Утилизация автомобильных кузовов



Скачать 140.3 Kb.
Дата09.08.2018
Размер140.3 Kb.
#43633
ТипКурсовая

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет «Техносферная безопасность»

Кафедра «Экологическая безопасность технических- систем»

Курсовая работа

По дисциплине:

Проектирование автомобиля с учетом последующей утилизации

На тему:


Утилизация автомобильных кузовов

Выполнила: Логвиненко А.В.

Группа: 164-511

Проверил: Бобович Б.Б.

Москва, 2017 г.

Содержание


Введение 3

1 Утилизация автомобилей 5

1.1 Очистка и разборка автомобиля 5

1.2 Утилизация автомобильных кузовов 6

1.2.1 Пакетирование 7

1.2.2 Дробление 10

1.2.3 Видовая сепарация 15

Заключение 20

Список литературы 21







Введение


Давно известный факт, что автомобиль помимо всех его достоинств, таких как комфорт, обеспечение большей мобильности, удобства и т.д., является одним из самых больших источников загрязнения для окружающей природной среды. Дело здесь не только в выхлопных газах, выбрасываемых автомобилем, и горюче-смазочных материалах (далее – ГСМ), но и в том, какое негативное воздействие оказывает автомобиль по истечению его срока службы.

Создание автомобильных свалок влечет за собой масштабное негативное влияние на окружающую среду. В почву просачиваются ГСМ, которые отравляют ее и могут проходить вглубь на столько, что достигают подземных вод, которые также отравляются вредными веществами. Лакокрасочные покрытия, нанесенные на поверхность автомобиля, резины, пластики, стекло, текстильные материалы все это приводит к деградации природный среды.

По этой причине стали задумываться об утилизации.
Утилизацией называют процесс разборки транспортного средства на компоненты (сборочные единицы). Сборочными единицами автомобиля являются кузов, двигатель, коробка передач. приборная панель, бампер и пр.

На сегодняшний день, большой проблемой для многих стран является проблема утилизации устаревших транспортных средств. Для нашей страны, вопрос утилизации автотранспорта стоит особенно остро, поскольку в Россию постоянно поступает большое количество старых автомобилей. По большей части устаревшее авто поступает к нам из стран Европы и США.

Причиной такой заинтересованности этих стран в экспорте устаревшего авто и утилизации стал экономический кризис, начавшийся в 2008 году.
Для симулирования своей автомобильной промышленности такими развитыми странами, как например, США, Германия и Великобритания было решено предложить владельцам поддержанных автомобилей утилизацию, взамен на приобретение нового транспортного средства. Таким образов,
в случае, когда владелец сдавал свой старый автомобиль в утиль, он получал некоторые бонусы для покупки нового авто. В Соединенных Штатах, например, размер такого бонуса составлял 4500 долларов, в Германии – 3500 долларов, а с Великобритании – 3200 долларов.

Вслед за странами Европы Россия также включилась в программу по утилизации. Так, в 2010 году Министерством промышленности и торговли Российской Федерации была разработана федеральная программа по утилизации устаревшего транспортного средства. Программа действует и сейчас и имеет некоторые изменения и усовершенствования, привлекающие автовладельцев к участию.


1 Утилизация автомобилей

1.1 Очистка и разборка автомобиля


Основным этапом, предшествующим утилизации является очистка и разборка автомобиля. Сначала автомобиль очищают от грязи. С помощью очистки, можно оценить насколько пригодны те или иные детали к повторному использованию или является ли рациональным их восстановления для последующего применения.

Далее, после очистки, автомобиль поступает на разборку узлов и агрегатов. В современных автомобилях имеется большое количество литых деталей, например, бампер. Применение литых деталей значительно упрощает и ускоряет процесс разборки.

На этапе разборки с транспортного средства снимают колеса, сливают все рабочие жидкость (топливо, масло, охлаждающую жидкость, тормозную жидкость и др.), снимают потенциально опасные системы такие как, подушки и ремни безопасности, систему кондиционирования, аккумуляторные батареи и пр. После с автомобиля снимают панель приборов, электрооборудование, тормозную и топливную системы, коробку передач, двигатель и т.д. Агрегаты и системы, демонтированные из автомобиля, поступают на дальнейшую очистку и узловую разборку, выполняемую на специализированных участках

Разборка автомобиля производится на эстакаде, конвейерах и стендах. Разъем винтовых соединений осуществляется с помощью электро- и пневмогайковертов.

