Izračun tlaka med vulkanizacijo surove gume. Izračun tehnološkega režima prekrivanja in vulkanizacije

Pri izbiri načina vulkanizacije je treba upoštevati vpliv glavnih tehnoloških dejavnikov na ta proces, tj. lastnosti medija, temperatura in tlak.

1.3.1 sreda. Ker se gumeni izdelki vulkanizirajo ne le v kovinskih kalupih, ampak tudi neposredno v hladilnem mediju, je pri izbiri slednjega potrebno poznati ne le njegove termofizične lastnosti, temveč tudi vpliv na lastnosti gumenih izdelkov v stiku z njim. Tako kisik pri vulkanizaciji v vročem zraku povzroči oksidacijo gume, kar bistveno poslabša njihove lastnosti. Pri vulkanizaciji v okolju nasičene vodne pare se zaradi kondenzacije hlapov na površini izdelka spreminjajo pogoji za prenos toplote, zato je možna neenakomerna vulkanizacija izdelka.

Pri izbiri medija za vulkanizacijo se upoštevajo tudi vrsta izdelka, sestava gumene zmesi, uporabljena oprema, značilnosti postopka in drugi dejavniki.

1.3.2 Temperatura. V bistvu je temperatura vulkanizacije gumijastih izdelkov 140 - 170 °C, v nekaterih primerih - 190 - 260 °C. Z zvišanjem temperature se trajanje vulkanizacije skrajša, pri debelostenskih izdelkih pa se poveča možnost prekomerne vulkanizacije izdelkov s površine in neenakomernosti vulkanizacije v debelini. To vodi do poslabšanja kakovosti izdelkov.

Pri intenziviranju vulkanizacijskih procesov se je treba spomniti, da se včasih lastnosti (kakovost) gume z naraščanjem temperature poslabšajo. Tako je za gume na osnovi naravnih in izoprenskih kavčukov pri vulkanizacijskih temperaturah nad 140°C značilno močno poslabšanje mehanskih lastnosti. S povečanjem temperature vulkanizacije izdelkov iz gume in tkanine opazimo poslabšanje kakovosti gumirane tkanine in zmanjšanje trdnosti njene vezi z gumo.

Med vulkanizacijo temperature na površini in v središču debelostenskih izdelkov niso enake. Če je trajanje postopka določeno s pogoji, potrebnimi za zagotovitev določene stopnje strukturiranosti v središču izdelka, bodo površinske plasti močno prevulkanizirane. Da bi zmanjšali heterogenost lastnosti med vulkanizacijo debelostenskih izdelkov, jih ne smemo vulkanizirati pri zelo visoki temperaturi. Pri določanju trajanja vulkanizacije takšnih izdelkov je treba upoštevati, da se strukturiranje zaradi absorbirane toplote nadaljuje še nekaj časa po koncu segrevanja. Zato v procesu segrevanja ne bi smeli doseči popolne vulkanizacije obdelovanca v debelini. Za zmanjšanje nehomogenosti segrevanja se izvede postopno segrevanje ali se mešanica gume predgreje. Pri vulkaniziranju masivnih izdelkov se uporabljajo programi, ki samodejno vzdržujejo zahtevani način.

1.3.3 Tlak. Vulkanizacija gumenih izdelkov je možna brez pritiska in pod pritiskom. Večina izdelkov je vulkaniziranih pod tlakom (0,5 - 5 MPa), kar prispeva k poslabšanju fizikalnih in mehanskih lastnosti vulkanizatov, hkrati pa odpravlja poroznost izdelkov in izboljša njihov videz.

Pri segrevanju v gumijasti mešanici nastane notranji tlak zaradi izhlapevanja vlage in sproščanja plinastih snovi, ki nastanejo med razpadom pospeševalnikov (zlasti ultra-pospeševalcev) ali med interakcijo kislin z ogljikovimi solmi s tvorbo hlapnih snovi ( ogljikov dioksid iz krede ali magnezijevega karbonata v prisotnosti stearinske in drugih kislin), kot tudi desorpcija absorbiranega in mehansko absorbiranega zraka. Za pridobitev visokokakovostnih izdelkov je treba gumene zmesi vulkanizirati pri tlaku, ki presega notranji tlak v gumijasti zmesi.

Da bi preprečili pojav poroznosti, se v gumijaste mešanice vnesejo snovi, ki absorbirajo vodo in plin (mavec in kalcijev oksid), ki absorbirajo vlago, ki jo vsebuje mešanica, in tvorijo dovolj stabilne kemične spojine.

Predhodna evakuacija gumenih zmesi med postopkom oblikovanja v polžastih strojih dramatično zmanjša poroznost in omogoča breztlačno vulkanizacijo.

Za vulkanizacijo večplastnih izdelkov je še posebej pomembna pravilna izbira načina uporabljenih pritiskov. Na primer, v primeru prezgodnjega zmanjšanja tlaka v kuhalnih komorah med vulkanizacijo pnevmatik je možna zavrnitev zaradi tvorbe gobaste gume in razslojevanja trupa.

