Введение 5
1 Состояние вопроса 7
1.1 Основные проблемы утилизации шин 7
1.2 Классификация методов утилизации отработанной резины 10
1.3 Механический способ утилизации отработанной резины 14
2 Конструкторская часть 15
2.1 Техническое задание на разработку установки-прицепа для утилизации
шин 15
2.2 Техническое предложение на разработку установки-прицепа для
утилизации шин 17
2.3 Расчеты конструкции 32
3 Технологический раздел 39
3.1 Обоснование выбора технологического процесса 39
3.2 Определение трудоемкости сборки 42
3.3 Составление технологического процесса сборки установки-прицепа для
утилизации шин 43
4 Безопасность и экологичность проекта 48
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая
характеристика технологического процесса переработки шины на установке-прицепе для утилизации шин 48
4.2 Идентификация профессиональных рисков 49
4.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 50
4.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 55
4.5 Обеспечение экологической безопасности рассматриваемого
технологического процесса переработки шины на установке-прицепе для
утилизации шин 58
5 Экономическая эффективность проекта 60
Заключение 69
Список используемой литературы и используемых источников 70
Приложение А. Спецификации
Экологичная переработка использованных шин и резиновых изделий является одной из самых больших глобальных экологических проблем на сегодняшний день. В России, как правило, утилизация отработанных шин в настоящее время осуществляется просто путем «сброса» их в ближайшее «удобное» место или путем утилизации на свалке. Использованные шины более или менее легально смешиваются с другими отходами на свалках. Количество шин, хранящихся в мире на свалках, оценивается в один миллиард штук. Утилизация шин на свалках или разбрасывание их по окрестностям приводит к серьезному долгосрочному загрязнению окружающей среды. Отсутствие альтернатив утилизации шин увеличивает количество шин, хранящихся на свалках. Данный метод нельзя назвать экологичным, поскольку шины разлагаются более ста лет.
«Количество переработанных шин в России составляет около 20% от общего объема. Учитывая, что количество использованных шин постоянно увеличивается, это наносит непоправимый ущерб окружающей природе. Для сравнения, уровень переработки бывших в употреблении шин в Европе составляет 76%, в США - 87%, Японии - 89%» [10].
Использованные шины, согласно законодательству Российской Федерации, являются отходами IV класса и подлежат обязательной переработке. К сожалению, в России использованные шины либо просто оставляют на дорогах (в случае прокола или повреждения), либо закапывают. Использованные шины, оставленные на природе, представляют серьезную опасность: они не поддаются биологическому разложению, легко воспламеняются и образуют идеальную питательную среду для грызунов и насекомых, превращая их в «инкубатор» для различных инфекций. Таким образом, проблема утилизации шин достигает серьезных глобальных масштабов.
В то же время потребности человека в природных ресурсах неуклонно растут, и их ценность тоже постоянно растет. Одним из способов сокращения потребления природных ресурсов является использование материальных ресурсов, накопленных в отходах. Резиновые отходы и использованные шины являются ценными вторичными сырьевыми ресурсами.
Современная промышленность должна быть ориентирована не только на потребление и производство, но и на сохранение окружающей среды. Переработка отходов в настоящее время является наиболее эффективным способом повышения устойчивости окружающей среды.
Целью данной работы является разработка установки-прицепа для переработки шин и повышения экологической эффективности переработки шин.
В данном дипломном проекте была разработана конструкция установки-прицепа для утилизации шин.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было сделано следующее:
- рассмотрены основные проблемы утилизации шин, выполнена классификация методов утилизации отработанной резины, отдельно рассмотрен механический способ утилизации отработанной резины, как наименее энергозатратный и простой вариант;
- составлены технические задание и предложение на разработку конструкции установки-прицепа для утилизации шин;
- составлены технические задание и предложение на разработку конструкции установки-прицепа для утилизации шин, выполнен подбор гидроцилиндра и расчет цепной передачи привода шредера. Разработанная конструкция установки-прицепа для утилизации шин уникальна в своем роде, проста в изготовлении и сборке, составляющие элементы конструкции доступны в продаже и легко заменяемы в случае ремонта, установка обладает оптимальными технико-экономическими характеристиками;
- выполнено обоснование выбора технологического процесса, определена трудоемкость сборки, составлен технологический процесс сборки установки-прицепа для утилизации шин;
- рассмотрены вопросы, касающиеся обеспечения безопасности, экологичности проекта;
- определена эффективность разработки установки-прицепа для утилизации шин с экономической стороны. Стоимость изготовления составляет 389320,16 р.
1 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя : В 3-х т. / В. И. Анурьев. - 6-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1982-. - 22 см. Т. 2. - М. : Машиностроение, 1982. - 584 с.
