Сборка покрышек

  В рецепт резиновой смеси для обрезинивания (обкладки) корда брекера и верхних слоев каркаса вводят СКИ-З и СКД, которые обеспечивают получение брекерной резины высокой прочности, эластичности, с хорошей сопротивляемостью многократным деформациям и теплостойкостью. Для брекерной резины не рекомендуется применять регенерат, так как он снижает прочность и сопротивляемость многократным деформациям. Чтобы повысить жесткость брекерной резины, в ее состав вводят газовую канальную сажу вместе с сажей ПМ-50.

    Резина  для автомобильных камер должна обладать высокой прочностью, эластичностью  и газонепроницаемостью, поэтому  резиновые смеси для автокамер изготовляют на основе дивинилстирольного каучука или бутилкаучука, а также НК и СКИ-З. Для повышения эластичности и морозостойкости резины в смеси на основе бутилкаучука добавляют 10—20 вес. ч. СКЭПТ.

Чтобы получить камеры с гладкой и ровной поверхностью, в состав камерных смесей вводят форсуночную и печную сажу.

    Шины  работают в различных климатических  условиях при значительных колебаниях температур, претерпевая различные деформации (растяжение, сжатие, изгиб и др.), поэтому их резины должны обладать комплексом свойств: высокой прочностью, эластичностью, износостойкостью и т. п.

  Чтобы разработать рецепт с заданными  техническими требованиями по прочности, эластичности и другим показателям, составляют несколько опытных рецептов и проверяют их в лабораторных условиях. При разработке рецептов резиновых смесей используются систематизированные методы исследования с применением специальной аналоговой вычислительной машины (АВМ) на основе планирования и широкого анализа эксперимента. Благодаря АВМ быстрее выявляется взаимодействие между компонентами и облегчается выбор оптимального рецепта. Затем оптимальный рецепт отрабатывают на производственном оборудовании с проверкой показателей смеси и поведения ее на всех стадиях производства при приготовлении и обработке, выпуске и сборке деталей и изделий, а также при вулканизации.

  В случае неудовлетворительных результатов  корректируют рецепт, уточняя дозировки ускорителей, пластификаторов, противостарителей и других компонентов. Например, для ускорения вулканизации повышают дозировку ускорителей, а для устранения прилипания резиновой смеси к валкам вальцов увеличивают содержание стеариновой или олеиновой кислот.

  Когда рецепт резиновой смеси отработан, выпускают опытную партию шин  для проведения лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытаний.

  После получения положительных данных по испытанию шин рецепт резиновой смеси внедряют в производство с присвоением ему определенного шифра.

     § 25. Расчеты рецептов резиновых смесей

  Чтобы изготовить резиновую смесь, необходимо рассчитать ее рецепт. Смеси изготовляют в одну или две стадии. При одностадийном смешении все материалы согласно рецепту вводят последовательно в каучук без перерыва процесса смешения. При двухстадийном смешении вначале изготавливают маточную смесь, в которую вводят все материалы, кроме серы, ускорителей и иногда противостарителей, входящие в рецепт. Затем готовят основную смесь, вводя в маточную смесь серу, ускорители и противостарители. Таким образом, в основной рецепт входят все материалы маточной смеси. Для примера рассмотрим расчет рецептов протекторной смеси. В табл. 2 приведен основной рецепт протекторной смеси для одностадийного смешения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

При расчете рецепта исходят из соотношений ингредиентов на 100 вес. ч. каучука, которые подбираются на основании практического опыта, накопленного промышленностью. Весовое процентное содержание каучука или ингредиента в резиновой смеси находят по формуле:

Где m_общ – сумма вес. ч. Всех материалов.

Содержание  СКМС-ЗОАРКМ-15 в объемных процентах  составит:

Количества  материалов в объёмных частях рассчитывают по формуле:

, где m – масса данного материала, кг; ρ – плотность материала,кг/л

Содержание  каучука или ингредиентов в резиновой  смеси в объёмных процентах определяют по формуле:

, где V_общ – сумма объёмных частей всех материалов, л.

  Если  сумма весовых или объемных процентов  имеет небольшое отклонение от 100 (в сотых долях единицы), то процентное содержание корректируют так, чтобы в сумме получилось 100.

