Національний аграрний університет

РУЖИЛО ЗІНОВІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ

УДК 631. 171. 621. 797

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ТА ТЕХНІЧНИХ

ЗАСОБІВ РЕМОНТУ ВАКУУМНИХ НАСОСІВ

ДОЇЛЬНИХ УСТАНОВОК

05. 20. 01 – Механізація сільськогосподарського виробництва

А в т о р е ф е р а т

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі надійності і ремонту машин Національного аграрного університету Кабінету Міністрів України.

Науковий керівник – заслужений діяч науки і техніки, доктор технічних

наук, професор Опальчук Андрій Савович,

Національний аграрний університет, завідувач

кафедри технології конструкційних матеріалів і

матеріалознавства.

Офіційні опоненти: член-кореспондент УААН, доктор технічних наук,

старший науковий співробітник Молодик Микола Володимирович, Інститут механізації та електрифікації сільського господарства Української академії аграрних наук, заступник директора;

кандидат технічних наук, старший науковий

співробітник Мудрук Олексій Северианович,

Центральна наукова бібліотека Української академії

аграрних наук, заступник директора.

Провідна установа: Кіровоградський державний технічний університет

Міністерства освіти України, кафедра експлуатації та ремонту машин.

Захист відбудеться “ 21” вересня 2000 р. о 14 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.06 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ 41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: м. Київ 41, вул. Героїв оборони, 11, навчальний корпус 10.

Автореферат розісланий “20” серпня 2000 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Войтюк Д.Г.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. На тваринницьких фермах великої рогатої худоби майже всі процеси доїння, транспортування, первинної обробки та зберігання молока механізовано. При цьому робочим середовищем, що допомагає виконувати перераховані виробничі процеси є вакуум, для забезпечення якого в сільськогосподарському виробництві використовують, в основному, вакуумні пластинчато – роторні насоси.

Специфіка проведення сільськогосподарських робіт з використанням ненадійної техніки завжди викликає значні втрати сільськогосподарської продукції та погіршення її якості. При ненадійній роботі техніки, що використовується у тваринництві, негативні наслідки ще більше відчутніші. Так, зокрема, відмова вакуумного насоса, або його робота з відхиленнями від нормативно-технологічних вимог призводить до несвоєчасного та неякісного доїння корів і як наслідок – до зниження тваринами продуктивності і аж до їх захворювань, що лікуються вкрай важко чи взагалі є невиліковними. Продуктивність тварин у таких випадках, як правило, падає назавжди.

Аналіз використання пластинчато – роторних вакуумних насосів та технології їх ремонту показав можливість суттєвого підвищення якості проведення ремонтних робіт, збільшення ресурсу окремих деталей зокрема та насоса в цілому. Так, наприклад, при спрацюванні торцевої поверхні ротора до граничної величини вибраковується ротор та корпус вакуумного насоса, а це відповідно 18 та 16 кг чавуну СЧ-20 ГОСТ 1412-79.

Зв’язок роботи з науковими програмами та темами. Дисертація є складовою частиною науково-дослідної роботи кафедри “Надійності і ремонту машин” Національного аграрного університету, що пов’язана з підвищенням надійності та довговічності сільськогосподарської техніки. Науково-дослідна робота виконувалася в рамках бюджетної теми № 110 / 24 “Обгрунтувати та розробити методи підвищення надійності та довговічності (при проектуванні, конструюванні) сільськогосподарської техніки.”

Мета роботи: забезпечити підвищення міжремонтного ресурсу пластинчато – роторних вакуумних насосів шляхом удосконалення технології та технічних засобів їх ремонту.

Об’єктами дослідження є пластинчато – роторні вакуумні насоси та окремі їх деталі, зокрема корпуси, ротори, кришки, пластини, технологічні процеси відновлення деталей та ремонту насосів.

Предмет дослідження: залежність спрацювання поверхонь основних деталей насосів від наробітку при дії різноманітних факторів, що виникають у процесі виробництва, експлуатації та ремонту насосів.

