Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ состояния вопроса 10
1.1. Анализ факторов, влияющих на качество лакокрасочного покрытия автомобиля 10
1.2. Анализ зависимости качества ремонта кузова автомобиля от соблюдения технологии ремонтной окраски 15
1.3. Анализ способов повышения эффективности эксплуатации ОСК для ремонтной окраски кузовов автомобилей 20
1.4. Анализ существующих конструкций ОСК 22
1.4.1. Характеристики вентиляторыих установок окрасочно-сушильных камер 26
1.4.2. Методы согласования режимов работы вентиляторных установок приточной и вытяжной групп ОСК 33
1.4.3. Анализ влияния технического состояния фильтрующих материалов на характеристики воздушной сети ОСК 34
1.4.4. Влияние конструкции воздуховодов на характеристики ОСК 39
1.5. Выводы, цели и задачи исследования 46
Глава 2. Теоретические исследования 48
2.1. Разработка расчетной схемы вентиляции ОСК 48
2.2. Определение расчетных парамтеров и разработка математической модели функционирования ОСК 50
2.3. Методика подбора вентиляторных установок для окрасочно-сушильных камер 68
2.4. Расчет вентиляции ОСК 70
2.4.1. Расчет ОСК с двумя вентиляторными установками 70
2.4.2. Расчет ОСК с одной вентиляторной установкой 76
2.5. Выводы по главе 78
Глава 3. Эксперимнетальные исследования 79
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований 79
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований 79
3.2.1. Общая методика экспериментальных исследований 79
3.2.2. Планирование эксперимента 83
3.3. Исследование воздушных потоков в воздуховодах окрасочно- сушильных камер 85
3.3.1. Оборудование и приспособления для проведения экспериментальных исследований 85
3.3.2. Определение характеристик воздушных потоков 89
3.4. Исследование мощностных характеристик ОСК для различных режимов эксплуатации 93
3.5. Методика обработки результатов экспериментальных исследований.. 97
3.5.1. Моделирование законов распределения 97
3.5.2. Оценка лоїрешностей измерений Ї01
3.6. Результаты экспериментальных исследований 103
3.6.1. Закономерности изменения потребляемой мощности по времени и углу закрытия заслонки регулировния Ї03
3.6.2. Закономерность изменения сопротивления воздушной сети по времени 106
3.6.3. Закономерность изменения потребляемой мощности от аэродинамического сопротивления воздушной сети ОСК 109
3.6.4. Изменение распределения скоростей потоков в объеме рабочей камеры от изменения состояния фильтров 110
3.6.5. Проверка математической модели изменения потребляемой мощности и давления сопротивления воздушной сети от времени работы ОСК 112
3.7. Выводы по главе 114
Глава 4. Практическое использование результатов исследования 115
4.1. Оценка ожидаемого экономического эффекта от внедрения предлагаемых мероприятий по модернизации технологического оборудования ОСК 115
4.2. Способы практического использования результатов исследований ... 119
4.3. Выводы по главе 124
Общие выводы и рекомендации 125
Список использованных источников 127
Приложение 137
- Анализ зависимости качества ремонта кузова автомобиля от соблюдения технологии ремонтной окраски
- Определение расчетных парамтеров и разработка математической модели функционирования ОСК
- Методика проведения экспериментальных исследований
- Способы практического использования результатов исследований
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из основных условий успешного развития автосервисных предприятий является оснащенность технологическим оборудованием, обеспечивающим стабильные технологические режимы при минимальных энерго- и ресурсозатратах. Из всего перечня работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей наиболее затратными как в абсолютном, так и в относительном выражении, являются технологические процессы окраски и сушки восстановленных кузовов легковых автомобилей.
Окраска и сушка восстановленных кузовов и кузовных элементов осуществляется в окрасочно-сушильных камерах (ОСК), представляющих собой комплекс оборудования, предназначенный для создания требуемых технологических условий при проведении подготовительных и окрасочных работ в соответствии с ГОСТ и ТУ. В ОСК формируется необходимый микроклимат, оговоренный производителями лакокрасочных материалов и обеспечивающий получение лакокрасочного покрытия (ЛКП) требуемого уровня качества.
