Bu yazıda biz müxtəlif texnoloji prosesləri intensivləşdirmək üçün nəzərdə tutulmuş avadanlıqlardan – burulğan təbəqəsi cihazlarından istifadə edərək sürtkü yağlarının istehsalını müzakirə edəcəyik. Sürtkü yağları avadanlığın işləkliyini və məhsuldarlığını təmin etmək üçün vacibdir. Sürtkü yağlarının əsas məqsədi mexanizmlərin sürtünən hissələrində sürtünmə və aşınmanı azaltmaqdır ki, bu da mühərrikin mexaniki səmərəliliyini artırmağa və sürtünmə cütlərini aşınma və tutmalardan qorumağa imkan verir.

Onların ikinci mühüm rolu mühərrikdən və sürtünmə ilə qızdırılan hissələrdən istiliyi çıxarmaqdır. Bundan əlavə, bir sürtkü hissələri korroziyadan qoruyur, kirləri yuyur və təmizləyir, sızdırmazlığı təmin edir və xüsusi tapşırıqları yerinə yetirir, məsələn, bəzi hallarda qəlib və tökmə arasında ayırıcı təbəqə kimi xidmət edir.

Sürtkü yağı dedikdə, müxtəlif tipli yayma podşipnikləri, menteşələri, rıçaqlı, kamalı ekssentrik sistemləri və s. yağlamaq üçün nəzərdə tutulmuş qalın məlhəmlər başa düşülür. Maye yağlardan fərqli olaraq, sürtkü yağı kəsilmə gücünə malikdir.

Sürtkü yağının istehsalı – əsas aspektlər

1970-ci ilə qədər sürtkü yağlarının istehsalı partiyalar üzrə həyata keçirilirdi. Partiya prosesləri çox mərhələli, məhsulun keyfiyyətinin aşağı təkrar istehsal qabiliyyəti, texnoloji avadanlığın həcmliliyi və yüksək enerji tutumu, həmçinin kompleks mexanikləşdirmə və avtomatlaşdırmanın mürəkkəbliyi ilə xarakterizə olunur.

Təkamülün ikinci mərhələsi yeni səmərəli kütlə ötürücü qurğuların, yüksək tutumlu nəm buxarlandırıcıların, homogenizatorların, həmçinin avtomatik idarəetmə və monitorinq sistemlərinin yaranması nəticəsində mümkün olan yarımfasiləsiz proseslərin tətbiqi olmuşdur.

Üçüncü mərhələdə davamlı proseslər işlənib hazırlanmış və həyata keçirilmişdir. Fasiləsiz proseslərin partiyalı və yarımfasiləsiz proseslərdən üstünlüyü ondan ibarətdir ki, müxtəlif texnoloji əməliyyatlar hər bir əməliyyat üçün optimal rejimi saxlamağa imkan verən ayrı-ayrı cihazlarda aparılır. Bu zaman prosesin avtomatik idarə olunmasını və monitorinqini təmin etmək, həmçinin tələb olunan keyfiyyətdə məhsul əldə etmək asandır. Üstəlik, xüsusi tutum kəskin şəkildə artır; avadanlığın ixtisaslaşması nəticəsində işğal olunmuş istehsal sahəsi və əmək sərfi azalır.

Bu məqsədlə akustik titrəyişlərin, elektrik və maqnit sahələrinin, zərbə dalğalarının, lazer şüalarının və s. enerjini cəmləşdirən qurğulardan istifadə etməklə kütlə və istilik ötürmə proseslərinin intensivləşdirilməsi üçün böyük imkanlar yaradılır. Belə cihazlardan biri də burulğan təbəqəsi cihazıdır ( AVS).

 Burulğan qatı qurğusunun iş prinsipi

Burulğan təbəqəsi cihazı içərisində qeyri-eksial ferromaqnit hissəcikləri yerləşdirilmiş qeyri-maqnit materialdan hazırlanmış içi boş silindr və xaricdə quraşdırılmış induktor fırlanan elektromaqnit sahəsi yaradan sarımlar sistemindən ibarətdir (şəkil 1).

