Повышение качества и снижения брака ездовых камер

Реферат

КлещёнокА.В. Изучение влияния состава бутадиен-стирольного каучука на образование внешне видового дефекта «пузырь» при изготовлении ездовых камер. Выпускная квалификационная работа / Сибирский казачий институт (филиал) ФГБОУ ВО «МГУТУ (ПКУ) имени К.Г. Разумовского» в г. Омске, каф. Технологий промышленности;  рук. Л.Н. Андрейкова. - Омск, 2016. – Гр. ч. 3 л. ф. А1; ПЗ 103 с., 7 рис., 21 табл.,  21 источников; 5 прил.



 ШИНА, ЕЗДОВАЯ КАМЕРА, РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ, ИНГРИДИЕНТЫ, КАУЧУК СКС-30 АРК, КАУЧУК СКМС-30 АРК, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, КОЛИЧЕСТВО БРАКА. 



Объект разработки – автокамерное производство предприятия ПАО «Омскшина». Цель разработки повышение качества и снижения брака ездовых камер. В ВКР показано, что количество бракованных камер зависит от полимерной основы резиновой смеси. Камеры, выпущенные из резиновой смеси с бутадиен-стирольным каучуком СУС-30 АРК имеют меньшее количество брака, чем камеры с использованием бутадиен - метилстирольного каучука.

Использование каучука СКС-30 АРК по сравнению с СКМС-30 АРК также более предпочтительно из-за большего содержания в резиновой смеси масла Норман-346, что снижает стоимость камер.

Рассчитанный экономический эффект составил 46614,56

















Содержание

Введение

1Литературный обзор…………………………………………………………………9

1.1 Шинная промышленность……………………………………………………9

1.2 Каучук………………………………………………………………………...10

1.3Описание процесса изготовления ездовых камер………………………….18

2 Объекты и методы исследования…………………………………………………31

2.1 Методы исследования каучуков……………………………………………32

2.2 Состав исследуемой резиновой  смеси…………………………………….50

2.3Свойства и назначения ингредиентов резиновой смеси……………...........52

3 Экспериментальная часть…………..…………..………………………….……...60

3.1Описание технологического процесса изготовления резиновой смеси…..62

3.2 Методы испытаний резины…………………………………………………65

3.3Обсуждение результатов испытания каучука СКМС-30 АРК СКС-30 АРК в составе резиновой смеси………………………………………………………72         

4 Технико-экономическая  оценка результатов……………………………………76

5Экология и безопасность жизнедеятельности……………………………………90

Заключение…………………………………………………………..…… …….….101

Библиографический список………………………………………………………..102

Приложения 









  











Введение

     Полимерные материалы – однокомпонентные или многокомпонентные системы, основа которых составляют высокомолекулярные соединения или полимеры. Состав полимерных материалов разнообразен и колеблется от индивидуальных полимеров до весьма сложных систем, содержащих разнообразные компоненты, регулирующие технологические и технические свойства. К компонентам относятся различные химические инертные или активные вещества: растворители, пластификаторы, загустители, красители, антипирены, модификаторы и т.д. По назначению полимерные материалы делятся на: пластмассы, эластомеры, химические волокна, полимерные покрытия (клея, герметики).[1]

     В соответствии с назначением делят полимерные материалы общего назначения и функциональные полимеры. По природе полимерной фазы делятся на природные (натуральные) и химические (искусственные и синтетические). По характеру переработки бывают термопластичные и термореактивные полимеры. В отличие от традиционных материалов полимеры обладают комплексом особых свойств: высокие условные показатели прочности, стойкость к агрессивным средам, высокие электроизоляционные свойства, и другие физические и механические свойства. Но они имеют свои недостатками: низкая теплостойкость, ползучесть, низкая теплопроводность. Главной отраслью применения полимерных материалов является переработка эластомеров, которые, находят широкое применение в самых различных материалах.

