CC BY
42
промисс между предельной скоростью потока жидкости во флотаторе У1 и концентрацией взвешенных веществ в осветленной воде на выходе из флотатора С (рис. 3). Как было отмечено ранее предельные скорости потока жидкости составляют 5...7 м/ч. Поэтому в каждом конкретном случае оптимальные параметры флотатора надо определять исходя из такого д иапазона при условии соблюдения заданных требований по осветлению сточных вод, поступающих на аэробную биологическую очистку Использование установки, параметры которой были рассчитаны с помощью полученных зависимостей , дало возможность обеспечить необходимую степень очистки сточных вод (см. табл.).
Одно из преимуществ флотации, по сравнению с отстаиванием, пониженная влажность отходов, вывод имых из флотатора и подлежащих утилизации. Это происходит благодаря тому, что выталкиваемые пузырями газа твердые частоты выводятся на уровне выше поверхности воды, и далее отцеживаются естественным порядком. Увеличение количества подаваемого воздуха, приход ящегося на единицу массы флотируемых веществ, приводит к снижению влажности сбрасываемых отходов.
Потребление электроэнергии при аэрофлотации.
Таблица. Очистка жиросодержащих стоков
Вещества | Вход, I ! мг/л | Выход, мг/л Очистка, %
Взвешенные вещества 1350 26 98
бпк5 1700 360 79
хпк 5300 860 84
Жир 1580 120 92
PÜ4 60 9 77
N 70 16 85
хотя и выше, чем при отстаивании, но остается относительно небольшим. Оно во многом зависит от флотационной способности веществ, находящихся во взвешенном состоянии, и при концентрации взвешенных веществ ниже 2 г/л колеблется в д иапазоне 100.. .200 вт/м3 • ч обработанного стока. В случае большего загрязнения необходимо исходить изтого, что на 1 кг выделенных веществ расходуется 50.. Л 00 вт электроэнергии.
Выводы* Приведенные результаты показывают, что применение флотации должно быть обосновано в каждом конкретном случае, исходя из технико-экономических показателей и достижения заданных предельно допустимых концентраций взвешенных веществ в сточных ведах, подаваемых на последующие ступени очистки.
Литература.
Луценко Г.Н., Цветкова А.Я., Свердлов И.Ш. Физико-химическая очистка городских сточных вод.-М.: Строшздат, 1984.-88 с. Технические записки по проблемам водв.Пер. с англ. В 2-х т. Под ред. ТА. Карюхиной, И.Н. Чурбановой. —М. : Стройиздат, 1983. — 607 с.
REMOVAL OF FATS BY FLOTATION WORKING OF EFFLUENTS 1.1. Pavlinova, A.I. Andryushin
Summary. The possibility of bubble dimension control and flotation process optimization is shown. According to the results of the conducted investigations the method of flotator optimal characteristics determination is developed and recommendations regarding the calculation of flotation units parameters are given.
Keywords; effluents, flotation, fat, slaughterhouses, butter dairy, canning factories, fish-factories.
УДК 631173.658.58
УПРОЧНЕНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ СЕЛЬХОЗМАШИН МЕТОДОМ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ В ПЕРЕМЕННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
A.C. ТАРАНОВ, кандидат технических наук, доцент
Курганская ГСХА Тел.:(3523)421061
Резюме. В статье представлена технология упрочнения рабочих органов сельхозмашин методом поверхностного пластического деформирования в переменном магнитном поле. Приведены результаты экспериментов по сравнению эксплуатационных характеристик рабочих органов сельхозмашин, подвергнутых поверхностному пластическому деформированию в ПМП и наплавленных сормайтом №1.
Ключевые слова: технология, упрочнение, поверхностное пластическое деформирование, наплавка, сор-майт, лемех.
Повышение износостойкости рабочих органов сельскохозяйственных машин — важнейшая научная, технологическая и экономическая проблема. Износостойкость металлов и сплавов при эксплуатации рабочих органов — величина переменная. В различных условиях (тип почвы) износ происходит по-разному. Очевидно, что металл рабочих органов должен обладать способностью адаптироваться к реальным условиям трения. Поверхностное пластическое деформирование в переменном магнитном поле (ПГЩ в ПМП) — эффективная технология улучшения эксплуатационных характеристик деталей сельскохозяйственных машин [3]. Её применение позволяет повысить усталостную прочность деталей на 50...80 %, твёрдость рабочих поверхностей — на 20...30 %, снизить шероховатость поверхности на
2.. .3 квалитега. Метод обеспечивает способность металла самоорганизовываться в условиях возмущающих воз-
действий или воздействующих сил на рабочие органы во время обработки почвы.
