Модернизация мобильной установки для нанесения консервационных покрытий на селькохозяйственную технику (конструкторская часть дипломного проекта)

9. Конструкторская разработка
9.1. Анализ существующего прототипа.
Метод нанесения покрытий распылением под высоким давлением (или метод нанесения покрытий безвоздушным распылением) основан на дроблении жидкости при истечении с большой скоростью через сопло в воздушную среду и осаждении распыленных частиц на поверхности. В сравнении с пневматическим методом нанесения покры-тий методом распыления под высоким давлением способствует эконо-мии наносимых материалов за счет значительного снижения потерь в окружающую среду на туманообразование и использования составов с меньшим содержанием растворителей, повышению производительности труда за счет большой скорости нанесения покрытий и возможности сокращения числа слоев покрытий за счет увеличения их толщины. При нанесения покрытий безвоздушным распылением уменьшается загряз-ненность и загазованность окружающей среды и улучшаются условия работы. Агрегатами высокого давления можно наносить на поверхности большинство наносимых материалов, применяемых в машиностроении и строительстве. Агрегат 7000 НА и 7000 Н—I может рас-пылять матери-алы с условной вязкостью до 150—300 по вискозиметру ВЗ-4 с круп-ностью твёрдых частиц до 0,14 мм [8].
Непригодны материалы с включением цемента, каменной муки, песка и материалы с очень большим содержанием наполнителя. Малопригодны для окраски под высоким давлением изделия узкие или решетчатой формы, сетки, трубы малых диаметров, оконные рамы и т. д. Нанесе-ние покрытий под высоким давлением предъявляет повышенные требования к культуре производства и организации работ: к качеству, чистоте и фильтрации наносимых материалов и чистоте тары для них, технической сохранности оборудования и квалификации обслуживающего персонала.
Агрегаты 7000 НА и 7000 Н—I работает от электрической сети, просты и безопасны в обслуживании, надежны в работе к относительно бесшумны, мобильны и транспортабельны. Агрегаты особенно эффективны при производстве больших объемов работ. Дальность подачи маловязких материалов по шлангам может достигать 90 м.
Правила производства работ, промышленной санитарии и техники безопасности при нанесении покрытий распылением под высоким давлением те же, что при пневматическим распылением. Агрегаты 7000 НА и 7000 Н—I предназначены для нанесения покрытий на поверхности конструкций в строительстве, но могут применятся и в других отраслях народного хозяйства.
Условия эксплуатации агрегатов и их исполнение по степени защиты от воздействия окружающей и рабочей сред:
– рабочая среда включает связующие, твёрдые включения;
– температура рабочей среды 5…50 0 С ;
–  температура агрегата при включении не менее 5 0С;
– температура окружающей среды 5…40 0С;
– относительная влажность воздуха при 20 0С не более 80%;
–  режим работы агрегата по ГОСТ 183-74 S-1 продолжительный;
– место расположение агрегата при работе в проветриваемом или вентилируемом помещении , либо на открытом воздухе;
Технические характеристики агрегата:
– тип насоса мембранный;
– максимальное рабочее давление 24.0 МПа;
– подача насоса , без противодавления 93.3х103 мм3/с;
– номинальная мощность на валу 2.0 кВт;
– номинальная частота вращения вала насоса 1410 об/мин;
– габаритные размеры агрегата 920х510х795 мм;
– масса 75 кг.
Вращение вала электродвигателя при помощи диска-маховика в агрегата 7000 НА преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня. Поршень через гидравлическую жидкость — масло, находящу-юся в полостях гидропередачи, передает движение мембране насоса. В процессе возвратно-поступательного движения мембраны происходит вса-сывание наносимого материала из расходной емкости в насос по всасывающему шлангу и нагнетание материала по шлангу высокого давления в пистолет. При истечении материала через распылительное сопло происходит его дробление на мельчайшие капли, формирующиеся в плоский факел. Распыленные частицы материала, оседая на наносимую поверхность, образуют покрытие.
Нанесение покрытий. Безотказная работа агрегата обеспечивается хорошо перетертым, перемешанным и отфильтрованным наносимым мате-риалом и чистой тарой. Наносимые материалы по вязкости можно разделить условно, на маловязкие (до 50 с по ВЗ—4), средневязкие (от 50 до 120 с) и высоковязкие (свыше 120 с), н по тонкости перетира — на очень тонкие (менее 20 мкм), тонкие (до 80 мкм), грубые (до 100 мкм) и очень грубые (до 140 мкм). Все материалы рекомендуется перемешивать и для предварительной очистки процеживать через сито или фильтровальный мешок. Выбор распылительного сопла по параметрам распыления — расходу и углу распыления (или длине отпечатка) факела и установление оптимального давления распыления материала при окраске, производится экспериментально с учетом мощности агрегата по подаче и давлению нагнетания материала и наличия распылительных сопел с разными параметрами распыления; температуры наносимого состава и окружающего воздуха, свойств подлежащего распылению материала, включая рабочую вязкость, плотность, крупность пигментов и наполнителей и способности свеже-нанесенного покрытия удерживаться на вертикальной поверхности, габаритных размеров изделия. Давление распыления всегда устанавливать минимальным, при котором происходит качественное распыление материала Факел распыленного материала, выходящего из сопла, должен быть равномерным, в виде мельчайших частиц, без "усов" по краям. Повышенное давление распыления при окраске вызывает ускоренный износ сопла и деталей агрегата, увеличивает запыленность и загазованность окружающей среды и не повышает производительность труда. Расстояние пистолета от наносимой поверхности принимается в пределах от 0,25 до 0,4 м. Оптимальная скорость перемещения пистолета обычно составляет около 0.25—0,6 м/с. Для маловязких материалов, не содержащих пигментов применяют сопла с условным диаметром отверстия 0,28 мм (0,011"), и для материалов средней вязкости — сопла с отверстием от 0,33 мм (0,013") до 0,53 мм (0,021"). Для материалов высокой вязкости применяются сопла с отверстием от 0,45 мм (0,018") до 0,79 мм (0,031"). Необходимо иметь ввиду, что под абразивным действием пигментов в процессе длительной работы размер отверстия сопла несколько увеличивается, а длина отпечатка факела уменьшается. Размеры ячеек сеток вставных фильтров в пистолете подбираются по размерам условного диаметра отверстия сопла. Отпечаток факела должен иметь форму вытянутого эллипса с равномер-ным насыщением материала по всей поверхности. Допускаются отдельные капли за контуром отпечатка. Тол-щина полосы покрытия, полученная при движении пистолета, должна равномерно уменьшаться от середины к краям. Длины отпечатков факела на поверхности, расположенной на расстоянии 300 мм от сопла, и расходы сопел, а также рекомендуемые размеры сеток фильтров.. Пистолет следует держать одной рукой, придерживая другой шланг высокого давления. Для получения покрытия равномерной толщины необходимо равномерно перемещать пистолет параллельно поверхности, ось факела ориентировать перпендикулярно поверхности, включение и выключение пистолета производится только во время его движения (т. е. на ходу).
К недостаткам данного агрегата относятся невозможность нанесение покрытий большой вязкости при низких температурах и невозможность применения агрегата в условиях большой удалённости от электросети.