     Благодаря большому разнообразию свойств эластомеров, они во многом являются незаменимыми материалами и находят все новые и новые области применения в современной технике, медицине, сельском хозяйстве. Наиболее крупным потреблением эластомеров является шинная промышленность. Развитие шинной промышленности придается огромное значение, так как от количества и качества шин зависит работа автомобильного транспорта. Со времени появления пневматической шины прошло чуть больше 160 лет. В июне 1845 года патент на ее изобретение получил шотландец Роберт Уильям Томсон. Первые шины накладывались на колеса с деревянными спицами. Камера шины изготавливалась из нескольких слоев парусины пропитанной и покрытой с обеих сторон натуральным каучуком. Наружное покрытие состояло из соединенных заклепками кусков кожи. После завершения модернизации у шины повышается срок службы за счет меньшего теплообразования. Серьезное внимание уделяется улучшению свойств и выбору оптимальной комбинации каучуков для каждой детали шин, разработке новых наполнителей и методов их диспергирования. Ведутся работы по увеличению прочности резин путем разработки новой технологии переработки каучуков, изыскания вулканизующих и стабилизующих систем, обеспечивающих наименьшую степень деструкции молекулярных цепей в процессе изготовления и эксплуатации изделий из резин.[18]

      Резина имеет большую область применения – от обычных стиральных резинок до фрикционных колец и тормозных дисков. Это обусловлено высоким коэффициентом трения. При этом резина может обладать очень высокой износостойкостью (протекторы шин, подошвы обуви) или быть легко истирающимся материалом(стирольные резинки). Ассортимент резиновых изделий постоянно расширяется и в настоящее время превышает 65 тыс. наименований. Около половины объема производства резиновой промышленности составляет автомобильные шины. Производство шин в целом относится к трудоемкому, поскольку оно включает в себя большое число технических методов переработки сырья. Технология шинного производства отработана давно и имеет небольшие различия по отдельным странам. Шины бывают камерные и бескамерные.

     На ПАО «Омскшина» выпускают камеры на основе комбинации каучуков изопренового, бутадиенового и бутадиен-стирольного.

При изготовлении камер часто образуется внешне видовой дефект «пузырь», за счет чего увеличивается количество брака.

 В исследуемой работе проведены сравнительные испытания смесей для ездовых камер шифра 0-12-523 изготовленных из каучука СКМС-30 АРК предприятия ОАО «Омский каучук» и СКС-30 АРК предприятия «Воронежсинтезкаучук» с целью снижения дефекта «пузырь» в теле камеры.



































1 Литературный обзор

1.1 Шинная промышленность в России

Шинная промышленность является одной из важнейших подотраслей химического комплекса промышленности России, которая обеспечивает шинами автомобильный и воздушный транспорт, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение, технику специального назначения.

Производство автомобильных, сельскохозяйственных и других шин как  массовая отрасль мировой промышленности находится в настоящее время  на переломе своего развития.

Перелом этот в настоящее время связан, с одной стороны, с общими тенденциями, происходящими в мире: все более полная автоматизация исследований и процессов создания и производства новых изделий, а также с  освоением информационных  технологий, глобализацией производства и сбыта продукции. С другой стороны, сказываются внутренние причины: рост скоростей автомобилей и неизбежное ужесточение требований к комплексу их свойств. Влияющих на их безопасность, комфортабельность и экономичность, ужесточение требований к экологичности шин в связи с бурным ростом автотранспорта, наносящим ущерб окружающей среде, конкуренция на шинном рынке, как между крупнейшими корпорациями шин, так и в связи с быстрым ростом производства шин в странах Азии, производящих более дешевые шины.[2]

Фундаментальные научные исследования в прошлом были направлены на расчет и конструирование шин, сейчас в большей степени исследуются новые прогрессивные материалы и рецепты, а также технологии их производства. 

Передовые в техническом отношении шинные корпорации, понимая сложившуюся ситуацию, вкладывают огромные средства в развитие научных исследований2.    

Характерны два основных направления развития шинной технологии:

1.Это дальнейшее совершенствование общепринятых конструкций шин и технологии их производства на основе информационных технологий и очень высокого уровня автоматизации на всех этапах создания и производства шин.

 2.Это создание так называемых нетрадиционных технологий. 

Естественно, что и первое, и второе направления требуют больших затрат и капитальных вложений.

Шинная промышленность России после спада в производстве шин, который имел место в середине 90-х годов прошлого века,  начала наращивать их производство, преодолев фазу перестройки ассортимента с целью удовлетворения рыночной потребности в новых экономических условиях, сложившихся в стране. Дальнейшие успехи отечественной шинной промышленности зависят от объемов инвестиций и их правильного использования. Последнее может быть осуществлено только на основе широкомасштабных научных исследований по всем направлениям:  конструкции шин, материаловедения и рецептур строения, технологии с особым упором на автоматизацию и экономику шинного производства.



