Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор существующих процессов и применяемого оборудования для разрезания изношенных автопокрышек с целью их утилизации 7
1. Анализ современного состояния процессов разрезания изношенных автомобильных покрышек -
1.1 Процессы утилизации покрышек, предусматривающие их разрезание на части 8
1.1.1 Высокотемпературная переработка -
1.1.2 Криогенная переработка 9
1.1.3 Озонная переработка -
1.1.4 Механическая переработка изношенных покрышек 10
1.1.4.1 РИЭШтехнология предварительной разделки и измельчения покрышек 14
2. Применимость известных процессов и оборудования для разрезания изношенных покрышек с целью их утилизации 17
2.1 Процессы и устройства разрезания без выделения основных элементов покрышки 18
2.2 Процессы и устройства разрезания с выделением основных элементов покрышки 19
3. Выводы из обзора литературы и постановка задачи исследования 43
Глава 2. Экспериментальная часть работы 46
1. Исследование процесса извлечения бортовых колец покрышек -
2. Исследование процесса предварительного разрезания покрышек с помощью ножей гильотинного типа 49
2.1 Описание экспериментальной установки -
2.2 Методика проведения эксперимента 51
2.3 Обработка экспериментальных данных -
3. Исследование процесса разрезания покрышек с помощью дисковых ножей 60
3.1 Описание экспериментальной установки -
3.2 Методика проведения эксперимента 61
3.3 Обработка экспериментальных данных 62
4. Выводы по экспериментальной части исследования 67
Глава 3. Математическое моделирование процесса разрезания КБПБ 70
1. Характеристика механических свойств материала покрышек -
2. Постановка задачи моделирования 71
3. Допущения, принимаемые при моделировании, математическая модель процесса 78
3.1 Особенности разрезания покрышки -
3.2 Расчет процесса разрезания 84
4. Результаты расчета процесса разрезания 96
5. Выводы по математической модели 105
Глава 4. Методика проектирования оборудования 107
1. Методика расчета прессового ножевого устройства для предварительной переработки изношенных покрышек -
2. Методика расчета устройства с вращающимся дисковым ножом для разрезания изношенных покрышек 108
3. Результаты и выводы по главе 112
Основные выводы и результаты по работе 114
Литература 116
Приложения 127
- Процессы утилизации покрышек, предусматривающие их разрезание на части
- Исследование процесса предварительного разрезания покрышек с помощью ножей гильотинного типа
- Допущения, принимаемые при моделировании, математическая модель процесса
- Методика расчета устройства с вращающимся дисковым ножом для разрезания изношенных покрышек
Введение к работе
Рост парка автомобилей во всех странах приводит к постоянному накоплению изношенных автомобильных покрышек. По данным Европейской Ассоциации по вторичной переработке покрышек (ЕТРА) [1] в 2004 году общий вес изношенных, но не переработанных покрышек достиг: в Европе-2,5 млн тонн; в США-2,8 млн тонн; в Японии-1,0 млн тонн; в России-1,0 млн тонн.
В Москве ежегодно образуется более 70 тыс. тонн изношенных покрышек, в Санкт-Петербурге и Ленинградской области - более 50 тыс. тонн. Необходимо отметить, что за рубежом изношенные покрышки в основном перерабатываются способом измельчения. К сожалению, в России объем переработки изношенных покрышек измельчением не превышает 10%, а большая часть отработанных покрышек или вообще не используется, или используется как топливо, что крайне не эффективно и ведет к загрязнению атмосферы сажей, окисью углерода, цианистыми соединениями, диоксинами, Поскольку резина высокоустойчива к воздействию факторов окружающей среды, поэтому вышедшие из эксплуатации изношенные покрышки являются источником длительного загрязнения:
покрышки не подвергаются биологическому разложению;
покрышки огнеопасны и, в случае возгорания, погасить их сложно;
- при складировании покрышки являются идеальным местом дл;
размножения грызунов, кровососущих насекомых а также служат
источником инфекционных заболеваний [2].
Вместе с тем автомобильные покрышки содержат в себе ценны* компоненты (резину, металл, текстиль), выделение которых из покрьшіеі имеет большое экономическое значение. Кроме того, проблема переработкі изношенных автомобильных покрышек (как и вышедших из эксплуатацш
5 резинотехнических изделий) имеет большое экологическое значение для всех развитых стран мира. Невосполнимость природного нефтяного и металлического сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью, т.е. вместо гор мусора целесообразно получить сравнительно новую (для России) отрасль промышленности - коммерческую переработку изношенных покрышек.
