Автоматизация технологического процесса ультразвуковой очистки деталей авторемонтного производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Цепкин, Павел Александрович

• Цепкин, Павел Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Цепкин, Павел Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Особенности ультразвуковой очистки деталей

1.1. Типы загрязнений и способы их очистки

1.2. Удаление загрязнений с поверхностей деталей при их очистке в ультразвуковом поле в жидкости

1.3. Основные технологические характеристики процесса ультразвуковой очистки

1.4. Динамика процесса ультразвуковой очистки деталей 19 Выводы и постановка задач исследований 26 Глава 2. Ультразвуковые колебательные системы очистки деталей

2.1. Основные группы ультразвуковых колебательных систем

2.2. Особенности работы колебательных систем в режиме высоких амплитуд

12

16

39

2.3. Общие принципы проектирования УКС

2.4. Ультразвуковые ванны для очистки

2.5. Ультразвуковые генераторы УКС

2.6. Структурная схема ультразвуковой технологической установки 54 Выводы к главе 2

Глава 3. Модель магнитострикционного рабочего органа

59

3.1. Волнового уравнения для сферической волны

3.2. Анализ взаимодействия со средой резонансного высокочастотного излучателя

3.3. Определение степени рассогласования резонансного вибратора при нагружении

Выводы к главе 3

61

65

Глава 4. Системы экстремального регулирования рассогласования рабочего органа по частоте

4.1. Задачи систем экстремального регулирования

4.2. Выбор способа поиска экстремума

4.3. СЭР шагового типа

4.4. Переходные процессы в объекте

4.5. Переходные процессы в системе оптимизации

4.6. Определение параметров периодических режимов

Выводы к главе 4

Глава 5. Экспериментальные исследования взаимодействия магнитострикционного рабочего органа со средой

5.1. Оптимизация технологии эффективного протекания процесса очистки

5.2. Исследования экстремального режима работы УКС

5.3. Функциональная схема СЭР Ю7

5.4. Функциональная схема БЭР Ю8

97

97

111

5.5. Сравнительная оценка результатов теоретических и экспериментальных исследований

Выводы к главе 5

Основные выводы и результаты работы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация технологического процесса ультразвуковой очистки деталей авторемонтного производства»

ВВЕДЕНИЕ

В технологическом процессе основного и ремонтного производства операция очистки является наиболее часто повторяющейся. Качество выполнения этой операции повышает качество производства и ремонта, повышая общую культуру производства. Пока еще отсутствует однозначно обоснованная связь между загрязненностью поступающих на сборку деталей и ресурсом машин и агрегатов. Однако связь между качеством очистки деталей при ремонте машин и их надежностью в процессе эксплуатации очевидна.

Технологические процессы очистки встречаются практически на всех этапах производственного процесса предприятий, удаляя на каждой стадии очистки специфические загрязнения, отличающиеся составом, прочностью и адгезией к металлическим поверхностям.

Вопросы повышения качества операций очистки рассматриваются в ряде фундаментальных исследований зарубежных [85, 86] и отечественных [87...90] ученых.

Наиболее сложной является очистка деталей топливной аппаратуры карбюраторных и дизельных двигателей, что объясняется наличием на них трудноудаляемых загрязнений (нагаров и лаковых отложений), конструктивной сложностью деталей и повышенными требованиями к качеству очистки.

Наиболее эффективным методом очистки деталей служит ультразвуковой способ, широко распространенный в условиях основного производства различных отраслей промышленности [7, 91...96]. Ультразвуковой метод, обеспечивает в сравнении с другими методами удаления загрязнений, высокое качество очистки с минимальными затратами времени на процесс, замену ручного труда, исключение из технологического процесса пожароопасных и токсичных растворителей .

Ультразвуковой очистке деталей топливной аппаратуры при ремонте занимались Приходько В.М., Тулаев И.А., Нефедов Б.Б., Нигметзянов Р.И., Фатюхин Д.С. и другие исследователи [10-31]. Исследования в этой области

проводятся в ГОСНИТИ, МАДИ (ГТУ), МГАУ им. В.П. Горячкина и многих других организациях.

В работах [12, 29, 26] исследовались кавитационные области в ультразвуковом поле стержневых излучателей при высоких значениях удельной акустической мощности, основные технологические характеристики процесса ультразвуковой очистки и методы его оптимизации с учетом вида загрязнений, ультразвуковые колебательные системы.

Появление новых способов эффективной очистки деталей, объясняется совершенствованием процессов их взаимодействия с моющей средой.

Эффективным направлением совершенствования способов очистки,

является интенсификация этих процессов и разработка новой технологии, на основе применения высокочастотных вибрации резонансных магнитострикционных вибровозбудителей. Оборудование надежно, применимо в тяжелых эксплуатационных условиях; вибровозбудители конструктивно просты, не имеют движущихся частей, пыле- и влагонепроницаемы, безразличны к отрицательным температурам. Исследования ряда авторов / II, 35,86,88,78,79,80,137,179,177/ подтвердили эффективность использования очистки деталей магнитострикционных вибраторов. Ультразвуковой способ, один из наиболее эффективных методов очистки деталей, в различных отраслях промышленности в условиях основного производства [7, 91...96].