1.2 Каучук

Каучук - натуральный или синтетический материал, который характеризуется водонепроницаемостью, электроизоляционными свойствами и отличной эластичностью. Путем специальной обработки, из каучука получают резину. Каучук природный получают из млечного сока каучуконосных растений. Это молочно-белая жидкость, которая называется латексом. ( рис 1)

    Путем коагуляции органическими кислотами млечного сока каучуконосных растений, получают натуральный каучук. 





Рисунок 1- Природный каучук

    В натуральном каучуке содержится 90–96% углеводорода полиизопрена, это один из его основных компонентов. Природный каучук встречается во многих растениях, которые совершенно не являются представителями единого ботанического семейства. Эти растения подразделяют на виды, в зависимости в каких тканях у них накапливается каучук:

-латексные - каучук находится в млечном соке;

-паренхимные - каучук находится в стеблях и корнях;

-хлоренхимные - каучук содержится в зелёных тканях молодых побегах и листьях;

-травянистые латексные каучуконосные растения, относящиеся к семейству сложноцветных, которые произрастают в умеренной зоне, в южных республиках, и содержат каучук в небольших количествах в корнях, и промышленного значения не имеют.

Синтетические каучуки – это основная масса эластомеров. Эти синтетические полимеры имеют возможность превращаться в резину путем вулканизации. Синтетический каучук получают с помощью полимеризации или сополимеризации нитрила акриловой кислоты, бутадиена, изопрена, хлорпрена, изобутилена, неопрена, стирола. Как и у натуральных каучуков, у синтетических тоже длинные макромолекулярные цепи, в некоторых случаях разветвленные, которые имеют средний молекулярный вес, равный сотням тысяч, а иногда и миллионам. В большинстве случаев, полимерные цепи в них имеют двойные связи, которые при вулканизации образуют пространственную сетку, а производимая таким образом резина, приобретает свои особенные физико-механические характеристики.





Рисунок  2- Синтетический каучук

Синтетические каучуки классифицируются по мономерам, которые использовались для их получения (бутадиеновые, изопреновые,  и т. д.), так же  по атомам в главной цепи или боковых группах (полисульфидные, уретановые, и др.). Их так же подразделяют по молекулярной массе (консистенции), по выпускной форме (твердые, жидкие, порошкообразные), и по содержанию наполнителей (ненаполненные и наполненные).Так же синтетические каучуки могут выпускаться в виде синтетических латексов - водных дисперсий. Термоэластопласты входят в особую группу каучуков.

Некоторые из видов синтетических каучуков (например, силиконовый каучук, полиизобутилен), являются насыщенными соединениями. И для их вулканизации применяются органические амины, перекиси и др. вещества. По ряду технических свойств отдельные виды синтетического каучука преобладают над натуральным каучуком.[3]

     Синтетические каучуки подразделяют на каучуки специального и общего назначения. Каучуки общего назначения – каучуки с совокупностью достаточно высоких технических свойств ( эластичность, прочность и т.д), которые подходят для массового производства обширного ассортимента изделий. Каучуки специального назначения - каучуки с одним или несколькими специфическими свойствами, которые гарантируют выполнение специальных требований к изделию и обеспечивают его работоспособность, зачастую, в экстремальных условиях работы.

     Каучуки общего назначения: бутадиенстирольные, изопреновые, бутадиеновые, и т.д.

     Каучуки специального назначения: этиленпропиленовые, бутилкаучук, хлоропреновые,  уретановые, фторкаучуки и др.

     На сегодняшний день основной областью применения натурального каучука остается шинная промышленность (около70%), изготовляются шины для автотранспорта, самолётов, велосипедов. Кроме того, каучук применяется для электроизоляции, для  изготовления конвейерных лент высоких мощностей, клея, антикоррозийных покрытий котлов и труб, тонкостенных высокопрочных мелких изделий, в медицине, а также производства промышленных товаров и т.д[21]

    Наиболее распространенными и экономичными каучуками общего назначения является бутадиен-стирольные (бутадиен-метилстирольные) каучуки (БСК), выпускаемые в широком ассортименте и в большом объеме, что объясняется относительной доступностью исходных мономеров (бутадиена и стирола), высокой однородностью свойств и хорошим качеством получаемого полимера, а также освоенной технологией производства.[2].









