Станок для переработки ПЭТ бутылок

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Станок для переработки ПЭТ бутылок

Фархутдинов М.М. 1
1МБОУ «Гимназия №2» имени Баки Урманче НМР РТ
Мурзаханов М.А. 1
1МБОУ «Гимназия №2» имени Баки Урманче НМР РТ
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

I.Введение. Выбор и обоснование

Мы живем в XXI веке. В современном быстроразвивающемся мире, где население нашей планеты растет, необходимо производить огромное количество разнообразной продукции. Человек продолжает делать все, чтобы повысить свой уровень жизни. В каждом государстве, в любом мегаполисе или крошечном селе, почти во всех местах где живет человек, где бы он не находился, всегда оставляет после себя следы своего присутствия. И чаще всего это негативный след, который пагубно влияет на окружающую среду и состояние нашей планеты Земля! Свидетельство этому свалки. Я постоянно сталкиваюсь с таким явлением. В нашем городе такая проблема тоже существует. Скоро весна, снег начнет таять, весь накопившийся мусор начнёт выходит наружу. В черте города этот мусор соберут, а в местах где люди любят организовывать свои пикники естественно останется или смоется талыми водами. Проблемой является то, что большинство мусора не разлагается, а накапливается и может очень долго лежать в неизменном виде. Одним из таких видом загрязнителей являются ПЭТ-бутылки. Они могут разлагаться от 450 лет и больше. Человек создаст сотни такого рода мусора за один год, а одна бутылка просуществует больше чем мы и наши дети и внуки.

Человечество уже занимается утилизацией отходов, но это идет не на должном уровне, очень вяло и не торопливо. Мусор производиться гораздо быстрее, чем утилизируется. Получается утилизация отходов, а именно пластиковой тары – это проблема не только территориального характера, а более глобальная - всего человечества.

Сейчас существуют центры по переработке бумаги, стекла, металла, пластика и т.д. В нашем городе Нижнекамске, есть несколько точек приема пластиковых бутылок, на весь город их всего 4 пункта. Но как показала практика, взрослым и тем более детям лень идти туда и сдавать их, ведь они расположены далеко, да и кто захочет тащить целую кучу бутылок за гроши (максимум 50 копеек за 1 кг.). Легче всего избавиться от пустой бутылки выкинуть её в мусорку, если таково есть по близости или просто выкинуть подальше от себя, в кусты например. По моему мнению как раз эти бутылки и больше всего можно встретить разбросанными на улице.

Для меня очень остро лежит проблема с утилизацией ПЭТ-бутылок. Эта проблема затронула и мою семью, так как мы часто употребляем минеральную воду. Поэтому я выбрал проект на тему переработки пластика и дальнейшее применение полученной продукции. Это позволит сэкономить на приобретение некоторых товаров, таких как щетки, веники, термоусадочная лента, декора помещений, поделок и изготовления подарков. Эти вещи можно изготовить из полученных полосок - отходы можно сказать пойдут в доходы.

II. Разработка проекта. Банк идей

Звездочка обдумывания.

Сбор информации. Развитие идеи.

Я решил почему бы не собрать установку для переработки пластиковых бутылок самому. Есть масса примеров их применения. Ну не трудно догадаться, что поиск идей я начал в просторах интернета. Пролистал не мало сайтов, просмотрел множество видео и т.д. После сбора информации, я долго анализировал, разбирался с мыслями и накопившимися идеями. Все-таки решил собрать свой вариант мини станка по переработки ПЭТ-бутылок. Многие народные умельцы показывают что можно сделать из пластиковых бутылок, но по моему мнению нужно не только показывать, а призывать каждого к тому чтобы они не выкидывали бутылки в мусорку, находили применение им. Главной идеей является не то что я соберу станок, а покажу пример другим, что можно с бутылками, чтобы этим хобби «заразились» как можно больше людей, показать как это классно ощущать причастность к защите нашей Матушки Природы!

Цели и задачи проекта.

Цель проекта:

- предложить свой вариант оборудования для переработки пластиковых бутылок, чтобы дать им вторую жизнь и защитить окружающую среду от загрязнений, как пример для подражания людям.

Задачи:

- разработать этапы переработки пластиковых бутылок;

- разработать конструкцию станка и соответствующую технологическую и конструкторскую документацию;

- изготовить станок и реализовать его в жизнь;

- демонстрация проекта.

Поиск вариантов проекта. Прототипирование.

На мой взгляд самый ходовой материал получаемый из ПЭТ-бутылки это длинная полоска различной ширины. Она более универсальна и имеет широкий спектр применения. Мне предстоит разработать способ нарезки таких пластиковых полосок.