  Теоретическую плотность (в кг/л) резиновой смеси рассчитывают по формуле:

  

Плотность протекторной смеси составляет:

  Общую массу материалов т_{зак общ}, входящих в одну навеску (закладку) резиновой смеси для резиносмесителя (или вальцов), определяют, умножая величину полезного объема V_n его смесительной камеры на плотность смеси:

m_{зак. общ} =V_п ρ =150*1,16 = 174,0 кг

  Расчет  навесок материалов (т₃) на одну закладку определяют пропорционально весовым их частям в рецепте по формуле:

  

Например, навеска серы (т_{н с}) составляет:

Аналогично  рассчитывают навески всех других материалов, входящих в резиновую смесь, так, чтобы суммарное их количество составляло 174,0 кг

ОБРЕЗИНИВАНИЕ КОРДА И ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ

    § 34. Приготовление водных пропиточных составов (дисперсий) для корда

    Для повышения прочности связи корда с резиной применяют водные пропиточные составы, которые изготовляют на основе синтетических латексов. Синтетические латексы представляют собой водные дисперсии синтетических каучуков, содержащие от 20 до 30% каучука. Для предохранения от окисления в латекс добавляют неозон Д из расчета 1—2% на 100 вес. ч. сухого вещества. Устойчивость латексу придают аммиак и слабая щелочь. В синтетическом латексе в отличие от натурального содержатся частицы каучука меньшего размера и более однородные по величине. Это обеспечивает лучшее проникновение пропиточного состава в ткань.

  В шинном производстве для пропитки корда  применяют следующие синтетические латексы: бутадиеновый (дивиниловый) с введением карбоксильных групп — так называемый карбоксилатный латекс (СКД-1), дивинилметилвинилпиридиновый (ДМВП-ЮХ), дивинилстиролвинилпиридиновый (ДСВП-15).

  Латекс  СКД-1 получается при совместной полимеризации  дивинила с метакриловой кислотой в соотношении 100 : 2 в водной эмульсии при 5° С, латекс ДМВП-ЮХ — при полимеризации дивинила и метилвинилпиридина в соотношении 90: 10, латекс ДСВП-15 — при полимеризации дивинила, стирола и винилпиридина в соотношении 70 : 15 : 15.

  Чтобы повысить прочность связи корда  с резиной, в пропиточные составы вводят резорцинформальдегидные смолы (ФР-12).

  Введение  тонкодисперсной сажи ДГ-100 в виде водной дисперсии увеличивает прочность связи корда с резиной вследствие повышения механической прочности пленки. Однако использование латекса ДМВП-ЮХ дает возможность отменить применение сажевой дисперсии, что упрощает и удешевляет приготовление пропиточных составов. Для повышения устойчивости сажевых водных дисперсий применяют 35—45%-ный водный раствор диспергатора НФА — вещества темно-коричневого цвета. Чтобы повысить устойчивость пропиточного состава и тем самым предупредить его коагуляцию, добавляют 0,45% аммиака в виде водного раствора, содержащего 25% газообразного аммиака.

  Для приготовления пропиточного состава  предварительно приготовляют 5%-ный раствор конденсированной смолы ФР-12 в мешалке. В мешалку загружают умягченную воду, смолу ФР-12, формалин, содержащий формальдегид, и щелочь, которые перемешивают 5—10 мин. При взаимодействии ФР-12 с формальдегидом происходит ее частичная конденсация. Сажевую дисперсию готовят в реакторе или шаровой мельнице с последующим трехкратным пропусканием через коллоидную мельницу.

  Затем в смесительном баке, снабженном мешалкой, перемешивают латекс, резорцинформальдегидный раствор и сажевую дисперсию. Для получения состава определенной концентрации (10—12 или 3%-ного) добавляют воду, а чтобы он был более устойчивым, — аммиак. Процесс перемешивания продолжается 10—15 мин. Пропиточные составы должны быть без сгустков каучука и соответствовать определенной концентрации.

  Пропитка  корда латексными составами и  последующая сушка — трудоемкие процессы. Поэтому разрабатывают безводные адгезивы на основе жидких каучуков с функциональными группами (молекулярный вес 30 000), например сополимеров бутадиена с метакриловой кислотой и эпоксидных смол (ЭД-5).

