - г1дрослюда; СИ - хлорит; К - каолшт; Q - кварц; Са - кальцит
На дифрактограмi заизовмюно! глини (рис. 2) спостер^аеться значне попршення дифракцшно! картини глинистих мшерашв i гало в област 22-34 °С ку™ дифракци. А також значно нижчий вмют кальциту порiвняно iз природним зразком.
Рис. 2. Дифрактограма модифшованого зразка (d < 0,004 мм)
Попршення рентгенограм глинисто! фракци дослщжених зразюв зу-мовлене вмiстом дисперсних чи колощних окислiв та гiдроксидiв залiза у
вiльнiй форм^ якi сорбуються глинистими частинками i внаслiдок видiлення фракци осаджуються з частинками глинистих мшерашв, перешкоджаючи проявленню 'х рефлексiв на рентгенограмах.
Внаслщок модифiкування утворився ренгеноаморфний продукт, тому для виконання структурних дослiджень та визначення характеру взаемоди нанесеного модифшатора з поверхнею глинистого мiнералу як доповнюваль-ний i уточнювальний ми вибрали термогравiметричний метод.
Термiчну стшюсть зразкiв дослiджували на дериватографi системи "Паулж-Паулш-Ердей". Маса зразкiв становила 750 мг, чутливють за шкалою ТГ - 50 мг, за шкалою ДТА - 100 мкВ. Зразки назвали в атмосферi повiтря зi швидкiстю 5 °С/хв. Кривi ТГ i ДТА мiстяться на рис. 3-5, результати порiв-няльного термогравiметричного аналiзу зразкiв - на рис. 5
Рис. 4. ТГ та ДТА Kpmi зразка глини, модифшованого хлоридом залЬа (III)
Зпдно з даними диференцшного термiчного аналiзу (крива ДТА), в област температур 20-140 °С у природному зразку (рис. 3) видшяеться фь зично зв'язана волога. Цей процес супроводжуеться появою чггкого ендотер-
MÍ4Horo ефекту на кривш ДТА з максимумом за температури 80 °С. Згiдно з даними термогравiметричного аналiзу (ТГ) втрата маси зразка природно! гли-ни на цiй дiлянцi становить 0,9 %, а зразка зашзовмюно! глини - 1,4 %, що свщчить про бiльший вмiст вологи в дослщжувальному зразку.
94 -i-1-i-1-1-1-i-1-i-1-i-1-1-1
0 100 200 300 400 500 600 700 *>°С
Рис. 5. Зведеш uprni ТГ для 1 - зал1зовм1сного та 2 - природного зразшв, в1дпов1дно
У температурному штерваш 140-245 °С вщбуваеться втрата хiмiчно зв'язано! адсорбентом вологи. Цей процес супроводжуеться появою неч^кого ендоефекту на кривш ДТА. Зпдно з даними термогравiметричного анашзу втрата маси зразка природно! глини становить 0,23 %.
У зразку залiзовмiсноl глини (рис. 4) в цш облает^ на вщмшу вщ зразка природно! глини, вщбуваеться низка складних процесiв, як супроводжу-ються появою двох ефекпв на кривiй ДТА. Ендотермiчний ефект в област температур 140-220 °С з максимумом за температури 200 °С вiдповiдае про-цесу втрати хiмiчно зв'язано! вологи та розкладу гiдроксиду залiза (III) (Fe(OH)3) з утворенням моно пдроксиду залiза (III) (FeO(OH)). Екзотермiч-ний ефект в област температур 220-245 °С з максимумом за температури 238 °С вщповщае процесу кристалiзацil моногiдроксиду залiза (III) (ромбiчна структура кристалiв). Втрата маси в област температур 140-245 °С становить, згiдно з даними ТГ, 0,55 %, що значно перевищуе втрату маси природного зразка (0,23 %) (рис. 3) i зумовлена переб^ом додаткових процешв, пов'язаних з розкладом сполук залiза, введених шляхом модифжаци природного зразка.
