Технологические процессы и применяемое оборудование в процессе вулканизации К. Т. Н. Урядов Вячеслав Юрьевич 1
2
Цель Лекция – Семинар • Цель: - Передача неформальных знаний - Обзор состояния технологии процесса вулканизации - Дать представление о современном вулканизационном оборудовании 3
Содержание • Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования • Техника безопасности и риски • Построение режимов вулканизации • Контроль процесса вулканизации • Направления развития процесса вулканизации • Литература 4
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Вулканизация (химический процесс) – заключительный технологический процесс шинного производства. • • • Включает в себя: Загрузку шины в вулканизационное оборудование и ее центровку Формование шины (удаление воздуха и отпрессовка элементов рисунка) Прогрев шины до температуры вулканизации Вулканизация Снятие вулканизационных параметров (охлаждение) Остывание и довулканизация (стабилизация) 5
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Выделяют четыре стадии вулканизации: - Индукционный период - Активную вулканизацию - Плато вулканизации - Реверсию (если есть) 6
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования ПАР ПАР / ПАР + АЗОТ / ПАР + ПЕРЕГРЕТАЯ ВОДА 7
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Конструкция прессформы По конструкции ¬ С диаметральным разъемом ¬ Секторную ¬ Восстановительный ремонт По типу обогрева ¬ Внешний обогрев в обечайке полуформы ¬ Зонный обогрев Внутренний обогрев ¬ Варочная камера ¬ Диафрагма ¬ Восстановительный ремонт 8
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Прессформа с экваториальным разъемом Индивидуальный форматорвулканизатор 9
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Секторная пресс-форма с контейнером с евро клапанами 10
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Евро клапана 11
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Отдельные сектора прессформы 12
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования 13
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования 14
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Конструкция диафрагмы По конструкции и типу действия ¬ «Аутоформ» - убирающаяся (аут – вне) ¬ Бег-о-матик ¬ Восстановительный ремонт ¬ Варочная камера Особенности ¬ КГШ и СКГШ ¬ Диафрагма ¬ Варочная камера Формование сырых покрышек ¬ Формование покрышек осуществляется подачей пара в диафрагму давлением 0, 3 – 2, 5 кгс/см 2 ¬ Варочная камера 15
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Загрузочное устройство 16
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Загрузочное устройство 17
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Автоклав – пресс 18
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Форматор-вулканизатор ВФ-40 19
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Форматор-вулканизатор ВФ-40 20
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Форматор-вулканизатор ВФ-40 21
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Форматор-вулканизатор ВФ-55 22
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Форматор-вулканизатор ВФ-1 -500 23
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования Форматор-вулканизатор ВФ-1 -500 24
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования 25
Вулканизация и основные элементы конструкции вулканизационного оборудования 26
Техника безопасности и риски • Назовите вредные и опасные факторы при вулканизации 27
Техника безопасности и риски Вредные и опасные факторы при вулканизации • Пыль, вулканизационные газы и вредные вещества • Высокая температура • Вращающиеся и движущиеся части оборудования • Энергоносители: высокое давление для пара, перегретой воды, низкой гидравлики и сжатого воздуха • Гидравлика для управления элементами конструкции пресса • Электричество • Конвейера • Большое количество ручных операций • Внутрицеховой транспорт • Клея и ЛВЖ 28
Техника безопасности и риски • Назовите шесть основных документов, знание которых обеспечит сохранность Вашего здоровья 29
Техника безопасности и риски • Правила пожарной безопасности - содержание территории и помещений предприятия - курение - хранение ЛВЖ и ГЖ и работа с ними - производство огневых и ремонтных работ - действия при возникновении пожара • Правила безопасной работы - выполнять только порученную работу - не выполнять работу на неисправном оборудовании - проверять работу аварийных устройств • Правила внутреннего трудового распорядка - основные обязанности работника - основные обязанности работодателя - рабочее время и его использование - ответственность за нарушение трудовой дисциплины • Правила оказания первой доврачебной помощи • Порядок расследования несчастных случаев • Трудовой кодекс РФ 30
Построение режимов вулканизации ü Основные операции: • Определение параметров теплоносителей • Определение возможностей вулканизационного оборудования • Подбор похожей по конструкции шины и Разработка опытного режима вулканизации • Температурные замеры • Расчет эквивалентного времени вулканизации • Опробование режима в производстве • Включение режима в ТР 31
Построение режимов вулканизации ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РЕЖИМОВ ВУЛКАНИЗАЦИИ 1. Возможности вулканизационного оборудования • Параметры энергоносителей, пара и перегретой воды (температура, давление) 2. Стабильность параметров энергоносителей 3. Вулканизационные характеристики резин 4. Конструктивные параметры шин • Конструкционный материал шины (капрон, анид, полиэфир, металлокорд) • Толщина по короне, углу беговой, ширина борта 32
Построение режимов вулканизации Режимы вулканизации легковых радиальных шин с металлокордным брекером • Рабочее давление в диафрагме кгс/см 2, до 16 • Температура по пресс-форме: - протектор ФВ 1800 С; - боковина ФВ 1800 С; • Конструкционный материал полиэфир • Продолжительность режима вулканизации а/п 8 – 11 мин • Режим вулканизации рассчитывается исходя из достижения времени вулканизации не менее Т 10 к моменту снятия давления по диафрагме, в критической точке покрышки 33
Построение режимов вулканизации Режимы вулканизации ЦМК шин • Температура по пресс-форме 1450 С • Температура перегретой воды 1600 С • Конструкционный материал м/корд • Резиновая смесь на основе 100% НК • Продолжительность режима вулканизации 60 мин. → 55 мин → 50 мин Режи м вулканизации рассчитывается исходя из достижения времени вулканизации не менее Т 10 к моменту снятия давления по диафрагме, в критической точке покрышки 34
Построение режимов вулканизации Режимы вулканизации ЦМК шин Ограничения для сокращения режимов • Использование НК ограничивает повышение температуры выше 1550 С (лучшая температура 140 -1450 С) 35
Построение режимов вулканизации 36
Построение режимов вулканизации ü Основные операции: • Определение параметров теплоносителей • Определение возможностей вулканизационного оборудования • Подбор похожей по конструкции шины и Разработка опытного режима вулканизации • Определение точки пористости • Опробование режима в производстве • Включение режима в ТР 37
Построение режимов вулканизации Опробование нового режима в производстве и определение точки пористости Точка пористости это Временя вулканизации шины при Котором после выемки шины Из пресса не образуется пор в критических точках шины Режим вул-ии = тчк. порист. +2 мин 38
Построение режимов вулканизации Определение точки пористости 39
Построение режимов вулканизации Определение точки пористости 40
Построение режимов вулканизации Определение точки пористости 41
Построение режимов вулканизации Определение точки пористости 42
Построение режимов вулканизации Определение точки пористости 43
Построение режимов вулканизации Определение точки пористости Зона стыка 44
Контроль процесса вулканизации В тепловом узле ¬ Контроль давления греющего пара ¬ Контроль температуры перегретой воды ¬ Контроль давления перегретой воды На прессе ¬ Контроль температуры по форме – диаграмма ¬ Контроль давления по перегретой воде ¬ Контроль температуры перегретой воды ¬ Контроль температуры греющего пара по диафрагме 45
Контроль процесса вулканизации Контроль на новом оборудовании 46
Контроль процесса вулканизации Контроль на новом оборудовании 47
Контроль процесса вулканизации Контроль на новом оборудовании 48
Контроль процесса вулканизации Контроль на новом оборудовании 49
Контроль процесса вулканизации Контроль на новом оборудовании 50
Контроль процесса вулканизации Контроль на новом оборудовании 51
Контроль процесса вулканизации Контроль на новом оборудовании 52
Контроль процесса вулканизации Контроль на новом оборудовании Виды брака связанные с вулканизационным процессом ¬ Расслоения (в каркасе, в борту, в плечевой зоне по кромке брекера или под шашками протектора) ¬ Пузыри (в борту, в плечевой зоне по кромке брекера или под шашками протектора) ¬ Недопрессовка по покровным резинам ¬ Недовулканизация ¬ Двойной отпечаток ¬ Сдвиг по разъему п/форм ¬ Гребень (уступ) по разъему п/формы ¬ Запресовка постороннего включения 53
Направления развития процесса вулканизации Автоклав – пресс Преимущества - высокая производительность - простота обслуживания Недостатки - требуются форматоры для закладки варочных камер в сырые покрышки, и механизмы выемки варочных камер из вулканизованных покрышек - требуются механизмы для отжима воды - сложная гидравлическая система, наличие насосов обеспечивающих давление высокой гидравлики 200 -250 ат - неоднородность прогрева покрышек - тяжелые условия труда 54
Направления развития процесса вулканизации Автоклав – пресс • для изготовления изделий РТИ (ж/д переезды) Автоклавы • для изготовления сборочных диафрагм • для термостабилизации вулканизационных диаффрагм 55
Направления развития процесса вулканизации Индивидуальные вулканизаторы Преимущества- однородность прогрева покрышки Недостатки - низкая производительность, варочная камера 56
Направления развития процесса вулканизации Индивидуальные вулканизаторы • для вулканизации специзделий • для вулканизации ездовых камер • для вулканизации варочных камер 57
Направления развития процесса вулканизации Форматор-вулканизатор ВФ-40 58
Направления развития процесса вулканизации Форматор-вулканизатор ВФ-40 Недостатки • низкое качество шин • невозможность использовать современные материалы • большая масса • трудоемкость в обслуживании, в т. ч. при замене диафрагм • низкая ходимость диафрагм • ручной труд при загрузке невулканизованных шин • невозможность использования секторных прессформ 59
Направления развития процесса вулканизации Форматор-вулканизатор ВФ-1 -500 60
Направления развития процесса вулканизации Форматор-вулканизатор ВФ-1 -500 61
Направления развития процесса вулканизации Форматор-вулканизатор ВФ-1 -500 Недостатки • плохая центровка шин • большая масса • • трудоемкость в обслуживании, в т. ч. при замене диафрагм низкая ходимость диафрагм • ручной труд при загрузке невулканизованных шин • наличие подпресовочной мембраны и сложность ее замены • большое время перезарядки 62
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор AUBO-42 63
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор AUBO-42 • автоматическая загрузка без участия оператора • легкость обслуживания и монтажа • простота и легкость замены диафрагмы • наличие секторной прессформ с зонным обогревом • компьютерное управление, с возможностью мониторинга On line 64
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор KRUPP 65
Направления развития процесса вулканизации Паровые режимы вулканизации Характеристики энергоносителей применяемых в серийных и паровых режимах вулканизации (по диафрагме) В ходе работ отмечено : • при переходе на паровые режимы вулканизации • ужесточаются требования к работе уплотнительных деталей и клапанов на форматорах-вулканизаторах • высокие температуры вулканизационного цикла приводят к гидролизации капронового корда и его разрушению • увеличение брака покрышек по дефектам «пузырь» , «недопрессовки» • надежность вулканизационных диафрагм при давлении пара 16 атм • необходимость обеспечения достаточного сечения трубопроводов подачи пара. • необходимость отделения конденсата от пара • экономия при полном отсутствии узла приготовления перегретой воды 66
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор AUBO-42 67
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор H-1 68
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор Н-1 69
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор AUBO-66 70
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор AUBO-66 71
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматор-вулканизатор AUBO-66 72
Направления развития процесса вулканизации Гидравлические пресса колонного типа • Высокое качество производимой продукции, за счет равномерного распределения усилия закрытия прессформ • Существенное снижение массы • Повышение надежности, обеспечение большой технологичности • Высокая производительность за счет уменьшения цикла перезарядки, хорошая центровка шины • Высокая экономичность при монтаже • Улучшенная доступность при обслуживании • Компактность конструкции • Быстрая смена диафрагмы • Отсутствие человеческого фактора при загрузке 73
Направления развития процесса вулканизации Параметры теплоносителей 74
Направления развития процесса вулканизации Паровые режимы вулканизации Характеристики энергоносителей применяемых в серийных и паровых режимах вулканизации (по диафрагме) • Использование секторных прессформ с евроклапанами • Сокращение энергетических затрат на 8 -12% (при условии ликвидации участка приготовления перегретой воды) • Простота обвязки вулканизационных прессов • Размещение в цехах однородного вулканизационного оборудования • Осуществить переход на использование в шинах полиэфирных кордов взамен капронового • Использование паро-азотных смесей • Для ЦМК шин (СКГШ и КГШ) использование перегретой воды с повышенным давлением • Ступенчатое изменение температуры как по диафрагме так и по форме • Режим выдается исходя из времени необходимого на достижение точки пористости плюс 1, 5 – 2, 0 минуты 75
Направления развития процесса вулканизации Гидравлический форматорвулканизатор AUBO-66 76
Литература • Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин. Терминологический справочник по резине, М. 1989 г. • А. И. Лукомская и др. Расчеты и прогнозирование режимов вулканизации резиновых изделий, М. , Химия 1978 г. • М. Н. Каспаров, С. Е. Шаховец. Вулканизация резиновых изделий, новые виды оборудования и расчеты процесса. Л. 1990 г. • Н. Г. Бекин и др. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности. Л. Химия, 1985 г. • И. А. Осошник, О. В. Карманова, Ю. В. Шутилин. Технология пневматических шин. Воронеж, 2004 г. • В. Гофманн. Вулканизация и вулканизующие агенты. Л. Химия 1968 г. • Н. В. Белозеров, Г. К. Демидов, В. Н. Овчинникова. Технология резины. М. 1993 г. • Работы Алексей Левоновича Аветисяна 77
Литература • Сборник «Вопросы практической технологии изготовления шин» . М. НИИШП • Сборник «Мир шин» . М. НИИШП • Tire Technology • Основы технологии резины и производства шин. Пухов. Матадор • Технология резины: Компаудирование и испытания. Дж. С. Дик. Пер. с англ. Под ред. В. А. Шершнева new из-во НОТ сайт: ft-publishing. ru • Переработка каучуков: Технология, материалы, принципы. Дж. Л. Уайт Пер. с англ. Под ред. В. Н. Кулезнева new из-во НОТ сайт: ftpublishing. ru 78
Скачать презентацию Технологические процессы и применяемое оборудование в процессе вулканизации
Вулканизация.ppt