Конструкции современных ОСК при схожей структуре и компоновке имеют значительный разброс по техническим характеристикам комплектующих элементов и, соответственно, по выходным эксплуатационным параметрам. Например, даже при одинаковых габаритных размерах рабочей зоны суммарная установленная мощность вентиляторных установок (ВУ) может варьироваться в пределах от 5,5 до 40 кВт. Производительность вентиляции при этом может со-ставлять от 10000 до 40000 м7ч. Однако на сегодняшний день отсутствуют обоснованные рекомендации по выбору комплектации ОСК, позволяющие обеспечивать необходимые эксплуатационные и энергетические характеристики для конкретных производственных условий. Несмотря на это, потребитель, при заказе определенной комплектации ОСК, должен иметь четкое представление об её технологических возможностях, ресурсе, сроках и стоимости межсервисного обслуживания. Аналогичные проблемы возникают при проведении работ по модернизации уже находящихся в эксплуатации ОСК с целью повышения производительности и экономичности.
Поэтому для снижения затрат автосервисных предприятий в процессе эксплуатации необходимо исследовать технологические режимы функционирования ОСК с целью обоснования критериев выбора характеристик составляющих ее элементов (в частности вентиляторных установок).
Другой особенностью ОСК является нестабильность обеспечиваемых технологических режимов в течение регламентного межсервисного периода эксплуатации. Это объясняется неравномерным изменением сопротивления фильтров по мере их заполнения пылью и перепылом краски. Из-за этого меняется кратность воздухообмена и градиент температуры воздуха в объеме рабочей камеры, что вынуждает маляра постоянно приспосабливаться ко вновь возникшим условиям, выводя на первый план в обеспечении качества «человеческий фактор». Следовательно, являются актуальными разработка алгоритма и схемы управления режимами работы ОСК, которые при определенной структуре и па-
раметрах комплектующих элементов позволили бы обеспечивать стабильные характеристики микроклимата в рабочей зоне в течение межсервисного периода эксплуатации.
Цель исследования - снижение затрат и повышение качества малярно-кузовных работ при ремонте легковых автомобилей за счет оптимизации параметров комплектующих элементов окрасочно-сушильных камер.
Объект исследования - процессы воздухообмена в системе приточно-вытяжной вентиляции окрасочно-сушильных камер.
Предмет исследования - закономерности изменения эксплуатационных параметров окрасочно-сушильных камер в процессе работы.
Научная новизна работы:
разработана классификация, содержащая наиболее значимые технологические и конструктивные особенности современных ОСК;
разработана математическая модель функционирования системы вентиляции ОСК, учитывающая влияние характеристик фильтров и конструктивных особенностей на мощностные характеристики ОСК;
установлен коэффициент согласования вентиляторных установок, позволяющий оптимизировать их характеристики по потребляемой мощности и развиваемому давлению;
разработан алгоритм и схема регулирования параметров воздушной сети ОСК, позволяющие поддерживать стабильные характеристики воздушных потоков в рабочей камере вне зависимости от состояния фильтров.
Практическая значимость:
разработана методика расчета воздушных сетей ОСК;
обоснована целесообразность использования в системе вентиляции ОСК двухмоторной схемы приточно-вытяжной вентиляции, наиболее полно отвечающей требованиям обеспечения стабильных технологических режимов в рабочей камере;
разработана методика обоснования мощностей вентиляторных установок ОСК с приточно-вытяжной схемой вентиляции;
предложена схема и алгоритм автоматизированного управления режимами работы ОСК, позволяющая снизить влияние «человеческого фактора» в обеспечении качества малярно-кузовных работ.
Реализация результатов работы. Рекомендации по рациональной периодичности замены фильтровальных материалов в целях повышения эффективности использования оборудования и энергоресурсов при производстве окрасочных работ используются в СТО «Автомобильный окрасочный центр». Полученные результаты могут быть использованы автосервисными предприятиями при модернизации или подборе технологического оборудования ОСК, а также в учебном процессе ВУЗов.
