Проще, дешевле, экологичнее: ученые БГТУ имени Шухова нашли способ легко утилизировать шины

Ученые БГТУ имени Шухова 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 чем суть разработки

Установка состоит из рамы с направляющими, подвижной каретки, соединенной с рабочим зубом, упорной плиты и привода перемещения. Ее 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 передается 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 ученых БГТУ имени Шухова повышается за счет 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 объема изношенных шин и резинотехнических изделий. В России ежегодно образуется около 1 млн тонн отходов шин, из которых перерабатывается менее 20 %. Все это ведет 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, энергоемко, 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 учеными БГТУ имени Шухова, 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».