Реконструкция участка по выпуску формовых резиновых технических изделий

Для удаления облоя методом шлифования используются универсальные приспособления, в которых обрабатываемая деталь закрепляется на вращающейся оправке с последующим воздействием на нее вращающегося абразивного круга. При этом частота вращения абразивного круга регулируется в пределах от 1500 до 8000 об/мин (в зависимости от вида обрабатываемого изделия и резины). В качестве шлифовального инструмента применяются металлические шайбы с насечкой и лепестковые шлифовальные круги из набора полос наждачной бумаги.

Для удаления наплывов резины на армированных резиновых изделиях используют вращающиеся щетки из стальной проволоки, диски с наждачной бумагой, абразивные круги, металлические шайбы с насечкой, резцы.

Станок для подрезания манжет фирмы «Сорвелл» (Англия). Благодаря наличию у станка двух суппортов (на одном из которых установлен шлифовальный инструмент с приводом от электродвигателя, а на другом - режущий инструмент), сменных вакуумных патронов, а также возможности регулировать последовательность действий полуавтомат обладает достаточной универсальностью при производительности до 1000 шт/ч.

Контроль готовых изделий на заводах, как правило, осуществляется вручную с помощью шаблонов, копиров, измерительного инструмента и несложных приспособлений. Ряд изделий проходит контроль на стендах, имитирующих рабочие условия. Все изделия подвергаются визуальному контролю. На специализированных производствах эти операции частично механизированы.

В связи с быстро растущими требованиями к РТИ решается комплекс сложившихся научно-технических задач, включающий наряду с использованием новых полимеров и эластомерных композиций разработку специфических способов создания эластомерных композиций материалов, высокомеханизированных и автоматизированных процессов, более совершенных конструкций РТИ и методов повышения сроков службы изделий путем химической или физической модификации.

Развитие современной резиновой промышленности характеризуется: расширением областей применения и ассортимента резиновых изделий; стремлением использовать наиболее дешевые каучуки, ингредиенты и армирующие материалы; необходимостью снижения материалоемкости РТИ и трудоемкости их изготовления.

Для больших предприятий потребность в РТИ нестандартных размеров обусловлена концепцией бесперебойной работы оборудования. Поэтому представляется целесообразным иметь собственный участок по производству РТИ в небольших объемах, продукция которого будет полностью удовлетворять основное производство. На таких участках, как правило, используются компрессионное и компрессионно-литьевые методы изготовления РТИ. Используемое оборудование может быть как нестандартным (собственного изготовления), так и стандартным, рассчитанным на небольшие объёмы производства. Сырьем в данном случае являются стандартные товарные резиновые смеси закупаемые на крупных заводах РТИ.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Обоснование реконструкции

Ввиду тяжелой ситуации с энергоносителями в стране, учитывая Директиву №3 Президента Республики Беларусь, на многих предприятиях страны необходимы мероприятия по внедрению новых технологических схем и нового оборудования, предполагающего экономию, как электроэнергии, так и материальных и трудовых ресурсов.

В условиях существующего производства (небольшом объеме выпуска) на участке по изготовлению формовых РТИ используется неэффективная с энергетической точки зрения червячная машина теплого питания нестандартной конструкции, изготовленная самостоятельно рабочими цеха. При использовании данного типа оборудования существуют высокие затраты тепловой энергии в виде пара. Кроме того нестандартная конструкция обуславливает низкое качество получаемых заготовок, что ведет к большому проценту брака и соответственно к материальным затратам.

В процессе реконструкции предлагается заменить МЧТ на МЧХ стандартной конструкции, а также исключить из технологической схемы вальцы. Преимущества МЧХ перед МЧТ следующие:

- подаваемая в машину холодная резиновая смесь более однородна по пластичности и температуре, чем смесь разогретая на вальцах. Благодаря этому полученные шприцевые заготовки будут иметь более точные размеры по сравнению с заготовками на предварительно разогретой смеси;

- при переработке холодных резиновых смесей облегчается автоматизация питания червячных машин, лучше используется производственная площадь, сокращается расход энергии и воды, уменьшаются затраты труда;

- благодаря исключению предварительного подогрева снижаются потери резины вследствие преждевременной подвулканизации.

Также предлагается переработка оснастки (замена пресс-форм с нережущей кромкой на пресс-форму с режущей кромкой), что позволит легче обрабатывать готовые детали до товарной продукции, а также выполнять заказы смежных производств.

В целом новая технология и повышение качества получаемой продукции позволит снизить затраты на производство, что окупит стоимость машины, даст возможность снизить количество обслуживающего персонала, что благоприятно отразится на предприятии.

2.2 Техническая характеристика изделий и их конструкция

Учитывая небольшой объем производства на Мозырском НПЗ РТИ представляется целесообразным использовать компрессионный способ изготовления. Для этого необходимо: червячная машина, вулканизационный пресс, устройства для резки заготовок и перезарядки пресс-форм. Номенклатура изделий выпускаемых при таком производстве будет ограничена формовыми изделиями, получаемыми путем прессования и вулканизации в формах.

На Мозырском НПЗ изготавливаются следующие изделия: манжеты, уплотнительные кольца, амортизаторы и другие изделия не стандартные изделия.

Уплотнения применяют для обеспечения герметичности соединений, т. е. для устранения или уменьшения утечек жидкостей, паров и газов, которые вследствие избыточного наружного или внутреннего давления могут проникать через зазоры между отдельными деталями. В качестве деталей, постоянно прижатых к уплотняемым поверхностям соединений, широко применяют различные прокладки, манжеты, кольца из резины. Преимущество применения резиновых уплотнителей заключается в том, что благодаря относительной мягкости и в то же время объемной несжимаемости резина легко заполняет все неровности соединяемых частей. Кроме того, для резиновых прокладок не нужны такие большие усилия сжатия, как, например, для металлических или асбестовых.

Самыми распространенными уплотнителями являются резиновые уплотнительные кольца для гидравлических и пневматических устройств.

По условиям работы они относятся к тяжелонагруженным ответственным деталям и предназначены для обеспечения герметичности гидравлических систем при давлении до 0,15 МПа и подвижных пневмосистем - до 0,1 МПа и температуре от -50 до 200 єС (рис. 2.2.1).

Кольцевые уплотнения прямоугольного, круглого, трапецеидального, Т-, Х-, П-образного сечений наиболее распространены, так как просты по конструкции и изготовлению, компактны, надежны и долговечны. Герметизация сопрягаемых поверхностей достигается за счет контактных напряжений, действующих на уплотняющую резину. Применяются кольцевые уплотнения в любых средах: при подборе типа резины руководствуются устойчивостью к основному разрушающему фактору и требуемой жесткостью уплотняемого узла. Уплотнения устанавливаются между плоскими сопрягаемыми поверхностями или в специальных канавках, с натяжением по внутреннему, по наружному диаметру или в плоскости уплотнения.

Кольцо уплотнительное 150-160-58 ГОСТ 9833-73

Рис. 2.2.1

Манжеты предназначены для предотвращения протекания смазки из одного пространства в другое, вытекания смазки из механизмов, для защиты механизмов от проникновения в них пыли и грязи извне в местах выхода наружу валов и осей (рис. 2.2.2).