Апробация работы. Результаты работы обсуждались и получили одобрение на VII, VIII и IX Российских научно-практических конференциях «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, 2007, 2008, 2009 гг.), на II международной научно-производственной конференции «Перспективные
направления развития автотранспортного комплекса» (Пенза, 2009 г.), на семинарах и заседаниях кафедры «Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей» Оренбургского государственного университета (2006-2009 гг.), на встречах с руководителями и инженерно-техническими работниками автосервисных предприятий Оренбургской области.
Основные положения, выносимые на защиту:
математическая модель процесса изменения энергопотребления и сопротивления воздушной сети ОСК по времени;
методика обоснования параметров вентиляторных установок приточной и вытяжной вентиляции, обеспечивающих минимальные ресурсо- и энергозатраты при поддержании заданного режима вентиляции в рабочей камере;
методика аэродинамического расчета воздушных сетей ОСК с использованием полученного коэффициента согласования вентиляторных установок;
результаты исследований зависимости изменения потребляемой мощности ОСК от времени работы и угла открытия заслонки регулирования;
результаты исследований влияния состояния фильтров на эксплуатационные параметры ОСК;
алгоритм автоматизированного управления режимами работы ОСК.
Публикации. Основные положения и результаты диссертации опубликованы в восьми печатных работах, в том числе в двух периодических изданиях из Перечня ВАК Минобрнауки России.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и общих выводов, изложенных на 154 страницах машинописного текста, включая 44 рисунка и 9 таблиц. Список использованных источников включает 142 наименования. Приложения оформлены на 18 страницах.
Анализ зависимости качества ремонта кузова автомобиля от соблюдения технологии ремонтной окраски
На показатели качества восстановленного покрытия автомобиля помимо различных внешних (возникающих) факторов непосредственное влияние оказывает также соблюдение требований технологического процесса. Последовательное выполнение всех технологических рекомендаций позволяет оптимизировать такие показатели, как: затраты времени, расход ЛКМ и вспомогательных материалов, а также качество получаемого в результате покрытия. Технологический процесс окраски легкового автомобиля складывается из следующих основных операций: подготовки основы поверхности к окрашиванию путем шлифования поверхностей кузова, имеющих различное качество поверхности, образованное на предыдущих операциях обработки; непосредственной подготовки поверхности детали к окрашиванию (грунтование, шпатлевание); нанесения покрывных материалов (краски, эмали, лака) и сушки покрытий [42, 101]. Весь технологический процесс окраски кузова это сложная последовательность операций, выполняемая в соответствии с ГОСТ и ТУ, в общем виде последовательность работ можно представить в форме таблицы 1.1 [103].
Подготовка основы поверхности - одна из наиболее важных и ответственных операций (рисунок 1.4), результатом неправильного выполнения которой может стать: неудовлетворительная адгезия последующих наносимых слоев вследствие недостаточного обезжиривания поверхности, наличие дефектов на лакокрасочном покрытии возникших из-за царапин и потеков на исходной поверхности детали и не устраненных в процессе шлифования и т.д.
Категория восстанавливаемой поверхности различных ірупп деталей кузова Грунтование — ответственный процесс, от качества которого во многом зависит прочность лакокрасочного покрытия и его защитные свойства [142J. Несоблюдение технологии нанесения грунтовочного покрытия приводит к: неудовлетворительному сцеплению лакокрасочного покрытия с восстанавливаемой поверхностью, в результате пересушки необратимых грунтовок; сморщиванию покрытия (рисунок 1.3, ж) из-за недостаточной просушки грунтовки; недостаточной адгезионной прочности грунтовочных слоев, вследствие нанесения слишком толстого слоя материала (более 100 мкм); дефекты на лакокрасочном покрытии из-за неудовлетворительного качества шлифовки грунтовочного слоя.
Шпатлевание - процесс нанесения на заірунтованную поверхность шпатлевочньгх материалов, для получения ровной поверхности и улучшения внешнего вида покрытия. Но, так как шпатлевки ухудшают механические свойства, эластичнеоть и виброустойчивость покрытий из-за содержания большого количества различных наполнителей и пигментов, то их следует применять только в случае, когда невозможно устранить дефекты поверхности другими способами (подготовкой, грунтованием и др.). Невыполнение технологических требований при нанесении шпатлевок, может привести к дефектам в виде неровностей и царапин на покрытии» из-за неправильного нанесения и шлифования соответственно, растрескиванию шпатлевочного слоя вследствие неправильной сушки, отслоению материала нанесенного слоем, превышающим допустимую толщину (0,5 - 0,6 мм, не более 3 мм для эпоксидных шпатлевок, не содержащих растворителей [42]).