Pri vulkanizaciji izdelkov iz gume ima pritisk velik vpliv na globino prodiranja gumene mešanice v tkanino; s povečanjem globine prodiranja se poveča vzdržljivost izdelkov na več ovinkov. Globina prodiranja gumene mešanice v tkanino je odvisna od zmožnosti širjenja mešanice pri segrevanju, kar je odvisno od lastnosti prvotne gume in njenih komponent.

Ob obstoječi tehnologiji se način vulkanizacije običajno vnaprej razvije z računskimi in eksperimentalnimi metodami ter se nastavi program vulkanizacijskega procesa pri izdelavi izdelkov. Za pravočasno izvajanje predpisanega načina je proces opremljen z orodji za nadzor in avtomatizacijo, ki najbolj natančno izvajajo predpisan strogi program za vulkanizacijski način.

Pomanjkljivosti te metode so nestabilnost lastnosti proizvedenih izdelkov zaradi nezmožnosti zagotavljanja popolne ponovljivosti procesa, zaradi omejitve natančnosti sistemov avtomatizacije in možnosti prestavljanja načinov, pa tudi spremembe lastnosti gumene zmesi sčasoma.

Razvita je bila metoda nadzora, ki odpravlja pomanjkljivosti zgoraj navedenega. 1. Metoda za nadzor procesa vulkanizacije gumijastih izdelkov z kontrolo časa vulkanizacije, označena s tem, da se čas vulkanizacije gumijastih izdelkov popravi glede na čas za doseganje največjega strižnega modula gumene mešanice med vulkanizacijo vzorcev predelane gume mešanica v laboratorijskih pogojih na reometru in odstopanje nateznega modula gume v izdelanih izdelkih od nastavljene vrednosti .

Obstaja metoda, ki vam omogoča, da določite parametre vulkanizacije v začetni fazi procesa. Zanj je značilno, da zagotavlja postopek vulkanizacije gumene zmesi, vzorčenje med izvajanjem postopka, pripravo vzorcev za analizo.

Začetni podatki za izračune

Začetni podatek za izračun je tehnična dokumentacija za okvirno vulkanizersko stiskalnico tip 250-600 4E z naslednjimi parametri:

1. Dimenzije grelnih plošč, mm - 600 x 600;

2. Nazivna sila, kN - 2500;

3. Število nadstropij, kos. - 4;

4. Razdalja med ploščami, .mm - 160;

5. Ogrevanje plošč - električno;

6. Območje nadzora temperature, 0 С - 20 do 250;

7. Natančnost vzdrževanja temperature plošče, 0 C - + 5,0;

8. Trajanje vulkanizacije, min - 1 30;

9. Tlak v hidravličnem sistemu, MPa

a) nizka - 5;

b) visoka - 32;

10. Moč elektromotorja hidravlične instalacije, kW - 5,5;

11. Moč električnih grelnih plošč, kW - 4;

12. Trajanje zapiranja plošč, s - 12;

13. Trajanje odpiranja plošče, s - 8;

14. Število priprav za tisk - 2;

15. Izdelana gumijasta manšeta iz gumene zmesi 7-51 - 3060(B)-1 (MUP "VNTK") z dimenzijami, mm:

a) višina - 45;

b) notranji premer - 209;

c) zunanji premer - 240;

16. Dimenzije traku obdelovanca pravokotnega prereza, mm - 16x46x740

Izračun časa vulkanizacije

Začetni podatki: za izdelavo manšete v obliki črke V 45x240x209 mm se uporablja gumijasta zmes 7-51-3060(B)-1. za oblikovanje manšete so surovci izdelani z ekstrudiranjem v obliki traku s presekom 16x46, ki ga razrežemo na izmerjene dolžine 740 mm. Debelina obdelovanca je O = 2h = 16 mm. Po podatkih MUP "VNTK" je bila meritev kinetike vulkanizacije na vulkanmetru Mojanto in določitev optimalne vulkanizacije na standardnih ploščah o = 2 mm pri 143 °C t = 7 min. .

Glede na čas segrevanja plošče iz gumene zmesi z debelino 2 mm je 10 s. Pri debelini dela več kot 2 mm je treba upoštevati čas, potreben za segrevanje obdelovanca z natančnostjo njegove poravnave na sredini ±2 °C.

Temperatura obdelovanca pred polaganjem v kalup t = 25 °C;

Temperatura segrevanja gredice t = 143 °С;

Koeficient toplotne prevodnosti gumene zmesi ?= 0,1 W/m °C.

Toplotna difuzivnost

Koeficient toplotne prehodnosti gumene zmesi? \u003d 23 W / ° C.

