Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
АСТАНИН Владимир Константинович
обоснование ресурсосберегающих технологий
и средств утилизации полимерных отходов сельскохозяйственных предприятий
05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
Автореферат диссертации на соискание учёной степени
доктора технических наук
Москва - 2009
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования - Воронежском государственном аграрном университете им. К.Д. Глинки.
Научный консультант: доктор технических наук, профессор
Кузнецов Валерий Владимирович.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Евграфов Владимир Алексеевич;
доктор технических наук, профессор
Конкин Михаил Юрьевич;
доктор технических наук, профессор
Свиридов Леонид Тимофеевич.
Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ).
Защита диссертации состоится 18 мая 2009 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220. 044. 01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Мос-ковский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина по адресу: 127550, г. Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16-а, корпус 3, конференц-зал.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ.
Автореферат размещен на сайте ВАК referat_vak@ministry.ru 2009 г.
Автореферат разослан л 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор технических наук,
профессор А.Г. Левшин
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Полимерные материалы находят широкое применение в конструкциях машин и оборудования сельскохозяйственного назначения. В процессе сервиса технических средств образуются полимерные отходы в виде отработанных деталей, упаковки запасных частей и материалов, тары. Помимо сервисных предприятий (станций технического обслуживания, ремонтных заводов, предприятий торговли) источниками полимерных отходов являются сельскохозяйственные и перерабатывающие сельскохозяйственную продукцию предприятия, объекты общественного питания и здравоохранения, культуры, отдыха и спорта, учебные заведения и бытовой сектор.
Рост потребления полимеров в сельском хозяйстве создаёт серьезную проблему ликвидации отходов: для их захоронения приходится отводить все новые земли, в том числе и из пахотного оборота. Процесс сжигания или естественного разложения пластмасс сопровождается выделением канцерогенов. Они устойчивы к химическому и биологическому разложению, сохраняются в окружающей среде в течение десятков лет и переносятся по пищевым цепям: почва - растения - травоядные животные - человек.
Перспективным направлением утилизации отходов полимеров признана переработка их в другие, менее ответственные изделия. Сдерживающими факторами внедрения рециклинговых технологий пластмасс в сельскохозяйственном производстве России являются территориальная рассредоточенность источников образования отходов полимеров и сложность перестройки технологических линий с выпуска одного вида продукта на выпуск другого, диктуемых конъюнктурой рыночного спроса.
Значительные трудоёмкость и энергоёмкость технологических операций сортировки отходов препятствуют расширению объемов и номенклатуры пластмассовых изделий, доступных для рециклинга.
Вторичные полимеры обладают нестабильными свойствами: разной степенью деструкции, разнотолщинностью, неравномерностью усадки при остывании. Необходимы исследования технологических операций измельчения тонкостенных и пленочных изделий, штамповки штучных изделий из листа для обоснования технологических параметров, обеспечивающих снижение энергоёмкости и материалоёмкости процессов, совершенствование технических средств переработки отходов и контроля параметров выпускаемых изделий, а также предложения по формированию структуры предприятий технического сервиса, обеспечивающих сбор и утилизацию отработанных пластмассовых деталей и изделий.
Народнохозяйственная проблема. Совершенствование одного из составляющих элементов технического сервиса - утилизации пластмассовых деталей и изделий на предприятиях технического сервиса АПК.
Гипотеза. Решение указанной народнохозяйственной проблемы возможно путем создания инфраструктуры предприятий по утилизации полимерных отходов, включающей специализированные предприятия по переработке вторичного полимерного сырья на основе гибких рециклинговых технологий, а также взаимосвязанную с ними сеть предприятий технического сервиса и дилерских пунктов, осуществляющих сбор отработанных пластмассовых деталей и изделий.
Цель работы. Разработка вопросов организации технического сервиса, технологических процессов и технических средств утилизации пластмассовых деталей и изделий на сервисных предприятиях АПК.
Задачи:
Обосновать структуру гибкой технологической системы утилизации пластмассовых деталей и изделий, учитывающей объемы и свойства утилизируемых ресурсов, образующихся в регионе, и территориальную рассредоточенность объектов хозяйствования АПК.
Предложить методику выбора рационального маршрута в гибкой технологической системе для переработки вторичного полимерного сырья.
Предложить методы расчета рациональных параметров технологических операций сортировки утилизируемых полимерных отходов на основе математических моделей оценки их поступления на утилизацию.
Дать обоснование параметров технических средств для измельчения тонкостенных и пленочных изделий.
Предложить методику обоснования рациональной схемы штамповки штучных изделий из листа и техническое средство для её осуществления, а также предложить технические средства для сплошного контроля размеров и отбраковки изделий.
Разработать методику исследования выхода пластмассовых изделий в утилизацию.
Разработать методику прогнозирования объемов и структуры сырьевой базы технологической системы переработки отходов полимеров посредством мониторинга отходов в сельскохозяйственном регионе.
Дать оценку экологического и экономического эффекта от внедрения рециклинга полимеров в регионе (на примере Воронежской области).
Объекты исследований. Гибкие механизированные технологии утилизации пластмассовых деталей и изделий и средства их реализации.
Методы исследований. При выполнении теоретических исследований использовались методы математического анализа и моделирования.
В основу экспериментальных исследований положены натурный пассивный эксперимент, выполняемый в производственных условиях, а также исследования моделей устройств, выполненные в лабораторных условиях. Использовались статистические методы оценки результатов экспериментов.
Научной новизной обладают:
Ц концепция формирования инфраструктуры предприятий, функционально-целевой и территориальной декомпозиции гибкой технологической системы утилизации пластмассовых деталей и изделий;
Ц методика расчета технологических показателей сортировки отходов, полученных на основе рассмотрения закономерностей динамики выхода полезной фракции полимеров;
Ц алгоритм формирования технологического маршрута гибкой технологической системы переработки вторичных полимеров, адаптирующейся к изменениям физико-механических и морфологических свойств сырья;
Ц концепция оценки и прогнозирования образования потоков выработавших свой ресурс пластмассовых деталей и изделий на основе анализа кругооборота полимеров: потребления, накопления и утилизации пластмасс в регионе;
Ц статистические закономерности выхода пластмассовых изделий в утилизацию, математические модели функции плотности отказов пластмассовых изделий с учетом рециклинга полимеров.
Значимость для теории. Методика формирования структуры сельских перерабатывающих предприятий на основе декомпозиции технологических подсистем по функционально-целевому и территориальному признакам.
Методика обоснования объемов образования выработавших свой ресурс пластмассовых деталей и изделий на основе анализа кругооборота полимеров в регионе.
Значимость для практики. Для практики имеют значение:
Ц методика обоснования технологических маршрутов переработки вторичных полимеров, позволяющая обосновать рациональные технологические маршруты по минимуму затрат и максимальной прибыли.
Ц технические решения по механизации технологических операций, позволяющие снизить энергоемкость процесса измельчения пленочных отходов полимеров; снизить трудоемкость и уменьшить отходы материала при штамповке изделий из листа; повысить качество изделий за счет сплошного контроля их основных параметров.
Ц методика мониторинга потоков полимеров, позволяющая разработать инфраструктуру предприятий в регионе и рациональную структуру производственной системы утилизации пластмассовых деталей и изделий, обладающей технологической гибкостью и эффективностью.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Принцип формирования структуры гибкой технологической системы переработки отходов полимеров, в основу которого положена функционально-целевая и территориальная декомпозиция, в соответствии с пятью этапами переработки отходов и получаемым полуфабрикатом или продуктом. Методика и расчетные формулы для обоснования наиболее эффективного этапа переработки отходов и соответствующей ему технологической подсистемы применительно к условиям сервисного предприятия и обслуживаемого им района.