Шлифование производится для удаления с зашпатлеванньгх и загрунтованных поверхностей шероховатостей, неровностей, а также соринок, частиц пыли и других дефектов [42]. При выполнении этой операции технологическим процессом регламентируются зернистость и нормы расхода шкурок для различных обрабатываемых поверхностей (таблица 1.2), а также приспособления и оборудование для проведения шлифовальных работ.
Совокупность приведенных операций и их последовательность в технологическом процессе окраски автомобиля представлены на рисунке 1.5. Шлифование грунтового слоя Нанесение наполнителя Шлифование наполнителя Поверхность кузова, подготовленная иод окраску Рисунок 1.5 - Схема процесса подготовки поверхности кузова к окрашиванию [99,103] Операция окрашивания является заключительной стадией нанесения системы покрытий и имеет своей целью обеспечить защитно-декоративные функции [108]. Дефекты, возникающие при окрашивании, в том числе из-за несоответствия требованиям технологического процесса, описаны ранее и представлены на рисунке 1,3, Следует так же отметить, что при проведении окрасочных работ, для получения покрытий высокого качества и с эстетичным внешни? видом, необходимо поддерживать чистоту поступающего в зону окраски и подготовки воздуха, его температуру, скорость и направление течения. В соответствии с требованиями технологического процесса производить сушку каждого последующего слоя лакокрасочного покрытия и устранять возникающие дефекты.
Одна из главных составляющих качественной работы малярного участка - это применение современных материалов и оборудования, а так же соблюдение технологического процесса ремонта. Поэтому на сегодняшний день процесс подготовки поверхности, её окраски и последующей сушки практически невозможен без современной окрасочно-сушильной камеры (ОСК). В свою очередь от эффективности функционирования ОСК во многом зависят экономические, экологические и качественные показатели малярных работ. Кузов автомобиля составляет около 70 % стоимости всего автомобиля [127], поэтому вопросам ремонтной окраски автомобилей посвящено большое количество работ [29, 42, 47, 49, 50, 57, 58, 75, 99, 109, 125, 127]. Авторами были рассмотрены технологии окраски автомобилей и их частей, применяемое оборудование, различные нормы и требования к качеству окрашенных деталей, а также приборы для оценки качества, но, ни в одной из работ не была выделена окрасочно-сушильная камера, как отдельный и очень значимый элемент технологического процесса окраски.
Определение расчетных парамтеров и разработка математической модели функционирования ОСК
Движение воздуха в рабочей камере ОСК происходит в результате совместной работы вентиляторных установок притока и вытяжки, задачей которых является обеспечение таких характеристик, при которых в объеме рабочей камеры всегда поддерживалось бы минимально необходимое избыточное давление постоянной величины, с наименьшими энергозатратами. Совместная работа вентиляторов приточно-вытяжной вентиляции должна обеспечивать такие параметры воздушного потока, при которых кузов автомобиля обдувается потоком воздуха со скоростью не менее 0,3 м/с, а течение потока происходит строго сверху - вниз, равномерно распределяясь по всему объему камеры. Характер течения потока должен быть ламинарным, без срывов и завихрений. Только при указанных характеристиках движения воздуха происходит полное удаление микрочастиц «перепыла», возникающих при работе окрасочным пистолетом, и удается достичь равномерного температурного поля вокруг окрашиваемого кузова автомобиля, обеспечиваются комфортные условия для работы маляра и необходимые условия для обеспечения требований пожарной безопасности. Тогда, с учетом вышеизложенного, целевая функция может быть представлена в следующем виде: где Nun, NBB — установленная мощность нагнетающей и вытяжной вентиляторной установки, соответственно, Вт; рркет - статическое давление в рабочей камере. Па; РРК- полное давление в рабочей камере, Па. Мощность двигателя, соединенного с вентилятором, полезно передается перемещаемому воздуху, а также частично расходуется на преодоление потерь внутри вентилятора. Кроме того, от мощности вентиляторной установки зависит развиваемое полное давление и производительность по воздуху [51]: где L — производительность вентиляции, м3/с; р — полное давление, Па; ц — КПД вентилятора; /V- мощность электропривода, Вт. Суммарная мощность двух совместно работающих в одной воздушной сети ВУ равна сумме мощностей, затрачиваемых каждой вентиляторной установкой на преодоление сопротивления трения воздуховодов, фильтровальных материалов, фасонных элементов воздушной сети, местных сопротивлений и заслонок регулирования.
