Вулканизация и контроль качества.

Вулканизация завершает процесс изготовления ремней.

Цель ее — окончательное оформление сечения ремня, обеспечение не­обходимых свойств элементов конструкции (в первую очередь, резины) и опрессовка для достижения высокой прочности связи между ними.

Известные способы вулканизации сводятся в основном к фор­мованию и нагреву массива заготовки

Ø по всей ее длине (авто­клавная и диафрагменная вулканизация ремней длиной до 4,5 м),

Ø отдельными участками (челюстная вулканизация- местную вулканизацию струей острого пара),

Ø не­прерывной вулканизации в зоне, при перемещении заготовки по длине (ротационная вулканизация).

Главное их отличие — в разном давлении формования, в значительной степени опреде­ляющем конечное качество получаемых ремней.

Одним из главных условий качественного оформления сече­ния, его монолитности и прочности связи между элементами се­чения является обеспечение достаточного давления формования. Это давление должно быть выше парциального давления газо­образных продуктов вулканизации, чтобы избежать порообразо­вания в резине. Кроме того, важно создать условия, обеспечива­ющие заполнение вулканизационной формы разогретой невулканизованной резиновой смесью до начала ее структурирования.

При котловой вулканизации давление ограничено прочностью материалов корпуса и обычно не превышает 0,4—0,5 МПа.

При ротационной вулканизации давление определяется со­противлением разогретой резиновой смеси в зоне вулканизации при растекании ее по канавке вулканизационной формы. Для больших ротационных прессов производства ЧСФР при диаметре барабана 500 мм давление не превышает 0,3—0,4 МПа. Помимо этого, возможность натяжения заготовок ремней на ротационных прессах для снижения тепловой усадки несущего слоя ограниче­на опасностью смещения кордшнура.

Ротационный вулаканизатор

Ротационный способ вулканизации имеет большое распространение за рубежом. Основой вулканизаторов являются вулканизационный барабан с профильными канавками, установленный на вращающемся валу; прес­сующее устройство, главной частью которого является лента; устрой­ство для натяжения ремней с натяжным роликом, имеющим про­фильные канавки.

Принцип работы вулканизаторов заключается в следующем. Обер­нутые сердечники ремней помещают в канавки горячего вулканизационного барабана и в канавки натяжного ролика (перед началом вулканизации ремни вытягивают на заданную величину и поддерживают натяжение в процессе всего цикла вулканизации), поверх ремней на барабан опускают прессующую ленту, которая, натягиваясь с помощью роликов, работающих от пневмосистемы, создает прессующее усилие на ремни. Прессующее усилие для вулканизаторов этого типа составляет 0,3-0,4 МПа.

Вулканизация осуществляется при прохождении ремня по вулканизационному барабану при его вращении. Температура барабана 158 + 5 °С.

Для интенсификации процесса вулканизации и равномерного про­грева всего массива ремня над вулканизационным барабаном и на­тяжной лентой в подвижной головке вулканизатора установлены электронагреватели, которые в процессе перезарядки ремней отводят. Температура электронагревателей, непосредственно не контактирующих с ремнями, выше, чем температура барабана (175 ± 10 °С).

После окончания вулканизации от вулканизационного барабана от­водят электронагреватели и прессующую ленту, затем приближают к барабану натяжной ролик и осуществляют вручную перезарядку ремней.

Продолжительность вулканизации определяется временем, необхо­димым для прохождения ремня по участку вулканизации, и составляет от 5 до 20 мин в зависимости от сечения ремня и состава резиновых смесей.

Рис. 29. Схема диафрагменного вулканизатора: 1 — сегмент для крепления диафрагмы; 2 - резиновая диафрагма; 3 — полость для подачи воздуха с избыточным давлением 1,5 МПа и создания вакуума; 4 — металли­ческий колокол; 5— обогревательная рубашка; 6, 8—полость для подачи пара с избы­точным давлением 0,6 МПа; 7 — барабанная пресс-форма; 9 — сегмент

Преимущества ротационных вулканизаторов является воз­можность изготовления ремней разной длины в одном и том же аппарате, а также вулканизация ремней, изогнутых под опреде­ленным радиусом. Однако из-за того, что ремни вулканизуют по частям, образуются перевулканизованные участки. Кроме того, из-за консольного расположения вулканизационных бара­банов на некоторых вулканизаторах не обеспечивается необходи­мая вытяжка.

К недостаткам вулканизаторов относится также неравномерность обогрева ремней по длине и ширине барабана.

Наиболее благоприятные условия для качественного оформ­ления сечения и достижения оптимальных характеристик гото­вого ремня создаются при диафрагменном и челюстном способах вулканизации.

Диафрагменный вулканизатор

Формование сечения в диафрагменном прессе осу­ществляется давлением резиновой диафрагмы на кольцевые сер­дечники, помещенные в канавки вулканизационных форм. Обыч­но давление греющего пара, подающегося внутрь формы на 0,4— 0,6 МПа меньше, чем давление на диафрагму (рис. 29), что обес­печивает качественное формование сечения. В отечественной промышленности для вулканизации кордшнуровых ремней дли­ной до 4,5 м разработано три модификации диафрагменных прес­сов для ремней длиной 400—2000, 1800—3200 и 2500—4500 мм. Вулканизаторы работают в комплекте со складными четырехсекционными формами.

Челюстные вулканизаторы

На челюстных прессах давление формования создается за счет усилия смыкания плит пресса, достигающего 2000 кН и более. Для создания условий, позволяющих заготовке воспринять уси­лие формования, ее делают несколько большего размера (на ~ 1 %), чем это требуется для заполнения формы, а концы плит пресса охлаждают.

Рис. 30 Схема челюстного пресса ВП-9008 с плитами размером 400×600 1-рама пресса, 2,3,4-обогреваемая плита, 5-гидравлический цилиндр, 6-привод

Приме­нение специальных вставок увеличивает длину вулканизуемых ремней до 5600 мм. Вулканизация ремней в прямолинейном состоянии на челюст­ных прессах обеспечивает возможность изготовления ремней больших длин при достаточно высоком давлении прессования. Однако этому способу вулканизации присущ ряд недостатков: нестабильность ремня по сечению и длине, неравномерная вы­тяжка участков ремня, наличие перевулканизованных участков, значительное искажение сечения ремня при изгибе его вокруг шкива.

Для этого применяют челюстной пресс, между паровыми плитами которого подвешена особая профильная плита с продольно простроганными канавками (рис. 30). В каж­дую пару противолежащих канавок одновременно закладывают два противоположных участка вулканизуемого ремня, последо­вательным передвижением ремень вулканизуют по всей длине. Плиты для ремней больших профилей имеют внутренний паровой обогрев. Пресс имеет растяжное приспособление, состоящее из двух барабанов с канавками, на которые надеваются вулканизуе­мые ремни. Стойки барабанов можно устанавливать на требуе­мом расстоянии от пресса. Один из барабанов может дополнительно перемещаться при помощи гидравлического или механи­ческого устройства. В отличие от плоских ремней, где в растянутом состоянии на­ходится лишь вулканизуемый участок, в данном случае перед зажимом в прессе ремень растягивается по всей длине на 4—6%. В первой закладке вытяжка составляет 60—75% от всей пола­гающейся вытяжки; при вулканизации последующих участков вытяжка доводится до нормы.

Вопросы для закрепления

1.Стадии производства приводных ремней?

2.Операции сборки?

3.Отличия индивидуальной и групповой сборки?

4.Принцип работы оберточного станка?

5.Способы вулканизации?

6.Сравнительная характеристика аппаратов для вулканизации?