Механизм очистки деталей высокочастотными колебаниями сводится к излучению энергии в водный раствор моющих средств и распространению в нем упругих волн, подвергающих погруженные в него детали механическому воздействию. Возникающий в растворе волновой процесс зависит от интенсивности упругой волны и степени ее распространения в среде.

Повышение интенсивности упругих колебаний волны достигается двумя способами: увеличением амплитуды колебаний единичного вибровозбудителя или сложением волн, излучаемых группой

вибровозбудителей малой мощности. Использование энергетических возможностей высокочастотных рабочих органов при передаче энергии моющей среде - далеко не решенная проблема.

Высокочастотный вибровозбудитель, колебательную систему которого можно представить в виде системы с распределенными параметрами, эффективно работает в резонансном режиме, что позволяет при незначительной потребляемой мощности получить сравнительно большую амплитуду колебаний. Однако при взаимодействии с объектом исходная резонансная колебательная система превращается в другую, которая обладает иной собственной частотой и не будет являться резонансной при исходной частоте вынуждающей силы. В то же время сохранение резонансного режима колебаний при очистке, поддерживает параметры прошедшей в моющую среду волны достаточно близкими к максимальному значению даже при значительном неравенстве сопротивлений колебательной системы и среды. Таким образом, комплекс мероприятий, направленных на установление и поддержание резонансного режима колебательной системы можно рассматривать как способ согласования ее с нагрузкой.

Отсутствие теоретического объяснения влияния нагружения на величину рассогласования высокочастотного рабочего органа, обуславливает необходимость проведения специальных теоретических и экспериментальных исследований, направленных на разработку научно обоснованной методики расчета высокочастотного метода очистки с использованием автоматизированной системы управления для поддержания резонансного, наиболее эффективного режима работы колебательной системы ультразвуковой очистки, что явилось целью настоящей работы.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ

ДЕТАЛЕЙ

1.1. Типы загрязнений и способы их очистки

Способ очистки зависит от таких факторов, как характер загрязнений, размер и конфигурация деталей, качество очистки, экономические соображения и др. Важнейшим фактором, от которого зависит чистота деталей машин, является вид загрязнений.

Загрязнения, возникающие в процессе производства и ремонта деталей топливной аппаратуры, подразделяются на эксплуатационные и технологические.

К эксплуатационным относятся загрязнения деталей в процессе их эксплуатации. Условия и режимы работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) приводят к окислению кислородом воздуха некоторых углеводородов топлива и масел, образуя различные продукты окисления - альдегиды, кетоны, эфиры, карбоновые и другие кислы и кислотосодержащие продукты, которые откладываются на деталях двигателя. Подвергаясь процессам конденсации и полимеризации эти соединения, превращаются в дальнейшем в сложные высокомолекулярные вещества. Кроме органических веществ с течением времени на поверхности деталей накапливаются коксообразные вещества, в виде мельчайших частиц сажи, являясь результатом сгорания и термического распада топлива и масел, а также неорганические вещества -продукты износа деталей, углеродистые отложения, представляют наибольшую трудность при очистке деталей [97].

Эти отложения бывают трех видов - нагары, лаки и осадки. Лаковые пленки, в виде продуктов тонкослойного окисления топлива, - основные эксплуатационные загрязнения деталей топливной аппаратуры карбюраторных двигателей. Так как дизельная топливная аппаратура работает в более тяжелых условиях, то наряду с лаковыми пленками на деталях образуется нагар, который откладывается на носке корпуса распылителя и гайке корпуса форсунки.

Технологические загрязнения образуются на деталях, в процессах изготовления, ремонта и сборки, а их характер определяется особенностями технологических процессов восстановления деталей, уровнем культуры производства и т.п.

На заводах по производству тракторов и автомобилей почти половина всех погрешностей, выявляемых после сборки машин, связаны с не соблюдением чистоты на рабочих местах. При ремонте эта ситуация усугубляется из-за специфических особенностей загрязнений и трудностей осуществления надлежащего контроля. Технологические загрязнения вызываются металлической стружкой, жировыми и масляными смазками, остатками доводочных паст и пр.

Наиболее трудоемок процесс удаления загрязнения при очистке деталей от доводочных паст. Такие прецизионные детали топливной аппаратуры дизельных двигателей, как плунжерные пары, нагнетательные клапаны и распылители форсунок требуют наиболее высокого качества очистки. Не удаленные с поверхностей обработанных деталей абразивные зерна доводочных паст, способствуют интенсивному износу в сопряжениях прецизионных узлов.

Малая шероховатость и высокая точность рабочих поверхностей деталей топливной аппаратуры достигаются в процессе выполнения ряда доводочных операций, сопровождающихся загрязнением деталей абразивным зерном, доводочных паст. После каждой такой операции производится контроль точности размеров и формы деталей, требующий предварительной промывки загрязненных поверхностей.

В авторемонтном производстве используется большое количество методов и способов очистки и мойки деталей [89] (рис. 1.1).

Наиболее простые, механические методы очистки давно применяются в ремонтном производстве и используются, как правило, для очистки неответственных деталей или деталей, механическая обработка которых не

представляет опасности для нарушения их прочности или состояния рабочей поверхности.

способы

Механические

Фюико-химиче ские

соскабливание

Воздействие, струи

Ручным и

механизировали ым

инструментом (скребки, щетки

и ф.)

