Вулканизация резиновых изделий в формах

из "Технология резины"

В этом случае заготовку резинового изделия помещают для вулканизации в металлическую вулканизационную форму, которая состоит из двух или большего числа разборных частей. Внутри формы имеется полость, размеры которой должны соответствовать размерам готовых вулканизованных изделий с учетом происходящей после вулканизации усадки изделий на 1,5- 3%. Форма снабжается замковыми устройствами, удерживающими ее в закрытом состоянии во время вулканизации.
По окончании вулканизации производят выпуск пара, открывание котла и перезарядку. При таком способе вулканизации необходимо применение специальных форм, для перезарядки которых требуется значительное время. При продолжительной перезарядке формы сильно остывают, что приводит к повышенному расходу пара.
Операции, связанные с перезарядкой котлов и форм, трудно механизировать, поэтому способ вулканизации резиновых изделий в формах в горизонтальных вулканизационных котлах применяется только для изделий больших размеров, которые нельзя вулканизовать в гидравлических вулканизационных прессах или в пресс-автоклавах, а также для изделий средних размеров, выпускаемых в небольших количествах.
ествуют вулканизационные прессы разной конструкции с гидравлическим приводом, с рычажно-механическим приводом и с рычажно-пневматическим приводом.
Плиты гидравлического вулканизационного пресса обычно обогреваются паром, иногда горячей водой или с помощью электрического тока. Постоянная температура вулканизации при электронагреве поддерживается с помощью автоматического электронного регулятора типа ЭПД или электронной машиной Марс-200.
Для гидравлического привода вулканизационного пресса и создания необходимого давления при вулканизации в качестве рабочей жидкости применяют воду низкого и высокого давления. Вода низкого давления (20-50 кгс/см) применяется для поднятия плунжера и плит пресса, вода высокого давления (100 - 300 кгс1см) применяется для поддержания необходимого прессового усилия во время вулканизации.
Заготовки изделий должны быть несколько больше готового изделия по своим массе и объему. Это необходимо для того, чтобы можно было всегда обеспечить полное формование всей поверхности изделий даже при некоторой разнице в размерах гнезд форм. Для облегчения закладывания заготовки резинового изделия в вулканизационную форму заготовку делают несколько меньше размеров гнезд формы (по длине и ширине). Некоторый избыток резиновой смеси создается по высоте изделия величина избытка определяется в зависимости от размеров и формы вулканизуемого изделия.
Избыточное количество резиновой смеси в процессе вулканизации выпрессовывается из формы в разъемы между ее частями и образует вулканизованную выпрессовку, которую обрезают после вулканизации. Количество отходов в виде вулканизованной выпрессовки бывает от долей процента при изготовлении крупных изделий и до 50-60% и более при изготовлении мелких изделий.
Во время вулканизации формы пос1епенно нагреваются, резиновая смесь при нагревании в формах постепенно расширяется. Коэффициент объемного расширения резиновой смеси в несколько раз больше коэффициента объемного расширения стали, поэтому внутри закрытой формы возникает большое давление. Размягченная пластичная резиновая смесь в этих условиях легко заполняет всю внутреннюю полость формы.
При последующем нагревании происходит постепенная вулканизация, резиновая смесь теряет пластичность и превращается в прочную, эластичную резину.
По истечении установленного времени производят выпуск жидкости высокого давления, открывание пресса и перезарядку вулканизационных форм. Горячие вулканизованные изделия для быстрого прекращения вулканизации охлаждают водой.
Нагревание форм при вулканизации производят только с двух сторон -сверху и снизу поэтому нельзя производить вулканизацию на прессе изделий большой высоты во избежание неравномерной вулканизации. Температура различных частей плит вулканизационного пресса неодинакова температура средней части поверхности плиты на 3-5 °С выше, чем температура поверхности плиты у ее краев, вследствие более интенсивного охлаждения краев плиты. Температура поверхности паровых плит из-за теплоотдачи несколько ниже температуры теплоносителя. Температура вулканизации на прессах бывает обычно в пределах от 140 до 160 °С. Продолжительность вулканизации на прессах зависит от температуры вулканизации (температуры теплоносителя), размера изделий и от рецептуры резины. Она обычно составляет ог 6-10 мин до 60-90 мин.
Вулканизационные прессы устанавливают рядами (секциями). Каждую секцию прессов обслуживает один или два перезаряд-чика. Применяют прессы с односторонним и двусторонним обслуживанием. Многоэтажные прессы имеют обычно двустороннее обслуживание, т. е. перезарядку их производят одновременно два рабочих с обеих сторон с одной стороны один рабочий производит перезарядку верхних этажей, второй рабочий, с другой стороны, производит перезарядку нижних этажей пресса.
Управление гидравлической частью пресса производят шпиндельным дистрибутором. В последнее время широкое распространение получили дистрибуторы полуавтоматического управления с пневматической головкой. Прессы с полуавтоматическим дистрибутором имеют кнопочный пускатель и по окончании вулканизации автоматически открываются с помощью КЭП.
На заводе Каучук на базе гидравлического рамного пресса созданы прессы-полуавтоматы для вулканизации изделий в кассетных формах с устройством для выдвижения и раскрытия форм. Четырехэтажные прессы-полуавтоматы с двусторонним обслуживанием, двухэтажные - с односторонним обслуживанием.
В настоящее время в промышленности стали применять карусельные гидравлические прессы-полуавтоматы марки МПА, изготовленные по проекту Всесоюзного научно-исследовательского института искусственной кожи (ВНИИК). На рис. 86 приводится общий вид пресса-полуавтомата МПА. Пресс имеет вращающийся стол-карусель, на котором по окружности установлены отдельные пресс-точки (одноэтажные прессы с плитой 350х510 в количестве 18 шт., накрытые колпаком вытяжной вентиляции. Подачу жидкости высокого давления, пара и отвод конденсата производят через коллектор, нижняя часть которого вращается вместе со столом. Плиты имеют паровой обогрев, максимальное рабочее избыточное давление пара 12 апг. Паровой обогрев может быть заменен электрическим. Продолжительность цикла вулканизации от 4 до 16 мин можно изменять в соответствии с заданным режимом путем изменения числа оборотов стола-карусели с помощью вариатора скоростей. В настоящее время разработаны также конструкции 10-, 24- и 32-точечных прессов-полуавтоматов.
И выдвигание их при перезарядке, осуществляются автоматически. Рабочий прессовщик только закладывает заготовки и снимает вулканизованные детали. Заданная температура вулканизации поддерживается автоматически.

