Reduction of electricity expenditure of the roller device for the recycling of polymeric materials by optimization of parameters

• Autorzy: Synyuk O. , Polishchuk O. , Kałaczyński T.

Warianty tytułu

PL

Zmniejszenie wydatków energii elektrycznej urządzenia rolkowego do recyklingu materiałów polimerowych przez optymalizację parametrów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The dynamic calculation of the loads arising during the recycling of polymeric material in a roller device, carried out in the work, allowed to determine the main technological and structural parameters that affect the power consumed by this device. The analytical expressions, which connected the basic parameters of the roller device with the stress-strain state created in the polymeric material, were obtained. For the first time, for such devices, the physical and mechanical characteristics of the polymer were taken into account. The mathematical model of the process of polymer material recycling in a roller device, which takes into account the dynamics of the interaction of toothed rollers and the physical and mechanical properties of the polymeric material that was developed, allowed us to determine the optimal technological and structural parameters of the roller device, in which the electrical energy consumption would be minimal. The method of optimization of technological and structural parameters of a roller device, which provided the minimum power consumption, was proposed. Using the obtained laws, it was possible to determine the basic technological and structural parameters of rollers, which with minimal electric energy consumption create a deformation in which the spheruline structure of the polymeric material is oriented and the connections between the conglomerate oriented spherulites are destroyed.

PL

Dynamiczne obliczenia obciążeń powstających podczas recyklingu materiału polimerowego w urządzeniu rolkowym, przeprowadzone w pracy, pozwoliły określić główne parametry technologiczne i konstrukcyjne, które wpływają na moc zużywaną przez to urządzenie. Przeprowadzone zagadnienie analityczne pozwoliło na połączenie podstawowych parametrów urządzenia rolkowego ze stanem naprężenie-odkształcenie wytworzonym w materiale polimerowym. Po raz pierwszy w przypadku takich urządzeń wzięto pod uwagę właściwości fizyczne i mechaniczne polimeru. W pracy przedstawiono model matematyczny procesu recyklingu materiału polimerowego w urządzeniu rolkowym, który uwzględnia dynamikę oddziaływania uzębionych wałków oraz właściwości fizyczne i mechaniczne materiału polimerowego. Zaproponowano metodę optymalizacji parametrów technologicznych i strukturalnych urządzenia rolkowego zapewniającego minimalne zużycie energii. Pozwoliło to na określenie podstawowych parametry technologicznych i strukturalnych walców, które przy minimalnym zużyciu energii elektrycznej powodują odkształcenie, w którym struktura sferoidalna materiału polimerowego jest zorientowana, a połączenia między sferolitami zorientowanymi na konglomerat są niszczone.

Słowa kluczowe

EN

polymer waste; tension; deformation; fracture; roller device; power

PL

odpady polimerowe; wytrzymałość na rozciąganie; odkształcenie; pękanie; urządzenia rolkowe; moc

• Wydawca: Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
• Czasopismo: Postępy w Inżynierii Mechanicznej
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 9(5)
• Strony: 53--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Synyuk O.

• Khmelnytskyi National University, Ukraine

autor

Polishchuk O.

• Khmelnytskyi National University, Ukraine

autor

Kałaczyński T.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] KOSTRITSKY V.V.: Structural-mechanical model of amorphous-crystalline polymers. Mechanics of composite materials ‒ Riga: Zinatne 4, 1990, 585-593.
• [2] MANTIYA F. LA.: Secondary recycling of plastics. F. La. Mantiya (ed.), translation from English by G.E. Zaykov, Profesiya, St. Petersburg, 2006, 400.
• [3] SYNYUK O.: Determination of the elastic properties of amorphous-crystalline polymer of spherulites structure. Visnyk of Vinnytsia Polytechnic Institute, Vinnytsia, 6, 2016, 77-85.
• [4] SYNYUK O., SKYBA M.: Modeling of the change of the supramolecular structure of polymeric materials during orientational drawing . Visnyk of Khmelnytskyi National University, 6, 2016, 45-51.
• [5] SYNYUK O.: The method of calculating effective resilient properties of oriented polymers. Technical sciences and technologies Chernihiv, 4, 2016, 16-24.
• [6] SYNYUK O.: Determination of rational structural parameters of devices for polymer recycling. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 1, 2017, 53-60.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).