                                                             СН3

                                                                 |

-СН2-СН=СН -СН2-СН-СН2

                                                    |

                                                  С6Н5

бутадиен метилстирольный каучук



-СН2-СН=СН-СН2-СН2-СН-

                                                                      |

                                                                                       С6Н5

                                                                бутадиен стирольный каучук

Основная масса БСК получается эмульсионной сополимеризацией бутадиена и стирола (или ?-метилстирола).

В зависимости от условий полимеризации и состава применяемых компонентов выпускают  бутадиен-стирольные каучуки, различающие по составу и свойствам.

Эмульсионную полимеризацию проводят при высокой (50 °С-«горячая» полимеризация) и при пониженной (5 °С «холодная» полимеризация) температуре.

Снижение температуры полимеризации приводит к уменьшению содержания в каучуке низкомолекулярных фракций, уменьшение степени разветвленности  и увеличению регулярности структуры полимера, что способствует улучшению качества полимера. 





Т а б л и ц а  1 - Структура полимеров, полученных  при  различной  температуре представлена 

Содержание, %

Температура полимеризаций



50° С

5° С

Цис-1,4

		14,0-18,3

7,0-12,3

Трано-1,4

62,0-65,3

71,8-72,0

транс: 1,2

16,3-23,0

15,8-21,0



     Можно получить полимер заданной средней молекулярной массы, которую регулируют в процессе полимеризации введением регуляторов, осуществляющих передачу цепи. С увеличением содержания регулятора молекулярная масса полимера понижается.

    В качестве эмульгаторов, необходимо для получения устойчивых эмульсии мономеров, а также готовых продуктов полимеризаций – латексов, применяют натриевые или калиевые мыла синтетических жирных кислот (парафинаты), или диспропорционированной или гидрированной канифоли, а также соли сульфокислот или алкилсульфатов.

    При выделении каучука коагуляции латекса растворами хлорида натрия и серной кислоты часть эмульгаторов в виде свободных жирных кислот или смоляных кислот остается в каучуке. В латекс вводят противостарители,  которые при коагуляции также  переходят в каучук.[18]

     В России эмульсионные бутадиен-стирольные каучуки обозначаются СКС, а бутадиен-?-метилстирольные – СКМС. Цифры в обозначении марки каучука отражают содержание стирола или ?метилстирола (в массовых частях) в 100 масс. Ч. Полимера. Буква А указывает на низкотемпературную полимеризацию. Буква Р обозначает, что полимеризация проводилась в присутствии регуляторов полимеризации. Буквы П, К и С указывают на применявшиеся в процессе  полимеризации эмульгаторы - соответственно парафины, соли диспорционированной или гидрированной канифоли и алкилсульфонаты. Буква Н обозначает что полимер заправлен не окрашивающим противостарителем. Буква Д в марке обозначает, что он предназначен для производства изделий с повышенными диэлектрическими свойствами и содержит очень незначительное количество вода растворимых компонентов за счет коагуляции латекса в присутствии солей алюминия.

      В настоящие время получены бутадиен-стирольные каучуки методом растворной полимеризации в присутствии метил органических соединений. При регулировании полимеризации добавки полярных соединений наблюдается статистическое распределение звеньев бутадиена и стирола в цепи. Структура таких сополимеров будет существенно отличаться от структуры эмульсионных каучуков. Уменьшается число звеньев бутадиена, присоединенных в положении 1,2(до 10%) и транс -1,4 , но увеличивается содержание звеньев со структурой цис-1,4(до 40%). В России растворные бутадиен-стирольные каучуки обозначаются ДССК и цифрами указывают содержание присоединенного стирола.[3]

     Содержание полимера в эмульсионных каучуках составляет около 92-95%, а в растворных- около 98%.Все бутадиен-стирольные каучуки эмульсионной полимеризации являются полностью аморфными полимерами. Свойства полимеров различаются в зависимости от содержания в полимере связанного стирола:

- плотность, кг /м3  920-930;

- показатель преломления, N25D  1,535;

- температура стеклования, °С -52±56;

- удельная теплоемкость,  Дж /(кг К)  1,88·103;

- удельное объемное электрическое сопротивление ,Ом·м  7·1012;

- диэлектрическая проницаемость  2,9;

- параметр растворимости, (М Дж/м3)12   17,4;

     С повышением содержания в полимере присоединенного стирола увеличивается плотность, тем температура стеклования и диэлектрические характеристики.