В случае использования такой технологии осуществляется комплексное воздействие пластической деформации поверхности рабочего органа и переменного магнитного поля, что обеспечивает формирование стратифицированного поверхностного слоя с различной структурой — аморфной, пластифицированной и кристаллической. Благодаря этому возможно самовосстановление рабочей поверхности от различного рода дефектов, возникающих во время эксплуатации.
Установка для упрочнения плоских рабочих органов сельхозмашин (лемехов, лап) представляет собой генератор переменного магнитного поля большой напряженности с вмонтированным внутри накатным деформирующим устройством, в котором в качестве инден-тора используются шарики диаметром 12...32 мм.
деталь 1 осуществляют четыре (шесть, восемь) шарика 4, закрепленных в державки 7, которые подсоединены к штоку 8 поршня 5 силового цилиндра 9. Усилие деформирования создает и регулирует гидропривод 6, к которому подключают устройство во время обработки. Для уменьшения магнитного сопротивления плоскости контакта цилиндров с телом магнитопровода покрывают жидким ферромагнетиком, приготовленным из смеси консистентной смазки с мелкодисперсными фракциями чугуна, кобальта.
Фокусирование ПМП в зоне деформации осуществляется благодаря тому, что оправка 7 выполнена в форме усеченного конуса. Лабораторные испытания подтвердили предположение о том, что такая ее форма обеспечивает максимальную напряженность поля в зоне деформации.
Для обеспечения контакта деформирующего инструмента с поверхностью детали в случае ее отклонения от параллельности в приспособлении предусмотрено гидравлическое копирующее устройство 5.
Упрочнение лемехов, лап и других рабочих органов методом ППД в ПМП осуществляется на горизонтально-фрезерном станке (рис. 2). Обрабатывающее устрой-
Рис. 1. Устройство для обработки методом ППД в ПМП рабочих органов сельхозмашин: 1 - обрабатываемая деталь, 2 — маг-нитопровод, 3 — обмотка генератора ПМП, 4 — деформирующий инструмент, 5 — поршень щцроцилиндра. 6 — гидропривод, 7 — державка, 8 — шток гидроцилиндра, 9 — гидроцилиндр.
Устройство работает следующим образом (рис. 1). Переменное магнитное поле образуется в генераторе концентрационного типа, который представляет собой магнитопровод 2 с обмотками 3, соединенными последовательно и питающимися от источника переменного тока частотой 5...500 Гц. Он обеспечивает максимальную напряженность магнитного поля в месте разрыва магнитопровода, который одновременно служит проемом д ля перемещения обрабатываемого рабочего органа и деформирующих элементов (шариков). Генератор подключен к источнику, обеспечивающему регулирование частоты и величины питающего тока.
Деформирующее воздействие на обрабатываемую
Рис. 2. Схема обработки рабочих органов сельхозмашин методом ППД в ПМП на горизонтально-фрезерном станке: 1 — обрабатываемая деталь, 2 — крепежное приспособление, 3 — центрирующая призма.
ство крепится к шпинделю станка. При этом привод главного движения отключается, а шпиндель фиксируется для предотвращения поворота вокруг оси.
Упрочняемая деталь 1 (лемех) крепится в приспособлении 2 с фиксацией положения с помощью призм 3.
Приспособление 2устанавливается на стол фрезерного станка, перемещение которого в трех координатах пространства обеспечивает перемещение детали. Обработка осуществляется в 2...4 прохода. Усилие деформирования регулируется гидроприводом и составляет 200...600 кН.
Испытания лемехов, обработанных методом ППД в ПМП. в 2006 г в Курганском НИИСХ показали, что их износостойкость, по сравнению с традиционной наплав-
кой, на супесчаных солонцеватых почвах возросла в 1,4 раза, а на глинистых и засоленных суглинистых—в 1,7 раз.