Skupni čas vulkanizacije manšete je enak vsoti časa segrevanja in časa vulkanizacije standardne plošče

Čas segrevanja obdelovanca debeline 2h = 16 mm je določen za nestacionarni način segrevanja dolgega obdelovanca s presekom 16 x 46 mm po uporabi grafov, ki omogočajo časovni izračun temperature na površini. in na sredini (in drugih točkah) dela obdelovanca:

V izrazih

kjer je Biotov kriterij - brezdimenzionalni kompleks, ki označuje razmerje med toplotnimi upori prenosa toplote gumene zmesi na površini in njeno toplotno prevodnostjo znotraj obdelovanca med segrevanjem.

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

F0 - Fourierov kriterij - brezdimenzionalni kompleks, ki označuje spremembo temperaturnega polja v obdelovancu med segrevanjem skozi čas.

relativno temperaturo obdelovanca najdemo s formulo

Kjer je 0x=(tx=o - relativna in absolutna temperatura v središču obdelovanca.

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

Po urniku za izračunane vrednosti in? najdemo vrednost kriterija F0=3,7.

Ob poznavanju vrednosti Fourierjevega kriterija izračunamo čas, potreben za segrevanje sredine obdelovanca z natančnostjo izenačevanja temperature ± 2 °C

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

brezdimenzijsko (relativno) temperaturo na površini obdelovanca določimo iz grafa pri F0 = 1,84 in Bi = 3,7

Temperatura površine bo

Proces ogrevanja je nestacionaren proces, saj se temperaturno polje s časom spreminja. Nadalje, ko se temperatura po debelini obdelovanca izenači na ±2 °C, se proces približa mirujočemu.

Skupni čas strjevanja bo enak.

1. Glede na velikost modela izberite držalo, pri čemer upoštevajte, da mora biti v končnem kalupu razdalja od modela do robov kalupa najmanj 8 mm.

2. S trdo krtačo z milnico očistite notranje dele sponke in kovinske obloge, ki pridejo v stik s surovo gumo, posušite sponko in obloge

3. Izperite in posušite glavni model pred oblikovanjem

4. Vulkanizator damo na segrevanje na temperaturo 150°C. Temperatura ogrevanja ne sme presegati 163 °C.

5. Na vulkanizatorski plošči segrevajte dve gumijasti deski v stiku z modelom, da se zmehčata 5-8 minut.

6. položite vse votline modela, kompleksne zavoje s kosi surove gume, zdrobite z lopatico in segrejte skupaj s praznimi

7. model postavimo med dve zmehčani deski, pri čemer mora biti stožec vložka poravnan s koncem gumijastih surovcev, previdno stisnemo, da se izognemo oblikovanju.

8. pripravljeno gumijasto vrečko z modelčkom vstavite v držalo. V tem primeru se mora vlečni stožec modela tesno prilegati držalu

9. izrežite gumijaste dele glede na velikost sponke. Število gumijastih plasti je odvisno od višine sponke in debeline gumijastih plošč (3,2 mm). Kalupi se uporabljajo z višino 18 mm - 6 plasti gume, 20 mm - 7 plasti, 30 mm - 10 plasti.

10. napolnite sponko s kovinskimi podlogami 5-7 mm nad robovi, nato položite tesnilne kovinske plošče zgoraj in spodaj in namestite v stiskalnico

11. po potrebi segrevajte stiskalnico brez vpenjanja nekaj minut, nato pa sponko s stiskalnico do konca stisnite. Programirajte časovnik stiskanja za zahtevani čas, na podlagi izračuna 10-15 minut za 1 plast gume

12. Predvulkanizirajte 6-8 minut. Nastavite tlak končne deformacije na regulatorju s hitrostjo 28-30 kg/cm površine kalupov. Vendar pa ne sme presegati 100.000 N, da se izognemo poškodbam mehanskih delov stiskalnice.

13. Če je pravilno oblikovana, mora odvečna guma priti iz kletke.

14. po izteku časa oblikovanja sponko odstranimo iz stiskalnice in ohladimo v vodi, nato na zraku 20 minut.

15. razstavite ohlajeno sponko, sperite z vodo, odstranite ostanke surove gume, odrežite bliskavico

16. Po ohlajanju se gumijasti kalup z v njem zaprtim modelom razreže tako (cikcak), da pri prevzemu voščenih modelov ne pride do premika obeh polovic kalupa. V nekaterih primerih so dodatno izrezani vložki, ki olajšajo ekstrakcijo šablon, s sprednje površine se naredijo rezi (izbokline), da se izboljša polnjenje tankih odsekov votline kalupa z modelno sestavo.

Razlikovati med odprtimi in zaprtimi rezi. Ko prepolovite gumijasti kalup, model delno štrli v eni od polovic. Pri zaprtem rezanju je model po rezanju pod tanko plastjo gume v eni od polovic.

