Большой объем и затрата энергии оправдывают необходимость исследований в поисках энергоэффективной схемы обработки (дробления) шин при их утилизации.
Целью работы является изучение возможностей использования ротационного точения для получения гранул при обработке деталей типа «втулка».
Одна из широко применяемых схем дробления содержит установленные на параллельных осях набор шин, взаимодействующих с горизонтальной фрезой, механизмы привода вращательного движения М1 и М2 и механизм радиальной подачи (рис. 1а).
К недостаткам описанной схемы можно отнести выделение большого количества тепла в зонах трения и нетехнологичность конструкции фрезы.
Так, в условиях для утилизации шин легковых автомобилей специальная фреза имеет размеры: диаметр около 300 мм, длину — не менее 600 мм.
Модель со схемой ротационного точения (рис. 1б) имеет привод вращения М1 и привод продольной подачи Sпрод..Сравнение этих двух схем позволяет полагать, что схема, содержащая ротационный резец, работает на более низких температурах, т. к. нивелированными оказались источники трения. Для эксперимента была взята резиновая втулка, выполненная в виде полого цилиндра Ø60 мм и длиной L = 50 мм. Заготовка была установлена в трехкулачковом патроне токарного станка.
Ротационный резец был закреплен в резцедержателе с помощью специального устройства (рис. 2).
Эксперимент проводился при частоте вращения заготовки n = 630 об/мин, глубине резания t = 1 мм и угле поворота оси резца относительно заготовки ω = 15°, при изменении подачи S = 0,1…0,5 мм/об.
Полученные данные показали, что ротационный резец достаточно эффективно снимает слой резины с поверхности заготовки и полученная после обработки стружка имеет приемлемые размеры для последующей переработки и применения (рис. 3).
Дальнейшее исследование применимости ротационного точения требует более широкого варьирования параметрами и оценки затрат энергии при различных схемах дробления стружки.