В барабанах и вибрирующих контёйиерад

термические

Песка (кварцевого или металлического)

Косточковой крошки

Воды (иногда в сочетании с абразивом)

Погружение ремонтируемых обгегго® » ванны

газопламенный

в расплавленных солж

Непрерывным и струями

Пульсирую щи ми струями

пароструйная

С органическим растворителями или моющими растворами (отмочка или выварка)

при интенсификации процесса

возбуждением Пропусканием

жидкости электрически г

затопленными о тока

струями

Вибрацией 1 в том числе | г

ультразвуковой |

Рис. 1.1. Классификация способов очистки деталей машин Для очистки деталей широко применяются на ремонтных предприятиях растворители и специальные моющие средства, оказывающие физико-химическое воздействие на загрязнения. Однако эти методы обладают малой производительностью и не способны удалять загрязнения в виде нагаров и лаковых пленок. Электрохимическая очистка в основном применяется перед нанесением гальванических покрытий.

Наиболее перспективно применение для интенсификации процесса очистки деталей ультразвуковых колебаний. Сравнительная оценка различных способов максимальной очистки образцов [96], показывает влияние способа удаления загрязнений на качество очищенной поверхности:

1. струйная очистка, промывка, ополаскивание - на поверхности детале остается 85% загрязнений;

2. - очистка в органическом растворителе (бензине) - 70%;

3. - очистка в парах хлорированных углеводородов -65%;

4. - вибрационная очистка - 56%;

5. - кипячение в воде - 45%;

6. - ручная очистка металлическими щетками - 10%;

7. - ультразвуковая очистка при/= 600 кГц - 2%;

8 - ультразвуковая очистка при/=20 кГц - 0,5%.

Ультразвуковой метод дает наилучшую, в сравнении с другими способами, степень очистки при одинаковых затратах времени на процесс, а способ ультразвуковой очистки на частотах 20...40 кГц, является наиболее качественным и эффективным. При этом количество загрязнений, остающихся на поверхности, не превышает 0,5 %.

В ГОСНИТИ [5, 39] предложен способ очистки от прочносвязанных загрязнений деталей сельскохозяйственных машин карбюраторов, распылителей форсунок, поршней и др. струей водно-солевой смеси насыщенного водного раствора соли (жидкая фаза) и ее кристаллов (твердая фаза) в определенном соотношении. Были получены удовлетворительные результаты. Однако для очистки распылителей форсунок этот способ не эффективен из-за, недостаточного качества очистки внутренних поверхностей и сильного коррозионного воздействия.

Анализ используемых способов очистки (табл. 1.1) [4, 5, 13, 28] показывает, что на ремонтных предприятиях для очистки деталей топливной аппаратуры и, в частности, распылителей форсунок наиболее перспективно использование ультразвукового способа очистки. Метод отличает высокая производительность, способность удалять трудноудаляемые загрязнения с деталей сложной конфигурации и достигать высокого качества очистки (Табл. 1.1). В ремонтном производстве за рубежом ультразвуковая очистка применяется при очистке деталей (в том числе деталей дизельной топливной аппаратуры) от загрязнений с использованием малогабаритного ультразвукового оборудования.

Сравнительный анализ различных способов удаления загрязнений с деталей дизельной топливной аппаратуры Таблица 1.1

Наименование способа Преимущества Недостатки

Механический ручной Универсальность, простота Низкая производительность труда и культура производства

Струйный с использова-нием водных растворов моющих средств Доступность, использо вание водных раство- ров экологически безопасных моющих средств, высокая производительность Недостаточное качество очистке при удалении твердых загрязнений и очистки замкнутых полостей, карманов

Наименование способа Преимущества Недостатки

Погружной С использованием органических растворителей Доступность, универсальность Пожароопасность, токсичность, вредное воздействие на окружающую среду

Ультразвуковой Возможность удаления различных групп и видов загрязнений, очистка деталей различной формы и конфигурации, использование водных растворов экологически безопасных моющих средств, высокая, производительность и культура труда Потребность в квалифицированном обслуживании ультразвукового оборудования,затруднена очистка круп негабаритных корпусных деталей

1.2. Удаление загрязнений с поверхностей деталей при их очистке в

ультразвуковом поле в жидкости

Использование ультразвуковых колебаний для очистки широко применяется как в РФ, так и за рубежом. Высокая скорость очистки с помощью ультразвука, экономичность в сочетании с хорошим качеством, позволили в корне изменить технологию очистки. Ультразвуковая очистка в некоторых отраслях промышленности стала незаменимым технологическим процессом.

Очистка с помощью ультразвука - сложный физико-химический процесс, использующий ряд эффектов, возникающих в жидкой среде при попадании в нее мощных ультразвуковых колебаний.

Эффекты механической природы: принято считать первичными: кавитация, переменное звуковое и радиационное давления, акустические потоки и др. Первичные эффекты вызывают ряд вторичных: нагрев, коагуляцию, окисление, ускорение химических реакций и ряд других. Наиболее сильно влияет на процесс очистки кавитация, акустические течения и химическая активность технологической среды.

Особую роль при очистке играет кавитация, которая сопровождается захлопыванием кавитационных пузырьков и образованием интенсивных ударных, кумулятивных воздействий.