Технологически процесс вулканизации представляет собой преобразование в резину «сырого» каучука. Как химическая реакция, он предполагает объединение линейных каучуковых макромолекул, легко теряющих стабильность при внешнем воздействии на них, в единую вулканизационную сетку. Она создается в трехмерном пространстве благодаря поперечным химическим связям.

Такая как бы «сшитая» структура наделяет каучук дополнительными прочностными показателями. Улучшаются его твердость и эластичность, морозо- и теплостойкость при снижении показателей растворимости в органических веществах и набухания.

Полученная сетка отличается сложным строением. Она включает не только узлы, соединяющие пары макромолекул, но и те, что объединяют одновременно несколько молекул, а также поперечные химические связи, представляющие собой как бы «мостики» между линейными фрагментами.

Их образование происходит под действием специальных агентов, молекулы которых частично выступают строительным материалом, химически реагируя друг с другом и макромолекулами каучука при высокой температуре.

Свойства материала

От вида примененного реагента во многом зависят эксплуатационные свойства полученной вулканизированной резины и изделий из нее. К таким характеристикам относят устойчивость к пребыванию в агрессивных средах, скорость деформирования при сжатии или повышении температуры, сопротивляемость термоокислительным реакциям.

Возникающие связи необратимо ограничивают подвижность молекул под механическим воздействием, одновременно сохраняя высокую эластичность материала со способностью к пластическим деформациям. Структура и численность этих связей определяется методом вулканизации резины и использованными для нее химическими агентами.

Процесс протекает не монотонно, и отдельные показатели вулканизируемой смеси в своем изменении достигают своего минимума и максимума в разное время. Наиболее подходящее соотношение физико-механических характеристик получаемого эластомера называется оптимумом.

Вулканизируемый состав, помимо каучука и химических агентов, включает ряд дополнительных веществ, способствующих производству резин с заданными эксплуатационными свойствами. По назначению их делят на ускорители (активаторы), наполнители, мягчители (пластификаторы) и противостарители (антиокислители). Ускорители (чаще всего это оксид цинка) облегчают химическое взаимодействие всех ингредиентов резиновой смеси, способствуют сокращению расхода сырья, времени на его переработку, улучшают свойства вулканизаторов.

Наполнители, такие как мел, каолин, сажа, повышают механическую прочность, сопротивление износу, истиранию и другие физические характеристики эластомера. Пополняя объем исходного сырья, они тем самым уменьшают расход каучука и понижают себестоимость получаемого продукта. Мягчители добавляют для повышения технологичности обработки резиновых смесей, снижения их вязкости и увеличения объема наполнителей.

