CC BY
3УДК 631.3
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНСЕРВАЦИИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Роман Александрович Кузнецов
магистрант mikheyev@mgau.ru Игорь Анатольевич Дробышев
кандидат технических наук, доцент
ingfak@mgau.ru Алексей Александрович Бахарев
кандидат технических наук, доцент BakharevAlex@mail.ru Мичуринский государственный аграрный университет
г. Мичуринск, Россия
Аннотация. В статье приведены результаты исследований работы устройства для консервации техники сельскохозяйственных предприятий с помощью разработанного консервационного состава. Выявлены оптимальные параметры устройства для нанесения и характеристики консервационного состава.
Ключевые слова: хранение, консервация, защита от коррозии.
По данным Министерства сельского хозяйства возраст машинно-тракторного парка достигает 13-18 лет, при нормативном сроке эксплуатации 810 лет. Эксплуатация предельно изношенной техники ведет к значительному перерасходу горюче-смазочных материалов, проведению многократных ремонтно-восстановительных работ. Поэтому затраты на поддержание техники в работоспособном состоянии высоки и составляют 12-15 % в себестоимости продукции, тогда как в зарубежной практике они не превышают4-6%. [1, 2]
Проблема консервации относится к устройствам на долю которых выпадает большой спектр коррозионно-механических воздействий, а именно всевозможным разбрасывателям мин. удобрений. Для того что бы снизить затраты на проведения ремонта очень важно повысить уровень зашиты от коррозии тукоразбрасывающих устройств во время проведения мероприятий по консервации так как это может повысить долговечность. [1, 3, 4]
Была описана схема функционирования устройства для подогрева и нанесения антикоррозионного состава с применением при низкой температуре окружающей среды (Рисунок 1). От вала отбора мощности трактора с помощью карданного вала 1 и цилиндрического прямозубого редуктора 2 в действие приводится нагнетающий компрессор 4 и генератор 3. В резервуаре создающим напор 7 есть цокольный небольшой отсек образованный между полупроницаемой стенкой и дном. Под этим отсеком установлен нагреватель 9, который состоит из корпуса и низковольтного элемента для нагревания раствора и получающий энергию от генератора 3.
Распылитель 10 связан с резервуаром 7 специальным шлангом внутри которого для нагрева установлена электроспираль которая также соединена с генератором 3
1 - карданный вал; 2 - редуктор; 3 - генератор; 4 - компрессор; 5 - ресивер; 6 - напорный резервуар для жидкого состава; 7 - обогреваемый напорный резервуардля вязкого состава; 8 - сетка; 9 - низковольтный нагреватель; 10 - пистолет-распылитель; 11 - продувочный пистолет
Рисунок 1 - Принципиальная схема устройства для нанесения антикоррозионного состава
С вышеуказанным устройством и антикоррозионным составом был проведен ряд экспериментов.
Эффективность защиты стальных листов 08кп со слоем антикоррозионного раствора из мазута М100 в среде раствора натрий-хлора с концентрацией 3% составила 94%. После того как в М100 добавили пушечное сало в количестве 10% эффективность защиты выросла до 97%. А после того как добавили присудку Эмульгин в количестве 6% эффективность защиты выросла до 99%, а скорость коррозии стальных листов снизилась в 6 раз (рисунок 2).
Далее были проведены испытания вышеописанных защитных покрытий в среде сильноконцентрированых растворов различных минеральных удобрений. Испытания показали, что раствор М100 с добавление 6% Эмульгина повысило эффективность защиты уменьшив скорость разрушения от коррозии свыше 4 раз, а составы с внесенными 10% присадки КО-СЖК и пушсала - наоборот снизило эффективность защиты (рисунок3).
86 -----
о г л б a ío
Содержание добавки а мазуте М100г %
Консервационный состав: 1 - мазут М100 + 6 % Эмульгина; 2 - мазут М100; 3 - мазут М100 + 10 % КО-СЖК; 4 - мазут М100 + 10 % пушечного сала
Рисунок 2 - Степень защиты стали 08кп консервационными покрытиями, содержащими мазут М100, в концентрированных растворах минеральных удобрений
1ч 2Ч
X 3\
Аммиачная Хлористый Карбамид Сернокислый Суперфосфат Азофоска селитра калий калий
1 - мазут + Эмульгин; 2 - мазут + пушечное сало; 3 - мазут + КО-СЖК
Рисунок 3 - Изменение степени защиты покрытий в зависимости от содержания добавок
При этом хорошо видно, что при защите стальных полос раствором из М100 с Эмульгином их потери от коррозии снижаются в 65 раз в среде сернокислого калия и в 12 раз в среде азофоски. При этом стало понятно что состав из ингибированного М100 имеет достаточно высокую вязкость, что мешает нанесению его с помощью распылителя.
Что бы исправить проблему с вязкостью в мазут был введен растворитель уайт-спирит в количестве 10%. Это помогло снизить вязкость до состояния при
котором возможно использование распылителя, а также снизило температуру при которой стало возможно нанесение антикоррозионного состава (рисунок 4).
