青岛科技大学橡胶机械单元重点

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前言什么是橡胶机械橡胶制品加工所用的机器及设备开练机1.了解当代炼胶车间的特点。中心化;使用大容量的炼胶设备;采用双螺杆挤出机代替开炼机压片;实行计算机和网络远程管理;胶料生产线机械化、联动化、自动控制水平越来越高2掌握塑炼、混炼、压片、供胶及热炼等工艺的概念及他们之间的区别,分别采用什么方法可以达到目的。1)塑炼:把弹性生胶转变成可塑状态的工艺加工过程。(塑炼机)2)混炼:将各种配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼胶的工艺过程。(混炼机)3)压片:在开炼机上把胶料压成一定的宽度和厚度的工艺过程。(压片机)4)供胶:在开炼机上把压成一定的宽度和厚度的胶料,送到下一步工艺(挤出、压延)的工艺过程。5)热炼:根据工艺要求,在开炼机上把胶料加工成一定的温度和可塑度,并送到下一步工艺(热喂料、压延)的工艺过程。(热炼机)6)不同点:辊筒面形状不同塑炼机,混炼机及压片机的辊面是光滑的,而热炼机的表面可能带有沟槽。5.掌握开炼机的工作原理。依靠两个相对回转的辊筒对胶料产生挤压、剪切作用,经过多次捏炼,以及捏炼过程中伴随的化学作用,将橡胶内部的大分子链打断,使配方中的各种成分掺和均匀,而最后达到炼胶的目的。从辊筒间隙中排出的胶片,由于两个辊筒表面速度和温度的差异而包覆在一个辊筒上,重3掌握开炼机强化炼胶效果应具备的条件。1)使胶料摩擦角大于接触角(φα)以便把胶料带入辊距;2)使前后辊速(线速度)不相等,以便对辊隙中的胶料进行强烈的挤压和剪切;3)炼胶时,需要切割翻胶,以破坏胶料的封闭回流线,加强物料的分散效果;4)炼胶过程中不断调整辊距,以改变速度梯度,提高炼胶效果。4.掌握横压力的概念及其影响因素。1)胶料在辊隙间对辊筒产生的径向作用力亦即横压力,又称分离力。2)影响因素:胶料的性质、加工温度、辊距和辊筒线速度等。5.掌握开炼机功率消耗的特点1)胶过程中,传动电动机的功率消耗是不均匀的。2)消耗的功率大。6.掌握开炼机辊筒的作用、要求、所用的材料、结构和分类方法以及辊筒受力分析计算方法。1)作用:在工作过程中,它直接与胶料接触,对胶料产生挤压和剪切作用。2)要求:○1要具有一定的机械强度、刚度,能承受胶料的作用力;○2辊筒的工作表面要有较高的耐磨性和耐腐蚀性,且表面硬度不低于肖氏65°;○3从结构上来讲,具有合理的几何形状,防止应力过度集中;○4具有较好的导热性能,便于胶料的加热和冷却;○5制造工艺简单、造价低;○6直径误差为1~0.5mm,表面粗糙度为3.2~1.6,出厂检验一定要保证辊径有正的偏差。3)材料:冷硬铸铁、铬钼合金或低镍铬合金4)结构:轴径部分与辊筒轴承相连,且在轴承中回转;联接部分与速比齿轮和大驱动齿轮相连接;内部有调整温度的空腔。5)分类:①其分类方法主要根据辊筒的表面形状(a.光滑圆柱辊筒(圆柱面)b.腰鼓辊筒(凹凸)c.带沟纹的辊筒);②按加热冷却形式来分(中空式、钻孔式);③按加热介质来分(电加热、蒸汽加热、油加热、恒温水);④按前后辊筒直径是否相同来分(同径、异径)6)受力分析:胶料对辊筒的横压力、驱动齿轮的作用力、速比齿轮的作用力、重力7)计算方法:辊筒支反力的计算,辊筒弯矩和弯应力计算,剪应力计算,辊筒的强度计算,在所选择的截面上,辊筒的强度应满足的条件。