2 Блинов Е. И. Автомобиль и трактор: энергетика сложных механических систем [Текст] : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Наземные транспортно-технологические средства" / Е. И. Блинов ; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования Московский гос. ун-т приборостроения и информатики. - Москва : МГУПИ, 2014. - 113 с.
3 Брылев И. С. Расчет систем и механизмов транспортных средств :
учебное пособие для студентов, магистров, аспирантов и преподавателей строительных, технических и автомобильно-дорожных университетов по направлению подготовки и специальностям: 15.03.03 (15.04.03)-"Прикладная механика", 23.03.03 (23.04.03)-"Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов", 23.03.01 (23.04.01)-"Технология транспортных
процессов", 23.03.02 (23.04.02)-"Наземные транспортно-технологические
комплексы", 23.05.01-"Наземные транспортно-технологические средства" / И. С. Брылев, С. А. Евтюков, П. А. Кравченко. - Санкт-Петербург : Петрополис, 2019. - 111 с.
4 Виноградов В. М. Ремонт и утилизация наземных транспортно-технологических средств [Текст] : учебное пособие : для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки 23.00.00 "Техника и технологии наземного транспорта", 20.05.01 "Наземные транспортно-технологические средства" (квалификация специалист) / В. М. Виноградов, А. А. Черепахин, В. Ф. Солдатов. - Москва : КУРС : ИНФРА-М, 2016. - 344, [1] с.
5 Войнаш А. С. Конструкция, теория и расчет малогабаритных транспортно-технологических средств [Текст] : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Наземные транспортно-технологические средства" / А. С. Войнаш, С. А. Войнаш, Т. А. Жарикова ; Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный технический университет имени И. И. Ползунова", Рубцовский индустриальный институт. - Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2015. - 132 с.
6 Воронов Д. Ю. Разработка сборочных технологических процессов
[Электронный ресурс] : электронное учебно-методическое пособие / Д. Ю. Воронов, А. В. Щипанов ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Тольяттинский государственный университет, Институт машиностроения, Кафедра "Оборудование и технологии
машиностроительного производства". - Тольятти : Тольяттинский гос. ун-т,
2017. - 1 электрон. опт. диск (СЭ-RQM) : ил.; 12 см.
7 Герасимов М. Д. Конструкции наземных транспортно-технологических машин [Текст] : практикум : учебное пособие для студентов специальности 23.05.01 - "Наземные транспортно-технологические средства" / М. Д. Герасимов ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. - Белгород : Белгородский гос. технологический ун-т (БГТУ) им В. Г. Шухова, 2018. - 115 с.
8 Горина Л. Н., Фесина М. И. Раздел бакалаврской работы «Безопасность и экологичность технического объекта». Уч.-методическое пособие (2-е изд. Доп.). - Тольятти: изд-во ТГУ, 2021. - 22 с.
9 Горшкова О. О. Электрооборудование автомобиля [Текст] : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Наземные транспортно-технологические средства" / О. О. Горшкова, Г. Н. Шпитко ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет". - Тюмень : ТИУ, 2016. - 333 с.
10 Губарев А. В. Конструирование и расчет наземных транспортно-технологических средств [Текст] : учебное пособие : для студентов вузов, обучающихся по специальности "Наземные транспортно-технологические средства" / А. В. Губарев, А. Г. Уланов ; М-во образования и науки Российской Федерации, Южно-Уральский гос. ун-т, Каф. "Колесные, гусеничные машины и автомобили". - Челябинск : Изд. центр ЮУрГУ, 2015. - 564, [1] с.
11 Демура Н. А. Экономика предприятия [Текст] : учебное пособие для студентов специальности 23.05.01 - Наземные транспортно-технологические средства и направления подготовки 15.03.02 - Технологические машины и оборудование / Н. А. Демура, Л. И. Ярмоленко ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. - Белгород : Белгородский гос. технологический ун-т им. В. Г. Шухова, 2018. - 124 с.
12 Ковальчук Л. И. Динамика и основы конструирования автомобильных двигателей [Текст] : учебное пособие по курсовому проектированию для студентов направления подготовки 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», профилей подготовки «Автомобили и автомобильное хозяйство» и «Автомобильный сервис» всех форм обучения / Л. И. Ковальчук ; Федеральное агентство по рыболовству, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет", Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота. - Калининград : Изд-во БГАРФ, 2018. - 123 с.
13 Конструирование и эксплуатация транспортно-технологических машин [Текст] : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Наземные транспортно-технологические средства» / [А. Ю. Барыкин, Р. М. Галиев, А. Т. Кулаков и др.] ; Казанский федеральный университет, Набережночелнинский институт. - Казань : Изд-во Казанского ун-та, 2016. - 176 с.
14 Кудрявцев Е. М. Компьютерное моделирование, проектирование и расчет элементов машин и механизмов [Текст] : учебное пособие по направлению 25.05.01 "Наземные транспортно-технологические средства", профиль "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование" / Е. М. Кудрявцев. - Москва : АСВ, 2018. - 327 с.
