Определение оптимальных технологических параметров процесса очистки деталей в погружных моечных машинах

Очистка и мойка загрязнённых поверхностей деталей машин являются актуальными при ремонтном производстве. Повышение эффективности процесса очистки металлических деталей возможно при использовании комбинации погружного, струйного и ультразвукового методов. Многообразие конструкций моющих машин и установок, использующих разные методы очистки, требует определения оптимальных технологических параметров и режимов процесса, а также выявления эффективного моющего раствора. С этой целью проведен эксперимент относительно процесса очистки металлических деталей от остатков смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) в погружных моечных машинах с применением ультразвуковых колебаний. Для очистки металлических деталей от остатков СОЖ исследовались растворы димера, лабомида и кальцинированной соды. Для интенсификации процесса мойки металлических деталей использовалась ультразвуковая установка УЗДН-А с постоянной частотой колебаний. Степень очищения металлических деталей оценивалась отношением массы загрязнителя, удаленного с ее поверхности, к его начальной массе (в процентах). Полученные математические модели степени очистки металлических деталей (для марок конструкционных углеродистых сталей и цветных металлов) от СОЖ позволили определить оптимальные технологические параметры: концентрация моющих растворов – 15…20%; рабочая температура для димера – 20…30°C, для лабомида – 70…80°C, для кальцинированной соды – 80…90°C. Установлено, что наиболее энергоэффективным и безопасным моющим раствором является димер, а применение лабомида при ультразвуковом очищении нецелесообразно ввиду его повышенного пенообразования. Также установлено, что время мытья (нахождение металлических деталей в машине) и количество масла на поверхности металлических деталей существенно не влияют на степень очистки.

1. Verhaagen B., Rivas D.F. Measuring cavitation and its cleaning effect. Ultrasonics Sonochemistry. 2016;29:619-628. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2015.03.009

2. Vetrimurugan, Goodson M., Terry L., Samiheta, Nagarajan, Siddharth J. Experimental Investigation of Ultrasonic and Megasonic Frequency on Cleaning of Various Disk Drive Components. International Journal of Chemical Engineering and Applications. 2013;4 (4):174-177. https://doi.org/10.7763/IJCEA.2013.V4.288

3. Weller R.N., Brady J.M., Bernier W.E. Efficacy of ultrasonic cleaning. Journal of Endodontics. 1980;6(9):740-743. https://doi.org/10.1016/S0099-2399(80)80185-3

4. Hicks Ch.R., Turner K.V. Fundamental concepts in the design of experiments. Oxford University Press, 1999. 576 p.

5. Илюхин А.В., Колбасин А.М., Цепкин П.А. Методы ультразвуковой очистки деталей в условиях основного и ремонтного производства // Науковедение: Интернет-журнал. 2013. № 3 (16). С. 69. EDN: QZXYOR.

6. Майоров А.В., Михеева Д.А. Сравнительный анализ режимов мойки жестяных банок в моечных машинах струйного и погружного типов // Вестник Марийского государственного университета. 2014. № 1 (13). С. 48-53. EDN: SGLMVL.

7. Fuchs F.J. Ultrasonic cleaning: Fundamental theory and application. 1995. URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/19950025362 (Last accessed: 09.06.2022).

8. Mason T.J. Ultrasonic cleaning: an historical perspective. Ultrasonics Sonochemistry. 2016;29:519-523. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2015.05.004

9. 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 (127). 101. https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.127.24

10. Петрик Д.Ю., Корнеев В.М., Петрик В.Ю. Интенсификация процесса очистки деталей в погружных моечных машинах // Агроинженерия. 2022. Т. 24, № 5. С. 73-77. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2022-5-73-77