Ushbu maqolada biz vorteksli qatlam qurilmalari – turli texnologik jarayonlarni faollashtirish uchun mo’ljallangan uskunalar yordamida moylash materiallarini ishlab chiqarishni muhokama qilamiz. Uskunaning ishlashi va ishlashini ta’minlash uchun moylash materiallari muhim ahamiyatga ega. Moylash materiallarining asosiy maqsadi mexanizmlarning ishqalanish qismlarida ishqalanish va eskirishni kamaytirishdir, bu esa dvigatelning mexanik samaradorligini oshirish va ishqalanish juftlarini aşınma va tutilishdan himoya qilish imkonini beradi.
Ularning ikkinchi muhim roli dvigateldan issiqlikni va ishqalanish bilan isitiladigan qismlarni olib tashlashdir. Bundan tashqari, moylash materiallari qismlarni korroziyadan himoya qiladi, kirlarni yuvadi va olib tashlaydi, muhrni ta’minlaydi va maxsus vazifalarni bajaradi, masalan, ba’zi hollarda qolip va quyma o’rtasida ajratish qatlami bo’lib xizmat qiladi.
Yog ‘moy deganda har xil turdagi prokat podshipniklarini, ilgaklarni, tutqichli, burmali ekssentrik tizimlarni va boshqalarni moylash uchun mo’ljallangan qalin moylar tushuniladi. Suyuq moylardan farqli o’laroq, moylash moyi kesish kuchiga ega.
Yog ‘moylarini ishlab chiqarish – asosiy jihatlar
1970 yilgacha moylash materiallari ishlab chiqarish partiyaviy tarzda amalga oshirilgan. Partiya jarayonlari ko’p bosqichli, mahsulot sifatining past takrorlanishi, texnologik jihozlarning kattaligi va yuqori energiya intensivligi, shuningdek, kompleks mexanizatsiyalash va avtomatlashtirishning murakkabligi bilan tavsiflanadi.
Rivojlanishning ikkinchi bosqichi yarim uzluksiz jarayonlarni joriy etish edi, bu esa yangi samarali massa uzatish moslamalari, yuqori quvvatli namlik bug’latgichlar, gomogenizatorlar, shuningdek, avtomatik boshqarish va nazorat qilish tizimlarining paydo bo’lishi tufayli mumkin bo’ldi.
Uchinchi bosqichda uzluksiz jarayonlar ishlab chiqildi va amalga oshirildi. Uzluksiz jarayonlarning partiyaviy va yarim uzluksiz jarayonlardan ustunligi shundaki, har xil texnologik operatsiyalar alohida qurilmalarda amalga oshiriladi, bu har bir operatsiya uchun optimal rejimni saqlashga imkon beradi. Bunday holda, jarayonni avtomatik boshqarish va monitoringini ta’minlash, shuningdek, talab qilinadigan sifatli mahsulotlarni olish oson. Bundan tashqari, o’ziga xos imkoniyatlar keskin oshadi; uskunalarning ixtisoslashuvi natijasida egallangan ishlab chiqarish maydoni va mehnat sarfi kamayadi.
Buning uchun akustik tebranishlar, elektr va magnit maydonlar, zarba to’lqinlari, lazer nurlanishi va boshqalar energiyasini to’playdigan qurilmalardan foydalanish massa va issiqlik uzatish jarayonlarini faollashtirish uchun ulkan imkoniyatlar yaratadi. Bunday qurilmalardan biri vorteks qatlamli qurilma ( AVS).
Vorteks qatlami qurilmasining ishlash printsipi
Vorteks qatlami qurilmasi – teng o’qli bo’lmagan ferromagnit zarrachalari ichiga joylashtirilgan va tashqariga o’rnatilgan induktorli magnit bo’lmagan materialdan yasalgan ichi bo’sh silindr bo’lib, aylanadigan elektromagnit maydon hosil qiluvchi o’rashlar tizimini o’z ichiga oladi (1-rasm).
