Введение 4
1 Состояние вопроса 6
1.1 Механическое измельчение шин 6
1.2 Другие методы измельчения покрышек 7
1.3 Методы переработки, меняющие химическую структуру 8
2 Конструкторская часть 9
2.1 Техническое задание на разработку установки для выдергивания корда 9
2.2 Техническое предложение на разработку устройства отделения
металлического корда от резиновой части, изношенных шин легковых и грузовых автомобилей 11
2.3 Конструкторские расчеты основных элементов разрабатываемого
устройства 27
2.4 Инструкция по работе установки для вытягивания стального корда из
изношенных автомобильных покрышек 28
3 Технологический процесс 38
3.1 Назначение пневматической шины, конструкция 38
3.2 Ткани для шин 44
3.3 Технологическая карта удаления корда из шин легкового и грузового
автомобиля 48
4 Безопасность и экологичность выдергивателя корда из шин 49
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно техническая
характеристики выдергивателя корда из шин 49
4.2 Определение профессиональных рисков 50
4.3 Способы снижения профессиональных рисков 52
4.4 Пожарная безопасность выдергивателя корда из шин 56
4.5 Экологическая безопасность выдергивателя корда из шин 58
5 Расчет экономической эффективности выдергивателя корда из шин 61
5.1 Определение себестоимости изготовления 61
5.2 Определение затрат на выплату заработной платы 62
5.3 Определение затрат на содержание и эксплуатацию оборудования 64
5.4 Определение общей суммы затрат на изготовление конструкции
выдергивателя корда из шин 65
Заключение 66
Список используемой литературы и используемых источников 67
Приложение А Спецификация
Количество изношенных шин в мире постоянно растет. Этому способствует стремительная автомобилизация в мире. Определить точное количество автомобилей в планетарном масштабе практически невозможно. Дело в том, что правила регистрации транспортных средств и оформления отчетности в разных странах сильно отличаются, и некоторые автомобили могут попросту оставаться неоформленными. Именно поэтому вычислить их количество можно лишь приблизительно. Самые свежие исследования провела Международная ассоциация автопроизводителей (OICA) в 2015 году. По данным экспертов, на тот момент в мире эксплуатировалось 947 миллионов легковых и 335 миллионов коммерческих автомобилей.
По прогнозам Navigant Research, в ближайшем будущем годовые продажи легковых автомобилей могут вырасти до 126,9 миллионов штук. При таком показателе уже к 2035 году мировой автопарк достигнет 2 миллиарда.
Бывшие в употреблении шины являются одними из крупнейших и наиболее проблемных источников отходов на сегодняшний день из-за большого объема их производства и долговечности. Запасы целых шин представляют большой риск для здоровья и безопасности человечества. Свалки из шин горят десятилетиями, а образующийся токсичный дым вредит здоровью. Шины также являются идеальным местом для укрытия грызунов, паразитов и питательной средой для комаров, которые могут переносить болезни.
Существуют три типа шин: автомобильные шины, грузовые шины и шины для бездорожья. Наиболее распространенными являются автомобильные шины, состоящие из 45-50% резины, 10-15% стали и 3-5% ткани. В шинах резина обеспечивает оптимальное сцепление с дорогой, долгий срок службы, повышает эффективность использования топлива, обеспечивает лучший комфорт при движении, снижение шума, а сталь и текстиль обеспечивают прочность на растяжение, необходимую для поддержания давления при накачивании.
Те же характеристики, которые делают отработанные шины проблемой для утилизации, также делают их одним из наиболее повторно используемых отходов. Резина очень надежный материал, прочный, гибкий, эластичный, долговечный и водонепроницаемый. Почти половина всей производимой в мире резины попадает в шины. Также резина применяется при изготовлении, ластиков, воздушных шаров, защитных перчаток, непромокаемой одежды, краски и так далее.
Во всем мире действуют существенно различающиеся законы и правила с целью поощрения или предотвращения различных методов утилизации изношенных шин.
Существует несколько основных способов повторного использования или переработки шин.
Самым простым и одновременно неэкологичным способом утилизации шин является складирование их на свалке. Поскольку шины не поддаются биологическому разложению, правительства во всем мире вместо этого поощряют утилизацию по-разному.
Одним из способов повторного использования шин является восстановление протектора шин, что продлевает жизненный цикл шины. Другим способом является снятие бортов с шины (то есть удаление стального борта), измельчение резиновой части и использование их в дальнейшем производстве.
Благодаря уменьшению размеров шин открывается много возможностей для их дальнейшей переработки.
Целью работы является разработка конструкции выдергивателя корда из шин, входящего в состав конструкции передвижной установки для переработки шин автотранспортных средств.
В целях выполнения поставленной цели работы ВКР была выполнена разработка конструкции устройства для измельчения шин.
В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:
- рассмотрены основные методы переработки использованных автомобильных шин;
- проведена конструкторская разработка выдергивателя корда из шин, составлены техническое задание и предложение, проведены конструкторские расчеты основных элементов разрабатываемого устройства, в системе прочностного анализа APM FEM Компас 3D смоделирована нагрузка, приходящаяся на крюк и ось выдергивателя корда, разработано руководство по эксплуатации ;
- рассмотрено назначение пневматической шины, конструкция, ткани для шин, а также составлена технологическая карта удаления корда из шин легкового и грузового автомобиля при помощи разработанного устройства;
- рассмотрена безопасность и экологичность выдергивателя корда из шин;
- определена экономическая эффективность спроектированной конструкции выдергивателя корда из шин. Ориентировочная стоимость изготовления спроектированного выдергивателя корда из шин составляет 43421,12 р. Изготовление выдергивателя корда из шин силами предприятия является экономически выгодным видом работ. Отсутствует необходимость закупать оборудование для токарных, фрезерных, сверлильных, сварочных, сборочных операций, а также нет необходимости в перевозке готового изделия до места установки. Все затраты связаны лишь с закупками материалов, транспортными расходами и затратами на заработную плату сотрудников.