Все известные к настоящему времени процессы переработки покрышек можно условно разделить на две группы:
1. Процессы утилизации покрышек, не требующие предварительного
разрезания покрышек на части;
2. Процессы утилизации покрышек, где требуется предварительное
разрезание покрышек на части.
В СССР одним из перспективных процессов борьбы с накоплением изношенных покрышек считалось продление срока их службы путем восстановления, но в настоящее время в связи с увеличением доходов населения этот процесс почти не используется. Кроме того, ремонт изношенных покрышек не может решить проблему их утилизации, так как восстановленные покрышки после выхода из строя практически не подлежат повторному восстановлению и также требуют утилизации. Известно использование покрышек для укрепления берегов рек, создания искусственных ограждений и т.д. Однако суммарно эти процессы применимы для переработки не более чем 5% имеющегося сегодня объёма изношенных покрышек и не имеют перспектив для увеличения своей доли. Большинство применяемых сегодня процессов утилизации покрышек предполагают их переработку с предварительным разделением на части с различной степенью дисперсности. Это обуславливает потребность в более широком исследовании процессов разделения автопокрышек на части и разработке соответствующего оборудования с целью оптимизации и усовершенствования этого процесса. При предварительной переработке изношенных покрышек значительные затраты, в том числе ручного труда,
связаны с подрезкой борта, отрезанием борта, извлечением бортового кольца, удалением протектора и т.д. В литературе практически отсутствуют научно-обоснованные рекомендации по технологии и механизации выполнения этих операций. В частности, при выдергивании бортового кольца часто происходит его разрыв, препятствующий полному извлечению кольца и значительно осложняющий дальнейшую утилизацию покрышки. Операции подрезания борта, отрезания боковин, срезания протектора проводятся различными способами и различными по исполнению инструментами, при этом данные об исследованиях этих операций с точки зрения оптимизации технологии и минимизации затрат в информационных источниках практически отсутствуют. Научно обоснованное проектирование технологического оборудования для выполнения указанных операций при переработке изношенных покрышек предполагает анализ усилий, выбор конструкции ножей, поиск эффективных способов и устройств для разрезания, особенно для покрышек с металлокордом (которые наиболее трудно поддаются разрезанию). Решению этих вопросов посвящена данная диссертационная работа.
Процессы утилизации покрышек, предусматривающие их разрезание на части
При высокотемпературной переработке [10-14] покрышки разрезают на куски, размельчают, растворяют (или разжижают) в остаточных продуктах нефтепереработки в смеси с угольной пылью и подвергают процессу каталитического коксования [15,16] в результате чего получают высококалорийное топливо. Известны и другие методы превращения резиновых отходов в горючее, например гидрированием [17], когда изношенные покрышки разрезают на куски, измельчают и загружают в реактор, наполненный водородом и нагревают. В США фирмой "Firestone Tyres" разработана технология по трансформированию резины в метанол с получением пылевидной сажи, соответствующей стандарту для резинотехнического производства [1]. При этом покрышки разрезаются на части с отделением борта, который используется как побочный товарный продукт. Другой технологией переработки покрышек является бародеструкционный процесс [1], заключающийся в разрезании покрышек на куски и загрузке кусков покрышек в специальную камеру, где под действием давления и температуры резина подобно жидкости отжимается из металлокорда. Необходимо отметить, что при высокотемпературной переработке не сохраняются исходные полимерные материалы (каучуки и волокна), т.е. разрушается резина, поэтому экономическая ценность получаемых продуктов ниже ценности материалов, которые могут быть получены из покрышек другими способами.
Криогенная переработка Криогенная переработка имеет ряд преимуществ перед высокотемпературной: она более эффективна и менее энергоемка, к тому же под влиянием низких температур облегчается отделение от резины металлокорда [18-33]. Недостатком криогенного процесса являются большой расход жидкого азота на 1 кг исходного продукта (0,3 0,9 кг/на 1 кг исходного продукта), что обуславливает большую затратность этого способа [18]. Экономически более целесообразно замораживать не покрышки в целом, а их части (после разрезания покрышки), то есть использовать предварительное разрезание покрышек на части.
