- •Харьковская областная государственная администрация
- •Украинский научно-исследовательский институт экологических проблем
- •Харьковская национальная академия городского хозяйства
- •Кп кх «Харьковкоммуночиствод»
- •В.Н. Бабаев, н.П. Горох, и.В. Коринько
- •Концепция экологизации и энергоресурсосбережения в системе управления отходами мегаполиса Бабаев в.Н., Горох н.П., Коринько и.В.
- •Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •Концепция управления муниципальными отходами.
- •Укрупненная эколого-экономическая оценка промышленных технологий переработки тбо.
- •Экологическая оценка технологий переработки тбо.
- •5. Общие выводы.
- •Литература
- •Проблема муниципальных отходов и рациональные пути ее решения Бабаев в.Н., Горох н.П., Коринько и.В., Кузин а.К., Шубов л.Я.
- •Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •Принципы оптимизации системы санитарной очистки украинских городов.
- •3. Оптимизация сортировки тбо как технологической операции в схемах их сбора и транспортировки.
- •Оптимизация режима сортировки.
- •Термическая переработка в технологиях комплексного управления тбо.
- •Общие выводы.
- •Бабаев в.Н., Горох н.П., Коринько и.В., Кись в.Н.
- •Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •Технология переработки композитных смесевых полимерных отходов.
- •3.Технологическая схема производства по переработке пленочных отходов состоит из следующих стадий:
- •Выводы.
- •Литература
- •Методы аэросепарации легковесных фракций муниципальных отходов Бабаев в.Н., Горох н.П., Коринько и.В., Кись в.Н., Шубов л.Я.
- •1. Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •2. Технологические расчеты принципиальных схем аппаратурного оформления методов аэросепарации.
- •2.1 Основные факторы технологических показателей аэросепарации
- •3. Специальные методы сепарации.
- •4. Общие выводы.
- •Литература
- •2. Тенденция перехода к комплексной промышленной переработке муниципальных отходов.
- •3. Критерии выбора безотходных технологий и экологически безопасных методов переработки отходов.
- •4. Динамика образования тары и упаковки из полимеров в составе тбо.
- •5. Верификация экономической эффективности комплексной переработки отходов.
- •6. Экологические факторы обоснования выбора технологии переработки тбо.
- •7. Оценка потенциально опасных ингредиентов, влияющих на газовые выбросы при термической переработке тбо.
- •Малоотходной переработки тбо
- •Малоотходной переработки тбо (комбинация процессов сортировки, слоевого сжигания и ферментативной сушки)
- •8. Выводы.
- •Литература
- •Технологические основы методов подготовки и
- •Переработки в системе управления
- •Муниципальными отходами
- •Горох н.П.
- •Актуальность проблемы.
- •Оптимальная схема построения технологии сепарации тбо.
- •Основные методы подготовки и переработки в технологической схеме сепарации тбо.
- •3.1 Измельчение отходов.
- •Грохочение.
- •Магнитные способы сепарации.
- •Аэросепарация.
- •Литература
- •База данных об изношенной таре и упаковке
- •Эколого-экономические аспекты и механические свойства в процессах переработки полимерных отходов н.П. Горох
- •Эколого-экономическая эффективность применения полимерных отходов.
- •2. Структурно-химические особенности вторичных полимеров.
- •3. Реология и механические свойства в процессах переработки полимеров.
- •Выводы.
- •Литература
- •Технологические процессы регенерации
- •Полимерных отходов
- •Горох н.П.
- •Актуальность проблемы.
- •Для регистрации потребляемой мощности аппарат снабжен киловаттметром типа д305, а для контроля температуры установлен потенциометр ксп2-005.
- •2.2 Исследование процесса регенерации полиэтилена из пленочных отходов на роторном агломераторе
- •Литература
- •При комплексной утилизации муниципальных отходов Горох н.П.
- •Актуальность.
- •Анализ публикаций.
- •Цель и постановка задачи.
