Содержание к диссертации
Введение
ОБЗОР Существующих методов и процессов переработки изношенных шин с отделением металлокорда от резинотекстильной основы 12
1.1 Линии переработки изношенных покрышек при низкой (криогенной) температуре 14
1.2 Линии переработки изношенных покрышек при нормальной и повышенной температуре 19
1.3 Линии переработки изношенных покрышек при высоких температурах... 32
1.4 Оборудование для механического измельчения изношенных шин... 38
1.5 Выводы по главе и постановка задач исследования 51
ГЛАВА 2. Экспериментальное исследование процессов предварительного измельчения изношенных шин 53
2.1 Постановка задач экспериментального исследования 53
2.2 Исследование процесса разрезания покрышек в экваториальном направлении с помощью дисковых ножей 53
2.2.1 Разрезание утилизируемых шин на машине с одним дисковым ножом 54
2.2.1.1 Описание экспериментальной установки 54
2.2.1.2 Методика проведения эксперимента 55
2.2.1.3 Обработка экспериментальных данных 56
2.2.2 Разреза ние утилизируемых шин на машине с двумя дисковыми ножами 62
2.2.2.1 Описание экспериментальной установки 62
2.2.2.2 Методика проведения эксперимента 64
2.2.2.3 Обработка экспериментальных данных 64
2.2.3 Анализ полученных экспериментальных данных 66
2.3 Исследование процесса разрезания покрышек или их фрагментов на части с помощью кольцевых и пластинчато-кольцевых ножей 68
2.3.1 Описание экспериментальной установки 68
2.3.2 Методика проведения эксперимента 70
2.3.3 Обработка экспериментальных данных 71
2.3.4 Определение сил трения между отрезанными частями покрышки (боковины) и боковыми поверхностями ножа 83
2.3.5 Анализ полученных экспериментальных данных 89
2.4 Исследование процесса отделения металлокорда от фрагментов
утилизируемых шин методом прокатки на валковой машине 91
2.4.1 Описание экспериментальной установки 91
2.4.2 Методика проведения экспериментов 93
2.4.3 Обработка экспериментальных данных 95
2.4.4 Анализ полученных экспериментальных данных 103
2.5 Результаты и выводы по главе 106
ГЛАВА 3. Математическое моделирование процессов предварительного измельчения изношенных шин 108
3.1 Характеристика механических свойств материала 108
3.2 Математическое моделирование процессов разрезания покрышек на фрагменты 110
3.2.1 Постановка задачи моделирования 110
3.2.2 Расчет процесса отрезания боковин от покрышки с помощью дисковых ножей 111
3.2.3 Исследование математической модели процесса отрезания боковин от покрышки.. 119
3.2.4 Расчет процесса вырубки боковин и бортовых колец из покрышек с помощью кольцевых и пластинчато-кольцевых ножей 124
3.2.5 Оценка сходимости теоретических и экспериментальных данных... 137
3.2.5.1 Сравнение теоретических и экспериментальных данных при разрезании покрышек дисковыми ножами 137
3.2.5.2 Сравнение теоретических и экспериментальных данных при разрезании покрышек кольцевыми ножами 142
3.3 Математическое моделирование процесса прокатки армированных вулканизатов изношенных шин на валковых машинах 146
3.3.1 Постановка задачи моделирования 146
3.3.2 Расчет процесса прокатки КБПБ между гладкими валками одинаковых или разных диаметров. 147
3.3.3 Расчет процесса прокатки КБПБ между одним валком с гладкой цилиндрической поверхностью, а другим – с винтообразными зубьями круглого сечения 165
3.4 Результаты и выводы по главе 185
ГЛАВА 4. Создание методик расчета оборудования для предварительного измельчения изношенных шин 187
4.1 Методика расчета прессового устройства для предварительного разрезания покрышек на фрагменты с помощью кольцевых или пластинчато-кольцевых ножей 187
4.2 Методика расчета устройства для отрезания боковин от покрышек с помощью дисковых ножей 191
4.3 Методика расчета валковой машины для отделения резины от металлической арматуры путем непрерывной прокатки КБПБ 196
4.4 Результаты и выводы по главе 201
Основные результаты и выводы по работе 203
Список сокращений 205
Список литературных источников 206
Список публикаций 217
- Линии переработки изношенных покрышек при нормальной и повышенной температуре
- Исследование процесса разрезания покрышек или их фрагментов на части с помощью кольцевых и пластинчато-кольцевых ножей
- Расчет процесса отрезания боковин от покрышки с помощью дисковых ножей
- Методика расчета прессового устройства для предварительного разрезания покрышек на фрагменты с помощью кольцевых или пластинчато-кольцевых ножей