Озонная переработка Озонная переработка заключается в воздействии озона на автомобильную покрышку, что приводит к полному её рассыпанию в мелкую крошку с отделением металлического и текстильного корда [1]. При озонной переработке из покрышки вырезаются бортовые кольца и покрышка режется на крупные куски (на 4 части). Далее эти куски обрабатываются в специальной камере озонсодержащим газом с одновременным механическим воздействием. В процессе обработки озон разрушает связи в резине, а механическое воздействие позволяет развиваться микротрещинам и в итоге резина "осыпается" с металлического каркаса. При этом у озонного процесса ниже затраты электроэнергии, чем у криогенного процесса переработки и, кроме того, он абсолютно экологически безвреден - озон окисляет все вредные газообразные выбросы. Необходимо отметить, что этот процесс переработки требует значительных капитальных затрат (1,65 млн. долларов США) и, при сравнительно низкой производительности, требует значительных затрат на содержание и эксплуатацию оборудования.
Механическая переработка изношенных покрышек Широко распространена технология [34] по переработке покрышек механическим способом (рисунок 1.1), включающая вырубку бортового кольца на борторезном станке и грубое измельчение покрышек на куски с последующим дроблениеи на дробильных вальцах до кусков размером порядка 10 мм и мелким измельчением кусков до размера 1-0,5 мм на размольных вальцах.
Технологический процесс переработки изношенных и бракованных покрышек При механической переработке сохраняются все ценные физические свойства материала покрышек, а получаемая при этом резиновая крошка имеет наибольшую шероховатость, поэтому при добавлении этой крошки в новые изделия не требуется её дополнительная обработка, а следовательно сокращаются затраты на получение готового продукта. Механическая переработка в общем может быть разделена на две основные стадии: 1) предварительная резка покрышек с извлечением бортовых колец и бортовой проволоки; 2) измельчение оставшегося материала покрышки в крошку с последующим разделением крошки по фракциям для дальнейшего использования.
Для предварительной резки покрышек применяют прессовое оборудование; машины, работающие по принципу гильотинных ножниц; машины с ножевыми и роторными режущими устройствами; валковые измельчители; машины, снабженные иглофрезами; машины ударного действия [35-46]. Измельчение резины до состояния крошки производится абразивным истиранием, экструзионным измельчением, дробилками разных типов [47-53].
Схема утилизации покрышек с текстильным кордом. В этом процессе покрышки после сортировки (в зимнее время нагреваются в специальном помещении) поступают в моечную машину, а затем на борторезательные станки для удаления жесткой бортовой части, армированной металлом. 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 10-30 мм. Затем полукольца подвергают дроблению и механическому обестканиванию.
Другим примером такой технологии переработки покрышек может служить механическое измельчение покрышек до небольших кусков с последующим механическим отделением металлического и текстильного корда (поставщик оборудования 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 измельчения 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 металлокордом известна установка [61], 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 14 мм. Далее металлический корд извлекается магнитным сепаратором, а оставшаяся резина измельчается, текстильный корд отсасывается вентиляторами.
Известно использование для измельчения изношенных покрышек энергии взрыва [62], при этом покрышки взрывают в ограниченном пространстве взрывчатым веществом. Способ применяется для измельчения крупно-габаритных и сверхкрупногабаритных шин [63], 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.
Исследование процесса предварительного разрезания покрышек с помощью ножей гильотинного типа
Принципиальная схема экспериментальной установки показана на рисунке 2.5. Установка представляет собой винтовой электромеханический пресс с установленным в верхнюю плиту ножом серповидной формы и установленным дорном для фиксации покрышки на нижнюю плиту пресса. Устройство пресса: на сварной раме пресса устанавливается электродвигатель 1, вал которого соединяется через упругие втулочно-пальцевые муфты 2 с одноступенчатыми червячными редукторами 3. Выходные валы червячных редукторов при помощи муфт 4 присоединяются к подъемным винтам 5, обеспечивающим при своем вращении подъем или опускание верхней плиты 6, к которой прикреплен секторный нож 7. На нижней плите 8 установлена опорная плита 9, на которой закреплен дорн 10.
Параметры электросети: трёх фазный ток, частота 50 Гц, напряжение 380 В. Габаритные размеры: 1440x815x2235 мм. 2.2 Методика проведения эксперимента Методика проведения экспериментальных исследований заключалась в последовательном проведении следующих действий: на опорную плиту, на специальную подложку, предохраняющую нож от затупления, укладывается покрышка; включается привод пресса, начинают вращаться подъемные винты, верхняя плита с закрепленным на ней ножом для резания покрышки, опускается; нож опускается до полного прорезания борта покрышки; необходимые для этого усилия фиксируются силоизмеряющим устройством, привод отключается; проводится замер длины разреза.