Следующим важный этап придумать несколько вариантов устройств. Это может быть отдельные простые приспособления или целый набор. Также можно изготовить небольшой станок.

Объект труда

Станок

Комплект приспособлений

Мне ближе лежала идея изготовить компактный станочек, который должен на много облегчать и ускорять работу.

применение

привод

СТАНОК

материалы

соединение деталей

механизмы передач

оборудование и инструменты

отделка

Исходя из оснащенности нашей школьной мастерской и возможности обрабатки, выбрать наиболее подходящий материал.

МАТЕРИАЛ

ДРЕВЕСИНА

ПЛАСТИК

МЕТАЛЛ

СТЕКЛО

4. Выбор наилучшего варианта проекта.

Нужно предложить несколько вариантов станка. Обдумать достоинства и недостатки каждого варианта и выбрать наилучшую модель. Все составные части станка скомпановать в одну единую установку для удобной переработки бутылок, да и ещё что бы смотрелось эффектно.

В итоге я пришел к выводу, что мой творческий проект будет устроен просто и стостоит из следующих частей:

Донкорез

СТАНОК

Бабина

Сушилка

Резак

1) «Донкорез», отрезатель донышка - резак для отрезания дна у бутылки.

2) «Резак» - специально изготовленный нож для нарезки бутылки на полосы разной ширины.

3) «Бабина» – катушка с барабаном для намотки ленты.

4) «Сушилка» – катушка-рамка со стационарным феном для термической обработки ленты, при которой лента натягивается, разглаживается и становиться тверже, упруже.

Следующие действия такие: с рамки ленту срезаем ножницами по середине. Получаем две стороны, изогнутые в форме «˄» лески. Такой формы полосы удобно использовать для изготовления щеток-сметок, веников, хозяйственная веревка, плести канаты, а из широких полосок сумки, лапти, корзины, сетки, перегородки и т.п. Еще очень важная особенность пластика термоусадка. Из-за своих свойств леску можно применять для скрепления различных деталей, которая по своим качествам не уступает покупной.

5. Технология изготовления.

Основным материалом для изготовления моего проекта служит пилометриалы и древесные материалы. В качестве силовых установок и тех частей где терпят сильные напряжения и нагрузки предлагается изготовить из стального сортового проката.

Стойки «донкореза», «бабины» и «сушилки» изготавливаются из толстой многослойной фанеры. Такая фанера обладает хорошой прочностью и не «играет» при оказании нагрузки. Рама «сушилки» собирается из стальных прутьев (сортовго проката) и направляющих на резьбовом соединении. Это позволит нагревать пластиковые полоски с применением промышленного фена.

Детали в основном выпиливаются с помощью ручного лобзика или электролобзика.

Все составляющие крепятся на шурупах к основанию станка.

6. Материально-техническое оснащение.

Работая с инструментами очень важно, чтобы они были налажены и заточены, от этого зависит качество будущего изделия.

Применяемые инструменты и приспособления для реализации проекта:

а)Ручные инструменты:ручной лобзик, ножовка, рубанок, набор сверл по дереву, набор сверл по металлу, кернер, молоток слесарный, слесарная ножовка, чертилка, напильник, линейка металлическая, угольник, набор рожковых ключей, набор отверток, плоскогубцы, шлифовальная шкурка.

б) Электроинструменты: электролобзик, сверлильный станок, промышленный фен.

в) Оборудование: верстак, струбцины, стусло.

III. Конструкторская и технологическая документация

Технический рисунок.

Сборочный чертеж.

3. Спецификация

Деталь

Материал

Количество

1

Основа

Многослойная фанера

2 шт.

1) «Донкорез»

2

Стойка

Многослойная фанера

1 шт.

3

Ось

Конструкционная сталь

1 шт.

4

Гайка оси

Конструкционная сталь

1 шт.

5

Ограничительная рамка

Фанера

1 шт.

6

Дно рамки

Фанера

1 шт.

7

Шпилка

Конструкционная сталь

1 шт.

8

Гайка шпильки

Конструкционная сталь

1 шт.

9

Фтулки

Пластик

1 шт.

10

Нож

Инструментальная сталь

1 шт.

11

Рычаг

Фанера

1 шт.

12

Ручка

Фанера

1 шт.

13

Подставка «Козёл»

Фанера

2 шт.

14

Подшипники

Сталь

6 шт.

15

Шурупы

Сталь

6 шт.