1-rasm – Ferromagnit zarrachalarning vorteks qatlamiga ega qurilma: 1 – himoya vtulka; 2 – aylanuvchi elektromagnit maydonning induktori; 3 – induktor korpusi; 4 – magnit bo’lmagan materialdan tayyorlangan ish kamerasi; 5 – ferromagnit zarralar
Zarrachalarni murakkab harakatga keltirgan holda, maydon reaktor ish zonasida bu zarrachalarning girdobli qatlamini hosil qiladi. Har bir zarracha maydonning aylanish yo’nalishi bo’yicha uning aylanish tezligiga erisha oladigan tezlikda harakat qiladi va bir vaqtning o’zida o’zining eng kichik o’qi atrofida sekundiga 102-104 aylanish tezligida protsessual aylanishni amalga oshiradi. Aylanadigan va to’qnashgan zarralar keng chastotali akustik va ultratovushli tebranishlarni chiqaradi (o’nlab Gts dan bir necha MGts gacha, maksimal qiymati 10-15 kHz oralig’ida). Mikrozonalarda kavitatsiya jarayonini keltirib chiqaradigan akustik tebranishlar kvadrat dyuym uchun yuz minglab funt-kuch (lbf) bosimini yaratishga qodir. O’zgaruvchan magnit maydon ta’sirida zarralar magnitostriktiv tebranishlarni ham chiqaradi va xuddi elektr o’tkazgichlarda bo’lgani kabi ularda paydo bo’ladigan girdab oqimlari tez o’zgaruvchan magnit va elektr maydonlarining paydo bo’lishiga olib keladi.
Barcha ko’rsatilgan omillarning birgalikdagi ta’siri tufayli AVS qurilmasining ish zonasidan o’tadigan ingredientlar oqimi intensiv aralashtirish va dispersiyaga duchor bo’ladi, bu holda kimyoviy reaktsiyalar tezligi normal sharoitlarga nisbatan yuzlab va minglab marta ortadi. To’g’ri tanlangan rejimlar bilan ushbu turdagi qurilmalarda (jarayon kimyoviy reaktsiya bilan birga bo’lsa ham) ingredientlarni qayta ishlash vaqti bir necha soniyadan oshmaydi. Oqim diagrammasi qo’llanilganda, tayyor mahsulot doimiy ravishda olib tashlanadi va jarayonning keyingi bosqichlariga o’tadi, ferromagnit zarralar esa qurilmaning ish zonasida magnit maydon tomonidan saqlanadi va mahsulotga tushmaydi.
Eksperimental tadqiqotlar natijalari
AVS qurilmasi yordamida moylash materiallarini uzluksiz olish imkoniyatini o’rganish maqsadida AVS-150 qurilmasi yordamida tajriba o’tkazdik (2-rasm).
2-rasm – AVS-150 vorteks qatlami qurilmasi
Tajribaning maqsadi taxminan 194 ° F o’rtacha haroratda ishlaydigan komponentlar va mexanizmlarni davolash uchun moylash materialini tayyorlash edi.
Soqol turli xil yog ‘kislotalarining litiy va kaliyli sovunlari bilan qayta ishlangan mineral moy asosida ishlab chiqarilgan. Yog’ning oksidlanish va aşınmaya qarshi turish qobiliyatini oshirish uchun ushbu asosda samarali qo’shimchalar aralashtirilgan.
Bir litr moylash materialini tayyorlash uchun 0,37 gallonli stakan ishlatilgan, unga 0,84 funt ferromagnit zarrachalar kiritilgan. Mineral va kastor yog’lari aralashtirishdan oldin bug ‘bilan 185-194 ° F gacha qizdirilgan. Oldindan qizdirilgan yog’ga yog’ni qalinlashtirish uchun stearin kislotasi, oldindan kukunli litiy va kaliy gidroksid, qarag’ay rozini va mis ftalosiyanin qo’shildi.
Stakan vorteks qatlami qurilmasining ish zonasiga joylashtirildi va ingredientlar bir necha soniya ichida aralashtirildi. Aralashtirgandan so’ng, stakan yana bug’ga tushirildi va suv bir soat davomida bug’lanib ketdi. Shundan so’ng, soqol bir kun davomida salqinlash uchun qoldirildi.