Обработка экспериментальных данных В результате обработки диаграмм, полученных самописцем в ходе проведенного эксперимента, определяется общее усилие разрезания Q, которое пересчитывается по формуле qyfl=Q/L в удельную силу разрезания. Здесь L - общая длина режущих кромок ножей. Результаты объединены в таблицы 2.2, 2.3, характерный вид диаграмм усилия, получаемого при разрезании, показаны на рисунках 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 2.10, 2.11, характерная диаграмма усилия разрезания боковины и вблизи бортового кольца показана на рисунке 2.12.
Усилие разрезания поперек меридиана боковины покрышки больше усилия разрезания вдоль меридиана боковины покрышки в результате разрезания большего количества нитей корда поперек меридиана боковины покрышки. Так усилие разрезания поперек меридиана для боковины покрышки 185/65R13 К-177 BARGUZIN2 больше в 1,16 раза усилия разрезания вдоль меридиана; для боковины покрышки 175/65R14 КАМА 514 - в 1,19 раза; для боковины покрышки 195/65R15 DUNLOP - в 1,1 раза; для боковины покрышки 225/75R16C И-359 - в 1,22 раза; для боковины покрышки 225/65R17 BRIDGESTONE - в 1,02 раза; для боковины покрышки 245/70R19.5 MICHELIN - в 2,97 раза; для боковины покрышки 315/70R22.5 MICHELIN - в 3,63 раза.
При одновременном разрезании двух боковин усилие разрезания увеличилось - это связано с увеличением количества прорезаемых армированных слоев (увеличилось вдвое), а также с увеличением глубинк прорезания. Так усилие разрезания поперек меридиана для двух боковий покрышки 185/65R13 К-177 BARGUZIN2 больше в 1,18 раза усилия разрезания поперек меридиана одной боковины; для двух боковин покрышки 225/65R17 BRIDGESTONE - в 1,5 раза; для двух боковин покрышки 245/70R19.5 MCHELIN - в 1,13 раза; для двух боковин покрышки 315/70R22.5 MICHELIN - в 1,48 раза. Усилие разрезания вдоль меридиана для двух боковин покрышки 185/65R13 К-177 BARGUZIN2 больше в 1,37 раза усилия разрезания вдоль меридиана одной боковины.
Усилие разрезания вблизи борта поперек меридиана боковины покрышки больше усилия разрезания вблизи борта вдоль меридиана боковины покрышки в результате разрезания большего количества нитей корда вблизи борта поперек меридиана боковины покрышки. Так усилие разрезания борта поперек меридиана боковины для покрышки 185/65R13 К-177 BARGUZIN2 больше в 1,12 раза усилия разрезания вдоль меридиана; вблизи борта покрышки 225/65R17 BRIDGESTONE - в 1,32 раза.
Усилие разрезания вблизи борта покрышки больше усилия разрезания боковины покрышки вблизи КБПБ в результате разрезания большего количества нитей корда вблизи борта покрышки (разрезается загиб нитей корда вокруг борта покрышки). Так усилие разрезания вблизи борта поперек меридиана боковины для покрышки 185/65R13 К-177 BARGUZIN2 больше в 1,07 раза усилия разрезания боковины поперек меридиана вблизи КБПБ, а вдоль - в 1,11 раза больше; для покрышки 225/65R17 BRIDGESTONE - в 1,46 раза больше при разрезании поперек меридиана и в 1,12 раза больше вдоль меридиана.
Усилие разрезания КБПБ грузовых покрышек (245/70R19.5, 315/70R22.5) больше усилия разрезания КБПБ легковых покрышек (185/65R13, 175/65R14, 195/65R15, 225/65R17), так как КБПБ грузовых покрышек имеет 5 слоев металлокорда, а КБПБ легковых покрышек имеет 2 слоя металлокорда. Так усилие разрезания поперек КБПБ грузовых покрышек 245/70R19.5, 315/70R22.5 в 2,75 раза больше усилия разрезания поперек КБПБ легковых покрышек 185/65R13, 175/65R14, 195/65R15, 225/65R17 и в 3,9 раза больше при разрезании вдоль КБПБ.
