Проекты

Пресс для утилизации алюминиевых банок с пневмоприводом

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «3D-моделирование, 3D-печать и VR/AR-технологии»

Направление работы: 3D-конструирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1566
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 8 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Утилизация отходов и дальнейшая переработка мусора являются важными государственными задачами. Авторы проекта проанализировали процессы сортировки алюминиевых банок и пришли к выводу, что эта проблема недостаточно проработана. Переработка алюминия позволяет сохранять природные ресурсы и ведёт к уменьшению потребления энергии. Производство нового алюминия из отходов (включая переработанные банки и фольгу) потребляет на 95% меньше энергии, чем изготовление с нуля. Созданный авторами пресс позволит сделать автомат по приёму банок компактнее.

Изучив процесс изготовления демонстрационной модели, макетирование, используя  3D-модели, чертежи, был разработан и изготовлен прототип пневмопресса посредством различных технологических операций

Цели

Создание компактного пресса для утилизации алюминиевых банок с пневматическим приводом.

Задачи

  1. Проанализировать конструктивные особенностей алюминиевых банок и существующего оборудования.
  2. Разработать 3D-модель алюминиевой банки.
  3. Разработать новую пневмомеханическую систему для пресса компактных размеров.
  4. Поэтапно спроектировать прототип путём создания 3D-модели пневмомеханической системы и чертежей.
  5. Провести эксперименты по определению эффективности принятых решений.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Программа «Компас-3D»
  • Тиски слесарные
  • Станок сверлильный «Lehmann»
  • Наборы шестигранных и рожковых ключей
  • Поршневой масляный компрессор Gigant LAS 24/1500
  • Распределитель пневматический с механическим управлением
  • Цилиндр пневматический силовой
  • Набор фитингов и шлангов

Описание

Работа посвящена разработке и созданию компактного пневматического пресса для утилизации алюминиевых банок. Для каждого из компонентов пресса были созданы 3D-модели в программном комплексе Компас-3D. Затем на базе моделей были созданы чертежи деталей будущего пресса.

Часть деталей изготавливали на мощностях отдела «гидравлических и пневматических систем» Экспериментального НИИ металлорежущих станков (ЭНИМС) по авторским чертежам. Самостоятельная сборка пресса осуществлялась авторами в соответствии с подготовленным сборочным чертежом.

Авторы провели ряд экспериментов, подобрали оптимальное давление в системе, позволяющее уменьшить объём банки в 10 раз.

Результаты работы/выводы

Результатом работы является действующий прототип пресса.

Перспективы использования результатов работы

Для дальнейшего использования собранного пресса необходимо оснастить его электроуправлением и автоматизировать подачу банок. В дальнейшем планируется смоделировать компактный автомат по приёму алюминиевых банок с использованием разработанного пресса.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Отдел «Гидравлических и пневматических систем» Экспериментального НИИ металлорежущих станков (ПАО «ЭНИМС»)

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

«Ресурсосбережение: инновации и таланты-2021» – победитель.

«Новые технологии-2021» – призёр.

«Юные техники и изобретатели-2021» – призёр.