Также пластификаторы способны повышать динамическую выносливость эластомеров, стойкость к истиранию. Стабилизирующие процесс антиокислители вводятся в состав смеси, чтобы предупредить «старение» каучука. Разные комбинации этих веществ применяют при разработке специальных рецептур сырой резины для прогнозирования и корректировки процесса вулканизации.

Виды вулканизации

Чаще всего общеупотребимые каучуки (бутадиен-стирольный, бутадиеновый и натуральный) вулканизируют в сочетании с серой, нагревая смесь до 140-160°С. Этот процесс называется серной вулканизацией. В образовании межмолекулярных поперечных связей участвуют атомы серы. При добавлении в смесь с каучуком до 5% серы производят мягкий вулканизат, используемый для изготовления автомобильных камер, покрышек, резиновых трубок, мячей и т.п.

Когда присоединяется более 30% серы, то получается довольно жесткий, малоэластичный эбонит. В качестве ускорителей в этом процессе используют тиурам, каптакс и др., полноту действия которых обеспечивает добавление активаторов, состоящих из окислов металлов, как правило, цинка.

Еще возможна радиационная вулканизация. Ее проводят посредством ионизирующей радиации, применяя потоки электронов, излучаемых радиоактивным кобальтом. Такой процесс без использования серы способствует получению эластомеров, наделенных особой стойкостью к химическому и термическому воздействию. Для производства специальных видов резин добавляют органические перекиси, синтетические смолы и другие соединения при тех же параметрах процесса, что и в случае добавление серы.

В промышленных масштабах вулканизируемый состав, помещенный в форму, нагревают при повышенном давлении. Для этого формы помещают между нагретыми плитами гидропресса. При изготовлении неформовых изделий смесь засыпают в автоклавы, котлы или индивидуальные вулканизаторы. Нагревание резины для вулканизации в этом оборудовании проводится при помощи воздуха, пара, нагретой воды или высокочастотного электрического тока.

Крупнейшими потребителями резинотехнической продукции на протяжении многих лет остаются предприятия автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения. Степень насыщенности их продукции изделиями из резины служит показателем высокой надежности и комфорта. Кроме того, детали из эластомеров часто используют при производстве монтажа сантехники, изготовлении обуви, канцелярских и детских товаров.

Шиномонтажных мастерских становятся все больше и больше. Однако в дороге, как у велосипедиста, так и у автомобилиста, может возникнуть ситуация, когда колесо пробилось, а до мастерской далеко. У автолюбителя зачастую есть запасное колесо, а вот у водителя велосипеда такого колеса нет, и возникает необходимость вулканизировать камеру в пути.

Понятие о вулканизации

Вулканизация – это химический процесс, в ходе которого, сырой каучук, улучшая свойства материала в прочности и упругости, становится резиной. По сути, каучук может применяться, как специальный клей, для заделывания прокола в камере или покрышке. Процессы вулканизации резины бывают такими:

электрическая;
серная;
горячая;
холодная.

Виды резины

Резина один из немногих материалов, имеющих различную твердость. В зависимости от процентного содержания серы она бывает:

мягкая – содержит до 3% серы;
полу твердая – от 4 до 30% серы;
твердая – более 30%.

Существуют также специальные струбцины с элементом нагрева. Такие устройства могут работать от бытовой сети 220В, от автомобильного аккумулятора, через розетку прикуривателя и от собственной батареи. Все зависит от исполнения каждого прибора. Данные струбцины просты в использовании, необходимо приложить латку из резины к камере, зажать и включить в сеть.

Серная вулканизация резины

Эта операция состоит из химической реакции, в ходе которой к каучуку присоединяют атомы серы. При добавлении до 5%, получается сырье для изготовления камер и покрышек. В случае склеивания двух элементов, сера, помогает соединять молекулы каучука, образовывая так называемый мостик. Данная процедура относится к горячему способу, но вряд ли получится ее проделать ее в походе или на трассе.

Горячая вулканизация

Каучук, как сырой материал, имеет свойство свариваться в единый состав при температуре 150 °С. Вследствие этого процесса, каучук становится уже резиной и в исходное положение вернуться не может. Благодаря своим возможностям каучук может исправить любые проколы и порезы в камере и покрышке.

Вулканизировать резину горячим способом нужно, только с применением пресса. Глубина и площадь пореза, подскажут, сколько времени нужно сваривать. Как правило, чтобы восстановить 1мм пореза, нужно 4 минуты варки. Соответственно если порез 4мм, то вулканизировать нужно 16 минут. При этом аппаратура должна быть разогрета и настроена.