Процесс, захлопывания кавитационного пузырька генерирует ударную волну, в которой мгновенное значение давления достигает нескольких тысяч атмосфер. Давление такой силы приводит к механическому разрушению (эрозии) близлежащих твердых поверхностей, сообщая значительные ускорения , взвешенным в жидкости частицам. При захлопывании пузырек может распадаться на большое количество мелких пузырьков, каждый из которых является зародышем для будущего кавитационного пузырька.

Эрозионная активность кавитационных пузырьков значительно меняется с увеличением мощности, вводимой в озвучиваемый объем.

Пульсирующие незахлопывающиеся и захлопывающиеся пузырьки разрушают различные пленки загрязнений, представляющие собой поверхности раздела жидкости и твердого тела.

Известны различные механизмы разрушения пленок загрязнения кавитационными пульсирующими пузырьками: отслоение, струйная очистка, эмульгирование.

Механизм разрушения отслоением вызывает локальный разрыв поверхности пленки загрязнений, под которую устремляется пузырек. Перемещаясь, пузырек отрывает и дробит пленку на мелкие части.

При удалении загрязнений со слабой адгезией к поверхности механизм их разрушения иной. Перемещаясь по очищаемой поверхности, пульсирующий пузырек оставляет в пленке загрязнения "расчищенные дорожки", которые совпадают с траекторией движения пузырька.

Механизм разрушения вязкой пленки при эмульгировании связан с тем, что пузырьки, попадая в толщу пленки, обволакиваются материалом загрязнения и под действием акустических течений уносятся с поверхности загрязнения. Пульсирующий пузырек как своеобразный источник ультразвуковых колебаний, вызывает так же процесс дробления и разбрасывания частиц вязкого загрязнения - приводящих к образованию тонкодисперсной эмульсии.

Акустические течения, воздействуя на процесс очистки в ультразвуковом поле, ускоряют растворение загрязнений в моющей жидкости и эвакуацию их отделенной массы из труднодоступных мест. Скорость диффузии является одним из важнейших факторов, влияющих на скорость растворения. Интенсивное перемешивание уменьшает толщину диффузионного слоя вблизи очищаемой поверхности, увеличивая тем самым скорость очистки. Опытные данные показывают, что толщина диффузионного слоя обратно пропорциональна квадратному корню из относительной скорости движения фаз. Перемещение жидкости акустическими течениями по своему характеру принципиально отличается

от любых видов механического перемешивания. Вихревые потоки вблизи препятствий, разрушают ламинарный слой на границе жидкости и твердого тела, способствуя уничтожению концентрационных и диффузионных ограничений. Акустические и гидродинамические потоки на границе на границе жидкости и твердого тела, ускоряют процесс растворения пленок загрязнения и увеличивают перемешивание компонентов в жидкой среде.

Скорость и качество очистки в значительной степени зависят от физико-химических свойств моющего раствора. При ультразвуковой очистке применяются моющие среды, как в виде органических растворителей, так и щелочных моющих средств, в сочетании с синтетическими поверхностно-активными веществами (ПАВ).

Органические растворители нашли широкое распространение при очистке в промышленных условиях, образуя с загрязнением однородную смесь или раствор. Быстрое испарение растворителей, с поверхности очищаемой детали приводит после испарения к образованию тонкой пленки загрязнений. После очистки в органическом растворителе остатки загрязнений удаляются ополаскиванием деталей в чистом растворителе, а для получения очень чистых поверхностей детали дополнительно обезжириваются в парах растворителя.

Очистка в органических растворителях связана со следующими особенностями:

• быстрое растворение загрязнений;

• возможность эффективного растворения прочных органических загрязнений, не поддающихся воздействию водных моющих растворов;

• возможность эффективной очистки при комнатной температуре;

• почти полное отсутствие потемнения металлической поверхности после очистки.

Недостатки органических растворителей связаны с высокойстоимостью органических растворителей, токсичностью и пожароопасностью большинства из них.

На авторемонтных предприятиях применяются растворители: ацетон, бензин, дизельное топливо, уайт-спирит и другие.

Эффективность некоторых растворителей, выраженная в относительных единицах, дает для:

1. трихлорэтилена - 14.1;

2. тетрахлорэтилена - 8.3;

3. четыреххлористого углерода - 5.8;

4-АМ-15 - 3.4;

5- дихлорэтана -2.5;

6-уайт-спирита - 2.3;

7-керосина -1.8;

8-дизельного топлива - 1.

В авторемонтном производстве наиболее распространены щелочные моющие растворы с добавлением ПАВ. Основные компоненты щелочных моющих сред - это фосфорнокислые соли - тринатрийфосфат, полифосфаты; растворимые силикаты и метасиликаты; карбонаты - углекислый и двууглекислый натрий; ПАВ неионогенного типа.

Преимущества щелочных моющих средств имеют перед органическими растворителями - это низкая стоимость, большая физическая и химическая стабильность, хорошая моющая способность при малых концентрациях; пожаробезопасность, простое и быстрое составление композиций.

К недостаткам щелочных моющих растворов следует отнести: опасность коррозийного поражения деталей, токсичность, недостаточная эффективность моющего действия при комнатной температуре.