2. Методика формирования технологических маршрутов гибкой технологической системы переработки вторичных полимеров, совокупность алгоритмов и математических моделей для ее реализации.
3. Методика и математические модели для обоснования параметров сортировки отходов при условии безубыточности, снижения энергоёмкости измельчения тонкостенных и пленочных изделий, снижения потерь материала в процессе листовой штамповки.
4. Научно обоснованная концепция и совокупность математических моделей для прогнозирования доступных для переработки объемов образования выработавших свой ресурс пластмассовых деталей и изделий в сельскохозяйственном регионе, построенные на основе анализа кругооборота полимеров: потоков потребления пластмассовых изделий и утилизации отхо-дов полимеров, объема накопления пластмассовых изделий в эксплуатации.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на 4-й Международной научно-практической конференции Высокие технологии в экологии (г. Воронеж, 23Ц25 мая 2001 г.), 7-й Международной научно-практической конференции Высокие технологии в экологии (г. Воронеж, 19-21 мая 2004 г.), 6-й Международной научно-методической конференции Информатика: проблемы, методология, технологии (г. Воронеж, ВГУ, 2006 г.), Международной научно-практической конференции Опыт и проблемы природопользования при реализации президентских программ в Центральном Черноземье России (г. Воронеж, ВИСХАГИ, 26 декабря 2005 г.), 9-й Международной научно-практической конференции Проблемы экологии и экологической безопасности Центрального Черноземья Российской Федерации (г. Липецк, 12 декабря 2007 г.), Всероссийской научно-практической конференции Региональные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса (г. Курск, 20 - 22 марта 2007 г.), Международной конференции, посвященной 95-летию ФГОУ ВПО Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства (г. Воронеж, ВГАУ, 23Ц24 октября 2007 г.).
Публикации. Основные результаты опубликованы в монографии, 40 печатных работах, в том числе в 8 патентах и авторских свидетельствах. Тринадцать работ опубликовано в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из общей характеристики работы, шести глав, общих выводов, списка литературы из 296 наименований, изложена на 253 страницах, включая 48 рисунков и 42 таблицы.
Основное содержание работы
1 Анализ состояния вопроса по технологическим системам для утилизации отходов пластмасс в сельском хозяйстве
В России создана мощная сеть предприятий технического сервиса машин и оборудования сельскохозяйственного назначения. В настоящее время предприятия испытывают трудности в связи с уменьшением численности машинно-тракторного парка в хозяйствах и снижением платежеспособности производителей сельскохозяйственной продукции. Резервом повышения экономического состояния предприятий является организация сервиса заключительной стадии жизненного цикла машин - утилизации технических средств.
Машины и механизмы являются не только потребителями материальных ресурсов, поддерживающих их работоспособность. В процессе эксплуатации, а в большей мере на заключительной стадии жизненного цикла образуются отходы в виде лома чёрных и цветных металлов, отработанных резинотехнических и полимерных материалов, которые целесообразно использовать как вторичные ресурсы.
Концепция утилизации технических средств, как система научных взглядов, сформулирована профессором М.Ю. Конкиным. В её основу положены труды академика ВАСХНИЛ А.И. Селиванова и его после-дователей: академика Россельхозакадемии В.И. Черноиванова, члена-коррес-пондента Россельхозакадемии А.Э. Северного, профессора С.С. Черепанова. Важный вклад в развитие научной базы создания и функционирования предприятий, осуществляющих сервис заключительной стадии жизненного цикла машин - утилизацию автотракторной техники, внесли Власов В.Н., Дидманидзе О.Н., Евграфов В.А., Новиков А.Н., Пучин Е.А, Трофименко Ю.В., Халфин М.А. и др.
Под утилизацией предлагается понимать комплекс научно обоснованных технических, технологических, организационно-экономических, правовых мероприятий, процессов, нормативов по частичной и полной переработке использованных технических средств производства и сопровождающих их ресурсов, обеспечивающих ресурсосбережение и охрану природы.
Значительное место в конструкциях машин занимают детали и изделия из полимерных материалов. Потребление полимеров ежегодно возрастает в среднем на 5Ц6 %. В комбайнах Нива, по данным К.С. Абрамова, были использованы пластмассовые детали из 81 наименования массой 9,64 кг, Колос - 91 наименование массой 9,15 кг, Дон 1500 - 237 наименований массой 103 кг. В автомобилях КАМАЗ используются более 350 наименований пластмассовых изделий. На них приходится 1,5Ц2 % массы автомобиля или от 55 кг на старых моделях до 100Ц120 кг на новых. Предприятие намерено до 2010 года удвоить объём пластмассовых конструкций и деталей и довести его до 200Ц250 кг на машину.
Доля пластмассовых деталей в машинах по механизации животноводства так же возрастает от поколения к поколению машин.
Полимеры широко используются в сопутствующих изделиях: таре для масел и технических жидкостей, инструментах и приспособлениях, в упаковке запасных частей и продукции сельскохозяйственного производства.
Прогрессивным направлением утилизации отработанных пластмассовых изделий в странах мирового сообщества признана переработка их в другие изделия. Наиболее сложной и трудоёмкой технологической операцией считается сортировка твердых отходов.
Вопросам совершенствования технологии и технических средств механизированного разделения твердых смесей различных составов посвящены работы С.В. Дуденкова, В.Е. Егорова, В.В. Кузнецова, В.Н. Лебедева, А.С. Малкина, А.В. Мельникова, А.Н. Мирного, В.Я. Ройзмана, Л.Т. Свиридова, Л.Я. Шубова.
Измельчение вторичных полимеров нашло отражение в работах В.В. Абрамова, Д.А. Арашкевич, В.А. Кондратьева, И.В. Макеева, Ф. Ла Мантия, Н.А. Твердовской, Н.М. Чалой, С.А. Шалацкой, Л. Штарке.
Переработка вторичных полимеров затрудняется из-за частой смены производимого продукта и перерабатываемого при этом полимера: полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ), полистирола (ПС), поливинилхлорида (ПВХ). Для обеспечения устойчивой работы предприятия, по мнению специалистов, производственная система должна обладать технологической гибкостью.
Разработке гибких производственных систем посвящены труды В.О. Азбель, В.И. Антонова, А.И. Костина, С.А. Майорова, Г.В.Орловского, А.П. Соколовского, В.В. Черенкова, Б.И. Черпакова, Дж. Хартли, Б.В. Яковлева.
2 Обоснование гибкой технологической системы переработки вторичных полимеров для сельскохозяйственного региона
Исходной позицией для разработки такой системы предложена дифференциация производственного процесса на характерные этапы. Выделены пять этапов переработки сырья по степени воздействия на материал и получаемый полуфабрикат или продукт. Критериями дифференциации предложены полуфабрикаты или продукты, которые имеют коммерческую ценность и могут быть реализованы на рынке вторичных полимерных материалов. Таковыми могут выступать: 1-й этап - отходы полимеров, подготовленные к переработке или транспортировке; 2-й этап - отсорти-рованные полимерные отходы; 3-й этап - дроблёнка или агломерат; 4-й этап - гранулы вторичных полимеров или погонажные изделия; 5-й этап - изделия циклического литья или штамповки.
