Технология за производство на пневматични гуми
Основното направление в областта на технологиите за производство на гуми е създаването на максимален производствен поток, както и крайната автоматизация на сложни технологични линии, които почти напълно изключват ръчните операции в технологичния процес. Успешно работещи поточно-автоматизирани линии за монтаж и вулканизация на автомобилни гуми, както и линии за вулканизация на камери. Пуснат е в експлоатация напълно автоматизиран вулканизационен цех. В областта на конструкцията на гумите гумите с радиално разположение на кордите в каркаса, с найлонов корд в каркаса и стоманен корд в прекъсвача придобиха особено значение. Освен това се произвеждат гуми с метален корд в каркаса.
Работи се за създаване на нископрофилни гуми, които отговарят на изискванията за увеличаване на товароносимостта на автомобила, както и работа за намиране на нови синтетични влакна, които да заменят стоманения шнур. От голямо значение са изследванията в областта на външната и вътрешната механика на гумите с цел оптимизиране на дизайна им.
Сериозно внимание се обръща на подобряването на свойствата на каучука (особено на свойствата на граничните слоеве на полимерите в микрохетерогенна многокомпонентна еластомерна матрица), избора на оптимална комбинация от каучуци за всяка част от гумата, разработването на нови пълнители и методи за тяхното диспергиране.
Работи се за увеличаване на реалната якост на каучука чрез разработване на нова технология за обработка на каучук с високо молекулно тегло и намиране на вулканизиращи и стабилизиращи системи, които осигуряват най-ниската степен на разрушаване на молекулярните вериги по време на производството и експлоатацията на продукти от каучукови съединения.
Важен за управлението на производствените процеси и свойствата на готовата продукцияпродукти има изследвания върху реологичното поведение на каучуковите смеси по време на тяхното производство и обработка.
Препоръчително е да започнете създаването на нова техника с формулирането и решаването на оптимизационен проблем. В тази връзка е необходимо да се създаде модел на процеса в неизотермично приближение с целева функция и критерии за качество, да се установят алгоритми за насочени променливи, които осигуряват екстремума на целевата функция, и да се разработи програма за съвместно решаване на целия оптимизационен проблем.
Решенията на проблема с оптимизирането на работните процеси създават условия за определяне на оптималните стойности на основните технологични, кинематични и енергийно-силови параметри на новата технология. Той също така осигурява необходимите предпоставки за оптимизиране на синтеза на работните механизми и изпълнението на проектните работи по създаването и използването на автоматизирани системи от машини и системи за проектиране на ново оборудване с помощта на автоматизирани манипулатори и промишлени роботи.
Производството на гуми включва следните основни процеси: подготовка на компоненти от каучукови смеси за смесване, претегляне и дозиране на компоненти, производство на каучукови смеси, подготовка на лепила, екструдиране (шприцване), валцоване, каландриране, гумиране на корда, заготовка на детайли, монтаж на гуми, производство на задвижващи и други гуми, вулканизация, довършителни работи, сортиране, съхранение, транспортиране и разтоварване на готовата продукция.
Производството на гуми е една от тези индустрии, където делът на ръчния труд в операциите по прибиране на реколтата и монтажа е все още висок. Следователно въпросите за автоматизиране на цялото производство на гуми, като същевременно се подобрява общото качество на продуктите, и особено автоматизацията на операциите по доставка и монтаж, са много актуални.
Конструкции и технологии за сглобяване на гуми.
Автомобилна гума обикновено се нарича еластична обвивка от гумен корд, пълна със сгъстен въздух и монтирана върху джантата на автомобилно колело. Гумите осигуряват възможност за движение, спиране и управление на автомобила, както и относителна безшумност и комфорт при возене. Според устройството автомобилните гуми могат да бъдат разделени на камерни и безкамерни, според дизайна и разположението на кордите в каркаса - на гуми с напречно направление на кордите в каркаса (диагонал), гуми с радиално (меридионално) разположение на кордите (тип P) и гуми с меридионално разположение на корда и подвижен протектор (тип OS). Гумите с радиален дизайн имат по-високи технически, икономически и експлоатационни показатели в сравнение с диагоналните. Броят на слоевете корда в каркаса на радиална гума е половината от този на каркаса на диагонална гума.
Гумите с ниско (0,15-06 MPa), високо (0,8 MPa) и ултраниско (0,2 MPa) налягане се отличават със стойността на вътрешното налягане на въздуха в камерата. Най-широко използваните гуми са с ниско налягане. Те са по-гъвкави от гумите за високо налягане поради по-ниското вътрешно въздушно налягане, по-големия обем на камерата и по-широкия профил.