Выполняя горячую вулканизацию при температуре выше 150С о, можно испортить каучук и ничего не добиться, так как материал будет разрушаться, и терять свои характеристики.

Использование струбцин или пресса, позволяет качественно залатать повреждение. После окончания работ следует убедиться, что в шве нет пустот или пузырьков воздуха. Если таковые имеются, нужно очистить место прокола от свежей резины и заново повторить весь процесс.

Для того, чтобы заклеить камеру в домашних условиях, горячим способом, необходимо выполнить следующее. Из сырой резины, нужно вырезать кусочек немного меньше, чем сама латка. Камера или шина зачищаются в месте повреждения несколько шире, до шероховатого состояния, после чего обезжириваются бензином. Подготавливая латку, нужно подрезать фаску таки под углом 45°, также зашкурить и обезжирить. После чего накрываем место пробоя заплаткой, зажимаем в тиски и нагреваем до нужной температуры.

Если растворить сырую резину в бензине, то можно получить специальный клей, для резины, применяя который повышается качество шва. Особое внимание следует уделять температурному режиму. Вулканизация производится при температуре 140 — 150 °С, если появился запах горелой резины, то значит заплатка перегрелась, а если она не слилась с общим изделием, то возможно не достигли нужной температуры. Во избежание прилипания резины к металлу, нужно проложить между ними бумагу.

Холодная вулканизация

В наше время воспользоваться этим методом не составляет труда, так как приобрести набор для ремонта можно в каждом магазине авто или вело запчастей. Комплектация такого набора может отличаться, но в каждом есть латки и специальный клей.

Процедура ремонта в этом случае похожа на горячий способ. Также нужно обработать поврежденную поверхность абразивом, удалить резиновую пыль и обезжирить. После высыхания нанести клей на камеру и приклеить заплатку. В этом случае играет роль не продолжительность прижатия, а его сила. Поэтому недостаточно будет просто придавить камнем, необходимо большее усилие.

Холодная вулканизация резины своими руками довольно-таки несложный процесс, который можно выполнить, где бы ни находился, если есть специальный набор. Однако сырая резина своими руками в домашних условиях не делается. Для таких работ нужно специальное оборудование.

Изготовление приспособления для вулканизации

Каждый вулканизатор имеет два основных элемента – нагревательную часть и зажимное устройство. В основе такого оборудования для обработки резины, может использоваться:

утюг;
«базарная» электроплитка;
поршень от двигателя.

В приспособлении с утюгом, нагревательной частью является поверхность, которой в быту гладят. Если планируем использовать электроплиту, то нагревательную спираль следует закрыть, металлическим листом, а при работе нужно прокладывать бумагу между резиной и металлом. Такое устройство должно быть оборудовано терморегулятором, во избежание перегрева материала.

Прижимную часть вулканизатора проще всего сделать из струбцины. Наиболее простым в изготовлении будет устройство, состоящее из утюга и струбцины. Поскольку они оба металлические, соединить их при помощи дуговой сварки не составит труда. Утюг же имеет терморегулятор.

В вулканизаторе из поршня, также используется металлическая пластина. На нее укладывается резиновая камера. Поршень, своей гладкой частью, которая контактирует со взрывной смесью в двигателе, при помощи самодельного зажима, придавливает латку. Между поршнем и латкой, также прокладывается бумага. После чего в поршень заливается бензин и поджигается.

Такое устройство из поршня, особенно актуально в дороге, когда нет возможности подключиться к электрической сети. Однако такое устройство лишено терморегулятора, и контролировать температуру придется вручную.

Плюсы и минусы вулканизации

Основным достоинством процесса ремонта резины является то, что отремонтировать дешевле, чем купить новое. Однако каждая ситуация индивидуальна, поэтому важно определить спасет ли ремонт ситуацию.

Холодный способ достаточно прост в использовании, это не займет много времени, а затраты будут минимальными. Главный же минус такого способа, это ненадежность склеивания. Такая процедура является временной, и следует как можно быстрее обратиться на СТО.

Горячая вулканизация надежно сваривает резину, позволяет проводить такие работы при любой температуре и имеет невысокую стоимость.

Итак, выполнить ремонт камеры или покрышки можно разными способами, но лучше доверить эту работу специалистам, потому что это собственная безопасность.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский Государственный Технический Университет

Кафедра КТЭИ

Расчётная работа №2

Расчет технологического режима наложения и вулканизации

резиновой из о ляции

Выполнила: студентка гр.КТЭИ-04-1:

Мурзина О.А.

Проверил: преподаватель кафедры КТЭИ

Попов О.А.

