Rys. 1. Maszyna water-jet wykorzystywana do badań
Możliwości wykorzystania technologii water-jet w materiałowym recyklingu opon potwierdzone zostały licznymi pracami doświadczalnymi [1, 2]. W literaturze [2] zaprezentowano stanowiska badawcze, przy użyciu których możliwa była weryfikacja eksperymentalna metody. Cechą wspólną wymienionych stanowisk było oddziaływanie pojedynczego strumienia wody na powierzchnię opony. W celu lepszego zrozumienia tego procesu postanowiono przeprowadzić badania, wykorzystując stacjonarną wycinarkę wodną przestawioną na rys. 1. Sposób podparcia opony pokazano na rys. 2.
![](/imgs_upload/!photo/2014/2-2014/03/2.jpg)
Rys. 2. Krata podpierająca oponę
Dane techniczne wycinarki:
- stół roboczy – wanna wypełniona wodą i wyposażona w stalowy stelaż do układania wycinanych elementów,
- zakres roboczy głowicy tnącej:
- oś X: 1300 mm
- oś Y: 1300 mm
- oś Z: 160 mm
- parametry cięcia:
- dokładność: ± 0,1 mm
- powtarzalność: ± 0,025 mm
- prędkość posuwu: 0–15000 mm/min.
- pompa wysokiego ciśnienia:
- maksymalne ciśnienie: 300 MPa
- wydatek wody: 37 dm3/min.
- moc napędu: 30 kW
- średnica dyszy tnącej:
- 1,016 mm
- odległość dyszy od powierzchni próbki opony l = 5 mm,
- prędkość posuwu dyszy w = 200 mm/min.
![](/imgs_upload/!photo/2014/2-2014/03/5.jpg)
Na podstawie zmierzonych wartości obliczono:
- średnią arytmetyczną (tabela 1):
![](/imgs_upload/!photo/2014/2-2014/03/7.jpg)
- rozstęp R (tabela 2):
R = gmax – gmin
- odchylenie standardowe (tabela 2):
![](/imgs_upload/!photo/2014/2-2014/03/8.jpg)
Wyniki obliczeń zawarto w tabeli 2.
![](/imgs_upload/!photo/2014/2-2014/03/6.jpg)
Przebieg zależności g = f(p) przedstawiono na rys. 3.
![](/imgs_upload/!photo/2014/2-2014/03/3.jpg)
Rys. 3. Zależność szerokości cięcia g od ciśnienia wody p przy l = 5 mm i w = 200 mm/min.
W wyniku oddziaływania pojedynczych strumieni wody uzyskiwano linie cięcia pokazane na rys. 4.
![](/imgs_upload/!photo/2014/2-2014/03/4.jpg)
Rys. 4. Linie cięcia powstałe w wyniku oddziaływania pojedynczych strumieni wody
Wnioski
- Wzrost ciśnienia p natryskiwanej wody powodował zwiększenie szerokości cięcia g.
- Szerokości cięcia zmierzone dla poszczególnych ciśnień p cechują się dużą powtarzalnością, o czym świadczy także rozstęp R.
- W celu uzyskania pełniejszej informacji nt. oddziaływania pojedynczej strugi na oponę należałoby przebadać także wpływ takich parametrów procesu jak: prędkość posuwu głowicy tnącej, odległości dyszy oraz kąt jej ustawienia względem opony.
Literatura:
[1] H. Holka, T. Jarzyna: Metoda dekompozycji i recyklingu materiałowego opon samochodowych.. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 5, 2008, 11-12.
[2] H. Holka, T. Jarzyna: Analiza eksperymentalna dekompozycji opon metodą water-jet. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 2, 2009, 52-53.
prof. dr hab. Inż. Henryk Holka
dr inż. Tomasz Jarzyna
Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz
Nowoczesna Gospodarka Odpadami 2(5) 2014