Задачі дослідження;

1. Шляхом проведення мікрометражу та мікроструктурного аналізу спрацьованих поверхонь деталей насосів, що поступають у ремонт, на основі

паспортизації деталей дати кваліфікаційну оцінку видам пошкоджень, встановити кількісні показники спрацювання поверхонь деталей насоса та виявити поверхні, які лімітують ресурс його роботи.

2. Визначити теоретично та встановити експериментально причини спрацювання поверхонь деталей вакуумних насосів.

3. Дослідити вплив окремих факторів на величину та швидкість спрацювання поверхонь корпуса, ротора, кришки та пластини вакуумного насоса.

4. Спроектувати й виготовити комплект технологічного оснащення для покращення якості ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів. Провести його виробничу перевірку та впровадження у виробництво.

5. Внести зміни до існуючого технологічного процесу відновлення деталей та технологічного процесу ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів.

Наукова новизна отриманих результатів. Досліджено вплив сил, які діють на деталі насоса в процесі його роботи, теоретично визначено в динаміці значення результуючих сил, що викликають спрацювання поверхонь основних деталей вакуумних насосів, проаналізовано можливість мінімізації негативної дії результуючих сил.

На основі мікрометражу деталей насосів та мікроструктурного аналізу спрацьованих поверхонь проведено класифікацію спрацювань основних деталей пластинчато – роторних вакуумних насосів, дано кількісну та якісну оцінки спрацювань.

Досліджено вплив факторів, що виникають у процесі виготовлення, експлуатації та ремонту насосів на спрацювання поверхонь деталей насосів при їх експлуатації.

Практичне значення отриманих результатів. Запропоновано організаційно-технологічні рекомендації для підвищення якості ремонту вакуумних насосів. Спроектовано, виготовлено та проведено дослідження технологічного оснащення для технології відновлення спрацьованих поверхонь деталей насосів. Розроблено та виготовлено технологічне оснащення для дефектування деталей насосів. Внесено зміни до технологічного процесу ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів з використанням розробленого технологічного оснащення. При впровадженні технологічного процесу ремонту вакуумних насосів підвищено ресурс відремонтованих об’єктів до рівня нових при зниженні на 20 – 25% терміну ремонту.

Особистий внесок дисертанта полягає в тому, що він брав безпосередню участь у розробці методик, виконанні розрахунків та експериментів, аналізі та обробці експериментальних даних. Узагальнення одержаних результатів, написання статей у співавторстві виконувалося при активній участі автора. Впровадження результатів дослідження здійснювалося з безпосередньою участю автора спільно з співробітниками кафедри “Надійності і ремонту машин” НАУ та працівниками відповідних підприємств.

У разі теоретичного передбачення забезпечення підвищення ресурсу пластинчато-роторних вакуумних насосів консультативну допомогу автору надавав д.т.н., проф. Бойко А.І.. К.т.н., доц. Малахов В.С. консультував роботу що до проведення кількісної та якісної оцінки пошкоджень поверхонь деталей і розробці технологічного оснащення для ремонту насосів. У процесі проектування та виготовлення технологічного оснащення допомогу надавали співробітники кафедри НІРМ, зокрема майстер виробничого навчання Гулай О.Г.. Автор висловлює їм щиру подяку за надану допомогу.

У шести опублікованих працях, що відповідають темі дисертаційної роботи, доля здобувача становить близько 80%. Дві статті у фахових виданнях є одноосібними.

Впровадження у виробництво. Результати досліджень впроваджено на Кагарликському спеціалізованому підприємстві “Райагротехсервіс” у формі

організаційно-технологічних рекомендацій для покращення технології ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів. У Чуднівському ВАТ “Райагропромтехніка” впроваджено комплект спроектованого і виготовленого технологічного оснащення та технологічний процес ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів з застосуванням технологічного оснащення для проведення відновлення поверхонь деталей насосів.

