Введение к работе
@76? -Of
Актуальность проблемы. Интенсификация сельскохозяйственного производства требует повышения эффективности использования каждой единицы техники, используемой в сельском хозяйстве. Одним из решающих процессов, значительно сокращающих ресурс использования сельскохозяйственной техники (СХТ), особенно хранения, было и остается коррозионное разрушение металлов. В дальнейшем под термином «сельскохозяйственная техника» будем подразумевать сельскохозяйственные машины, тракторы и автомобили. Поддержание надежности машин в условиях эксплуатации связано прежде всего с обеспечением их климатической сохраняемости в целом и противокоррозионной защищенности в частности. Ежегодные потер» только от коррозионных повреждений СХТ превышают 900 млн. руб. Недостаточный объем промышленного производства эффективных средств защиты, оборудования для их применения и возобновления, несовершенство технологических процессов изготовления и ремонта непосредственно сказываются на сроках службы и надежности СХТ, приводя к неоправданным затратам труда, материалов, энергии и снижению эффективности использования.
Многочисленные факты неудовлетворительного хранения СХТ свидетельствуют о необходимости направленного осуществления комплекса мероприятий, от выполнения которых во многом зависит ее работоспособность. В комплексе мер по повышению эффективности использования машино -тракторного парка в хозяйствах обеспечению сохраняемости техники придается особое значение. Надежность СХТ в период хранения достигается защитой от воздействия атмосферных осадков, солнечной радиации, уменьшением лучисто-конвективного теплообмена поверхности машин с окружающей средой.
Таким образом, в условиях эксплуатации СХТ атмосферная коррозия значительно снижает надежность и долговечность ее конструктивных элементов. Все это приводит к необходимости всестороннего изучения механизма атмосферной коррозии металлов, разработки новых эффективных методов защиты металлов, изыскания коррозионно-стойких материалов и более эффективных средств механизации,, обеспечивающих выполнение работ по защите СХТ от коррозионного износа.
Потребительские и функциональные характеристики конструкционных материалов СХТ при воздействии разрушающих климатических факторов и механических нагрузок необратимо ухудшаются в результате энергетически выгодных коррозионно-электрохимических процессов, старения и бпоповреж-денин. Физико-химические воздействия окружающей среды в сочетании с ме-
ханическнмя нагрузками выступают как доминирующие причины разрушения и изнашивания материалов машин, снижения показателей их эффективности и надежности.
За последние годы достигнуты значительные успехи в разработке надежных изделий, однако их сохраняемость реализуется за счет огромных трудовых и материальных затрат, так как не используются должным образом современные высокоэффективные и экономичные способы и средства защиты от коррозионного износа и других факторов снижения долговечности. Особенно это касается консервации изделий. Совместное рассмотрение теоретических и практических вопросов консервации изделий должно помочь использовать прогрессивные методы, способы и средства защиты изделий от неблагоприятного воздействия как внутренних, так и внешних факторов окружающей среды и тем самым повысить надежность изделий.
Вопросами совершенствования способов поддержания эксплуатационной надежности и сохраняемости СХТ занимались ряд научно - исследовательских учреждений и ВУЗов. Но что касается вопросов организации противодействия коррозионным процессам в атмосферных условиях с использованием электрохимических методов защиты и средств механизации для их осуществления, разработки оборудования для диагностирования коррозионного состояния техники,приготовления композиционных консервационных систем активного действия, а также изменения режимов технологических воздействий на технику хранения с использованием метода инженерного прогнозирования - то здесь отмечается недостаток глубины проработки и отсутствие серьезных научных исследований, основанных на опытно - экспериментальном фундаменте.
Таким образом правильность и обоснованность решения проблемы повышения эффективности поддержания эксплуатационной надежности СХТ предполагает ее должное научное обеспечение. Другими словами, прогрессивная организация и технология рационального хранения машин, рекомендации по применению наиболее эффективных эксплуатационных материалов и оборудования должны базироваться на проведении научно-исследовательских работ, включающих экспериментально - теоретические исследования с этапами опытно-производственной проверки и внедрения результатов в производство. Следовательно разработка теории и практики совершенствования технологии, методов и средств механизации поддержания технической надежности машин хранения является настоятельной необходимостью.
Данная работа посвящена решению проблемы поддержания эксплуатационной надежности техники, используемой в сельскохозяйственном пропз-
водстве, что предполагает на основе комплексного подхода исследование взаимосвязи изменения эксплуатационных свойств металлических материалов от состава, конструктивных особенностей и режимов работы средств механизации противокоррозионной защиты, решшзутощих различные методы и способы снижения интенсивности энергетически выгодных реакций электролитической диссоциации в атмосферных условиях.
Цель исследования - повышение эффективности поддержания эксплуатационной надежности СХТ путем разработки комплекса технологических приемов и средств механизации, направленных на повышение климатической сохраняемости.
Объектом исследования являются предложенные способы и средства механизации по осуществлению противокоррозионной защиты объектов СХТ.
Научная новизна работы заключается в:
-определении причинно-следственного подхода к проблеме повышения эффективности поддержания климатической надежности СХТ, находящейся на межсменном (межсезонном) хранении;
-теоретическом обосновании способа катодной протекторной защиты и состава средств механизации для образования композиционных покрытий активного действия с целью реализации противокоррозионной защиты металлических объектов, эксплуатирующихся в атмосферных условиях;
-разработке методических основ по обоснованию модернизации известных консервационных систем путем насыщения их наполнителями и образования механических смесей с ул) мшенными эксплуатационными свойствами;
-разработке математических моделей, описывающих динамику развития коррозионного процесса в зависимости от параметров активного консерваци-онного покрытия, а также его оптимальные характеристики;
-теоретическом обосновании способа коллективной защиты мегачличе-ских объектов СХТ наложением потенциала от внешнего источника поляризации и состава средств механизации для его осуществления,
-разработке математических моделей, описывающих динамику развития коррозионного процесса в зависимости от конструктивно-технологических параметров устройства коллективной защиты и режимов его использования;
-теоретическом обосновании способа диагностирования коррозионной опасности и средств механизации для его осуществления;
-теоретическом обосновании способа консервации скрытых замкнутых полостей элементов конструкций СХТ н состава средств механизации для его осуществления;
-разработке методики количественной опенки категории условий эксплуатации объектов СХТ на основе экспресс мониторинга агрессивности среды и прогнозирования изменения качественного состояния по критерию противокоррозионной зашиты.
В работе изложены научно обоснованные технологические и технические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в области механизации защиты СХГ от коррозии.
Практическая ценность. Проведенные исследования позволили обосновать и разработать способы повышения эффективности поддержания климатической надежности объектов СХТ и технические средства для их осуществления. Предложенные мероприятия по модернизации существующих кон-сервацнонных систем на примере разработки и проверки рацноначьного рецептурного состава новой защитной композиции активного действия, рекомендуемой для практического применения в целях консервации наружных металлических поверхностей объектов СХТ, а также разработке и проектированию устройств для приготовления комбинированных смазочных материалов и реализации способа коллективной зашиты позволяет повысить эффективность существующих противокоррозионных мероприятий, что обеспечит снижение общего расхода эксплуатационных материалов и повышение экономической эффективности мероприятий по содержанию машин на межемешюм (межсезонном) хранении.
Разработанный способ диагностирования наличия предпосылок к возникновению коррозионных процессов на поверхности технических объектов, а также конструктивно-технологическая схема устройства для его осуществления обеспечивает своевременную объективную оценку степени вероятности возникновения очагов коррозионного поражения технических объектов, а также изменения качественного состояния защитно - декоративных покрытий на их поверхностях, что, в свою очередь, позволяет принять адекватные меры по нейтрализации разрушающего фактора и тем самым не допустить необратимых изменений структуры конструкционных и эксплуатационных іматериалов.
Разработанный способ противокоррозионной защиты скрытых полостей кузовов (корпусов) объектов СХТ и состав средств механизации для его осуществления позволяет радикально решить проблему противокоррозионной защиты внутренних объемов за счет исключения предпосылок к возникновению коррозионных процессов путем изоляции их от внешней агрессивной среды, что обеспечивает значительное снижение трудоемкости работ по периодическому возобновлению защитных покрытий.
Разработанная методика количественной оценки категорий условии эксплуатации, базирующаяся на последних достижениях науки о динамике протекания коррозионных процессов и тенденциях к прогнозированию их развития в различных погодио-климатических условиях позволяет объективно оценить возможность функционирования объектов СХТ с позиции воздействия факторов среды по критерию интенсивности коррозионных эффектов, что в итоге позволяет более обоснованно назначать объем технологических воздействий на технические объекты и снизить трудоемкость работ по содержанию машин и расход эксплуатационных материалов.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научно-методических конференциях Военного автомобильного института (1986-1998 гг.), на научных конференциях Рязанской Государственной сельскохозяйственной академии (1987- 1990 гг.) и Санкт-Петербургского Государственного аграрного университета (1986-1995 гг.), в Главном автобронетанковом управлении МО РФ (1998г.), в Генеральном штабе МО РФ (1998г.), на сборах руководящего состава баз хранения вооружения и техники Прикарпатского военного округа (1990 г.), а также в Управлении сельского хозяйства и продовольствия администрации Рязанской области (1998 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликована 51 научная ра
бота, в том числе одно авторское свидетельство, три патента и одно положи-
тельное решение о выдаче патента на изооретение. \
Структура и объем работы. Структурная схема исследования представлена на рисунке 1. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет 204 страницы машинописного текста, 71 рисунков, 11 таблиц, список литературы из 265 наименований и 13 приложений. В приложениях приведены программы обработки данных на ПЭВМ; таблицы с данными экспериментальных исследований; результаты статистического анализа опытных данных, полученных в результате проведения экспериментов; акт испытания вещества и протоколы ускоренных коррозионных испытаний различных схем устройства коллективной защиты; фотографии общего вида экспериментальных установок; копии авторского свидетельства, патентов и положительного решения о выдаче патента на изобретение; а также документы о внедрении и производственной проверке результатов работы.