Rezanje se izvaja v naslednjem zaporedju:

1. Po določitvi položaja modela v kalupu z zarezo na žlebu in s pomočjo skice modela naredimo reze iz utora vzdolž oboda v obe smeri, pri čemer izrežemo pritrdilne zobe z višino in frekvenco do 5 mm. Za lažje rezanje kalupa s skalpelom je potrebno uporabiti raztezne klešče.

3. previdno sprostite model iz gume

4. v kalupu, prerezanem na pol, je treba narediti več rezov, začenši od modela do robov kalupa, da se med voskanjem sprosti zrak in prepreči deformacija voskov, ko jih odstranimo

5. Kalup očistite s trdo krtačo in smukcem.

Uporabljena orodja, oprema, materiali:

Gumijasti kalupi so izdelani v kovinske vulkanizacijske sponke Pravokotne oblike iz materiala, ki se hitro segreje, ne oksidira v vodi in se ne oprijema surove gume (aluminijeve zlitine). Zasnova kletke mora izpolnjevati naslednje zahteve: hitro in udobno sestaviti in razstaviti, zagotoviti zadostno tesnost pri strjevanju surove gume, imeti mora široke stene, ki zagotavljajo zadostno trdnost pod pritiskom gumene mase iz vulkanizerja.

kovinski stožec

1. Vulkanizacijska guma za lestve

   Silikonska guma

   pokrov lestve

A. Luknja v lestvi

B. Referenčna pisava stožca

riž. 1 Pogled in komponente sestavljene sponke, pripravljene za vulkanizacijo

Stiskalnica za vulkanizacijo uporablja se za stiskanje in vulkanizacijo surove gume, ki je nameščena v kletki med dvema ogrevanima ploščama.

Tehnični parametri vulkanizerja EV 40N: (če je vulkanizer drugačen, ga ne pišite !!!) - napajalna napetost ....................... ....... .....220V, 50/60 Hz - zunanje mere……dolžina 310mm; širina 250 mm; višina 550 mm - delovna ravnina ........................................ ..170x240mm - največja razdalja med ploščami.............80mm - poraba energije........................ ......................... 825 W; - teža............................................... ........................35 kg; - temperaturno območje vulkanizacije…… od 50 do 200° С - časovno območje vulkanizacije…………….od 1 do 99 min

Temperaturo in čas strjevanja nastavi in ​​nadzira digitalni programator. Dve aluminijasti plošči sta enakomerno segreti, kar vodi do kakovostnega sintranja gume. Največja velikost kalupa je 85x70 mm. Čas in temperaturo nadzorujejo digitalne komponente, da se natančno ujemajo s parametri, ki jih določijo proizvajalci gume. V nadzorno ploščo je vgrajen poseben ventilator, ki omogoča hitro hlajenje žiga v avtomatskem načinu in s tem hitro odstranitev končne matrike iz vulkanizerja. Grelne plošče kvadratne oblike zagotavljajo maksimalno porazdelitev toplote, kar omogoča uporabo vulkanizerja z okroglimi, pravokotnimi ali kvadratnimi matricami.

Oblikovan skalpel- To je nož z rezili kirurškega tipa z jeklenim ali plastičnim ročajem, ki ima utore za pritrditev zamenljivih rezil. Za rezanje oblike se uporabljajo 3 vrste rezil: - ravna, na eni strani nabrušena; ravne, na obeh straneh zaostljene in krivulje.

Gumijasta plošča iz vroče vulkanizirane paste na osnovi silikonaEconosil F.E. Knight Castaldo (ZDA) To so silikonski sestavki, posebej zasnovani za tehnologijo investicijskega litja za izdelavo visokokakovostnih ulitkov nakita. Za delo s takšnimi gumami se uporabljajo tradicionalne metode in oprema. Paste gume se zlahka prilegajo v kalup, nikoli ne dajejo mehurčkov in zapolnijo vse praznine, ko so tesno zapakirane, ker. povečanje volumna med vulkanizacijo. Oblike po vulkanizaciji se zlahka režejo z rezilom skalpela. Gumice ne posegajo v material modela, kar močno izboljša kakovost površine. Za ločevanje voska od gumijastega kalupa ni potreben silikonski razpršilec, kalup že vsebuje komponente, ki pomagajo, da se vosek enostavno loči od gume. Morebitna slabost, ki je značilna za nekatere tehnične gume, ki niso posebej prilagojene za ročno polaganje v obliko, značilno za izdelavo nakita, je povečana občutljivost na maščobe. Sebum, ki je vedno prisoten na rokah, lahko povzroči razslojevanje končne oblike na mestu stika. Vulkanizacijske temperature 140 -177°C s hitrostjo 10-15 minut na en sloj gume, ki se polaga.