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Переработка шин – одна из наиболее важных проблем из числа поставленных мировым автомобилестроением перед человечеством. Очень часто утилизация шин сводится к выбрасыванию их на свалку или закапыванию. Несложно понять, что этот способ является экологически небезопасным, так как период разложения шин в естественных условиях составляет около сотни лет. Нормы пробега автошин обязывают менять покрышки ориентировочно раз в 2-3 года. Это означает, что ежегодно на свалки попадают десятки тысяч тонн вторичного сырья. И это при том, что в производстве автомобильных шин используются высококачественные каучук и резина. Поэтому современная промышленность должна быть ориентирована не только на добычу и производство нового, ранее не использованного сырья, но и переработку вторичного сырья, а также на сохранение экологии.
Среди существующих методов переработки изношенных покрышек наибольшее распространение получил способ механического измельчения шин с целью получения резиновой крошки, имеющей широкий спектр областей применения. По мнению большинства специалистов, связанных с утилизацией шин, данный способ является наиболее экономически эффективным и экологически безопасным, но в то же время недостаточно проработанным с точки зрения энергоемкости, износостойкости и технических возможностей применяемого оборудования. В связи с этим становится актуальным вопрос исследования процессов механического измельчения изношенных шин и разработка научно-обоснованных методов расчета и проектирования оборудования.
Степень разработанности. Известно, что отечественные предприятия, связанные с утилизацией изношенных пневматических шин, до сих пор остаются слаборазвитыми и, по-видимому, убыточными. Причинами такого положения дел являются низкая конкурентоспособность перерабатывающих производств, высокая их энергозатратность, а также низкая эффективность существующих и вновь предлагаемых способов утилизации. Это в значительной степени объясняется слабой отечественной научно-технической базой в этой области, отсутствием координации научно-исследовательских и
опытно-конструкторских работ по созданию новых эффективных способов и устройств, которые бы комплексно охватывали всю цепочку технологических операций по превращению изношенных шин в полезную продукцию.
Проводимые в настоящее время в нашей стране исследования и разработки в этой области носят разрозненный характер и, в большинстве случаев, решают лишь частные задачи. Отсутствует и система анализа и отбора соответствующей научной продукции с целью продвижения ее в реальное производство, что, наряду с отсутствием планового финансирования проводимых поисковых НИР, ОКР, изготовления и опытной проверки предлагаемых технических решений, не способствует более быстрому прогрессу в данной отрасли.
Цель и задачи работы. Цель работы - теоретическое описание процессов механического измельчения изношенных шин, а именно предварительного разрезания их на фрагменты и последующего отделения резины от текстиля и металла, создание методов расчета технологических и конструктивных параметров оборудования, а также разработка научно-обоснованных рекомендаций по его совершенствованию.
Для достижения указанной цели решались следующие основные задачи:
разработка способов разрезания покрышек на части и конструкций устройств для осуществления этих способов, обеспечивающих высокую производительность и необходимое качество резания;
создание математических моделей процессов предварительного разрезания изношенных шин на фрагменты, удобные для дальнейшей переработки с помощью дисковых и кольцевых ножей;
создание математических моделей процесса отделения резинотек-стильной основы покрышки от металлокорда путем непрерывной прокатки кольцевых фрагментов на валковой машине с различной геометрической поверхностью рабочих втулок;
исследование влияния соотношения основных геометрических параметров рабочих органов измельчающего оборудования на энергосиловые характеристики процессов переработки;
проверка адекватности разработанных математических моделей экспериментальным данным, полученным на лабораторных установках;
создание на основе проведенных исследований методик инженерного расчета измельчающего оборудования.