При ультразвуковой очистке разрушение, отделение и растворение пленки загрязнений происходит из-за совместного действия химически

активной среды и эффектов, возникающих в жидкости при наложении на нее мощных ультразвуковых колебаний.

Влияние различных факторов на механизм ультразвуковой очистки представлено схемой, изображенной на рис. 1.4 [98].

Рис. 1.2. Влияние различных факторов на механизм ультразвуковой очистки

1.3. Основные технологические характеристики процесса ультразвуковой очистки

Разработка эффективного процесса ультразвуковой очистки деталей должна опираться на результаты предварительной реализации программы научных исследований [24], включающей в себя следующие основные этапы:

определение основных технологических характеристик процесса и их оптимизацию с учетом вида загрязнений;

создание ультразвуковой колебательной системы, обеспечивающей оптимизацию технологических режимов и повторяемость получаемых результатов, определяемых выбором методики эксперимента.

Методика экспериментальных исследований ультразвуковой очистки деталей разной физико-химической природы и любого происхождения, должна включать в себя: выбор объекта исследования, конкретизацию технологических характеристик процесса очистки, установление факторов, определяющих технологические характеристики.

Правильный выбор объекта исследования, в значительной мере определяет достоверность экспериментальных данных процессов ультразвуковой очистки деталей от конкретных загрязнений.

Моделирование процесса образования загрязнения в виде доводочных паст легко реализовать в лабораторных условиях, а соблюдение одинаковых условий нанесения загрязнений в опытах дает большую повторяемость результатов.

Выбор объекта исследования при очистке деталей от эксплуатационных загрязнений производится: нанесением модельного загрязнения на образцы или с использованием реальных деталей, поступающих в капитальный ремонт.

Моделирование эффективно всегда, если особенности конфигурации детали и характер загрязнения дают возможность реализовать его в лабораторных условиях [24, 99].

Основными технологическими характеристиками процесса ультразвуковой очистки являются производительность, продолжительность, качество очистки.

Производительность процесса ультразвуковой очистки определяется по формуле

п = ,шт/ч

т 5

1 '-'дет

где т - продолжительность очистки одной детали, с;

8 изл - эффективная площадь излучателя, см ;

8Дет - площадь максимального поперечного сечения детали, см;

к - коэффициент, учитывающий плотность упаковки деталей в кассете.

Продолжительность процесса очистки детали определяется временем, необходимым для достижения заданной степени очистки.

Качество очистки деталей определяется наличием на очищаемой поверхности допустимого количества загрязнений. Для оценки степени очистки с помощью ультразвукового способа, нет единого метода, позволяющего достаточно объективно судить о степени загрязнений очищаемой поверхности деталей. Пригодность метода оценки качества очистки определяется конкретным видом загрязнений. Поэтому правильно оценивать качество очистки позволяет только использование комплекса с учетом характера загрязнений и состояния очищаемой поверхности.

Качество очистки от технологических загрязнений сначала оценивается визуально, а затем следует более тщательный осмотр очищаемой поверхности светоскопом с трехкратным увеличением. Заключение о степени чистоты поверхности в этом случае выводится на основании сравнения с эталоном.

При оценке степени очистке деталей от эксплуатационных загрязнений эффективно применение комбинации визуального, после протирки очищаемых мест, и гравиметрического метода, заключающегося во взвешивании образцов до и после очистки. Количественной оценкой качества очистки служит степень очистки у, определяемой по выражению:

АС

У= -р.-— • 100%

(1.1)

где Л С - масса загрязнения, удаленного с поверхности образца с помощью ультразвука;

Сп - первоначальная масса образца, г;

Оо - масса чистого, обезжиренного образца, г.

Основными факторами, определяющими технологические характеристики процесса ультразвуковой очистки, являются: амплитуда смещения излучателя, удельная акустическая мощность, концентрация компонентов моющего вещества в растворе, температура моющего раствора, размеры, форма очищаемых деталей и их расположение относительно излучателя.

1.4. Динамика процесса ультразвуковой очистки деталей

Исследования динамического процесса ультразвуковой очистки деталей от эксплуатационных загрязнений позволили сделать заключение, что нарастание степени очистки у во времени определяется амплитудой смещения излучателя , а процесс очистки независимо от делится на два этапа:

быстрое (до 80%) удаление основной массы загрязнения за время, составляющее 5... 10 % от общей продолжительности очистки; относительно медленное удаление оставшейся массы загрязнения. На первом этапе масштабный фактор (удаление очищаемых участков образца от поверхности излучателя) сказывается мало. На этом этапе происходит по существу одновременное удаление загрязнений со всей поверхности образца, а толщина слоя загрязнения значительно уменьшается.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Цепкин, Павел Александрович, 2013 год

Список литературы

1. Шутилов В.А. Основы физики ультразвука: Учеб. пособие. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1980. - 280 с.

2. Сиротюк М.Г. Экспериментальные исследования ультразвуковой кавитации // Мощные ультразвуковые поля / Под ред. Л.Д. Розенберга. -М., 1968.-С. 167-220.

3. Агранат Б.А., Башкиров В.И., Китайгородский Ю.И. Ультразвуковая очистка // Физ. основы ультразвуковой технологии / Под ред. Л.Д. Розенберга. - М., 1970. - С. 165-252.