Апробація результатів дослідження. Повний зміст дисертаційної роботи було викладено, обговорено та схвалено на розширеному засіданні кафедри Надійності і ремонту машин Національного аграрного університету. За матеріалами дисертаційної роботи було зроблено ряд доповідей на наукових конференціях викладачів, наукових співробітників та аспірантів Національного аграрного університету (Київ, 1993-2000 рр.); міжнародній науково-технічній конференції “Технічний прогрес у сільськогосподарському виробництві” (Глеваха, 1997 р.); ювілейній науковій конференції викладачів, наукових співробітників та аспірантів, присвяченої 65-річчю факультету МСГ (Київ, 1994 р.); II Міжнародній науково-практичній конференції “Перспективні технології вирощування і збирання цукрових буряків” (Київ, 1997 р.); Міжнародній науково-технічній конференції, присвяченій 100 - річчю Національного аграрного університету (Київ, 1998 р).

Публікації. Результати досліджень опубліковано у шести наукових працях, у тому числі три статті у фахових виданнях. Дві статті без співавторів.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, п’яти розділів, загальних висновків та рекомендацій виробництву, бібліографічного списку й додатків. Основний зміст дисертації викладено на 142 сторінках машинописного тексту, містить 12 таблиць та 39 малюнків. Бібліографічний список складається з 102 літературних джерел, з них 5 - іноземною мовою. До роботи включено чотири додатки.

З М І С Т Р О Б О Т И

У вступі обгрунтовано актуальність і доцільність виконання роботи, викладено основні положення, що винесені на захист.

У першому розділі (“Сучасний стан досліджуваного питання і завдання дослідження”) розглянуто різноманітні типи вакуумних насосів, що можуть використовуватися у сільському господарстві країни як джерело вакууму для доїльних установок, проаналізовано їх переваги та недоліки. Встановлено, що на сьогоднішній день на молокофермах для створення вакууму для доїльних установок панівне становище займають пластинчато-роторні насоси. Проте аналіз технології ремонту названих насосів та технології відновлення окремих деталей вказав на ряд недоліків, які мають місце при проведенні робіт з їх ремонту. Зокрема, при існуючій технології ремонту вакуумних насосів після досягнення останнього ремонтного розміру вибраковуються такі металоємкі деталі як корпус, ротор, кришки. У випадку торцювання ротора до ремонтного розміру знижується продуктивність насоса. Припрацювання пластин у корпусі насоса викликає зниження його ресурсу. Складання насоса проводиться ручним способом. У цьому разі витрачається на регулювання монтажного зазору між ротором та корпусом більше 20% загального часу на ремонт насоса. Однак названий зазор не завжди вдається отримати в межах технологічних вимог, не виключається при цьому перекос ротора відносно корпуса. Суттєві втрати часу при ремонті насосів та зниження ресурсу відремонтованих виробів викликає відсутність спеціального технологічного оснащення.

Виходячи з вищесказаного, постає необхідність у проведенні досліджень з визначення характеру спрацювань деталей насосів, кількісній оцінці величини спрацювання поверхонь основних деталей насосів та встановленні лімітуючих поверхонь, визначенні та аналізі причин їх спрацювання, проектуванні технологічного оснащення для ремонту насосів та внесенні змін до існуючого технологічного процесу ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів.

На основі аналітичного огляду, в заключній частині розділу сформульовано мету і задачі дослідження.

У другому розділі (“Теоретичні передбачення забезпечення заданого ресурсу пластинчато-роторних вакуумних насосів”) проаналізовано умови роботи вакуумного насоса, закономірності виникнення пошкоджень поверхонь його деталей, досліджено сили, що викликають пошкодження поверхонь пластини, корпуса, ротора та кришки насоса. За результатами аналізу встановлено, що насоси втрачають працездатний стан, в основному, через збільшення внутрішніх перетікань вакууму, до яких призводять спрацювання торцевих поверхонь ротора та кришок, робочої поверхні корпуса та пластин.

Для встановлення причин спрацювання поверхонь деталей насоса, зокрема поверхні корпуса та пластини, проаналізовано сили, що діють на пластину в процесі роботи насоса. З метою спрощення, розрахунки проводили на прикладі насосів з радіальним розміщенням пластин у пазах ротора. У випадку тангенціального розміщення пластин будуть мати місце ті ж математичні залежності, з урахуванням кута нахилу пластини. Встановлено, що на пластину, яка здійснює в процесі роботи насоса обертальний рух у корпусі насоса та поступальний знакоперемінний рух у пазу ротора, діють сили від ваги пластини, інерційні сили та сили від дії робочих процесів (рис.1.). Результуюча сила повинна забезпечувати гарантоване притискування пластини до корпуса у будь-який момент оберту ротора. З іншого боку – від зусилля притискування пластини до корпуса залежить величина та швидкість спрацювання як робочої поверхні пластини, так і поверхні корпуса, що приводить до збільшення зазору між ротором та корпусом і як наслідок – до втрати продуктивності насоса.