Научная новизна. Разработаны математические модели процессов предварительного разрезания покрышек на части и последующего отделения от металлокорда резинотекстильной составляющей. Проведена экспериментальная проверка методов расчета оборудования по усилиям резания, распорным усилиям при прокатке и затрачиваемой мощности.
Разработаны способы и конструкции устройств для разрезания и последующего измельчения покрышек, характеризующиеся высокой производительностью, эффективностью и отличающиеся высокой степенью новизны, что подтверждается полученными патентами на изобретения.
Теоретическая и практическая значимость. Комплексные экспериментальные исследования и анализ работы оборудования для предварительного измельчения шин позволили выработать базовые подходы к созданию теоретических методов расчета измельчающего оборудования.
Предложены новые способы и конструкции оборудования для разрезания покрышек на части и последующего отделения резинотекстильной составляющей от металла при высокой производительности и низких энергозатратах.
Результаты исследований использованы в производственных условиях на участке предварительного измельчения покрышек предприятия по переработке изношенных шин ООО «ЭКО-ТОП».
Научные положения, выносимые на защиту:
способы и устройства для предварительного измельчения утилизируемых шин;
математические модели процессов предварительного разрезания покрышек на фрагменты с помощью дисковых и кольцевых ножей;
математические модели процессов отделения резинотекстильной основы покрышки от металлокорда путем непрерывной прокатки кольцевых фрагментов на валковой машине с различной геометрической поверхностью рабочих втулок;
- результаты лабораторных исследований процессов предварительного измельчения изношенных шин.
Достоверность научных положений и выводов диссертации базируется на комплексном применении современных физико-механических и математических методов анализа и подтверждается совпадением теоретических и экспериментальных данных, а также работоспособностью разработанных способов и устройств.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научных конференциях: 63-64 региональных научно-технических конференциях студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием (Ярославль, 2010-2011); 65-66 всероссийских научно-технических конференциях студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием (Ярославль, 2012-2013).
Публикации. По материалам проведенных исследований опубликовано 25 печатных работ, из них 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 11 тезисов докладов на конференциях различного уровня, 6 патентов Российской Федерации на изобретения.
Структура и объм диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных результатов и выводов по работе, списка сокращений, списка использованной литературы, включающего 104 наименования, и 11 приложений. Общий объем работы - 275 страниц, в том числе 199 страниц основного текста, включающего 97 рисунков и 27 таблиц.
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии во всех этапах проводимой работы и обсуждении результатов.
Линии переработки изношенных покрышек при нормальной и повышенной температуре
В настоящее время такие линии наиболее распространены во многих странах (Франция, Германия, США, Тайвань, Южная Корея, Италия, Болгария, Голландия, Россия и др.) [12]. Основные технологические операции, реализуемые в этих линиях:
- грубое дробление (разрезание) шин на фрагменты;
- отслоение корда от резины и его сепарация;
- тонкое измельчение резины.
При грубом измельчении используют шредеры, ножевые или фрезерные дробилки. При отслоении корда от резины применяют молотковые или валковые дробилки, а также сепараторы. Для тонкого измельчения - мельницы тонкого помола.
Характерной особенностью процесса дробления покрышки и отслоения металлического корда является то, что рабочие органы перерабатывающих машин подвергаются интенсивному абразивному износу. Это существенный недостаток, который следует особо учитывать при выборе и обосновании конструкции рабочих органов машин.
Другим недостатком применяемого в этих линиях оборудования для дробления и отслаивания корда является интенсивный их разогрев и неэффективный отвод тепла от перерабатываемого материала. В частности отмечается, что на линии Тушинского машиностроительного завода [22] основной причиной, затрудняющей ее работу в непрерывном режиме, является перегрев резины на стадии отслоения ее от корда и на стадии тонкого измельчения резины в экструдерах «ЭИ-4» и «ЭИ-5» [12].