4. Баранов Л.Ф. Техническое обслуживание и ремонт машин. - Мн.: Ураджай, 2000.

5. БТИ ГОСНИТИ, Труды ГОСНИТИ, Тракторы и сельскохозяйственные машины (1984-2003гг.)

6. Моделирование процессов ультразвуковой очистки / В.М. Приходько, А.П. Буслаев, С.Б. Норкин и др.: Научное издание / МАДИ (ТУ). - М., 1999. - 132 с.

7. Миронов М.А. Влияние радиационного трения на динамику схлопывания кавитационной полости // Ультразвуковые технологии. Процессы - 98: Сб. докл. науч.-техн. конф., Москва, 2-6 февр., 1998 / МАДИ (ТУ). - М., 1998. - С. 17-20.

8. Кувшинов Г.И., Прохоренко П.П. Акустическая кавитация у твердых поверхностей. - Минск: Наука и техника, 1980. - 112 с.

9. Игнатьева А. В., Максимцов М. М. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, Москва, 2000

10. Казанцев В.Ф, Панов А.П. Методы измерения сопротивления нагрузки в технологических процессах // Создание и применение аппаратуры для ультразвуковых технологических процессов в машиностроении: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн.семинара.Ч.1.М., 1978. С. 145-152.

П.Казанцев В.Ф. Расчет ультразвуковых преобразователей для технологических установок. М.: Машиностроение, 1980. 80 с.

12. Калачев Ю.Н., Нигметзянов Р.И., Приходько В.М. Применение ультразвука в условиях эксплуатации автотракторных средств //Ультразвуковые технологические процессы-98: Сборник докладов /

МАДИ (ТУ). М., 1998. С. 45-48.

13. Калачев Ю.Н., Нигметзянов Р.И., Приходько В.М. Применение ультразвука в условиях эксплуатации автотракторных средств // Ультразвуковые технологические процессы-98: Тез. докл. науч.-техн. конф.М.: МАДИ (ТУ), 1998. С. 45-48.

14. Капитальный ремонт автомобилей / Под ред. P.E. Есенберлина. М.: Транспорт, 1989. 325 с.

15. Короткое Э.М. Исследование систем управления. — М.: «ДеКА», 2000.

16. Флин. Г. Физика акустической кавитации в жидкостях // Физ. акустика / Под ред. У. Мезона. - М., 1967. - Т. 1 Б. - С. 7-138.

17. Кузнецова Е.М., Крупеников В.В., Солок А.М. Пути промышленного ос-воения автоматических линий ультразвуковой очистки трубного прока-та // Опыт промышленного применения ультразвуковой техники и тех-нологии: Сб. докл. науч.-техн. конф. М.: НТО МАШПРОМ, 1978. С. 40-47.

18. Кудряшов М.Б. Автоматизация технологического процесса ультразвуковой очистки с использованием информационных технологий. Материалы 7-й международной практической конференции - выставки: Технологии ремонта, восстановления деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технической оснастки. Стр. 596-599.

19. Кудряшов М.Б., Филиппов М.С.. Опыт производства и внедрения магнитострикционных преобразователей ультразвуковых колебаний. Сборник научных трудов: Организационно-технические и технологические проблемы современного машиностроения. 2004 год. Стр. 60-73.

20. Сиротюк М.Г. О поведении кавитационных пузырьков при больших ин-тенсивностях ультразвука // Акуст. журн. - 1961. - Т. VII, вып. 4. - С. 499-501.

21. Башкиров В.И. Экспериментальное исследование акустической кавитации // Ультразвуковая технология / Под ред. Б.А. Аграната. - М., 1974.-С. 171-208.

22. Китайгородский Ю.И. Ультразвуковые преобразователи // Ультразвуковая технология / Под ред. Б.А. Аграната. - М., 1974. - С.66-106.

23. Минами С., Утида Т., Чернышева Ю.Н., Косарева Е.Л., Обработка экспериментальных данных с использованием компьютера. - М.: Радио

и связь. 1999г. 256с.: ил.

24. Напольский Г.М. Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания. М.: Транспорт, 1993. 272 с.

25. Основы Visual С++, Microsoft Press, 1997

26. Панов А.П. Ультразвуковая очистка прецизионных деталей. М.: Машиностроение, 1984. 88 с.

27. Панов А.П., Приходько В.М., Иванова Т.Н. Из опыта разработки технологии и оборудования для ультразвуковой высокоамплитудной очистки // Оптимизация и интенсификация технологических процессов в приборостроении: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. МИНХ. М., 1978. С.18.

28. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 1986. 73 с.

29. Приходько В. М., Сазонова 3. С. Технологическое применение ультразвука в ремонтном производстве. М.: МАДИ (ТУ). 1995. 119 с.

30.

31.

32. Рейсдорф К., Освой самостоятельно. С++ Builder 3. Бином. 1999.

33. Приходько В.M Калачев Ю.Н. Пульсации кавитационной области // Повышение эффективности технолог, процессов ультразвуковой очист~ч<:и: Темат. сб. науч. трудов / МАДИ (ТУ). - М., 1995. - С. 46-53

34. Советов Б. Я.. Яковлев С. А. Моделирование систем. — М.: Высшая школа, 1985.