     Растворимость кислорода в СКС-30 АРК при 40°С и атмосферное давление составляет 12,5·10-5 г в 1 г каучука или 7,5%.

     Технологические свойства. Бутадиен-стирольные каучуки, полученные эмульсионной полимеризацией, при малом содержании регулятора характеризуются высокими жесткостью (жесткость по Дефо 20-36 Н), вязкостью по Муни (выше 100 условной единице) и эластическим восстановлением (эластическое восстановление по Дефо 4-5 мм). Такие каучуки с трудом поддаются обработке. Для снижения вязкости и обрабатываемости они подвергаются термо - окислительной  деструкции в воздушной среде или 130-140°С под давлением 0,3-0,33 М па в течение 35-40мин при этом жесткость падает до 3-4,5 Н.

     В настоящее время основную массу СКМС составляет регулированные каучуки, которые в зависимости от требований можно получить с различной жесткостью и вязкостью. Обычно вязкость по Муни составляет 46-56 условных  единиц, а жесткость по Дефо равно 4-8 Н.

    В основном регулированные каучуки СКМС хорошо обрабатываются на обычном оборудовании, применяемые при производстве резиновых изделий. Их особенностью по сравнению с изопреновыми каучуками является повышенное теплообразование и большой расход энергии при смешивании, что объясняет межмолекулярным взаимодействием молекулярных цепей. Повышенное эластическое восстановление смесей определяет относительно большую усадку заготовок при формировании. Полученные заготовки вследствие высокой терма пластичности каучука  хорошо сохраняет форму(смеси имеют хорошую каркасность).[3].

     Вследствие большого содержания полимера и меньшего содержания низкомолекулярных фракций в ДССК можно вводить большие количества наполнителей и пластификаторов по сравнению с эмульсионными, с сохранением высоких показателей физико-механических свойств резин. Это дает возможность снизить стоимость резиновых смесей.



1.3 Описание процесса изготовления ездовых камер

Ездовые камеры являются частью автомобильной шины и представляют собой герметичную кольцевую трубку с вентилем, предназначенную для наполнения камеры воздухом и удержания его внутри камеры. В камере различают беговую часть, прилегающую к покрышке в зоне беговой дорожки, и бандажную – к ободу колеса или к ободной ленте, в которой крепится вентиль для закачивания ее сжатым воздухом и регулирования в ней давления. 



А

                                                                                                                   Рис 3

Рисунок 2 - Ездовые камеры грузовых шин и вентиль для них:

1 — колпачок-ключ; 2 — пружинный   золотник, 3 — металлический  корпус вентиля, 4 — фланец (резиновая пятка) вентиля



Вентиль ездовой камеры состоит из резинового основания (пятки) и резинового корпуса, в котором укреплен металлический (латунный) корпус с внутренней и внешней резьбой (рис.3). Внутренняя резьба служит для ввинчивания стандартного пружинного золотника, внешняя – на верхнем конце корпуса и служит для установки колпачка, предохраняющего вентиль и золотник от повреждения и засорения.  В верхней части колпачка имеется ключ, который предназначен для вывертывания золотника из корпуса вентиля. Резиновая пятка вентиля приклеивается к стенке камеры и вулканизуется вместе с ней. 

Т а б л и ц а 3 - Ассортимент камер для шин

Модель камеры

Тип вентиля

Модель шины

1300*530-533

РК-5-145



1220*400-533

РК-5-165

1220*400-533. Мод. И-П184

1100*400*533

ГК-170

1100*400-533. Мод. О-47А.

1200*500-508

РК-5А-145

500/70-508 Мод. ИД-П284

14.00-20

РК-5А-145

14.00-20. Мод. ОИ-25.

12.00-20

ГК-145

12.00-20. 12.00R20.

9.00-20

ГК-135

9.00-20. 9.00R20.

16.5-18

ГК-135

16,5/70-18. Мод. КФ-97.

13.6-38

ТК

15,5R38. Мод. Ф-2А, 13,6R38. Мод.

 ЯФ-318.

175-16

ЛК-35-11.7

175/R16С. мод О-110

135/80-12

ЛК-35-11.7

135/80R12.