Разборку же теплопрессовых соединений осуществляют при помощи пневматических, гидравлических и винтовых прессов.

Автомобильный кузов после снятия всех агрегатов и узлов пакетируется и складируется для последующей утилизации.


1.2 Утилизация автомобильных кузовов


При утилизации кузовов немаловажным фактором является их комплектность, так как в зависимости от комплектности затрачивается различное количество энергии.

В таблице 1 приведены данные о расходе энергии в зависимости от комплектности кузова.

Таблица 1 – Расход энергии при дроблении кузовов автомобилей


Комплектация

Расход энергии, кВт∙ч/т

Вместе с двигателями, шинами и сиденьями

25 – 28

Без двигателя, ши и сидений

20 – 23

Сплющенный кузов

15 – 18

Исходя из таблицы видно, что при наличие двигателя, шин и других агрегатов и узлов энергоемкость процесса увеличивается на 60%, вместе с тем значительно ухудшается качество видовой сепарации продуктов, а также производительность установки.

На рисунке 1 представлена принципиальная технологическая схема утилизации автомобильного кузова.



Рисунок 1. Технологическая схема утилизации автомобиля

1 – автомобиль, 2 – пресс-ножницы; 3 – молотковая дробилка;
4 – подвесной магнитный сепаратор; 5 – конвейер пластинчатый;
6 – пневматический сепаратор; 7 – установка радиометрической сепарации.

Согласно данной схеме перед началом пакетирования с автомобиля снимаются все крупные детали и агрегаты, такие как: колеса, сидения, бензобак, бампер и пр.

Подготовленный кузов автомобиля 1 поступает в пресс-ножницы 2Ю где пакетируется и измельчается в дробилке 3. Далее дробленный продукт попадает на пластинчатый конвейер 5. Над конвейером 5 подвешен магнитный сепаратор 4, предназначенный для выделения из потока черных металлов, которые поступают на склад готовой продукции. Измельченный продукт, оставшийся на конвейере и содержащий цветные металла и неметаллические материалы, проходит видовую сепарацию. в пневмотранспорте 6.

В то же время, неметаллические материалы выводятся из потока, а цветные металлы разделяются по видам сплавов в установке радиометрической сепарации 7.

Под проработкой отходов металлов подразумевается технологический процесс, в результате которого они приводятся в состояние, пригодное для использования в металлургическом и литейном производствах. Автомобильный металлолом при подготовке к переплаву прессуют, дробят и сортируют по видам.

Рассмотрим, указанные стадии более подробно.


1.2.1 Пакетирование


Перед измельчением автомобильный кузов прессуется. Для уплотнения металлолома используются пакетировочные прессы. Особенность таких прессов заключается в том. что процесс прессования осуществляется одновременно в трех плоскостях, в результате чего получаются компактные пакеты. Пресс имеет камеру прессования с несколькими плунжерами, гидравлическую аппаратуру с баком для масла, механизм загрузки камеры. Пакетирование облегчает дробление металлического кузова и приводит
к снижению потерь металла на угар в процессе последующей плавки.

Процесс включает в себя следующие операции:



  1. загрузка лома в пресс;

  2. прессование в различных направлениях;

  3. складирование пакетов.

Для осуществления операция используются краны, грузоподъемные электромагниты и другая механизированная техника.

На рисунке 2 показана схема пресса Б 1642, применяем ого для пакетирования металлолома.

Процесс пакетирования осуществляется следующим образом. Металлолом краном загружается в загрузочную камеру 6 пресса, откуда поступает в пресс-камеру 2. Крышка 3 закрывается с помощью механизма прижима 4, и лом прессуется. При этом формируется окончательная высота пакета. Затем с помощью механизма поперечного прессования 1 формируется ширина пакета. После этого механизм продольного прессования 7 формирует длину пакета. Вместе с тем давление в гидросистеме максимально. По окончании прессования включается механизм разгрузочного устройства 8, и пакет с помощью механизма 5 выталкивается из камеры. Затем окно выдачи пакета закрывается, и пресс готов к очередному циклу работы.

Рисунок 2. Пакетировочный гидравлический пресс Б 1642

1 – механизм поперечного прессования, 2 – пресс-камера; 3 – крышка;
4 – механизм прижима; 5 – механизм для выталкивания пакета их камеры;
6 – загрузочная камера: 7 – механизм продольного прессования;
8 – механизм разгрузочного устройства.

Также для уплотнения автомобильного кузова применяются гидравлические пресс-ножницы, представленные на рисунке 3.