Манжета 1-160Ч154-1 ГОСТ 14896-84

Рис. 2.2.2

Резиновые амортизаторы применяют для защиты приборов и оборудования от вибрации и ударов. Приборы и оборудование должны быть установлены на амортизаторах так, чтобы не было перекосов и силовая нагрузка распределялась равномерно.

Манжеты и кольца резиновые эксплуатируются в среде воды и масел, вызывающих повышенное набухание резины. Температура при эксплуатации манжет в среде масел лежит в пределах от - 30 до 100 ⁰С, в воде - от 4 до 100 °С. Манжеты для пневматических устройств работают под давлением от 0,1 до 1 МПа /21/.

В зависимости от условий эксплуатации формовые РТИ должны обладать не только стойкостью к высоким и низким температурам, действию агрессивных сред, но и полностью сохранять заданные им размеры в условиях эксплуатации.

На Мозырском НПЗ формовые РТИ выпускаются из резин 7-В-14-3, 7-ИРП-1269-2, 7-ИРП-1068-24-1 и др., являющиеся товарной продукцией специализированных заводов РТИ (в г. Бобруйске, Борисове и др.)

2.3 Рецепты резиновых смесей и их обоснование

В табл. 2.3.1 представлен рецепт резиновой смеси 7-ИРП-1068-24-1. В качестве каучуковой основы применяют БНКС-28АМ. Каучук является масло- и бензостойким. С увеличением содержания в полимере связанного НАК существенно увеличивается межмолекулярное взаимодействие между цепями полимера и плотность, повышается температура стеклования, снижаются диэлектрические свойства, уменьшается растворимость в ароматических растворителях и увеличивается стойкость к набуханию в алифатических углеводородах. БНКС-28АМ - мягкий каучук, полученный низкотемпературной полимеризацией, имеет лучшие технологические свойства по сравнению с каучуками “горячей” полимеризации. Переработка данного каучука не вызывает принципиальных затруднений.

Использование высоких температур вулканизации (165 - 230 ⁰С) требует тщательной разработки состава вулканизующей группы, применения в качестве основного ускорителя вулканизации главным образом сульфенамидов. При высокотемпературной вулканизации важное значение имеет способность пластификаторов резиновых смесей взаимодействовать с вулканизующими агентами. При температурах 170 - 230 ⁰С сравнительно большое количество серы (15 - 25 %) вступает во взаимодействие с пластификаторами, что может отрицательно влиять на технические свойства изделий /1/.

В данной рецептуре используется эффективная вулканизующая система. В качестве вулканизующего вещества N,N-дитиодиморфолин (ДТДМ), который при температуре вулканизации распадается по связям N-S, при этом выделяется активная сера. Образованные радикалы вступают в реакцию с каучуком с образованием макрорадикалов каучука, рекомбинация которых приводит к образованию поперечных связей. Введение ДТДМ в резиновую смесь в количестве 2,20 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука позволяет повысить стойкость резиновой смеси к подвулканизации, увеличить температуру вулканизации, а также улучшить ряд механических показателей.

В присутствии ускорителей скорость реакции резко возрастает, так как они снижают энергию активации процесса присоединения серы с 146 до 60 - 125 кДж/ моль.

Ускоряет вулканизацию сульфенамид Ц (2,00 масс.ч.). Большой индукционный период и повышенная температура критического действия (около 120 ⁰С) обеспечивают резиновым смесям, содержащим сульфенамидные ускорители, стойкость к подвулканизации даже при интенсивных методах переработки, при которых температуры смесей существенно повышаются.

Сульфенамидные ускорители характеризуются длительным накоплением сульфидирующих комплексов и их замедленной реакцией с каучуком. Поэтому вулканизация с их участием описывается S-образными кривыми с заметно выраженным начальным этапом малой скорости сшивания каучука. Это ценно с технологической точки зрения - смеси с индукционным периодом хорошо растекаются по пресс-формам, что имеет особую важность в процессах вулканизации формовых резинотехнических изделий, непосредственно контактирующих (и быстро нагревающихся) с горячими пресс-формами в начале вулканизации.

Использование сульфенамида Ц дает возможность получить вулканизаты с высокими значениями напряжений при определенных удлинениях, очень высокими прочностными, эластическими и динамическими свойствами.

В качестве ускорителя вулканизации также применяется тиурам Д в дозировке 0,60 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука, который в присутствии сульфенамида Ц активирует вулканизацию, однако при этом может незначительно уменьшиться индукционный период.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2.3.1 Рецепт резиновой смеси 7-ИРП-1068-24-1. Назначение: формовые РТИ

Наименование каучуков и ингредиентов	Масс.ч. на 100 масс.ч. каучука	Массовые %	Плотность каучука (ов) и ингредиентов, кг/м3	Объем каучука (ов) и ингредиентов, м3	Объемные %	Расчетная навеска компонентов, кг
БНКС-28АМ ж.Дефо 851-950 Тиурам Д Сульфенамид Ц N,N- дитиодиморфолин Белила цинковые м. БЦОМ Диафен ФП Ацетонанил Р Углерод технический П-234 Углерод технический П-803 Пластификатор ДБФ Кислота стеарин. техн. м. Т-18, Т-32 Канифоль сосновая м. А Эластид крист. м. С Пластификатор нефтяной ПН-6ш Паста тиурама Д Паста белил цинк. №1 ИТОГО:	100,00 0,60 2,00 2,20 5,00 1,00 2,00 30,00 85,00 6,00 2,00 3,00 3,00 0,06 241,86	41,35 0,25 0,83 0,91 2,07 0,41 0,83 12,4 35,14 2,48 0,83 1,24 1,24 0,02 100,00	930 1420 1280 1360 5400 1170 1230 1830 1820 1040 960 1070 1100 960	0,1075 0,0004 0,0016 0,0016 0,0009 0,0008 0,0016 0,0164 0,0467 0,0058 0,0021 0,0028 0,0027 0,0001 0,1910	56,29 0,22 0,82 0,85 0,48 0,45 0,85 8,58 24,45 3,02 1,09 1,47 1,43 0,03 100,0	16,50 0,33 0,36 0,17 0,33 5,00 14,00 0,58 0,33 0,50 0,50 0,11 1,20 39,91

Теоретическая плотность - 1260 кг/м³

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение его в резиновую смесь позволяет получить резины, обладающие высокой теплостойкостью, сопротивлением накоплению остаточных деформаций и стойкостью к тепловому старению.

Наибольшую активность ускорители вулканизации проявляют в присутствии цинковых белил (5,00 масс. ч.), которые являются активатором вулканизации и оказывают влияние на степень сульфидности вулканизата и его прочность. В присутствии оксида цинка при вулканизации образуются цинковые соли ускорителя и сульфид цинка. Полученные вулканизаты характеризуются более высокими физико-механическими показателями: сопротивлением раздиру, динамической выносливостью.

Стеариновая кислота в резиновой смеси выступает в роли вторичного активатора (2,00 масс.ч.). В её присутствии цинковые белила действуют наиболее эффективно. Стеариновая кислота способствует растворению цинковых белил в каучуке во время вулканизации. Применение активаторов в резиновой смеси повышает её прочность при растяжении и сопротивлении раздиру.

