Способ переработки изношенных армированных металлом резино-технических изделий Советский патент 1985 года по МПК B29B17/00 

Изобретение относится к переработке изношенных, армированных металлоконструкциями резинотехнических изделий и может быть использовано для их переработки на регенераторных заводах.

Цель изобретения - повышение производительности и эффективности процесса отделения металлоарматуры.

Процесс отделения металлической арматуры от резины происходит следукяцим образом.

Резинотехническое изделие охлаждают до температуры охрупчивания (наибо лее просто охлаждать изделие до температуры жидкого азота (Т 77 К), т.к. это вещество дешевое и доступно, при этом изделие необходимо просто ра змещать в азотной ванне.

После этого указанное изделие в охлажденном состоянии помещают в устройство индукционного нагрева и кратковременно воздействуют на него током высокой частоты. При этом происходит быстрый нагрев металлической арматуры, а резина остается в охлажденном состоянии при температуре охрупчивания.

При отсутствии внешних сил состояние охлажденной резины будем считать недеформированным. Индукционный нагрев металлоарматуры приводит к термическому расширению околоарматурного слоя резины, и ее состояние становится деформированным. Процесс возникновения деформации носит адиабатический характер (т.е. обмен тепла между металлоарматурой и резиной ввиду малости времени протекания процесса практически не происходит ).

Из-за существенного различия коэффициентов термического расширения металлоарматуры и резины вокруг ме-j таллическрй арматуры в резине происходит значительное термическое напряжение (т.е. напряжение, возникающее при изменении температуры) . действующее на резичу, которая находится при этом в состоянии охрупчи-. вания.

Превышение величины термического напряжения в слое резины вблизи металлической арматуры над в ичиной сил поверхностного сцепления резины и металла приводит к отслаиванию резины от арматуры и ее растрескиванию.

Время нагрева определяют из соотношения

)УрСИ

i

где 1200 кгс/см.

Разность температур между метал- оарматурой и резиной при адиабатическом индукционном нагреве, необходимую для отслаивания и дальнейшего растрескивания резины вблизи металлоарматуры определяют из соотношения.

- il±lPl HiP

т

рйгро -рЕр

После быстрого нагрева металлоарма- туры на и Траар при адиабатическом . процессе резина еще остается в .состоянии охрупчивания (т.е. практически при THJ ), и ее можно отделять от арматуры известными методами.

Необходимая тепловая мощность для .нагрева металлоарматуры до необходимой температуры ДТ за время t рассчитывается по формуле

С..АЛдТ

где

среднее в интервале температур йТдд значение величины удельной теплоемкости металлоарматуры;

М - ее масса.

Нагрев следует производить в еледующем режиме,

Cyy i -f pl pcxap oCpEpi

Время разогрева (сек) определяется из соотношения

()

oipPEp

Для эффективного отделения резины от арматуры необходима значительная разность температур между резиной и арматурой при нагреве последней.

Пример 1 ., Предложенный способ был реализован при переработке изношенной автомобильной покрьш1ки с массой корда (м ), равной 7 кг.- Покрышка бьта охлаждена до т. кип, жидкого азота (т |ц 77 К ). Дпя резины и металлокорда коэффициент линейного расширения при температуре кипения жидкого азота равны о(,р и ot - 5,2- 10 град соответственно. При Ер 5 10 кгс/см термическое напря жение разрьша соответствует .lPfll l200 .гс/с. Тогда приращение температуры металла корда, при котором наступает разрыв резины ATpgjp в соответствии с (1-)разР poijpсоответстврЕр 120 К. ВТ значению При экспериментах использовались образцы шириной 100 мм и длинг-й 150 мм, вьфезанные из автомобильных покрьшек. После охлаждения до темпе- ратуры жидкого азота, они нагревалис в течение 1 с, в результате чего ре зина полностью отделилась от корда. Если учесть, что при диаметре явтопокрьшки мм на ее длине уклады вается 15 образцов, то необходимое время нагрева всей массы металлокор- да составляет 15 с. Это соответству тепловой мощности нагрева (15 кВт. Так.как для резины лТ-д. const, а также Сд const, то из этого следует, что время разогрева зависит только от мощности источника индукционного нагрева, а также от массы металлической арматуры. При постоянной мощности источника время нагрева t зависит толь| ;о от массы металлоарматуры. Пример 2. Способ был реализован при переработке серии амортизаторов. Расчет режима такой же, что и в первом примере. Была переработана серия амортизаторов в количестве 20 шт., масса их металлоарматуры была равна массе металлокорда первого примера. Охлажденную до температуры жидкого азота серию амортизаторов нагревали индукционным,током в течение 1с. После нагрева амортизаторы дробили, резина полностью отделилась от арматуры. Пример 3. Предложенный способ был реализован при переработке серии уплотнительных манжет для валов. Количество манжет было выбрано с таким расчетом, чтобы масса стальной арматуры равнялась 450 г. Масса металлоарматуры во всех трех примеpax выбрана приблизительно одинаковой. Расчет методики тот же, что и в предыдущих примерах. Манжеты охлаждали до температуры жидкого азота, после чего в течение 1 с нагревали, а затем дробили. Резина полностью была отделена от металлоарматуры. Способ, может быть использован при отделении резины от металлоарматуры в кабельных изделиях, втулках и т.д.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ, АРМИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОМ, РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что изделие охлаждают до температуры охрупчивания резины с последующим дроблением, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности процесса отделения металлоарматуры, изделие перед дроблением подвергают индукционному нагреву в течение времени, определяемому из соотношения ()6 t /Up - козффициент Пуансона где (для резины з; 0,5 ); 6 . - разрывное напряжение охлажденной резины, кгс/см ) -среднее по температуре м значение величины удельной теплоемкости металлоарматуры, кал; М 8 -масса метагшоарматуры, кг; -коэффициент термического расширения охлажденной резины; -мощность источника индукционного нагрева металло- арматуры, кВт; -модуль упругости охлажденСО 4 О) ной резины, кгс/см . 00 Ч