При пакетировании кузов автомобиля с помощью механизма подачи 2 подается в загрузочную камеру 1, где пакет формируется по ширине. Затем кузов прессуется по вертикали. После формирования пакет с помощью механизма окончательного прессования выталкивается из камеры

При работе пресс-ножниц в режиме разки поперечная стенка камеры, которая является ножевой балкой, поднимается и металлолом с помощью механизма подачи передается на нож 4. Резка осуществляется механизмом реза, работающим от гидропривода.



Рисунок 3. Пресс-ножницы гидравлические

1 – загрузочная камера, 2 – узел подачи материалов; 3 – маслостанция;
4 – нож; 5 – гидроцилиндры.

1.2.2 Дробление


Дробление позволяет провести видовую сортировку материалов, из которых изготовлен кузов утилизируемого автомобиля. Взрывоопасные смеси масел и топлива, остающихся в автомобиле даже после подготовки кузова к утилизации, представляют определенную опасность. Для уменьшения опасности применяют следующие защитные меры:

  1. смятие и уплотнение автомобильного кузова перед дроблением;

  2. подачу инертных газов в дробилку;

  3. предварительное охлаждение лома;

  4. впрыскивание воды в рабочее пространство дробилки;

  5. создание в ней предохранительных клапанов и отсасывающих устройств.

Для дробления отходов используют дробилки различного типа: шнековые, конусные, роторные, валковые и т.д. При утилизации автомобилей применяются роторные дробилки.

В роторных дробилках измельчение происходит за счет удара, производимого с помощью молотков, жестко закрепленных на быстровращающемся роторе. Масса молотков достигает 120 кг. При ударе на дробимый предмет кузов действует как масса молотков, так и масса самого ротора.

Роторные дробилки позволяют получить большую степень измельчения, имеют высокую производительность, удобны в эксплуатации и потребляют меньше энергии, чем другие виды дробилок.

Роторные дробилки могут иметь один или два ротора. Однороторные дробилки получили более широкое распространение за счет простоты и удобства эксплуатации. Дробилки для измельчения кузовов автомобиля могут различаться расположением ротора и колосниковой решетки для удаления измельченного продукта. По этому признаку различают дробилки с горизонтальным и вертикальным расположением ротора. Дробилки с горизонтальным расположением ротора бывают с верхним и нижним расположением колосниковой решетки. Преимущества дробилок с верхним расположением решетки в том, что они расходуют сравнительно небольшое электроэнергии и более устойчивы при падении неизмельченных предметов.

Производительность дробилок зависит от мощности приводимого двигателя, размера ротора, способа загрузки кузова, его состояния, конфигурации колосниковой решетки (размер отверстий) и достигает 300 тысяч автомобилей в год.

На рисунке 4 показано устройство однороторной дробилки.



Рисунок 4. Однороторная дробилка

1 – станина; 2 – корпус; 3 – ротор; 4 – оси; 5 – молотки; 6 – приемный короб; 7 – выступы; 8,9 – колосниковые решетки.

Дробилка состоит из станины 1, на которой смонтирован корпус 2 с колосниковыми решетками 8 и 9. Металлолом поступает в приемный короб 6, а затем попадает под удары быстровращающегося ротора 3, имеющего молотки 5, сидящие на осях 4. Отбойные плиты на внутренней поверхности корпуса имеют выступы 7, способствующие подаче металлолома на ротор.

Ряд зарубежных фирм для дробления автомобильных кузовов выпускает шредеры (рисунок 5), в которых измельчение происходит в две стадии.
Кузов автомобиля подаётся по наклонному лотку в шредер, сначала сплющивается с помощью мощных вращающихся валков, а затем затягивается ими в молотковую дробилку и измельчается. Ротор шредера вращается со скоростью 600 оборотов в минуту. На нём в шахматном порядке на шести осях закреплены 16 молотков массой около 100 кг каждый. Радиус вращения внешней части молотков – около 1 м. Корпус шредера футерован сменными износостойкими плитами. Толщина плит в различных местах составляет 50…100 мм. Решётка, отбойные плиты и ряд других элементов шредера изготовлены из марганецсодержащих сталей.

Рисунок 5. Шредер

При утилизации автомобилей с большими габаритами, автобусов и другой автотехники перед дроблением используют резку.