Пермь 2008

марка кабеля: ГОСТ 6598-73

сечение токопроводящей жилы: S =6мм 2

номинальное напряжение: U =3 кВ

температура пара в вулканизационной трубе: Т п =195°С

1. d пр =0,4мм - диаметр проволоки;

n=280 - число проволок в жиле;

N=7 - число стренг; (система скрутки стренг 1+6);

Д из =1,8мм - толщина резиновой изоляции;

d ж =3,98 мм - диаметр жилы;

2. Тип резины РТИ - 1 по ОСТ 16.0.505.015-79; марка резиновой смеси ТСШ - 35А.

3. Расход материалов на 1 м изолированной жилы:

d пр - диаметр проволок, мм;

n - число проволок в жиле;

n 1 - число стренг в жиле;

г - удельный вес металла жилы, г=8 , 890кг/ с м 3 ;

к 1 ,к 2 - коэффициенты, учитывающие укрутку проволок в жилу и жил в кабель, к 1 =1,0 34 , к 2 =1 ,034 .

d - диаметр жилы;

к 5 - коэффициент, учитывающий технологические факторы (неравномерность наложения, заполнение пустот между проволоками), к 5 =1, 17 ;

s - толщина изоляции.

4. Выбираем оборудование АНВ - 115;

Длина вулканизационной трубы l Т = 100 м ;

5. Расчет стрелы провиса изделия в трубе

где Р - масса 1 м изолированной жилы, кг/м ,

g м/с 2 ,

l T - длина трубы, м ,

Т - допустимое усилие натяжения, Па

где S - сечение токопроводящей жилы, м 2 ,

Предел прочности при растяжении материала жилы,Па ,

К - коэффициент запаса прочности, К =2+3 ;

d э - диаметр изделия, м .

Условие не выполняется, следовательно берем наклонную линию.

6. Температурный режим переработки резины на прессе:

7. Размеры инструмента:

8. Производительность пресса - Q = 5 кг/мин

Скорость опрессования:

Р из - расход резины на 1 м, кг/м .

К Т - технологический коэффициент, К Т =0,7 ? 0,8

вулканизация изоляция силовой кабель

9, Теплофизические характеристики конденсата при заданной температуре:

Теплота парообразования - r = 876 10 3 Дж/кг ,

Плотность - =876/м 3 ,

Теплопроводность - =0,67 Вт/м°С ,

Кинематическая вязкость конденсата

при температуре пара (заданной) - =0,16 6 10 -6 м 2 /с .

10.Коэффициент теплоотдачи на поверхности изолированной жилы - , Вт/м 2 С (горизонтальная труба)

где К n - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности изоляции К n =0,80 ? 0,85 ;

Т с - средняя температура стенки,

где Т р - температура резины, выходящей из головки, С ;

g - ускорение свободного падения, м/с 2 ,

Е t - коэффициент, учитывающий зависимость теплофизических характеристик конденсата от температуры

Удельная теплопроводность конденсата при Т n и Т с соответственно, Вт/м С ; =0,685 Вт/м°С

М, М с - абсолютная вязкость конденсата при Т n и Т к соответственно, М=140 , М с =201 ,

11.Для определения времени вулканизации воспользуемся численными методами. Расчет производится в программе (приложение1).

12.Интенсивность вулканизации внешних слоев резины не зависит от времени и определяется из выражения

где Т э - температура начала интенсивной вулканизации.

Е max максимально допустимый эффект вулканизации (36000 с ),

Найдем максимально допустимое время нахождения изоляции в вулканизационной трубе

14. Расчёт зависимости интенсивности вулканизации в точке с радиусом r - У r (t ) от времени:

где К в =2 - температурный коэффициент вулканизации резины.

Для большинства резин Т э =143 С - температура начала интенсивной вулканизации.

Тогда эффект вулканизации определяется по формуле

N - число интервалов по оси t ,

Где К 0 =1,16 - коэффициент, учитывающий дополнительную вулканизацию резины в начальный период охлаждения (на внутренней поверхности изоляции температура при охлаждении снижается до 143 С через некоторое время).

15.Скорость прохождения изолированной жилы через вулканизационную трубу:

16.Уточнить размеры приемного барабана и рассчитать длину изолированной жилы на барабане (L , м ).

Используется барабан с размерами отдающего барабана для машины общей скрутки (3+1) AVM -2400/1800

где d ш - диаметр шейки барабана, мм;

d - диаметр по изоляции (экрану), мм;

l - длина шейки барабана, мм;

D 1 - диаметр по намотке изделия на барабане, мм;

D 1 = D щ - (4 ? 6) d =1 200 - 4 7,58 = 2370 мм,

Где D щ - диаметр щеки барабана,

.