температура состава -Т, "С
Рисунок 4 - Изменение условной вязкости V ингибированного мазутного состава(84 % мазут М100 + 6 % Эмульгин + 10 % уайт-спирит) от температуры Т нагрева
Полученый мазутный состав ингибированый (МСИ) имеет в своем составе Эмульгин - 6%, уайт-спирит - 10% и мазут - 84% и обладает плотностью 952 кг/м3 при рабочей температуре 45 °С
Исследована смачиваемость стальных поверхностей (чистой и ржавой) мазутом, ингибированным мазутом и составом МСИ. Состав МСИ показал лучшую способность проникать через поры ржавчины к металлу и ингибировать развитие коррозии под нанесенным покрытием [3-6].
Далее были проведены исследования на стойкость атмосферным условиям стальных пластин без какого-либо покрытия, с покрытием МСИ и с покрытием стандартным бензино-битумного раствора. Исследования показали что состав МСИ полностью затвердевали через 2 месяца после нанесения. Потери за год стали без какого-либо покрытия составили 115 г/м2, потери при использовании составов на основе бензино-битумных растворов уменьшились в 16 раз, а потери металла после нанесения МСИ снизились в 55 раз (Рисунок 5)
длительность испытаний — t, мес
Рисунок 5 - Динамика изменения коррозионных потерь стали 08кп без защитыи при защите консервационными составами в условиях открытой атмосферы
Что бы понять будет ли эффективен нагрев раствора МСИ от двадцати восьми вольтового тракторного генератора были проведены некоторые исследования и установлено, что состав имеет теплоемкость - 1800 Дж/(дм3 °С) и вязкость - 0,19 Па-с (при 45 °С), которые достаточны для нанесения с помощью распылителей с расходом состава 0,6 кг/мин. Но основании этого были получены зависимости электрической мощности нагревательного элемента от температуры на которую нагревается состав и поточный расход антикоррозионного состава (рисунок 6). Установлено что для нагрева МСИ до температуры 45 градусов во время работы распылителя с расходом 0,38 кг/мин требуется не меньше 480Вт.
100 ----
10 20 30 40 И
температурный интервал нагрева состава - °С
Рисунок 6 - Зависимость мощности нагревателя для напорного резервуараот температурного интервала нагрева мазутного состава и расхода
В результате производственных испытаний навесного агрегата при консервации ингибированным мазутным составом разбрасывателя определены затраты материальных и трудовых ресурсов: время работы - 1,5 ч; расход ингибированного мазутного состава - 9,3 л/шт, расход дизельного топлива - 3,2 л/ч. Установлены параметры технической производительности нанесения состава— 103-136 м2/ч и норматива расхода —0,14 кг/м2.
Определена стоимость ингибированного мазутного состава, приготовленного в условиях сельхозпредприятия, - 32,3 руб./л, которая на 27,5% ниже, чем стоимость бензино-битумного состава. Применение ингибированного мазутного состава взамен бензино-битумного дает экономию бензина в объеме 200 л. Затраты на консервацию одного разбрасывателя с использованием ингибированного мазутного состава равны 1,1 тыс. руб.
Список литературы:
1. Масякин С.Н., Бахарев А.А. Повышение эффективности нанесения защитного покрытия для хранения сельскохозяйственной техники // Наука и Образование. 2021. Т. 4. № 2.
2. Моисеев С.А., Бахарев А.А. Пути повышения эффективности машин для земляных и профилировочных работ // Наука и образование. 2019. Т.2. №4. С. 268
3. Консервация машин для разбрасывания пескосоляной смеси / В.И. Горшенин, В.Ю. Ланцев, С.В. Соловьёв, С.В. Дьячков, А.Г. Абросимов // Наука и Образование. 2019. Т. 2. № 1. С. 45.
4. Мистрюков Д.Г., Дьячков С.В., Соловьёв С.В. Результаты исследований устройства для мойки грузового и пассажирского транспорта на автотранспортных предприятиях // Наука и Образование. 2021. Т. 4. № 2.
5. Результаты экспериментальных исследований устройства для бесконтактной мойки движителей транспортно-технологических машин / А.В.
Марков, О.С. Дьячкова, С.В. Соловьёв, А.Г. Абросимов, А.А. Бахарев, С.В. Дьячков // Наука и Образование. 2021. Т. 4. № 2.
6. Агрегат для мойки шин грузовых автомобилей при транспортировке свеклы с полей / А.А. Стукалов, С.В. Дьячков, С.В. Соловьёв, А.А. Бахарев, А.Г. Абросимов // В сборнике: Инновационные подходы к разработке технологий производства, хранения и переработки продукции растениеводческого кластера. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Мичуринск, 2020. С. 211-215.
UDC 631.3
RESULTS OF THE STUDY OF THE OPERATION OF THE DEVICE FOR PRESERVATION OF TRANSPORT AND TECHNOLOGICAL
MACHINES
Roman A. Kuznetsov
Master student mikheyev@mgau.ru Igor A. Drobyshev Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
ingfak@mgau.ru Alexey A. Bakharev Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
BakharevAlex@mail.ru Michurinsk State Agrarian University Michurinsk, Russia
Annotation. The article presents the results of research on the operation of a device for the conservation of equipment of agricultural enterprises using the
developed conservation composition. The optimal parameters of the device for applying and the characteristics of the conservation composition are revealed. Key words: storage, conservation, corrosion protection
Статья поступила в редакцию 29.03.2022; одобрена после рецензирования 11.04.2022; принята к публикации 12.05.2022.
The article was submitted 29.03.2022; approved after reviewing 11.04.2022; accepted for publication 12.05.2022.