7掌握开炼机辊筒轴承的作用、位置、类型及润滑方法。1)作用:减少摩擦损失,提高传动效率。2)位置:轴承套在辊筒两端的轴径上,下面由机架支承,后辊筒轴承是固定的,前辊筒轴承又与调距装置相联,并在调距装置的推动下,可在机架上作水平的前后移动。3)类型:滚动轴承,滑动轴承(尼龙衬套(橡胶)、锡青铜衬套(橡胶和塑料))8接触角所谓接触角,即胶料在辊筒上接触点a与辊筒断面圆心连线和辊筒断面中心线的水平线的夹角,以α表示密炼机1掌握密炼机的分类○1按转子啮合与否分为(相切性、切线型、啮合型、联锁型);○2按转子转速不同分为(慢速≤20rpm;中速30~50rpm;高速≥60rpm);○3按转子速比分为(异步转子、同步转子)○4按密炼机容量分(大型密炼机370L、中型密炼机80-270L、小型密炼机10-50L、实验用密炼机10L以下)2了解国内外密炼机规格表示方法XM-250/20X表示橡胶,M表示密炼机,250表示密炼机的总容量,20表示转子转速X(S)M-75/35x70X表示橡胶,S表示塑料,M表示密炼机,75表示密炼机总容量,双速(35和70转/分)3掌握密炼机整体结构组成及每一部分的作用1)六个部分:混炼部分(转子、密炼室、密封装置等组成,作用是对胶料进行混合、剪切、捏炼);加料部分(右加料室、斗形的加料口、气缸、翻板门即加料门等组成);压料部分(上顶栓和气缸组成,作用是给胶料一定的压力,加速炼胶过程,提高炼胶效果);卸料部分(下顶栓和下顶栓锁紧机构所组成,作用是在炼胶完毕后排出胶料即卸料);传动装置部分(电机、弹性联轴节、减速机齿形、联轴节组成,作用是传递动力,使转子克服工作阻力而转动,从而完成炼胶作业);底座(由机座组成,作用是供密炼机使用,在其上安装主机和传动系统的部件)2)五个系统:加热冷却系统(由管道和分配器等组成,作用是根据工艺要求,控制炼胶过程中胶料的温度);气压系统(气缸和活塞组成,作用是控制上顶栓,加压及翻板门的开闭);液压系统(双联叶片油泵,旋转油缸,往复油缸,管道和油箱等组成,作用是控制下顶栓及下顶栓锁紧机构的开闭);电控系统(由控制箱,操作机台和各种电气仪表组成,机台的控制中心);润滑系统(由油泵,分油器和管道组成,作用是向每个转动部位,注入润滑油,以致减少运动部件之间的摩擦,延长其使用寿命)4掌握密炼机的混炼过程及胶料在混炼时仅经受的机械作用1)混炼过程:细分,混入(捏炼),分散(微观分散,分散混炼),简单结合(单纯混合,宏观分散、分布混炼),塑化阶段。2)机械作用:○1转子外表面与密炼室内壁间的捏炼作用;○2两转子之间的混合搅拌、挤压作用;○3上下顶栓分流、剪切和交换作用;○4转子的轴向往复切割捏炼作用5掌握转子结构设计方法、型式、材料选择、冷却形式、强度、刚度计算1)设计方法:转子突棱有转子工作部分的两端呈螺旋形向中心前进,一左旋,一右旋,互不相干;一长一短,互不相连。2)材料:转子材料多采用铸钢(ZG270-510)。突棱顶堆焊一层5~8毫米厚的耐磨硬质合金,其余工作表面也需堆焊一层2~3毫米厚的耐磨硬质合金。