Подсистемы гибкой производственной системы переработки вторичных полимеров (рисунок 1) выделены по функционально-целевому признаку и обеспечены автономностью и независимостью функционирования.
Технологические элементы должны работать по схеме: накопитель - станок - накопитель. Структура каждой подсистемы выполнена так, что сырьем для нее служит предыдущий полуфабрикат, а результатом ее работы является последующий промежуточный продукт или потребительское изделие. Это даёт возможность осуществить территориальную декомпозицию производственной системы переработки отходов полимеров на технологические модули определённого уровня, обеспечивающие унификацию вырабатываемого полуфабриката или продукта и стабильное взаимодействие с подсистемами высшего уровня.
Подсистему первого уровня составляют подразделения предприятий технического сервиса машин и дилерские пункты, задача которых сбор и сортировка твердых отходов на местах их образования. Продуктом подсистемы являются отходы полимеров, подготовленные для транспортировки от места образования к технологическому модулю второго уровня.
Подсистема второго уровня осуществляет приёмку вторичного полимерного сырья, сортировку по видам полимера, степени загрязненности, виду изделия и другим признакам, а также накопление отсортированных фракций и передачу их к технологическим модулям третьего уровня.
Подсистема третьего уровня проводит предварительную переработку вторичного полимерного сырья: очистку и измельчение отходов, модифицирование, стабилизацию, окрашивание, наполнение.
Подсистема четвертого уровня осуществляет термические и сдвиговые методы переработки: экструзирование, горячее прессование, каландрование. Продуктом переработки являются гранулы вторичных полимеров, погонажные изделия: трубы, брус, доски, листы и панели.
Подсистемой пятого уровня выпускаются высокотехнологичные изделия методом литья под давлением, раздува, штамповки.
Для сельских предприятий, где образуются сравнительно небольшие объемы полимерных отходов и ощущается дефицит электроэнергии, имеет значение выбор технологического уровня производственной системы. Каждый последующий полуфабрикат имеет более высокую цену реализации, нежели предыдущий, однако для его производства необходимы дополнительные затраты.
Зn = Зn c + Зn х + Зn т; (1)
З(n+1) = З(n+1) с + З(n+1) х + З(n+1) т + З(n+1) об , (2)
где Зn, З(n+1) - затраты на выпуск предыдущего и последующего промежуточных продуктов; Зn c З(n+1) с - затраты на сырье; Зn х, З(n+1) х - затраты на межоперационное хранение предыдущего и последующего продуктов; Зn т, З(n+1)т - затраты на транспортировку предыдущего и последующего продуктов; Зn об - затраты на переработку сырья в предыдущий продукт; З(n+1)об - затраты на переработку предыдущего продукта в последующий.
Для нахождения точки безубыточности определяем разницу в ценах реализации последующего и предыдущего промежуточных продуктов.
. (3)
где Цn, Ц(n+1), - цена предыдущего и последующего промежуточных продуктов руб./кг; Цтр - цена транспортировки, руб./кг; ЗС уд - удельные затраты на переработку, руб./кг; n, (n+1) - насыпной вес предыдущего и последующего промежуточных продуктов, кг/м3.
Дополнительная переработка полуфабриката в продукт последующего этапа целесообразна, когда разница в цене продуктов превышает удельные затраты на переработку минус экономия на транспортные расходы.
Переработка полимерных отходов выполняется по расходящейся схеме потоков. Подсистема второго технологического уровня выполняет сортировку отходов на группы по категориям физико-механических свойств с последующим направлением каждой категории по определенному технологическому маршруту. При этом может быть предложено несколько вариантов маршрутов, из которых необходимо выбрать один вариант, дающий наибольший эффект.
Выбор рационального технологического маршрута обработки обосновывается объёмом потребляемых ресурсов, себестоимостью готового продукта, с учетом экологического, социального и коммерческого эффектов.
; (4)
где ЗС уд - удельные затраты на переработку, руб./кг; Wч - средняя часовая выработка технологической линии, кг/ч; КТ - коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату; ЦТ - средняя часовая ставка производственных рабочих, руб/чел.ч; Рi - количество работников, занятых на i-й технологической операции, чел; ЦМij - цена j-го вспомогательного материала, расходуемого при выполнении i-той технологической операции, руб./кг; Мчij - часовой расход j-го вспомо-гательного материала, кг/ч; Ссм - количество рабочих смен в году, см/год; tсм - продолжительность смены, ч/см.; Цобik - цена k-го оборудования, руб.; Лобik, Лпл, Лхр - срок амортизации i-го оборудования, производственной площади, открытой площадки для хранения материала, лет; Sпл, Sхр - производственная площадь технологической линии, площадки для хранения материала, м2; Цпл, Цхр - цена квадратного метра здания, открытой площадки, руб./м2; КМ, ЦМil - коэффициент использования и цена l-го основного материала, расходуемого при выполнении i-й технологической операции; ЦЭ - цена электроэнергии, руб./кВтч; КЭik - коэффициент использования мощности энергоустановки k-го оборудования; Nik - мощность энергоустановок k-го оборудования, кВт; Qik - производительность k-го оборудования по паспорту, кг/ч.
При анализе технологий переработки вторичных полимеров рассматривались некоторые технологические операции.
Рассмотрена сортировка твёрдых отходов (подсистема первого уровня), так как она оказывает существенное влияние на процесс переработки: количество выделенных полезных материалов определяет объёмы полимерного сырья, формирует производственную программу технологической системы.
Исходная смесь твёрдых отходов характеризуется двумя базовыми показателями: общей массой смеси отходов и показателями содержания отдельных материалов в составе смеси.
Для характеристики выхода полезной фракции при сортировке используются показатели: W - интенсивность потока отходов (выработка); WCi - интенсивность потока i-го (извлекаемого) материала в составе потока до сортировки (например, на конвейерной ленте); t - текущее время сортировки; tci - продолжительность сортировки до извлечения из потока последней частицы i-го (извлекаемого) материала; Mi - масса i-го материала, полученного в процессе сортировки, i - показатель полноты извлечения: долевое соотношение массы извлеченного материала к массе материала, содержащегося в навале; i - показатель выхода материала: долевое соотношение массы извлеченного из навала материала к общей массе навала.
Рассмотрены четыре варианта динамики выхода полезной фракции: при неизменной интенсивности с течением времени, а так же при снижающейся интенсивности выхода по линейному, квадратичному и экспоненциальному законам. Зависимости, характеризующие показатели сортировки, представлены в таблице 1.
При условии безубыточности величина выхода полезной фракции существенно зависит от её цены. Графики зависимостей рентабельной массы полезной фракции материала от его цены представлены на рисунке 2.
линейный закон;
квадратичная парабола;
экспоненциальный закон.
Рисунок 2 - Рентабельная масса полезной фракции в зависимости от цены материала
С ростом удельного дохода ЦД от получения i-го материала при сортировке отходов (для линейного закона в пределах , для квадратичного закона в пределах ) значение рентабельной массы возрастает и при достижении величины рентабельной цены полного выход материала принимает значение, равное потенциальному содержанию материала в смеси.
При выходе материала по экспоненциальному закону значение массы возрастает с увеличением цены на материал, асимптотически приближаясь к величине потенциального содержания материала в смеси.
Прибыль от реализации i-го материала при сортировке отходов:
. (29)
В навале отходов, как правило, имеются несколько компонентов, пригодных для вторичного использования. Помимо пластмасс это могут быть стекло, бумага, чёрные и цветные металлы, текстиль и другие материалы. Технологическая подсистема первого уровня может увеличить свою рентабельность за счет сбора и реализации этих материалов.