Şəkil 1 – Ferromaqnit hissəciklərinin burulğan təbəqəsi olan cihaz: 1 – qoruyucu kol; 2 – fırlanan elektromaqnit sahəsinin induktoru; 3 – induktor korpusu; 4 – qeyri-maqnit materialdan hazırlanmış əməliyyat kamerası; 5 – ferromaqnit hissəciklər

Zərrəcikləri mürəkkəb hərəkətə gətirərək, sahə reaktorun işləmə zonasında həmin hissəciklərin burulğan qatını yaradır. Hər bir hissəcik sahənin fırlanma istiqamətində onun fırlanma sürətinə çata biləcək sürətlə hərəkət edir və eyni zamanda saniyədə 102-104 dövrə sürətlə ən kiçik oxu ətrafında bir proses fırlanması həyata keçirir. Fırlanan və toqquşan hissəciklər geniş tezlik spektrinin (onlarla Hz-dən bir neçə MHz-ə qədər, maksimum dəyəri 10-15 kHz diapazonunda olan) akustik və ultrasəs vibrasiyaları yayır. Mikrozonalarda kavitasiya prosesinə səbəb olan akustik vibrasiya hər kvadrat düym üçün yüz minlərlə funt-güc (lbf) təzyiqi yarada bilir. Dəyişən bir maqnit sahəsinə məruz qaldıqda, hissəciklər də maqnitostriktiv vibrasiya yayırlar və elektrik keçiricilərində olduğu kimi orada yaranan burulğan cərəyanları sürətlə dəyişən maqnit və elektrik sahələrinin yaranmasına səbəb olur.

Bütün qeyd olunan amillərin birgə təsiri nəticəsində AVS cihazının iş zonasından keçən inqrediyentlərin axını intensiv qarışdırma və dispersiyaya məruz qalır, bu halda kimyəvi reaksiyaların sürəti normal şəraitlə müqayisədə yüzlərlə, minlərlə dəfə artır. Düzgün seçilmiş rejimlərlə bu cür cihazlarda (hətta proses kimyəvi reaksiya ilə müşayiət olunsa da) inqrediyentlərin emal müddəti bir neçə saniyədən çox deyil. Axın diaqramı tətbiq edildikdə, hazır məhsul davamlı olaraq çıxarılır və prosesin sonrakı mərhələlərinə daxil olur, ferromaqnit hissəcikləri isə cihazın işləmə zonasında maqnit sahəsi tərəfindən saxlanılır və məhsula daxil olmur.

Eksperimental tədqiqatların nəticələri

AVS cihazı vasitəsilə sürtkü yağlarının fasiləsiz alınması imkanlarını araşdırmaq üçün AVS-150 cihazından istifadə etməklə təcrübə apardıq (şəkil 2).

Şəkil 2 – AVS-150 burulğan lay qurğusu

Təcrübənin məqsədi təxminən 194 ° F orta temperaturda işləyən komponentləri və mexanizmləri müalicə etmək üçün sürtkü hazırlamaq idi.

Sürtkü müxtəlif yağ turşularının litium və kalium sabunları ilə işlənmiş mineral yağ əsasında hazırlanmışdır. Sürtkü yağının oksidləşməyə və aşınmaya qarşı müqavimətini artırmaq üçün bu bazaya təsirli əlavələr qarışdırılıb.

Bir litr sürtkü materialı hazırlamaq üçün 0,84 funt ferromaqnit hissəciklərinin qidalandığı 0,37 qallonluq bir şüşə istifadə edilmişdir. Mineral və kastor yağları qarışdırılmadan əvvəl buxarla 185-194 °F-ə qədər qızdırılıb. Əvvəlcədən qızdırılan yağa sürtkü yağını qatılaşdırmaq üçün stearin turşusu, ilkin olaraq toz halına salınmış litium və kalium hidroksid, şam rozini və mis ftalosiyanin əlavə edilmişdir.