Рассмотрим ряд (отечественных) технологических схем механического измельчения (дробления) шин и отслоение металлокорда от резины.
На рисунке 1.5 представлена схема, предложенная фирмами «АРК» и ИП «Экотехника» (г. Харьков, Украина) [9].
Линия предназначена для утилизации шин с металлическим и текстильным кордом путем многоступенчатого механического их измельчения в эластичном состоянии в резиновую крошку (0,1-1 мм) и тонкоизмельченный резиновый порошок (10-20мкм).
Технологический процесс состоит из следующих операций: - удаление бортовых колец; подача покрышек в ножевую двухвалковую дробилку ДНВ-2-400 первичного измельчения кусков 12-60 мм, содержащих резину, текстиль и металлокорд; загрузка полученной смеси в дробилку ДРН-1 для вторичного измельчения до размера частиц 14 мм, образующих смесь резины, текстиля и ме-таллокорда; сепарация смеси на магнитном сепараторе барабанного типа с целью отделения металлокорда, отслоившегося от резины; подача фракции, прошедшей первую магнитную сепарацию, на вибрационную сетку НА51948 для рассеяния и выделения кордной составляющей; - отбор фракции резины 14 мм и менее, прошедшей сетку, и подача е на второй магнитный сепаратор ПБСР60/50;
- возврат фракции 14 мм, не прошедшей сетку, в дробилку ДРН-1 для до-мола.
На этом цикл дробления и отделения металлокорда от резинотекстильной смеси в основном завершается. Далее осуществляются операции, связанные с отделением текстильного корда и измельчением резиновой крошки в роторных измельчителях (до фракции 3-5 мм) и затем в дисковых мельницах (до фракции 0,5-1 мм).
Анализ порядка работы предложенной авторами [9] линии показывает, что наряду с положительными моментами (экологическая чистота производства, использование в линии серийного и апробированного в промышленных условиях нестандартного оборудования, а также сравнительно невысокое энергопотребление - 0,6 кВтч/кг сырья) данная технология имеет существенный недостаток: вся предназначенная для измельчения масса исходного сырья подвергается переработке вплоть до фракции 14 мм в виде смеси резины, текстиля и металлокорда. Другими словами, весь металлокорд, входящий в состав покрышки, перерабатывается до мельчайших частиц (длиной не более 14 мм), что неизбежно приводит к перерасходу энергии и интенсивному износу рабочих органов обеих дробилок. Кроме того, получение металла в виде опасных и нетехнологичных иголок затрудняют его дальнейшую утилизацию.
Этот недостаток присущ и другим линиям, измельчающим покрышки с ме-таллокордным каркасом и брекером.
Например, известные линии [23] (рисунки 1.6 и 1.7) по переработке шин в крошку ЛПШК-2000 и ЛПШК-3500 предполагают проведение следующих операций, связанных с отделением металла от резинотекстиля:
- удаление проволочных бортовых колец;
- дробление покрышек или их частей на куски (чипсы) 4040 мм ( ) или 5050 мм ( ) в первой двухвалковой ножевой дробилке;
- вторичное дробление полученных чипсов на мелкие куски на дробильных вальцах ( ), либо в двухвалковой ножевой дробилке ( );
Исследование процесса разрезания покрышек или их фрагментов на части с помощью кольцевых и пластинчато-кольцевых ножей
Принципиальная схема установки показана на рисунке 2.9, а на рисунке 2.10 показаны варианты исполнения используемых в экспериментах ножей. Установка представляет собой двухвинтовой электромеханический пресс с установленным на верхней плите кольцевым или пластинчато-кольцевым ножом и цилиндрическим дорном для центрирования и фиксации покрышки на опорной плите, закрепленной на столе пресса.
