Богуславский В.А., Польченко В.В., Сахби Зантур, Сидорова Е.В. («Машиностроение и техносфера XXI века». В пяти томах. – Донецк: ДонНТУ, 2006. Т.5, с. 247-249)
On-stream of engineering items it is necessary often to change lubrication, which are used in friction kink. As a rule, modern lubricants are expensive and it is difficult utilization. In the present work dials about the utilization’s lubrications for cutting.
Как правило, СОТС для обработки металлов резанием содержат дорогостоящие противоизносные и противозадирные присадки. Введение в СОТС химически активных элементов: серы, фосфора, хлора ускоряет физическую и химическую адсорбцию атомов и молекул на активных центрах твердых металлических поверхностей, способствует образованию граничных пленок, уменьшающих вероятность схватывания инструмента и сходящей стружки, уменьшает износ рабочих поверхностей инструмента. Аналогичные присадки используются во многих пластичных смазках, применяемых в машинах различного назначения (транспортных, горных и других).
В настоящее время регенерация отработанных масел в нашей стране практически не производится и отработанные масла в больших количествах скапливаются на ремонтных заводах, депо и станциях технического обслуживания, загрязняя окружающую среду и, в первую очередь, гидросферу. Такая же картина наблюдается и на машиностроительных заводах с утилизацией отработанных СОТС.
Необходимо отметить, что большая часть присадок, добавляемых в смазки и в СОТС, не расходуется в процессе эксплуатации, а выбрасывается вместе с отработанными смазками. Таким образом, окружающая среда получает не только нефтяные отходы, а и весьма вредные для здоровья химические вещества.
Объём использования СОТС на машиностроительных предприятиях в развитых странах очень большой. Так годовой расход СОТС во Франции составляет примерно 70 миллионов литров, в США – примерно 230 миллионов литров. Средства, расходуемые на утилизацию и регенерацию такого количества технологических средств, тоже достигают значительных сумм. Германия расходует ежегодно на эти цели более миллиарда марок.
В нашей стране, в условиях дефицита нефтепродуктов и химических составляющих СОТС, проблема вторичного использования отходов становится всё актуальней с каждым годом.
Проблема рационального использования технологических сред и продуктов их разложения всё более становится проблемой не только технической, но и экономической и экологической для всего технически развитого мира. В настоящее время большая часть нефтепродуктов и поверхностно-активных веществ (основные составляющие СОТС) попадают в водоёмы, в том числе питьевые, делая их непригодными для пользования.
Был предложен способ получения водных СОТС для резания металлов за счет использования дорогостоящих противоизносных, противозадирных и других активных компонентов отработанных пластичных смазок
Используя результаты научных исследований и опыт развитых стран, можно предложить следующую схему рекуперации отработанных СОТС:
а) сбор отработанных технологических жидкостей;
б) очистка от механических примесей (фильтрование);
в) отделение поверхностно-активных присадок;
г) повторное использование СОТС в металлорежущих станках.
Схему установки для регенерации СОТС можно представить следующим образом.
|
Рис. 1. Схема установки для очистки использованных СОТС и масел
СОТС, подлежащая очистке, загружается в резервуар 1, затем насосом 2 прокачивается через фильтр 3,где очищается от механических загрязнений, которые сбрасываются в тару 4. Затем на центрифуге 5 производится очистка СОТС от посторонних масел, которые сбрасываются в резервуар 6, а сама регенерируемая жидкость поступает в промежуточный резервуар 7. Очищенная жидкость помпой 9 перекачивается в нагреватель 9,где нагревается примерно до 650С. Далее она поступает в пастеризатор 10, где выдерживается в течение 15-25 минут. Затем в специальном охладителе 11, охлаждается до температуры 15-250С и собирается в резервуаре 12 для корректировки состава. Отсюда, готовая к употреблению, СОТС транспортируется к металлорежущим станкам или другим технологическим установкам в цеху.
Были проведены сравнительные стойкостные испытания регенерированных СОТС и приобретённых новых. За критерий эффективности был принят износ по задней поверхности – до 0,8 мм. Результаты этих испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1. Стойкость режущего инструмента при использовании различных СОТС
Применяемая среда
|
Стойкость инструмента (мин)
|
Укринол – 1М
|
25,8
|
Аквол - 11
|
19,7
|
Аквол – 10М
|
17,0
|
Восстановленная СОТС
|
22,3
|
Эксплуатация регенерированных СОТС показала, что эти жидкости наиболее эффективны на токарных операциях и операциях абразивной обработки. При этом можно рекомендовать разную концентрацию этих жидкостей в воде: для лезвийного инструмента – 3-7%, а при абразивной обработке – 1,5-2,5%.
Предлагаемая установка проста по конструкции и может быть создана на любом предприятии без больших капиталовложений. Для работы на ней могут использоваться работники служб по приготовлению штатных СОТС, имеющиеся на любом машиностроительном заводе.
В процессе производства большинства деталей машин, завершающей - отделочной операцией, как правило, является шлифование поверхностей, сопрягаемых с другими деталями. Шлифование, как и любой процесс резания, сопровождается снятием стружки. Элементарный арифметический расчет показывает, что при снятии с обрабатываемой поверхности длиной 100 мм и диаметром 100 мм припуска 0,2 мм, в стружку превращается 50 грамм обрабатываемого материала. А, если учесть, что на любой детали шлифуемых поверхностей не менее двух, то, можно представить, какое количество качественного металла переходит в стружку. Это, конечно, неизбежный процесс. Стружка всегда сопровождает процесс механической обработки. Но, если при обработке лезвийным инструментом, эта стружка хорошо осязаема, то при обработке абразивным инструментом, стружка представляет собой весьма мелкий металлический порошок. Этот порошок смешан с абразивным шламом. Штатными магнитными устройствами шлифовальных станков этот шлам частично очищается от металлической стружки – металлического порошка. Большая часть образовавшейся стружки остается в шламе и, в большинстве случаев, выбрасывается в отвалы, загрязняя окружающую среду.
В то же время, металлический порошок, частицы которого составляют 0,05 – 0,18 мм, представляет собой ценное сырьё для порошковой металлургии. Детали, получаемые методом порошковой металлургии, могут обладать более высокими механическими и антифрикционными свойствами. Это подтверждается результатами исследований [3].
Таким образом, применение СОТС из отработанных смазок, позволяет вторично использовать дефицитные компоненты, уменьшает загрязнение окружающей среды, возникающие при хранении отработанных смазок. Использование дешевых отходов, безвозвратно идущих в отвалы, позволяет разрабатывать новые ресурсосберегающие технологии и решать задачи поиска дешевых видов сырья и проблему экологии.
Список литературы: 1. Смазочно – охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник / Под ред. Энтелиса С. Г , Берлинера Э. М./ – М. Машиностроение, 1986. 362 с. 2. Берлинер Э. М., Таратынов О.В. Подбор эффективных смазочно – охлаждающих жидкостей для резания и вопросы экологии // Second International Congres mechanical engineering technologes’99. September 1999 Sofia, Bulgaria. 3. Гавриш А.П., Роик Т.А. Структура и свойства новых антифрикционных материалов на основе порошков – отходов инструментального производства //Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Международный сборник научных трудов, выпуск 20. Донецк – 2002 стр. 75.
|