Таблица 1 - Расчетные формулы показателей сортировки.
Неизменная интенсивн. | инейная зависимость | Квадратичная парабола | Экспо-нента | |
Интенсив-ность выхода материала | ; при t tc; WЛi=0; при t tc (5) | ; при t tci ; WKi=0; при t tci (6) | ; при t 0 (7) | |
Коэффиц. закона выхода | КНi=1 (8) | ; при t < tci (9) | ; при t < tci (10) | ; при t < tci (11) |
Удельные затраты | ; 0 t tci (12) | (13) | (14) |
(15) |
Безубы-точная продолжи-тельность сортировки | tР=tС | ; (16) | ; (17) | ; (18) |
Рента-бельная масса материала | ; (19) | ; (20) | ; (21) | |
Рента-бельный показатель полноты извлечения | р = 1, при | ; при . (22) | ; при . (23) | ; при (24) |
Показатель выхода материала | ; при t < tci; Нi = Нi; t tci (25) | ; при t < tci ; i = i; t tci (26) | ; при t < tci ; Кi = Кi; t tci (27) | . (28) |
Для нескольких компонентов, выходящих по разным законам в некоторый промежуток времени t, в общем виде прибыль может быть определена по формуле:
(30)
при t < tci ; tЛj = tKk = tЭl = t ;
t tci ; tНi = tcНi ; tЛj = tcЛj ; tKk = tcKk ; tЭl = tcЭl ; KНi = KЛj = KKk = 1;
где KНi; KЛj; KKk KЭl - коэффициенты, учитывающие закон выхода полезной фракции (таблица 1): неизменной интенсивности, линейного, квадратичного, экспоненциального. Индексы Н, Л, М, Э принимают значения: 0, 1, 2, Е Если индекс принимает значение, равное нулю, то слагаемое, обозначенное этим индексом, также равно нулю.
Сервис машин и оборудования сопровождается образованием плёночных отходов: упаковки деталей и технических материалов, расконсервации отдельных элементов машин, например сидений, гидроцилиндров. В качестве измельчителей плёночного материала широко используются дробилки, которые реализуют принцип безопорного резания. Нами рассмотрена вероятностная модель измельчения плёночных отходов. Для определения конечного параметра частицы предложено выражение:
. (31)
где m и l - параметры частицы соответственно до и после измельчения, см2; t - продолжительность измельчения, мин.; n - частота вращения ножевого ротора, мин-1; k - количество ножей на роторе, p, q и с - коэффициенты.
Зависимости изменения параметра частицы от продолжительности измельчения представлены на рисунке 3. Из рисунка видно, что все кривые в начальный момент имеют крутое снижение.
В дальнейшем крутизна кривых уменьшается, приближаясь к горизонтальному участку при значениях аргумента 1Е1,5 мин. Результаты экспериментов по критерию Фишера не отвергают расчетные данные с уровнем значимости 1 %.
Ряд широко распространённых изделий изготавливается методом штамповки из листа: тарелки, стаканчики, контейнеры для упаковки мелких запасных частей и сельскохозяйственной продукции, подставки и другие изделия.
Нами предложено устройство, которое позволяет снизить материалоёмкость процесса за счет осуществления штамповки в шахматном порядке. Выполнена оценка эффективности шахматной схемы штамповки. Для определения доли материала, идущего в отход, предложены выражения:
при линейной схеме штамповки ; (32)
при шахматной схеме штамповки , (33)
где d - диаметр деталей; k - припуск материала; l - ширина листа.
Графики зависимостей долей материала, идущего в отход, от ширины ленты при неизменном диаметре штампуемых деталей 50 мм представлены на рисунке 4. Нижняя кривая представляет собой разность f3 = f2 - f1.
Кривые функций потерь материала в отход имеют подъемы, чередующиеся с резкими спадами. При ширине ленты, значительно (в 10 раз и более) превышающей диаметр детали, разность между долями в пользу предлагаемого устройства приобретает стабильный характер в пределах 15Ц20 %.
Особенностью производст-венной системы агропромышлен-ного комплекса является территориальная рассредоточен-ность источников образования полимерных отходов. Предложена многоуровневая структура сети предприятий, перерабатывающих полимерные отходы (рисунок 5).
Предприятия высшего звена объёмом переработки свыше 500 тонн в год могут быть организованы вблизи областных и районных городов, генерирующих большие объемы отходов полимеров. Оснащенные технологическими подсистемами пятого уровня, они могут производить высокотехнологичные изделия, обеспечивающие значительные эксплуатационные показатели: сложные детали сельскохозяйственной техники, крупные ёмкости и контейнеры для сельскохозяйственной продукции и материалов. Успешную работу этих предприятий определяет качественное сырьё, поэтому необходима кооперация с предприятиями среднего и низшего звеньев.
Рисунок 5 - Структурная схема сети предприятий по переработке отходов полимеров
Специализированные предприятия среднего звена с объёмом переработки от 100 до 500 тонн полимерных отходов в год целесообразно специализировать на выпуске изделий из определенных видов полимеров, поэтому между ними и предприятиями низшего звена должна быть налажена четкая кооперация с целью обмена сырьем.
В качестве низшего звена могут выступать предприятия технического сервиса, осуществляющие техническое обслуживание, ремонт и утилизацию машин. Кроме того, на предприятиях, перерабатывающих продукцию АПК, а также в сельских населенных пунктах могут быть организованы дилерские пункты, которые будут выполнять функцию первого уровня переработки: осуществлять сбор и подготовку отходов полимеров к отправке на перерабатывающие предприятия. При оснащении их недорогим технологическим оборудованием с небольшим энергопотреблением они смогут выполнять и первичную переработку в виде сортировки, очистки и измельчения отходов.
Для согласования деятельности предприятий может быть организована холдинговая компания, которая будет осуществлять кредитование предприятий и предпринимателей, координацию потоков сырья между предприятиями, разработку и внедрение в производство новых видов изделий, прогрессивного технологического оборудования.
3 Прогнозирование сырьевой базы технологических систем утилизации полимерных отходов в сельскохозяйственном регионе
Создание технологии переработки во многом определяется объёмами перерабатываемого сырья. Нами предлагается проводить прогноз объёмов образования полимерных отходов на основе их постоянного мониторинга. В основу методологии мониторинга положена концепция кругооборота полимеров, которая формулируется следующим образом: в регионе постоянно осуществляется кругооборот полимеров, при этом сохраняется баланс потто-ков: потока поступления пластмассовых изделий в регион, потока, формиру-ющего накопление изделий в эксплуатации, потока полимеров в утилизацию.
Рассмотрен баланс потоков полимеров в регионе:
QЭ = QП - QУ , (34)
где QЭ - поток пластмасс, формирующий накопление их в эксплуатации; QП - поток поступления пластмасс; QУ - поток утилизируемых пластмасс.
Баланс потоков поступления пластмасс и выхода их в утилизацию представлен на рисунке 6. Баланс полимера i-го вида, например полиэтилена, выразится следующими уравнениями:
; (35)
; (36)
где МПi, QПi - суммарная масса и поток поступивших изделий; МЭi, QЭi - масса и поток изделий, находящихся в эксплуатации; Мрецi, Qрецi - масса и поток рециклируемых изделий; Мхрi, Qхрi - масса и поток изделий, заложенных на полигон отходов, но ещё не разложившихся; Мразi, Qразi - масса и поток разложившихся изделий; Мсжi, Qсжi - масса и поток сожженных изделий из i-го полимера.