Montaža božičnega drevesa

Po izdelavi voščenih modelov nadaljujejo z montažo voščenega drevesa, za katero uporabljajo spruce - voščene dvigalke, ki so izdelani iz odpadkov modelne sestave iz talilnih modelov ali posebnega (gating) voska, ki ga ob pogorel, izgori hitreje kot drugi voski tega "božičnega drevesa". To olajša prost pretok voščenih kalupov iz bučke. Sprud mora biti dovolj debel (premer 5...7 mm), da lahko tekoča kovina doseže tanke dele votline modela, preden se strdi. Namenjen je: za spajkanje voščenih modelov, odstranjevanje voska med taljenjem, žarjenje, premikanje staljene kovine v ločeno votlino, dovajanje ulitkov med kristalizacijo, zmanjševanje turbulence taline. Za boljše polnjenje kalupa, prihranek plemenite kovine in zmanjšanje teže zapornega sistema je priporočljiva uporaba stožčaste oblike dvižnega voda.

Pot kovine v ribji kosti mora biti pravilne oblike, brez pregibov, z velikimi polmeri ukrivljenosti, kar bo pripomoglo k izogibanju turbulence v toku in spodbujalo sproščanje voska iz strjene oblike. Kovinski delci se premikajo v različnih smereh, kar lahko povzroči zajem tujih delcev, neenakomeren pretok in posledico tega – poroznost. Nastajanje poroznosti prispeva k povečani pretočnosti kovine, t.j. njegova temperatura je previsoka.

Velikost dovodnih kanalov mora zadostovati za polnjenje modela s kovino.

Če ima model na različnih mestih različno debelino, je treba zagotoviti več dovodnih kanalov, pritrjenih na dele modela z največjo debelino – tekoča masa mora prehajati iz debelejših v tanjša področja in nikoli obratno.

Sl.1 Sl.2 Sl.3

Slika 1 - napačna lokacija vodnjaka.

Sl. 2 in 3 - pravilna lokacija žlebov.

Kovina se začne strjevati na mestih z najmanjšo debelino. Izdelek postane nepopoln in porozen, če so temperature kalupa in kovine prenizke. Napajalni kanali naj segajo do največjih delov modela.

Pri sestavljanju božičnega drevesa se uporabljajo 3 pogojne možnosti za razporeditev voskov:

- navpične vrstice;

- vodoravne vrstice;

- v vzorcu šahovnice.

Izbira možnosti šabloniranja je odvisna od obsega šablon, ob upoštevanju možnosti najbolj gostega šabloniranja. V tem primeru se voski ne smejo dotikati drug drugega. Razdalja med najbližjimi točkami modela mora biti najmanj 3 mm. Pri nameščanju šablone na dvižni vod je treba upoštevati možnost uhajanja zraka pri vibracijskem sesanju "božične jelke" iz vdolbin v šabloni.

Za sestavljanje modelov v blok je vosek pritrjen v posebno napravo - držalo. Držalo je zasnovano tako, da se pri sestavljanju voščenega drevesa lahko struga s tesnilom vrti okoli več osi. Nato se s tankim rezilom električne lopatice dotaknite hkrati podajalnika modela in sedeža. Po tem se nož hitro odstrani, deli, ki jih je treba spojiti, pa rahlo pritisnemo drug proti drugemu, dokler se vosek na mestu spajkanja ne strdi. Operacija se ponavlja, po potrebi obračamo "božično drevo", dokler se dvižni vod popolnoma ne napolni.

Voščeno drevo je treba sestaviti iz voščenih modelov približno enake debeline stene po odsekih, ker je temperatura vlivanja kovine nastavljena glede na debelino stene modelov.

Če je treba v eno bučko vliti modele z različnimi debelinami sten, potem je treba tanke modele postaviti na vrh drevesa in bližje sodu, debele pa bližje zunanji strani, ker je temperatura višja v sredini bučka.

Modelov z debelim voskom ne smete postavljati blizu skupaj z velikimi površinami. Zaželeno je, da velike površine nekaterih modelov postavite poleg majhnih površin drugih.

Voščeni modeli naj bodo nameščeni pod ostrim kotom na dvižni vod (60° - 80°), kar olajša gorenje voska in spodbuja bolj gladko vlivanje kovine v vseh delih votline modela.

Razdalja od vrha posode za vodnjak do spodnje vrste voščenih modelov mora biti najmanj 10 mm, zaradi možnega nastanka podtokov v spodnji vrsti voščenke.

Tehnološko je postopek vulkanizacije preoblikovanje "surove" gume v gumo. Kot kemična reakcija vključuje integracijo linearnih makromolekul kavčuka, ki zlahka izgubijo stabilnost, ko so izpostavljeni zunanjim vplivom, v enotno vulkanizacijsko mrežo. Ustvarja se v tridimenzionalnem prostoru zaradi navzkrižnih kemičnih vezi.

Takšna "premrežena" struktura daje gumi dodatne trdnostne lastnosti. Njegova trdota in elastičnost, odpornost proti zmrzali in toploti se izboljšajo z zmanjšanjem topnosti v organskih snoveh in nabrekanjem.

