826

Ключевые слова: наилучшие доступные технологии, экологические требования, сельскохозяйственное производство.

В 2014 году в экологическом законодательстве был введен ряд новаций, в значительной мере определивших новое направление развития политики экологической безопасности. Это связано в первую очередь с введением новой системы нормирования в области охраны окружающей среды и мер экономического стимулирования предприятий за счет внедрения наилучших доступных технологий (НДТ). Само понятие «наилучшие доступные технологии» также появилось впервые в 2014 году во вновь введенной статье 28.1 федерального закона «Об охране окружающей среды» 2 . В законе нет прямого определения, что такое «наилучшая доступная технология», и это понятно, так как для разных областей хозяйственной деятельности она не может быть однозначной. Поэтому законодательно только четко определены критерии достижения целей охраны окружающей среды при применении наилучшей доступной технологии: наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду в расчете на единицу времени или объем производимой продукции (товара); экономическая эффективность ее внедрения и эксплуатации; применение ресурсо- и энергосберегающих методов; период ее внедрения; промышленное внедрение этой технологии на двух и более объектах, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду 2, п. 4 ст. 28.1 .

Предполагается, что более детальная оценка НДТ для различных областей применения будет содержаться в Информационно-технических справочниках по наилучшим доступным технологиям, порядок разработки которых устанавливается Правительством РФ с учетом имеющихся в Российской Федерации технологий, оборудования, сырья и других ресурсов, а также с учетом климатических, экономических и социальных особенностей Российской Федерации.

Внедрение и применение НДТ имеет немаловажное последствие для хозяйствующих субъектов и как экономический стимул за счет применения коэффициента «0» для определения ставки платы в пределах технологических нормативов после внедрения НДТ. Фактически это будет означать освобождение от платежей за негативное воздействие. Правда такое стимулирование предполагается ввести только с 1 января 2020 года 2, п.5 ст. 16.3 .

Кроме того, отметим существенные изменения статьи 17 закона «Об охране окружающей среды», связанные с регламентацией государственной поддержки хозяйственной деятельности, осуществляемой в целях охраны окружающей среды. Если до 2014 г. эта статья носила чисто декларативный характер, то в новой редакции, в частности, изложено, что государство должно оказывать содействие в осуществлении инвестиционной деятельности, направленной на внедрение НДТ и реализацию иных мер по снижению негативного воздействия на окружающую среду. Указаны также конкретные меры: предоставление налоговых льгот; льгот в отношении платы за негативное воздействие на окружающую среду; выделения средств федерального бюджета и бюджетов субъектов Российской Федерации 2, ст. 17 .

Применение НДТ в сельском хозяйстве особенно актуально для нашей страны. Это связано с тем, что в сельскохозяйственной отрасли наблюдается преобладание животноводческого сектора над растениеводческим, преобладает использование недорогих кормовых культур, отмечается неудачное территориальное рас-

171

положение предприятий, а также наличествует целый ряд социально-экономических факторов, определяющих низкую эффективность производства 1, 6 . Для Пермского края характерны те же проблемы. В силу природно-климатических условий основной подотраслью сельского хозяйства края является животноводство, дающее около 60 % валовой продукции аграрного сектора. При этом на долю крупных сельхозпредприятий приходится около 70 % всей произведенной продукции. Официально признано, что наблюдается моральный и физический износ техники и оборудования ряда сельскохозяйственных товаропроизводителей и, как следствие, использование экстенсивных и устаревших технологий при низком дефиците собственных источников финансирования 3 .

Такое положение не может не вызывать тревогу. При сохраняющейся низкой доходности сельских товаропроизводителей, особенно мелких и средних, представляется очень низкой вероятность внедрения в хозяйства современных наилучших технологий. По-видимому, без государственной поддержки здесь не обойтись. В противном случае мы столкнемся с фактом разорения мелких крестьянских хозяйств, не способных справиться с платежами за негативное воздействие на окружающую среду.

На сегодняшний день уже можно подвести некоторые итоги по разработке информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям в сельском хозяйстве. В октябре 2015 года Росстандартом был утвержден Приказ о порядке формирования и осуществления деятельности технических рабочих групп для разработки справочников по НДТ 4 . В августе 2016 г. Росстандарт утвердил составы технических рабочих групп (ТРГ) для разработки информаци- онно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям (справочники НДТ) в сфере сельского хозяйства:

Интенсивное разведение свиней (ТРГ 41);

Интенсивное разведение сельскохозяйственной птицы (ТРГ 42);

Убой животных на мясокомбинатах, мясохладобойнях, побочные продукты животноводства (ТРГ 43);

Производство продуктов питания (ТРГ 44);

Производство напитков, молока и молочной продукции (ТРГ 45).