С увеличением толщины разрезаемого образца усилие разрезания возрастает, но основной вклад в усилие разрезания вносят слои армирующего корда. Усилие разрезания текстильного КБПБ меньше усилия разрезания металлокордного КБПБ, так как основной вклад в усилие разрезания вносят слои армирующего корда и сила разрезания металлокорда больше, чем у текстильного корда. Так усилие разрезания поперек КБПБ для покрышек с металлокордным КБПБ (185/65R13 К-177 BARGUZIN2, 175/65R14 КАМА 514, 195/65R15 DUNLOP, 225/65R17 BRIDGESTONE) больше в 3,14 раза усилия разрезания покрышек с текстильным КБПБ (165/82R13 ИЯ-170, 165/80R13 Я-370, 165/80R13 Я-515А, 205/70R14 Я-426) и в 1,54 раза больше при разрезании вдоль КБПБ.
Допущения, принимаемые при моделировании, математическая модель процесса
Рассмотрим участок ширины /. Нить корда расположена под углом а к режущей кромке ножа ML. Угол заточки лезвия ножа составляет величин) Р». Рассматриваемый механизм процесса разрезания следующий: при внедрении клинообразного ножа в КБПБ в процессе взаимодействия ножа и слоя обрезиненного металлокорда последний будет перегибаться относительно кромки ножа ML. Допустим, что ширина слоя / при перегибе не изменяется (/=const). Тогда нити корда рассматриваемого слоя, в том числе нить АВ, после перегиба (на малом расстоянии от кромки ножа) і предельном случае будут прилегать к боковым граням лезвия ножа (прямые СВ и СА1). Точки А, В займут положение А , В соответственно.
Необходимо отметить, что Ni„ может достигнуть своего предельного значения NinpM раньше, чем нить коснется боковых поверхностей лезвия ножа, то есть при фактическом значении угла Р большем, чем рн. Фактическая величина угла перегиба слоя корда Р может находиться в пределах Рн Р 180. При этом, как видим из уравнения (3.10), при увеличении угла Р усилие прорезания Qp будет уменьшаться и при Р приближающемся к 180 будет приближаться к нулю. Максимальное усилие прорезания возникает при Р=РН.
Для точного решения уравнений (3.12) и (3.13) необходимо знать фактические значения натяжения кордных нитей в каждом слое в один и тот же момент времени, а также и углы перегиба этих слоев корда, определить которые достаточно трудно. Поэтому рекомендуется следующий подход для оценки максимально возможного усилия разрезания ( (qs).
Нити корда слоев экрана, брекера и каркаса находятся вблизи друг от друга. За счет межслойного перекрещивания нити образуют жесткую структуру и взаимодействуют при разрезании КБПБ. Поэтому вводим следующие допущения. 1. Считаем, что разрыв всех нитей происходит одновременно, когда натяжение кордных нитей в каждом слое достигает своего предельного значения Ninpeac (оно приводится в технической документации на корд). 2. Считаем, что разные слои КБПБ в момент разрезания имеют один и тот же средний угол перегиба J3cp.
Проделав эту процедуру для большого круга КБПБ можно установить наиболее вероятные значения этих углов. Результаты проведенных автором соответствующих расчетов представлены в таблице 3.1. Таблица 3.1. Значения удельной силы разрезания и средних углов перегиба слоев КБПБ
Разрезание изношенных покрышек или их крупных частей, в том числе содержащих стальной армирующий корд, с помощью дисковых ножей является одним из наиболее перспективных в техническом, экономическом и экологическом отношениях механическим способом переработки отработавших свой срок покрышек в другую продукцию. Поэтому, основываясь на использовании экспериментальных данных по разрезанию частей изношенных покрышек плоскими ножами, произведем расчет энергосиловых характеристик процесса предварительного разрезания армированных кордом вулканизатов с помощью дискового ножа и опорного ролика. Расчет описывает процесс резания частей покрышек, таких как каркасно-брекерно-протекторные браслеты, в структуре которых содержатся жесткие металлокордные слои, слои из обрезиненного текстильного корда, а также выполненные из резины беговая часть протектора, гермослой и другие прослойки.