Nastala mreža ima zapleteno strukturo. Vključuje ne le vozlišča, ki povezujejo pare makromolekul, ampak tudi tista, ki združujejo več molekul hkrati, pa tudi navzkrižne kemične vezi, ki so kot "mostovi" med linearnimi fragmenti.

Njihova tvorba se pojavi pod vplivom posebnih sredstev, katerih molekule delno delujejo kot gradbeni material, ki kemično reagirajo med seboj in z makromolekulami kavčuka pri visoki temperaturi.

Lastnosti materiala

Učinkovite lastnosti nastale vulkanizirane gume in izdelkov iz nje so v veliki meri odvisne od vrste uporabljenega reagenta. Te značilnosti vključujejo odpornost na izpostavljenost agresivnim okoljem, hitrost deformacije med stiskanjem ali dvigom temperature in odpornost na toplotno-oksidativne reakcije.

Nastale vezi nepovratno omejujejo mobilnost molekul pod mehanskim delovanjem, hkrati pa ohranjajo visoko elastičnost materiala s sposobnostjo plastične deformacije. Strukturo in število teh vezi določa metoda vulkanizacije gume in kemična sredstva, ki se za to uporabljajo.

Postopek ni monoton, posamezni indikatorji vulkanizirane zmesi v svoji spremembi dosegajo svoj minimum in maksimum ob različnih časih. Najprimernejše razmerje med fizikalnimi in mehanskimi lastnostmi nastalega elastomera imenujemo optimalno.

Vulkanizirana sestava poleg gume in kemičnih sredstev vključuje številne dodatne snovi, ki prispevajo k proizvodnji gume z želenimi zmogljivostnimi lastnostmi. Po namenu jih delimo na pospeševalce (aktivatorje), polnila, mehčalce (plastifikatorje) in antioksidante (antioksidante). Pospeševalci (najpogosteje je to cinkov oksid) olajšajo kemično interakcijo vseh sestavin gumene zmesi, pomagajo zmanjšati porabo surovin, čas za njeno predelavo in izboljšajo lastnosti vulkanizerjev.

Polnila, kot so kreda, kaolin, saje, povečajo mehansko trdnost, odpornost proti obrabi, odpornost proti obrabi in druge fizikalne lastnosti elastomera. Z dopolnjevanjem količine surovine zmanjšajo porabo gume in znižajo stroške nastalega izdelka. Dodani so mehčalci za izboljšanje predelave predelave gumenih zmesi, zmanjšanje njihove viskoznosti in povečanje volumna polnil.

Tudi mehčalci lahko povečajo dinamično vzdržljivost elastomerov, odpornost proti obrabi. Antioksidanti, ki stabilizirajo proces, se vnesejo v sestavo mešanice, da preprečijo "staranje" gume. Različne kombinacije teh snovi se uporabljajo pri razvoju posebnih formulacij surove gume za napovedovanje in korekcijo procesa vulkanizacije.

Vrste vulkanizacije

Najpogosteje uporabljene gume (butadien-stirenske, butadienske in naravne) se vulkanizirajo v kombinaciji z žveplom s segrevanjem mešanice na 140-160°C. Ta postopek se imenuje vulkanizacija žvepla. Žveplovi atomi sodelujejo pri tvorbi medmolekularnih navzkrižnih povezav. Pri dodajanju do 5% žvepla v mešanico z gumo nastane mehak vulkanizat, ki se uporablja za izdelavo avtomobilskih zračnic, pnevmatik, gumijastih cevi, kroglic itd.

Ko dodamo več kot 30 % žvepla, dobimo precej trd, nizkoelastičen ebonit. Kot pospeševalci v tem procesu se uporabljajo tiuram, kaptaks itd., katerih popolnost je zagotovljena z dodatkom aktivatorjev, sestavljenih iz kovinskih oksidov, običajno cinka.

Možna je tudi sevalna vulkanizacija. Izvaja se s pomočjo ionizirajočega sevanja z uporabo tokov elektronov, ki jih oddaja radioaktivni kobalt. Ta postopek brez žvepla ima za posledico elastomere s posebno kemično in toplotno odpornostjo. Za proizvodnjo posebnih kavčukov se dodajajo organski peroksidi, sintetične smole in druge spojine po enakih procesnih parametrih kot pri dodajanju žvepla.

V industrijskem obsegu se sestavek, ki ga je mogoče vulkanizirati, vstaviti v kalup, segreti pri povišanem tlaku. Da bi to naredili, so kalupi nameščeni med ogrevane plošče hidravlične stiskalnice. Pri izdelavi neulitih izdelkov zmes vlijemo v avtoklave, kotle ali posamezne vulkanizerje. Ogrevanje gume za vulkanizacijo v tej opremi se izvaja z uporabo zraka, pare, ogrevane vode ali visokofrekvenčnega električnega toka.