35. Стандарт МЭК. Измерения параметров ультразвуковых магнитострикционных преобразователей. М.: изд. «Издательство стандартов», 1987 год.

36. Суранов Г.И. Уменьшение износа автотракторных двигателей. М.: Колос, 1982. 143 с.

37. Техническая эксплуатация сельскохозяйственных машин (с нормативными материалами).- М.: ГОСНИТИ, 1993.

38. Технология ремонта автомобилей /Под ред.Л.В.Дехтеринского. М.: Транспорт, 1979. 342.

39. Спаренная ультразвуковая колебательная система / А.П. Панов, В.М.

Приходько, Т.Н. Иванова и др. // Новое в ультразвуковой технике и технологии: Тез. докл.

40. Гершгал Д.А., Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. - М.: Энергия, 1976. - 318 с.

41. Статников Е.Ш. Разработка и исследование ультразвуковых устройств целевого технологического назначения: Дис. ...канд. техн. наук. - М., 1982.

42. Аленичев В.Н., Макаров Л.О., Рухман A.A. Цилиндрический излучающий элемент, оптимизированный для передачи максимальной мощности в рабочую среду // Ультразвуковые технолог, процессы - 98: Сб. докл. науч.-техн. конф., Москва, 2-6 февр., 1998 / МАДИ (ТУ). - М., 1998. -С.221-224.

43. Ультразвуковые преобразователи / Под ред. Е. Кикучи. - М.: Мир, 1972, -424 с.

44. Ульман И.Е. и др. Техническое обслуживание и ремонт машин. - М.: Агропромиздат, 1990.

45. Китайгородский И.Ю. Исследование и разработка высокоамплитудных малогабаритных составных ультразвуковых преобразователей технологического назначения: Дис. ...канд. техн. наук.-М., 1982. - 178 с.

46. Розенберг Л.Д. Кавитационная область // Мощные ультразвуковые поля / Под ред. Л.Д. Розенберга. - М., 1968. - С. 221 -266. .

47. Хромцов Н.В. Надежность отремонтированных автотракторных двигателей. М.: РОСАГРОПРОМИЗДАТ, 1989. 318 с.

48. Казанцев В.Ф. О динамическом характере акустической нагрузки при жидкостных технологических процессах // Ультразвуковые технологические процессы-98: Сб. докл. науч.-техн. конф., Москва, 2-6 февр., 1998 / МАДИ (ТУ). - М., 1998. - С. 25-28.

49. Китайгородский Ю.И., Яхимович Д.Ф. Инженерный расчет ультразвуковых колебательных систем. - М.: Машиностроение, 1982. -180 с.

50. Эйснер Э. Расчет резонансных колебательных систем // Физическая акустика / Под ред. У. Мезона. Т. 1Б. - М., 1968. - С.339-359.

51. Кудряшов Б.А. Разработка технологии ультразвуковой очистки прецизионных деталей от шаржированных частиц и выбор материалов

для элементов колебательной системы: Дис. ...канд техн. наук: - М., 1993.-258 с.

52. Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы. - М.: Машгиз, 1959.-331 с.

53. Китайгородский Ю.И., Стамов-Витковский A.B. Бесконтактный виброметр для измерения амплитуды смещения в ультразвуковых колебательных системах // Акуст. журн. - 1970. - Т. XVI, №1. - С. 171185.

54. Юров. В.И. ASSEMBLER практикум. - СПб.: Питер, 2004. - 399 е.: ил.

55. Казанцев В.Ф., Панов А.П. Методы измерения сопротивления нагрузки в технологических процессах // Создание и применение аппаратуры для ультразвуковых технологических процессов в машиностроении / НТО МАШПРОМ. - М., 1978. - Ч. II. - С. 145-152.

56. Спринг С. Очистка поверхности металлов / Под ред. О.И. Бабикова: Пер. с англ. - М.: Мир, 1966. - 349 с.

57. Непайрас Е.А. Некоторые вопросы техники ультразвуковой очистки // Акуст. журн. - 1966. - Т. VIII, вып. 1. - С. 7-25.

58. Бронин Ф.А., Чернов А.П. Ультразвуковая очистка деталей во фреоновых композициях. - М.: Машиностроение, 1978. - 47 с.

59. Келлер O.K., Кратыш Г.С., Лубяницкий Г.Д. Ультразвуковая очистка. Л.: Машиностроение, 1975. - 171 с.

60. Панов А.П., Пискунов Ю.Ф. Высокоамплитудная ультразвуковая очистка. - М.: Машиностроение, 1980. - 52 с.

61. Пискунов Ю.Ф. Ультразвуковая очистка прецизионных деталей // Применение ультразвука в промышленности. - М., 1975. - С. 181-209.

62. Бабиков И.О. Оборудование для ультразвуковой очистки / ВНИИЭМ. -М., 1964. - 80 с.

63. Панов А.П., Приходько В.М. К вопросу о выборе режимов ультразвуковой очистки с учетом вида загрязнений // Ультразвуковые технологические процессы, оборудование и приборы контроля: Сб. науч. докл. / ЛДНТП.-Л., 1975.-С. 17-20.