Тогда, уравнение мощиостного баланса для рассматриваемой системы, можно представить следующим образом: 1 1 где NiHtft Nte — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления трения в нагнетающей и вытяжной части сети воздуховода ОСК, соответственно, Вт; Ифі - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления i го воздушного фильтра, Вт; N( — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления і-го фасонного элемента воздушной сети (местного сопротивления), Вт; А , - мощность, затрачиваемая на преодоления сопротивления трения в рабочей камере, Вт; Ny - мощность, затрачиваемая на удар при выходе воздушного потока в атмосферу, Вт; Мг - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления заслонки, Вт; и - количество групп фильтров, шт; т — количество местных сопротивлений, шт; /-время работы ОСК, ч. Для дальнейших теоретических рассуждений воспользуемся: - интегралом Бернулли-Эйлера для установившегося безвихревого движения потока [61]: где р- плотность воздуха, кг/м3; g - ускорение силы тяжести, м/с2; z - проекция ускорения на ось OZ; dp — изменение давлений, приложенных перпендикулярно плоскости поперечного сечения потока. Па; v - средняя скорость в поперечном сечении элементарной струйки, м/с; Ар - потери давления на трение. Па; - уравнением сплошности или неразрывности потока: — условием работы в воздушной сети двух последовательно установленных вентиляторов, из которого следует, что суммарная производительность будет равна производительности каждого из них, а суммарное давление увеличится в соответствии с аэродинамическими характеристиками рассматриваемой воздушной сети.
Методика проведения экспериментальных исследований
Экспериментальные исследования проводились параллельно в двух направлениях (рисунок 3.1). Первое заключаюсь в исследовании динамики изменения состояния воздушной сети в процессе эксплуатации ОСК. В качестве объекта исследования была выбрана камера SAIMA Gamma, имеющая наиболее характерную конструкцию и комплектацию оборудования и соответствующая ранее принятой расчетной схеме. Конструкция камеры представляла собой входной и выходной воздуховоды с вентиляторными установками приточной и вытяжной вентиляции, установленной суммарной мощностью 8 кВт и 9Д кВт соответственно, суммарной производительностью вентиляции 23000 м /ч, чрехсту пен чатую систему фильтрации воздуха, теплогенератор и заслонку регулирования интенсивности воздушного потока, установленную в выходном воздуховоде после втяжного вентилятора. Эксперимент по аэродинамическому исследованию воздушной сети камеры проводился с использованием различных методов и средств. Проводились натурные наблюдения распределения воздушных потоков в объеме рабочей камеры с фиксированием на фотокамеру, измерения на характерных, определенных ранее участках, с помощью различных приборов и приспособлений. Замеры проводились при чистых, частично и полностью заполненных фильтрах. Для имитации заполнения фильтров использовалась писчая бумага формата A3 (420x297 мм) расположенная равномерно по периметру фильтрующей поверхности в необходимом (определенном заранее) количестве. Для определения суммарных аэродинамических характеристик воздушной сети ОСК замеры проводились в 10 циклов по три этапа.