Устройство пресса: на сварной раме пресса установлен электродвигатель 1, вал которого через упругие муфты 2 соединен с одноступенчатыми червячными редукторами 3. Выходные валы червячных редукторов при помощи муфт 4 соединены с подъемными винтами 5, обеспечивающими при своем вращении подъем или опускание верхней плиты 6 пресса, на которой закреплен нож 7. На столе пресса на трех опорных тензометрических датчиках 10 установлена опорная плита 8, с закрепленным на ней дорном 9. Три опорных тензометрических датчика располагаются на столе пресса по окружности через 120. Каждый датчик включен в соответствующую электрическую измерительную схему, состоящую из блока питания 11, усилителя 12 и самописца 13. Для измерения мощности, потребляемой электродвигателем при разрезании, используется счетчик электрической энергии 14 типа «Меркурий 230».
Методика проведения экспериментальных исследований заключалась в последовательном проведении следующих действий: на центрирующий дорн, закрепленный на опорной плите, на специальную подложку, предохраняющую нож от затупления, укладываются покрышки (половины покрышек, боковины); включается привод пресса, вращаются подъемные винты и верхняя плита с закрепленным на ней ножом опускается; нож опускается до полного прорезания всех уложенных на опорной плите покрышек или их частей; силоизмеряющее устройство при этом фиксирует усилие, необходимое для разрезания, а счетчик электроэнер 71
гии фиксирует потребляемую мощность; в конце цикла привод отключается, разрезанные на фрагменты покрышки или ее части убираются из зоны резания.
При проведении экспериментов использовали следующие варианты исполнения ножей:
- кольцевой нож для отрезания бортовых колец от целиковых покрышек, половин покрышек или боковин (рисунок 2.10, а);
- кольцевой нож для отрезания КБПБ от покрышки (рисунок 2.10, б);
- пластинчато-кольцевой нож для отрезания бортовых колец от целиковых покрышек, половин покрышек или боковин (рисунок 2.10, в);
- пластинчато-кольцевой нож для отрезания бортовых колец с одновременным разрезанием покрышек на части (рисунок 2.10, г);
- пластинчато-кольцевой нож для отрезания КБПБ от покрышки с одновременным разрезанием его на части (рисунок 2.10, д).
В расчете использованы следующие фактические величины: dHe =80мм; dee =70 мм; t = 10 мм; VH=1,9 мм/с; со = 6,2 с-1 и экспериментальные значения QY а также приняты по литературным источникам: / = 0,1 [74]; 77 = 0,65-0,7
Для экономики и организации производства по переработке изношенных шин важное практическое значение имеют затраты энергии на единицу перерабатываемого сырья или производимой продукции, поэтому в данном случае целесообразно отнести затраты энергии либо на одну разрезаемую покрышку, либо на один получаемый фрагмент, например одно отрезанное бортовое кольцо или на одну боковину. Это позволяет оценить экономическую эффективность рассматриваемого технологического процесса разрезания и сравнить его по этому показателю с другими способами измельчения покрышек.
Характерный вид диаграмм усилий, получаемых при разрезании, показан на рисунках 2.11-2.13, а характерный вид диаграмм изменения потребляемой мощности в процессе резания - на рисунках 2.14-2.16. Экспериментальные данные и результаты расчетов объединены в таблицах 2.6-2.9.
Расчет процесса отрезания боковин от покрышки с помощью дисковых ножей
В самой общей постановке эта задача была ранее решена в работе [83]. Поскольку предлагаемая в настоящей работе резательная машина имеет ряд конструктивных особенностей, обусловленных ее назначением (вырезать центральную беговую часть покрышки – КБПБ), то упомянутая выше задача расчета энергосиловых характеристик процесса резания требует ее конкретизации применительно к разделению утилизируемых шин на три кольцеобразных фрагмента: КБПБ и две боковины с бортовыми кольцами.
Характерной особенностью процесса отрезания боковин от КБПБ с помощью двухдискового ножа является то, что в зоне резания, т.е. по кольцевым линиям реза, находятся чисто резиновые слои (протектор с минибоковинами и гермо-слой) и один или несколько слоев обрезиненного текстильного корда (покрышки с каркасом из текстильного корда), либо резиновые слои и один слой обрезиненно-го металлокорда, если разрезаются покрышки типа ЦМК. При этом в любом случае многослойный, армированный металлокордом КБПБ, находится вне зоны резания, т.е. между режущими кромками дисковых лезвий и не оказывает большого сопротивления при отрезании от него боковин. Другой особенностью является то, что в боковинах нити кордных слоев располагаются либо строго по меридиану покрышки (угол закроя каркасных слоев к =0), либо под небольшим углом к меридиану (ак =±3), что необходимо учесть в математической модели процесса отрезания боковин.
