XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Плющилка алюминиевых банок
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Целью исследовательской работы является проведение эксперимента по созданию механизма для ручного расплющивания алюминиевых банок.
В ходе работы были выполнены такие задачи:
Построить устройство для ручного расплющивания алюминиевых банок
Привлечь внимание к существующей проблеме переработки отходов, за счет необычного и интересного процесса созданного аппарата
Объектом исследования выступает экологическая обстановка окружающей среды.
Предметом исследования является методы сбора отходов.
Методом данного исследования является эксперимент.
В сегодняшнем мире остро стоит проблема экологии, поскольку промышленный и бытовой мусор загрязняет окружающую среду. Органические отходы могут разлагаться до одного года, но пластиковый, алюминиевый и полиэтиленовый мусор требует большего времени, например, алюминиевые банки могут разлагаться до 500 лет. Это одна из причин, почему необходимо ответственно относиться к окружающему миру.
Одним из способов борьбы с загрязнением является сортировка и переработка отходов. Согласно отчету Greenpeace более 90% мусора попадает на полигоны и свалки [1]. В России, а на переработку попадает около 7% отходов, остальную часть сжигают [1]. Следует отметить, что сжигание приводит к увеличению количества выброшенных в атмосферу химических веществ, что вредно для окружающей среды, переработка экологичнее чем сжигание мусора [2].
Чтобы решить эту мировую проблему, ученые ищут методы эффективной утилизации, в том числе вторичной переработки.
Многие решения уже выработаны в западных странах. Например, стеклянную, пластиковую и алюминиевую тару от напитков оплачивают покупатели при покупке, а затем потраченные деньги можно вернуть, сдав тару в специальных аппаратах, которые стоят в каждом крупном супермаркете.
В нашей стране практики сортировки и переработки мусора не распространены. Желательно, чтобы знания о необходимости защиты окружающей среды, о бережном отношении к природе, и переработке отходов были у большего числа людей.
Можно привести в пример фестивали, в течении которых посетители выпивают множество напитков в алюминиевых банках. Была поставлена задача: сделать такое устройство, чтобы посетители не выбрасывали алюминиевые банки, а отдавали нам, позже мы сдадим их в пункт приема как металл. Алюминий можно перерабатывать и использовать повторно много раз [3].
Возникает вопрос: как заинтересовать людей самостоятельно принести банки именно к нам, а не просто выбросить. Для решения этой задачи было проведено это исследование.
Основная часть
Необходимо было придумать аппарат, который привлечет внимание людей для сбора их мусора. Этот механизм позволит сплющить алюминиевую банку до состояния плоского диска, который будет похож на большую монету. Этот аппарат был назвали «Плющилка». Монету затем можно закинуть в другую емкость «Копилку». С механизмом «Копилка» все понятно, это может быть деревянная бочка с пропилом под монету.
Кроме того, аппараты «Плющилка» и «Копилка» должны иметь привлекательный вид, также можно добавить объявление.
Осталось разобраться с механизмом «Плющилка», который позволить сминать алюминиевую банки для того, чтобы превратить ее в плоский диск. С разработкой такого механизма возникли трудности.
Было обнаружено, что при простом надавливании сверху банка выскальзывала в сторону из-под пресса, поэтому необходимо было закрепить ее в некой оправке.
Первоначальный образец представлял из себя металлический цилиндр, закрепленный на деревянной прямоугольной массивной станине, с отдельным поршнем, опускающимся под действием рычага.
Были варианты увеличения силы давления за счет винта или шестеренок, но их изготовление оказалось слишком трудоемким. Рычаг и станина просто делались из досок, они соединяются металлической петлей.
Банка ставится внутрь цилиндра, сверху устанавливается деревянный поршень. Рабочая часть поршня усилена диском из фанеры. При опускании рычаг давит на поршень и банка сминается. Для того, чтобы достать банку из металлической оправки снизу предусмотрена отодвигаемая площадка. При небольшом надавливании на поршень, после удаления из-под цилиндра этой площадки, алюминиевый диск выскакивает снизу.
Был использован рычаг для увеличения силы давления и уменьшения силы, которую необходимо приложить человеку, кроме того, было необходимо усилить рабочую часть поршня более твердым материалом.
В ходе испытаний было выяснено, что детского веса и силы недостаточно, чтобы получить достаточно тонкий диск. Также система с поршнем, хотя и работала исправно- но имела недостаток – необходимость постоянно контролировать рычаг, во избежание случайного падения и удара по человеку. Теоретически можно установить возвратную пружину для удержания рычага.
Более перспективной может быть модель в который по поршню надо будет наносить удар при помощи небольшой кувалды. Соответственно вывеску можно озаглавить «ПРОВЕРЬ свою Силу», что поможет привлечь внимание.
Таким образом, для эффективного плющения банок в монеты необходимо использовать металлический цилиндр как оправку и усилить воздействие поршня за счет использования рычага или ударной силы молотка.
Процесс сплющивания банки достаточно занимательный и интересный, участие в котором может привлечь внимание к мусорной проблеме и проблему переработки отходов. Затем полученные «монеты» будут сданы в пункт приема металла, позже их переработают.
Заключение
Были выполнены поставленные цели и задачи исследования, был построен механизм расплющивания алюминиевых банок.
Работа является перспективной, поскольку тема по сортировке и переработки волнует многих. Мусорная проблема становится все более актуальной.
Список литературы
Доклад Greenpeace «Экономика-разомкнутого-цикла». [Электронный ресурс]. URL: https://greenpeace.ru/wp-content/uploads/2021/04/Экономика-разомкнутого-цикла.pdf
Доклад Greenpeace «Что делать с мусором в России?». [Электронный ресурс]. URL: https://greenpeace.ru/wp-content/uploads/2019/10/report-RUSSIA-GARBAGE.pdf
Переработка алюминиевых банок: алгоритм утилизации на предприятиях и в домашних условиях. [Электронный ресурс]. URL: https://rcycle.net/metally/cvetnye/pererabotka-alyuminievyh-banok-algoritm-utilizatsii-na-predpriyatiyah-i-v-domashnih-usloviyah
Приложение
Рис.1 Схема устройства для расплющивания алюминиевых банок