Вулканизация покрышек на гидравлических прессах

В настоящее время основным оборудованием для вулканизации покры­шек, камер и ободных лент является оборудование, в котором производится вулкани­зация только одной (одноформовые) или одновременно двух (двухформовые) заготовок. Такое оборудование получило название индивидуальных вулканиза­торов. Работа этих вулканизаторов в пределах загрузки заготовок и выгрузки готового изделия полностью автоматизирована.

В последние годы индивидуальные вулканизаторы для покрышек значительно усовершенствованные благодаря совмещению ряда операций, ранее проводимых до вулканизации (формование) и после вулканизации (выемка варочной камеры). Все операции, начиная от загрузки и кончая выгрузкой свулканизованной покрышки, полностью автоматизированы.

Индивидуальные вулканизаторы – прессы специальной конструкции с закрепленной формой применяют преимущественно для вулканизации многослой­ных автомобильных покрышек больших размеров, а также для вулканизованных камер, ободных лент, технических изделий, некоторых видов резиновой обуви.

По конструкции вулканизаторы подразделяют на одно- и двухместные, при­меняемые для крупногабаритных изделий, и многогнездные – для малогабаритных технических изделий. Давление в вулканизаторах создается посредством гидравли­ческих устройств.

В шинном производстве применяют одноместные или двухместные вулкани­заторы автоклавного типа для изготовления автопокрышек. Особенность вулканиза­ции автомобильных покрышек заключается в том, что в этом процессе необходимо достичь прочного соединения всех деталей покрышки, в результате чего она приоб­ретает определенную форму. Для обеспечения необходимого внутреннего давления при вулканизации применяют внутренние эластичные формы – варочные камеры, которые закладывают внутрь покрышек. Варочная камера имеет вид полого резино­вого кольца с утолщенным сердечником, снабженным вентилем, через который в полость варочной камеры поступает перегретая вода и пар. Перед вводом перегре­той воды варочные камеры обычно прогревают насыщенным паром.

Собранную невулканизованную покрышку с варочной камерой помещают на

нижнюю полуформу вулканизатора, затем вентиль варочной камеры соединяют

через специальное устройство (адаптер) с системой трубопроводов, по которым согласно установленному режиму вулканизации подают необходимый теплоно­ситель или агент давления. Далее вулканизатор закрывают, при этом стенки полуформ смыкаются. Внутрь варочной камеры для ее прогрева сначала подают насыщенный пар под давлением до 1,3 МПа, а затем под давлением 2–2,5 МПа перегретую воду с температурой 175–180 ºС для обеспечения прессующего давле­ния на покрышку с целью ее окончательного формования и вулканизации. Под действием перегретой воды, находящейся под давлением, варочная камера раздува­ется и плотно прижимает невулканизованную покрышку к поверхности формы, благодаря чему на поверхности покрышки отпечатывается рисунок, выгравирован­ный на форме, и происходит прочное соединение всех слоев. Воздух, находившийся в форме, удаляется в полость паровой камеры через просверленные в форме отвер­стия. При вулканизации покрышки внутрь паровой камеры индивидуального вул­канизатора подают греющий насыщенный водяной пар с температурой 140–170 ºС. Продолжительность вулканизации зависит от размеров покрышки и параметров применяемых теплоносителей. По окончании вулканизации из варочной камеры удаляют перегретую воду, а из паровой камеры – греющий пар. В некоторых слу­чаях производят охлаждение вулканизованных покрышек под давлением, для чего внутрь варочной и паровой камер подают охлажденную воду. После удаления из паровой и варочной камер теплоносителей открывают вулканизатор и извлекают вулканизованную покрышку.

Индивидуальные вулканизаторы (для покрышек) выпускаются различных размеров: 36, 45, 55, 65 и 85 дюймов, с распорным усилием от 1,2 до 11 МН и внут­ренним диаметром паровой камеры от 1000 до 3250 мм. Размер вулканизаторов (в дюймах) показывает расстояние между шатунами рычажно-кривошипного меха­низма. В обозначении вулканизатора указывают максимальное допустимое распор­ное усилие на пресс-форму. Например: ИВП–310 – индивидуальный вулканизатор для покрышек с максимальным допустимым распорным усилием на пресс-форму 3,10 МН. При вулканизации в индивидуальных вулканизаторах ездовых камер прессующий агент (сжатый воздух) подают непосредственно через вентиль внутрь камеры, а теплоноситель (насыщенный водяной пар) под давлением 0,5–0,8 МПа – внутрь паровой камеры.

17.2 Принцип работы форматора-вулканизатора типа «автоформ»

Форматоры-вулканизаторы являются основным видом оборудования для вулканизации, используемым на современных заводах по производству пневмати­ческих шин.