6.45-13

ЛК-35-11.7

6.45-13. 6.15-13. 6.95-13. 165/80R13. 175/80R13.

6.00-16

ЛК-35-16.5

6.00-16. Мод. Л-225А. Мод. О-70.

205/60-15

ЛК-35-11.7

205/60R15. Мод. О-100.

7.35-14

ЛК-35-11.7

205/60R15. Мод. О-100.

185-15

ЛК-35-11.7

185/80R15С.



Основными геометрическими параметрами камеры являются наружный и внутренний диаметры. Диаметр камеры зависит от размера шины, типа шины и ширины обода. Толщина стенки камеры  составляет  от 2 мм до 5 мм. 

В процессе производства камер контролируют следующие параметры:

	длину плоско сложенной камеры;

	ширину плоско сложенной камеры;

	калибр (толщину стенки камеры).

К автокамерам  шин предъявляются следующие основные требования:

	воздухонепроницаемость;

	эластичность и минимальная разнашиваемость;

	прочность;

	стойкость к атмосферным условиям;

	равномерность растяжения под действием сжатого воздуха.







Рисунок 3- Схема технологического процесса производства ездовых камер

    Профилирование камерных рукавов должно обеспечивать получение заготовок стабильных размеров, а применение БК позволяет выпускать более тонкостенные рукава. Режим шприцевания зависит от конструктивных особенностей, степени износа и режима работы оборудования, наиболее важна стабильность трёх взаимосвязанных параметров процесса – производительности, давления и температуры. Выбор температуры головки экструдера зависит от её конструктивных особенностей и склонности резиновой смеси к подвулканизации, устойчивые смеси позволяют увеличить её до 120оС, что улучшает качество поверхности и снижает усадку заготовок.

Т а б л и ц а 4-Техническая характеристика МЧТ – 250

Показатели

Значения показателей

Диаметр червяка, мм

250

Длина нарезанной части червяка, мм

760

Степень сжатия червяком

1:1,27

Производительность, кг/ч

1600-3000

Мощность электродвигателя, кВт

118

Скорость движения транспортерной ленты, м/мин:

максимальная

30



минимальная

4

Давление сжатого воздуха, МПа 

0,4-0,6



       Головка червячного пресса состоит из двух основных частей - мундштука 4 и дорна 8, которые ответственныза профилирование рукава из резиновой смеси, захватываемой и уплотняемой червяком (рис.5). Мундштук представляет собой металлическое кольцо (длинную шайбу), а дорн – полую внутри конусную деталь с выемками на поверхности. Перед работой дорн и мундштук подогревают на паровой плите, после чего дорн надевают на дорнодержатель9, соединенный с крестовиной13, затем снаружи для удержания дорна завинчивают гайку 5. Мундштук вставляют в головку так, чтобы внутри него находился дорн, и закрепляют гайкой 2. Между дорном и мундштуком образуется кольцевое отверстие 5, через которое при пуске машины и выдавливается резиновая смесь в виде непрерывной трубки.































Рисунок 5 - устройство головки червячного пресса для выпуска автокамерной трубки: 1 - головка корпуса, 2 - гайка головки, 3- регулировочные винты, 4 - мундштук, 5 - кольцевой зазор, 6-гайка, фиксирующая дорн на      дорнодержателе, 7 -распылитель, 8 - дорн, 9 -дорнодержатель, 10 - резиновая смесь, 11 - ребра крестовины, 12 - канал в крестовине, 13- крестовина.



Внутреннее опудривание автокамерного рукава тальком через распылитель в головке шприц-машины проводят для того, чтобы он не склеивался. Из бачка тальк проходит по каналу12 в ребре крестовины и дорнодержателя и распыляется в струе сжатого воздуха через отверстия в распылителе 7. Для удаления избытка талька канал присоединяют к вакуумной линии. При шприцеванииавтокамерного рукава из резиновых смесей на основе бутилкаучука нельзя допускать их загрязнения  и случайного попадания смесей на основе высоконепредельных каучуков (НК, СКИ-3, БСК), которые значительно быстрее его вулканизуются. Если такая смесь случайно окажется рядом с резиновой смесью на основе бутилкаучука, и их смешают в червячном прессе, она вызовётнедовулканизацию автокамеры, появление на ней пузырей и трещин. Поэтому перед началом работы червячный пресс следует тщательно чистить.[12]