Расчетная схема процесса отрезания боковин от КБПБ покрышки представлена на рисунке 3.2.
Для получения необходимых расчетных соотношений воспользуемся уравнениями (3.3) и (3.4), описывающими суть процесса резания армированного вул-канизата, и соответствующей расчетной схемой (рисунок 3.2), где h - суммарная толщина слоев разрезаемого материала между опорной поверхностью ролика и нижней поверхностью выделенного слоя; hi - толщина /-го выделенного резино-кордного слоя; Кн - радиус ножа; Кр - радиус ролика; рн – угловая координата начала линии реза выделенного слоя; рк – угловая координата конца линии реза выделенного слоя; А - межцентровое расстояние ножа и ролика; хн,хк – абсциссы начальной и конечной точек линии резания выделенного слоя.
Расчет энергосиловых параметров двухножевой резательной машины осуществляется путем пошагового увеличения угловой координаты линии разреза.
Пример программы расчета мощности, затрачиваемой на разрезание покрышки на три части (технологической мощности) приводится в приложении А. Программа предназначена для расчета процесса разрезания как легковых, так и грузовых покрышек. В программе показан пример расчета процесса отрезания двух боковин от покрышки 175/70 R13. Характеристика выделенных слоев боковин покрышки представлена в таблице 3.1.
Расчет выполнен при следующих данных: угол заточки ножей /?# = 30; ширина кольцевой проточки опорных роликов Ъ = 2 мм; частота вращения ножей пн = 25,072 об/мин. Результаты расчета процесса отрезания боковин приведены в таблицах 3.2 - 3.3.
Анализ уравнений (3.12) и (3.12 ) показывает, что общее усилие резания слоев боковины, армированных нитями корда, существенно зависит от количества таких слоев, а также от величины разрывного усилия N\ одной кордной нити. Расчет этого усилия для боковины с армирующими нитями из полиэстера с раз-рывнои прочностью Мк- 200 И, при прочих равных условиях, дал результат Qx — 0,9414 кп против (Jx 0,610 кп для случая анидных армирующих нитей из кордной ткани 13АТЛДУ (см. таблицы 3.1 и 3.3).
Естественно, это приводит к увеличению суммарного момента сопротивления М и суммарной технологической мощности TVTX резания: М =0,0787 кНм; 7VTX=0,743 кВт против М =0,0696 кНм; 7VTI=0,657 кВт соответственно.
Методика расчета прессового устройства для предварительного разрезания покрышек на фрагменты с помощью кольцевых или пластинчато-кольцевых ножей
Математическое описание процессов предварительного измельчения изношенных шин с целью утилизации, а также обоснованный выбор расчетных зависимостей энергосиловых параметров этих процессов позволяют перейти к созданию методик расчета и проектирования измельчающего оборудования.
Методика расчета и проектирования прессового устройства для разрезания покрышек на фрагменты [96-99] заключается в определении основной характеристики процесса - усилия резания. Зная величину требуемого усилия резания можно перейти к расчету привода пресса и определению его конструктивных параметров. На рисунке 4.1 представлена принципиальная схема прессового устройства с пластинчато-кольцевым ножом.
На основе экспериментальных данных и разработанной математической модели разработан технический проект машины для вырубки из покрышек бортовых колец и боковин с возможностью одновременного разрезания оставшихся частей на куски. В приложении Е представлены иллюстрации общих видов данной машины.
Основные технические характеристики спроектированной машины:
1. Производительность установки – 1 покр./мин;
2. Давление гидравлики в системе – 20 МПа;
3. Усилие, развиваемое прессом при номинальном давлении – 1608 кН;
4. Скорость движения ножа: при прямом ходе – 15,6 мм/с; при обратном ходе – 25,5 мм/с;
5.Максимальный ход поршня гидроцилиндра – 770 мм;
6. Работа гидроцилиндра от гидростанции
7. Габаритные размеры 382031503900 мм.