Гумите могат да имат шарка на протектора на пътя, шарка за крос-кънтри и универсална шарка. Има и гуми с правилна ширина на профила, широк профил и извити. Автомобилната гума се състои от масивен каучуков слой - протектор, две странични стени, възглавничен слой (прекъсвач), няколко слоя гумиран каркасен корд, два пръстена от борда, обвити с гумирани ленти от перли.
Протекторът е външният гумен слой на гумата, който е в контакт с пътната настилка. Рамката се наричаГумено-кордната основа на гумата й придава достатъчна здравина, гъвкавост и еластичност. Слоят на възглавницата (прекъсвач), разположен между протектора и каркаса, служи за защита на каркаса от удари, удари, отслабва действието на сцеплението и спирачните сили върху каркаса, повишава здравината на връзките между гумения протектор и каркаса на гумената корда. Пръстените на бордовете формират основата на бордовите части на гумата. Бордът на гумата обикновено се нарича нейната твърда част, с която тя се закрепва към джантата. Твърдостта и здравината на дъската се придават от пръстените в нея, изработени от стоманена тел.
Методи за монтаж на гуми.
Сглобяването на гуми в промишлеността се извършва главно по три метода: гривна, пластове и комбинирани. При метода за сглобяване на гривни, гривните с пръстени, изработени от гумиран шнур (изработени на специална машина за гривни), се поставят последователно върху монтажния барабан. С метода слой по слой, слоевете корда и прекъсвач падат върху монтажния барабан от специално устройство, наречено захранващо устройство. Този метод е широко разпространен.
В производството на гуми класификацията на методите за сглобяване се използва широко в зависимост от дизайна на монтажния барабан, върху който се сглобяват гумите. В съответствие с тази класификация методите на сглобяване се разграничават на плоски, полуплоски, половин дорник и барабани с дорник.
При метода на монтаж на дорник сглобената гума има форма, близка до тази на готовата гума и не изисква специална операция по формоване преди вулканизация. Въпреки това, поради сложността на получаването на заготовки и трудностите при механизирането на технологичните операции на сглобяването, този метод не е намерил широко разпространение в индустрията.
В индустриалното производство най-многочесто срещани са методите за сглобяване на плоски, полуплоски и полу-дорник барабани. Изборът на един от тях зависи от размера и дизайна на гумата, икономическите и технологични характеристики на производството. Методите за сглобяване върху барабани с плосък и полудорник изискват задължителното присъствие на втория етап на сглобяване - формоване на каркаса и поставяне на неразтеглив прекъсвач и протектор върху формования каркас.
През последните години бяха разработени нови методи за сглобяване на гуми: от разширени кордови слоеве върху разширяващ се плосък барабан, върху променящ формата си твърд барабан, върху комбиниран барабан, както и монтаж на гуми върху специални диафрагмени монтажни барабани на един етап. Гумите се сглобяват на специални машини.
Последователността на монтаж на гуми във всеки конкретен случай се определя от технологичната схема на монтаж и технологични правила. В общия случай традиционният монтаж на всички гуми, независимо от техния размер, се извършва чрез последователно нанасяне на части върху монтажния барабан.
Монтажът на диагонална гума започва с поставянето на първата гривна върху монтажния барабан, а при послоен монтаж - с нанасянето на първите слоеве гумиран корд от захранващото устройство към монтажния барабан на машината. Тази гривна (или слоеве шнур) се нарича първата група слоеве; те образуват първите слоеве на каркаса на гумата. След това частта от първата гривна, висяща от барабана, се навива по протежение на раменете на монтажния апарат, към него се залепва крило, а останалите краища на гривната се увиват върху цилиндричната част на барабана. Тази операция се нарича формоване, нарича се операция по обработка или запечатване на перлата. Ако има втора крилна гума в борда, се поставя втора гривна на барабана или се нанася втори слой или втора група пластове от фидера. висящи от барабаначасти от шнура се гофрират по протежение на първата група слоеве, след това към тях се залепват вторите крила и краищата на гривната, както в първия случай, се навиват върху цилиндричната част на барабана.
Третата гривна (или група от слоеве) е навита по дължината на борда на гумата и се увива вътре в гумата зад така наречения пръст на крилото на борда. След това върху страничната част се наслагват и залепват странични ленти и след внимателно центриране върху външната част на рамката се поставят слоеве от прекъсвач (или гривна от прекъсвач), след което се нанася и навива протектора. След операцията по наслагване върху монтажния барабан, всяка част се навива (дублира) чрез устройства за зашиване, а операциите по формоване на перли се извършват от специални механизми за формиране на перли, които понякога се наричат механизми за обработка на перли.