64. Физика и техника мощного ультразвука. Физические основы ультразвуковой технологии / Под ред. Л.Д. Розенберга. - М.: Наука, 1970. - 688 с.

65. Приходько В.М., Буслаев А.П. Оптимизация параметров ультразвуковой очистки деталей машин // Повышение эффективности технологических процессов ультразвуковой очистки: Темат. сб. науч. тр. / МАДИ (ТУ). - М, 1995. - С. 28-45.

66. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экспериментов. - М.: Наука, 1965. - 151 с.

67. Адлер Ю.Н., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование экспериментов при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1971. - 283 с.

68. Румшиский J1.3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971.- 192 с.

69. Приходько В.М. Определение оптимальных режимов процесса ультразвуковой очистки с помощью метода статистического планирования экспериментов // Оптимизация и интенсификация технологич. процессов в приборостроении: Сб. докл. науч.-техн. конф. / МИНХ.-М., 1978. -С. 19-20.

70. 17. Приходько В.М., Калачев Ю.Н. Ультразвуковая безэрозионная очистка // Повышение эффективности технологических процессов ультразвуковой очистки / Под. ред. В.М. Приходько; МАДИ (ТУ). - М., 1995. - 5466 с.

71. Приходько В.М., Сазонова З.С., Кудряшов Б.А. Физическое моделирование ультразвуковой очистки поверхностей, шаржированных абразивными частицами // Вестник машиностроения. - 1994. -№11. - С. 24-27.

72. Северденко В.П., Клубович В.В., Степаненко A.B. Прокатка и волочение с ультразвуком. - Минск: Наука и техника, 1970. - 288 с.

73. Ландау Л.Д, Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: В 10 т. - М.: Наука, 1986. - Т. 6: Гидродинамика. - 508 с.

74. Приходько В.М. Новые направления ультразвуковой технологии очистки и разборки деталей: Тр. науч. семинара / Под руководством акад. К.В. Фролова; РАН. - М., 1998.-С. 137-162.

75. 2. Приходько В.М., Елизаров В.А., Багров И.В. Исследование факторов, определяющих эффективность ультразвуковой разборки и очистки сборочных единиц// XI Всесоюз. акуст. конф., 1991: Тез. докл. -

M., 1991. -C.19-22.

76. Казанцев В.Ф. Ультразвуковое резание // Физические основы ультразвуковой технологии / Под ред. Л.Д. Розенберга. - М., 1970. - С. 9-70.

77. Казанцев В.Ф. Метод измерения ультразвуковых напряжений в прозрачных телах // Акуст. журн. - 1963. - T. IX, вып. 2. - С. 236-238.

78. 15. Муханов И.И. Ультразвуковая упрочняюще чистовая обработка стали и чугуна // Вестник машиностроения. - 1968. - № 6. - С. 51-54.

79. Влияние акустических параметров режима ультразвуковой упрочняющей обработки на характеристики поверхностного слоя / Е.А. Дрожжи- на, В.В. Зубенко, В.Ф. Казанцев, З.И. Поляков // Физика и химия обработки материалов. - 1982. - №6. - С. 18-24.

80. Донской А.В., Келлер O.K. Кратыш Г.С. Ультразвуковые электротехнологические установки. - Л.: Энергия, 1968. - 204 с.

81. Донской А.В., Келлер O.K., Кратыш Г.С. Ультразвуковые электротехнологические установки. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоиздат, 1982. -208 с.

82. Афанасиков Ю.И. Проектирование моечно-очистного оборудования авторемонтных предприятий. - М.: Транспорт, 1987. - 174 с.

83. Елизаров В.А. Разработка технологии и оборудования по разборке с помощью ультразвука закоксованных прецизионных узлов автомобиля при ремонте: Дис. ... канд. техн. наук. - М., 1988. - 176 с.

84. Северденко В.П., Клубович В.В., Степаненко А.В. Прокатка и волочение с ультразвуком. - Минск: Наука и техника, 1970. - 288 с.

85. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / Под ред. И.П. Голяминой. - М.: Советская энциклопедия, 1979. - 400 с.

86. Захаров В.И. Расчет и конструирование резьбовых соединений магнито-стрикционных преобразователей с настроенными колебательными системами // Применение ультразвука в технологии машиностроения: Труды / НИТИ. - 1964. - вып. VIII, ч. 1. - С. 39-48.

87. Беренсон С.П. Химическая технология очистки деталей двигателей внутреннего сг орания. - М.: Транспорт, 1967. - 267 с.

88. Тиристорные генераторы ультразвуковой частоты / C.B. Шапиро, В.Г. Казанцев, В.В. Карташов, Р.Н. Киямов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. -

144 с.

89. Келлер O.K. Ультразвуковые генераторы для электротехнологических установок / ЛДНТП. - J11969.

90. Муханов И.И., Куроедов К.Б. Влияние упрочняюще-чисговой обработки ультразвуковым инструментом на контактную выносливость закаленных сталей // Опыт пром. применения ультразвуковой техники и технологии. - М., 1976.-С. 100-104.

91. Приходько В.М., Каттос А.И., Карпов Л.И. Регуляризация микрорельефов поверхностей деталей машин с помощью ультразвуковых колебаний. - М., 1987. - Деп. в ЦНИИТЭИАВТОПРОМ, №1544-АП 87.