В составы ТРГ 41-45 вошли представители министерств и ведомств, промышленных предприятий, союзов и ассоциаций, а также экспертных и научных организаций агропромышленного комплекса 7 .

До конца 2016 года ФГБНУ «Росинформагротех» в рамках темы «Проведение исследований по научно-информационному обеспечению перехода АПК на принципы наилучших доступных технологий (НДТ)» должен подготовить научные аналитические обзоры по следующим направлениям: 1. Технологические процессы и оборудование, применяемые при убое животных на мясокомбинатах, мясохладобойнях и переработке побочного сырья; 2. Технологические процессы и оборудование, применяемые при производстве продуктов питания; 3. Технологические процессы и оборудование, применяемые при производстве молочной продукции; 4. Технологические процессы и оборудование, применяемые при интенсивном разведении свиней; 5. Технологические процессы и оборудование, применяемые при интенсивном разведении сельскохозяйственной птицы 8 .

172

Приведенные выше результаты отражают разработки НДТ для определенных областей применения в сельском хозяйстве. Эти области определены Постановлением Правительства РФ от 24 декабря 2014 г. № 2674-р 5 :

разведение свиней, сельскохозяйственной птицы;

убой животных на мясокомбинатах, мясохладобойнях;

производство пищевых продуктов, напитков, молока и молочной про-

дукции.

Однако, затрагивая тему применения наилучших доступных технологий в сельскохозяйственном производстве, мы не можем не обратить внимания на еще одну проблему загрязнения окружающей среды отходами производства. Преобладание животноводческой подотрасли в сельском хозяйстве Пермского края связано с образованием больших объемов навоза и помета. Как следствие возникает необходимость их размещения, переработки и утилизации. В указанном выше Постановлении Правительства также обозначены соответствующие области НДТ:

утилизация и обезвреживание отходов, в том числе термическими спо-

собами;

размещение отходов производства и потребления;

Отметим, что указанные области применения были добавлены в перечень не сразу, а только 7 июля 2016 года 5 . Соответственно в план разработки ин- формационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям Росстандартом включен ИТС 15-2016 «Утилизация и обезвреживание отходов (кроме обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)» 7 . На наш взгляд, подобная разработка для наших сельскохозяйственных предприятий окажется весьма актуальной, так как не секрет, что немногие хозяйства на территории края эффективно используют передовые технологии для переработки навоза и помета. Чаще всего огромные скопления этих отходов вызывают загрязнение почв и водных ресурсов, в то время как могут представлять собой экологически безопасный источник удобрений и энергии (биогазовые установки).

Проведенный обзор изменений экологического законодательства и перспектив его применения позволяет выразить надежду на то, что процесс внедрения наилучших доступных технологий в сельскохозяйственном производстве будет успешен. Считаем, что первоочередной задачей на сегодняшний день является пропаганда новых экологических требований среди сельскохозяйственных товаропроизводителей, а также среди специалистов региональных и муниципальных органов управления АПК. Для этого специалисты Минсельхоза Пермского края должны организовать работу учебно-методических центров, где смогут оказывать специальную консультативную помощь работникам села. Необходимо также организовать свободный доступ к базам данных по НДТ и к информационным ресурсам о применяемых технологиях в АПК. Кроме того, необходим мониторинг за внедрением инновационных технологий на сельскохозяйственных предприятиях, в кооперативах и крестьянских хозяйствах. И, конечно же, должна быть организована государственная финансовая поддержка передовых хозяйств.

Литература 5. Васильев Э.В., Брюханов А.Ю., Козлова Н.П. Оценка эффективности наилучших до-

ступных технологий для интенсивного животноводства. // Технологии и технические средства

173

механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. №88. С.

131-142.

6.Об охране окружающей среды [Электронный ресурс] : федер. закон от 10. янв. 2002 г.

№7-ФЗ // Доступ из СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения 30.09.2016).

7.Об утверждении государственной программы «Развитие сельского хозяйства и устойчивое развитие сельских территорий в Пермском крае» : постановление Правительства Пермского края от 3 октября 2013 года N 1320-п // Доступ из СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения 30.09.2016).

8.Об утверждении Порядка формирования и осуществления деятельности технических рабочих групп : Приказ Росстандарта от 20.10.2015. № 1225 [Электронный ресурс] // [сайт]. URL: http://www.gost.ru/wps/portal/pages.Orders (дата обращения 30.09.2016)

9.Перечень областей применения наилучших доступных технологий : Постановление Правительства РФ от 24 декабря 2014 г. № 2674-р // Доступ из СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения 30.09.2016).