Рис. 1. Схема сил, що діють на пластину вакуумного насоса:

R1 – сила від ваги пластини; R2 – сила інерції від кутового прискорення пластини при обертанні ротора; R3 – сила інерції від поступального руху пластини; R4 – інерційна сила від прискорення Коріоліса; R5 – сила від перепаду тисків між суміжними комірками; R6, R7 – сили тертя пластини в пазах ротора внаслідок дії сил ZA та ZB; R8 – сила тертя робочої поверхні пластини в корпусі; ZA, ZB - сили защемлення пластини в пазу ротора; ZR – сила притискування пластини до корпуса насоса.

Для визначення зусилля притискування пластини до корпуса насоса в динаміці у будь–який момент оберту ротора, скористались диференційним рівнянням Лагранжа другого роду виду:

, ( 1)

та диференційним рівнянням Лагранжа другого роду для системи з умовно відкинутим зв’язком виду:

. ( 2)

Розглядали систему корпус – пластина в дії. Умовно відкидали зв’язок, накладений на пластину в напрямку руху пластини вздовж паза ротора. За узагальнені координати приймали кут відхилення пластини від вертикального положення () та напрямок переміщення пластини вздовж паза

ротора (). Координати центра маси пластини з використанням узагальнених координат записували у вигляді лінійних рівнянь:

; ( 3)

, ( 4)

де, - потоковий радіус-вектор;

- висота пластини.

Підставляючи у диференційні рівняння Лагранжа другого роду з умовно відкинутим зв’язком значення складових та проводячи відповідні перетворення отримали вираз для знаходження результуючої сили притискування пластини до корпуса насоса:

. ( 5)

Для знаходження величини результуючої сили притискування пластини до корпуса насоса скористались чисельним методом Рунге-Кута, а результати розрахунків наведено у графічному вигляді на рис. 2.

Рис. 2. Залежність величини зусилля притискування пластини до корпуса насоса від кутового положення ротора.

Після визначення величини зусилля притискуваня пластини до корпуса насоса зроблено ряд висновків, а саме:

- зусилля притискування пластини до корпуса в процесі роботи набуває змінних значень, а значить і швидкість, і величина спрацювання як корпуса так і пластини не одинакові при певному куті оберту ротора. Причому, на ділянці стискування повітря аж до нагнітання, зусилля набуває більших значень ніж на інших ділянках, отже і корпус у секторі стискування спрацьовується інтенсивніше. Дане теоретичне заключення підтверджено результатами мікрометражу та мікроструктурного аналізу зношених поверхонь корпуса насоса;

- на зусилля притискування пластини до корпуса перш за все впливають інерційні сили та сила від робочих процесів. При цьому сила від робочих процесів на ділянці стискування доповнює інерційні сили і тим самим збільшує результуючу силу притискування пластини до корпуса насоса, а на ділянці всмоктування та об’ємного розширення - компенсує інерційні сили і доводить результуючу до мінімальних значень. Зменшують вплив сили від робочих процесів шляхом нахилу пластини та збільшенням числа пластин. При

збільшенні числа пластин зменшується перепад тисків між комірками, знижуються внутрішні перетікання газу. Однак збільшення числа пластин негативно впливає на трудомісткість виготовлення пазів ротора, збільшується потужність, яка необхідна на обертання ротора, пластини займають більший об’єм і тому зменшується продуктивність насоса. Збільшення числа пластин впливає на врівноваженість насоса. Оптимізація кута нахилу та числа пластин досліджені та висвітлені в літературі достатньою мірою;

- при визначенні зусилля притискування пластини до корпуса були встановлені сили защемлення пластини в пазах ротора ( рис.3.).