§ 35. Пропитка, сушка и  термическая обработка  корда

  Процесс пропитки корда перед обрезиниванием заключается в том, что его  погружают в ванну, наполненную  пропиточным составом. Состав заполняет пространство между волокнами на глубину 50—150 мк. Он проникает в глубь пустот и капилляров волокон и покрывает поверхность нитей корда тонкой пленкой, которая обеспечивает прочную связь корда с резиной.

  Чтобы удалить избыток влаги, пропитанный  корд отжимают, а затем высушивают при температуре 120—140°С в растянутом состоянии при нагрузке 2—10 Н на нить корда или 2,8—14 кН на полотно корда. При натяжении сохраняются длина и прочность нитей корда.

  На  шинных заводах применяют однократную  и двукратную пропитку корда. Двукратная пропитка корда может быть предварительной и окончательной. Для предварительной пропитки пользуются составом меньшей концентрации (3%), чем для окончательной пропитки (10—12%). При предварительной пропитке пропиточный состав проникает глубже между волокнами, в результате чего повышается прочность связи корда с резиной.

    Чтобы процессы пропитки и сушки корда  были непрерывными, их ведут последовательно  на пропиточном агрегате. Рассмотрим важнейшие операции, выполняемые  на этом агрегате.

    Рулон корда в начале и в конце  имеет плотно затканные участки, которые позволяют присоединять к одному рулону другой. Соединяют концы рулонов на гидравлических стыковочных прессах или швейных машинах. Перед стыковкой на стыковочном прессе концы рулонов расправляют на специальном столе и между конца-ми корда прокладывают ленточку из резиновой смеси толщиной 0,7—0,8 мм и шириной 120—150 мм и вулканизуют ее при 175°С в течение 62—84 с в зависимости от состава смеси и вида корда и при давлении на стык до 6,66 МН/м².

  На  обычных швейных машинах концы соединяют внахлестку, а на специальных швейных машинах — встык. В последнем случае образуется зигзагообразный шов, который не увеличивает толщину стыка, но снижает прочность соединения кондов рулонов корда.

  Перед соединением концов корда рулон устанавливают на раcкаточном устройстве, с которого корд из рулона проходит между тормозными роликами и поступает на компенсатор (рис. 23). Он представляет собой металлическую раму с рядом роликов в верхней и нижней части. Нижние ролики 3 смонтированы на каретке 2, которая передвигается вверх и вниз. Корд 7 заправляется в виде петель через верхние 10 и нижние 3 ролики.

     Рис. 23. Компенсатор:

     1 — направляющие, 2 — каретка, 3 — нижние ролики, 4 — стяжные стержни рамы компенсатора, 5 — цепь, 6 — груз противовеса, 7 — корд, 8 — направляющие ролики для корда, 9 -г- колеса для цепи противовеса,    10 — верхние ролики 
 
 

  Перед соединением концов рулонов компенсатор полностью заполняется кордом, т. е. его каретка находится внизу, подача корда из рулона прекращается, и концы корда соединяются. При этом каретка компенсатора поднимается, и корд непрерывно подается на пропитку. С компенсатора корд проходит через центрирующее приспособление, состоящее из двух роликов, которые поднимаются и опускаются под давлением воздуха. Благодаря центрирующему приспособлению полотно корда движется посередине агрегата, не смещаясь в стороны.

  С центрирующего устройства корд последовательно  проходит ширительные дуги и валики, которые служат для ширения корда, так как при пропитке происходит усадка корда по ширине. Ширительные приспособления позволяют уменьшить усадку корда по ширине. Ширительная дуга с регулируемым радиусом кривизны (рис. 24) состоит из металлической дуги 1 и отдельных шарнирно соединенных между собой роликовых звеньев 2. На дугу надевается резиновая трубка 4, которая вращается от натяжения движущегося корда 3 и равномерно располагает нити по всей ширине.

Рис. 24. Ширительная  дуга:

1 - металлическая дуга, 2 — роликовые звенья, 3— корд, 4 — резиновая трубка 
 
 

    Кроме того, для ширения корда применяются металлические винтовые валики с нарезкой, расходящейся от середины к краям. Чтобы более равномерно распределить нити у краев кордной ткани, применяют ширительные обрезиненные конусы. Для лучшего ширения корда резиновая трубка дуги, винтовые валики и обрезиненные конусы должны свободно вращаться, соприкасаясь с натянутым движущимся кордом.