10.Субботин И.А., Васильев Э.В. Усовершенствованная методика оценки эффективности наилучших доступных технологий для интенсивного животноводства. // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. №88. С. 142-152.

11.Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) [Электронный ресурс] // [сайт]. URL: http://www.gost.ru/wps/portal/pages.Orders (дата обращения 30.09.2016)

12.Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научноисследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженернотехническому обеспечению агропромышленного комплекса» (ФГБНУ «Росинформагротех») [Электронный ресурс] // [сайт]. URL: http://www.rosinformagrotech.ru/ntd (дата обращения 30.09.16)

УДК: 629.4.077

А.Н. Сибиряков, магистрант; Ю.В. Щербаков, научный руководитель, канд. техн. наук, профессор,

ФГБОУ ВО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РЕМОНТА ТОРМОЗНЫХ БАРАБАНОВ

Аннотация. Рассмотрено характер и величина износа тормозных барабанов грузовых автомобилей. Преимущества и недостатки восстановления тормозных барабанов. Виды дуговой металлизации. Выбор проволок для дуговой металлизации.

Ключевые слова: тормозной барабан, автомобиль, восстановление тормозного барабана, Активированная дуговая металлизация.

Тормозные системы служат для снижения скорости движения и полной остановки автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля. Тормозные системы, устанавливаемые на автомобилях должны быть максимально эффективны при торможении с различной нагрузкой и на разных скоростях. Так же тормозные механизмы должны обеспечивать торможение автомобиля независимо от внешних условий [6].

Тормозные качества является одним из главных показателей безопасности движения автомобиля, которая в современных условиях все нарастающих скоростей и интенсивности движения приобретает первостепенное значение. Эффективность действия тормозов влияет и на основной технико-экономические показатель

174

работы автомобиля - производительность т. к. она определяет его скоростью. Высокие же скорости движения автомобиля могут быть достигнуты только при эффективных и надежных тормозах [1].

Наибольшее распространение получили фрикционные тормозные механизмы, в которых торможение происходит за счѐт сил трения возникающих между вращающимися и неподвижными деталями. Барабанный тормозной механизм - механизм, в котором силы трения возникают за счѐт прижатия неподвижных колодок к внутренней поверхности вращающегося цилиндра тормозного барабана. Основные возможные неисправности – это обломы, трещины, задиры, появляющиеся между трущимися поверхностями, а также кольцевые канавки или износ рабочей поверхности.

Согласно «Руководству по ремонту», а также практическому опыту эксплуатации, цилиндры тормозных барабанов подвергают восстановлении при обнаружении на рабочей поверхности цилиндра глубоких рисок, задиров, а также кольцевой канавки образующейся с течением времени в результате соприкосновения цилиндра с накладкой тормозных колодок (рисунок 1,2).

Рисунок 1. Износ тормозного барабана УАЗ-3151: глубина рисок ≈1,5 мм, износ 4 мм

Рисунок 2. Износ тормозного барабана ГАЗ-3302: износ 5 мм

175

Как показывает практический опыт, при дальнейшей эксплуатации тормозных барабанов возможно появление обломов и трещин цилиндра. В результате появления кольцевой канавки уменьшается площадь соприкосновения тормозных накладок с площадью цилиндра и как следствие уменьшение эффективности торможения автомобиля, что может привести к негативным последствиям [6].

Тормозные барабаны легковых и грузовых автомобилей, автобусов, троллейбусов в процессе эксплуатации подвергаются механическому износу из-за действия высоких контактных давлений до (10 мПа) и интенсивного фрикционного нагрева (до 360° С) при сухом абразивном трении [2,3].

В настоящее время известно довольно много способов восстановления тормозных барабанов. Ремонт рабочей поверхности барабана можно провести следующими способами:

а) в случае, если диаметр барабана не превышает предельно-допустимый размер - слесарно-механическая обработка (расточка);

б) если принятых мер недостаточно или диаметр рабочей поверхности уже превысил предельно допустимое значение, тогда рекомендуются следующие методы: выпресовка цилиндра из тормозного барабана и запрессовка нового, наплавка, газотермическое напыление.

После нанесения слоя материала, поверхность обрабатывают под нужный размер.

Наиболее широкое применение при восстановлении автомобильных деталей получили различные виды слесарно-механической обработки. К ним относится собственно слесарная обработка, механическая обработка, связанная с подготовкой детали к нанесению покрытий и обработкой после их нанесения, обработка деталей под ремонтный размер, поставка дополнительных ремонтных деталей [6].