На первом этапе, при чистых фильтрах иа каждом из участков фиксировались статические и динамические давления, а при наличии конструктивных возможностей также фиксировалась скорость воздушного потока в соответствии с принятыми методиками [66J. На втором этапе имитировалось 50% заполнение предварительных и напольных фильтров, и 5% заполнение потолочного, повторяя те же измерения. Соотношение заполнения фильтров выбиралось в соответствии с заявленным ресурсом: 100-120 моточасов для напольной и предварительной групп, 1000-1500 моточасов для потолочной группы. Исходя из данных технической документации, было принято решение, определить ресурс первой группы равным 120 моточасов, а для второй 1200 моточасов. На третьем этапе соответственно имитировалось полное заполнение первой и третьей групп фильтров (90% площади) и 10% второй. Таким образом, с каждым последующим циклом запыленность второй группы фильтров увеличивалась на 10% при циклично повторяющихся изменениях первой и третьей групп. В результате мы получили полный цикл изменения состояния сети для всех трех групп фильтров. На данном этапе также проводились натурные исследования, заключавшиеся в определении влияния запыленности каждой группы фильтров на распределение воздушных потоков в объеме рабочей камеры ОСК. Для подтверждения значения коэффициента кратности К определяли соотношение давлений нагнетающего и вытяжного вентиляторов. При этом цикл работы фильтров разбивался на 10 этапов вместо ранее описанных трех. Таким образом, на каждом этапе имитировалось увеличение сопротивления предварительной и напольной групп фильтров на 10%, а потолочной на 1%, соответственно, в период времени от 0 до 120 часов. Второе направление экспериментальных исследований заключалось в получении мощностных характеристик оборудования приточно-вытяжной вентиляции ОСК, с целью получения и подтверждения величины коэффициента кратности К мощностей вентиляторных установок приточно-вытяжной вентиляции и изучения влияния сопротивления воздушной сети на их мощность. Для измерения мощности, потребляемой вентиляторными установками притока и вытяжки, был использован измерительно-вычислительный комплекс (ИВК, патенты РФ:№2279605, БИ №19, 10.07.06г.; БИ №11, 20.04.2009г.; №86702, БИ №25, 10.09.2009г), разработанный на кафедре ТЭРА ГОУ «Оренбургского государственного университета» доцентом кафедры, к.т.н.
Способы практического использования результатов исследований
Коэффициент кратности вентиляторных установок приточно-вытяжной вентиляции ОСК, полученный во второй їлаве, а так же предложенная методика для их подбора, позволяют снизить энергозатраты как, на стадии компелктования, так и в процессе модернизации уже установленного технологического оборудования. Наряду с этим, предложенное математическое описание функционирования камеры дает возможность использования программных методов, для оптимизации работы.
Требования, предъявляемые к параметрам воздуха рабочей зоны при проведении ремонтной окраски кузова автомобиля, строго регламентируются технологическим процессом, так как от них в значительной степени зависит качество восстановленного лакокрасочного покрытия. При этом, на параметры поступающего воздуха оказывают влияние такие факторы, как состояние воздушных фильтров, производительность системы вентиляции, тепловая мощность системы подогрева воздуха. Эти параметры должны обеспечиваться окрасочно-сушильной камерой. Поэтому, для оптимизации функционирования всех этих компонентов и поддержания стабильных технологических режимов, при проведении ремонтно-восстановительных работ, была разработана система управления, способная постоянно контролировать и корректировать их совместную работу, на основе сопоставления параметров математической модели функционирования ОСК.
Анализ конструкций существующих ОСК показал, что даже у конструкций «Premium» класса автоматизирован только процесс поддержания температурного режима в рабочей камере и переход в режим рециркуляции. Регулирование интенсивности воздухообмена при этом происходит вручную, с помощью изменения угла открытии дроссель-клапана (заслонки), установленного после вытяжной вентиляторной установки и контролируется визуально, с помощью штатного манометра. Необходимо отметить, что в предыдущих разделах были определены негативные последствия чрезмерного увеличения угла ее закрытия. В то же время, на сегодняшний день нет таких схем и алгоритмов управления работой ОСК, которые позволяли бы свести к минимуму влияние «человеческого фактора» и обеспечить необходимые технологические режимы внутри рабочей камеры при оптимальных энерго- и ресурсозатратах. Одним из нерешенных технических вопросов является вопрос периодичности замены фильтрующих материалов, который на сегодняшний день решается тремя способами: по регламентному (определенному изготовителем) ресурсу работы фильтра в моточасах; визуально, по внешнему виду фильтрующей поверхности, опираясь на предыдущий опыт; по расписанию, принятому предприятием эксплуатирующим ОСК. Рассмотрев каждый из них отдельно, можно отметить ряд недостатков. В первом случае не учитываются степень запыленности приточного воздуха, что особенно важно для любого региона. Кроме того, не учитывается специфика работ, проводимых в ОСК: окраска отдельных деталей или окраска кузова полностью, проведение подготовительных работ и т.д. Во втором случае, на первый план выходит человеческий фактор, где значительное влияние оказывает финансовая сторона вопроса и добросовестность исполнителя. Третий вариант можно рассматривать с двух сторон, когда производится заведомо частая смена фильтров для исключения возможности нарушения технологических режимов в рабочей камере, и, наоборот, когда фильтры эксплуатируются вплоть до критического состояния (практически не пропускают воздух). В обоих случаях предприятие несет излишние затраты: в первом случае - на частую смену фильтров; во втором - на расходы по устранению брака лакокрасочного покрытия автомобиля. Следует отметить, что эксплуатация ОСК в предельных режимах (с полностью заполненными фильтрами) способствует ускоренному износу системы вентиляции и корпуса рабочей камеры.