Втрату маси зразюв у температурному iнтервалi 245-440 °С, згiдно з даними ДТА, можна пов'язати з процесами окислення та згорання оргашчних залишкiв, якi мютяться у зразку. Цей процес супроводжуеться появою двох екзотермiчних ефектiв на кривш ДТА з максимумом за температур 310 °С i 400 °С, для зразка природно! глини, i 285 та 390 °С, для зразка залiзовмiсноl глини. Втрата маси на цш дiлянцi становить 1,01 % та 1,23 °С, вщповщно.
Втрату маси зразка природно! глини в областi температур 440-615 °С i появу ендоефекту на кривш ДТА з максимумом за температури 550 °С, можна пов'язати з процесом розкладу карбонату магнда (MgCO3y) та видшенням
конституцiйно зв'язано! води. Втрата маси на цш стади становить 2,6 %. У цьому ж штерваш зразка зашзовмюно!' глини вiдбуваеться низка складних процеЫв, якi супроводжуються появою двох ефеклв на кривiй ДТА. В облас-тi температур 440-470 °С на кривш ДТА з'являеться екзотермiчний ефект, його появу можна пов'язати з процесами початку деструкци карбонату маг-нiю (MgCO3) та розкладом монопдроксиду залiза з утворенням кристалiв оксиду залiза (III) (Fe2O3) (тригональна структура). Екзотермiчний процес крис-талiзацil оксиду залiза (III) переважае над ендотермiчним процесом розкладу карбонату магшю та моногiдроксиду залiза, чим i можна пояснити появу ек-зотермiчного ефекту на кривiй ДТА. Втрата маси на цш стади природного зразка глини становить 0,2 %, а залiзовмiсного зразка е значно бшьшою i ста-новить 0,4 % (рис. 3).
В област температур 470-615 °С на кривш ДТА з'являеться глибокий ендотермiчний ефект з максимумом за 540 °С, який вщповщае процесам за-вершення розкладу карбонату магнiю. Загальна втрата маси модифжованого зразка в област температур 440-615 °С становить 2,4 %. На основi даних тер-могравiметричного та диференцiйного термiчного аналiзу природно!' та моди-фжовано! глини можна зробити висновок, що термолiз зразкiв вiдбуваеться за подiбним мехашзмом. Однак, на кривiй ДТА зразка модифжовано! глини на певних етапах термолiзу з'являються додатковi ефекти, яких немае на тер-мограмах природно!' глини (рис. 5). Появу цих ефекпв та бiльш iнтенсивну втрату маси зразка на вiдповiдних стадiях деструкци можна пояснити процесами розкладу та кристалiзацil вiдповiдних сполук залiза, якими був збагаче-ний модифжований зразок в процесi активаци.
Як показали дослiдження, термiчне модифжування залiзовмiсного зразка потрiбно здiйснювати за температур 238 °С (утворення моно пдрокси-ду залiза (III)) та 470 °С (утворення кристалiв оксиду залiза (III)). За допомо-гою термогравiметричного дослiдження вивчено вплив температури на структуру вихщного глинистого мшералу та модифiкованого зразка. Виявле-но температурш iнтервали, в яких вщбуваеться змiна структури матерiалу, яка супроводжуеться змшою його фiзико-хiмiчних властивостей.
Структурш дослiдження показали, що модифiкування природно!' глини розчином хлориду залiза (III) призводить до руйнування карбонатного складника з одночасним введенням у И склад вщповщних нерозчинних пдро-лiзованих металоформ.
Л1тература
1. Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1981. - 206 с.
2. Батталова Ш.Б. Физико-химические основы получения и применения катализаторов и адсорентов из бентонитов. - АЛМА-АТА : Изд-во "Наука", 1986. - 166 с.