9.2 Устройство и принцип работы мобильной установки

Принцип работы агрегата – Вращение вала дизельного одно-цилиндрового двигателя МД-6 через клиноременную передачу при помощи диска-маховика в агрегатах 7000 НА и 7000 Н—1 преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня. Поршень через гидравлическую жидкость — масло, находящуюся в полостях гидропередачи, передает движение мембране насоса. В процессе возвратно-поступательного движения мембраны происходит всасывание наносимого материала из расходной емкости в насос по всасывающему шлангу и нагнетание материала по шлангу высокого давления в пистолет. При истечении материала через распылительное сопло происхо-дит его дробление на мельчайшие капли, формирующиеся в плоский факел. Распыленные частицы материала, оседая на наносимую поверхность, образуют покрытие. Давление распыления регулируется регулятором давления насоса путем перепуска части масла из полости поршня в полость гидропередачи. При закрытом пистолете ("Не рабочее" положение скобы) подача насоса прекращается, движение мембраны приостанавливается и регулятор давления, при работающем электродвигателе, перепускает масло внутри гидросистемы. При открытом перепускном клапане наносимый материал сливается в расходную емкость. В фильтре высокого давления и в фильтре пистолета материал очищается от случайных крупных частиц, которые могли бы засорить отверстие сопла. При низких температурах для наносимых материалов обладающих большой вязкостью необходимо использовать пистолет с встроенным нагревательным элементом, элементом питания служит аккумуляторная батарея[8].