Введение к работе
Актуальность работы
Проблема качества машиностроительной продукции приобретает особое значение в связи с необходимостью повышения конкурентоспособности отечественной продукции на мировом рынке. Обеспечение и повышение качества изделий машиностроения - задача многоплановая. Она решается путем совершенствования конструкции машин, деталей и узлов, применением новых конструкционных материалов, автоматизации технологических процессов, разработки методов нанесения защитных покрытий и т.п.
Оценка уровня качества машин (изделий) ведется по группам показателей, которые характеризуют специфические свойства изделия. Такими группами показателей являются: назначение; надежность; экономное использование сырья, материалов, топлива, энергии; технологичность; транспортабельность; эргономичность; экологичность; безопасность; стандартизация и унификация; эстетичность; патентно-правовые показатели; экономические показатели.
Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС), подавляющее большинство которых составляют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), являются неотъемлемым элементом технологических процессов современных металлообрабатывающих производств. Одним из способов повышения качества технологического процесса является применение системы с циркулирующей масляной СОЖ. Современные технологии позволяют вести контроль качества СОЖ более эффективно, в частности, путем реализации автоматизированных систем анализа и управления.
Поэтому тема данной диссертационной работы, посвященной разработке автоматизированной системы управления химическим составом циркулирующей масляной СОЖ с целью повышения экологичности и безопасности технологического процесса, является актуальной.
Целью диссертационной работы является повышение экологичности и безопасности технологического процесса путем разработки автоматизированной системы управления химическим составом циркулирующей масляной СОЖ.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
Установить взаимосвязи между химическим составом СОЖ, который предложено регулировать путем установления определенного температурного градиента, и такими показателями качества технологического процесса, как экологичность и безопасность.
Выявить совокупность взаимосвязей между химическим составом масляной циркулирующей СОЖ и температурным градиентом.
Разработать методику определения химического состава циркулирующей масляной СОЖ и управления им в ходе реализации технологического процесса.
Разработать алгоритм минимизации воздействия технологического процесса с применением циркулирующей масляной СОЖ на окружающую среду и человека, позволяющий выбрать температурный интервал СОЖ в зависимости от содержания в ней вредных компонентов.
Разработать автоматизированную систему управления химическим составом циркулирующей масляной СОЖ с целью повышения экологичности и безопасности технологического процесса.
Методы исследования
При исследовании применялись основные положения теории
автоматического управления, технологии машиностроения, инженерной
экологии. При экспериментальном исследовании применялись
автоматизированные методы хромато-масс-спектрометрии и
дифференциальной сканирующей калориметрии.
Научная новизна заключается в:
установлении взаимосвязей между химическим составом СОЖ, который предложено регулировать путем установления определенного температурного градиента, и такими показателями качества технологического процесса, как экологичность и безопасность;
выявлении совокупности взаимосвязей между химическим составом масляной циркулирующей СОЖ и температурным градиентом;
разработке методики определения химического состава циркулирующей масляной СОЖ и управления им в ходе реализации технологического процесса;
алгоритме минимизации воздействия на окружающую среду и человека, где температурный интервал циркулирующей СОЖ выбирается в зависимости от содержания в ней вредных компонентов;
разработке структуры автоматизированной системы управления химическим составом циркулирующей масляной СОЖ с целью повышения экологичности и безопасности технологического процесса.
Практическая значимость заключается в:
разработке методики реализации автоматизированной системы выбора температурного градиента циркулирующей масляной СОЖ в зависимости от концентрации в ней вредных примесей.
Реализация работы
1. Результаты работы использованы в учебном процессе по направлениям 220700 "Автоматизация технологических процессов и производств" и 280700 «Техносферная безопасность».
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, общероссийских, региональных и вузовских научно-технических конференциях:
IV Международной студенческой конференции для студентов, аспирантов, соискателей и молодых специалистов «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях» (Чистополь, 2009 г.);
Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность и экология технологических процессов и производств» (Ростовская обл., п. Персиановский, 2010 г.);
Международной научно-технической конференции «Научные основы охраны окружающей среды» (Пенза, 2010 г.);
IX Международной научно-технической конференции «Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства» (Ростов-на-Дону, 2010 г.);
X Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2010 г.);
XI Международной конференции «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2010 г.);
VIII Международной научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье» (Пенза, 2011 г.)
Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованной литературы (80 наименований) и двух приложений; изложена на 113 страницах машинописного текста, содержит 14 рисунков, 12 таблиц.
