Введение к работе
Актуальность темы. Внедрение в лесном хозяйстве и на лесозаготовках новой энергонасыценной и конструктивно сложной техники требует качественного ее обслуживания, применения прогрессивных технологий ремонта, создания соответствующей ремонтно -обслуживающей базы, оснащенной специальна оборудованием. Одной из наиболее ответственных технологических операций при ремонте машин является операция очистки деталей. От качества работ по очистке зависит культура производства и производительность труда рабочих-ремонтников, качество восстановления и процент повторного использования деталей, надежность и долговечность отремонтированных машин. Ежегодные объемы моечных работ на ремонтных предприятиях значительны и измеряются миллионами тонн. Затраты .энергии из-за несовершенства конструкции моечных машин велики и неоправданы.
В настоящей работе представлены научно-обоснованные рекомендации по проектированию оборудования и процесса погружной очистки деталей лесных машин, имеющие важное значение не только для ремонтных предприятий лесного комплекса, но и для ремонтно-обслуживающих предприятий других отраслей промышленности, транспорта и сельского хозяйства Российской Федерации.
Цель работы. Повышение эффективности очистки деталей лесных машин на основе методов оптимального проектирования (011) процесса и оборудования.
Научная новизна. Предложена постановка задачи ОП процесса очистки, позволяющая представить двухуровневую структуру системы техпроцесса как одноуровневую, где в качестве переменных фигурируют как технологические параметры процесса, не зависящие от конструктивных параметров оборудования, так и сами конструктивные параметры. Составлена и апробирована математическая модель ОП процесса очистки затопленной струей, включающая целевую функцию, отражающую аналитическую зависимость себестоимости работ от управляющих параметров процесса (диаметра и угловой скорости лопастного винта активатора, температуры и концентрации моющего раствора), и уравнение ограничений, отражающее эмпирическую зависимость продолжительности качественной очистки от тех же управляющих параметров. На основании экспери-
4 ментальных исследований установлены зависимости критериальных безразмерных коэффициентов мощности и напора от безразмерных симплексов подобия моечной установки. Определены оптимальные значения управляющих параметров процесса погружной очистки затопленной струей.
На защиту выносятся следующие основные положения:
возможность свертывания двухуровневой иерархической структуры технологического процесса в одноуровневую за счет наличия связей между параметрами технологического процесса и характеристиками оборудования;
аналитические и эмпирические зависимости себестоимости и продолжительности работ по очистке деталей от управляющих параметров процесса, математическая модель ОП очистки затопленной струей;
эмпирические критериальные уравнения, описывающие зависимость безразмерных комплексов (коэффициент мощности активации моющего раствора, коэффициент напора затопленной струи) от симплексов подобия моечной установки, эмпирические зависимости гидравлической мощновтн активации и скоростного напора затопленной струи от управляющих параметров процесса очистки;
численное решение задачи ОП методами штрафных функций и модифицированной функции Лагранжа.
Практическая значимость. Предложенное решение задачи ОП очистки затопленной струей позволяет снизить затраты на выполнение работ в производственных условиях конкретного ремонтного предприятия, в частности, в условиях Ленинградского РЮ, путем выбора оптимальных режимов для имеющегося оборудования. Метод выбора оптимальных управляющих параметров процесса очистки рекомендуется использовать при разработке конструктивно-унифицированного параметрического ряда погружных машин с активацией моющего раствора лопастными винтами. Основные положения постановки и решения задачи ОП очистки затопленной струей могут быть использованы при ОП иных способов очистки.
Реализация результатов. Результаты работы в виде "Рекомендаций по организации технологического процесса очистки при ремонте" использованы при проектировании ремонгно-обслуживащих предприятий лесной промышленности в ГПИ по проектированию лесо-
5 ' заготовительных, лесосплавных, деревообрабатывающее предприятий и путей транспорта (Гипролестране).
Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ЛТА им.СіМ.Кирова (1576-1991 гг.), ВДИШЭ (1975, 1977, 1986 гг.),'всесоюзной конференции "Пути совершенствования технологии . и оборудования" для очистки машин, агрегатов и узлов на ремонтно-обслуживающих предприятиях" (г.Москва, 1980г.) и цр.
Публикации. Основное" содержание диссертации изложено в 8 печатных работах и 4-отчетах по НИР ЛТА им. С.М.Кирова, имеющих номер государственной,регистрации, общим объемом 15 печатных листов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и приложений, содержит 188 стр.машинописного текста, 17 рисунков, ЧЧ таблиц и список литературы, включающий 130 ' наименований. .