- •Технологичность проектируемых конструкций из полимерных композитов.
- •Перспективы использования вторичных полимерных композиционных материалов.
- •Литература
- •Твердые бытовые отходы: объективная реальность, проблемы накопления и переработки Горох н.П., Коринько и.В., Кись в.Н., Швец л.Н., Ярошенко ю.В.
- •1. Актуальность проблемы и анализ ситуации.
- •2. Административно-правовое регулирование обращения с отходами.
- •3. Принципы оптимизации санитарной очистки.
- •4. Общие выводы.
- •Коринько и.В., Горох н.П., Кись в.Н., Ярошенко ю.В., Юрченко в.А.
- •Горох н.П., Коринько и.В., Швец л.Н., Ткачёв в.А.,
- •Литература
- •Перспективы использования вторичных полимерных материалов из бытовых отходов потребления
- •Коринько и.В., Горох н.П., Пилиграмм с.С.
- •Эколого-экономическая эффективность применения полимерных отходов
- •Структурно-химические особенности вторичных полимеров
- •Реология и механические свойства в процессах переработки полимеров.
- •Выводы.
- •Литература
- •Экологически безопасная переработка отходов органического происхождения методом пиролиза Костенко в.Ф., Тимошенко в.В., Горох н.П.
- •Литература
- •Киотский протокол и проблема газообразных промышленных выбросов в Украине Внукова н.В., Фалько а.И., Шостак ю.Д., Горох н.П.
- •Защита бетона трубопроводов водоотведения полимерными материалами Юрченко в.А., Горох н.П., Кухарская а.В.
- •Введение
- •Анализ публикаций
- •Цель и постановка задачи
- •Испытание защитных покрытий бетона в натурных условиях
- •Литература
- •Перспективы промышленной переработки полимерных отходов как ресурсный сырьевой потенциал энергосберегающих технологий региона Горох н.П., Ляхевич и.Н., Сулима в.В., Пилиграмм с.С.
- •Литература
Горох н.П., Коринько и.В., Швец л.Н., Ткачёв в.А.,
Применение полимерных композиционных материалов с модифици-рующими наполнителями в последнее время получает все более широкое распространение, благодаря постоянному улучшению их прочностных свойств составлением новых композиций с добавлением различных волокон, минеральных компонентов и модификаторов [1, 2]. Особую актуальность в современных условиях приобретает вторичное использование отходов из полимерных материалов. К достоинствам полимеров также можно отнести их высокую химическую стойкость к воздействиям различных агрессивных сред [2, 4, 5].
В данной работе представлены результаты численного исследования напряженного состояния нескольких вариантов крышки и корпуса смотрового канализационного люка, выполненных из композиции вторичных полимерных материалов. Проведено сопоставление численных результатов с данными натурных испытаний одного из вариантов конструкции крышки люка. В результате рекомендован вариант конструкции, дающий наименьшие напряжения и деформации в сравнении с остальными вариантами при одинаковых нагрузках и массе образцов.
Объектом данного исследования является напряженное состояние конструкции, составленной из крышки и корпуса канализационного люка (рис. 1).
С учетом результатов испытаний было принято решение увеличить массу крышки в 1,5 раза, что привело к увеличению массы конструкции на 23 %. В рассмотрение были введены 3 модифицированных варианта крышки люка с увеличенной массой (рис. 2). у вариантов 2 и 3 было уменьшено количество ребер на нижней поверхности крышки до 8 (против 32 у базового варианта 1), при этом они были сделаны более массивными. Форма верхней поверхности также была упрощена. У варианта 4 ребра на нижней поверхности вообще отсутствуют, за их счет была увеличена толщина центральной части крышки.
Во всех расчетах предполагалось, что материал конструкции находится в диапазоне упругих деформаций. Модуль упругости материала выбирался на основе сопоставления численных данных и результатов натурных испытаний для базового варианта крышки.
