Тема: Разработка установки для обезвоживания минеральных масел
Характеристики работы
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
ВЕДЕНИЕ 7
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 15
2. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ПОИСКИ ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ 17
3. ПОИСК КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ
ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ 25
3.1 Обзор существующих установок 25
3.2 Анализ и выбор лучшей конструкции 44
4. РАЗРАБОТКА И СОСТАВЛЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ 46
5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ И ПОДБОР АППАРАТУРЫ 48
5.1 Подбор насоса 48
5.2 Подбор предохранительного клапана 51
5.3 Расчет и подбор распределителей, кранов и вентилей 52
5.4 Подбор фильтров 57
5.5 Подбор измерительной аппаратуры 61
5.6 Расчет вакуумной емкости 63
5.7 Расчет и подбор вакуумного насоса 66
6. ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ
УСТАНОВКИ 69
6.1 Проверочный расчет элементов вакуумной камеры 69
6.2 Расчет трубопроводов 71
ВЫВОДЫ И АНАЛИЗ ПРОДЕЛАННОЙ РАБОТЫ 72
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 74
📖 Аннотация
📖 Введение
Развитие техники привело к появлению огромного количества самых разных машин и механизмов, требующих индивидуального подхода к вопросу смазки. Несмотря на постоянное совершенствование бортовых систем фильтрации современной техники, на долю отказов, вызванных загрязненностью рабочей жидкости, по разным данным, до сих пор приходится свыше 60% от общего количества неисправностей. Это связано, в частности, с тем, что загрязнения по природе, количеству, качеству и воздействию на агрегаты машин весьма разнообразны. [3,4]
Наше предприятие не исключение, большое количество износа это следствие качества рабочей жидкости. Условия работы аппаратов у нас такие, что большое влияние оказывает наличие воды в масле, для решения этой проблемы в рамках выполнения выпускной магистерской работы было решено разработать специализированную установку.
Цель работы - Провести анализ поставленной задачи и разработать установку, по заданным параметрам, для обезвоживания гидравлического масла.
Соответствие образовательному стандарту специальности темы выпускной классификационной работы имеет место согласно п.4 объектами профессиональной деятельности выпускников, освоивших программу магистратуры, являются: машины и оборудование различных комплексов и
компрессорные машины, гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика; технологическая оснастка и средства механизации и автоматизации технологических процессов машиностроения; производственные технологические процессы, их разработка и освоение новых технологий;
Влияние загрязнения масла на дальнейшую работу привода.
К основным загрязнителям масел можно отнести следующее:
• вода;
• газовые включения;
• твердые частицы;
• продукты окисления;
• масляный шлак.
Все виды загрязнения по-своему опасны для техники. Основное назначение смазочных масел - снижение износа деталей из-за возникающего при эксплуатации трения между ними, а твердые частички в масле как раз приводят к усилению абразивного износа соприкасающихся поверхностей, например износ подшипников качения в аксиально-поршневом насосе, износ между поршнем и стенками блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Попадание с рабочей жидкостью твердых частиц в зазоры механизмов может привести к заклиниванию в механизмах, например заклинивание в золотниковых клапанах. Также твердые частицы могут повреждать и засорять фильтра. [4,8]
В качестве газовых загрязнителей обычно выступает атмосферный воздух, но также это могут быть и технологические газы, которые могут вступать в химическую реакцию с компонентами масла, тем самым ухудшая смазывающие свойства рабочей жидкости в механизмах.
Под влиянием высоких температур в масле могут образовываться продукты окисления, масляный шлак, которые также опасны для узлов и механизмов машин. Такие отложения могут приводить к ухудшению физико-химических свойств масел
засорять фильтра и механизмы, а также приводить к повышенному износу в узлах трения.
Также немало важную опасность на качество рабочей жидкости несет и вода, которая может быть растворенной и в свободном состоянии. Вода может изменять не только физические свойства, но и вступать в химическую реакцию с компонентами масла, тем самым инициируя окислительные процессы. Смесь масла и воды образует эмульсию, которая в свою очередь способствует появлению ржавчины, повышая окисление, которое создаёт кислоту и осадок и уменьшает способность масла смазывать подвижные части. В случае эксплуатации при низких температурах водяные включения могут переходить в кристаллическую форму, оказывая тем самым абразивное воздействие на смазываемые детали машин и механизмов, а так же их заклинивание. В присутствии воды может наблюдаться такое явление как электроэррозия - процесс вырывания частиц металла с поверхности смазываемых деталей за счет импульса электрического разряда [8, 26, 28].
Исходя из выше сказанного, исправная работа машин и механизмов напрямую зависит от чистоты рабочей жидкости. В данной выпускной квалификационной работе будут описаны методы очистки масла и выбран один вариант для дальнейшей разработки, расчетов и описания установки по очистке минерального масла от воды и сопутствующих с ней загрязнений.
Степень изученности и разработанности темы.
В ходе подготовке к выполнению выпускной классификационной работы было изучено много теоретического материала, научных статей, патентных документов. Благодаря прочитанным учебникам получены базовые понятия о процессах, протекающих в гидросистемах и гидроаппаратах, влияющие на масла. Изучены основные методики отчистки и обезвоживания гидравлических масел.
Вода является одним из наиболее распространенных загрязнителей в гидравлических системах и один из самых разрушительных. Когда вода загрязняет систему, это может привести к серьезным проблемам, таким как:
• Разложение жидкости, уменьшение смазывающих свойств, присадки и окисление масла;
• Пониженная диэлектрическая прочность;
• Абразивный износ гидравлических компонентов.
Нерастворенная вода возникает, когда масло становится насыщенным и не может держать больше воды. Такая жидкость обычно представляет собой мутное масло или лужи воды на дне нефтяного резервуара. Вода, которая растворена в масле называется растворенной [28].
При более высоких температурах масло обладает способностью удерживать больше воды в растворенной стадии из-за экспансии масляных молекул. Как масло остывает, это способность меняет направление и свободная вода появится там, где раньше не было видно. В дополнение к температурным изменениям в течение года, тип жидкости также определяет точку насыщения.
Очевидно, что оптимальное решение по чистоте возможно только при индивидуальном подходе к системам машин. Общие рекомендации здесь по контролю и обеспечению чистоты могут служить лишь отправным началом сложной и длительной работы. В этих условиях, чтобы поддерживать требуемую надежность различных систем машин, обслуживающий персонал должен быть хорошо подготовленным, постоянно повышать и подтверждать на практике надлежащую квалификацию в вопросах технической диагностики и, в частности, в вопросах промышленной чистоты, а это зачастую проблема проблем. Отсюда возможны и весьма затратные пути решения проблем промышленной чистоты на практике, как, например: все сделаем сами быстренько и на коленке и, в частности, установим в систему абсолютный или близкий к абсолютному фильтр, как можно больших размеров или их батарею. Считают, что в этом случае проблемы обеспечения чистоты масел и рабочих жидкостей при хранении, транспортировке и заправке и надлежащего технического обслуживания систем машин существенно упрощаются, если не сняты совсем. Такой путь весьма затратен и может приводить к деградации обслуживающего персонала, как современных механиков. Развитие техники естественно сопровождается
дальнейшим совершенствованием методов и средств контроля, нормирования и обеспечения промышленной чистоты жидкостей и газов [29].
Обзор наиболее интересных публикаций
Рассмотрим наиболее интересные материалы статей и выводы, полученные предыдущими исследователями, которые могут помочь в реализации данной работы.
Уильям Стофи - президент компании American Ultra Specialties Inc. , Хадсон, штат Огайо, которая специализируется на рекуперации нефти. Уильям Стофи 30 ноября 1993 года написал статью «Восстановление гидравлического масла устраняет проблемы с утилизацией», которая опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». В данной работе говорится о важности переработки и восстановления рабочих жидкостей. [12]
Когда речь идет о переработке, важна терминология. Сегодня переработка стала общим термином. В наших целях при переработке грязное масло фильтруется до установленной степени чистоты для повторного использования. С другой стороны, восстановление не только очищает масло, но и восстанавливает базовый компонент и присадки до нового или нового состояния. [12]
Далее в публикации говорится о видах, восстановлении и тестировании очищенного масла.
Восстановление жидкости всегда было проблемой в гидравлической промышленности. Поскольку экологические соображения становятся все более и более важными, восстановление гидравлических жидкостей может стать решением проблемы. [12]
Исследователи из фирмы «Hy-Pro Filtration» по очистке и восстановлению масел, а именно, Аарон Хог, Крис Имиг и Джим Харлан изучили влияние чистоты рабочей жидкости на лесопильных заводах. Статья «Целостный подход к чистоте жидкости» также была опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». [13]
На лесопильных заводах работают несколько единиц крупного оборудования с гидравлическими системами. Когда это оборудование
дальнейшим совершенствованием методов и средств контроля, нормирования и обеспечения промышленной чистоты жидкостей и газов [29].
Обзор наиболее интересных публикаций
Рассмотрим наиболее интересные материалы статей и выводы, полученные предыдущими исследователями, которые могут помочь в реализации данной работы.
Уильям Стофи - президент компании American Ultra Specialties Inc. , Хадсон, штат Огайо, которая специализируется на рекуперации нефти. Уильям Стофи 30 ноября 1993 года написал статью «Восстановление гидравлического масла устраняет проблемы с утилизацией», которая опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». В данной работе говорится о важности переработки и восстановления рабочих жидкостей. [12]
Когда речь идет о переработке, важна терминология. Сегодня переработка стала общим термином. В наших целях при переработке грязное масло фильтруется до установленной степени чистоты для повторного использования. С другой стороны, восстановление не только очищает масло, но и восстанавливает базовый компонент и присадки до нового или нового состояния. [12]
Далее в публикации говорится о видах, восстановлении и тестировании очищенного масла.
Восстановление жидкости всегда было проблемой в гидравлической промышленности. Поскольку экологические соображения становятся все более и более важными, восстановление гидравлических жидкостей может стать решением проблемы. [12]
Исследователи из фирмы «Hy-Pro Filtration» по очистке и восстановлению масел, а именно, Аарон Хог, Крис Имиг и Джим Харлан изучили влияние чистоты рабочей жидкости на лесопильных заводах. Статья «Целостный подход к чистоте жидкости» также была опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». [13]
На лесопильных заводах работают несколько единиц крупного оборудования с гидравлическими системами. Когда это оборудованиедальнейшим совершенствованием методов и средств контроля, нормирования и обеспечения промышленной чистоты жидкостей и газов [29].
Обзор наиболее интересных публикаций
Рассмотрим наиболее интересные материалы статей и выводы, полученные предыдущими исследователями, которые могут помочь в реализации данной работы.
Уильям Стофи - президент компании American Ultra Specialties Inc. , Хадсон, штат Огайо, которая специализируется на рекуперации нефти. Уильям Стофи 30 ноября 1993 года написал статью «Восстановление гидравлического масла устраняет проблемы с утилизацией», которая опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». В данной работе говорится о важности переработки и восстановления рабочих жидкостей. [12]
Когда речь идет о переработке, важна терминология. Сегодня переработка стала общим термином. В наших целях при переработке грязное масло фильтруется до установленной степени чистоты для повторного использования. С другой стороны, восстановление не только очищает масло, но и восстанавливает базовый компонент и присадки до нового или нового состояния. [12]
Далее в публикации говорится о видах, восстановлении и тестировании очищенного масла.
Восстановление жидкости всегда было проблемой в гидравлической промышленности. Поскольку экологические соображения становятся все более и более важными, восстановление гидравлических жидкостей может стать решением проблемы. [12]
Исследователи из фирмы «Hy-Pro Filtration» по очистке и восстановлению масел, а именно, Аарон Хог, Крис Имиг и Джим Харлан изучили влияние чистоты рабочей жидкости на лесопильных заводах. Статья «Целостный подход к чистоте жидкости» также была опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». [13]
На лесопильных заводах работают несколько единиц крупного оборудования с гидравлическими системами. Когда это оборудование
дальнейшим совершенствованием методов и средств контроля, нормирования и обеспечения промышленной чистоты жидкостей и газов [29].
Обзор наиболее интересных публикаций
Рассмотрим наиболее интересные материалы статей и выводы, полученные предыдущими исследователями, которые могут помочь в реализации данной работы.
Уильям Стофи - президент компании American Ultra Specialties Inc. , Хадсон, штат Огайо, которая специализируется на рекуперации нефти. Уильям Стофи 30 ноября 1993 года написал статью «Восстановление гидравлического масла устраняет проблемы с утилизацией», которая опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». В данной работе говорится о важности переработки и восстановления рабочих жидкостей. [12]
Когда речь идет о переработке, важна терминология. Сегодня переработка стала общим термином. В наших целях при переработке грязное масло фильтруется до установленной степени чистоты для повторного использования. С другой стороны, восстановление не только очищает масло, но и восстанавливает базовый компонент и присадки до нового или нового состояния. [12]
Далее в публикации говорится о видах, восстановлении и тестировании очищенного масла.
Восстановление жидкости всегда было проблемой в гидравлической промышленности. Поскольку экологические соображения становятся все более и более важными, восстановление гидравлических жидкостей может стать решением проблемы. [12]
Исследователи из фирмы «Hy-Pro Filtration» по очистке и восстановлению масел, а именно, Аарон Хог, Крис Имиг и Джим Харлан изучили влияние чистоты рабочей жидкости на лесопильных заводах. Статья «Целостный подход к чистоте жидкости» также была опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». [13]
На лесопильных заводах работают несколько единиц крупного оборудования с гидравлическими системами. Когда это оборудованиедальнейшим совершенствованием методов и средств контроля, нормирования и обеспечения промышленной чистоты жидкостей и газов [29].
Обзор наиболее интересных публикаций
Рассмотрим наиболее интересные материалы статей и выводы, полученные предыдущими исследователями, которые могут помочь в реализации данной работы.
Уильям Стофи - президент компании American Ultra Specialties Inc. , Хадсон, штат Огайо, которая специализируется на рекуперации нефти. Уильям Стофи 30 ноября 1993 года написал статью «Восстановление гидравлического масла устраняет проблемы с утилизацией», которая опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». В данной работе говорится о важности переработки и восстановления рабочих жидкостей. [12]
Когда речь идет о переработке, важна терминология. Сегодня переработка стала общим термином. В наших целях при переработке грязное масло фильтруется до установленной степени чистоты для повторного использования. С другой стороны, восстановление не только очищает масло, но и восстанавливает базовый компонент и присадки до нового или нового состояния. [12]
Далее в публикации говорится о видах, восстановлении и тестировании очищенного масла.
Восстановление жидкости всегда было проблемой в гидравлической промышленности. Поскольку экологические соображения становятся все более и более важными, восстановление гидравлических жидкостей может стать решением проблемы. [12]
Исследователи из фирмы «Hy-Pro Filtration» по очистке и восстановлению масел, а именно, Аарон Хог, Крис Имиг и Джим Харлан изучили влияние чистоты рабочей жидкости на лесопильных заводах. Статья «Целостный подход к чистоте жидкости» также была опубликована в журнале «Hydraulics & Pneumatics». [13]
На лесопильных заводах работают несколько единиц крупного оборудования с гидравлическими системами. Когда это оборудование
......
✅ Заключение
Рассмотрена проблема с обращением к практике и научным работам написанные исследователями проблемы отказов гидропривода по причине низкого качества рабочей жидкости. Установлена строгая зависимость между качеством масла и частотой появления отказов, очень большое влияние оказывает наличие воды в составе гидравлических масел.
Изучены способы фильтрации промышленных масел, проведена оценка данных способов. По итогам анализа сформирована мысль, об отсутствии универсального и лучшего способа отчистки. Качественная фильтрация и отчистка возможны только при комбинированном способе отчистки.
Найдены конструкции различных производителей, из разных стран, основанных на комбинированных способах отчистки масла: фильтрация и вакуумирование рабочей жидкости. Проведен анализ имеющихся конструкций и практических решений для проведения отчистки масла от примесей: жидкостей, газов и твердых частиц. Обнаружены общие черты у всех изученных станций, то что разные производители используют одинаковые конструкторские решения, говорит об больших преимуществах этих решений. Разобраны плюсы и минусы все станций, сформирован список лучших вариантов для отчистки масла на производстве.
На основании данного анализа разработана принципиальная конструкция станции, отвечающая критериям экономичности, мобильности, компактности и простоты.
Проведен расчет требуемых параметров оборудования необходимого для установки на станцию, по данным параметрам проведен подбор аппаратуры у мировых производителей. Разработана конструкция и посчитаны геометрические параметры вакуумной емкости.
После расчета и подбора аппаратура и трубопровода, составлен прочностной расчет всех элементов конструкции, так как все элементы были взяты с запасом, все устройства и элементы конструкции прошли прочностной
расчет.
Составлена вся техническая документация на проектируемую станцию. Оформлены чертежи и спецификация для станции.
В ходе работы поставленная цель выполнена полностью