В шинной промышленности широко применяют форматоры-вулканизаторы, в которых совмещается предварительное формование покрышек и их вулканизация. Покрышки формуют с помощью специальной резиновой диафрагмы, которая при вулканизации выполняет роль варочной камеры. При нагревании заготовок покрышек до 70–80ºС облегчается предварительное их формование и сокращается продолжительность вулканизации.

Форматор-вулканизатор представляет собой пресс с механическим приводом, на плитах которого укреплены полуформы для вулканизации покрышки. Вместо варочной камеры в форматорах-вулканизаторах применяется диафрагма, которая представляет собой эластичную резиновую обечайку, торцами присоединенную к металлическим дискам. Диафрагма с узлом управления ее работой представляет собой важнейшую часть машины.

Форматор-вулканизатор типа «автоформ» также называют вулканизатором с убирающейся диафрагмой. В исходном положении (рисунок 17.1) верхняя половина формы 1 находится в приподнятом состоянии. Невулканизованная покрышка 2 устанавливается в нижнюю половину формы 3. В специальном цилиндре 5, размещенном в станине вулканизатора, находится в убранном состоянии резиновая диафрагма 4.

При формовании (рисунок 17.1,б) внутрь цилиндра 5 вводится формующий пар, который выворачивает диафрагму 4 и вставляет ее внутрь покрышки. Верхняя половина формы совершает плоскопараллельное движение вниз и формует покрышку, выполняя функцию верхнего диска в воздушном форматоре. Под действием пара диафрагма раздувается и способствует формованию покрышки.

После полного замыкания формы внутрь диафрагмы подается перегретая вода, пресс-форма обогревается паром, и процесс вулканизации (рисунок 17.1,в) идет примерно таким же образом, как и в индивидуальном вулканизаторе.

После завершения вулканизации форма и покрышка охлаждаются, полость диафрагмы сообщается с вакуумной линией, а верхняя половина формы поднимается вверх. Покрышка остается в верхней половине формы, а диафрагма извлекается из нее и уходит вниз, в цилиндр 5. С помощью выталкивающего механизма 6 покрышка затем извлекается из верхней половины формы.

Преимуществом такого форматора-вулканизатора является простота приводных механизмов, так как движение функциональных узлов производится по прямым траекториям.

Ввиду того, что траверса с верхними половинами паровых камер только приподнимается над нижней половиной паровой камеры, процесс закладки покрышки на вулканизацию и выгрузки ее после вулканизации требует сложных устройств или применения ручного труда.

Другим недостатком форматоров-вулканизаторов этого типа является повышенный расход теплоносителей (пар, перегретая вода), так как требуется заполнять ими не только полость диафрагм, но и полость цилиндра.

Главный же недостаток – износ резиновых диафрагм, связанный с большими деформациями изгиба. За каждый цикл работы диафрагма в своей нижней части подвергается перегибу примерно на 300°С. Это в сочетании с резкой сменой температур и приводит к преждевременному выходу диафрагмы из строя.

Эта система управления диафрагмой удобнее, чем система с неубирающейся диафрагмой. К недостаткам «автоформа» следует отнести большие деформации диафрагмы, вызывающие значительные напряжения и выход из строя этого важного узла в результате разрушения оболочки (чаще всего в зоне заделки). Диафрагмы типа «автоформ» тоньше, чем диафрагмы типа «бег-о-матик».

а – вулканизатор открыт; б – вулканизатор открыт, диафрагма введена в покрышку; в – вулканизатор закрыт; г – вулканизатор открыт после окончания вулканизации; 1,3 – верхняя и нижняя половины пресс-формы соответственно; 2 – сырая покрышка;4 – диафрагма; 5 – цилиндр; 6 – толкатель; 7 – вулканизованная покрышка.

Рисунок17.1 – Принцип работы форматора-вулканизатора типа «автоформ»

Заключение

В ходе прохождения общеинженерной практики были изучены:

- Структура ОАО «Белшина» и ОАО «Беларусьрезинотехника». Цели и задачи служб и цехов

- Рассмотрена пневматическая шина, её строение, суть основных элементов

(покрышка, камера, ободная лента, обод), а также детально изучено устройство покрышки радиальной конструкции

- Система водоснабжения, вентиляции и отопления

- Охрана труда и техника безопасности

- Основные наиболее современные линии технологического оборудования

- Ознакомлены с рабой отдела технического контроля, ЦЗЛ, отделом по стандартизации, сертификации и метрологическому обеспечению, а также подробно ознакомлены с работой патентного отдела

- Виды ремонтотехнологического оборудования и их периодичность

- Охрана окружающей среды и использование отходов производства

Наиболее подробно описан процесс вулканизации на гидравлических прессах, в частности на форматоре-вулканизаторе типа «автоформ».

Дата добавления: 2015-04-24