Olingan moylash materialining asosiy xarakteristikalari 1-jadvalda keltirilgan.
1-jadval – AVS-150 vorteksli qatlam qurilmasi yordamida olingan moylash materialining fizik-kimyoviy xossalari
Yo’q. |
Parametr | Interval | Qiymat |
Haqiqiy |
1 | Tushish nuqtasi, (ºF) |
dan kam emas |
269 |
300 |
2 | 77 ºF da kirish, (× 10-1 mm) |
ichida |
310–340 |
340 |
3 | 68 ºF da eng yuqori kesish kuchi, (psi) |
ichida |
0.02–0,07 |
0.035 |
4 | 32 ºF haroratda yopishqoqlik va deformatsiya tezligi gradienti 10 s-1, (psi·s) |
dan ortiq emas |
0.058 |
0.056 |
5 | Kolloid barqarorligi (bo’shatilgan yog ‘%) |
dan ortiq emas |
23 |
8 |
Yog’larni ishlab chiqarish quyidagi asosiy jihozlarni o’z ichiga oladi: vorteksli qatlam moslamasi, dastlabki ingredientlarni oziqlantirish va ularni kerakli haroratgacha oldindan qizdirish uchun xom ashyo baklari, umumiy quvvatni silliq nazorat qilishni ta’minlaydigan va yuqori aniqlikni ta’minlaydigan to’rt pistonli dozalash moslamasi. murakkab avtomatik boshqaruv moslamalari, AVS qurilmasi va qabul qiluvchi idishdan foydalanmasdan oqimdagi ingredientlarning nisbati (3-rasm).
Shakl 3 – AVS yordamida moylash materiallari ishlab chiqarish – jarayonning oqim diagrammasi
Xom ashyo xomashyo tanklariga etkazib beriladi; ba’zi tanklarda (tarkibida sanoat kastor yoki samolyot moyi bo’lgan) harorat bug’ni oldindan qizdirish orqali 176-185 ºF darajasida saqlanadi (bug ‘ko’ylagi). Xom ashyo ingredientlari berilgan nisbatlarda sovunlanish reaksiyasi sodir bo’ladigan AVS qurilmasiga beriladi. Agar chashka moyi tayyorlansa, C20 fraktsiyasining yog ‘kislotalari ohak bilan sovunlanadi (ohak va moy suspenziyasi shaklida). Agar moylash materiallari litiy va kaliydan tayyorlangan bo’lsa, ishqor va sovun bilan reaksiyaga kirishadigan erkin glitserin va ritsin kislotasi ajralib chiqishi bilan kastor yog’ining gidrolizi sodir bo’ladi. AVS qurilmasining ish zonasidagi harorat 158–167 ºF.
Bitta AVS-150 vorteksli qatlam moslamasi soatiga bir necha tonnagacha bo’lgan moylash quvvatini ta’minlashga qodir. Bu girdobli qatlamli bitta yoki ikkita qurilma yordamida yillik moylash materiallari ishlab chiqarish hajmi 10-20 ming tonna bo’lgan texnologik liniyalarni qurish imkonini beradi.
Yog ‘moylarini ishlab chiqarish jarayonlarida vorteks qatlami qurilmalarining afzalliklari
O’tkazilgan tadqiqotlar natijalari AVSni moylash moylari va moylash sovutgichlarini ishlab chiqarish jarayonlarida qo’llash imkoniyatini tasdiqladi. Shu munosabat bilan biz AVSning quyidagi afzalliklari haqida gapirishimiz mumkin:
- kimyoviy reaktsiyalarning yuqori tezligi;
- moylash materiallari sifatini yaxshilash va quyuqlashtiruvchi va qo’shimchalarning solishtirma sarfini kamaytirish imkonini beruvchi komponentlarning yuqori disperslik darajasi;
- harakatlanuvchi mexanik qismlar va dinamik qistirmalarning yo’qligi tufayli mustahkamlangan ishonchlilik va chidamlilik;
- atmosfera bosimi va past haroratlarda (122-194 ° F) to’liq avtomatlashtirish bilan qayta aylanishsiz jarayonlarni amalga oshirish imkoniyati.