Наиболее эффективно в рецептурах для РТИ применять комбинации активного (П-234) в дозировке 30,00 масс. ч. и малоактивного (П-803) в дозировке 95,00 масс. ч., а также высоко- и низкоструктурного типов технического углерода соответственно. Технический углерод П-234 является наполнителем с высокой степенью активности (удельная геометрическая поверхность 105 м²/г). Чем выше удельная геометрическая поверхность технического углерода, при прочих равных физико-химических показателях, тем труднее идёт процесс диспергирования технического углерода в объёме каучука.

При введении комбинации технического углерода в резиновую смесь существенно повышается напряжение при удлинении (модуль), износостойкость, прочность и сопротивление раздиру. А наличие техуглерода марки П-803 с меньшей структурностью придает резинам более высокие показатели эластичности, что является неотъемлемым условием для резиновых изделий, испытывающих нестационарные нагрузки. Так как техуглерод дешевле каучука, то повышение его содержания в резиновой смеси благоприятно отражается на ее себестоимости.

Для улучшения технологических свойств резиновой смеси применяются пластификаторы, в данных смесях - термопластические смолы: канифоль (3,00 масс. ч), а также дибутилфталат.

При введении в резиновую смесь до 5,00 масс. ч. канифоли уменьшается ее вязкость, существенно повышается клейкость и вследствие ее кислого характера замедляется подвулканизация. В присутствии канифоли улучшается диспергирование порошкообразных ингредиентов и сохраняются высокие эластические и динамические свойства резин.

Так как бутадиен-нитрильный каучук является полярным применяется полярный пластификатор - дибутилфталат (5,00 масс. ч.). В данном случае, в связи с завышенным содержанием техуглерода, введение ДБФ улучшает перерабатываемость резиновой смеси.

Масло ПН-6, применяется в небольшой дозировке (0,06 масс. ч.), чтобы не ухудшать свойства, а только для приготовления паст. Это связано с тем, что ускорители, вводимые в небольших количествах в резиновую смесь, при плохой способности к диспергированию неравномерно распределяются в каучуке. Поэтому, лучшим способом получения равномерной дисперсии ускорителей в смесях является введение заранее приготовленных концентрированных маточных смесей с каучуком или паст.

Для защиты от теплового старения (так как изделие применяется при повышенных температурах) в качестве химических противостарителей в рецепте резиновой смеси использованы ацетонанил Р (2.00 масс.ч) и диафен ФП (1,00 масс.ч). Диафен ФП эффективно защищает статически и динамически напряженные резины. При совместном применении указанных противостарителей проявляется эффект синергического действия, то есть эффект взаимного усиления. В табл. 2.3.2 представлены нормы показателей экспресс-контроля резиновой смеси 7-ИРП-1068-24-1.

Таблица 2.3.2Нормы показателей экспресс-контроля резиновой смеси 7-ИРП-1068-24-1

Режим вулканизации	Кольцевой модуль	Плотностькг/м3	Пластичность	Твердость Шор А, усл. ед.
Т, 0С	время, мин.	груз, кг.	норма
160±3	10	4,5	2-7	1280±50	0,17-0,30	75-85

В табл. 2.3.3 представлены нормы основных физико-механических вулканизатов на основе резиновой смеси 7-ИРП-1068-24-1.

Таблица 2.3.3 Нормы основных физико-механических вулканизатов на основе резиновой смеси 7-ИРП-1068-24-1

Режим вулканизации	Условная прочность, МПа не менее	Относительное удлинение, % не менее	Температурный предел хрупкости, 0С, не выше	Твердость	Изменение объема, %
Т, 0С	время, мин.				ИСО	Шор А	СЖР-3 100єС х24	И+Т 23єС х24
143±1	30	9,8	200	-26	70-85	75-85	+20	+40

В табл. 2.3.4 представлен рецепт резиновой смеси 7-В-14-3 для изготовления формовых РТИ. Данная резиновая смесь на основе маслобензостойкого каучука БНКС-18А применяется для изготовления деталей, работающих в среде масел и топлив.

У каучука БНКС-18А содержание НАК меньше чем у БНКС-28 АМ, следовательно масло- и бензостойкость ниже, но выше морозостойкость.

В качестве вулканизующей системы применяется полуэффективная вулканизующая система. Вулканизующими агентами которой является ДТДМ (2,80 масс. ч.) совместно с серой молотой. Это позволяет уменьшить содержание серы в резиновой смеси до 0,18 масс. ч. Снижение концентрации серы позволяет повысить стойкость резины к подвулканизации, исключить миграцию серы на поверхность эластомеров, а также повысить температуру вулканизации.

Применение “эффективной” и “полуэффективной” вулканизующих систем позволит получить при высоких температурах вулканизаты с уменьшенным числом полисульфидных связей, обладающих высокими прочностными и динамическими свойствами, высокой теплостойкостью и стойкостью к тепловому старению /22/.

В качестве ускорителей применяется тиазол 2-МБС (3,00 масс. ч., так как имеется в наличии сера) в сочетании с ускорителем средней активности гуанидином Ф (0,30 масс. ч.). Тиазол 2-МБС дает широкое плато вулканизации. Вулканизаты отличаются хорошей динамической выносливостью и устойчивостью к тепловому старению, при сравнительно низких значениях модулей. Тиазол активируется ускорителем основного характера, причем наблюдается существенная взаимная реакция.

Гуанидин Ф применяется в качестве вторичного ускорителя, активирующего тиазол 2-МБС и является ускорителем средней активности.

Вулканизаты, полученные в присутствии гуанидина имеют высокие динамические свойства, но не устойчивы при тепловом старении.

Ускоритель более активно проявляет свое действие в присутствии активаторов. В качестве активаторов применяются цинковые белила (5,00 масс. ч.) и стеариновая кислота (2,00 масс. ч.).

Технический углерод П-803 является наполнителем с малой степенью активности. Содержание техуглерода в резиновой смеси 129,00 масс. ч. При введении технического углерода в резиновую смесь существенно повышается жесткость, твердость, напряжение при удлинении (модуль).

Для предотвращения преждевременной вулканизации резиновых смесей в их состав вводится замедлитель вулканизации - фталевый ангидрид (0,75 масс. ч.). Он достаточно хорошо диспергируется в резиновой смеси и незначительно влияет на скорость вулканизации.

В качестве пластификаторов в резиновую смесь вводятся инден-кумароновая смола (КИС) - продукт полимеризации непредельных соединений ксилольной фракции, а также дибутилфталат (32,00 масс. ч.), который улучшает технологические свойства резиновой смеси на основе полярных каучуков. Смолы КИС (1,00 масс. ч.) повышают пластичность резиновой смеси, снижают теплообразование, а также придают большую клейкость, сохраняя при этом высокое сопротивление вулканизатов разрыву.

Масло ПН-6, в количестве 0,02 масс.ч применяется только для изготовления паст.