Največji porabniki izdelkov iz gume že vrsto let ostajajo avtomobilska in kmetijska inženirska podjetja. Stopnja nasičenosti njihovih izdelkov z izdelki iz gume je pokazatelj visoke zanesljivosti in udobja. Poleg tega se deli iz elastomerov pogosto uporabljajo pri izdelavi vodovodnih inštalacij, obutve, pisarniških in otroških izdelkov.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študentje, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki uporabljajo bazo znanja pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

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

Ministrstvo za izobraževanje in znanost Ruske federacije

Zvezna agencija za izobraževanje

Državna tehnična univerza Perm

Oddelek KTEI

Poravnalno delo št. 2

Izračun tehnološkega režima prekrivanja in vulkanizacije

guma venpribližnolacija

Izpolnil: študent gr.KTEI-04-1:

Murzina O.A.

Preverjeno: učitelj oddelka CTEI

Popov O.A.

Perm 2008

Znamka kabla: GOST 6598-73

prerez vodnika: S= 6 mm 2

Nazivna napetost: U=3 kV

temperatura pare v vulkanizacijski cevi: T P=195°C

1. d pr \u003d 0,4 mm - premer žice;

n=280 - število žic v jedru;

N=7 - število pramenov; (sistem zvijanja pramenov 1+6);

D od = 1,8 mm - debelina gumijaste izolacije;

d w =3,98 mm - premer jedra;

2. Guma tipa RTI - 1 po OST 16.0.505.015-79; znamka gumene zmesi TSSh - 35A.

3. Poraba materialov na 1 m izoliranega jedra:

d itd - premer žice, mm;

n - število žic v jedru;

n 1 - število pramenov v jedru;

G- specifična teža kovine jedra, r=8, 890 kg/zm 3 ;

do 1 ,do 2 - koeficienti, ki upoštevajo zvijanje žic v jedro in jeder v kabel, do 1 =1,0 34 , do 2 =1 ,034 .

d- premer jedra;

do 5 - koeficient, ki upošteva tehnološke dejavnike (neenakomerno prekrivanje, zapolnjevanje praznin med žicami), do 5 =1, 17 ;

s- debelina izolacije.

4. Izberemo opremo ANV - 115;

Dolžina vulkanizerske cevi l T= 100 m;

5. Izračun povešanja izdelka v cevi

kje R- teža 1 m izoliranega jedra, kg/m,

g gospa 2 ,

l T- dolžina cevi, m,

T- dovoljena natezna sila, Pa

kjer je S presek prevodnega jedra, m 2 ,

Natezna trdnost jedrnega materiala, Pa,

Za- varnostni faktor, K \u003d 2 + 3;

d uh- premer izdelka, m.

Pogoj ni izpolnjen, zato vzamemo nagnjeno črto.

6. Temperaturni režim obdelave gume na stiskalnici:

7. Mere orodja:

8. Izvedba stiskalnice - Q= 5 kg/min

Hitrost stiskanja:

R od- poraba gume na 1 m, kg/m .

Za T- tehnološki koeficient, Za T=0,7 ? 0,8

vulkanizacijski izolacijski napajalni kabel

9, Termofizične značilnosti kondenzata pri dani temperaturi:

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

Gostota - =876 /m 3 ,

Toplotna prevodnost - \u003d 0,67 W/m°C,

Kinematična viskoznost kondenzata

pri temperaturi pare (nastavljeno) - =0,16 6 10 -6 m 2 /z.

10. Koeficient prenosa toplote na površini izoliranega jedra -, W/m 2 Z(horizontalna cev)

kje Za n- koeficient, ki upošteva hrapavost izolacijske površine Za n=0,80 ? 0,85 ;

T z je povprečna temperatura stene,

kjer je T p temperatura gume, ki prihaja iz glave, Z;

g- gravitacijski pospešek, gospa 2 ,

E t- koeficient, ki upošteva odvisnost termofizičnih lastnosti kondenzata od temperature

Specifična toplotna prevodnost kondenzata pri T n in T z oz. W/m Z; =0,685W/m°C

MM z- absolutna viskoznost kondenzata pri T n in T do oz. M = 140, M z=201 ,

11. Za določitev časa vulkanizacije bomo uporabili numerične metode. Izračun se izvede v programu (Priloga 1).

12. Intenzivnost vulkanizacije zunanjih plasti gume ni odvisna od časa in se določi iz izraza

kje T uh- temperatura začetka intenzivne vulkanizacije.

E maks največji dovoljeni vulkanizacijski učinek ( 36000 s),

Poiščimo najdaljši dovoljeni čas, da izolacija ostane v vulkanizacijski cevi

14. Izračun odvisnosti intenzitete vulkanizacije na točki s polmerom r- U r(t) od časa:

kje Za v=2 - temperaturni koeficient vulkanizacije gume.

Za večino gum T uh=143 Z- temperatura začetka intenzivne vulkanizacije.