2) «Бутылкорез»

16

Платформа

Древесина

1 шт.

17

Стойка

Древесина

1 шт.

18

Резак

Конструкционная сталь

1 шт.

19

Гайка затяжная

Конструкционная сталь

1 шт.

20

Шурупы

-

2 шт.

21

Стойка

Многослойная фанера

1 шт.

22

Ось

Конструкционная сталь

1 шт.

23

Гайка оси

Конструкционная сталь

3 шт.

24

Ограничитель барабана

Фанера

2 шт.

25

Шпильки

Конструкционная сталь

6 шт.

26

Подшипники

Сталь

6 шт.

27

Шурупы

Сталь

6 шт.

3) «Сушилка»

28

Стойка

Многослойная фанера

1 шт.

29

Ось

Конструкционная сталь

1 шт.

30

Гайка оси

Конструкционная сталь

3 шт.

31

Направляющие рамки

Конструкционная сталь

2 шт.

32

Шпильки

Конструкционная сталь

2 шт.

33

Гайки рамки

Конструкционная сталь

3 шт.

34

Шурупы

Сталь

6 шт.

 

4. Технологическая карта «Основы»

 

№ п.п.

Операции

Эскиз

Инстр. и оборудование

1

Выбор заготовки

 

Линейка

2

Разметка заготовки

 

Карандаш, линейка, чертёж, верстак

3

Выпиливанипо линиям разметки

 

Ножовка, верстак

4

Разметка отверстий под крепеж модулей

 

Карандаш, линейка, чертёж, верстак

5

Отметка шилом

 

Шило

6

Сверление отверстий

 

Сверло на 3,5 мм, дрель

7

Шлифование кромок

 

Верстак, наждачная бумага

8

Контроль качества

-

Чертеж

5. Технологическая карта «Донкореза»

А. Стойка.

№ п.п.

Операции

Эскиз

Инстр. и оборудование

1

Выбор заготовки

 

Линейка

2

Разметка заготовки

 

Карандаш, линейка, шаблон, копировальная бумага, верстак

3

Выпиливание внешнего контура по линиям разметки

 

Электролобзик верстак

4

Отметка отверстия шилом

 

Шило

5

Сверление отверстия диаметром 35 мм

 

Сверло перовое на 35 мм, дрель, верстак, подкладка

6

Пиление крепежа подшипника

 

Электролобзик верстак

7

Разметка отверстий под шурупы в крепеже

 

Линейка, карандаш, чертеж

8

Сверление сквозного отверстия диаметром 3,5 мм

 

Сверло перовое на 3,5 мм, дрель, верстак

9

Зенкование отверстий

 

Свело на 10 мм, сверлильный станок

10

Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

11

Контроль качества

 

Чертеж

Б. «Донкорез»

№ п.п.

Операции

Эскиз

Инстр. и оборудование

Ограничитель.

1

Выбор заготовки

 

Линейка

2

Разметка заготовки

 

Карандаш, линейка, шаблон, копировальная бумага, верстак

3

Выпиливание внешнего контура по линиям разметки

 

Электролобзик верстак

4

Разметка отверстий по шаблону

 

Шаблон, чертеж, линейка, карандаш

5

Отметка отверстий шилом

-

Шило

6

Сверление отверстия диаметром 35 мм

 

Сверло перовое на 35 мм, дрель, верстак, подкладка

7

Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

8

Контроль качества

 

Чертеж

Дно донкореза.

1

Выбор заготовки

 

Линейка

2

Разметка заготовки диаметром 100 мм

 

Чертеж, циркуль, линейка

3

Выпиливание по линиям разметки

 

Ручной лобзик, верстак

4

Разметка сквозного отверстия

 

Линейка карандаш

5

Сверление отверстия диаметром 10 мм

 

Сверло перовое на 10 мм, дрель, верстак, подкладка

6

Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

7

Контроль качества

 

Чертеж

Рычаг ручки.

1

Выбор заготовки

 

Линейка

2

Разметка заготовки

 

Карандаш, линейка, шаблон, копировальная бумага, верстак

3

Выпиливание внешнего контура по линиям разметки

 

Электролобзик верстак

4

Разметка отверстий по шаблону

 

Шаблон, чертеж, линейка, карандаш

5

Сверление отверстия диаметром 3,5 мм

 

Сверло перовое на 3,5 мм, дрель, верстак, подкладка

6

Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

7

Контроль качества

 

Чертеж

Ручка.

1

Выбор бруска квадратного сечения

 

Линейка

2

Разметка бруска по длинне

 

Линейка, карfндаш, чертеж

3

Отпилить по линии разметки

 

Ножовка, верстак

4

Найти середину торца бруска

 

Линейка, карандаш

5

Разметка диаметра ручки

 

Циркуль, линейка

6

Разметка не нужных углов и торцов бруска

 

Линейка, карандаш

7

Строгание ребер

 

Рубанок, верстак

8

Округление рашпилем

 

Рашпиль, верстак

9

Придание конической формыформы

 

Рашпиль, верстак

10

Скругление Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

11

Контроль качества

 

Чертеж

В. «Козел»

№ п.п.

Операции

Эскиз

Инстр. и оборудование

1

Выбор заготовки

 

Линейка

2

Разметка заготовки

 

Карандаш, линейка, чертеж, верстак

3

Выпиливание внешнего контура по линиям разметки

 

Лобзик верстак

4

Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

5

Контроль качества

 

Чертеж

 

6. Технологическая карта «Резака»

№ п.п.

Операции

Эскиз

Инстр. и оборудование

Основа

1

Выбор бруска квадратного сечения

 

Линейка

2

Разметка бруска по длинне

 

Линейка, карfндаш, чертеж

3

Отпилить по линии разметки

 

Ножовка, верстак

4

Скругление Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

5

Контроль качества

 

Чертеж

Ограничитель

7

Выбор заготовки металлической трубы квадратного сечения

 

Линейка

8

Разметка по длинне

 

Линейка, чертилка

9

Пиление по линии разметки

 

Слесарная ножовка, тиаски

10

Разметка прорези

 

Линейка, чертилка

11

Выпиливание прорези

 

Слесарная ножовка, тиаски

12

Разметка крепежного отверстия

 

Кернер, линейка, молоток

13

Сверление отверстия

 

Сверло, сверлильный станок

 

Зачистка кромок Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага, напильник

14

Контроль качества

 

Чертеж

7. Технологическая карта «Бабины»

Стенки бабины.

1

Выбор заготовки

 

Линейка

2

Разметка заготовки диаметром 100 мм

 

Чертеж, циркуль, линейка

3

Выпиливание по линиям разметки

 

Ручной лобзик, верстак

4

Разметка сквозного отверстия

 

Линейка карандаш

5

Сверление отверстия диаметром 10 мм

 

Сверло перовое на 10 мм, дрель, верстак, подкладка

6

Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

7

Контроль качества

 

Чертеж

Рычаг и ручка изготавливается идентично модуля «Донкореза» (см. стр. 20-23)

 

8. Технологическая карта «Сушилки»

Рамка

1

Выбор заготовки для шпилек

 

Линейка

2

Разметка заготовки

 

Чертилка, линейка

3

Отпиливание

 

Слесарная ножовка верстак

4

Снятие фаски

 

Напильник, тиски

5

Нарезание резьбы

-

Плашка, слесарные тиски

6

Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

7

Контроль качества

 

Чертеж

Направляющая

1

Выбор заготовки для направляющей рамки

 

Линейка

2

Разметка заготовки

 

Чертилка, линейка

3

Отпиливание

 

Слесарная ножовка верстак

4

Разметка отвесртия

 

Чертилка, линейка

5

Сверление сквозного отвесртия

 

Сверло, сверлильный станок

6

Шлифование

-

Верстак, наждачная бумага

7

Контроль качества

 

Чертеж

 

Стойка изготавливается в точности как на странице 15 в технологической карте изготовления «Донкореза»

Рычаг и ручка изготавливается идентично модуля «Донкореза» (см. стр. 20-23)

IV. Экономическое обоснование проекта.

На изготовление проекта было потрачено некоторое количество средств. Чтобы знать себестоимость (Собщ.), нужно подсчитать все затраты (С): затраты на покупку материалов, количества потребленной электроэнергии, оплата труда.

Собщ. = С1+ С2+ С3+ С4+ С5

На изготовление стоек модулей из материалов я купил многослойную фанеру. Мне понадобилось всего 0,3 м2. Цена листа фанеры размерами 1,52х1,52 м (2,31 м2), толщиной 20мм = 2200 руб.

Узнаем цену на 1 квадратный метр фанеры: 2200/2,31=952 руб/м2

С1= 0,2 х 952 = 191,2 руб.

Пиломатериалы – небольшой отрезок бруска я нашел в мастерской.