Закономерности поступления отработанных деталей и изделий из эксплуатации в утилизацию представлены функцией плотности выбытия, для описания которой принят, в соответствии с предельной теоремой распределения случайных величин, нормальный закон распределения.
при , (37)
где ri - средний ресурс изделий из i-го материала; rij - j-й средний ресурс изделий из i-го материала, если материал имеет несколько сроков эксплуатации; σi - среднее квадратическое отклонение срока амортизации изделий из i-го материала; σij - среднее квадратическое отклонение j-го срока амортизации изделий из i-го материала, если материал имеет несколько сроков эксплуатации; Pi - доля i-го материала в структуре потребления полимеров; Pij - доля i-го материала c j-м сроком амортизации.
Графики функций плотности выбытия изделий в утилизацию представлены на рисунке 7.
Рисунок 7 - Графики функций плотности выбытия пластмассовых изделий в утилизацию
Рециклинг искажает представленную функцию, так как часть материала возвраща-ется в эксплуатацию. Суммарная функция распределения плот-ности выбытия изделий из пластмасс с учетом рециклинга выразится как:
. (38)
Для оценки кругооборота полимеров разработаны математические модели, характеризующие потоки потребления, накопления и утилизации пластмассовых изделий в регионе. Поток пластмасс в регион предлагается определять как сумму потоков пластмасс к потребителям.
Общая масса пластмасс, поступивших в регион:
. (39)
В качестве оценки объёмов накопления полимеров в эксплуатации используется масса эксплуатируемых изделий. Масса изделий из полимера одного вида может быть определена функционалами
, (40)
или , (41)
где tОУ - условное время, когда функция утилизации принимает значение, равное нулю.
Для исследования потоков отработанных пластмассовых изделий на утилизацию предложен функционал
; x (t - t0). (42)
Рециклинг полимеров изменит соотношение потоков, так как часть материала после переработки будет возвращена в эксплуатацию. Поток амортизированных пластмассовых изделий на утилизацию с учётом однократного рециклинга выразится как
, (43)
где Fi(x,ri,i) - интегральная функция распределения ресурса изделий из i-го вида пластмасс от аргументов (x,ri,i); Fi(x,2ri,i) - интегральная функция распределения ресурса изделий из i-го вида пластмасс от аргументов (x,2ri,i), построенная по двукратному 2ri среднему ресурсу; Dрецi(tЦt0Цx) - функция доли рециклинга пластмасс по ретроспективному времени.
При двукратном рециклинге поток амортизированных пластмассовых изделий на утилизацию будет меньше на величину потока повторно рециклируемых изделий:
(44)
где Fi(x,3ri,i) - интегральная функция распределения ресурса изделий из i-го вида пластмасс от аргументов (x,3ri,i), построенная по трехкратному 3ri среднему ресурсу.
Таким образом, представленные методы и зависимости позволяют прогнозировать сырьевую базу предприятий, перерабатывающих отходы полимеров.
4 Результаты экспериментальных и статистических исследований
Для прогнозирования динамики образования отходов пластмасс нами проанализировано производство полимеров в России (рисунок 8).
Для прогноза потребления полимеров в регионе может быть построена математическая модель через норму потребления и количество потребителей:
QОбл. Т = NОбл 1,9(t - 1995), (45)
где QОбл.Т, - потребление термопластичных полимеров в Воронежской области; NОбл, - число жителей области.
производство полимеров и смол; производство термопластов; Х Х потребление термопластов.
Рисунок 8 - Динамика произ-водства и потребления полимеров и смол в России
Объёмы пластмассовых изделий, находящихся в эксплуатации, исследовались методом анкетирования. Анализ показывает, что средняя масса полимеров, приходящихся на одного человека, составляет 69,99 кг, среднеквадратическое отклонение - 88,55 кг, коэффициент вариации - 126 %.
Ошибка среднего значения - 14 кг, доверительный интервал, определенный по t - критерию, составляет 70 28 кг.
Автором решена задача оценки продолжительности использования пакета в эксплуатации. Данные обрабатывались с помощью Mathcat 12. Размах жизненного цикла пакетов составил 1Е26 дней. Средний срок службы пакетов составил 5,5 дней, среднее квадратическое отклонение - 4,8 дня, коэффициент вариации - 88,0 %, ошибка среднего срока - 0,49 дней, доверительный интервал при 95 % уровне значимости составил 1,0 день. Таким образом, срок службы пакета составил 5,51,0 или 4,5Е6,5 дней.
Расчеты возможных объёмов вторичного полимерного сырья показывают, например, что Воронежская область может поставить на рынок около 11,6 тысяч тонн (свыше 4,8 тыс. т полиэтилена, около 2,6 тыс. т поливинил-хлорида; свыше 1,5 тыс. т ПЭТФ; до 1,5 тыс. т полипропилена; до 1,2 тыс. т вторичного полистирола и его сополимеров). Россошанский район Воронежской области может направить для вторичной переработки до 460 тонн полимерного сырья в год. Сельские населенные пункты, в зависимости от их величины, могут образовать до 20 тонн полимерных отходов в год. От объёмов доступных для переработки вторичных полимеров зависит и мощность предприятий, перерабатывающих этот материал.
5 Технические решения отдельных технологических задач и внедрение в производство
Для измельчения тонкостенных и плёночных отходов предложен новый измельчитель (патент на полезную модель 49а467 U1, № 2005118458/22), не допускающий образования вращающегося кольцевого слоя материала и позволяющий снизить потери энергии на перемешивание материала, повысить производитель-ность процесса резания на 8 - 12 %, рисунок 9. Он состоит из вертикальной цилиндрической ёмкости 1 с загрузочным 2 и выгрузочным 3 отверстиями. В нижней части расположен механизм измельчения в виде двух пар ножевых режущих элементов 7 и 8, закрепленных на отдельных приводных валах 4 и 6, которые расположены коаксиально. Внешний полый вал 4 приводит во вращение нижнюю траверсу 5, внутренний вал 6 приводит верхнюю траверсу 9. Устройство смонтировано на сварной станине 12.
Траверсы имеют разное направление вращения, за счёт чего удается снизить скорость движения материала в цилиндрической ёмкости, не допустить образования вращающегося кольцевого слоя материала, снизить потери энергии на перемешивание и повысить производительность процесса резания на 8 - 12 %.
Подающее устройство к прессу для штамповки изделий из листа (а.с. 1646649, рисунок 10), было внедрено в 1991 году. Устройство включает основание 1, на котором с помощью подшипника 2 и направляющей 3 установлена каретка 4, которая снабжена кронштейнами 5 для крепления рулона 6 материала, пневматических зажимов: неподвижного 7 и подвижного 8, установленного на каретке с возможностью перемещения вдоль её оси и приводимого в движение пневмоцилиндром 9, механизма 10 перемещения каретки. Штамповка изделия производится с отсечкой выштамповки. Подающее устройство позволило снизить расход материала до 20 % и повысить производительность штамповки до 12 %.
Участок производства полимерных труб из отходов полимеров был пущен в эксплуатацию на ООО ДОП Воронежстрой в июне 1994 года и действует по настоящее время. Назначение участка - производство труб для строительства, теплиц, животноводства, садоводства и других целей. Участок представлен на рисунке 11.
