Разработка процессов и оборудования для разрезания изношенных автопокрышек с целью их утилизации

• Автор: Плотников, Роман Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОЦЕССОВ И ПРИМЕНЯЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРЕЗАНИЯ ИЗНОШЕННЫХ АВТОПОКРЫШЕК С ЦЕЛЬЮ ИХ УТИЛИЗАЦИИ
1. Анализ современного состояния процессов разрезания изношенных автомобильных покрышек.

1.1 Процессы утилизации покрышек, предусматривающие их разрезание на части

1.1.1 Высокотемпературная переработка

1.1.2 Криогенная переработка.

1.1.3 Озонная переработка

1.1.4 Механическая переработка изношенных покрышек

1.1.4.1 РИЭШтехнология предварительной разделки и измельчения покрышек

2. Применимость известных процессов и оборудования для разрезания изношенных покрышек с целью их утилизации.
2.1 Процессы и устройства разрезания без выделения основных элементов покрышки
2.2 Процессы и устройства разрезания с выделением основных элементов покрышки
3. Выводы из обзора литературы и постановка задачи исследования.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ.
1. Исследование процесса извлечения бортовых колец покрышек
2. Исследование процесса предварительного разрезания покрышек
с помощью ножей гильотинного типа.
2.1 Описание экспериментальной установки.
2.2 Методика проведения эксперимента
2.3 Обработка экспериментальных данных.
3. Исследование процесса разрезания покрышек с помощью дисковых
1 ножей
3.1 Описание экспериментальной установки.
3.2 Методика проведения эксперимента
3.3 Обработка экспериментальных данных
4. Выводы по экспериментальной части исследования.
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРЕЗАНИЯ КБПБ.
1. Характеристика механических свойств материала покрышек
2. Постановка задачи моделирования
3. Допущения, принимаемые при моделировании, математическая модель процесса
3.1 Особенности разрезания покрышки
3.2 Расчет процесса разрезания
4. Результаты расчета процесса разрезания.
5. Выводы по математической модели.
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
1. Методика расчета прессового ножевого устройства для предварительной переработки изношенных покрышек
2. Методика расчета устройства с вращающимся дисковым ножом для разрезания изношенных покрышек.
3. Результаты и выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПО РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Оставшуюся часть покрышки разрезают пополам, далее половины режут на механических ножницах на 2*4 части в зависимости от размера. Полученные куски разрезают на шинорезе на полукольца шириной - мм. Затем полукольца подвергают дроблению и механическому обестканиванию. Примером механической переработки может служить процесс утилизации покрышек с металлокордным брекером (рисунок 1. После предварительного разрезания покрышек резиновое сырье измельчают в две стадии и далее сепарируют на компоненты. Рисунок 1. Схема утилизации покрышек с металлокордным брекером. Известен процесс [] переработки покрышек с металлокордным брекером, включающий их разрезание, стадийное измельчение и сортировку измельченной массы. Этот процесс отличается тем, что измельчение покрышек производят в три стадии. ОАО "Тушинский машиностроительный завод", г. Москва). Этот процесс основан на принципе "повышения хрупкости" резины при высоких скоростях соударений, и позволяет получить тонкодисперсные резиновые порошки (частицы до 0,2 мм) путем экструзионного изхмельчения полученной резиновой крошки. При этом на начальном этапе из изношенных покрышек удаляются бортовые кольца, после чего покрышки поступают в резательную машину и далее в роторную дробилку. Для переработки изношенных автомобильных покрышек с метаплокордом известна установка [], предполагающая удаление бортовых колец покрышек на специальном станке с последующей резкой оставшихся частей покрышки в ножевых двухвалковых дробилках, где покрышки разрезаются на куски размером до мм. Далее металлический корд извлекается магнитным сепаратором, а оставшаяся резина измельчается, текстильный корд отсасывается вентиляторами. Известно использование для измельчения изношенных покрышек энергии взрыва [], при этом покрышки взрывают в ограниченном пространстве взрывчатым веществом. Способ применяется для измельчения крупно-габаритных и сверхкрупногабаритных шин [], переработка которых в настоящее время не ведется вообще. Однако, при взрыве образуются достаточно крупные остатки, требующие дальнейшего разрезания. Кроме того, требуется большой расход взрывчатого вещества, вызывающего интенсивный износ оборудования (вследствие взрывной ударной волны), а также существует опасность взрывчатого вещества. Тенденция постепенной замены текстильного корда металлокордом привела к появлению покрышек с ЦМК (покрышки с металлокордом в брекере и каркасе). Эти покрышки наиболее сложно утилизировать вследствие их высокой прочности, поэтому проблема их утилизации стоит наиболее остро. Следует отметить, что при механической переработке любых покрышек требуется разрезание покрышек на части. Одной из разновидностей механической переработки изношенных покрышек является так называемая РИЭШтехнология, которую целесообразно рассмотреть более подробно. Для повышения эффективности утилизации покрышек известно первоначальное разделение всего перерабатываемого массива шин на ряд самостоятельных потоков - РИЭШтехнология (Раздельное Измельчение Элементов Шин) [2]. Принцип РИЭШтехнологии базируется на концепции “последовательной разделки” покрышки на составляющие сё элементы и последующей их раздельной переработкой на сравнительно простых функционально ориентируемых установках. На начальном этапе из покрышки вырезаются боковины, которые поступают на установку для удаления бортовых колец, а затем, при необходимости, последовательно измельчаются, образуя первый поток. После вырезания боковины, протекторно-брекерно-каркасное кольцо подвергается операции по снятию протектора - второй поток. Переработка оставшегося брекерно-каркасного кольца - третий поток. Преимуществом РИЭШтехнологии является то, что она позволяет разделить весь утилизируемый массив покрышки на 3 различных по составу потока и полностью освободить 2/3 перерабатываемого резинового (резинотекстильного) сырья от присутствия металла. В настоящее время все практически применяющиеся способы такой переработки основаны на использовании на начальном этапе машин, рассчитанных на загрузку покрышек целиком, а затем ряда последовательно задействованных установок, превращающих покрышки в крошку.