Изготавливая станок были задействована работа электрического оборудования (1 кВт электроэнергии стоит 3,4 р.):

- сверлильного станка – 2 часа. (Мощность станка 350 Вт.) 0,35 КВт х 3,2 р. х 2 часа =2,24р;

- электролобзик - 30 минут. (Мощность станка 350 Вт.) 0,35 КВт х 3,2 р. х 2 часа =2,24р.;

- промышленный фен – 5 минут. (Мощность потр. 100 Вт.) 0,1 КВт х 3,2 р. х 0,2 час = 9,6 р.);

- освещение мастерской 24 люминесцентных ламп – 118 часов. (Мощность потр. 20 Вт.) 0,02 КВт х 24 шт. х 3,2 р. х 48 часов = 181,25 р.)

- работа ноутбука – 120 ч. (Мощность потр. 45 Вт.) 0,045 КВт х 3,2 р. х 120 часов = 17,28 р.)

4. Подшипники я не покупал, они мне достались бесплатно.

5. Комплект осей и гаек для крепления «Донкореза», «Бабины» и «Сушилки» мне обошелся в 130 рублей.

6. Лак воднодисперсионный мне тоже достался бесплатно.

В итоге поодсчитаем мои расходы на изготовление моего творсекого проекта:

Собщ. = 191,2 + 0 + 11 + 0 + 130 + 0 =333рубля.

V. Экологическая оценка.

Нельзя пропускать мимо тему проблему экологии. Почти все компании, которые занимаются вывозом мусора используют один и тот же дешевый способ утилизации отходов, это сжигание или закапывание. Раньше сжигали, но сейчас сжигать запрещено, так как при сжигании отходов в атмосферу выделяются опасные газы и токсины, а свалки находятся не так далеко от населенных пунктов. Остается только закапывать. Но свалки по площади могут принимать чудовищные размеры, и таких свалок огромное количество. Они в свою очередь загрязняют грунтовые воды и земельные ресурсы.

Если каждый из нас будет немного задумываться, что он может сделать для нас самих и окружающих, сделать наш Мир немного чище и уютнее, то призываю отправлять бутылки и прочие пластики в применение, а не на свалку.

Мой проект еще раз подтверждает важность решения острой проблемы утилизации или вторичного применения отслужившей пластиковой тары! Используя во благо пластиковые бутылки бывшего употребления, можно изготовить массу всяких полезных вещей для хозяйства и просто в качестве декорации или подарков. Теперь отходы можно сказать пойдут в доходы.

Это означает, что мой проект полностью считается экологичным и помогает защитить нашу природу от загрязнений!

VI. Вывод. Контроль качества

Благодаря данному проекту, изготовленная мною установка перерабатывающая ПЭТ- бутылки в полоски, избавит нас от вездесущей проблемы - куда девать отходы?

Мой проект еще раз подтверждает важность решения острой проблемы утилизации или вторичного применения отслужившей пластиковой тары! Мне кажется главным является то, что я показал пример другим, что нужно заниматься этой проблемой, мы все связаны с ней. Хочу чтобы этим хобби «заразились» как можно больше людей, показать как это классно ощущать причастность к защите нашей Матушки Природы!

Станок оказался актуальным и очень востребованным, в нашей мастерской часто ломались и изнашивались щетки-сметки, а эти щетки оказались гораздо практичнее, техперсонал уже ждет когда мы начнем изготавливать веники для уборки помещений. В дальнейшем я хочу усовершенствовать этот мини станок, расширить круг применения моего проекта.

Я доволен своей проделанной работой!

Я достиг поставленные цели и задачи!

VII. Реклама

Если каждый из нас будет немного задумываться что он может сделать для нас самих и окружающих, сделать наш Мир немного чище и уютнее, то призываю отправлять бутылки и прочие пластики в применение, а не на свалку.

VIII. Список литературы

Артамонов В. идр. Технические и коммунальные отходы и окружающая среда // Гражданская защита. - 2007. - N 2. - С. 30-31.

Белюсева Л. Прием вторсырья по-новому// Наука и жизнь. - 2007. - No3. - С. 48-49

Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды. – М.: Высш. школа, 2008. 574(07)

Жуков Б. Выброшенный мир// Вокруг света. - 2008. - No9. - С. 114-126

Любешкина Е. Обратная сторона упаковки// Наука и жизнь. - 2007. - No3. - С. 44-51

Об отходах производства и потребления. Федеральный закон от 10.06.98 г. № 3009

Фиговский О. Цивилизация и утилизация// Экология и жизнь. - 2006. - No8. - С. 42-48.

Экологическая рациональность – новый принцип развития или очередная утопия? // Экология и жизнь. - 2007. - No1. - С. 44-46.

Приложение.

Просмотров работы: 57