Автокамерный рукав в зависимости от размера шины должен иметь определенную ширину и толщину стенки, и при шприцевании их проверяют линейкой и калибромером, поддерживая температуру головки 70-80°С и корпуса цилиндра 25-35°С путём подачи пара и охлаждающей воды в полости головки, корпуса цилиндра и воды в полость червяка. Особенно важно следить за температурой разогретой резиновой смеси на вальцах и равномерностью подачи её в червячный пресс. Толщину стенки автокамерного рукава регулируют изменением величины отверстия между дорном и мундштуком. При перемещении дорна внутрь головки машины величина кольцевого отверстия уменьшается, а наружу - увеличивается. Одновременного увеличения и уменьшения толщины автокамерного рукава с двух противоположных сторон достигают при помощи регулировочных винтов. Толщина беговой части рукава должна быть больше, чем бандажной, так как стенка камеры по беговой во время поддувки на шаблоне перед вулканизацией больше вытягивается.[4].

Приёмочный транспортер доставляет автокамерный рукав через автоматические весы непрерывного взвешивания к ванне, где он охлаждается до 15-20оС путём разбрызгивания по его поверхности охлаждающей воды и потом обдувается сжатым воздухом для удаления влаги. Хорошо охлаждённый камерный рукав менее подвержен повреждениям и в меньшей степени изменяет свои размеры при последующих операциях, а обдувка воздухом повышает прочность связи рукава с наклеиваемым вентилем. Автоматические весы устроены так же, как и на протекторном агрегате. В период охлаждения рукав уменьшается по длине и увеличивается по ширине, т. е. происходит его усадка. 

Пробивка отверстий на камерном рукаве осуществляется сверлом пробивного механизма. Сверло представляет собой металлическую трубку с ограничителем на конце, нагреваемую электрическим током до 150-200°С, которая автоматически поворачивается на оси и вырубает отверстие для вентиля. При соприкосновении сверла с автокамерным рукавом из него отсасывается воздух, и верхняя стенка рукава присасывается к нему, что обеспечивает пробивку верхней стенки без повреждения нижней. После этого в сверло подают сжатый воздух, который выдувает из него вырезанный кружок резиновой смеси.

Промазка места под вентиль осуществляется с помощью устройства в виде поворачивающегося рычага с мягкой фетровой подушкой, которая сначала соприкасается с валиками, погружёнными вбачёк с резиновым клеем, а при движении рычага вниз - с камерным рукавом и наносит на его участок слой клея. После нанесения клей просушивается лампами накаливания над рукавом, к нему прикладывают пятку вентиля так, чтобы отверстия в вентиле и в рукаве совпали, подпрессовывают и прикатывают её механическим маятниковым прикатчиком в форме катушки, который рабочий одевает на вентиль а потом снимает.

Мокрое опудривание наружной поверхности камерного рукава проводят тальковой суспензией с помощью специального устройства, которое уменьшает распыл талька, что улучшает условия труда рабочих и исключает прилипание нарезанных из него заготовок к полкамконвейера. Для этого автокамерный рукав проходит между двумя направляющими через ванну, наполненную тальковой суспензией с концентрацией 16-19% и температурой 45оС, при этом вентили рукава перемещаются по центру ванны между направляющими, не погружаясь полностью в суспензию. Благодаря этому суспензия не заливается внутрь корпуса вентиля. По выходе из ванны автокамерный рукав для удаления избытка суспензии обдувают воздухом, поступающим из трубок с отверстиями. Для предупреждения оседания компонентов суспензии на дне ванны в неё по трубкам подают сжатый воздух или устанавливают специальный диск, который вращается и её перемешивает. На выходе из ванны рукав обдувается сжатым воздухом и подсушивается для удаления влаги и излишков талька. [12]

Заготовки определённой длины отрезают от камерного рукава после его подсушки по ходу движения на транспортёре плоским ножом, который автоматически включается в тот момент, когда рукав выйдет за линию реза на заданную длину. Лезвие ножа для облегчения резки рукава нагрето до 180°С электрическим током, а отрезанные заготовки при дальнейшем перемещении транспортером автоматически складываются вдвое и укладываются на конвейер.Затем камерные заготовки проходят вылежку в течение 40 мин на полках подвесного конвейерасложенными вдвое (среднегабаритные размеры) или на тележках-книжках в развернутом виде (крупногабаритные размеры). 

