Имитационное динамическое моделирование процесса извлечения бортового кольца

Abstract

Статья посвящена исследованию процесса извлечения бортового кольца из изношенных крупногабаритных автомобильных шин с использованием имитационного динамического моделирования. Проблема переработки шин рассматривается в контексте глобального экологического кризиса, связанного с накоплением твёрдых отходов, а также в аспекте повышения эффективности технологий утилизации. Основное внимание уделено анализу конструктивных и технологических параметров установки для извлечения бортового кольца, влияющих на максимальные напряжения и деформации. Разработаны математические модели, описывающие зависимость напряжений и деформаций в кольце от ширины щели мишени, ширины крюка оборудования и площади поперечного сечения кольца. В ходе исследования проведён полный трёхфакторный эксперимент второго порядка, построен рототабельный центральный композиционный план, по которому определены ключевые зависимости и оптимальные параметры процесса. Построены 3D-графики, иллюстрирующие влияние факторов на механические характеристики кольца. Установлено, что минимизация ширины щели мишени и оптимальный подбор ширины крюка повышают эффективность процесса. Предложены рекомендации по модернизации оборудования, включая использование адаптивных мишеней и методов предварительного ослабления сцепления резины и металла, что позволит снизить энергозатраты и повысить эффективность переработки шин.