Технологическая карта:

Код организации разработчика КТЭИ-04-1

Карта эскизов технологического режима изолирования и вулканизации

Марка кабеля

Код документов

Разработчик

Расчётная работа №2

Канюкова Ю.И.

Наименование

материала

Марка материала

материал

Наименование оборудования

Марка оборудования

Производительность

Длина трубы,

Давление пара, МПа

Номер приемного барабана

ОСТ 16.0.505.015-79

Кабельная линия непрерывной вулканизации

Конструкция жил

Изоляция

Диаметр инструмента

Линейная скорость м/мин

Давление пара, МПа

Длина на приемном барабане,

проволок

Диаметр жилы,

изоляция

* Примечание: Температурный режим переработки резин:

1 пресс. 1 зона - 60 С

2 зона- 80 С

Температура головки - 90 С

Температура ТПЖ - 80 °С

Температура пара - 195 °С

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Расчет технологического режима наложения защитных покровов силового кабеля при заданных параметрах. Конструкция подушки и номинальные толщины. Ширина и максимально допустимый шаг обмотки бронелент. Расчет параметров обмотки бумажных и пластмассовых лент.

контрольная работа , добавлен 02.02.2011

Обзор достижений в кабельной технике и конструкций силовых кабелей. Расчёт конструктивных элементов кабеля: токопроводящей жилы, изоляции; электрических и тепловых параметров кабеля. Зависимость тока короткого замыкания от времени срабатывания защиты.

курсовая работа , добавлен 04.06.2009

Расчет площади сечения и формы токоведущей жилы. Оценка зависимости напряженности электрического поля в толще изоляционного слоя. Определение электрических параметров кабеля. Расчет тепловых сопротивлений конструктивных элементов и окружающей среды.

курсовая работа , добавлен 10.01.2015

Использование для силовых кабелей изоляции из современных полиолефиновых материалов, подвергаемых вулканизации. Ухудшение механических свойств при температурах, близких к температуре плавления. Основные способы сшивания термопластичных материалов.

презентация , добавлен 07.11.2013

Использовании для силовых кабелей изоляции из современных полиолефиновых материалов, подвергаемых вулканизации. Обработка полиэтилена на молекулярном уровне. Способы сшивания термопластичных материалов. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.

презентация , добавлен 20.07.2015

Задача расчета режима как определение характерных параметров режима, необходимые исходные данные и основные этапы. Особенности метода расчета режима при заданном напряжении в конце и в начале линии электропередач, их отличия, интерпретация результатов.

презентация , добавлен 20.10.2013

Основное назначение программного комплекса "Космос" - решение задач краткосрочного планирования и оперативного управления на основе телеметрической информации. Расчет установившегося режима и оценка состояния режима энергосистемы по данным телеизмерений.

курсовая работа , добавлен 26.02.2012

Местоположение хозяйства и общие сведения, организационно-экономическая характеристика. Выбор технологического и силового оборудования. Расчет отопления и вентиляции. Разработка схемы автоматизации температурного режима, электроснабжения коровника.

дипломная работа , добавлен 25.07.2011

Подогреватели сетевой воды вертикальные. Расчет средней температуры воды. Определение теплоемкости воды, теплового потока, получаемого водой. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы. Теплофизические параметры конденсата при средней температуре конденсата.

курсовая работа , добавлен 28.11.2012

Особенности расчета параметров схемы замещения ЛЭП. Специфика выполнения расчета рабочего режима сети с учетом конденсаторной батареи. Определение параметров рабочего режима электрической сети итерационным методом (методом последовательных приближений).