Рис. 3. Значення сили защемлення пластини в пазу ротора при зміні кутового положення ротора.

1 – віддалена від центра обертання частина паза;

2 – ближня до центра обертання частина паза.

Виявлено, що сили защемлення і відповідно сили тертя пластини в пазах ротора різні за величиною. Сила тертя у віддаленій від центра обертання частині паза перевищує у 5...7 разів силу тертя в частині, що ближче до центра обертання. Таким чином пластина швидше буде спрацьовуватись по товщині у її центральній частині. Однак величина цього спрацювання незначна порівняно із спрацюванням торцевої поверхні пластини через невелику швидкість руху пластини в пазу ротора насоса;

- спрацювання торцевої поверхні пластини призводить до зменшення її висоти. Зменшення висоти пластини впливає на величину сили притискування останньої до корпуса. Розрахунки показують, що суттєвого збільшення результуючої сили при спрацюванні пластини в допустимих межах не відбувається;

- зменшуючи масу пластини можна зменшити силу притискування пластини до корпуса, а відповідно – і швидкість спрацювання пластини та корпуса. Однак зменшення маси пластини приведе до зменшення інерційних сил і на участку всмоктування не буде гарантованого контакту корпуса та пластини. Для забезпечення названого гарантованого контакту можна

передбачити систему примусового довантаження пластин. Але це приводить до невиправданого ускладнення конструкції насоса;

- спрацювання пари корпус-пластина можна зменшити шляхом підбору пари тертя, або мащенням. Зниження коефіцієнта тертя в зоні контакту пластини і циліндричної поверхні корпуса не дасть негативного впливу на роботу насоса.

За допомогою теоретичних розрахунків встановили, що основними причинами спрацювань торцевих поверхонь ротора та кришок є непаралельність привідних шківів насоса та електродвигуна, непаралельність установки насоса відносно горизонталі та непаралельність установки ротора по відношенню до корпуса.

У третьому розділі (“Програма та методика експериментальних досліджень”) для досягнення визначеної мети та розв’язання поставлених задач запропонована слідуюча загальна методика досліджень:

а) вивчення видів та характеру пошкоджень поверхонь деталей пластинчато-роторних вакуумних насосів;

б) проведення збору та обробки інформації про спрацювання поверхонь основних деталей насосів;

в) дослідження впливу експлуатаційних, технологічних та ремонтних факторів на величину спрацювання поверхонь деталей пластинчато-роторних вакуумних насосів;

г) розробка та виробничі випробування технологічного оснащення для перспективного технологічного процесу відновлення деталей вакуумних насосів.

Дослідження пошкоджень деталей вакуумних насосів проводились на основі порівняння вихідного стану їх робочих поверхонь зі станом, отриманим після певного періоду експлуатації (надходження насосів у капітальний ремонт).

Мікрометраж проводили на Кагарлицькому спеціалізованому підприємстві “Райагротехсервіс” по ремонту вакуумних насосів, з повним розбиранням досліджувальних об’єктів. Поряд зі стандартним інструментом використовували спеціально розроблений, зокрема пристрій для вимірювання торцевого спрацювання кришок насосів.. Для аналізу можливих структурних перетворень у матеріалі, внаслідок протікання пошкодженнь, вивчали мікроструктуру. Дослідження мікроструктури проводили з використанням металографічного мікроскопа МІМ – 8.

Дослідження впливу технологічних, експлуатаційних та ремонтних факторів проводили в лабораторних умовах. Для цього було виготовлено на базі токарно-гвинторізного верстата лабораторну установку для визначення залежності величини спрацювання поверхні корпуса та робочої поверхні пластини від наробітку. Під час дослідження впливу непаралельності встановлення ротора по відношенню до корпуса використовували спроектований та виготовлений пристрій для регулювання монтажного зазору між ротором та корпусом насоса (рис 4.).

Рис. 4. Загальний вигляд пристрою для регулювання монтажного зазору між ротором та корпусом вакуумного насоса.

Ряд дослідів проводили в умовах виробничого використання насосів у сільськогосподарських підприємствах України та на спеціалізованих ремонтних підприємствах, зокрема на Чуднівському ВАТ “Райагропромтехніка”.