Nato se učinek vulkanizacije določi s formulo

N - število intervalov vzdolž osi t,

Kje Za 0 =1,16 - koeficient, ki upošteva dodatno vulkanizacijo gume v začetnem obdobju hlajenja (na notranji površini izolacije se temperatura med hlajenjem zniža na 143 Zčez čas).

15. Hitrost prehoda izoliranega jedra skozi vulkanizacijsko cev:

16. Določite dimenzije sprejemnega bobna in izračunajte dolžino izoliranega jedra na bobnu ( L, m).

Boben se uporablja z dimenzijami vzletnega bobna za splošni polagalni stroj (3+1) AVM -2400/1800

kje d w- premer vratu bobna, mm;

d- premer izolacije (zaslona), mm;

l- dolžina vratu bobna, mm;

D 1 - premer z navijanjem izdelka na boben, mm;

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

Kje D sch- premer traku bobna,

.

Usmerjanje:

Oznaka organizacije razvijalca KTEI-04-1

Karta skic tehnološkega načina izolacije in vulkanizacije

Znamka kabla

Koda dokumenta

Razvijalec

Poravnalno delo št. 2

Kanyukova Yu.I.

ime material

Material Grade

material

Ime opreme

Blagovna znamka opreme

Izvedba

dolžina cevi,

Tlak pare, MPa

Številka prevzemnega bobna

OST 16.0.505.015-79

Kabelska linija za neprekinjeno vulkaniziranje

Konstrukcija jedra

Izolacija

Premer orodja

Linearna hitrost m/min

Tlak pare, MPa

Dolžina na prevzemnem bobnu,

žice

žice

premer jedra,

izolacijo

* Opomba: Temperaturni režim za obdelavo gume:

1 pritisnite. 1 cona - 60 Z

2 cona - 80 Z

Temperatura glave - 90 Z

TPG temperatura - 80 °C

Temperatura pare - 195 ° C

Gostuje na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Izračun tehnološkega načina uporabe zaščitnih pokrovov napajalnega kabla za dane parametre. Oblika blazine in nazivne debeline. Širina in največji dovoljeni korak navijanja oklepnih trakov. Izračun parametrov navijanja za papirne in plastične trakove.

kontrolno delo, dodano 02.02.2011


Pregled napredka kabelske tehnologije in zasnove napajalnih kablov. Izračun strukturnih elementov kabla: prevodno jedro, izolacija; električni in toplotni parametri kabla. Odvisnost toka kratkega stika od odzivnega časa zaščite.

seminarska naloga, dodana 04.06.2009


Izračun površine preseka in oblike tokovnega jedra. Ocena odvisnosti jakosti električnega polja od debeline izolacijske plasti. Določanje električnih parametrov kabla. Izračun toplotne odpornosti konstrukcijskih elementov in okolja.

seminarska naloga, dodana 01.10.2015


Uporaba za električne kable izolacije iz sodobnih poliolefinskih materialov, ki so izpostavljeni vulkanizaciji. Poslabšanje mehanskih lastnosti pri temperaturah blizu tališča. Glavne metode zamreževanja termoplastičnih materialov.

predstavitev, dodano 11.07.2013


Uporaba za električne kable izolacije iz sodobnih poliolefinskih materialov, ki so izpostavljeni vulkanizaciji. Predelava polietilena na molekularni ravni. Metode za zamreženje termoplastičnih materialov. Kabli z izolacijo iz XLPE.

predstavitev, dodano 20. 7. 2015


Naloga izračuna režima kot določitev značilnih parametrov režima, potrebnih začetnih podatkov in glavnih stopenj. Značilnosti metode za izračun načina pri dani napetosti na koncu in na začetku daljnovoda, njihove razlike, interpretacija rezultatov.

predstavitev, dodano 20. 10. 2013


Glavni namen programskega paketa Cosmos je reševanje problemov kratkoročnega načrtovanja in operativnega upravljanja na podlagi telemetričnih informacij. Izračun ustaljenega stanja in ocena stanja načina elektroenergetskega sistema po telemetričnih podatkih.

seminarska naloga, dodana 26.02.2012


Lokacija gospodarstva in splošne informacije, organizacijske in ekonomske značilnosti. Izbira tehnološke in energetske opreme. Izračun ogrevanja in prezračevanja. Razvoj sheme za avtomatizacijo temperaturnega režima, napajanje skednja.

diplomsko delo, dodano 25.07.2011


Grelniki omrežne vode navpični. Izračun povprečne temperature vode. Določanje toplotne kapacitete vode, toplotnega toka, ki ga prejme voda. Koeficient prenosa toplote iz stene cevi. Termofizični parametri kondenzata pri povprečni temperaturi kondenzata.

seminarska naloga, dodana 28.11.2012


Značilnosti izračuna parametrov ekvivalentnega vezja za daljnovode. Posebnosti izračuna načina delovanja omrežja ob upoštevanju kondenzatorske banke. Določanje parametrov načina delovanja električnega omrežja z iterativno metodo (metoda zaporednih približkov).