Наплавка является самым распространѐнным способом восстановления детали. Она предназначается для нанесения покрытий с целью компенсации износа поверхностей. Напыление, как способ восстановления деталей, основано на нанесении распылѐнного металла на изношенные поверхности деталей.

Тормозные барабаны изготавливаются из серого (CЧ-15,-18,-25,-30), ковкого (КЧ 15-32), легированного (ЧНМХ) чугуна, а также стального и алюминиевого диска с залитым чугунным кольцом [1]. Учитывая их физическо-механические и химические свойства, в настоящее время применяют различные технологические способы восстановления. Наиболее широко распространены: расточка на ремонтный размер (как указывалось выше); наплавка; установка дополнительной детали; электродуговая наплавка и активированно-дуговая металлизация (ЭДМ и АДМ).

Наплавка обеспечивает прочное сцепление наносимого слоя с основным деталями металлом, но снижает усталостная прочность (до 50%) и, соответственно, ресурс [4]

Среди методов газотермического напыления активированно-дуговая отличается высокой производительностью и низкой себестоимости процесса [5]. На кафедре «Технического сервиса и ремонта машин» Пермской ГСХА ведутся исследования по восстановлению тормозных барабанов активировать дуговой металлизацией (установка АДМ-10). Выбор наплавляемых материалов был произведен таким образом, чтобы покрытие соответствовало фрикционным свойствам серого чугуна по коэффициенту трения, теплопроводности и износостойкости.

176

Опыты по напылению проводилась проволоками Св08Г2С, Нп30 ХГСА, У7 и сочетание этих проволок с латунью Л63. Благодаря большим значением энтальпия напыляемый частиц при АДМ, получилось качественное покрытие достаточной адгезионные и когезионной прочностью и низкой пористостью.

Дальнейшем предполагается провести ряд экспериментов для выбора износостойкого фрикционного покрытия и исследования его механических свойств.

Литература 1.Справочник технолога авторемонтного производства. Под. Ред. Г.А. Малышева –М.:

«Транспорт», 1977 - 432 с.

2.Болдырев Д.А. Повышение работоспособности и ресурса пары трения «тормозной диск – колодка»// Автомобильная промышленность, 2006 № 5, с.21-22.

3.Гуревич Л.В. Меламуд Р.А. Тормозное управление автомобиля – М.: «Транспорт» 1978 -

152 с.

4.Технологии восстановления и упрочнения деталей машин / КГАУ, ВНИИТУВИД «ремдеталь» и др.: под общ. Ред. д.т.н. профессоровМ.И. Юдина и В.П. Лялякина. - Краснодар. 2000 – 352с.

5.Кудинов В.В. Бобров Г.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. Учебник для ВУЗов. – М.: Металлургия, 1992 – 432 с.

6. http://www.allbest.ru/ (дата обращения 12.10.2015).

УДК 631.3.002.5

А.В. Ставицкий, преподаватель, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья, г. Тюмень, Россия

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И ТЕХНОЛОГИЯ УПРОЧНЕНИЯ НОЖЕЙ БАРАБАННОЙ КРУПОРЕЗКИ

Аннотация. Рассмотрена новая технология электродиффузионного упрочнения ножей крупорезки, обеспечивающая повышение износостойкости. Показаны эффективность и надежность последующей эксплуатации режущих аппаратов. Материал и технология упрочняющей обработки ножей косилок должны быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить высокую твердость поверхности при невысокой прочности сердцевины. К сожалению, такие конструкционные свойства с требуемым запасом надежности и высокой износостойкостью могут обеспечить далеко не все производители сельскохозяйственной техники как отечественные, так и иностранные, воздействие электрического тока при высокотемпературной обработке позволит снизить затраты перерабатывающих предприятий на техническое обслуживание и ремонт технологического оборудования.

Ключевые слова: сталь, электродиффузионное упрочнение, электрический ток, износостойкость, нож, крупорезка.

На сегодняшний день большая часть оборудования перерабатывающих отраслей АПК выходит из строя по причине износа их трущихся деталей. Следствием являются простои технологического оборудования и линий, значительные затраты на ремонт и техническое обслуживание. Используемые в настоящее время технологии восстановления и упрочнения деталей требуют значительных трудовых и финансовых затрат при этом необходимо учитывать специфику пищевых производств: наличие коррозионно-активных пищевых сред, моющих и дезинфицирующих растворов, значительные перепады давления, повышенную температу-

177

ру, высокую скорость истечения рабочих сред, ограничения на марки материалов, применяемых в пищевом машиностроении и др. Износостойкостью является свойство материалов оказывать сопротивление изнашиванию оцениваемое величиной обратной скорости изнашивания. В результате изнашивания изменяются размеры детали, увеличиваются зазоры между трущимися поверхностями вызывающие биение и стук что приводит к отказу машин [6.]