У четвертому розділі (“Результати експериментальних лабораторних досліджень по забезпеченню підвищення міжремонтного ресурсу пластинчато-роторних вакуумних насосів”) було дано кваліфікаційну оцінку пошкодженням поверхонь деталей вакуумних насосів, зроблено порівняльний мікроструктурний аналіз спрацьованих та нових поверхонь, дана кількісна оцінка спрацюванням, встановлено лімітуючі поверхні основних деталей вакуумних насосів.

У результаті проведених досліджень виявлено, що домінуючим видом спрацювання поверхонь деталей вакуумних насосів є механічне абразивне зношування. Мікроструктурний аналіз показав, що структурних змін матеріалу в місцях максимального зношування не спостерігається. Лімітуючими поверхнями для деталей насоса визнано: робочу поверхню пластини, торцеві поверхні ротора та кришки, дзеркало корпуса. Коефіцієнт повторення дефектів названих поверхонь у межах 0,52...0,66.

Проведення досліджень що до впливу факторів, які виникають в процесі виготовлення, експлуатації та ремонту насосів, на спрацювання поверхонь деталей насосів у процесі їх роботи підтвердили основні теоретичні передбачення. Встановлено, що основними причинами спрацювань торцевих поверхонь ротора та кришки є непаралельність приводу та перекіс ротора по відношенню до корпуса. У цьому разі зношування поверхонь носить характер аварійного зносу, проходить по різко наростаючій кривій (рис. 5.).

Рис. 5. Інтенсивність спрацювання торцевих поверхонь ротора та кришок

від наробітку насоса при перекосі ротора по відношенню до корпуса.

1 – без перекосу; 3 – перекіс 0,02мм;

2 – перекіс 0,01мм; 4 – перекіс 0,03мм.

Незалежно від напрямку дії осьової сили, проходило спрацювання обох кришок та обох торцевих поверхонь ротора. Це пояснюється осьовими переміщеннями ротора внаслідок відштовхування його від поверхні кришки при їх взаємному контактуванні. Спрацювання проходило нерівномірно по всій поверхні. Місце зони максимального спрацювання торцевих поверхонь кришки та ротора носило хаотичний характер. При перекосах ротора по відношенню до корпуса від 0,03мм і більше, експериментальні дослідження зупиняли через підвищені шум, вібрацію, збільшений тепловий режим роботи насоса. Відхилення насоса від горизонталі у межах до 5 на спрацювання деталей суттєво не впливало.

Дослідження залежності величини спрацювання робочої поверхні пластини та поверхні дзеркала корпуса від наробітку насоса при зміні зусилля притискування пластини до корпуса в межах 12Н показали, що суттєвого збільшення швидкості зношування поверхонь не відбувається (рис. 6.).

Рис. 6. Залежність величини спрацювання поверхні дзеркала корпуса від наробітку при зміні зусилля притискування пластини до корпуса. Значення зусилля притискування: 1 –до 1Н; 2 – 4Н; 3 – 8Н; 4 – 12Н.

На експериментальних кривих чітко просліджується період припрацювання пластини та період нормальної роботи. Зношування дзеркала корпуса проходить рівномірно, що й підтвердили результати мікрометражу насосів, що поступали в ремонт.

У п’ятому розділі (“Виробничі випробування пластинчато-роторних вакуумних насосів”) запропоновано організаційно-технологічні рекомендації для підвищення міжремонтного ресурсу вакуумних насосів, покращення технологічного процесу ремонту насосів. Проведено виробничу перевірку доцільності впровадження розробленого технологічного оснащення для ремонту насосів та технологічного процесу ремонту вакуумних насосів. Дослідження проводили на Чуднівському ВАТ “Райагропромтехніка”. За результатами досліджень встановлено, що при використанні пристосування для припрацювання пластин на 40...50% знижується час припрацювання пластин,

на 5...7% підвищується ресурс корпуса , виключається можливість попадання в мастило продуктів спрацювання. Пристрій для регулювання монтажного зазору між ротором та корпусом забезпечує підвищення точності встановлення радіального зазору до 0,01...0,02мм. При цьому виключається перекіс ротора по відношенню до корпуса та знижується до 40% час регулювання зазору.