Рисунок 11 - Участок по производству полимерных труб
Номенклатура участка представляет собой четыре типоразмера труб: 20; 25; 32 и 40 мм. Производительность технологической линии - 20 кг/ч. За время работы участка было переработано около 350 тонн отходов полимеров, произведено свыше 15а000 км труб на сумму свыше 120 млн. руб.
Многие технические жидкости расфасовываются в ёмкости с резьбовыми горловинами. Существует необходимость сплошного автоматизированного контроля резьбовых поверхностей ёмкостей перед подачей их на заполнение. Операция контроля трудоемка и требует неослабного внимания. Нами предложены технические решения технологических операций по контролю резьбовых поверхностей изделий (а.с. 1395929; а.с.1425424; а.с. 29476). Устройства использованы в автоматизированных линиях контроля и отбраковки деталей КОД-1 на двух предприятиях. Внедрение устройств улучшило условия труда работников, снизило трудоёмкость контроля на 7,3 %, снизило уровень брака на 11,4 %.
6 Оценка экологического и экономического эффекта от внедрения рециклинга полимеров в регионе (на примере Воронежской области)
В шестом разделе приводятся расчеты снижения экологического давления отходов полимеров на природную среду региона при их рециклинге.
На полигонах, санкционированных и несанкционированных свалках Воронежской области, по данным Госкомэкологии, размещено 8а687а662 тонны отходов. При этом площадь, занимаемая свалками и полигонами, составляет 760 гектаров. Если направить на переработку 11,67 тысяч тонн отходов полимеров, то это позволит сберечь от загрязнения около одного гектара в год. Уменьшится не контролируемое, но столь очевидное загрязне-ние отходами полимеров территорий, соседствующих со свалками мусора.
Рециклинг полимерных отходов в масштабах Воронежской области позволит снизить объёмы вредных выбросов, в том числе углекислого газа, - до 31а266 тонн и хлористого водорода до 1а458 тонн в год.
Экономическая оценка работы дилера в населенном пункте с числом жителей около 4 тысяч человек и объемом сбора отходов полимеров около 20 тонн в год показывает (таблица 2): ожидаемый чистый годовой доход (в ценах 2005 года) только от сбора отходов составляет 50 440 руб. Выполнение дилером технологических операций второго и третьего уровней позволяет получить чистый доход до 159 786 руб. в год, что более чем в 3 раза превышает доход от реализации необработанного вторичного сырья.
Таблица 2 - Ожидаемый годовой доход дилера от сбора и первичной переработки 20 т полимерных отходов, руб.
Виды продукции | Годовой доход | Затраты | Чистый доход | Доход в месяц |
Сбор | 80 000 | 9 888 | 50а440 | 4а203 |
Сбор и переработка | 266 800 | 51 520 | 159а786 | 13а315 |
Специализированные сервисные предприятия по утилизации отходов полимеров могут обеспечить производство целого спектра изделий и полуфабрикатов на основе вторичных полимеров, что отражено в таблице 3.
Это дает возможность перерабатывающему предприятию гибко реагировать на колебания потребностей рынка, сохраняя экономическую устойчивость, при изменении спроса на продукцию. Наиболее доходно при этом производство строительных изделий: производство 100 тонн тротуарной плитки и черепицы позволяет получить балансовую прибыль свыше 1,3 - 2,1амлн. руб. в год. Таким образом, экономические расчёты подтверждают целесообразность организации сервисными предприятиями крупномасштаб-ного рециклинга полимеров в сельскохозяйственном регионе.
Таблица 3 - Ожидаемый годовой доход от переработки 100 т полимерных отходов на специализированном предприятии, руб.
Виды продукции | Годовой доход | Затраты | Прибыль |
Получение дробленки | 2а000 000 | 988 000 | 1а012 000 |
Выработка агломерата | 2а000 000 | 937 000 | 1а063 000 |
Гранулирование | 3а000 000 | 1 894 000 | 1а106 000 |
Трубы | 4а000 000 | 1 894 000 | 2а106 000 |
Штучные изделия | 5а000 000 | 3 031 000 | 969 000 |
Плитка | 3а600 000 | 2 262 000 | 1а338 000 |
Черепица | 4а400 000 | 2а262 000 | 2а138 000 |
Общие выводы
1. Предложена концепция функционально-целевой и территориальной декомпозиции гибкой технологической системы переработки выработавших свой ресурс пластмассовых деталей и изделий, включающей пять подсистем, осуществляющих пять уровней переработки: собранные отходы - отсортированные отходы - дробленка, или агломерат - погонажные изделия - изделия цикличного литья, или штамповки. Предложен подход к выбору технологических маршрутов, позволяющий оперативно адаптировать переработку к нестабильным свойствам вторичного полимерного сырья и рыночному спросу на выпускаемые изделия, повысить эффективность использования материала на 7 - 12 %.
2. Анализ технологической операции сортировки отходов показал:
Ц выход полезного материала с течением времени сортировки может быть постоянным или уменьшающимся. Предложен подход к определению интенсивности выхода и массы извлеченного материала, показателей полноты извлечения и выхода материала от продолжительности сортировки;
Ц в процессе сортировки при снижающемся выходе полезного материала наступает момент, когда удельные финансовые затраты на сортировку достигнут уровня цены на материал, из-за чего продолжение сортировки приведет к появлению убытков. Предложены подходы к определению удельных затрат на сортировку (оптимизации объема ресурсов), обоснованию безубыточной продолжительности сортировки, рациональной полноты извлечения материала, безубыточной массы материала, выходящей в процессе сортировки;
- предложена методика расчета прибыли при извлечении нескольких материалов.
3. Предложены подход для обоснования необходимой величины объема ресурсов при безопорном резании пленочных отходов путем построения математической модели зависимости конечного параметра частицы от продолжительности измельчения, а так же новый измельчитель пленочных отходов (патент на полезную модель 49а467 U1, № 2005118458/22), не допускающий образования вращающегося кольцевого слоя материала и позволяющий снизить потери энергии на перемешивание материала и повысить производительность процесса резания на 8 - 12 %.
4. Для подсистемы четвертого уровня переработки полимеров предложены устройство (а.с. №1646649; а.с. №1425424; а.с. №294763) и метод расчета доли материала, идущего в отход при многорядной штамповке полимерных деталей из листового материала, позволяющие снизить расход материала до 20 % и повысить производительность штамповки до 12 %.
5. Для обеспечения качества изделий, изготовленных из вторичных полимеров, предложены устройства для контроля резьбовых горловин (а.с. 1395929; а.с. 1425424; а.с. 29476) пластмассовых емкостей для технических жидкостей и паст. Внедрение устройств улучшило условия труда работников, снизило трудоемкость контроля на 7,3 %, снизило уровень брака на 11,4%.
6. Предложена методика исследования выхода пластмассовых изделий в утилизацию в процессе эксплуатации, представляющая собой определение среднего ресурса изделий и характеристик закона распределения плотности выхода в утилизацию. Для описания функции плотности выхода в утилизацию изделий из полимера определенного вида предложено использовать преобразованный нормальный закон распределения, построенный на совокупности нескольких средних сроков службы отдельных видов изделий, изготовленных из этого материала. Предложены функции суммарного распределения плотности выхода в утилизацию изделий из пластмасс без учета рециклинга и с учетом влияния рециклинга.
Средний ресурс пластмассовых изделий зависит от видов изделий и условий эксплуатации и находится в пределах от 6 до 18,5 лет. Средний ресурс полимерного пакета при 95 % уровне значимости составляет 5,51,0 дней.