В качестве химических противостарителей в рецепте резиновой смеси использованы ацетонанил Р (2.00 масс.ч) и диафен ФП (1,00 масс.ч). главное их назначение в данной смеси - защита от теплового старения, действия озона и солнечных лучей.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2.3.4 Рецепт резиновой смеси 7-В-14-3. Назначение смеси: для изготовления формовых РТИ

Наименование каучуков и ингредиентов	Масс.ч. на 100 масс.ч. каучука	Массовые %	Плотность каучука (ов) и ингредиентов, кг/м3	Объем каучука(ов) и ингредиентов, м3	Объемные %	Расчетная навеска компонентов, кг
БНКС-18А (АН) N,N-дитиодиморфолин Сера техн. Молотая с.9990,9995 кл.1, 2 Гуанидин Ф Тиазол 2-МБС Белила цинковые м. БЦОМ Диафен ФП Ацетононил Р Углерод технический П-803 Пластификатор ДБФ Пластификатор нефтяной ПН-6ш Кислота стеариновая техн. м. Т-18, Т-32 Смола инден-кумароновая м. А,Б Ангидрид фталиевый м. А,Б Эластид м.15 ИТОГО:	100,00 2,80 0,18 0,30 3,00 5,00 1,00 2,00 129,00 32,00 0,02 2,00 1,00 0,75 3,00 282,05	35,45 0,99 0,06 0,11 1,06 1,77 0,35 0,71 45,74 11,35 0,01 0,71 0,35 0,27 1,06 100,00	890 1360 2050 1130 1540 5400 1170 1200 1820 1040 970 960 1100 1530 1100	0,1120 0,0021 0,0001 0,0003 0,0019 0,0009 0,0008 0,0017 0,0709 0,0308 0,00002 0,0022 0,0009 0,0005 0,0027 0,2278	49,26 0,90 0,04 0,12 0,85 0,41 0,37 0,73 31,07 13,49 0,01 0,94 0,40 0,21 1,20 100,00	80,00 2,24 0,14 0,24 2,40 4,00 0,8 1,6 103,20 25,60 0,02 1,6 0,80 0,60 2,4 225,64

Теоретическая плотность - 1240 кг/м³

В табл. 2.3.5 представлены нормы показателей экспресс-контроля резиновой смеси 7-В-14-3.

Таблица 2.3.5

Нормы показателей экспресс-контроля резиновой смеси 7-В-14-3

Режим вулканизации	Кольцевой модуль	Плотность, кг/м3	Пластичность	Твердость Шор А, усл. ед.
Т, 0С	время, мин.	груз, кг.	норма
160±3	10	4,5	5,0-8,5	1250±0,05	0,15±0,30	70-80

В табл. 2.3.6 представлены нормы основных физико-механических вулканизатов на основе резиновой смеси 7-В-14-3.

Таблица 2.3.6 Нормы основных физико-механических вулканизатов на основе резиновой смеси 7-В-14-3

Режим вулканизации	Условная прочность, МПа не менее	Относительное удлинение, % не менее	Температурный предел хрупкости, 0С, не выше	Твердость	Изменение объема, %
Т, 0С	время, мин.				ИСО межд ед	Шор А, усл. ед.	СЖР-3 не более	И+Т не более
143±1	30/40	9,8	160	-45	70-85	70-80	40	35/40

В табл. 2.3.7 представлен рецепт резиновой смеси 7-ИРП-1269-2. В качестве каучуковой основы применяют БНКС-28АМ. Каучук является масло- и бензостойким.

В данной рецептуре используется обычная вулканизующая система. В качестве вулканизующего вещества сера техническая молотая (2,00 масс. ч.).

Образуются радикалы вступающие в реакцию с каучуком с образованием макрорадикалов каучука, рекомбинация которых приводит к образованию поперечных связей.

В присутствии ускорителей уменьшается опасность преждевременной вулканизации.

Ускоряет вулканизацию сульфенамид Ц (1,50 масс.ч.). Большой индукционный период и повышенная температура критического действия (около 120 ⁰С) обеспечивают резиновым смесям, содержащим сульфенамидные ускорители, стойкость к подвулканизации даже при интенсивных методах переработки, при которых температуры смесей существенно повышаются.

Сульфенамидные ускорители характеризуются длительным накоплением сульфидирующих комплексов и их замедленной реакцией с каучуком. Поэтому вулканизация с их участием описывается S-образными кривыми с заметно выраженным начальным этапом малой скорости сшивания каучука. Это ценно с технологической точки зрения - смеси с индукционным периодом хорошо растекаются по пресс-формам, что имеет особую важность в процессах вулканизации формовых резинотехнических изделий, непосредственно контактирующих (и быстро нагревающихся) с горячими пресс-формами в начале вулканизации.

Использование сульфенамида Ц дает возможность получить вулканизаты с высокими значениями напряжений при определенных удлинениях, очень высокими прочностными, эластическими и динамическими свойствами.

Наибольшую активность ускорители вулканизации проявляют в присутствии цинковых белил (5,00 масс. ч.), которые являются активатором вулканизации и оказывают влияние на степень сульфидности вулканизата и его прочность.

В присутствии оксида цинка при вулканизации образуются цинковые соли ускорителя и сульфид цинка. Полученные вулканизаты характеризуются более высокими физико-механическими показателями: сопротивлением раздиру, динамической выносливостью.

Стеариновая кислота в резиновой смеси выступает в роли вторичного активатора (1,00 масс.ч.). В её присутствии цинковые белила действуют наиболее эффективно. Стеариновая кислота способствует растворению цинковых белил в каучуке во время вулканизации. Применение активаторов в резиновой смеси повышает её прочность при растяжении и сопротивлении раздиру.

В качестве замедлителя преждевременной вулканизации используется ангидрид фталиевый (1,00 масс. ч.). Использование ангидрида фталиевого позволяет исключить окрашивание резины.

Наиболее эффективно в рецептурах для РТИ применять комбинации активного (П-514) в дозировке 28,00 масс. ч. и малоактивного (П-803) в дозировке 61,00 масс. ч., а также высоко- и низкоструктурного типов технического углерода соответственно. Технический углерод П-514 является полуактивным (удельная геометрическая поверхность 70 м²/г). Чем выше удельная геометрическая поверхность технического углерода, при прочих равных физико-химических показателях, тем труднее идёт процесс диспергирования технического углерода в объёме каучука.

При введении комбинации технического углерода в резиновую смесь существенно повышается напряжение при удлинении (модуль), износостойкость, прочность и сопротивление раздиру. А наличие техуглерода марки П-803 с меньшей структурностью придает резинам более высокие показатели эластичности, что является неотъемлемым условием для резиновых изделий, испытывающих нестационарные нагрузки. Так как техуглерод дешевле каучука, то повышение его содержания в резиновой смеси благоприятно отражается на ее себестоимости.

Для улучшения технологических свойств резиновой смеси применяется дибутилфталат.

Так как бутадиен-нитрильный каучук является полярным применяется полярный пластификатор - дибутилфталат (11,00 масс.). Введение ДБФ улучшает перерабатываемость резиновой смеси и повышает морозостойкость.