На основі результатів теоретичних та експериментальних досліджень технології ремонту вакуумних насосів запропоновано внести зміни до існуючого технологічного процесу ремонту, що полягають у відновленні геометричних параметрів ротора шляхом пластинування його торцевої поверхні, постановці ремонтної втулки у корпус насоса, застосуванні в процесі ремонту насосів розробленого технологічного оснащення для ремонту насосів.

Впровадження у виробництво розробленого технологічного процесу ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів на Чуднівському ВАТ “Райагропромтехніка” дозволило підвищити ресурс відремонтованих насосів до рівня нових, а час ремонту знизити на 20...25%.

ВИСНОВКИ

1. Аналіз існуючого технологічного процесу ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів та технології відновлення окремих його деталей виявив основні недоліки, що знижують міжремонтний ресурс насосів. Недосконалий технологічний процес ремонту насосів призводить до значних втрат металу через вибраковування ротора, корпуса, кришок. Зниження продуктивності насосів викликає порушення процесу доїння корів і як наслідок - захворювання та втрата їх продуктивності.

2. Розроблено наукові та технологічні засади аналізу виходу з ладу пластинчато-роторних вакуумних насосів, які забезпечують зниження витрат на їх ремонт за рахунок підвищення їх довговічності в процесі експлуатації.

3. Теоретично визначено зусилля притискування пластини вакуумного насоса до корпуса залежно від кутового положення ротора. Встановлено

вплив величини спрацювання пластини по висоті на силу притискування та силу защемлення пластини в пазах ротора.

4. За результатами теоретичних та експериментальних досліджень впливу технологічних, конструктивних та ремонтних факторів на спрацювання поверхонь основних деталей вакуумного насоса встановлено, що основними причинами спрацювання торцевих поверхонь ротора та кришок є перекіс ротора по відношенню до корпуса та неспіввісність елементів приводу насоса. Розрахунками дії зусиль на поверхні деталей насоса встановлено, що зменшується спрацювання робочої поверхні пластини та дзеркала корпуса насоса за рахунок підбору пари тертя корпус-пластина та зменшення маси пластини

5. Розроблено технологічний процес ремонту пластинчато-роторних вакуумних насосів з використанням спроектованого технологічного оснащення. Розроблений технологічний процес ремонту включає в себе відновлення корпуса насоса шляхом постановки ремонтної втулки, та ротора - шляхом пластинування його торцевої поверхні.

6. Результати роботи впроваджено у виробництво на Кагарлицькому спеціалізованому підприємстві “Райагротехсервіс” по ремонту вакуумних насосів та на Чуднівському ВАТ “Райагропромтехніка”. Впровадження розробленого технологічного процесу ремонту насосів дає змогу підвищити ресурс насосів до рівня нових, а час ремонту знизити на 20...25%. При цьому зменшується верстатний парк ремонтного підприємства та підвищується на 5...7% завантаження діючого обладнання.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ, ЯКІ ВИСВІТЛЮЮТЬ

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Малахов В. С., Ружило З. В. Оцінка пошкоджень деталей вакуумних насосів типу УВБ і РВН // Праці ювілейної наукової конференції викладачів, наукових співробітників та аспірантів, присвяченої 65 – річчю факультету МСГ. – К. : НАУ. – 1994. – С. 51. 2. Бойко А. І., Ружило З. В. Проблеми підвищення надійності вакуумних насосів роторного типу // Праці Міжнар. науково – технічної конф. ”Перспективи розвитку механізації, електрифікації, автоматизації та технічного сервісу сільськогосподарського виробництва ”. – Глеваха: ІМЕСГ УААН. – 1996. – С. 60.

3. Ружило З. В. Види пошкоджень деталей вакуумних пластинчато - роторних насосів та їх кількісна оцінка // Механізація сільськогосподарського виробництва. – Том III. : К. – НАУ, 1997. – С. 74 – 76.

4. Ружило З. В. Визначення зусилля притискування лопатки до корпуса вакуумного насоса // Технічний прогрес у сільськогосподарському виробництві. – Глеваха: ІМЕСГ УААН, 1997.- С. 67 – 69.