Рисунок 1 – Конструкция и основные размеры базового варианта крышки и корпуса люка
Рисунок 2 – Упрощенные геометрические модели вариантов конструкции
«крышка-корпус»
Для создания сеточных моделей, расчета напряженного состояния и обработки результатов в данной работе использовался авторский конечно-элементный программный комплекс на научно-технической базе кафедры теоретической механики и гидравлики Харьковского национального автомобильно-дорожного университета.
Для определения модуля упругости материала были использованы данные из протокола испытаний крышки люка базовой конфигурации (вариант 1) [3]. Согласно протоколу крышка люка под действием нагрузки 3000 кгс имела максимальный прогиб 54,28 мм. Такой прогиб при данной нагрузке в расчетах достигался при модуле упругости материала, равном Е = 178МПа.
Рисунок 3 – Сопоставление расчетных напряжений базового варианта 1 крышки люка при нагрузке 8085 кгс с результатом натурного эксперимента
Сравнение результатов расчета базового варианта при нагрузке 8085 кгс со структурой разрушения в эксперименте (рис.3) указывает на то, что разрушение крышки люка из рассматриваемой композиции полимеров происходит при следующих условиях: локальные напряжения (на концентраторах рёбер жесткости) на поверхности крышки (сверху и снизу) вблизи центра превышают 50 МПа, напряжения во внутреннем слое в области разрыва материала достигают значения 15 МПа.
Зависимость основных характеристик напряженного состояния крышки канализационного люка (максимальные перемещения и максимальные напряжения по зонам) для всех вариантов представлены на графиках (рис. 4-6).
Рисунок 4 – зависимость максимальных перемещений крышки люка от нагрузки
Рисунок 5 – Зависимость максимальных напряжений на нижней поверхности крышки от нагрузки
Рисунок 6 – Зависимость максимальных напряжений во внутреннем слое крышки от нагрузки
Анализ полей параметров и данных на графиках указывает на то, что лучшие показатели по прочности во всем диапазоне нагрузок показывает вариант 4. При нагрузках 3000 и 8085 кгс он имеет в 4 раза меньшее максимальное смещение, чем базовый вариант. При этом максимальные напряжения, как на поверхности, так и внутри крышки уменьшаются приблизительно в 3 раза.
При нагрузке 15000 кгс у варианта 4 максимальное смещение и максимальные напряжения более чем в 2 раза меньше соответствующих характеристик базового варианта 1 при нагрузке 8085 кгс.
Проведен анализ физико-механических свойств композиции полимерных материалов с модифицирующими наполнителями, использованной для изготовления крышки и корпуса канализационного люка.
Выполнена проверка численной модели базового варианта конструкции сопоставлением с экспериментальными данными.
Проведен рациональный поиск лучшего варианта конструкции «крышка-корпус», в результате которого получено следующее:
а) лучшие показатели по прочности во всем диапазоне нагрузок дает вариант 4;
б) при нагрузках 3000 и 8085 кгс вариант 4 имеет в 4 раза меньшее максимальное смещение, чем базовый вариант 1, при этом максимальные напряжения, как на поверхности, так и внутри крышки уменьшаются приблизительно в 3 раза;
в) при нагрузке 15000 кгс у варианта 4 максимальное смещение и максимальные напряжения более чем в 2 раза ниже соответствующих характеристик базового варианта 1 при нагрузке 8085кгс.
На основе сравнения результатов расчета базового варианта и варианта 4 крышки канализационного люка, вариант 4 рекомендован к производству с местом установки на городские автомобильные дороги с интенсивным движением, как удовлетворяющий условиям ДСТУ В.2.5-26:2005 (ГОСТ 3634-99) для среднетяжелого люка с номинальной нагрузкой 15000-25000 кгс.
Необходимым условием прочности является соответствие технологических условий изготовления крышки люка тем условиям, которые выполнялись при изготовлении образцов, использованных при испытаниях, описанных в документе [3].