Бутадиен-нитрильные каучуки обладают худшими технологическими свойствами по сравнению с каучуками общего назначения. Поэтому для равномерного диспергирования вводимых компонентов во всём объеме каучука вводят масло ПН-6, в дозировке (0,2 масс. ч).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2.3.7 Рецепт резиновой смеси 7-ИРП-1269-2. Назначение смеси: смесь резиновая невулканизованная товарная (вальцованная)

Наименование каучуков и ингредиентов	Масс.ч. на 100 масс.ч. каучука	Массовые %	Плотность каучука (ов) и ингредиентов, кг/м3	Объем каучука(ов) и ингредиентов, м3	Объемные %	Расчетная навеска компонентов, кг
БНКС-28АМН (АМ) Сера техн. Молотая с.9990,9995 кл.1, 2 Сульфенамид Ц Белила цинковые м. БЦОМ Диафен ФП Ацетононил Р Углерод технический П-803 Углерод технический П-514 Пластификатор ДБФ Пластификатор нефт. ПН-6ш Кислота стеариновая техн. м. Т-18, Т-32 Ангидрид фталиевый м. А, Б Паста серы Паста белил цинковых ИТОГО:	100,00 2 1,5 5,00 1,00 2,00 61,00 28,00 11,00 0,2 1,00 1,00 213,7	46,79 0,94 0,7 2,34 0,47 0,94 28,54 13,10 5,15 0,09 0,47 0,47 100,00	930 2050 1280 5400 1170 1230 1830 1820 1040 970 960 1530	0,1075 0,0010 0,0012 0,0009 0,0009 0,0016 0,0333 0,0154 0,0106 0,0002 0,0010 0,0007 0,1743	61,72 0,56 0,67 0,53 0,5 0,96 19,24 8,63 6,09 0,12 0,6 0,38 100,00	28,00 0,00 0,42 0,00 0,28 0,56 17,10 7,8 2,30 0,00 0,28 0,28 0,62 2,10 59,74

Теоретическая плотность - 1230 кг/м³

Для защиты от теплового старения (так как изделие применяется при повышенных температурах) в качестве химических противостарителей в рецепте резиновой смеси использованы ацетонанил Р (2.00 масс.ч) и диафен ФП (1,00 масс.ч). Диафен ФП эффективно защищает резины от теплового и озонного старения, а также от утомления. Ингибирующий эффект комбинации двух противостарителей больше, чем эффект одного из них.

В табл. 2.3.8 представлены нормы показателей экспресс-контроля резиновой смеси 7-ИРП-1269-2.

Таблица 2.3.8

Нормы показателей экспресс-контроля резиновой смеси 7-ИРП-1269-2

Режим вулканизации	Кольцевой модуль	Плотность, кг/м3	Пластичность	Твердость Шор А, усл. ед.
Т, 0С	время, мин.	груз, кг.	норма
160±3	10	4,5	5,0-9,5	1250±50	0,30-0,50	-

В табл. 2.3.9 представлены нормы основных физико-механических вулканизатов на основе резиновой смеси 7-ИРП-1269-2.

Таблица 2.3.9 Нормы основных физико-механических вулканизатов на основе резиновой смеси 7-ИРП-1269-2

Режим вулканизации	Условная прочность, МПа не менее	Относительное удлинение, % не менее	Температурный предел хрупкости, 0С, не выше	Твердость	Изменение объема, %
Т, 0С	время, мин.				ИСО	Шор А у.е.	СЖР-2 100єС х72	И+Т не более
143±1	40	7,8	120	-30	-	65-80	±15	-

2.4 Характеристика каучуков и ингредиентов

Характеристика каучуков и ингредиентов представлена в табл. 2.4.1.

Таблица 2.4.1 Характеристика каучуков и ингредиентов

Наименование материалов	Назначение	Показатели	Выпускаемая форма материала
БНКС-18А	Каучук	Плотность, кг/м3- 943 Температу растеклования, 0С - - 55	Брикеты, кипы
Наиминование материалов	Назначение	Условная прочность при Показатели	Выпускаемая форма материала
		разрыве, % - 500 Эластичность по отскоку, % - 41
БНКС-28АМ	Каучук	Плотность, кг/м3 - 962 Температура стеклования, 0С - - 41 Условная прочность при растяжении, МПа - 29 Эластичность по отскоку, % - 30	Брикеты, кипы
Сера молотая	Вулканизующий агент	Массовая доля влаги, не более - 0,05 %. Массовая доля кислот в пересчете на серную кислоту, не более - 0,004 %.	Порошкообразная, желтого цвета
N,N-дитиодиморфолин	Вулканизующий агент	Температура плавления, 0С - 126	Порошок
Тиазол 2-МБС (каптакс)	Ускоритель серной вулканизации	Критическая температура действия, 0С - 112 Температура плавления, 0С - 170	Порошок
Сульфенамид Ц	Ускоритель	Температура плавления не менее - 98 0С. Массовая доля остатка, нерастворимого в спирте, не более - 0,7 %.	Гранулированный
Тиурам Д	Ускоритель вулканизации	Критическая температура действия, 0С - 105	Порошок
Наиминование материалов	Назначение	Показатели	Выпускаемая форма материала
Белила цинковые	Активатор вулканизации	Массовая доля соединений Zn в пересчете на ZnО, не менее - 99,7 %. Потери массы при прокаливании, не более - 0,2 %. Массовая доля остатка на сите с сеткой 0,14, не более - 0,00 %.	Порошок
Кислота стеариновая	Активатор вулканизации	Температура застывания, не ниже - 53 0С. Кислотное число, 192-210 мг KOH /г	Порошок или хлопья (выпускается также в виде блоков)
Техуглерод П-234	Наполнитель	Удельная геометрическая поверхность, м2/г - 100 pH водной суспензии - 7-9	Порошок
Техуглерод П-803	Наполнитель	Удельная геометрическая поверхность, м2/г - 100 pH водной суспензии - 7-9	Порошок
Масло ПН-6ш	Пластификатор	Вязкость кинематическая при 100 0С, 32-40	Жидкое, в цистернах
Инден-кумароновая смола	Пластификатор	Температура размягчения, 80-100 0С	Пластичная
Канифоль	Пластификатор	Кислотное число, не менее 169 мг KOH. Температура размягчения, 69 0С. Массовая доля механических примесей, не более 0,03 %.	Хрупкая стеклообразная масса
Наиминование материалов	Назначение	Показатели	Выпускаемая форма материала
Дибутилфталат	Пластификатор	Температура кипения, 0С - 340 Температура плавления, 0С - - 40	Жидкость
Диафен ФП	Противостаритель	Температура плавления, 0С не ниже - 75	Гранулированный
Ацетонанил Р	Противостаритель	Температура начала плавления, 0С - 75-85 рН водной вытяжки 2% отбора мест от партии не более - 7,3	В твердом виде пластинчатый светлый
Фталевый ангидрид	Замедлитель подвулканизации	Температура кристаллизации, 0С не менее - 131 Мас.доля фталевого ангидрида не ниже - 99,9%	Кристаллический или хлопьевидный порошок
Гуанидин Ф	Вторичный ускоритель вулканизации	Температура плавления, 0С не ниже - 145	Порошок, гранулы

2.5 Описание технологической схемы процесса

На рисунке 2.5.1 представлена технологическая схема производства резинотехнических изделий.