Предлагаемый способ позволяет определить минимальное время вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующее отсутствие пор, путем использования для вулканизации массивного образца пресс-формы со сферической формующей полостью. Полученный свулканизованный сферический образец разрезают диаметрально и при наличии пор на срезе измеряют минимальный радиус зоны порообразования. Затем по предложенному соотношению определяют минимальное время вулканизации, гарантирующее отсутствие пор. Предлагаемый способ обеспечивает высокую точность определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области вулканизации толстостенных резино-технических изделий, в частности к вулканизации шин, и предназначено для разработки режимов вулканизации и установки оптимальных режимов работы вулканизационного оборудования. Известен способ определения минимального времени вулканизации резины под давлением (ГОСТ 12535-78 "Смеси резиновые. Методы определения вулканизационных характеристик"), по которому вулканизуют тонкостенный образец при заданной постоянной температуре, одновременно определяют кинетику вулканизации на реометре фирмы "Монсанто" и в последующем по реограмме (зависимость "динамический модуль M д время ") определяют время достижения 15% от максимального значения M д, которое и принимают за минимальное время вулканизации (в дальнейшем по тексту мин). Однако, точность определения мин по данному способу недостаточна, так как применение тонких образцов не дает возможности учесть влияние диффузионных процессов на порообразование, имеющееся при вулканизации толстостенных резиновых изделий. Это происходит из-за того, что летучие продукты химических реакций, образующиеся при вулканизации резин, в тонких образцах сравнительно быстро диффундируют изнутри к поверхности, и при снятии давления, даже в недостаточно свулканизованных образцах пор, не наблюдаются. Наиболее близким по технической сущности является способ определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, при котором в пресс-форме осуществляют вулканизацию массивного образца при заданных давлении, температуре и продолжительности нагрева, извлекают свулканизованный образец из пресс-формы, разрезают его, визуально определяют наличие пор в нем и определяют эквивалентное время вулканизации (Зыков М. В. "Технологические аспекты интенсификации режимов вулканизации автомобильных шин". Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 1990 г. с.7-9, поступил в Российскую Государственную Библиотеку 26.12.90 г., рег. N 29068T. Несовершенством способа являются недостаточная точность в определении мин из-за дискретного изменения толщины различных образцов и значительная трудоемкость (необходима серия опытов). Техническим результатом изобретения является повышение точности определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор и снижение трудоемкости способа. Указанный технический результат достигается тем, что при осуществлении способа определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением, гарантирующего отсутствие пор, в пресс-форме осуществляют вулканизацию массивного образца при заданных давлении, температуре и продолжительности нагрева, извлекают свулканизованный образец из пресс-формы, разрезают его, визуально определяют наличие пор в нем и определяют расчетный показатель степени вулканизации, согласно изобретению вулканизацию массивного образца осуществляют в пресс-форме со сферической формующей полостью диаметром от 10 до 70 мм, полученный свулканизованный сферический образец разрезают диаметрально и, при наличии пор на срезе, измеряют максимальный радиус зоны порообразования и определяют минимальное время вулканизации, гарантирующее отсутствие пор, мин (r п) по соотношению: < r п < R), мм; к - общая продолжительность нагрева резинового образца в пресс-форме, c; K - температурный коэффициент вулканизации, определяющий изменение скорости вулканизации при изменении температуры на 10 o C, выбираемый в пределах 1,6 - 2,4 в зависимости от состава резин и уровня температур, безразмерная величина; t(r п,) - изменение температуры в точке с координатой (r п) по времени (), o C; t экв - постоянная эквивалентная температура, к которой приводятся результаты неизотермической вулканизации, o C; при этом t(r п,) определяют по соотношению t(r п,) = t c ()-, где t c () - изменение температуры среды по времени, o C; - относительная избыточная температура, безразмерная величина;
Предлагаемый способ поясняется фигурой, на которой представлен диаметральный срез сферического резинового образца. Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Заготовку резиновой смеси помещают в предварительно прогретую пресс-форму со сферической формующей полостью диаметром 10 - 70 мм, состоящую из 2-х симметричных разъемных полуформ и содержащую прессующее приспособление. Прессуют заготовку под давлением P, величина которого должна быть не менее 10 H/м 2 , что превышает внутреннее давление летучих продуктов, образующихся в процессе вулканизации, и позволяет получить монолитный вулканизат. Пресс-форму с резиновой заготовкой помещают в пресс и производят вулканизацию при заданных давлении, температуре и продолжительности нагрева, осуществляя их контроль. Температура вулканизации испытуемых образцов может находиться, например, в интервале 140-200 o C, который включает практически весь диапазон изменения температур теплоносителей, используемых в производстве шин. Следует отметить также, что применение температуры нагрева ниже 140 o C может привести к необоснованному удлинению режима вулканизации, а использование температур, превышающих 200 o C, в большинстве случаев недопустимо из-за недостаточной температуростойкости резин. Приведенный диапазон изменения размеров сферической формующей полости пресс-формы диктуется необходимостью целесообразного выбора оптимальной продолжительности режима вулканизации при заданных температурах вулканизации. Применение образца диаметром более 70 мм приведет к необоснованному удлинению режима вулканизации, а использование образца диаметром менее 10 мм не обеспечивает достаточную точность определения r п на наблюдаемом срезе, так как для корректного определения min (r п) желательно соблюдать соотношение (R-r п) 3 мм. По окончании вулканизации извлекают свулканизованный сферический образец из пресс-формы, разрезают его диаметрально и, при наличии пор на срезе, измеряют максимальный радиус зоны порообразования (r п) (см. фиг.), далее определяют минимальное время вулканизации, гарантирующее отсутствие пор, мин (r п) по соотношению:

где r п - максимальный радиус зоны порообразования (0 < r < R), мм;
к - общая продолжительность нагрева резинового образца в пресс-форме, с;
K - температурный коэффициент вулканизации, определяющий изменение скорости вулканизации при изменении температуры на 10 o C, выбираемый в пределах 1,6 - 2,4 в зависимости от состава резин и уровня температур, безразмерная величина;
t(r п,) - изменение температуры в точке с координатой (r п) по времени (), o C;
t экв - постоянная эквивалентная температура, к которой приводятся результаты неизотермической вулканизации, o C. Указанное соотношение (1) позволяет определить эквивалентное время вулканизации резин (А.И.Лукомская, П.Ф.Баденков, Л.М.Каперша "Тепловые основы вулканизации резиновых изделий". Изд-во "Химия", Москва. 1972 г., с. 254). При этом t(r п,) определяют по соотношению:
t(r п,) = t c ()-, (2)
где t c () - изменение температуры среды по времени, o C;
- относительная избыточная температура, безразмерная величина;
t 0 - начальная температура образца, o C;
Величину определяют по соотношению:

где A n = (-1) n+1 2, (n=1,2,3,...), безразмерная величина;
R - радиус свулканизованного образца, мм;
п = n, характеристические числа (n=1, 2, 3...);
F o = (a)/R 2 - (критерий Фурье), безразмерная величина;
где a - коэффициент температуропроводности резиновой смеси, м 2 /с;
- текущее время вулканизации (0 < к), с. Приведенные соотношения (2) и (3) с достаточной точностью, позволяют оценить изменение температуры по времени применительно к сферическому резиновому образцу при его нагреве или охлаждении в зависимости от граничных и начальных температур, размеров и теплофизических характеристик материала, из которого он изготовлен (А.В.Лыков "Теория теплопроводности". Гос.изд-во технико-теоретической литературы, Москва, 1952 г., с.98). Причем, для корректного определения мин (r п) на наблюдаемом срезе сферического образца разница между радиусами R и r п должна составлять не менее 3 мм. Это необходимо для того, чтобы избежать влияния краевых эффектов и соответствующих погрешностей, связанных с дифффузией летучих продуктов. Пример. Резиновую смесь на основе СКИ-3 и СКД (70:30 м.ч.) с коэффициентом температуропроводности a = 1,61 10 -7 м 2 /с и начальной температурой t 0 = 20 o C вулканизовали в пресс-форме со сферической формующей полостью диаметром 50 мм (R=25 мм) (до снятия давления, равного 10 H/м 2) в течение = 1200 с при постоянной температуре нагрева t c , равной 155 o C. После снятия давления свулканизованный сферический образец извлекали из пресс-формы, разрезали диаметрально и, при наличии пор на срезе, измеряли максимальный радиус зоны порообразования (r п), равный в рассматриваемом примере 20 мм. Замеры делались на одном образце. Далее мин (r п) рассчитывали как функцию времени вулканизации (), радиуса свулканизованного сферического образца (R), максимального радиуса зоны порообразования (r п), критерия Фурье (F 0), температур (t c , t o , , t(r п,)) при температурном коэффициенте вулканизации K = 2 и t экв = 155 o C в соответствии с приведенными выше соотношениями (1), (2), (3). Данные, необходимые для расчетного определения изменения температуры по времени t(r п,) в контролируемом слое, ее значения и эквивалентные времена вулканизации F(r п,) при заданной эквивалентной температуре t экв = 155 o C, рассчитанные с шагом по времени, равным 300 с, сведены в таблицу. За минимальное время вулканизации исследуемой резиновой смеси под давлением, гарантирующее отсутствие пор, мин (r п) принимаем значение эквивалентного времени вулканизации F(r п,), соответствующее конечному моменту времени нагрева резинового образца к, т.е. мин (r п) = F(r п, к) = 7,7 экв.мин при t экв = 155 o C. Таким образом, применение сферического образца для определения минимального времени вулканизации резиновых смесей под давлением позволяет повысить точность способа за счет использования в качестве исходной характеристики максимального радиуса (r п) зоны порообразования, величина которой может изменяться непрерывно, в широком диапазоне значений, причем при использовании одного образца. Заявленный способ, в отличие от известного, позволяет определить минимальное время вулканизации резиновых смесей под давлением мин (r п), гарантирующее отсутствие пор, при исследовании только одного образца, что значительно снижает его трудоемкость.