Окончательная обрезка заготовок по длине производится после их вылежки согласно конструкторско-технологической карты на камеры. Для этого сложенную вдвое заготовку снимают с конвейера и размещают на столе по метке, а концы её подводят под нож и нажатием на педаль подают сжатый воздух в верхнюю полость цилиндра ножа, который опускается и обрезает концы заготовки. При подаче сжатого воздуха в нижнюю полость цилиндра нож поднимается, а заготовки подаются по транспортеру к стыковочным станкам.

Стыковку камерных заготовок производят на стыковочных станкахВМИ - ЕПЕ (Голландия), техническая характеристика которых приведена в табл 5 Камерный рукав навешивают на дугообразную поддержкутак, чтобы его вентиль был сверху. Оба конца заготовки укладывают на нижние матрицы, тщательно выравнивая её, чтобы исключить расхождение стыка. Затем включают станок двумя руками с помощью двух пусковых кнопок, чтобы занять обе руки рабочего и этим предупредить несчастный случай, и процесс стыковки заготовки проходит автоматически. Тиски опускаются и зажимают концы заготовки, после этого начинают движение ножи, нагретые до 250-270°С, и отрезают от её концов узкие полоски шириной по 20 мм. Так как ножи горячие, поверхность среза концов заготовки обладает клейкостью, достаточной для их соединения и прессования, когда ножи отъедут назад и столы сблизятся. В голландских станках резиновые полосы зажимных матриц и боковых упоров ограничивают объём в зоне формирования шва, что приводит к плавному увеличению толщины стыковочного шва. Формируется ромбовидный шов при высоком давлении, ромбовидное сечение снижает концентрацию напряжений в зоне стыка, что и обеспечивает высокую прочность соединения (прочность стыка на уровне 80 - 100 % прочности резины). После снятия камерной заготовки со станка, стык визуально осматривают, и если расхождений нет, её кладут на конвейер и отправляют на участок вулканизации. 

Т а б л и ц а 5 - Техническая характеристика стыковочного станка ВМИ –ЕПЕ                      

Наименование показателей

Значения

Ширина стыкуемых камер, мм

190-500

Время одного стыка, сек

20

Температура нагрева ножей, °С

230-270

Расчетное усилие резания, кг

500-665

Расчетное усилие стыковки, кг

1600

Мощность электродвигателя, кВт

7

Производительность насоса, л/мин

25

Давление насоса, МПа

9,81

Габаритные размеры, мм

2325x600x813

Масса машины, т

1,5



Замораживание стыка камеры по беговой её части проводят перед вулканизацией на столах с трубками диаметром 35-40мм, по которым протекает охлаждающая жидкость (раствор хлористого кальция). Камеру беговой частью укладывают на охлаждающую трубку, а чтобы вентиль не повредил её, над столом укреплен кронштейн, на который подвешивают часть камеры с вентилем. Замораживание стыка длится 12-15 мин, а трубку чистят один раз в 2-3 дня. 

Поддувку воздухом давлением 0,5-0,6МПа заготовок ездовых камер проводят на специальном шаблоне продолжительностью в один цикл вулканизации. Камеру надевают на шаблон, а вентиль камеры вставляют в отверстие корпуса соединительного механизма и зажимают пружинной защёлкой. Корпус механизма соединен с трубкой для подачи сжатого воздуха из линии. Формуют воздухом до тех пор, пока стенки камеры не достигнут первого автоматического ограничителя. Перед закладкой в индивидуальный вулканизатор камеру снова поддувают, пока её стенки не достигнут второго жесткого ограничителя.После поддувки камеры её вентиль закрывают резиновой пробкой. Затем осматривают камеру, нет ли на её поверхности посторонних включений или механических повреждений. При поддувке сжатым воздухом камеры поддерживают снизу, чтобы они не обвисали.Вулканизация ездовых камер проводится между сомкнутыми половинами нагретых пресс-форм индивидуальных вулканизаторов ИВК 1-180-1870 (рис.1.3), которые представляют собой индивидуальные пресса. Поддутую камеру снимают с шаблона и закладывают в пресс-форму вулканизатора, вентиль вставляют в отверстие корпуса соединительного механизма. Нажатием пусковой кнопки включают электродвигатель, который через червячный редуктор приводит во вращение вал. Автоматизация управления процессом вулканизации до.......................