7. Для обоснования объемов и структуры сырьевой базы технологической системы переработки выработавших свой ресурс пластмассовых деталей и изделий, образующихся в сельскохозяйственном регионе, предложена концепция кругооборота полимеров, в основе которой лежит баланс потоков: потока поступления пластмассовых изделий в регион, потока, формирующего накопление изделий в эксплуатации, потока полимеров в утилизацию. Предложены уравнения баланса потоков полимеров, позволяющие расчетным методом определить взаимосвязь между критериями, характеризующими названные потоки и средний ресурс изделий. Предложены подходы к расчету потоков полимеров на утилизацию с учетом однократного и двукратного рециклинга, общей массы рециклируемых полимеров, а также массы рециклируемых полимеров при однократном и двукратном рециклинге.
В 2005 году потребление полимеров на душу населения по Воронежской области составило 22,8 кг/чел., накопление - 7028 кг/чел., утилизация захоронением - 7,6 кг/чел., средний ресурс изделий - 7 лет.
8. Предложен подход и проведена оценка объемов образования вторичного полимерного сырья на примере Воронежской области и Россошанского района Воронежской области: по области потенциальные объемы вторичного полимерного сырья составляют 11 667 т/год; по Россошанскому району - 450,8 т/год. Предложена инфраструктура сети предприятий по переработке отходов полимеров, которая в масштабах Воронежской области позволит сохранить от загрязнения свалками мусора около одного гектара земли в год и уменьшить неконтролируемое загрязнение пахотных земель отходами полимеров, снизить объемы вредных выбросов: углекислого газа - до 31а266 тонн и хлористого водорода до 1а458 тонн в год.
9. Экономическая оценка работы дилера в населенном пункте с числом жителей около 4 тысяч человек и объемом сбора отходов полимеров около 20 тонн в год позволяет получить чистый доход до 159 786 руб. в год.
Экономически целесообразно производство ряда изделий и полуфабрикатов на специализированных перерабатывающих предприятиях. Наиболее доходно при этом производство строительных изделий: производство 100 тонн тротуарной плитки и черепицы позволяет получить балансовую прибыль свыше 1,3 - 2,1амлн. руб. в год.
Помимо финансового дохода организация переработки отходов полимеров в масштабах Воронежской области позволяет создать дополнительно свыше 400 рабочих мест.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
Монография и учебные пособия
1. Астанин В.К. Технология мониторинга и рециклинга полимеров: математические аспекты : монография [Текст] / В.К. Астанин. - Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2006. - 120 с.
2. Курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения : Учеб. пособие [Текст] / В.К. Астанин, В.А. Иванов, Ю.М. Помо-гаев, А.И. Чечин, В.К. Павлов. - Воронеж : ВГАУ, 2001. - 200 с.
3. Практикум по технологии ремонта машин (часть 1) [Текст] / А.И. Чечин, А.В. Чупахин, Ю.М. Помогаев, И.М. Петрищев, В.К. Астанин. - Воронеж : ФГОУ ВПО ВГАУ, 2007. - 163 с.
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК
4. Астанин В.К. К вопросу прогнозирования сроков службы пластмассовых изделий [Текст] / В.К. Астанин // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования. - М.: Моск. гос. агроинженерный ун-т им. В.П. Горячкина, 2006. - Вып. 1(16). - С. 85 - 87.
5. Астанин В.К. Мониторинг полимеров с учётом их кругооборота в регионе [Текст] / В.К. Астанин, И.В. Титова, В.В. Худояров // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования. - М.: Моск. гос. агроинженерный ун-т им. В.П. Горячкина, 2006. - вып. 1(16). - С. 88 - 89.
6. Астанин В.К. Обоснование рационального технологического маршрута переработки отслуживших пластмассовых изделий гибкой производственной системой [Текст] / В.К. Астанин // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования. - М.: Моск. гос. агроинженерный ун-т им. В.П. Горячкина, 2008. - Вып. 2(27). - С. 108 - 110.
7. Астанин В.К. Особенности оценки ресурса деталей машин из полимеров [Текст] / В.К. Астанин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006. - № 4. - С. 27.
8. Астанин В. Оценка целесообразности организации переработки отслу-живших пластмассовых изделий в сельском хозяйстве [Текст] / В.К. Астанин // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2008. - № 3. - С. 53 - 54.
9. Астанин В.К. Построение гибкой производственной системы утилизации отслуживших сельскохозяйственных пластмассовых изделий [Текст] / В.К. Астанин // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования. - М.: Моск. гос. агроинженерный ун-т им. В.П. Горячкина, 2008. - Вып. 2(27). - С. 104 - 108.
10. Астанин В.К. Расширение возможностей дезинфектора-опрыскивателя [Текст] / В.К. Астанин, А.Н. Пономарев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2008. - № 6. - С. 12.
11. Астанин В.К. Структура сельских предприятий по утилизации пластмассовых изделий [Текст] / В.К. Астанин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - № 7. - С. 46 - 47.
12. Астанин В.К. Схема штамповки изделий из листа [Текст] / В.К. Астанин, И.К. Астанин // Вестник машиностроения. - 2008. - № 6. - С. 63.
13. Астанин В.К. Установка для автоматической обработки измерений параметров при проведении научных исследований [Текст] / В.К. Астанин, Д.В. Гончаров, В.В. Худояров, А.П. Моисеев // Вестник машиностроения. - 2008. - № 5. - С. 86.
14. Кузнецов В.В. Оценка затрат при сортировке отходов [Текст] / В.В. Кузнецов, В.К. Астанин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2006. - № 10. - С. 33.
15. Пономарев А. Обработка животноводческих помещений и животных от наружных паразитов после стойлового содержания [Текст] / А.Н. Пономарев, В.К. Астанин // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2008. - № 3. - С. 58.
16. Астанин В.К. Снижение энергозатрат при измельчении сельскохозяйственных материалов дробилкой безопорного резания [Текст] / В.К. Астанин, В.В. Худояров, А.П. Моисеев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - № 10. - С. 24 - 26.
Авторские свидетельства и патенты
17. А.с. 1395929 СССР, МКИ3 G 01 В 3/48. Автомат для контроля наружной резьбы деталей / В.К. Астанин, А.Е. Галанов, М.Н. Григорьева, С.В. Ульянников (СССР) . - № 4080528 / 25Ц28; Заявлено 01.07.86; Опубл. 15.05.88, Бюл. № 18.
18. А.с. 1425424 СССР, МКИ3 G 01 В 3/40. Устройство для контроля резьбы / В.К. Астанин, С.В. Ульянников, М.Н. Григорьева, А.Е. Галанов (СССР) . - № 4132424 / 25Ц28; Заявлено 13.10.86; Опубл. 23.09.88, Бюл. № 35.
19. А.с. 1646649 СССР, МКИ3 В 21 D 43/00, 43/09. Подающее устройство к прессу для многорядной штамповки листового материала / В.К. Астанин (СССР) . - № 4693266 / 27; Заявлено 23.05.89; Опубл. 17.05.91, Бюл. № 17.
20. Пат. 2118928 Российская Федерация, МПК7 6 B 27 М 3/04. Способ изготовления заготовок для паркета / С.С. Глазков, А.А. Филонов, С.В. Гри-горьев, В.К. Астанин // Заявитель и патентообладатель - Воронежская государственная лесотехническая академия. - № 97112601 / 13; Заявлено 23.07.97; Опубл. 20.09.98, Бюл. № 26.
