СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УПЛОТНЕНИЯ ОТХОДОВ
STAND FOR DETERMINING PARAMETERS OF WASTE COMPACTION

Изобретение относится к области экспериментальной техники и может быть использовано для определения параметров уплотнения отходов.
Известно устройство, относящееся к области мусорных баков, содержащее основной корпус, основание, неподвижно установленное в нижней части основного корпуса, верхнюю крышку, неподвижно установленную над основным корпусом. Нижняя часть верхней крышки снабжена прижимной пластиной. Нажимная пластина находится в верхней части крышки и соединена штоком с прижимной пластиной, расположенной над баком через крышку. Для увеличения плотности мусора необходимо выполнить механическое воздействие на нажимную пластину, которая приведет в действие прижимную пластину. Она будет сдавливать мусор, находящийся в баке по мере его заполнения. Мусор из бака можно удалить с помощью дверцы, находящейся на боковой поверхности основного корпуса (см. патент Китай №210557048U, МПК B65F 1/14, опубл. 2019 г.).
Недостатком данного устройства является отсутствие вращения прижимной пластины для повышения степени уплотнения мусора, отсутствует система контроля нагрузки на прижимную пластину. Ручного усилия недостаточно для качественного прессования мусорных отходов, что в итоге снижает эффективность уплотнения и снижает степень автоматизации процесса прессования отходов.
Известно устройство для прессования мусора, принятое в качестве прототипа, которое содержит отжимной пластинчатый мусорный бак, предназначенный для механического повышения плотности мусора в баке, содержит верхний корпус, нижний корпус и крышку корпуса. Верхний корпус помещается на нижний корпус. Крышка корпуса прикреплена на петлях к верхнему корпусу. Под крышкой корпуса расположена прижимная пластина, соединенная с прижимным стержнем. Последний проходит сквозь крышку корпуса и фиксируется над крышкой. Между концевым блоком прижимного стержня и крышкой корпуса расположена пружина. Прижимная пластина, расположенная под крышкой корпуса, может сжимать в верхнем корпусе мусор под действием прижимного стержня, чтобы уменьшить занимаемое мусором пространство (см. патент Китай №103640826 А, МПК B65F 1/14, опубл. 2013 г.).
Недостатком данного устройства является применение ручного усилия на прижимном стержне в отсутствии тангенциальной составляющей нагрузки для максимального уплотнения отходов. Вследствие этого степень уплотнения отходов незначительная. Для очистки предлагаемой конструкции мусорного бака также потребуется дополнительное усилие по извлечению уплотненного мусора, поскольку корпус бака представляет единую конструкцию.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является определение параметров уплотнения для различных видов коммунальных отходов за счет дополнительного создания тангенциальной составляющей силового воздействия при одновременной возможности контроля силовой нагрузки.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет того, что стенд для определения параметров уплотнения отходов, содержащий бак, выполненный из двух соединенных между собой частей, прижимной диск, размещенный со стороны верхней части бака и скрепленный с нажимным стержнем, имеющим резьбу, с возможностью захода и перемещения внутри полости бака при ручном воздействии на нажимной стержень, согласно изобретению бак установлен с использованием прямоугольной рамы на основании последней и выполнен в виде двух полуцилиндров, скрепленных между собой петлями и замками-защелками, нажимной стержень выполнен в виде шпильки, перемещающейся в вертикальном направлении с использованием направляющих гаек, закрепленных в верхней части рамы с двух сторон, при этом крепление прижимного диска с нажимным стержнем выполнено в виде регулируемого соединения с возможностью либо жесткой, либо мягкой фиксации для обеспечения соответствующего вращательно-поступательного или поступательного движения прижимного диска в полости бака, причем на нижней поверхности диска нанесено рифление, а между основанием рамы и баком установлен тензометрический датчик контроля силовой нагрузки на бак.
На решение поставленной технической задачи направлено и то, что, регулируемое соединение прижимного диска и нажимного стержня выполнено в виде вращающихся относительно друг друга втулки и цилиндра, при этом цилиндр жестко связан с прижимным диском, а втулка имеет резьбовое соединение с нажимным стержнем, при этом цилиндр и втулка скреплены между собой с помощью запрессованного упорного подшипника с возможностью обеспечения вращения прижимного диска, а для предотвращения вращения последнего цилиндр и втулка имеют сопряженные отверстия для болтов, ограничивающих вращение.
Технический результат заключается в определении параметров уплотнения мусора, что позволяет установить предельные нагрузки, необходимые для уплотнения определенных видов отходов.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет использования регулируемого соединения диска с нажимным стержнем при уплотнении отходов, за счет рифления, нанесенного на нижнюю поверхность прижимного диска, что позволяет реализовать тангенциальное силовое воздействие на коммунальные отходы, что увеличивает степень уплотнения отходов, а также достигается максимальный коэффициент уплотнения. Наличие в конструкции стенда датчика контроля силового воздействия позволяет осуществлять контроль над процессом уплотнения отходов и определять необходимую степень их сжатия. Поскольку процесс уплотнения отходов становится в целом более эффективным за счет максимального уплотнения, появляется возможность увеличить полезный объем конструкций, предназначенных для сбора отходов.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид стенда для определения параметров уплотнения отходов; на фиг. 2 изображен вид А на фиг. 1; на фиг. 3 изображен разрез Б-Б на фиг. 1.