Методика расчета и проектирования устройства с вращающимися дисковыми ножами для разрезания покрышек на фрагменты [100-101] заключается в определении общего усилия резания выделенных слоев шины и суммарного крутящего момента от этих сил резания. Зная величину требуемого усилия резания, можно перейти к расчету привода устройства с дисковыми ножами и определению его конструктивных параметров. На рисунке 4.3 представлена принципиальная схема устройства для отрезания боковин от покрышек с помощью дисковых ножей.
1. Сформулированы рекомендации по совершенствованию и предложены методики расчета оборудования для предварительного измельчения изношенных шин с целью их утилизации.
2. Для интенсификации процесса предварительного разрезания изношенных шин на прессовом устройстве с кольцевым ножом целесообразно в первую очередь разрезать одновременно несколько покрышек, расположив их в виде стопы на цилиндрическом дорне, или целую стопу боковин; использовать один или несколько цилиндрических дорнов, закрепленных на подвижной платформе с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения для сокращения времени простоя ножа при загрузке покрышек или их фрагментов на цилиндрический дорн и удаления отрезанных частей покрышек или их фрагментов из зоны резания, а также уменьшения величины холостого хода ножа до начала процесса резания [96]. Использование кольцевого ножа с дополнительными пластинчатыми лезвиями определенной длины позволяет снизить силы трения между наружными отрезанными частями покрышек или боковин и цилиндрическими поверхностями ножа, вследствие чего уменьшаются энергозатраты на разрезание и облегчается процесс съема отрезанных частей, либо отрезать кольцевые части (бортовые кольца, боковины) с одновременным разрезанием оставшихся частей на куски, направляемые на дальнейшую переработку [97-99]. Данное техническое решение выгодно отличается от известных ранее (когда производили разрезание одной покрышки и на разных станках), что позволяет значительно снизить время предварительного измельчения изношенных покрышек.
3. Для интенсификации процесса предварительного разрезания изношенных шин на двухдисковом устройстве целесообразно увеличить частоту вращения ножей, уменьшить ширину кольцевой проточки опорных роликов для уменьшения прогиба разрезаемого материала в кольцевой проточке и уменьшения силы разрезания. Установка между дисковыми ножами дополнительного натяжного ролика, диаметр которого чуть больше диаметра ножей, обеспечивает натяжение разрезаемого материала в зоне резания между ножами, что приводит к уменьшению силы разрезания, улучшению качества реза и устойчивости процесса отрезания боковин [100-101]. Данное техническое решение выгодно отличается от известных ранее (когда боковины отрезались от покрышки поочередно одна за другой), позволяя существенно увеличить производительность процесса отрезания боковин, а с помощью дополнительного натяжного ролика уменьшить усилие реза и стабилизировать процесс разрезания.
4. Для интенсификации процесса отделения резинотекстильного массива от металлокорда целесообразно снабдить валковую прокатывающую машину специальным обводным роликом (для удобства непрерывной прокатки кольцевых кар-касно-брекерно-протекторных браслетов) и валками (втулками валков) с различной геометрической поверхностью, например одним гладким или мелкорифленым валком, а вторым – с винтообразно расположенными зубьями круглого сечения [102]. При этом применение валков с круглым зубом уменьшает вероятность разрыва металлокордных нитей в процессе разрушения КБПБ, и, как следствие, приводит к снижению энергозатрат. Установка рабочего зазора между поверхностями соседних валков, близкого по величине к суммарной толщине металлокордных слоев КБПБ, также приводит к более интенсивному отслоению от него резинотек-стильного массива. Данное техническое решение выгодно отличается от ранее известных (когда прокатывали не кольцевые заготовки, а отдельные куски покрышек и использовали валки с треугольным зубом), что приводило к интенсивному разрыву нитей металлокорда с образованием коротких травмоопасных иголок