При проведении экспериментальных исследований эксплуатационных характеристик рабочих органов сельхозмашин, подвергнутых поверхностному пластическому деформированию в ПМП. была принята следующая рабочая гипотеза. В результате воздействия на обрабатываемый материал происходит увеличение его твердости, обусловленное формированием дислокационной упрочненной структуры поверхностного слоя, и образование гомогенного фазового состава, состоящего из мартенсита и цементита. Кроме того, в результате использования ППД в ПМП благодаря диффузионному массопереносу углерода и легирующих элементов (Сг, N0 с одновременной деформацией их содержание в поверхностном слое повышается в 5-8 раз. Эго способствует увеличению износостойкости. В эксперименте применяли модифицированный метод испытания на абразивный износ [1,2].
Испытания лемехов (рис. 3) проводили на продольно-строгальном станке, в инструментальный блок 3 которого устанавливали многопозиционное приспособление 2 с закрепленными в нем лемехами, упрочненными с использованием различных технологий.
На стол 5 продольно-строгального станка устанавливали и закрепляли контейнер с абразивной смесью 4,
Рис. 3. Схема экспериментальной установки испытания лемехов на износ: 1 — рабочие органы, 2 — крепежное приспособление, 3 — инструментальный блок, 4 — абразивная смесь, 5 — стол строгального станка.
Результаты экспериментальных исследований износостойкости рабочих органов, наплавленных сормайтом № 1 и упрочненных методом ППД в ПМП, которые проводили в течение 6 часов, показали, что при увеличении плотности абразивной смеси износ рабочих органов возрастает (см. табл.). Причем если в случае использования деталей, например из стали У8, упрочненных по пред-
Таблица. Результаты экспериментальных исследований износостойкости рабочих органов, упрочненных наплавкой сормайта №1 и методом ППД в ПМП
Сормайт ППД в ПМП
материал твер- дость, HV износ, мм износостойкость, ч материал твер- дость, HV износостои- износ, мм ' кость, ч
плотность абразивной смеси, кг/см3 плотность абразивной смеси, кг/см3
2,1 3,0 2,1 3,0 2,1 3,0 | 2,1 3,0
сталь У8 372,0 0,7 0,9 290 277 сталь У8 372,0 0,5 0,7 260 215 сталь 63Г 380,0 0,3 0,6 300 290 сталь 63Г 380,0 0,3 0,5 195 160
плотность которой можно менять методом уплотнения (на трясунах или поверхностным вибратором).
В процессе возвратно-поступательного перемещения абразивной смеси относительно лемехов, закрепленных в приспособлении 2, происходил износ рабочих органов.
Предложенная схема эксперимента дала возможность менять состав и абразивные свойства смеси, ее во-донасыщенность, скорость резания лемехом, угол атаки режущей кромки.
латаемой технологии, износ при плотности абразивной смеси 3,0 кг/см3 достиг 0,7 мм, то в варианте с сормайтом № 1 — 0,9 мм. Аналогичные результаты зафиксированы и в другимх вариантах.
Таким образом, поверхностное пластическое деформирование в переменном магнитном поле — перспективный метод упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих орудий, который можно рекомендовать для использования в условиях ремонтной базы хозяйств.
Литература.
1. Батищев А.Н., Голубее И.Г., Лялякин В.П. Восстаноыение деталей сельскохозяйственной техники — М. Информагротех 1995г.
2. Молодык Н.В. Зенкин А. С. Восстановление деталей машин — М. Машиностроение 1989 г.
3. Таранов A.C. Увеличение ресурса деталей сельхозмашин поверхностным платическим деформированием в переменном магнитном поле // Достижения науки и техники АПК. — М 12. — 2008. — С. 58-59.
STRENGTHENING THE OPERATING UNITS OF AGRICULTURAL MACHINERY BY SURFACE PLASTIC DEFORMATION IN THE ALTERNATING MAGNETIC FIELD
A.S. Taranov
Summary« The technology of strengthening the operating units of agricultural machinery by surface plastic deformation in the alternating magnetic field is presented in the article. The results of experiments on the comparison of operating characteristics of operating units of agricultural machinery, subjected to surface plastic deformation in the alternating magnetic field and deposited by sormite №1, are given.
Keywords: technology, strengthening, surface plastic deformation, deposition, sormite, plowshare.