На процесс резки влияют:



  1. прочностные свойства материала;

  2. геометрия и температура разрезаемого изделия;

  3. расположение изделия по отношению к режущему инструменту;

  4. форма и состояние режущего инструмента;

  5. величина зазора между ножами;

  6. скорость приложения нагрузки (скорость резания);

  7. конструкция режущего оборудования (жёсткость станины, точность направляющих, наличие опоры и т.д.);

  8. величина трения между металлом и режущим инструментом.

Лучшим оборудованием для резки кузовов автомобилей являются гидравлические ножницы, представленные на рисунке 6. Гидравлические ножницы представляют собой агрегат, состоящий из станины, загрузочного и падающего устройства механизмов прижима и реза, а также гидро- и электропривода.

Конструкция ножниц позволяет резать металлолом порциями, объем которых определяется емкостью загрузочного устройства. Процесс состоит из следующих операций: подготовка лома, загрузка лома в ножницы, резка лома.



Рисунок 6. Гидравлические (гильотинные) ножницы модели Н0340

1 – крышка; 2 – короб; 3 – механизм подачи; 4 – механизм прижатия; 5 – механизм резки; 6 – механизм предварительного смятия металлолома.

Ножницы работают совместно с мостовым краном, который оборудован полип-грейфером или электромагнитной шайбой.

Принцип работы ножниц следующий. Лом загружается в короб 2, который после заполнения поворачивается с помощью гидропривода. при этом лом перемещается в загрузочный желоб, по которому механизмом подачи 3 передвигается в ножницы. Величина хода ползуна механизма подачи регулируется в с пульта управления. Перед срабатыванием режущих ножниц лом уплотняется с помощью механизма прижатия 4, который удерживает лом по время резки. После срабатывания механизма резки 5 нарезанный металлолом падает в приемный бункер, откуда убирается краном.
В это время загрузочный короб заполняется следующей порцией металлолома.
Для облегчения процесса резки загрузочный желоб гидравлических ножниц оборудован крышкой 1 и механизмом предварительного смятия
металлолома 6.

1.2.3 Видовая сепарация


При переработке автомобильных кузовов и агрегатов, содержащих черные и цветные металлы, полимерные материалы, стекло и т.п., используют различные способы сепарации отходов по видам материалов. Видовая сортировка позволяет производить из отходов высококачественные вторичные материалы, ее проводят по:

  1. физическим признакам (магнитной восприимчивости, плотности, электропроводности и др.);

  2. внешним признакам (цвету. характеру излома и др.)

  3. предметным признакам (наименование детали);

  4. маркировке деталей;

  5. результатам химического, спектрального, рентгеновского, радиационного анализов;

Широко используются способы, которые основаны на различиях в магнитных, электрических и других свойствах отходов.

Магнитные способы позволяют создать мощные силы воздействия на материала, превышающие силу гравитации в 100 и более раз, что облегчает процессы разделения. Данные способы обладают высокой избирательной способностью, экологической чистотой, простотой обслуживания и низкой себестоимостью.

Технология магнитной сепарации зависит, прежде всего, от состава подлежащих разделению материалов и определяется типом используемых сепараторов.

Электромагнитные сепараторы, предназначенные для извлечения железных и других ферромагнитных предметов из немагнитных материалов, нашли широкое применение при утилизации автомобилей и автокомпонентов.

Номенклатура электромагнитных сепараторов, используемых для разделения отходов, достаточно велика, и они могут быть классифицированы следующим образом: подвесные железоотделители, электромагнитные шайбы, электромагнитные шкивы, электромагнитные барабаны.

Для удаления магнитных материалов из потока продуктов дробления применяют шкивные электромагнитные сепараторы (железоотделители) типа ШЭ (рисунок 7), которые устанавливаются вместо приводного барабана ленточного конвейера.

Эффективность работы электромагнитного шкива зависит от массы, геометрии и магнитной восприимчивости извлекаемых материалов, а также от плотности транспортируемого материала и скорости движения ленты конвейера.

Принцип работы электромагнитных шкивов состоит в том, что ферромагнитные материалы, транспортируемые лентой конвейера, притягиваются к ней в зоне установки шкива, а немагнитные сбрасываются с ленты по ходу её движения. Освобождение ленты от ферромагнитных материалов происходит в том месте конвейера, где отсутствует магнитное поле, т.е. там, где прекращается её контакт со шкивом. Скорость движения ленты должна составлять 1,2 – 2,0 м/с. При более высокой скорости движения ленты снижается полнота разделения магнитной и немагнитной фракций.



Рисунок 7. Электромагнитный шкив

1 – диски-полюсы; 2 – катушка; 3 – вал; 4 – токораспределительная коробка; 5 – корпус шкива.

