Введение к работе
Актуальность темы. Основными источниками материальных ресурсов в сельском хозяйстве являются животноводство, птицеводство и растениеводство. Существуют различные пути увеличения производства продукции. Наиболее перспективным является путь улучшения содержания животных, птиц и растений. В настоящее время в большинстве производственных помещений параметры микроклимата значительно отклоняются от уровней, установленных зоотехническими и санитарными требованиями, что приводит к снижению работоспособности обслуживающего персонала и продуктивности животных, птиц и растений. Все это ведет к большим материальным потерям, и, в конечном счете, к снижению эффективности.
В большинстве хозяйств задача механизации трудоемких работ решена при помощи мобильных энергетических средств в совокупности с навесным оборудованием. После непродолжительной работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) мобильного энергетического средства внутри помещения ограниченного воздухообмена, содержание токсичных компонентов отработавших газов (ОГ) в воздухе рабочей зоны превышает предельно допустимые концентрации (ПДК) в несколько раз, несмотря на хороший воздухообмен, негативно сказываясь на здоровье обслуживающего персонала, животных, птицах и растениях и, как следствие, на качестве и количестве производственной продукции.
Снижение токсичности ОГ обеспечивает создание нормальных условий труда для людей, сокращая потери рабочего времени, хорошее развитие животных, птиц и растений^ повышая их продуктивность, увеличивает срок службы зданий и сооружений, снижая эксплуатационные затраты на их содержание. .
Много работ посвящено удалению ОГ за пределы рабочей зоны. Однако сложность конструкций, обеспечивающих отвод ОГ от выхлошюй трубы, с экономической точки зрения, влечет нецелесообразность их использования, так как требуется большое количество дорогостоящих газоотводных воздуховодов при выполнении производственных операций.
Наиболее рациональным направлением исключения вредного влияния ОГ при работе ДВС внутри помещений является снижение их токсичности.
Выбрасываемые в атмосферу токсичные компоненты ОГ двигателей смешиваются и разбавляются воздухом, в результате чего их концентрации снижаются. Ограниченный объем помещений, в которых используются ДВС, приводит к быстрому росту концентраций вредных токсичных веществ в их атмосфере.
Положение может быть нормализовано путем разработки мероприятий по снижению выброса в атмосферу закрытых помещений токсичных составляющих ОГ ДВС, и их интенсивной вентиляцией, что позволяет улучшить условия труда обслуживающего персонала и повысить качество и количество производственной продукции.
Цель работы - улучшение условий труда обслуживающего, персонала и повышение качества производимой сельскохозяйственной продукции путем подачи облученной паро-воздушной смеси во впускной коллектор дизельного. двигателя как метода снижения токсичности ОГ.
Объект исследований - процесс подачи облученной паро-воздушной смеси во впускной коллектор дизельного двигателя.
Методика исследований. Достижение поставленной цели осуществлялось теоретическими и экспериментальными исследованиями.
Теоретическое исследование посвящено выявлению условий безопасного использования мобильного энергетического средства с ДВС в вентилируемом помещении ограниченного объема и воздухообмена, а также получению зависимостей, позволяющих установить оптимальные конструктивные и технологические параметры системы подачи облученной паро-воздушной смеси во впускной коллектор дизельного двигателя.
Экспериментальные исследования выполнены на специально изготовленной лабораторной установке с использованием стандартных и частных методик с применением методов планирования эксперимента.
Обработка результатов экспериментальных данных проводилась методами математической статистики с применением ЭВМ.
Научная новизна заключается в подаче облученной паро-воздушной смеси во впускной коллектор дизельного двигателя с целью повышения полноты сгорания топлива и снижения токсичности ОГ двигателя.
Новизна предложенных технологических и технических решений подтверждена патентами РФ на полезные модели: № 36454, 7 F 02 М 27/06, «Устройство для обработки паро-воздушной смеси ультрафиолетовым излучением», 2004 г.; № 47448, 7 F 02 М 43/00,- «Система подачи смеси во впускной коллектор дизельного двигателя», 2005 г.; № 51120, 7 F 02 М 27/06, «Система подачи облученной паро-воздушной смеси во впускной коллектор дизельного двигателя», 2006 г,
Практическая ценность и реализация работы. Разработанные система и устройство позволяют улучшить условия труда, повысить производительность и сократить сроки выполняемых работ. Опытный образец универсального самоходного автопогрузчика модели 4045Р с системой подачи облученной паро-воздушной смеси во впускной коллектор дизельного двигателя Д-243 испытан в МУЛ «Рязанские городские распределительные электрические сети» города Рязани.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции инженерного факультета Рязанской ГСХА «Энергосберегающие технологии ибпользования и ремонта МТП», 2004 г.; международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, Рязань, 2004 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Современное развитие АПК: региональный опыт, проблемы и перспективы» ФГОУ ВПО Ульяновской ГСХА, 2005 г.; конференции, посвященной 55-летию инженерного факультета Рязанской ГСХА, 2005 г.
Защищаемые положения:
- способ снижения токсичности ОГ дизельного двигателя мобильного
энергетического средства путем обогащения воздушного заряда на впуске об
лученной паро-воздушной смесью;
конструктивно-технологическая схема устройства для обработки паровоздушной смеси ультрафиолетовым излучением;
конструктивно-технологические схемы систем подачи облученной паровоздушной смеси во впускной коллектор дизельного двигателя;
метод оценки токсичности дизельного двигателя;
метод анализа состояния и взаимодействия атмосферы закрытого помещения с источником ее загрязнения токсичными продуктами (дизельным двигателем мобильного энергетического средства);
результаты производственных испытаний и внедрения способа и устройства для снижения токсичности ОГ дизельного двигателя мобильного энергетического средства при выполнении энергоеАмких механизированных опера-* ций в закрытых помещениях.
Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 патента РФ на полезные модели.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из реферата, введения, пяти разделов, выводов, списка использованной литературы, включающего 85 наименований, приложений. Работа изложена на 220 страницах машинописного текста, их которых основной текст содержит 167 страниц, включающий 41 рисунок и 16 таблиц.
