Проектирование установки по переработке медицинских отходов термохимическим методом

В статье рассмотрены вопросы, связанные с разработкой конструкции установки по переработке медицинских отходов, работающей на основе термохимического метода. Особое внимание уделено режущей оснастке, применяемой в установке. Постановка задачи формулируется следующим образом: спроектировать установку, позволяющую реализовать возможность переработки медицинских отходов термохимическим методом; предложить варианты конструкции режущей оснастки установки и обосновать выбор материала ножей на основании конечно-элементного моделирования. Предложена конструкция установки, состоящей из основания, на котором расположен электродвигатель, движение от которого с помощью клиноременной передачи передается на привод инструментальной оснастки. Переработка и обеззараживание медицинских отходов осуществляется в стерилизационной камере. Стерилизационная камера и связанный с ней бак являются конструктивно наиболее сложными. Основными элементами конструкции бака являются: основание, стерилизационная емкость и крышка. Непосредственная переработка медицинских отходов осуществляется посредством вращения роторного узла, несущего инструментальную оснастку. В предлагаемой установке инструментальная оснастка включает в себя четыре подвижных горизонтальных и два вертикальных ножа. В процессе переработки медицинских отходов рабочие поверхности горизонтальных ножей подвергаются воздействию ряда факторов, проводящих к их интенсивному износу. В статье предлагаются несколько вариантов конструкций ножей, позволяющих увеличить их долговечность. С целью проверки правильности выбора материала и влияния условий эксплуатации была разработана КЭ модель процесса нагрева ножа под действием силы трения, вызываемой сходящей по передней поверхности стружкой из полиэтилена. Расчет выполнялся для двух материалов ножа: углеродистая сталь и серый чугун. Результаты моделирования показали, что по ряду критериев наиболее предпочтительным материалом ножей является серый чугун. Использование чугуна позволит обеспечить быстрое достижение необходимого значения температуры в стерилизационной камере, а меньшие внутренние напряжения снизят вероятность разрушения ножа. Для повышения надежности установки приведены варианты конструкции подвижных ножей как элементов, подвергающихся наиболее интенсивному износу.