Математическое описание процесса переработки резинотехнических изделий рабочим органом с изменяемой компоновкой ножей

Рассмотрен процесс переработки резинотехнических изделий рабочим органом с изменяемой компоновкой ножей. Установлено, что для повышения стадийности измельчения наиболее эффективно использовать устройство с вертикальным расположением рабочего органа. Систематизированы сферы использования резиновой крошки: производство строительных материалов, компонентов для дорожного строительства, применение в качестве регенерата и др. Ввиду недостаточной изученности в целом вопросов измельчения эластомеров, например резины, и отсутствия устоявшихся теоретических подходов к данному процессу, целесообразно в математическом описании рассматривать разрушение резины в крошку с точки зрения ее вторичного использования в другом изделии. То есть рассматривать именно механизм получения крошки, а не процесс резания, характерный для механической обработки, целью которого является придание формы изделию. На основе геометрического и энергетического анализа произведено математическое описание зоны предразрушения перед фронтом зуба. Получено выражение коэффициента объемного расширения зоны уплотнения, определена минимальная частота вращения ротора, обеспечивающая эффективное отделение частицы. Установлено влияние технологических параметров (скорости вращения ω, количества режущих ножей z, толщины регулировочного ножа zb) на мощность измельчения и морфологию частиц.

1. Об утверждении требований при обращении с группами однородных отходов I–V классов опасности : приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 11 июня 2021 г. № 399 (ред. от 04.04.2023) // Официальный интернет-портал правовой информации. – URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202111300043 (дата обращения: 15.03.2026).

2. Lozovaya, S. Yu. Investigation of particle kinematics and strength characteristics of a set of multi-knife tools for the disposal of rubber products / S. Yu. Lozovaya, Ya. P. Topchy, V. M. Kravchenko // Practice Oriented Science : UAE – Russia – India : proceedings of the International university scientific forum. – UAE, 2024. – P. 140–144. – DOI 10.34660/INF.2024.39.26.047.

3. Соловьев, Е. М. Применение измельченной резиновой крошки в изделиях резиновой промышленности / Е. М. Соловьев, Ю. Ю. Соловьева, Т. Н. Насиаловская // Каучук и резина. – 1994. – № 4. – С. 36–46. – ISSN 0022-9466.

4. Лозовая, С. Ю. Исследование работоспособности вертикального ротора измельчителя при получении резиновой крошки / В. М. Кравченко, С. Ю. Лозовая, Ю. А. Бондаренко // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2025. – № 3 (99). – С. 214–222. – DOI 10.46973/0201-727X_2025_3_214.

5. Бойцов, А. Г. Основы механической обработки деталей. Точение и фрезерование : учебное пособие / А. Г. Бойцов, В. И. Высоцкая, Д. Н. Курицын. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. – 152 с. – ISBN 978-5-9729-1405-0.

6. Клищенко, В. П. Разрушение резин при различных способах механического воздействия / В. П. Клищенко, Ю. Р. Абдрахимов, Н. В. Вадулина // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». – 2013. – № 12. – С. 419–429. – eISSN 1813-503X.

7. Протасов, Ю. И. Теоретические основы механического разрушения горных пород / Ю. И. Протасов. – Москва : Недра, 1985. – 242 с.

8. Патент на полезную модель RU 237123. Вертикальный измельчитель для переработки резинотехнических изделий / В. М. Кравченко, С. Ю. Лозовая, В. А. Чмулев. – № 2025114653 ; заявл. 29.05.2025 ; опубл. 11.09.2025.

9. ГОСТ 2679–2014. Фрезы прорезные и отрезные. Технические условия : межгосударственный стандарт. – Введ. 01.01.2016. – Москва : Стандартинформ, 2020. – 15 с.

10. Рахимов, И. Р. Теоретическое обоснование способа разделения материала в ударно-центробежных измельчителях / И. Р. Рахимов, А. А. Смышляев, С. В. Морозова // АПК России. – 2022. – Т. 29, № 5. – С. 629–635. – DOI 10.55934/2587-8824-2022-29-5-629-635.

11. Беззубцева, М. М. Изучение процесса измельчения продуктов методом академика А. Н. Колмогорова / М. М. Беззубцева, В. С. Волков // LXXIII Международные научные чтения (памяти А. Н. Колмогорова) : сборник статей Международной научно-практической конференции. – Москва, 2020. – С. 27–30. – ISBN 978-5-6044222-5-0.