Резиновые смеси в виде вальцованных листов поступают в участок с сопроводительным паспортом. В паспорте указывается: шифр резиновой смеси, дата изготовления, физико-механические показатели. На листах резиновой смеси специальным карандашом должен быть указан шифр смеси. Одновременно прикладывается паспорт качества отдела технического контроля (ОТК) завода изготовителя с указанием контролируемых показателей.

Резиновые смеси хранятся строго по закладкам на стеллажах или поддонах в условиях, исключающих их загрязнение.

Резиновые смеси должны быть защищены от попадания прямых солнечных лучей и размещены от отопительных радиаторов на расстоянии не менее одного метра. Не допускается хранение резиновых смесей совместно с маслами, бензином, керосином, водой и другими веществами, разрушающими резину.

При вулканизации РТИ в пресс-формах применяются заготовки из невулканизованной резиновой смеси.

Схема производства формовых резиновых технических изделий прессованием

1 - червячная машина; 2 - станок для резки заготовок; 3 - каретка; 4 - дисковый нож; 5 - приемный бункер; 6 - двухэтажный вулканизационный пресс; 7 - гидроцилиндры перезарядчиков; 8 - станок для удаления выпрессовок.

Рис. 2.5.1

Заготовки изготавливаются вырубкой (вырезкой) из вальцованной резины или из шприцованного профиля.

Резиновые смеси поставляются в виде вальцованных листов толщиной до 30 мм. Листы пересыпаны тальком, мелом, каолином или обработаны антиадгезивным составом, или проложены полиэтиленовой пленкой и вложены в тканевые мешки.

Изготовление профилированных резиновых заготовок производится путем шприцевания на червячной машине 1.

Для повышения пластичности и подогрева резиновых смесей используются машины резиноперерабатывающие одночервячные.

Резиновые заготовки (профили) изготавливаются на червячной машине в виде шнуров, трубок, полос. Для этого нагретую резиновую смесь загружают через загрузочную воронку червячной машины в виде полосок, срезаемых с валков вальцев.

Форма профиля обеспечивается шайбой (фильерой), которая подбирается согласно форме заготовки.

После этого профили поступают на станок для резки заготовок 2, где их нарезают дисковым ножом 4 на заготовки, размер которых определяется согласно требованиям чертежа на изделие. Заготовки поступают в приемный бункер 5.

Изготовленные на шприц-машине шнуры нужного диаметра должны быть уложены на чистую подкладку и подвергнуться вылежке не менее 4 часов.

Заготовки, изготовленные для формовой вулканизации, могут храниться не более 4-х суток при температуре не выше 25⁰С.

Вулканизация осуществляется в пресс-формах на вулканизационных прессах под давлением. Для вулканизации изделий используются гидравлические вулканизационные пресса 250-600Э2 с размерами плит соответственно 600х600. На участке прессования изготавливаются детали в соответствие с оптимальными технологическими параметрами, которые установлены ГОСТами и ТУ.

Перезарядку пресс-форм и пресса следует производить достаточно быстро, чтобы не произошла подвулканизация резиновой смеси в горячих пресс-формах. Каждая пресс-форма должна иметь акт приёмки и испытания, в котором заполняется протокол замеров изделия. По результатам замеров деталей принимается решение о собранности пресс-формы.

Пресс-форма должна быть очищена от пригаров, оставшейся пыли и резины. На рабочих поверхностях не должно быть забоин, царапин и других повреждений.

Перед вулканизацией деталей пресс-форма должна быть нагрета до температуры вулканизации детали, отмеченной в операционной карте изготовления детали. Внутренние стенки пресс-формы перед закладкой заготовки смазываются силиконовой смазкой для облегчения съёма деталей.

Режим вулканизации каждой детали устанавливается в зависимости от её габаритов и марки резиновой смеси. Зачистка деталей от выпрессовок производится в зависимости от формы детали: ножницами вручную, с последующей обработкой шлифовальной шкуркой или механически в оправках на станках для зачистки 8.

2.6 Материальный баланс

Расчет материального баланса сводится к расчету суточного и годового количества изделий; расчет суточного и годового расхода резиновых смесей; расчет суточного и годового расхода каучуков и ингредиентов.

В табл. 2.6.1 представлен расчет годового и суточного выпуска формовых РТИ.

Таблица 2.6.1 Расчет годового и суточного выпуска формовых РТИ

Наименование изделия	Масса одного изделия, кг	Выпуск продукции, шт.	Отбор изделий на испытания, шт.	Производственная программа с учетом отбора изделий на испытания, шт.
		год	сутки	%	год	сутки	год	сутки
Манжета 1-17x14-1	0,048	4167	18	1	42	0,2	4208	18,3
Кольцо 120-150-360	0,084	9524	41	1	95	0,4	9619	41,8
Кольцо 68-102-200	0,073	8219	36	1	82	0,4	8301	36,1
Втулка 8-26-130	0,020	10000	43	1	100	0,4	10100	43,9
Прокладка 40-60-200	0,045	8889	39	1	89	0,4	8978	39,0

Производственная программа с учётом отбора изделий на испытания в год П_исп, шт., равна

П_исп = В_год + О_исп , (2.1)

где В_год - годовой выпуск продукции, шт.;

О_исп - отбор изделий на испытания в год, шт.

П_исп = 4167 + 42 = 4208 шт.

Производственная программа с учётом отбора изделий на испытания в сутки П_{исп. сут.}, шт, составила:

П_{исп.сут.} = П_исп / Т_эф , (2.2)

П_{исп.сут.} = 4208 / 230 = 18,3 шт.

Расчет суточного и годового расхода резиновых смесей представлен в табл. 2.6.2.

Таблица 2.6.2 Расчет суточного и годового расхода резиновых смесей

Наименование резиновых смесей	Расход на 1000 шт. изделий, кг	Процент потерь и отходов резиновых смесей	Расход на 1000 шт. изделий с учетом потерь и отходов, кг	Потребность резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов
				в сутки, кг	в год, кг
7-В-14-3	132	10	145,2	4,8	1111,0
7-ИРП-1068-24-1	93	15	107,0	4,0	929,2
7-ИРП-1269-2	45	15	51,8	2,0	460,0

Расход резиновых смесей на 1000 шт. изделий с учетом потерь и отходов R, кг, рассчитан по формуле:

R = А ? (100+а) / 100, (2.3)

где А - расход на 1000 шт. изделий, кг;

R - расход резиновых смесей на 1000 шт., кг;

а - процент потерь и отходов резиновых смесей, %.

Для резиновой смеси 7-ИРП-1269-2 расход с учетом потерь и отходов составит:

R = 45 ? (100+15) / 100 = 51,8кг.

На 1000 резиновых изделий требуется 51,8 кг. резиновой смеси 7-ИРП-1269-2, тогда на 8889 шт. резиновых изделий:

R = 55,2 ? 8889/1000 = 460кг.

Расчет суточного и годового расхода каучуков и ингредиентов, а также массовый процент по рецепту, процент безвозвратных потерь каучуков и ингредиентов, расход каучуков и ингредиентов с учетом потерь представлен в табл. 2.6.3.