15 Макридина М. Т. Проектирование металлических конструкций
[Текст] : учебное пособие для студентов направления бакалавриата 23.03.02 - Наземные транспортно-технологические комплексы и специальности 23.05.01 - Наземные транспортно-технологические средства / М. Т.
Макридина, А. А. Макридин ; М-во образования и науки Российской Федерации Белгородский гос. технологический ун-т им. В. Г. Шухова. - Белгород : Белгородский гос. технологический ун-т (БГТУ) им. В. Г. Шухова, 2014. - 170 с.
16 Михайлов В. А. Экологичные системы защиты воздушной среды объектов автотранспортного комплекса : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Наземные транспортно-технологические средства" / В. А. Михайлов, Е. В. Сотникова, Н. Ю. Калпина. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : ИНФРА-М, 2022. - 213 с.
17 Носов С. В. Конструкции наземных транспортно-технологических
средств [Текст] : учебное пособие / С. В. Носов ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий
государственный технический университет". - Липецк : Липецкий государственный технический университет, 2016. - 21 см.
18 Огороднов С. М.Конструкция автомобилей и тракторов [Текст] : учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению подготовки 23.03.02 "Наземные транспортно-технологические комплексы" и специальности 23.05.01 "Наземные транспортно-технологические средства" / С. М. Огороднов, Л. Н. Орлов, В. Н. Кравец ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева". - Нижний Новгород : Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, 2017. - 284, [1] с.
19 Основы процесса производства и эксплуатации автомобилей и
тракторов : учебное пособие : специальность 23.05.01 Наземные
транспортно-технологические средства / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова" ; составители: А. В. Русинов [и др.]. - Саратов : Амирит, 2022. - 116 с.
20 Перегудов Н. Е. Основы создания трехмерных моделей деталей и сборочных единиц автотракторной техники : учебное пособие / Н. Е. Перегудов ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный технический университет". - Липецк : Изд-во ЛГТУ, 2021. - 112 с.
21 Потапов С. И. Электрооборудование автомобилей и тракторов [Текст] : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 23.05.01 "Наземные транспортно-технологические средства" / С. И. Потапов, Е. А. Чащин ; Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования "Ковровская гос. технологическая акад. им. В. А. Дегтярева". - Ковров : КГТА им. В. А. Дегтярева, 2014. - 87 с.
22 Русинов А. В. Основы дизайна в машиностроении : учебное
пособие для студентов обучающихся в высших учебных учреждениях по направлению подготовки "Наземные транспортно-технологические комплексы" и специальности "Наземные транспортно-технологические средства" / Русинов А. В. ; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова". - Саратов : ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ, 2018. - 101 с.
23 Савкин А. Н. Основы расчетов на прочность и жесткость типовых элементов транспортных средств [Текст] : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 190109 "Наземные транспортно-технологические средства" / А. Н. Савкин, В. И. Водопьянов, О. В. Кондратьев ; М-во образования и науки Российской Федерации, Волгоградский гос. технический ун-т. - Волгоград : ВолгГТУ, 2014. - 211 с.
24 Черепанов Л. А. Наземные транспортно-технологические средства. Выполнение дипломного проекта : электронное учебно-методическое пособие / Л. А. Черепанов ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Тольяттинский государственный университет, Институт машиностроения. - Тольятти : Тольяттинский гос. ун-т, 2021. - 1 электрон. опт. диск (СП-ROM); 12 см.
25 Шубин А. А. Разработка технологического процесса изготовления детали [Текст] : учебное пособие к выполнению курсового проекта по дисциплине "Технология производства наземных транспортно¬технологических средств" / А. А. Шубин ; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технический университет имена Н. Э. Баумана (Национальный исследовательский университет), Калужский филиал. - Калуга : Манускрипт, cop. 2018. - 65 с.
26 Garrett T.K. The Motor Vehicle / T.K Garrett, K. Newton, W. Steeds. 13th ed. - Oxford: Butterworth-Heinemann, 2014. - 1214 p.
21Genta G. The Automotive Chassis. Vol. 2: System Design / Prof. Dr. Giancarlo Genta, Prof. Dr. Lorenzo Morello. - [Without locations], Netherlands : Springer Science+Business Media, 2009. - 832 p.
28 Jazar N.R. Vehicle Dynamics: Theory and Application. - New York: Springer, 2008. - 1015 p.
29 Wong, J.Y. Theory of ground vehicles .-2nd ed., NY, 2013. - 435 p.
30 Zanten A., Erhardt R., Pfaff G. An Introduction to Modern Vehicle Design /Edited by Julian Happian-Smith. Reed Educational and Professional Publishing Ltd 2012. - 600 p.