Таким образом, для снижения влияния «человеческого фактора» в процессе контроля и коррекции работы ОСК при проведении ремонтно-восстановительных работ, затрат на эксплуатацию и обслуживание оборудования, необходимо использовать системы и средства автоматизации, позволяющие не только обеспечивать стабильные технологические режимы и течение всего срока службы камеры, но и оптимизировать стоимость ее обслуживания.
Для поддержания требуемых параметров воздуха, поступающего в рабочую камеру, и снижения риска возникновения браков на лакокрасочном покрытии автомобиля при ремонтной окраске, предлагается автоматизированная система управления работой ОСК с программным процессом обработки данных (рисунок 4.1), подключаемая к электронному блоку управления камеры {ЭБУ). Регулирование и управление происходит с помощью комплекса исполнительных механизмов 1ИМ...4ИМ, датчиков )\t Д нар отслеживающих температуры внутреннего (рабочая камера) и наружного воздуха соответственно, датчиков давления, установленных перед фильтрами 1Др,ю...ЗДрмо и после них 1Др„...ЗДро, контролирующих состояние фильтров.
Принцип работы предложенной схемы описывается алгоритмом (Приложение 3) и заключается в следующем: при изменении температуры наружного воздуха от t„ap 20 С, соответствующей теплом} периоду года до чир 20 С, соответствующей холодному периоду года, поддержание температуры в окрасочной камере осуществляется с помощью датчика Дію посылающего сигнал электронному блоку управления ЭБУ и исполнительное механизма 2ИМ, обеспечивающего изменение режимов работы теплогенератора ТГ и расхода теплоносителя в зависимости от воздушных заслонок {ВИН и ЗВВ) приточной и вытяжной групп, а так же с помощью исполнительных механизмов ШМ и 4ИМ. При достижении одним из фильтров предельно запыленного состояния, когда разность давлений Дрио и Др0 становится максимально допустимой, на ЭБУ подается сигнал о необходимости прекращения работы камеры или автоматическое отключение питания. После этого, на дисплей выводится номер группы датчиков, зафиксировавших максимачьно допустимый перепад давлений, а, следовательно, и группа фильтров, которые необходимо заменить или очистить (если это допускается производителем). Предложенный алгоритм описывает только процесс окраски, так как при сушке лакокрасочного покрытия абсолютное большинство ОСК автоматически переходит в режим рециркуляции воздуха. При переходе в этот режим происходит реверс заслонок притока и оттока воздуха {ЗПВ и ЗВВ), а так же клапана рециркуляции (КР) в положения, когда последний обеспечивает подачу 90% от всего потока циркулирующего воздуха, а приточный клапан - 10% (соответственно включены исполнительные механизмы 1ИМ и ЗИМ). При этом датчики температур продолжают Д/е и Діти, отслеживать разности внутренней и наружной температур, отображая их значения на цифровом дисплее, параллельно корректируя работу теплогенератора с помощью 2ИМ. А так как доля поступающего в рабочую камеру из атмосферы воздуха мала, по сравнению с режимом окраски, а так же практически отсутствует окрасочная пыль, соответственно, нет необходимости контролировать состояние фильтров в процессе сушки [14].
Предложенная система управления проста по конструкции и принципу работы, и может быть установлена на эксплуатируемую ОСК, не зависимо от комплектации и конструктивных особенностей.