Stakan burulğan qatı qurğusunun işləmə zonasına yerləşdirildi və bir neçə saniyə ərzində inqrediyentlər qarışdırıldı. Qarışdırıldıqdan sonra stəkanı yenidən buxara endirdi və bir saat ərzində su buxarlandı. Bundan sonra, sürtkü bir gün soyumağa buraxıldı.

Alınan sürtkü yağının əsas xüsusiyyətləri cədvəl 1-də göstərilmişdir.

Cədvəl 1 – AVS-150 burulğan təbəqəsi cihazından istifadə etməklə əldə edilən sürtkü yağının fiziki və kimyəvi xassələri

Sürtkü yağlarının istehsalına aşağıdakı əsas avadanlıqlar daxildir: burulğan qatı qurğusu, ilkin inqrediyentləri qidalandırmaq və lazımi temperatura qədər əvvəlcədən qızdırmaq üçün xammal çənləri, ümumi tutuma rəvan nəzarəti təmin edən və yüksək dəqiqliyə imkan verən dörd pistonlu dozaj qurğusu. mürəkkəb avtomatik idarəetmə cihazlarından, AVS cihazından və qəbuledici çəndən istifadə etmədən axındakı inqrediyentlərin nisbəti (şəkil 3).

Şəkil 3 – AVS istifadə edərək sürtkü yağlarının istehsalı – proses axını diaqramı

Xammal xammal çənlərinə verilir; bəzi çənlərdə (tərkibində sənaye kastoru və ya təyyarə yağı olan) temperatur buxarla əvvəlcədən qızdırmaqla (buxar gödəkçəsi) 176-185 ºF səviyyəsində saxlanılır. Xammal inqrediyentləri verilmiş nisbətlərdə sabunlaşma reaksiyasının baş verdiyi AVS cihazına verilir. Əgər fincan yağı hazırlanırsa, C20 fraksiyasının yağ turşuları əhənglə sabunlaşdırılır (əhəng və yağ süspansiyonu şəklində). Litium və kaliumdan istifadə edərək sürtkü hazırlanırsa, qələvi və sabunlaşan sərbəst qliserin və risinik turşunun sərbəst buraxılması ilə kastor yağının hidrolizi baş verir. AVS cihazının işləmə zonasında temperatur 158-167 ºF-dir.

Bir AVS-150 burulğan təbəqəsi cihazı saatda bir neçə tona qədər sürtkü yağını təmin etməyə qadirdir. Bu, burulğan təbəqəsi olan yalnız bir və ya iki cihazdan istifadə etməklə, illik sürtkü yağları istehsal həcmi 10-20 min ton olan texnoloji xətlər qurmağa imkan verir.

 Sürtkü yağının istehsalı proseslərində burulğan təbəqəsi qurğularının üstünlükləri

Aparılmış tədqiqatların nəticələri AVS-dən sürtkü yağlarının və sürtkü soyuducularının istehsalı proseslərində istifadənin mümkünlüyünü təsdiqlədi. Bu baxımdan AVS-nin aşağıdakı üstünlüklərindən danışmaq olar:

• kimyəvi reaksiyaların yüksək sürəti;
• sürtkü yağlarının keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa və qatılaşdırıcıların və əlavələrin xüsusi istehlakını azaltmağa imkan verən komponentlərin yüksək dispersiya dərəcəsi;
• hərəkət edən mexaniki hissələrin və dinamik möhürlərin olmaması səbəbindən gücləndirilmiş etibarlılıq və davamlılıq;
• tam avtomatlaşdırma ilə atmosfer təzyiqində və aşağı temperaturda (122–194 °F) resirkulyasiya olmadan prosesləri həyata keçirmək imkanı.