Таблица 2.6.3

Расчет суточного и годового расхода каучуков и ингредиентов

Наименование каучуков и ингредиентов	Массовый процент по рецепту	Расход каучуков и ингредиентов	Процент безвозвратных потерь каучуков и ингредиентов	Расход каучуков и ингредиентов с учетом потерь
		в год, кг	в сутки, кг		в год, кг	в сутки, кг
Резиновая смесь 7-ИРП-1068-24-1
БНКС-28АМ	41,35	384,22	1,6705	15	441,86	1,9211
Тиурам Д	0,25	2,32	0,0101	15	2,67	0,0116
Сульфенамид Ц	0,83	7,71	0,0335	15	8,87	0,0386
ДТДМ	0,91	8,46	0,0368	15	9,72	0,0423
Белила цинковые	2,07	19,23	0,0836	15	22,12	0,0962
Диафен ФП	0,41	3,81	0,0166	15	4,38	0,0190
Ацетононил Р	0,83	7,71	0,0335	15	8,87	0,0386
Техуглерод П-234	12,4	115,22	0,5010	15	132,50	0,5761
Техуглерод П-803	35,14	326,52	1,4197	15	375,50	1,6326
Дибутилфтолат	2,48	23,04	0,1002	15	26,50	0,1152
Кислота стеар-я	0,83	7,71	0,0335	15	8,87	0,0386
Канифоль	1,24	11,52	0,0501	15	13,25	0,0576
Эластид	1,24	11,52	0,0501	15	13,25	0,0576
ПН-6ш	0,02	0,19	0,0008	15	0,21	0,0009
Резиновая смесь 7-В-14-3
БНКС-18А	35,45	393,85	1,7124	10	433,2	1,8836
ДТДМ	0,99	11,00	0,0478	10	12,1	0,0526
Сера молотая	0,06	0,67	0,0029	10	0,7	0,0032
Гуанид Ф	0,11	1,22	0,0053	10	1,3	0,0058
Тиазол 2-МБТ	1,06	11,78	0,0512	10	13,0	0,0563
Белила цинковые	1,77	19,66	0,0855	10	21,6	0,0940
Диафен ФП	0,35	3,89	0,0169	10	4,3	0,0186
Ацетононил Р	0,71	7,89	0,0343	10	8,7	0,0377
Техуглерод П-803	45,74	508,17	2,2094	10	559,0	2,4304
Дибутилфтолат	11,35	126,10	0,5483	10	138,7	0,6031
ПН-6ш	0,01	0,11	0,0005	10	0,1	0,0005
Кислота стеар-я	0,71	7,89	0,0343	10	8,7	0,0377
Смола инден-к-я	0,35	3,89	0,0169	10	4,3	0,0186
Ангидрид фтал.	0,27	3,00	0,0130	10	3,3	0,0143
Эластид	1,06	11,78	0,0512	10	13,0	0,0563
7-ИРП-1269-2
БНКС-28АМН	46,79	215,23	0,9358	15	247,5	1,0762
Сера техн.	0,94	4,32	0,0188	15	5,0	0,0216
Сульфенамид Ц	0,7	3,22	0,0140	15	3,7	0,0161
Наименование каучуков и ингредиентов	Массовый процент по рецепту	Расход каучуков и ингредиентов	Процент безвозвратных потерь каучуков и ингредиентов	Расход каучуков и ингредиентов с учетом потерь
		в год, кг	в сутки, кг		в год, кг	в сутки, кг
Белила цинк.	2,34	10,76	0,0468	15	12,4	0,0538
Диафен ФП	0,47	2,16	0,0094	15	2,5	0,0108
Ацетононил Р	0,94	4,32	0,0188	15	5,0	0,0216
Углерод техн. П-803	28,54	131,28	0,5708	15	151,0	0,6564
Углерод техн. П-514	13,1	60,26	0,2620	15	69,3	0,3013
Пластификатор ДБФ	5,15	23,69	0,1030	15	27,2	0,1185
ПН-6	0,09	0,41	0,0018	15	0,5	0,0021
Кислота стеа-я	0,47	2,16	0,0094	15	2,5	0,0108
Ангидрид фтал.	0,47	2,16	0,0094	15	2,5	0,0108

Расчет материального баланса расхода каучуков и ингредиентов для приготовления резиновых смесей представлен в табл. 2.6.4.

Таблица 2.6.4 Сводная таблица материального баланса расхода каучуков и ингредиентов для приготовления резиновых смесей

Наименование	7-ИРП-1068-24	7-В-14	7-ИРП-1269-2	Итого
	в сутки, кг	в год, кг	в сутки, кг	в год, кг	в сутки, кг	в год, кг	в сутки, кг	в год, кг
БНКС-28АМ	1,9211	441,86			1,0762	247,52	2,9973	689,38
БНКС-18А			1,8836	433,23			1,8836	433,23
ДТДМ	0,0423	9,72	0,0526	12,10			0,0949	21,82
Сера			0,0032	0,73	0,0216	4,97	0,0248	5,71
Тиурам Д	0,0116	2,67					0,0116	2,67
Сульфенамид Ц	0,0386	8,87			0,0161	3,70	0,0547	12,57
Гуанид Ф			0,0058	1,34			0,0058	1,34
Тиазол 2- МБТ (каптакс)			0,0563	12,95			0,0563	12,95
Белила цинковые	0,0962	22,12	0,0940	21,63	0,0538	12,38	0,2440	56,13
Диафен ФП	0,0190	4,38	0,0186	4,28	0,0108	2,49	0,0485	11,14
Ацетононил Р	0,0386	8,87	0,0377	8,68	0,0216	4,97	0,0979	22,52
Наименование	7-ИРП-1068-24	7-В-14	7-ИРП-1269-2	Итого
	в сутки, кг	в год, кг	в сутки, кг	в год, кг	в сутки, кг	в год, кг	в сутки, кг	в год, кг
Техуглерод П-234	0,5761	132,50					0,5761	132,50
Техуглерод П-803	1,6326	375,50	2,4304	558,99	0,6564	150,98	4,7194	1085,46
Дибутилфтолат	0,1152	26,50	0,6031	138,71	0,1185	27,24	0,8368	192,45
Кислота стеариновая	0,0386	8,87	0,0377	8,68	0,0108	2,49	0,0871	20,03
ПН-6ш	0,0009	0,21	0,0005	0,12	0,0021	0,48	0,0035	0,81
Канифоль	0,0576	13,25					0,0576	13,25
Смола инден-кумароновая			0,0186	4,28			0,0186	4,28
Фталиевый ангидрид			0,0143	3,30	0,0108	2,49	0,0252	5,79
Эластид	0,0576	13,25	0,0563	12,95			0,1139	26,20

2.7 Расчет основного и вспомогательного оборудования

В соответствии с разработанной технологической схемой осуществляется выбор оборудования на основе опыта передовых отечественных и зарубежных предприятий.

При подборе оборудования принят компрессионный способ изготовления формовых деталей, т.к. применение литьевого способа нецелесообразно из-за малого объёма выпускаемой продукции.

Основным технологическим оборудованием является вулканизационный пресс 250 - 600 Э2, вспомогательным - “машина червячная холодного” питания (МЧХ-63).

2.7.1 Червячная машина МЧХ - 63.