21. Пат. 49а467 U1 Российская Федерация, МПК7 В 02 С 18/44, В 29 В 17/00. Устройство для переработки отходов пластмасс / В.К. Астанин, В.В. Худояров // Патентообладатель - Федеральное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки : (ФГОУ ВПО ВГАУ имени К.Д. Глинки). - № 2005118458 / 22; Заявлено 14.06.05; Опубл. 27.11.05, Бюл. № 33.
22. А.с. 294763 СССР / В.К. Астанин, Ю.Н. Шимадин, С.В. Ульянников (СССР). - № 3193445; Заявлено 02.03.88; Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 01.06.89. Не подлежит публикации.
23. А. с. 301487 СССР / А.Е. Галанов, Ю.В. Пономарев, В.К. Астанин (СССР). - № 3193918; Заявлено 10.03.88; Зарегистрировано в Государст-венном реестре изобретений СССР 02.10.89. Не подлежит публикации.
24. А. с. 323151 СССР / В.К. Астанин, А.Г. Карин, А.Н. Железников, Ю.Е. Саушкин (СССР). - № 4522828; Заявлено 19.10.89; Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 01.02.91. Не подлежит публикации.
Статьи и материалы конференций
25. Астанин В.К. Совершенствование водоснабжения животноводческих помещений путем применения труб из вторичных полимеров [Текст] / В.К. Астанин, В.А. Иванов, С.С. Глазков // Совершенствование процессов механизации в растениеводстве и животноводстве : сб. науч. тр. - Воронеж : ВГАУ, 2000. - С. 126Ц129.
26. Влияние автотранспорта на экологическую ситуацию города Воронежа [Текст] / О.П. Негробов, И.К. Астанин, О.И. Поливаев, В.К. Астанин // Высокие технологии в экологии : труды 4-й Междунар. науч.-практ. конф. г. Воронеж, 23Ц25 мая 2001 г. - Воронеж, 2001. - С. 35Ц40.
27. Тенденции роста полимеров в отходах производства и потребления города Воронежа [Текст] / О.П. Негробов, И.К. Астанин, О.И. Поливаев, В.К. Астанин // Высокие технологии в экологии : труды 4-й междунар. науч.-практ. конф. г. Воронеж, 23Ц25 мая 2001 г. - Воронеж, 2001. - С. 40Ц44.
28. Оценка экологической ситуации региона и тенденции роста загрязнения атмосферы от автотранспорта [Текст] / О.П. Негробов, О.И. Поливаев, В.К. Астанин, И.К. Астанин // Совершенствование технологий и технических средств механизации сельского хозяйства : сб. науч. тр. - Воронеж : ВГАУ, 2003. - С. 73Ц77.
29. Астанин В.К. Теоретическое обоснование методов сортировки при рециклинге полиэтилена в сельскохозяйственном производстве [Текст] / В.К. Астанин // Вестник Воронеж. гос. аграр. ун-та имени К.Д. Глинки. - 2003. - № 7. - С. 116Ц127.
30. Астанин В.К. Оценка технологии рециклинга полиэтилена [Текст] / В.К. Астанин // Новые разработки технологий и технических средств механизации сельского хозяйства : сб. науч. тр. - Воронеж : ВГАУ, 2004. - С. 263Ц268.
31. Астанин В.К. Расчётный мониторинг оборота пластмасс в регионе [Текст] / О.И. Поливаев, В.К. Астанин // Региональный мониторинг и оценка земель. Современные проблемы и пути решения : сб. статей / ЦЧФ ФГУП Госземкадастрсъемка - ВИСХАГИ. - Воронеж : ВГАУ, 2005. - С. 87Ц92.
32. Астанин В.К. Предпосылки рециклинга полиэтилена в Воронежской области [Текст] / В.К. Астанин, С.Е. Сафонов, В.В. Худояров // Высокие технологии в экологии : труды 7-й Междунар. науч.-практ. конф. г. Воронеж, 19-21 мая 2004 г. - Воронеж, 2004. - С. 113Ц115.
33. Астанин В.К. Предпосылки мониторинга пластмасс [Текст] / В.К. Астанин // Вестник Воронеж. гос. аграр. ун-та имени К.Д. Глинки. - 2005. Ц № 10. - С. 151Ц159.
34. Астанин В.К. Математическая модель выделения определенного компонента при сортировке отходов [Текст] / В.К. Астанин, И.К. Астанин // Информатика: проблемы, методология, технологии : материалы шестой Меж-дунар. науч.-метод. конф. - Воронеж : Воронеж. гос. ун-т, 2006. - С. 25Ц28.
35. Астанин В.К. Предпосылки технологии мониторинга пластмасс на стадии их эксплуатации [Текст] / В.К Астанин, И.В. Титова, В.В. Худояров, А.П. Моисеев // Опыт и проблемы природопользования при реализации президентских программ в Центральном Черноземье России : Материалы Междунар. науч.-практ. конф. г. Воронеж, 26 декабря 2005 г. / ЦЧФ ФГУП Госземкадастрсъемка - ВИСХАГИ. - Воронеж : Изд-во ВГАУ, 2006. - Ч.1. - С. 120Ц124.
36. Астанин В.К. Оценка перспективы организации рециклинга полимеров в областях Центрально-Чернозёмного региона [Текст] / В.К. Астанин, И.В. Титова, А.П. Моисеев // Проблемы экологии и экологической безопасности Центрального Черноземья Российской Федерации : материалы ХI Междунар. науч.-практ. конф., г. Липецк, 12 декабря 2007 г. - Липецк : ЛЭГИ, 2007. - С. 75Ц77.
37. Астанин В.К. Рециклинг полимеров в сельском хозяйстве [Текст] / В.К. Астанин, И.В. Титова // Региональные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса : материалы Всерос. науч.-практ. конф., г. Курск, 20 - 22 марта 2007 г., ч. 3. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. акад., 2007. - С. 74 - 77.
38. Оценка перспективы организации рециклинга полимеров в областях Центрально-Чернозёмного региона : аналит. записка [Текст] / В.В. Кузнецов, В.К. Астанин, И.В. Титова, В.В. Худояров // Воронеж : ВГАУ, 2008. - 21 с.
39. Титова И.В. Организация сети предприятий для утилизации полимерной упаковки в сельском хозяйстве [Текст] / И.В. Титова, В.К. Астанин // Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства : мате-риалы Международной конф., посвященной 95-летию ФГОУ ВПО Воронеж-ский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки (23Ц24 октября 2007 г.). - Воронеж : ФГОУ ВПО ВГАУ, 2008 Ч. 1.Ц С. 218Ц220.
40. Пономарев А.В. Универсальное устройство для инсектицидной обработки и дезинфекции зернохранилищ и животноводческих помещений [Текст] / А.В. Пономарев, В.К. Астанин // Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства : материалы Междунар. конф., посвященной 95-летию ФГОУ ВПО Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки (23 - 24 октября 2007 г.). - Воронеж : ФГОУ ВПО ВГАУ, 2008. - Ч. 1. - С. 196Ц198.
- Титова И.В. Утилизация полимерных деталей транспортных средств как заключительный этап их жизненного цикла [Текст] / И.В. Титова, В.К. Астанин, В.В. Худояров // Перспективные технологии, транспортные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте : межвуз. сб. науч. тр. ; под ред. проф. В.И. Посметьева ; ФГОУ ВПО ВГЛТА. - Воронеж, 2007. - Вып. 2. - С. 214Ц217.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям