Обеспечение качества топливных фильтров автомобилей ВАЗ

Размещено на http://www.allbest.ru//

Обеспечение качества топливных фильтров автомобилей ВАЗ

Ю.М. Будников

Рассматриваются вопросы повышения качества топливных фильтров автомобилей ВАЗ за счет выполнения дополнительных технологических и конструкторских мероприятий, связанных с разработкой специальных устройств, позволяющих дозировать с высокой степенью точности клеящие составы.

Ключевые слова: топливный фильтр, пластизоль, термореле, распределитель, вязкость.

топливный фильтр качество

Качество топливных фильтров в значительной степени зависит от надежности соединения бумажной фильтрующей шторы с оцинкованными металлическими донышком и крышкой. Соединение это обеспечивается дозированным нанесением на донышко и крышку специального клеящего состава - пластизоля. Надежность соединения определяется точностью дозирования наносимого пластизоля. При недостаточной величине дозы возможно непроклеивание шторы по всему периметру, а при избыточной ее величине происходит вытекание пластизоля за края донышка и крышки.

На действующем производстве нанесение пластизоля выполняется на специальных полуавтоматах, обеспечивающих за один рабочий цикл выдачу пластизоля в донышко и крышку.

Принцип действия этих полуавтоматов заключается в следующем. Пластизоль, залитый в бак, находится под давлением сжатого воздуха, по медным трубкам и гибким шлангам он подается к дозирующим клапанам, которые открывают или закрывают выход пластизоля в детали фильтра.

Количество выдаваемого пластизоля определяется выдержкой времени, в течение которого клапаны открыты, что обеспечивается установкой реле времени в электрическую схему полуавтомата. Кроме этого, перед дозирующими клапанами располагаются дроссели, позволяющие изменить проходные сечения и, соответственно, количество выдаваемого пластизоля за установленный промежуток времени.

Основными недостатками этих полуавтоматов является нестабильное дозирование пластизоля. Причиной этого являются, прежде всего, свойства пластизоля, одно из которых - зависимость его вязкости от двух факторов: механического воздействия, заключающегося в перемешивании (вязкость пластизоля при этом уменьшается в зависимости от времени перемешивания), и температуры, при увеличении которой она падает.

Для обеспечения стабильной вязкости пластизоля на полуавтоматах предусмотрены роторы, располагающиеся внутри бака и приводимые во вращение электродвигателем с редуктором.

Кроме этого, под баком с пластизолем располагается масляный бак с нагревательным элементом, управляемым термореле.

В соответствии с технологией оператор должен через каждые 30 минут работы полуавтомата включить привод вращения ротора на 10-15 минут, а температура в масляном баке поддерживается на уровне 25 °С. Таким образом, согласно технологическому процессу, должно обеспечиваться постоянство вязкости смеси.

Однако эти меры не обеспечивают стабильности выдаваемой дозы пластизоля из-за невозможности достичь его стабильной вязкости; кроме того, расход пластизоля через дроссели постоянно меняется из-за наличия в нем минерального наполнителя, который оседает на деталях дросселей.

Эти недостатки полуавтоматов вызвали необходимость их модернизации, которая заключалась в изменении принципа действия этих полуавтоматов и дооснащения их необходимыми конструктивными элементами.

Пластизоль, поступающий из бака, направляется в дозаторы оригинальной конструкции, которые заполняются его необходимым количеством, затем, под давлением сжатого воздуха, пластизоль из дозаторов вытесняется в детали фильтра. При этом отпадает необходимость в дросселях. Вместо дозирующих клапанов для управления потоками пластизоля, поступающего из бака, применены специально разработанные двухпозиционные трехходовые распределители.

Пневмогидросхема, иллюстрирующая состав и принцип действия полуавтомата после модернизации, представлена на рис. 1.

Рис. 1. Пневмогидравлическая схема модернизированного полуавтомата:

1 - бак; 2 - ротор; 3 - регулятор давления; 4 - распределитель 2/3;

5 - распределитель 2/3; 6 - дозатор; 7 - деталь фильтра

Пластизоль из бака 1 поступает к трехлинейным двухпозиционным распределителям 5, управляемым распределителем 4. Распределители 5 соединены трубопроводами с дозаторами 6, управляемыми также распределителем 4. Преимущество принципа действия установки после модернизации заключается в том, что отпадает необходимость в дросселях, регулирующих расход пластизоля, и в обеспечении точной выдержки времени работы распределителя 4, поскольку количество пластизоля, поступающего в дозатор 6, всегда строго определено.

Особенностью этой схемы является то, что сжатый воздух, подаваемый в пневмоцилиндр дозатора, имеет то же давление, что и сжатый воздух в баке. Это необходимо для того, чтобы при переключении распределителя часть пластизоля не возвращалась из дозатора в бак.

Конструкция дозатора представлена на рис. 2.

Основным функциональным элементом дозатора является сильфон 1, с одного торца закрытый дном 2; с другого торца на нем смонтирована крышка 3 с отверстием под штуцер для подвода сжатого воздуха. Сильфон расположен в корпусе 4, через отверстие которого подается пластизоль из бака полуавтомата. Дно сильфона перемещается между дном корпуса и жестким регулируемым упором 5, установленным в крышке 3. Движение дна сильфона под давлением сжатого воздуха из верхнего положения в нижнее обеспечивает вытеснение вполне определенного количества пластизоля из корпуса 4.

Преимущества конструкции дозатора с сильфоном состоят в том, что, во-первых, сильфон полностью отделяет среду сжатого воздуха от пластизоля, во-вторых, при движении сильфона отсутствует трение о неподвижные детали.

Конструкция распределителя 5 (см. рис. 1) показана на рис. 3.

Запорным элементом в нем является шар 1, который пружиной 2 и толкателем 6 прижимается к кромке отверстия в корпусе 3. Пластизоль при этом подается из бака полуавтомата в отверстие А и через отверстие Б поступает в дозатор, который в это время заполняется. При подаче сжатого воздуха в полость пневмоцилиндра 4 шток 5 давит на шар 1 и сжимает пружину 2, перекрывая при этом доступ пластизоля через отверстие А. При подаче сжатого воздуха в дозатор, осуществляемой одновременно с подачей сжатого воздуха в пневмоцилиндр 4, пластизоль через отверстие Б поступает в выходное отверстие В, соединенное с помощью трубки с фильерой, из которой попадает в деталь фильтра. При подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр 4 шар 1 под действием пружины 2 возвращается в исходное положение. Цикл заканчивается.

Выполненная модернизация полуавтомата обеспечивает следующие преимущества:

- доза пластизоля всегда стабильна и величина ее зависит от настройки жестких упоров;

- величина дозы не зависит от давления в баке, диаметра отверстий подводящих пластизоль шлангов;

- величина давления в баке и диаметры проходных отверстий трубок и шлангов могут влиять только на длительность цикла работы полуавтомата;

- величина дозы не зависит от вязкости пластизоля и температуры его подогрева, но эти факторы могут влиять на время выдачи пластизоля;

- при правильной настройке полуавтомата оператор избавляется от необходимости непрерывно следить за процессом выдачи пластизоля, что облегчает его работу и делает труд более привлекательным;

- работа полуавтомата стала более надежной за счет избавления от регулируемых дросселей;

- время цикла работы полуавтомата может быть значительно сокращено за счет увеличения проходных сечений трубопроводов, по которым подается пластизоль.

Общим недостатком полуавтоматов до модернизации и после нее является то, что реальная величина вязкости пластизоля, поступающего в детали фильтра косвенным методом, неизвестна.

Рис. 4. Датчик Solartron 7829

Влияние может оказывать также субъективный фактор, связанный с соблюдением оператором технологических требований. Необходимо учитывать еще и то, что температура смеси, подаваемой на детали фильтра, не контролируется, а постоянная температура в масляном баке не гарантирует такой же величины температуры пластизоля, выходящего из бака. Так, например, в летние месяцы температура окружающего воздуха в цехе может подниматься до 30 °С, а зимой опускаться до 10 °С, поскольку ее постоянство в производственных условиях обеспечить невозможно.

При выходе терморегулятора из строя возможна аварийная ситуация: при температуре пластизоля ниже 20 °С он застывает, а при температуре выше 40 °С происходит его горячее отверждение.

Для обеспечения постоянной величины дозы пластизоля, подаваемой в детали фильтра, и исключения аварийных ситуаций целесообразно установить средства контроля вязкости смеси и ее температуры непосредственно на выходе из бака полуавтомата. И наличие открывает возможность автоматически управлять процессом перемешивания пластизоля и поддержания постоянства его температуры.

Анализ известных средств контроля вязкости и температуры позволил выбрать из всего их многообразия вискозиметр Solartron 7829 (рис. 4), имеющий малую погрешность, простой в использовании, показания которого не зависят от давления контролируемой среды. В состав прибора входит датчик температуры Pt 100 BS 1904.

Чувствительный элемент вискозиметра представляет собой простой камертон, поддерживаемый электроникой в резонансе. Резонансная частота определяется плотностью среды, а демпфирование вибрации, относящееся обратно пропорционально к фактору добротности, пропорционально вязкости.

Принцип работы датчика по измерению температуры заключается в измерении сопротивления платиновых элементов. Наиболее распространенный тип (РТ100) имеет сопротивление 100 Ом при 0 °С и 138,4 Ом при 100 °С.

Вискозиметр Solartron 7829 легко монтируется на трубопровод, по которому подается пластизоль на детали фильтра.

Для автоматического управления работой ротора и терморегулятора на основе показаний датчиков был выбран программируемый логический контроллер ОВЕН 150.

Предлагаемая модернизация полуавтоматов для нанесения пластизоля на детали автомобильных фильтров обеспечивает автоматическое поддержание вязкости и температуры наносимого клеящего состава в пределах, соответствующих технологическим требованиям к нему, что, в свою очередь, позволяет повысить стабильность выдаваемой дозы пластизоля, надежность работы полуавтомата, избежать влияния субъективных факторов, исключить аварийные ситуации. Для повышения качества выпускаемых фильтров целесообразно внедрение предложенных технических решений в производство.

Библиографический список

Батищева О.М., Береснев Ю.Л., Будников Ю.М. Повышение качества изготовления автомобильных фильтров // Актуальные проблемы автотранспортного комплекса: межвуз. сб. науч. статей. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2009. - С. 3-9.

Будников Ю.М., Шапошников С.Д. Опыт эксплуатации автомобильной установки дозирования пластизоля / Актуальные проблемы автотранспортного комплекса: межвуз. сб. науч. статей. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. - С. 8-11.

Будников Ю.М., Шапошников С.Д., Кузнецов А.А. Модернизация оборудования для сборки автомобильных фильтров / Актуальные проблемы автотранспортного комплекса: межвуз. сб. науч. статей. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2011. - С. 15-20.

Размещено на Allbest.ru