При утилизации отходов широко используется видовая сепарация в тяжёлых средах, которая заключается в разделении материалов по плотности в гравитационном или центробежном поле в суспензии, или жидкости, плотность которой является промежуточной между плотностями разделяемых частиц.

Тяжёлые суспензии представляют собой взвешенные в воде тонкодисперсные частицы тяжёлых минералов или сплавов-утяжелителей, в качестве которых используют ферросилиций, пирит, пирротин, магнетитовый и гематитовый концентраты и другие материалы крупностью до 0,16 мм. В качестве тяжёлых жидкостей используют водные растворы некоторых солей: хлорида кальция и цинка, иодида калия и другие, которые позволяют получать среды с плотностью до 3000 кг/м3 . На рисунке 8 показан колесный тяжёлосредный сепаратор СК-12.

Разделяемая смесь поступает по загрузочному лотку в ванну, состоящую из двух соединённых в нижней части отделений. В одном из отделений размещено элеваторное колесо для выгрузки суспензии вместе с потонувшей, более тяжёлой фракцией. Лёгкая фракция выгружается в верхней части ванны. Их перемешивание в зоне выгрузки предотвращается разделительной перегородкой.



Рисунок 8. Колесный тяжёлосредный сепаратор СК-12

1 – ванны; 2 – элеваторное колесо; 3 – перфорированные черпаки;
4 – скребковый механизм; I –уровень суспензии; II – загрузка; III – концентрат; IV – суспензия; V – слив суспензии.

Таким образом, при утилизации автомобильного металлолома основными стадиями технологического процесса являются: прессование, дробление и видовая сепарация материалов с помощью магнитных, радиометрических, гидро- и аэродинамических способов. Использование вторичных металлов, составляющих основную часть утилизируемых автомобилей, имеет важное экономическое и экологическое значение.


Заключение


Итак, изучив и проанализировав основные принципы и способы утилизации автомобильных кузовов и автомобиля в целом, можно сделать следующие выводы.

Во-первых, на сегодняшний день утилизация устаревших транспортных средств является, необходимой мерой для сохранения окружающей природной среды, здоровья людей и эстетического внешнего вида городов,


в том числе

Во-вторых, утилизация позволяет сократить потребление природных ресурсов, за счет возвращение в производственный оборот очищенных и пригодных для вторичного использования агрегатов, и узлов


(Согласно директиве 2000/53/ЕС «Транспортные средства? Вышедшие из эксплуатации» все страны ЕС к 2015 году должны были добиться утилизации автомобиля на 95%, а рециклинга – на 85%).

В-третьих, утилизация транспортных средств способствует росту автомобильной промышленности как в нашей стране, так и за рубежом. Данный факт также благоприятно влияет и на экономику стран.


Список литературы


  1. Бобович, Б.Б. Утилизация автомобилей и автокомпонентов: учебное пособие / Б.Б. Бобович. – М.: МГИУ, 2010

  2. Клинков, А.С. Рециклинг и утилизация тары и упаковки:
    учебник / А.С. Клинков, М.В. Соколов, П.В. Макеев и др. – Тамбов.; Издательство ФГБОУ «ТГТУ», 2014

  3. Митрохин, Н.Н. Утилизация и рециклинг автомобилей: учебное пособие / Н.Н. Митрохин, А.П. Павлов. – М.: МАДИ, 2015

  4. Утилизация авто в Европе и России [Электронный ресурс]. // URL: http://www.auto39.ru/articles/2012/a12081406.html (21.09.2017)

Каталог: files -> portfolio
portfolio -> Курсовая работа по дисциплине «Экологическая безопасность транспорта в жизненном цикле» Вариант 16 «Пиролиз деталей автомобиля из пластмасс и резин»
portfolio -> Курсовая работа по дисциплине «Экологическая безопасность транспорта в жизненном цикле» на тему «Основные узлы и агрегаты автомобиля и материалы, используемые для их изготовления»
portfolio -> Аннотация
portfolio -> Студент: Жданов А. Э
portfolio -> Организация рекламной кампании предприятия
portfolio -> Низкотемпературная технология
portfolio -> Курсовая работа по теме: «Технологии и оборудование, используемые для утилизации автопокрышек»
portfolio -> «Технологии рекламных и pr-коммуникаций в продвижении fashion-индустрии»
portfolio -> Указать словосочетания, в которых вид связи согласование сердечная мышца

Скачать 140.3 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница