Proračun pritiska prilikom vulkanizacije sirove gume. Proračun tehnološkog režima preklapanja i vulkanizacije

Prilikom odabira načina vulkanizacije treba voditi računa o uticaju glavnih tehnoloških faktora na ovaj proces, tj. svojstva medija, temperatura i pritisak.

1.3.1 srijeda. Budući da se gumeni proizvodi vulkaniziraju ne samo u metalnim kalupima, već i direktno u rashladnom mediju, pri odabiru potonjeg potrebno je znati ne samo njegova termofizička svojstva, već i utjecaj na svojstva gumenih proizvoda u kontaktu s njim. Tako, prilikom vulkanizacije u okruženju vrućeg zraka, kisik uzrokuje oksidaciju gume, što značajno pogoršava njihova svojstva. Prilikom vulkanizacije u okruženju zasićene vodene pare, usled kondenzacije para na površini proizvoda, menjaju se uslovi za prenos toplote, pa je moguća neravnomerna vulkanizacija proizvoda.

Prilikom odabira medija za vulkanizaciju uzimaju se u obzir i vrsta proizvoda, sastav gumene smjese, oprema koja se koristi, karakteristike procesa i drugi faktori.

1.3.2 Temperatura. U osnovi, temperatura vulkanizacije gumenih proizvoda je 140 - 170 °C, u nekim slučajevima - 190 - 260 °C. Sa povećanjem temperature smanjuje se trajanje vulkanizacije, ali se kod proizvoda debelih zidova povećava mogućnost prevulkanizacije proizvoda sa površine i neravnomjernosti vulkanizacije u debljini. To dovodi do pogoršanja kvalitete proizvoda.

Prilikom intenziviranja procesa vulkanizacije, treba imati na umu da se ponekad svojstva (kvaliteta) gume pogoršavaju s povećanjem temperature. Dakle, gume na bazi prirodnih i izopren guma na temperaturama vulkanizacije iznad 140°C karakteriziraju naglo pogoršanje mehaničkih svojstava. S povećanjem temperature vulkanizacije proizvoda od gume i tkanine, uočava se pogoršanje kvalitete gumirane tkanine, kao i smanjenje čvrstoće njene veze s gumom.

Tokom vulkanizacije, temperature na površini iu središtu proizvoda debelih zidova nisu iste. Ako je trajanje procesa određeno uvjetima potrebnim da se osigura zadani stupanj strukturiranja u središtu proizvoda, tada će površinski slojevi biti jako pretjerano vulkanizirani. Da bi se smanjila heterogenost svojstava tokom vulkanizacije proizvoda debelih zidova, ne treba ih vulkanizirati na vrlo visokoj temperaturi. Prilikom određivanja trajanja vulkanizacije takvih proizvoda, mora se uzeti u obzir da se strukturiranje nastavlja još neko vrijeme nakon završetka zagrijavanja zbog apsorbirane topline. Zbog toga u procesu zagrijavanja ne treba postići potpunu vulkanizaciju debljine obratka. Da bi se smanjila nehomogenost zagrijavanja, provodi se postupno zagrijavanje ili se gumena smjesa prethodno zagrijava. Prilikom vulkanizacije masivnih proizvoda koriste se programi koji automatski održavaju traženi način rada.

1.3.3 Pritisak. Vulkanizacija gumenih proizvoda je moguća bez pritiska i pod pritiskom. Većina proizvoda vulkanizira se pod pritiskom (0,5 - 5 MPa), što doprinosi pogoršanju fizičko-mehaničkih svojstava vulkanizeta, uz eliminaciju poroznosti proizvoda i poboljšanje njihovog izgleda.

Kada se zagrije, unutrašnji pritisak nastaje u gumenoj smjesi zbog isparavanja vlage i oslobađanja plinovitih tvari koje nastaju tijekom raspadanja akceleratora (posebno ultra-akceleratora) ili tijekom interakcije kiselina s ugljičnim solima uz stvaranje isparljivih tvari ( ugljični dioksid iz krede ili magnezijum karbonata u prisustvu stearinske i drugih kiselina), kao i desorpcija apsorbiranog i mehanički apsorbiranog zraka. Da bi se dobili visokokvalitetni proizvodi, gumene smjese moraju biti vulkanizirane pod pritiskom koji premašuje unutarnji tlak u smjesi gume.

Kako bi se spriječila pojava poroznosti, u gumene smjese se unose tvari koje upijaju vodu i plin (gips i kalcijev oksid), koje apsorbiraju vlagu sadržanu u smjesi, formirajući dovoljno stabilne kemijske spojeve.

Preliminarna evakuacija gumenih smjesa tokom procesa oblikovanja u pužnim mašinama dramatično smanjuje poroznost i omogućava vulkanizaciju bez pritiska.

Za vulkanizaciju višeslojnih proizvoda posebno je važan pravilan izbor načina primijenjenih pritisaka. Na primjer, u slučaju preranog smanjenja tlaka u komorama za kuhanje tokom vulkanizacije guma, moguć je brak zbog stvaranja spužvaste gume i raslojavanja trupa.

Prilikom vulkanizacije proizvoda od gumene tkanine pritisak ima veliki uticaj na dubinu prodiranja gumene mešavine u tkaninu; s povećanjem dubine prodiranja povećava se izdržljivost proizvoda na više savijanja. Dubina prodiranja gumene mješavine u tkaninu ovisi o sposobnosti smjese da se širi pri zagrijavanju, što je zauzvrat određeno svojstvima originalne gume i njenih komponenti.

Uz postojeću tehnologiju, način vulkanizacije se obično unaprijed razvija proračunskim i eksperimentalnim metodama, te se postavlja program procesa vulkanizacije u proizvodnji proizvoda. Za pravovremeno sprovođenje propisanog režima proces je opremljen alatima za kontrolu i automatizaciju koji najpreciznije realizuju propisani kruti program za režim vulkanizacije.

Nedostaci ove metode su nestabilnost karakteristika proizvedenih proizvoda zbog nemogućnosti osiguravanja pune ponovljivosti procesa, zbog ograničenja tačnosti sistema automatizacije i mogućnosti promjene načina rada, kao i promjene karakteristika. gumene smjese tokom vremena.

Razvijena je metoda kontrole koja eliminira nedostatke gore navedenog. Metoda za kontrolu procesa vulkanizacije gumenih proizvoda kontrolom vremena vulkanizacije, naznačena time što se vrijeme vulkanizacije gumenih proizvoda koriguje u zavisnosti od vremena za postizanje maksimalnog modula smicanja gumene smjese tokom vulkanizacije uzoraka prerađene gume. smjese u laboratorijskim uvjetima na reometru i odstupanje modula zatezanja gume u proizvedenim proizvodima od zadate vrijednosti.

Postoji metoda koja vam omogućava da odredite parametre vulkanizacije u početnoj fazi procesa. Odlikuje ga činjenica da obezbeđuje proces vulkanizacije gumene smese, uzorkovanje tokom sprovođenja procesa, pripremu uzoraka za analizu.

Početni podaci za proračune

Početni podaci za proračun je tehnička dokumentacija za ramsku vulkanizersku presu tip 250-600 4E sa sljedećim parametrima:

1. Dimenzije grejnih ploča, mm - 600 x 600;

2. Nazivna sila, kN - 2500;

3. Broj spratova, kom. - četiri;

4. Razmak između ploča, .mm - 160;

5. Grijanje ploča - električno;

6. Raspon kontrole temperature, 0 C - 20 do 250;

7. Tačnost održavanja temperature ploče, 0 C - + 5,0;

8. Trajanje vulkanizacije, min - 1 30;

9. Pritisak u hidrauličnom sistemu, MPa

a) nizak - 5;

b) visoka - 32;

10. Snaga elektromotora hidraulične instalacije, kW - 5,5;

11. Snaga električnih grijaćih ploča, kW - 4;

12. Trajanje zatvaranja ploča, s - 12;

13. Trajanje otvaranja ploče, s - 8;

14. Broj priprema za štampu - 2;

15. Gumena manžetna od gumene smjese 7-51 - 3060(B)-1 (MUP "VNTK") dimenzija, mm:

a) visina-45;

b) unutrašnji prečnik - 209;

c) spoljni prečnik - 240;

16. Dimenzije trake izradaka pravougaonog preseka, mm - 16x46x740

Proračun vremena vulkanizacije

Početni podaci: za proizvodnju manžetne u obliku slova V 45x240x209 mm koristi se gumena smjesa 7-51-3060(B)-1. za oblikovanje manžetne, zarezi se izrađuju ekstruzijom u obliku trake presjeka 16x46, koja se reže na izmjerene dužine od 740 mm. Debljina radnog komada je O = 2h = 16 mm. Prema podacima MUP-a "VNTK", mjerenje kinetike vulkanizacije na Mojanto volkametru i određivanje optimalne vulkanizacije na standardnim pločama o = 2 mm na 143 °C bilo je t = 7 min. .

Prema vremenu zagrijavanja ploče od gumene smjese debljine 2 mm, iznosi 10 s. Kod debljine dijela veće od 2 mm, potrebno je uzeti u obzir vrijeme potrebno za zagrijavanje radnog komada sa preciznošću njegovog poravnanja na sredini od ±2 °C.

Temperatura obratka prije polaganja u kalup t = 25 °C;

Temperatura grijanja gredice t = 143 °S;

Koeficijent toplotne provodljivosti gumene smjese ?= 0,1 W/m °C.

Toplotna difuzivnost

Koeficijent prijenosa topline gumene smjese? \u003d 23 W / ° C.

Ukupno vrijeme vulkanizacije manžetne jednako je zbroju vremena zagrijavanja i vremena vulkanizacije standardne ploče

Vrijeme zagrijavanja obratka debljine 2h = 16 mm određeno je za nestacionarni način zagrijavanja dugog obratka presjeka 16 x 46 mm, prema korištenju grafikona koji omogućavaju izračunavanje temperature u vremenu na površini i u sredini (i drugim tačkama) dijela obratka:

U izrazima

gdje je Biotov kriterij - bezdimenzionalni kompleks koji karakterizira omjer toplinskih otpora prijenosa topline gumene smjese na površini i njene toplinske provodljivosti unutar radnog komada tijekom zagrijavanja.

Bi = 23 * 0,008 / 0,1 \u003d 1,84

F0 - Fourierov kriterij - bezdimenzionalni kompleks koji karakterizira promjenu temperaturnog polja u radnom komadu tokom zagrijavanja tokom vremena.

relativna temperatura radnog komada se nalazi po formuli

Gdje je 0x=(tx=o - relativna i apsolutna temperatura u centru obratka.

= (145-143)/(145-25) = 0.017

Prema rasporedu za izračunate vrijednosti i? nalazimo vrijednost kriterija F0=3.7.

Znajući vrijednost Fourierovog kriterija, izračunavamo vrijeme potrebno za zagrijavanje sredine obratka sa tačnošću izjednačavanja temperature od ± 2 °C

3 \u003d 0,0082 * 3,7 / 2,1 * 10 "7 \u003d 1128 \u003d 18,8 min

bezdimenzionalna (relativna) temperatura na površini obratka određena je iz grafikona pri F0 = 1,84 i Bi = 3,7

Temperatura površine će biti

Proces grijanja je nestacionaran proces, jer se temperaturno polje mijenja s vremenom. Nadalje, nakon što se temperatura izjednači na ±2 °C duž debljine obratka, proces se približava stacionarnom.

Ukupno vrijeme sušenja će biti isto.

1. U zavisnosti od veličine modela odaberite držač, vodeći računa da u gotovom kalupu razmak od modela do ivica kalupa mora biti najmanje 8 mm.

2. Čvrstom četkom sa sapunicom očistite unutrašnje dijelove kopče i metalne obloge koje dolaze u kontakt sa sirovom gumom, osušite kopču i obloge

3. Isperite i osušite glavni model prije oblikovanja

4. Vulkanizator stavite na zagrijavanje do temperature od 150°C. Temperatura grijanja ne smije prelaziti 163°C.

5. Zagrijte dvije gumene ploče u kontaktu sa modelom na ploči vulkanizera da omekšaju 5-8 minuta.

6. položiti sve šupljine modela, složene krivine komadima sirove gume, zgnječiti lopaticom i zagrijati zajedno sa prazninama

7. stavite model između dve omekšale blanke, pri čemu konus uliva treba da bude u ravni sa krajem gumenih otvora, pažljivo savijati da se izbegne kalupljenje

8. stavite pripremljenu gumenu vrećicu sa modelom u držač. U tom slučaju, konus ulije modela mora dobro pristajati uz držač

9. izrezati gumene gotove prema veličini kopče. Broj slojeva gume zavisi od visine kopče i debljine gumenih ploča (3,2 mm). Koriste se kalupi visine 18mm - 6 slojeva gume, 20mm - 7 slojeva, 30mm - 10 slojeva.

10. napunite obujmicu metalnim umetcima 5-7 mm iznad ivica, zatim postavite zaptivne metalne ploče na gornju i donju stranu i ugradite u presu

11. ako je potrebno, zagrijte nekoliko minuta bez stezanja prese, a zatim potpuno stisnite kopču presom. Programirajte tajmer za presovanje na potrebno vreme, na osnovu izračunavanja od 10-15 minuta za 1 sloj gume

12. Prethodno vulkanizirajte 6-8 minuta. Podesite pritisak konačne deformacije na regulatoru u iznosu od 28-30 kg/cm površine kalupa. Međutim, ne smije prelaziti 100.000 N kako bi se izbjegla oštećenja mehaničkih dijelova prese.

13. Ako je pravilno oblikovana, višak gume bi trebao izaći iz kaveza.

14. nakon isteka vremena kalupljenja, izvaditi kopču iz prese i ohladiti u vodi, a zatim na vazduhu 20 minuta.

15. rastaviti ohlađenu kopču, isprati vodom, ukloniti prianjajuće ostatke sirove gume, odrezati blic

16. Nakon hlađenja, gumeni kalup sa zapečaćenim modelom se reže na način (cik-cak) da nema pomeranja dve polovine kalupa pri prijemu voštanih modela. U nekim slučajevima se dodatno izrezuju umetci koji olakšavaju vađenje šablona, ​​izrađuju se rezovi (izbočine) sa prednje površine kako bi se poboljšalo punjenje tankih dijelova kalupne šupljine kompozicijom modela.

Razlikovati otvorene i zatvorene rezove. Pri rezanju gumenog kalupa na pola, model djelomično viri u jednoj od polovica. Kod zatvorenog rezanja, nakon rezanja, model je ispod tankog sloja gume u jednoj od polovica.

Rezanje se vrši u sljedećem redoslijedu:

1. Nakon što ste odredili položaj modela u kalupu zarezom na ulijevu i koristeći skicu modela, napravite rezove od izljeva po obodu u oba smjera, izrezujući pričvrsne zube visinom i učestalošću do 5 mm. Da biste olakšali rezanje kalupa skalpelom, potrebno je koristiti kliješta za proširenje.

3. pažljivo oslobodite model od gume

4. u prepolovljenom kalupu treba napraviti nekoliko rezova, počevši od modela do ivica kalupa, kako bi se oslobodio zrak tokom depilacije i spriječila deformacija voskova kada se skidaju

5. Očistite kalup tvrdom četkom i talkom.

Korišteni alati, oprema, materijali:

Gumeni kalupi se izrađuju u metalne kopče za vulkanizaciju Pravokutnog oblika napravljen od materijala koji se brzo zagrijava, ne oksidira u vodi i ne lijepi se za sirovu gumu (legura aluminija). Dizajn kaveza mora ispunjavati sljedeće zahtjeve: brzo i praktično montirati i rastavljati, osigurati dovoljnu nepropusnost prilikom sušenja sirove gume, mora imati široke zidove kako bi se osigurala dovoljna čvrstoća pod pritiskom gumene mase iz vulkanizera.

metalni konus

1. Vulkanizirajuća guma za ljestve

   Silikonska guma

   poklopac za ljestve

O: Rupa na merdevinama

B. Konusni referentni font

Rice. 1 Pogled i komponente sklopljene kopče spremne za vulkanizaciju

Presa za vulkanizaciju služi za presovanje i vulkanizaciju sirove gume koja se ugrađuje u kavez između dve zagrejane ploče.

Tehnički parametri vulkanizera EV 40N: (ako je vulkanizator drugačiji, onda to nemojte pisati !!!) - napon napajanja ....................... ....... .....220V, 50/60 Hz - vanjske dimenzije……dužina 310mm; širina 250mm; visina 550mm - radna ravan ........................................ ..170x240mm - maksimalni razmak između ploča.............80mm - potrošnja energije........................ .........................825W; - težina ................................................ ........................35 kg; - temperaturni opseg vulkanizacije…… od 50 do 200°C - vremenski raspon vulkanizacije…………….od 1 do 99 min

Temperaturu i vrijeme očvršćavanja postavlja i kontrolira digitalni programator. Dvije aluminijske ploče se ravnomjerno zagrijavaju, što dovodi do kvalitetnog sinteriranja gume. Maksimalna veličina kalupa je 85x70 mm. Vrijeme i temperatura kontroliraju digitalne komponente kako bi se u potpunosti uskladili s parametrima koje su odredili proizvođači gume. U kontrolnu ploču ugrađen je poseban ventilator koji vam omogućava da brzo ohladite pečat u automatskom režimu i time brzo uklonite gotovu matricu iz vulkanizera. Kvadratne grejne ploče obezbeđuju maksimalnu distribuciju toplote, karakteristika koja omogućava da se vulkanizator koristi sa okruglim, pravougaonim ili kvadratnim kalupima.

Molded scalpel- Ovo je nož sa oštricama kirurškog tipa sa čeličnom ili plastičnom drškom, koja ima žljebove za pričvršćivanje zamjenjivih oštrica. Za rezanje forme koriste se 3 vrste oštrica: - ravne, naoštrene sa jedne strane; ravne, obostrano zaoštrene i zakrivljene.

Gumeni list od vruće vulkanizirane paste na bazi silikonaEconosil F.E. Knight Castaldo (SAD) Ovo su silikonske kompozicije specijalno dizajnirane za tehnologiju livenja po ulaganju za proizvodnju visokokvalitetnih odlivaka za nakit. Za rad s takvim gumama koriste se tradicionalne metode i oprema. Paste gumice se lako uklapaju u kalup, nikada ne daju mjehuriće i popunjavaju sve praznine kada su čvrsto zapakirane, jer. povećanje zapremine tokom vulkanizacije. Forme nakon vulkanizacije lako se režu oštricom skalpela. Gume ne ometaju materijal modela, što značajno poboljšava kvalitet površine. Za odvajanje voskova od gumenog kalupa nije potreban silikonski sprej, kalup već sadrži komponente koje pomažu da se vosak lako odvoji od gume. Mogući nedostatak koji je karakterističan za neke tehničke gume koje nisu posebno prilagođene za ručno polaganje u formu karakterističnu za izradu nakita je povećana osjetljivost na masti. Sebum, koji je uvijek prisutan na rukama, može dovesti do delaminacije gotovog oblika na mjestu kontakta. Temperature vulkanizacije 140 -177°C u trajanju od 10-15 minuta po jednom sloju gume koji se postavlja.

Montaža jelke

Nakon izrade voštanih modela prelazi se na montažu voštanog stabla, za šta se koriste sprue - voštane dizače, koji se izrađuju od otpada modelne kompozicije iz modela za topljenje ili specijalnog (glaznog) voska, koji kada pregorio, brže sagorijeva od ostalih voskova ovog "božićnog drvca". Ovo olakšava slobodan protok voštanih kalupa iz tikvice. Sprud mora biti dovoljno debeo (5...7mm u prečniku) tako da tečni metal može doći do tankih delova šupljine modela pre nego što se stvrdne. Namijenjen je: za lemljenje voštanih modela, uklanjanje voska tokom topljenja, žarenje, premještanje rastopljenog metala u zasebnu šupljinu, dovod odljevaka tokom kristalizacije, smanjenje turbulencije taline. Da biste bolje napunili kalup, uštedjeli plemeniti metal i smanjili težinu otvornog sistema, preporučuje se korištenje konusnog oblika uspona.

Put metala u riblju kost treba da bude pravilnog oblika, bez pregiba, sa velikim radijusima zakrivljenosti, to će pomoći da se izbegnu turbulencija u toku i pogoduje oslobađanju voska iz očvrslog oblika. Čestice metala se kreću u različitim smjerovima, što može uzrokovati hvatanje stranih čestica, neravnomjerno strujanje i posljedicu toga - poroznost. Formiranje poroznosti doprinosi povećanju fluidnosti metala, tj. njegova temperatura je previsoka.

Veličina kanala za dovod treba biti dovoljna da se model napuni metalom.

Ako model ima različite debljine na različitim mjestima, potrebno je obezbijediti nekoliko kanala za napajanje pričvršćenih na dijelove modela najveće debljine - tečna masa mora prelaziti iz debljih u tanje dijelove, a nikako obrnuto.

Sl.1 Sl.2 Sl.3

Sl.1 - pogrešna lokacija izljeva.

Sl. 2 i 3 - ispravna lokacija sprusova.

Metal počinje stvrdnjavati na mjestima s najmanjom debljinom. Proizvod postaje nekompletan i porozan ako su temperature kalupa i metala preniske. Kanali za hranjenje trebaju ići do najvećih dijelova modela.

Prilikom sastavljanja božićnog drvca koriste se 3 uvjetne opcije za aranžiranje voskova:

- vertikalni redovi;

- horizontalni redovi;

- u šahovnici.

Izbor opcije šablona ovisi o rasponu šablona, ​​uzimajući u obzir mogućnost najgušćeg šabloniranja. U tom slučaju voskovi ne bi trebali dodirivati ​​jedan drugog. Udaljenost između najbližih tačaka modela mora biti najmanje 3 mm. Prilikom postavljanja šablone na uspon, potrebno je voditi računa o mogućnosti izlaska vazduha prilikom vibracionog usisavanja "božićne jelke" iz udubljenja u šabloni.

Za sastavljanje modela u blok, uspon za vosak je pričvršćen u poseban uređaj - držač. Držač je konstruisan tako da se prilikom sastavljanja voštanog stabla, izliv sa pečatom može rotirati oko nekoliko osi. Zatim tankom oštricom električne lopatice dotaknite istovremeno i ulagač modela i sjedište. Nakon toga nož se brzo uklanja, a dijelovi koji se spajaju lagano se pritiskaju jedan na drugi dok se vosak ne stvrdne na mjestu lemljenja. Operacija se ponavlja, okrećući "božićno drvce" po potrebi, sve dok se uspon potpuno ne napuni.

Voštano drvo treba sastaviti od voštanih modela približno iste debljine zida u presecima, jer se temperatura izlivanja metala podešava u zavisnosti od debljine zida modela.

Ako je potrebno u jednoj tikvici izlivati ​​modele različitih debljina stijenki, tada tanke modele treba staviti na vrh stabla i bliže buretu, a debele bliže van, jer je temperatura u sredini tikvice je veći.

Modeli od debelog voska ne bi trebalo da se postavljaju blizu njihovih velikih površina. Poželjno je postaviti velike površine nekih modela uz male površine drugih.

Voštane modele treba postaviti pod oštrim uglom u odnosu na uspon (60° - 80°), što olakšava sagorevanje voska i doprinosi glatkijem izlivanju metala u svim delovima šupljine modela.

Udaljenost od vrha zdjele spruve do donjeg reda voštanih modela treba biti najmanje 10 mm, zbog mogućeg stvaranja podvodnih tokova u donjem redu stabla voska.

Tehnološki, proces vulkanizacije je transformacija "sirove" gume u gumu. Kao hemijska reakcija, uključuje integraciju linearnih makromolekula gume, koji lako gube stabilnost kada su izloženi vanjskim utjecajima, u jedinstvenu mrežu vulkanizacije. Nastaje u trodimenzionalnom prostoru zbog unakrsnih hemijskih veza.

Takva "poprečno povezana" struktura daje gumi dodatne karakteristike čvrstoće. Njegova tvrdoća i elastičnost, otpornost na mraz i toplinu poboljšavaju se smanjenjem rastvorljivosti u organskim tvarima i bubrenjem.

Rezultirajuća mreža ima složenu strukturu. Uključuje ne samo čvorove koji povezuju parove makromolekula, već i one koji ujedinjuju nekoliko molekula istovremeno, kao i unakrsne kemijske veze, koje su, takoreći, "mostovi" između linearnih fragmenata.

Njihovo stvaranje nastaje pod djelovanjem specijalnih sredstava, čije molekule djelomično djeluju kao građevinski materijal, kemijski reagirajući jedni s drugima i makromolekulama gume na visokoj temperaturi.

Svojstva materijala

Performanse rezultirajuće vulkanizirane gume i proizvoda napravljenih od nje uvelike ovise o vrsti korištenog reagensa. Takve karakteristike uključuju otpornost na izlaganje agresivnom okruženju, brzinu deformacije tokom kompresije ili porasta temperature i otpornost na termičke oksidativne reakcije.

Rezultirajuće veze nepovratno ograničavaju pokretljivost molekula pod mehaničkim djelovanjem, uz održavanje visoke elastičnosti materijala sa sposobnošću plastične deformacije. Struktura i broj ovih veza određen je metodom vulkanizacije gume i hemijskim agensima koji se za to koriste.

Proces nije monoton, a pojedinačni pokazatelji vulkanizirane mješavine u svojoj promjeni dostižu svoj minimum i maksimum u različito vrijeme. Najprikladniji omjer fizičkih i mehaničkih karakteristika rezultirajućeg elastomera naziva se optimalnim.

Kompozicija koja se može vulkanizovati, pored gume i hemijskih agenasa, uključuje niz dodatnih supstanci koje doprinose proizvodnji gume sa željenim performansama. Prema namjeni dijele se na akceleratore (aktivatore), punila, omekšivače (plastifikatore) i antioksidante (antioksidanse). Ubrzivači (najčešće je to cink oksid) olakšavaju kemijsku interakciju svih sastojaka gumene mješavine, pomažu u smanjenju potrošnje sirovina, vremena za njegovu obradu i poboljšavaju svojstva vulkanizera.

Punila kao što su kreda, kaolin, čađa povećavaju mehaničku čvrstoću, otpornost na habanje, otpornost na habanje i druge fizičke karakteristike elastomera. Nadopunjavajući količinu sirovine, oni na taj način smanjuju potrošnju gume i smanjuju cijenu rezultirajućeg proizvoda. Omekšivači se dodaju kako bi se poboljšala obradivost prerade gumenih smjesa, smanjio njihov viskozitet i povećao volumen punila.

Također, plastifikatori mogu povećati dinamičku izdržljivost elastomera, otpornost na abraziju. Antioksidansi koji stabiliziraju proces uvode se u sastav smjese kako bi spriječili „starenje“ gume. Različite kombinacije ovih supstanci koriste se u razvoju specijalnih formulacija sirove gume za predviđanje i korekciju procesa vulkanizacije.

Vrste vulkanizacije

Najčešće korištene gume (butadien-stiren, butadien i prirodne) vulkaniziraju se u kombinaciji sa sumporom zagrijavanjem smjese na 140-160°C. Ovaj proces se naziva vulkanizacija sumpora. Atomi sumpora su uključeni u formiranje međumolekularnih poprečnih veza. Prilikom dodavanja do 5% sumpora u smjesu s gumom nastaje meki vulkanizat koji se koristi za proizvodnju automobilskih zračnica, guma, gumenih cijevi, kuglica itd.

Kada se doda više od 30% sumpora, dobija se prilično tvrd, niskoelastičan ebonit. Kao akceleratori u ovom procesu koriste se tiuram, kaptaks itd., čija se potpunost osigurava dodatkom aktivatora koji se sastoje od metalnih oksida, najčešće cinka.

Moguća je i radijaciona vulkanizacija. Izvodi se jonizujućim zračenjem, koristeći tokove elektrona koje emituje radioaktivni kobalt. Ovaj proces bez sumpora rezultira elastomerima sa posebnom hemijskom i termičkom otpornošću. Za proizvodnju specijalnih guma dodaju se organski peroksidi, sintetičke smole i druga jedinjenja pod istim procesnim parametrima kao i u slučaju dodavanja sumpora.

U industrijskoj skali, sastav koji se može vulkanizirati, stavljen u kalup, zagrijava se pod povišenim tlakom. Da biste to učinili, kalupi se postavljaju između zagrijanih ploča hidraulične preše. U proizvodnji neukalupljenih proizvoda, smjesa se sipa u autoklave, kotlove ili pojedinačne vulkanizere. Zagrijavanje gume za vulkanizaciju u ovoj opremi vrši se korištenjem zraka, pare, zagrijane vode ili visokofrekventne električne struje.

Najveći potrošači gumenih proizvoda dugi niz godina ostaju automobilska i poljoprivredna inženjerska poduzeća. Stupanj zasićenosti njihovih proizvoda gumenim proizvodima pokazatelj je visoke pouzdanosti i udobnosti. Osim toga, dijelovi od elastomera se često koriste u proizvodnji vodovodnih instalacija, obuće, kancelarijskog materijala i proizvoda za djecu.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije

Federalna agencija za obrazovanje

Permski državni tehnički univerzitet

Odsjek KTEI

Rad na nagodbi br.2

Proračun tehnološkog režima preklapanja i vulkanizacije

guma vanolation

Izvršio: student gr.KTEI-04-1:

Murzina O.A.

Provjereno: nastavnik katedre CTEI

Popov O.A.

Perm 2008

Marka kabla: GOST 6598-73

presjek provodnika: S=6mm 2

Nazivni napon: U=3 kV

temperatura pare u cevi za vulkanizaciju: T P=195°C

1. d pr \u003d 0,4 mm - promjer žice;

n=280 - broj žica u jezgru;

N=7 - broj niti; (sistem uvijanja pramenova 1+6);

D od = 1,8 mm - debljina gumene izolacije;

d w =3,98 mm - prečnik jezgra;

2. Guma tipa RTI - 1 prema OST 16.0.505.015-79; marka gumene smjese TSSh - 35A.

3. Potrošnja materijala po 1 m izolovanog jezgra:

d itd - prečnik žice, mm;

n - broj žica u jezgru;

n 1 - broj niti u jezgri;

G- specifična težina metala jezgre, r=8, 890 kg/Withm 3 ;

to 1 ,to 2 - koeficijenti koji uzimaju u obzir uvrtanje žica u jezgro i žila u kabel, to 1 =1,0 34 , to 2 =1 ,034 .

d- prečnik jezgra;

to 5 - koeficijent koji uzima u obzir tehnološke faktore (neravnomjerno preklapanje, popunjavanje praznina između žica), to 5 =1, 17 ;

s- debljina izolacije.

4. Biramo opremu ANV - 115;

Dužina cevi za vulkanizaciju l T= 100 m;

5. Proračun progiba proizvoda u cijevi

gdje R- težina 1 m izolovanog jezgra, kg/m,

g gospođa 2 ,

l T- dužina cijevi, m,

T- dozvoljena zatezna sila, Pa

gdje je S poprečni presjek provodnog jezgra, m 2 ,

Vlačna čvrstoća materijala jezgre, Pa,

To- faktor sigurnosti, K \u003d 2 + 3;

d uh- prečnik proizvoda, m.

Uslov nije ispunjen, pa uzimamo nagnutu liniju.

6. Temperaturni režim obrade gume na presi:

7. Dimenzije alata:

8. Izvedba štampe - Q= 5 kg/min

Brzina pritiskanja:

R od- potrošnja gume po 1 m, kg/m .

To T- tehnološki koeficijent, To T=0,7 ? 0,8

vulkanizacijski izolacijski kabel za napajanje

9, Termofizičke karakteristike kondenzata na datoj temperaturi:

Toplota isparavanja - r= 876 10 3 j/kg,

Gustina - =876 /m 3 ,

Toplinska provodljivost - \u003d 0,67 W/m°C,

Kinematički viskozitet kondenzata

na temperaturi pare (podešena) - =0,16 6 10 -6 m 2 /Sa.

10. Koeficijent prolaza toplote na površini izolovanog jezgra -, W/m 2 OD(horizontalna cijev)

gdje To n- koeficijent koji uzima u obzir hrapavost površine izolacije To n=0,80 ? 0,85 ;

T With je prosječna temperatura zida,

gdje je T p temperatura gume koja izlazi iz glave, OD;

g- ubrzanje gravitacije, gospođa 2 ,

E t- koeficijent koji uzima u obzir zavisnost termofizičkih karakteristika kondenzata od temperature

Specifična toplotna provodljivost kondenzata pri T n i T With odnosno, W/m OD; =0,685W/m°C

MM With- apsolutni viskozitet kondenzata pri T n i T to odnosno, M=140, M With=201 ,

11. Za određivanje vremena vulkanizacije koristićemo numeričke metode. Obračun se vrši u programu (Prilog 1).

12. Intenzitet vulkanizacije vanjskih slojeva gume ne ovisi o vremenu i određuje se iz izraza

gdje T uh- temperatura početka intenzivne vulkanizacije.

E max maksimalno dozvoljeni efekat vulkanizacije ( 36000 s),

Pronađimo maksimalno dozvoljeno vrijeme za zadržavanje izolacije u cijevi za vulkanizaciju

14. Proračun zavisnosti intenziteta vulkanizacije u tački poluprečnika r- U r(t) od vremena:

gdje To in=2 - temperaturni koeficijent vulkanizacije gume.

Za većinu guma T uh=143 OD- temperatura početka intenzivne vulkanizacije.

Tada se efekat vulkanizacije određuje formulom

N - broj intervala duž ose t,

Gdje To 0 =1,16 - koeficijent koji uzima u obzir dodatnu vulkanizaciju gume u početnom periodu hlađenja (na unutrašnjoj površini izolacije temperatura se pri hlađenju smanjuje na 143 OD prekovremeno).

15. Brzina prolaska izolovanog jezgra kroz cev za vulkanizaciju:

16. Odredite dimenzije prijemnog bubnja i izračunajte dužinu izolovanog jezgra na bubnju ( L, m).

Bubanj se koristi sa dimenzijama odvodnog bubnja za opštu mašinu za polaganje (3+1) AVM -2400/1800

gdje d w- prečnik vrata bubnja, mm;

d- prečnik izolacije (ekrana), mm;

l- dužina vrata bubnja, mm;

D 1 - prečnik namotavanjem proizvoda na bubanj, mm;

D 1 = D sch- (4 ? 6) d=1 200 - 4 7,58 = 2370 mm,

Gdje D sch- prečnik obraza bubnja,

.

Rutiranje:

Šifra organizacije programera KTEI-04-1

Karta skica tehnološkog načina izolacije i vulkanizacije

Marka kablova

Šifra dokumenta

Developer

Rad na nagodbi br.2

Kanyukova Yu.I.

Ime materijal

Material Grade

materijal

identifikacija opreme

Marka opreme

Performanse

dužina cijevi,

Pritisak pare, MPa

Broj bubnja za prijem

OST 16.0.505.015-79

Kontinuirana kablovska linija za vulkanizaciju

Konstrukcija jezgra

Izolacija

Prečnik alata

Linearna brzina m/min

Pritisak pare, MPa

Dužina na bubnju za prijem,

žice

žice

prečnik jezgra,

izolacija

* Napomena: Temperaturni režim za preradu gume:

1 pritisnite. 1 zona - 60 OD

2 zona - 80 OD

Temperatura glave - 90 OD

TPG temperatura - 80 °C

Temperatura pare - 195 ° C

Hostirano na Allbest.ru

Slični dokumenti

Proračun tehnološkog načina nanošenja zaštitnih poklopaca napojnog kabla za zadate parametre. Dizajn jastuka i nominalne debljine. Širina i najveći dozvoljeni korak namotaja oklopnih traka. Proračun parametara namotaja za papirne i plastične trake.

test, dodano 02.02.2011


Pregled napretka u tehnologiji kablova i dizajna energetskih kablova. Proračun konstruktivnih elemenata kabla: provodna jezgra, izolacija; električni i termički parametri kabla. Ovisnost struje kratkog spoja o vremenu odziva zaštite.

seminarski rad, dodan 04.06.2009


Proračun površine poprečnog presjeka i oblika strujnog jezgra. Procjena zavisnosti jačine električnog polja u debljini izolacionog sloja. Određivanje električnih parametara kabla. Proračun toplinske otpornosti konstrukcijskih elemenata i okoline.

seminarski rad, dodan 01.10.2015


Koristi se za energetske kablove izolacije od savremenih poliolefinskih materijala koji su izloženi vulkanizaciji. Pogoršanje mehaničkih svojstava na temperaturama blizu tačke topljenja. Glavne metode umrežavanja termoplastičnih materijala.

prezentacija, dodano 11.07.2013


Koristi se za energetske kablove izolacije od savremenih poliolefinskih materijala koji su izloženi vulkanizaciji. Prerada polietilena na molekularnom nivou. Metode umrežavanja termoplastičnih materijala. Kablovi sa XLPE izolacijom.

prezentacija, dodano 20.07.2015


Zadatak proračuna režima kao određivanje karakterističnih parametara režima, potrebnih početnih podataka i glavnih faza. Značajke metode za izračunavanje režima pri datom naponu na kraju i na početku dalekovoda, njihove razlike, interpretacija rezultata.

prezentacija, dodano 20.10.2013


Osnovna namjena softverskog paketa Cosmos je rješavanje problema kratkoročnog planiranja i operativnog upravljanja na osnovu telemetrijskih informacija. Proračun stacionarnog stanja i procjena stanja režima elektroenergetskog sistema prema telemetrijskim podacima.

seminarski rad, dodan 26.02.2012


Lokacija privrede i opšte informacije, organizacione i ekonomske karakteristike. Izbor tehnološke i energetske opreme. Proračun grijanja i ventilacije. Izrada sheme za automatizaciju temperaturnog režima, napajanje štale.

teza, dodana 25.07.2011


Grijači mrežne vode vertikalni. Proračun prosječne temperature vode. Određivanje toplotnog kapaciteta vode, toplotnog fluksa koji prima voda. Koeficijent prolaza toplote sa zida cevi. Termofizički parametri kondenzata pri prosječnoj temperaturi kondenzata.

seminarski rad, dodan 28.11.2012


Značajke proračuna parametara ekvivalentnog kola za dalekovode. Specifičnosti proračuna načina rada mreže, uzimajući u obzir banku kondenzatora. Određivanje parametara režima rada električne mreže iterativnom metodom (metoda uzastopnih aproksimacija).