ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Магнитный сепаратор для очистки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ)

Рекомендуемая область пременения

Разработка может использоваться на всех машиностроительных предпри-ятиях, имеющих металлорежущее оборудование, требующих использование ин-дивидуальных систем применения смазочно-охлаждающих жидкостей.

Назначение, цели и задачи проекта

Установка обеспечивает очистку СОЖ от ферромагнитных металлсодержащих и, частично, от масляных включений с целью увеличения срока использования СОЖ и  повышения технико-экономических показателей операций механической обработки. 

Задачей проекта является создание серийного производства магнитного сепаратора для индивидуальных систем применения СОЖ, имеющего возможность установки на металлорежущие станки различных моделей и выполняющих различные операции механической обработки.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В настоящее время индивидуальные системы применения СОЖ базируются на использовании баков-отстойников, которые представляют собой емкость, оснащенную насосом для подачи СОЖ в зону резания. Проходя через зону резания, СОЖ не только охлаждает инструмент и смазывает зону резания, но и своим потоком выносит стружку и отходы обработки со станка в бак-отстойник. В баке наиболее тяжелые фрагменты стружки падают на дно, а сравнительно легкие могут захватываться насосом и вновь подаваться в зону обработки. Подача грязной СОЖ в зону резания резко снижает качество обработки и стойкость инструмента. Кроме того, постоянное нахождение стружки и масел в СОЖ приводит к быстрому изменению жидкостью своего химического состава, бактериальному загрязнению, потере своего технологического потенциала.

 В связи с этим возникает необходимость частой замены загрязненной жидкости свежеприготовленной и проведения трудоемкой ручной очистки бака от осевших на его дно стружки и отходов обработки.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Ульяновским областным технопарком разработана гамма сепараторов магнитных мод. В-2 малой производительности, предназначенных для оснащения индивидуальных, так и коллективных систем очистки СОЖ. Сепаратор можно устанавливать на емкости с СОЖ, вне емкости или в самой емкости с СОЖ. Конструкция сепаратора позволяет устанавливать сепаратор и тару для сбора шлама наиболее удобно и рационально.

Сепаратор обеспечивает очистку СОЖ от мелких магнитных частиц величиной от 0,001 – 0,005 мм в смеси с абразивными или другими неметаллическими частицами на операциях  шлифования, хонингования, полирования и других финишных операциях.

Степень очистки водных эмульсионных СОЖ при работе сепаратора – 99,5%.

Сепаратор рассчитан на 3-х сменный режим работы, не требует постоянной наладки, регулировки и обслуживания.

Сепаратор обеспечивает очистку водных эмульсий в интервале температур от 10 до 550С при температуре окружающей среды от 1 до 400С. Допускается очистка масел и других жидкостей вязкостью до 0,4 Па•с.

Сепаратор не рассчитан на работу в среде, содержащей едкие газы, пары или растворы едких веществ в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, во взрывоопасной среде.

Климатическое исполнение и категория размещения сепаратора – УХЛ4.

Технические характеристики сепараторов

Сепаратор состоит из сварного корпуса 1 (рис.1), магнитного барабана 2, устройства удаления шлама (дворника) 3, отжимного устройства 4, привода 5, заливной горловины 6. Корпус стальной сварной, герметичный, имеет опоры, регулируемые по высоте. Внутри корпуса установлен магнитный барабан, а снаружи все остальные узлы.

Барабан имеет повышенную мощность магнитной системы и повышенную износоустойчивость. В магнитной системе использованы магниты из феррита бария.

Дворник – быстросъёмный самоустанавливающийся. Не требует наладки и регулировки во время работы. Автоматически удаляет шлам из сепаратора в тару. Для удобства эксплуатации дворник может быть изготовлен необходимой длины и установлен под необходимым углом. Обеспечивает возможность установки тары необходимого объёма.

Отжимное устройство обеспечивает отжим СОЖ из шлама. Самоустанавливающиеся валики обеспечивают качественный отжим.

Привод – надёжный, легко снимаемый и легко устанавливаемый узел, который может быть установлен с любой стороны барабана. Привод обеспечивает высокий крутящий момент на барабане. Основным элементом привода является червячный редуктор (2МРЧ-40/40) с электроприводом мощностью 90-120 Вт.

Заливная горловина – быстросъёмная. Она может быть изготовлена любой конфигурации, исходя из условий установки сепаратора (по требованию заказчика).

Рис. 1. Схема сепаратора

Загрязненная СОЖ (I) со станка поступает в сепаратор через заливную горловину 6, проходит между корпусом 1 и магнитным барабаном 2, вращающимся навстречу потоку, очищается и выходит через сливной канал (II). Шлам (III), удалённый из СОЖ, и отжатый отжимным устройством 4, с помощью дворника 3 принудительно транспортируется в тару для сбора шлама. Вращение барабана и движение дворника обеспечивается приводом 5.

Срок окупаемости сепаратора обычно не превышает одного года.

В конструкции сепаратора прак­тически отсутствуют какие-либо кинематически сложные механизмы, что обеспечивает ее высокую надежность, простоту эксплуатации и ремонта.

Внешний вид сепаратора представлен на рис. 2.

Рис. 2. Внешний вид сепаратора

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Результаты эксплуатации сепараторов на предприятиях показали, что при использовании сепаратора шероховатость поверхности деталей уменьшается и становится ниже допустимой по чертежу в 1,5-2 раза. Увеличивается срок службы шлифовальных кругов в 1,5-2,5 раза. Увеличивается срок службы СОЖ в 1,5-2 раза. Улучшается культура производства. Экономятся средства на ремонт самих сепараторов.

Экономический эффект от использования разработок в промышленности складывается из следующих основных источников:

-повышения производительности обработки за счет интенсификации режима обработки при обеспечении заданного качества изделий;

-улучшения качества изделий при неизменном режиме обработки;

-увеличения периода стойкости инструмента;

-уменьшения затрат на приобретение исходных продуктов для приготовления СОЖ;

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Расчетная годовая экологическая эффективность от применения установок по Приволжскому региону выражается следующими цифрами:

- возвращается в оборот  15 млн. м3  СОЖ;

-ликвидируется сброс вод после разложения СОЖ  в количестве 10 млн. м3;

- уменьшается на 9 млн. м3 водозабор.

Новые потребительские свойства продукции

Преимущества установок данного типа перед существующими, в том числе зару-бежными, аналогами:
-возможность работы с жидкостями любой загрязненности и любого состава;
-не используются импортные расходные материалы (например, фильтровальная бумага);
-удаляются твердые частицы, попадающие в СОЖ с оборудования;
-отсутствуют кинематически сложные механизмы.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Специальные требования к сырью и материалам отсутствуют. Продукция соответствует госу-дарственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

Сепараторы эффективно рабо-тают на ОАО «УАЗ» и ОАО «Волжские моторы» (г. Ульяновск).

Предлагаемые инвестиции

10 млн. руб.

Рынки сбыта

Разработка может использоваться на всех машиностроительных предпри-ятиях, имеющих металлорежущее оборудование, требующих использование ин-дивидуальных систем применения смазочно-охлаждающих жидкостей.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемые сепараторы не имеет аналогов на мировом рынке аналогич-ной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

22.03.2007