3. Мальований М.С. Очищення води вщ нафтопродукпв природними та модифшова-ними глинистими сорентами / М.С. Мальований, I.M. Крш, О.В. Кириченко // Еколопя дов-кшля та безпека життед1яльносп. - 2007. - № 4. - С. 61-65.
4. А.С. 1583389 СССР, С04 В 33/04. Способ обогащения глинистого сырья / Т В. Шим-чук, ИМ. Крип, Н.В. Чубатюк и др. - Опул. 08.04.90, Бюл. № 29.
5. Даценко Н.М. Литолого-минералогическая характеристика глинистых пород Язов-ского серного месторождения / Н.М. Даценко, Д.Б. Кузьма // Депонировано в Украинском НИИНТИ. - Львов, 1988.
Кириченко О.В. Минералогический состав и термические превращения естественных и модифицированных бентонитовых глин
Исследованы и проанализированы структурные особенности карбонатовмис-них естественных и модифицированных железом бентонитовых глин, определены их основные характеристики с помощью ренгенофазового и термогравиметрического анализов. С помощью термогравиметрического исследования изучено влияние температуры на структуру исходного глинистого минерала и модифицированного образца. Обнаружены температурные интервалы, в которых происходит изменение структуры материала, которая сопровождается изменением его физико-химических свойств. Установлено, что модифицирование естественной глины раствором хлорида железа (III) приводит к разрушению карбонатной составляющей части с одновременным введением в ее состав соответствующих нерастворимых гидролизованных металоформ.
Ключевые слова, карбонатовместимые глины, структура, термолиз, модифицирование.
Kyrychenko O.V. Mineralogical composition and thermal transformation natural and iron - modified bentonite clays
Structural features of carbonate-rich-natural and iron-modified bentonite clay were investigated and analyzed. The main properties were determined by of RF and TG analyses. By thermal gravimetrical research influence of temperature is studied on the structure of initial clay mineral and modified standard. Found out temperature intervals, which a change of structure of material, which is accompanied the change of him physical and chemical properties, is in. It is set that brings retrofitting over of natural clay solution of chloride of iron (III) to destruction of carbonate component with simultaneous introduction to its composition of proper insoluble hydrolyzed metallic forms.
Keywords: carbonate-rich-clay, structure, thermolysis, modification.
УДК 666.94 Доц. О.М. Креховецький, канд. техн. наук;
доц. А.В. СибЬрний, канд. бюл. наук; ст. викл. М.А. Петрова -
ЛьвЬвський ДУВС
ШЛЯХИ МОДЕРНВАЦН П1ЧНИХ АГРЕГАТ1В ДЛЯ ВИПАЛУ ЦЕМЕНТНОГО КЛ1НКЕРУ МОКРИМ СПОСОБОМ ДЛЯ ЕКОИОМН ВИТРАТИ ЕНЕРГОНОСНВ
Проаналiзовано роботу обертових печей, у яких випалюють цементний клш-кер. Обгрунтовано, що збшьшення поверхш внутршшх теплообмшних пристроив приводить до ютотного зменшення питомо'' витрати технолопчного палива. Вста-новлено, що за характером транспортування й перемшування матерiалу мiж метале-вими й керамiчними теплообмшниками принципово'' рiзницi немае. ктотною вщмш-шстю керамiчних теплообмшниюв вщ металевих е тдвищений гiдравлiчний отр перших внаслщок значного звуження поперечного перерiзу печь
Ключов1 слова: обертова тч, внутршш теплообмшш пристро'', питома витра-та технологичного палива.
Цементний клшкер випалюють у тчних агрегатах, серед яких найпоши-ренiшi агрегати з обертовими печами без зашчних теплообмшних пристро'в.
На рис. 1 [2] зображено загальний вигляд шчного агрегату з оберто-вою шччю без зашчних теплообмшних пристро'в. Обертова шч обладнана внутршшми теплообмшними пристроями (ланцюговою завiсою 6 та внут-рiшнiми теплообмiнниками 7) i призначена для випалу цементного клшкеру мокрим способом.