При выводе расчетных формул использованы следующие конструктивные особенности устройства для разрезания и сделаны допущения: - нож и ролик являются окружностями, при этом оси их вращения совпадают с геометрическими центрами этих окружностей; - при разрезании нож и ролик находятся в постоянном контакте; - относительное проскальзывание разрезаемого материала покрышки, ножа и ролика отсутствует; - каждый слой резины или армированный слой материала покрышки разрезается по линии реза, соответствующей дуге окружности режущей кромки ножа; - полное прорезание всего материала происходит по линии, также соответствующей дуге окружности режущей кромки ножа; - равнодействующая силы разрезания выделенного слоя приложена в середине линии реза. - сила разрезания армированного слоя может быть рассчитана по формуле 3.11 [114-117]:
Методика расчета устройства с вращающимся дисковым ножом для разрезания изношенных покрышек
Исходные данные для расчета: ширина кольцевой выемки ролика b угол заточки ножа рн; радиус ножа RH; радиус ролика Rp; частота вращение ножа пн; частота нитей корда в слое Ik; толщина слоя материала h1; разрьівної усилие одной кордной нити слоя Nik; угол наклона нити корда слоя \ меридиану КБПБ а\-; угол перегиба слоя армированного материала Рк количество слоев корда в выделенном слое т.
С целью интенсификации процесса предварительной переработкі изношенных покрышек на прессовом ножевом устройстве целесообразн( разрезать одновременно не менее двух покрышек (например, положив из друг на друга), так же следует осуществлять разрезание не одним ножоі\ (кольцевой формы), а двумя (установить на установку второй нож). Первьіі нож отрезает боковины, второй - отрезает бортовые кольца покрышки Разрезание покрышек двумя ножами происходит за один ход, то ест одновременно идут две операции: отделение каркасно-брекерно протекторного браслета от двух боковин, а также отделение бортовог» кольца от каждой боковины. Данный технический результат вьігодні отличается от предыдущих (где происходило разрезание одной покрышки і на разных станках), позволяя значительно снизить время предварительно] переработки изношенных покрышек.
Для интенсификации процесса разрезания изношенных покрыше устройствам с вращающимся дисковым ножом следует увеличить частот вращения ножа, уменьшить ширину кольцевой выемки ролика дл уменьшения прогиба разрезаемого материала и уменьшения силы дл разрезания, увеличить глубину погружения лезвия ножа в кольцевую выемк ролика для улучшения качества прорезания материала. Данный технически результат выгодно отличается от предыдущих (где происходило разрезани одной покрышки с помощью дискового ножа не упирающегося в выемк ролика) позволяя значительно снизить усилие разрезания, увеличить сил зажима материала в зоне реза и избежать дополнительных зажимающи устройств для удержания материала при разрезании, а также устранит необходимость в дополнительных устройствах для проталкивания материал в зоне реза, что существенно упрощает процесс разрезания материала, также позволяет сократить время предварительной переработки изношенны? шин, вследствие подачи материала в зону реза без первоначальногс разведения ножа и ролика при повторной подаче материала в зону реза.
1. На основании рассмотрения литературных и производственны? данных о переработке изношенных шин сформулирована задач исследования процесса разрезания покрышек и обоснована актуальності разработки способов и устройств для реализации этого процесса.
2. Исследован механизм разрушения материала покрышки при резании на основе которого разработана математическая модель процесса разрезани; металлокордных покрышек, учитывающая конструкцию покрышки, размерь режущего устройства и позволяющая определять усилие разрезани: покрышки и затрачиваемую мощность.
3. Проведено исследование математической модели, позволяющее установить влияние различных факторов, в том числе направления резани по отношению к направлению армирующих нитей на усилие разрезани покрышки.
4. Проведено экспериментальное исследование процесса разрезани покрышек с помощью ножей дискового и гильотинного ТИПОІ Экспериментально исследовано влияние конструктивных особенности покрышки на усилие разрезания. Установлено, что основной вклад величину усилия разрезания вносят слои металлокорда в покрышке, и: количество и углы расположения нитей корда в слое. Показано, что величин усилия разрезания покрышки и мощность, необходимая для разрезания, достаточной для инженерных расчетов степенью точности может быт определена по уравнениям предлагаемой математической модели.
5. Выяснено, что наиболее экологически безвредными, простыми надежными являются способы резания содержащих металлокорд покрыше ножами гильотинного типа, и вращающимися дисковыми ножами.
6. На основании экспериментальных и теоретических данны разработана методика расчета оборудования для резки покрышек на часті которую можно использовать при разработке промышленного оборудовани и для разработки научно-обоснованных регламентов производственных процессов утилизации покрышек.