При анализе характеристик барабанной крупорезки TGS (Германия) рис.1, эксплуатируемой на одном из перерабатывающих предприятий юга Тюменской области была установлена низкая износостойкость пластинчатых ножей ножевой корзины (рис. 2).

Барабанная крупорезка TGS фирмы SCHULE (Германия)

4

Технология упрочнения деталей оборудования перерабатывающих производств ресурсосберегающая, т.к. снижены затраты перерабатывающих предприятий на техническое обслуживание и ремонт технологического оборудования. Нами создана экспериментальная установка рис. 3, адаптированная к производственным условиям [1].

1 - аккумуляторная батарея; 2 - реостат; 3 - потенциометр; 4 - миллиамперметр; 5 - термопара; 6 - милливольтметр; 7 - печь; 8 - тигель; 9 - автотрансформатор;

10 - упрочняемый образец; 11 - вспомогательный электрод; 12 – ключ 5 - термопара; 6 - милливольтметр; 7 - печь;

8 - тигель; 9 - автотрансформатор;

10 - упрочняемый образец; 11 - вспомогательный электрод; 12 – ключ

Рис. 3. Схема установки для электродиффузионной термообработки электропроводящих материалов

178

Для проведения исследований воздействия электрического тока при высокотемпературной термической обработки, была проведена подготовка образцов ножей крупорезки (рис. 4.).

Рис. 4. Образцы ножей ножевой корзины крупорезки до обработки

Технология электродиффузионной термической обработки состояла в следующем. После того как температура в печи сопротивления достигала заданной в тигель с расплавом тетрабората натрия погружали упрочняемый образец и вспомогательный электрод. Затем замыкали ключ и устанавливали необходимый ток обработки, что контролировали с помощью потенциометра и миллиамперметра. Далее через упрочняемый образец и вспомогательный электрод пропускали электрический ток плотностью от 0,0004 до 0,0008 А/мм2, помещенных в корундизовый тигель в течение 1-2 часов при температуре 850°С.[2]

По мере уменьшения потенциала обработки в ходе упрочнения регулировали величину поляризующего тока в соответствии с показаниями миллиамперметра. Контроль температуры осуществляли с помощью термопары с милливольтметром. После окончания обработки отключали питание ключом, извлекали образец из расплава и охлаждали на воздухе (нормализовали). Ток к образцам подводился посредством соединения их с токопроводами из низкоуглеродистой стали, которые, в свою очередь вставляли в защитные корундизовые трубки и фиксировали нижний и верхний торцы трубок замазкой из порошкообразного оксида алюминия (III) и силиката натрия. [3]. В качестве электролита использовали расплав порошка тетрабората натрия Na2O·2B2O3·10H2O марки «ЧДА», который переплавляли на воздухе в корундизовых тиглях в шахтной печи СШОЛ-1.1,6/12- М3 при температуре 800 - 850 °С. После чего через полученный электролит в течение 1,0 - 3,0 часов пропускали постоянный электрический ток плотностью 0,06 - 2,5 А/см² с помощью двух стальных токопроводов с целью удаления из расплава кристаллогидратной воды и других возможных окислителей и его обогащения оксидом железа (подготовка). В процессе анодной поляризации образцов, при заданных режимах обработки создавались термодинамические условия, способствующие процессу «восходящей» диффузии легирующих элементов из внутренних слоев к поверхности, что оказало существенное влияние на механические свойства материалов.

179

После исследования был изготовлен продольный и поперечный шлиф образца для проведения лабораторных исследований на металлографический микроскоп АЛЬТАМИ МЕТ 1М, а так же ультразвуковым датчиком твердомера МЕТУД было выявлено повышение твердости края образца по отношению к середине.

Рис. 5. Поперечный шлиф после обработки с видимыми включениями оксида железа. Поверхность увеличение х140.

Оборудование для исследований

микроскоп АЛЬТАМИ МЕТ 1М

Так же были проведены исследования на твердомере ПМТ-3 для измерения микротвердости поверхностного слоя.

Рис. 8. Поперечный и продольный шлиф, травленный 5% ниталем (спирт, азотная кислота) 2 мин. и раствором йода. Поверхность увеличенная х140

180