5. Ружило З. В. Зусилля притискування лопатки до корпуса вакуумного насосу та його вплив на зношування контактуючих поверхонь // Механізація сільськогосподарського виробництва. – Том IV. – К. : НАУ. – 1998. – С. 307 – 310.

6. Опальчук А.С., Ружило З.В. Визначення зусилля притискування пластини до корпуса та його вплив на спрацювання поверхонь деталей вакуумного насоса // Науковий вісник Національного аграрного університету. - № 20. : К. – НАУ. – 2000. – С. 218 – 221.

АНОТАЦІЯ

Ружило З.В. Удосконалення технології та технічних засобів ремонту вакуумних насосів доїльних установок. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.20.01 – механізація сільськогосподарського виробництва. Національний аграрний університет, Київ, 2000.

Дисертація присвячена питанням підвищення міжремонтного ресурсу пластинчато-роторних вакуумних насосів. На основі теоретичних та експериментальних досліджень дана якісна та кількісна характеристики пошкодженням поверхонь деталей вакуумних насосів, встановлено лімітуючі ресурс роботи насоса поверхні. Теоретично визначено значення сил, що призводять до спрацювання поверхонь деталей насосів. Викладена методика та порядок проведення експериментів. Описано їх результати. Розроблено комплект технологічного оснащення та запропоновано зміни до технологічного процесу ремонту насосів.

Ключові слова: вакуумний насос, корпус, ротор, кришка, пластина, спрацювання, зусилля притискування, ресурс, ремонт, технологічне оснащення, відновлення.

ANNOTATION

Ruzhilo Z.V. Development of the Technology and Repair Hardware Components of Milking Installation Vacuum Pumps. – Manuscript.

The thesis is for taking a scientific degree of the Candidate of Engineering Sciences on the speciality 05.20.01 – Mechanisation of Agricultural Production. – The National Agrarian University, Kiev, 2000.

The thesis is dedicated to the problems of the development of overhaul period of plate-rotor vacuum pumps. Qualitative and quantitative characteristics of detail surface damages has been given on the basis of theoretical and experimental research. Surfages that limit pump overhaul period are specified. Value of the forces that cause wear of the surfaces of the pump details has been theoretically determined. It contains

methodology and the order of the experiments. Their results have been described. The set of technological equipment is worked out and changes to the technological process of pump repairing are proposed.

Key words: vacuum pump, frame, rotor, cover, plate, wear, clamping force, resource, repair, technological equipment, renovation.

АННОТАЦИЯ

Ружило З.В. Усовершенствование технологии та технических средств ремонта вакумных насосов доильных установок. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.20.01 – механизация сельскохозяйственного производства. Национальный аграрный университет, Киев, 2000.

Работа состоит из вступления, пяти разделов, общих выводов и приложений.

В первом разделе проведён анализ типов вакуумных насосов, применяемых в качестве источника вакуума для доильных установок, проанализирован технологический процесс ремонта пластинно-роторных вакуумных насосов, определены цель и задачи исследования.

Второй раздел посвящен теоретическим предпосылкам повышения межремонтного ресурса вакуумных насосов. Проанализированы условия работы насоса, закономерности возникновения и прохождения повреждений поверхностей деталей насоса, теоретически определены силы, которые вызывают эти повреждения.

В третьем разделе представлена методическая часть работы. Разработана программа проведения експериментальных исследований, описано разработанное и применяемое в процессе проведения експериментов оборудование и приспособления.

В четвертом – описаны результаты проведения експериментов, дана количественная и качественная оценка повреждениям поверхностей деталей, проведён сравнительный микроструктурный анализ повреждённых и новых деталей. Проведены исследования влияния различных факторов на изнашивание поверхностей деталей насосов.

Пятый раздел работы содержит результаты производственных испытаний целесообразности внедрения разработанного технологического оборудования и изменений к технологическому процессу ремонта вакуумных насосов доильных установок.

Ключевые слова: вакуумный насос, корпус, ротор, пластина, повреждение, усилие прижатия, ресурс, ремонт, технологическое оснащение, восстановление.