Стенд для определения параметров уплотнения отходов содержит бак 1, выполненный из двух соединенных между собой частей полуцилиндров 2 и 3, прижимной диск 4, размещенный со стороны верхней части бака 1 и скрепленный с нажимным стержнем 5 (см. фиг 1 и 2). Последний имеет резьбу для обеспечения его вращения вокруг вертикальной оси. Прижимной диск 4 имеет возможность захода и перемещения внутри полости бака 1 при ручном воздействии на нажимной стержень 5. При этом бак 1 установлен с использованием прямоугольной рамы 6 на основании 7 последней. Полуцилиндры 2 и 3 скреплены между собой петлями 8 и замками-защелками 9. Нажимной стержень 5 выполнен в виде шпильки, перемещающейся в вертикальном направлении, с использованием направляющих гаек 10 и 11. Упомянутые направляющие гайки 10 и 11 закреплены в верхней части рамы 6 с двух сторон. Крепление прижимного диска 4 с нажимным стержнем 5 выполнено из цилиндра 12 и втулки 13, вставленных друг в друга и скрепленных запрессованным упорным подшипником 14 (см. фиг. 3). Цилиндр 12 и втулка 13 имеют сопряженные отверстия для болтов 15, ограничивающих вращение диска, при этом цилиндр 12 жестко скреплен с прижимным диском 4, а втулка 13 резьбовым соединением - с нажимным стержнем 5.
Такое крепление может иметь либо жесткую фиксацию с использованием болтов 15, либо мягкую - без болтов 15, что обеспечивает соответственно вращательно-поступательное или только поступательное движение прижимного диска 4 в полости бака 1. На нижней поверхности прижимного диска 4 нанесено рифление 16. К раме 6 между основанием 7 рамы и баком 1 установлен тензометрический датчик 17, а на верхнем конце нажимного стержня 5 закреплен вспомогательный болт 18.
Стенд для определения параметров уплотнения отходов работает следующим образом.
Для погружения отходов в бак 1 необходимо вывернуть нажимной стержень 5 вверх. После укладки испытуемого мусора внутрь бака 1 для того, чтобы начать уплотнение мусора, необходимо ввернуть нажимной стержень 5 до момента соприкосновения прижимного диска 4 с мусором, произвести замер высоты прижимного диска 4 относительно бака 1, и далее, выполняя вращательные движения нажимного стержня 5 с помощью вспомогательного болта 18 по часовой стрелке, зафиксировать момент, когда показания тензометрического датчика 17 достигнут максимального значения. При механическом вращательном воздействии на вспомогательный болт 18, закрепленный сверху нажимного стержня 5, последний перемещается вверх-вниз, благодаря направляющим гайкам 10 и 11, приваренным к раме 6. Прижимной диск 4, установленный на шпильке 5 с помощью регулируемого крепления из цилиндра 12 и втулки 13, вставленных друг в друга и скрепленных запрессованным упорным подшипником 14, может жестко фиксироваться на нажимном стержне 5 болтами 15, вставленными в сопряженные отверстия цилиндра 12 и втулки 13, или иметь одну степень свободы при отсутствии болтов 15. Наличие рифления 16 с нижней стороны прижимного диска 4 и жесткая фиксация в регулируемом соединении болтами 15 позволяют прижимному диску 4 вращаться совместно с нажимным стержнем 5, тем самым передавая мусору вращательное движение и тангенциальную составляющую нагрузки, позволяющие добиться максимального уплотнения отходов. В случае мягкой фиксации прижимного диска 4 в регулируемом соединении без болтов 15 вращение прижимного диска 4 не синхронизировано с вращением нажимного стержня 5, и он может оставаться неподвижным. Далее выполняется замер второго положения прижимного диска 4 по высоте относительно бака 1. После снятых показаний с тензометрического датчика 17, прижимной стержень 5 выкручивается против часовой стрелки с помощью вспомогательного болта 18, полуцилиндры 2 и 3 бака 1 раскрепляются замками-защелками 9, оставаясь соединенными в петлях 8. Бак 1 очищается от уплотненного мусора и готов к следующему циклу экспериментов. За счет установки тензометрического датчика 17 происходит контроль нагрузки, благодаря чему возможно определение параметров уплотнения каждого материала при определенной нагрузке.
Таким образом, изобретение позволяет определить параметры уплотнения для различных видов коммунальных отходов за счет дополнительного создания тангенциальной составляющей силового воздействия при одновременной возможности контроля силовой нагрузки на бак.