Исследование управляющего воздействия на процесс очистки деталей от загрязнений в ультразвуковом поле

В ремонтном производстве процесс очистки деталей двигателя от нагара осложнен в связи с высокой степенью адгезии нагароотложений к поверхности деталей и устойчивостью их к воздействию моющей жидкости. Исследования проведены с целью обоснования способа удаления нагароотложений и установления оптимального режима очистки выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя. Нагароотложения целесообразно удалять с помощью акустической кавитации. Это связано с тем, что кавитация сопровождается образованием гидродинамических микроударов, под воздействием которых углеродистые отложения разрушаются. Эксперимент по очистке выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя провели в ультразвуковой ванне ODA-DS100. Активность акустической кавитации измеряли кавитометром. Влияние параметров технологического режима очистки – таких, как концентрация моющего средства, температура моющего раствора и продолжительность очистки, на эффективность удаления нагара определяли при последовательном изменении их значений. Качество очистки, оцениваемое по остаточной загрязненности (г/см²), определяемой весовым способом, приняли в качестве критерия оптимальности. Так, качество очистки определяли при концентрации моющего средства Контраст-107 в растворе 10, 20, 30, 40, 50 г/л, температуре моющего раствора 40, 50, 60, 70, 80°C и продолжительности очистки 5, 10, 15, 20, 25 мин. Отметим, что наибольшая активность кавитации достигнута при частоте колебаний 25 кГц. Установили оптимальный режим очистки выпускных клапанов: концентрация моющего средства – 20 г/л, температура моющего раствора – 60°C, продолжительность очистки – 15 мин. Управлять процессом очистки деталей можно посредством изменения частоты ультразвуковых колебаний, концентрации моющего средства и температуры моющего раствора. В дальнейших исследованиях можно изучить влияние на качество очистки геометрической формы детали.

1. Фадеев И.В., Степанова Е.И., Воронов В.П., Полищук С.Д. Анализ способов очистки и мойки поверхностей деталей в процессе ремонта агрегатов автотракторной техники // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2022. Т. 14, № 2. С. 183-192. EDN: IUYZQM

2. Мирутко В.В., Семин Е.В., Гуль А.С. Совершенствование технологии очистки двигателя и его деталей при ремонте // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2018. № 51. С. 243-249. EDN: NTUHMD

3. Быков В.В., Загородских Б.П., Садетдинов Ш.В., Юдин В.М. Повышение эффективности мойки деталей при ремонте автомобилей // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 1. С. 358-363. EDN: CBPDMV

4. Томилов А.В., Ломовских А.Е., Свиридов А.А., Вигдорович В.И. Способ безразборной очистки поверхностей деталей цилиндропоршневой группы от нагара в двигателях внутреннего сгорания // Наукоемкие технологии. 2019. Т. 20, № 4. С. 49-54. EDN: NJLROL

5. Ходяков П.С., Балажегитов Ж.А., Керученко Л.С., Союнов А.С. Технологии и способы очистки двигателей от нагароотложений // Научное и техническое обеспечение АПК, состояние и перспективы развития: Сборник IV Международной научно-практической конференции. Омск: Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, 2020. С. 425-429. EDN: SCZCQN

6. Север А.В., Ломовских А.Е. Технология безразборной очистки деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов от нагароотложений в тракторных двигателях // Вестник науки. 2023. Т. 3, № 12. С. 1299-1304. https://www.вестник-науки.рф/article/11796. EDN: ONEFJD

7. Сарсенгалиев А.М., Бекренёв Н.В. Наукоемкая технология с использованием ультразвука при очистке труднодоступных поверхностей деталей сложной формы // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2017. № 12. С. 29-35. EDN: YLFNWI

8. Приходько В.М., Казанцев В.Ф., Карагодин В.И. и др. Особенности высокоамплитудной ультразвуковой очистки деталей // Вестник Брянского государственного технического университета. 2019. № 12. С. 76-81. https://doi.org/10.30987/1999-8775-2019-2019-12-76-81

9. Громаковский Д.Г., Шигин С.В. Опыт применения кавитации для мойки деталей // Динамика и виброакустика. 2018. Т. 4, № 2. С. 6-11. https://doi.org/10.18287/2409-4579-2018-4-2-6-11

10. Радзюк А.Ю., Истягина Е.Б., Кулагина Л.В. и др. Синтез-анализ использования кавитационных технологий // Журнал Сибирского федерального университета. Серия «Техника и технологии». 2022. Т. 15, № 7. С. 774-801. EDN: RSKFGM

11. Котухов А.В., Гаврилюк В.С., Минчук В.С., Дежкунов Н.В. Инновационный метод исследования акустической кавитации // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2020. Т. 18, № 4. С. 80-88. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2020-18-4-80-88

12. Гаврилюк В.С., Дежкунов Н.В., Котухов А.В. и др. Исследование акустической кавитации: результаты, практическая реализация и перспективы развития // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2024. Т. 22, № 2. С. 92-104. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-2-92-104

13. Толочко Н.К., Челединов А.Н., Ланин В.Л. Закономерности распределения активности кавитации в ультразвуковой ванне // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2018. № 3. С. 88-93. EDN: XPUUFN

14. Нигметзянов Р.И., Казанцев В.Ф., Приходько В.М. и др. Повышение эффективности ультразвуковой жидкостной обработки путем активации энергии кавитационных кластеров // СТИН. 2019. № 3. С. 19-23. EDN: ZCQEXB

15. Дидманидзе О.Н., ПетрикД.Ю. Анализ эффективности внедрения технологии ультразвуковой очистки деталей сельскохозяйственной техники // Техника и оборудования для села. 2025. № 7. С. 37-38. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2025-7-37-38

16. Петрик Д.Ю., Корнеев В.М., Петрик В.Ю. Факторы интенсификации процессов очистки деталей в погружных моечных машинах (на примере ультразвукового метода очистки) // Международный научно-исследовательский журнал. 2023. № 1. https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.127.24

17. Корнеев В.М., Петровский Д.И., Корнеев Н.В. Интенсификация процесса погружной очистки деталей ультразвуковыми колебаниями // Агроинженерия. 2025. Т. 27, № 5. С. 54-60. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2025-5-54-60

18. Дежкунов Н., Ланин В.Л., Ковальчук А. Ультразвуковая очистка в технологии электроники // Технологии в электронной промышленности. 2017. № 1. С. 44-48. EDN: YJYHTB