МЧХ не требует предварительного подогрева резиновой смеси, так как за время движения по длинному червяку холодная смесь успевает в достаточной степени разогреться и пластицироваться. Однако “машина червячная холодного” питания потребляет больше мощности в сравнении с “машиной червячной теплого” питания, а также имеет на 15 - 20 % меньше производительность при равных диаметрах червяка.

2.7.2 Вулканизационный пресс 250 - 600 Э2.

Основанием (станиной) пресса является рама 4 сварной конструкции. В нижней части рамы установлен корпус гидроцилиндра 1 с плунжером 2 и встроенным в него вспомогательным цилиндром 3, предназначенным для ускорения смыкания плит.

На плунжере 2 установлен подвижный стол пресса 5, на котором помещена нижняя нагревательная плита 7. Между столом 5 и нагревательной плитой 7 установлена теплоизоляционная плита 6.

Гидравлический вулканизационный пресс 250-600-Э2

1 - главный гидроцилиндр; 2 - плунжер; 3 - вспомогательный гидроцилиндр; 4 - рама; 5 - стол; 6 - теплоизоляционная плита; 7,8 - нагревательные плиты; 9 -электрошкаф; 10 - приборный шкаф; 11 - бак; 12 - кожух; 13 - упор; 14 - насосный агрегат; 15 - блок клапанов.

Рис. 2.7.1

В верхней части рамы установлена верхняя траверса, на которой таким же образом закреплена верхняя нагревательная плита. Средняя нагревательная плита 8 расположена в направляющих рамы пресса, в которых она может свободно перемещаться в вертикальном направлении. В нижнем положении эта плита удерживается с помощью упоров 13.

Привод пресса осуществляется от насосной установки 14, с помощью системы клапанов 15. Масляный бак привода 11 смонтирован в станине. На боковых сторонах рамы смонтированы шкаф 9 с электрической аппаратурой регулирования режима работы и управления прессом и шкаф 10 с электрическими приборами контроля, регулирования и поддержания заданной температуры нагревательных плит. Система автоматики обеспечивает поддержание температуры плит с точностью +1%. Максимальная температура плит 250 °С. Для уменьшения тепловыделения в окружающую среду и удаления газов, образующихся при вулканизации, пресс имеет кожух 12, который подсоединяется к вытяжной системе вентиляции.

Все операции цикла при работе на прессе, за исключением перезарядки прессформ, выполняются автоматически. Длительность вулканизации устанавливается с помощью реле времени в пределах от 1 до 30 часов. Системой автоматики пресса предусмотрено выполнение одной или двух подпрессовок, число которых устанавливается также с помощью реле времени.

2.7.3 Расчет оборудования.

Эффективный фонд времени работы оборудования Т_эф рассчитывается на основе баланса времени работы ведущего оборудования в течение года. Режим работы участка периодический с остановом производства в праздничные и выходные дни и 8 -ми часовым рабочим днем.

Текущий ремонт предусматривается 1 раз в месяц. Эффективный фонд времени или чистое время работы оборудования определяется исключением из календарного фонда времени плановых простоев оборудования.

Баланс рабочего времени ведущего технологического оборудования приведен в табл. 4.5.

Таблица 2.7.1

Баланс рабочего времени ведущего технологического оборудования

Показатели	Дни	Часы
Календарный фонд рабочего времени	365	2920
Выходные и праздничные дни	113	904
Проектируемые остановки предприятия	0	0
Плановые простои: капитальный ремонт	0	0
текущий ремонт	12	96
средний ремонт	0	0
Внутрисменные простои	0	0
Всего простоев	12	96
Эффективное время работы оборудования (Tэф)	240	1920

Заготовки изготавливаются на червячной машине холодного питания МЧХ-63. Расчет необходимого количества МЧХ приведен в табл. 2.7.2.

Таблица 2.7.2 Расчет потребного количества МЧХ

Наименование смеси	Потребность резиновой смеси на программу с учетом потерь и отходов, кг	Часовая производительность МЧХ, кг /ч	Потребное количество машино-часов в год	Годовой эффективный фонд времени работы, ч	Расчетное количество МЧХ	Количество МЧХ, принятое к установке	Коэффициент использования оборудования
	P	Q	N=P/Q	Тэф	nр=N/Тэф	nу	К=nр/nу
7-В-14-3	1111	121,14	9,2	1920	0,0048	1	0,01
7-ИРП-1068-24-1	929		7,7	1920	0,0040
7-ИРП-1269-2	460		3,8	1920	0,0020

Рассчитаем потребность участка РТИ в вулканизационных прессах. Расчет количества гидравлических прессов для вулканизации формовых изделий представлен в табл. 2.7.3.

Таблица 2.7.3 Расчет количества гидравлических прессов для вулканизации формовых изделий

Наименование изделий	Годовая программа выпуска изделий P, шт	Этажность пресса, Э	Количество пресс- форм на одной плите пресса S	Количество гнезд в пресс- форме У	Время вулканизации при заданной температуре t, мин	Время на перезарядку пресса , мин	Часовая производительность гидравлического пресса Q, шт/ч Q=(60*Э*S*У) / ( t+)	Потребное количество машиочасов для выполнения программы N=P/Q	Эффективный фонд времени работы гидравлическо-го пресса в году Тэф, ч	Потребное количество гидравлических прессов	Коэффициент использования оборудования К=nр/nу
										расчетное nр=N/Тэф	Принятое к установке nу
Манжета 1-17x14-1	4208	2	8	1	30	10	24	175,3	1920	0,09	1	0,99
Кольцо 120-150-360	9619	2	8	1	30	10	24	400,7	1920	0,21
Кольцо 68-102-200	8301	2	8	1	40	10	19,2	432,3	1920	0,23
Втулка 8-26-130	10100	2	8	1	40	10	19,2	526,0	1920	0,27
Прокладка 40-60-200	8978	2	8	1	30	10	24	374,0	1920	0,19

Сводная ведомость установленного технологического оборудования приведена в табл. 2.7.4.

Таблица 2.7.4

Сводная ведомость установленного технологического оборудования

Наименование оборудования	Принятое количество	Техническая характеристика
Машина червячная МЧХ-63	1	Мощность двигателя N=9 кВт
Вулканизационный пресс 250 - 600 Э2	1	Мощность нагревателя N=12 кВт

Технические характеристики червячной машины МЧХ-63 представлены в приложении 1. Технические характеристики гидравлического пресса 250 - 600 Э2 представлены в приложении 2.

2.8 Расчет основных параметров технологического оборудования и оснастки

2.8.1 Расчет давления пресса

На участке используется пресс 250 - 600 Э2. Основные технические характеристики пресса приведены в приложении 2. Для определения давления в полости формы на смесь, т.е. удельного давления прессования, обычно пользуются практическими данными. Опытным путем установлено, что для формования изделий на основе мягких резиновых смесей давление в полости смыкания полуформ составляет 2-5 МПа, а при использовании жестких смесей оно достигает 7-10 МПа /24/.

Определим номинальное усилие Р_НОМ (МН), развиваемое прессом по формуле (2.4):

, (2.4)

где р = 20 МПа - высокое давление гидравлики пресса,