Учёные БГТУ имени Шухова нашли способ легко утилизировать шины
Учёные разработали установку для извлечения бортовых колец из отработанных автомобильных шин, которая повышает энергоэффективность процесса их утилизации. Изобретение собрано в рамках написания диссертационной работы и запатентовано в качестве полезной модели.
В чём суть разработки
Установка состоит из рамы с направляющими, подвижной каретки, соединенной с рабочим зубом, упорной плиты и привода перемещения. Её принцип работы заключается в следующем.
На рабочий зуб вешается утилизируемая шина, после чего оператор запускает регулируемый реверсивный двигатель в режим рабочего хода. Вращение от электродвигателя передаётся двухсекционному барабану, на который наматывается гибкий трос, связанный с подвижной кареткой. По мере передвижения каретки с рабочим зубом происходит постепенное извлечение из шины бортового металлического кольца. Каретка возвращается в исходное положение переключением двигателя в режим реверса.
Энергоэффективность процесса утилизации в разработке повышается за счёт использования в качестве привода перемещения системы блоков. Такое инженерное решение позволяет использовать электродвигатели с меньшим энергопотреблением и уменьшает габариты установки в 2-3 раза по сравнению с аналогами.
Как возникла идея
В условиях стремительного развития автомобильной промышленности и увеличения числа транспортных средств по всему миру наблюдается экспоненциальный рост объёма изношенных шин и резинотехнических изделий. В России ежегодно образуется около 1 млн тонн отходов шин, из которых перерабатывается менее 20%. Всё это ведёт к росту полигонов, выбросам углекислого газа при сжигании резинотехнических изделий и загрязнению почвы и воды.
Крупногабаритные шины, используемые в горнодобывающей отрасли, особенно трудно перерабатывать, так как их основное металлическое включение — бортовое кольцо — требует сложного извлечения из-за размеров и прочности. Для решения этой проблемы требуется специальное оборудование, которое обеспечит энергоэффективную, экологичную и доступную переработку шин.
Есть ли аналоги
Привод перемещения в аналогичных установках представлен в виде гидроцилиндров, что вызывает ограничения при переработке крупногабаритных шин. Такое оборудование громоздко, энергоёмко, производит много шума и стоит около 30 млн рублей, что недоступно для малых перерабатывающих предприятий. Высокие затраты на оборудование и электроэнергию снижают рентабельность переработки резинотехнических изделий, ограничивая рециклинг металла и резины.
Модернизированное компактное оборудование с тросовым приводом и автоматизацией, предложенное учёными, решает проблему, обеспечивая энергоэффективную, экологичную и доступную переработку шин, уменьшает отходы и сокращает расходы для заводов и горнодобывающих компаний в регионах.
«Нашу установку можно использовать для извлечения металлической проволоки не только из мелко-, но и из крупногабаритных шин, например, БелАЗов. Это достигается благодаря системе блоков — она позволяет регулировать усилие, с которым из колеса выдергивается бортовое кольцо. Как следствие, в работе могут использоваться электродвигатели с более низкой мощностью, что экономит электроэнергию и уменьшает стоимость утилизации», — рассказал Кирилл Чуев, старший преподаватель кафедры технологии машиностроения.
Кому полезна разработка
Установка найдет свое применение на предприятиях, специализирующихся на переработке изношенных шин, и в горнодобывающих компаниях.
Развитие проекта
Экспериментальная установка собрана и уже используется в учебном процессе на кафедре технологии машиностроения. Для создания промышленного образца установки, позволяющего извлекать металлические кольца из шин большего диаметра, подана заявка на участие в программе по выявлению и поддержке талантливой молодежи «УМНИК».