3)形式:a、按转子端面形状可分为(椭圆型、圆筒型、三角型);b、椭圆型转子按螺旋棱数目不同(二棱、三棱、四棱、六棱)4)冷却形式:a、喷淋式(开放式、封闭式);b、强制冷却式(螺旋夹套式、开螺旋沟槽、一般强制冷却)5)强度计算:先求支反力;再根据转子各断面尺寸,求出各点的弯距及合成弯距;以精确的作图比例绘出弯距图6掌握卸料部分的组成及结构型式以及分类1)组成:开闭装置、锁紧装置2)结构形式及分类:滑动式、摆动下落式、翻转式7掌握密炼机密封形式、分类方法及其密封机理以及每种型式的优缺点及其用途1)密封形式:端面密封、迷宫密封、反螺纹密封、填料密封2)外压端面密封分类(按压紧方式):螺栓弹簧压紧式、拨叉弹簧压紧式、拨叉液压油缸压紧式、小油缸直接加压式轮胎定型硫化机1、轮胎定型硫化机按采用的胶囊类型不同可分为哪几种类型?A型(或称AFV型)定型硫化机B型(或称BOM型)定型硫化机AB型(或称AUBO型)定型硫化机RIB型(rollinginbladdettype)定型硫化机2、轮胎定型硫化机的规格表示方法是?□□——□□/□×□LL—B1050/1.37×2,表示B型定型硫化机,护罩内径为1050mm,双模,一个模具上的合模力为1.37MN3、轮胎定型硫化机的升降机构有几种类型?曲柄连杆式升降机构液压式升降机构螺杆式升降机构4、使用后充气装置的目的是什么?保证外胎的质量,而且还可节约2%的尼龙帘布。5、子午线轮胎定型硫化时,为什么要采用活络模?活络模的优势在哪里?1)子午线轮胎胎坯成型后的外径大于硫化模花纹的根部直径2)○1在合模时,活络模块能自动的径向合拢,包住胎坯;○2卸胎时,活络模块可以径向分离,脱离硫化的轮胎,这样保证胎体和胎冠的完整和硫化质量,有利于装卸轮胎6轮胎定型硫化机硫化时主要介质1、蒸汽2、过热水3、冷却水4、压力水5、压缩空气6、真空的作用2、氮气硫化它采用190—210℃高压饱和蒸汽充入胶囊升温之后,再向胶囊充入2.0—2.6MPa压力的高纯氮气的增压办法,以达到高温高压的硫化条件7轮胎定型硫化机按采用胶囊类型的不同可分为四种类型:A型(或称AFV型)定型硫化机胶囊从硫化的外胎中脱出时,胶囊在推顶器的作用下,往下翻入下模下方的储囊筒内。开模方式一般为升降平移型。B型(或称BOM型)定型硫化机胶囊从硫化的外胎脱出时,胶囊在中心机构的操纵下,待抽真空收缩后向上拉直。开模方式有升降型、升降翻转型。AB型(或称AUBO型)定型硫化机胶囊从硫化的外胎脱出时,胶囊在胶囊操纵机构和囊筒的作用下,上半部作翻转而整个胶囊由囊筒向上移动收藏起来。开模方式有升降型和升降翻转型。RIB型(rollinginbladdettype)定型硫化机为适应子午线轮胎生产的需要,综合了A型和B型硫化机的优点而开发的一种新型机型,结构类似AB型,但不需要抽真空,开模方式为升降平移型。平板硫化机1、了解平带硫化机与小型平板硫化机的主要区别;1)热板的规格大。2)为了保证加热均匀,通常采用多段通蒸汽加热。3)一般为多缸式。4)热板两端离板边有200~300mm宽度的过渡区,该区要另钻孔道通冷却水降温,来防止平带各段交接处由于两次硫化而过硫。5)平带两边放有垫铁,以保证平带的宽度和厚度,为使平带受到足够的压力,提高胶布层间的粘着强度,垫铁的厚度应比半成品厚度薄25~30%。(垫铁是可以更换的)6)设有夹持伸长装置,用于硫化前对平带进行预伸张,使平带在工作过程中帘线受力均匀,并不致于在使用时迅速的拉伸变形(伸长)。7)对于热缩性纺织物(如尼龙)平带,应采用后伸长冷却装置防止平带在使用过程中迅速伸长。8)可采用微波预热,使平带在进入硫化前均匀积热到100℃左右,从而缩短了平带在硫化机中的升温时间,使生产能力得到提高。2、掌握V带颚式平板硫化机与平带平板硫化机的主要区别;1)框架一边为敞开的,一般为双层。2)在热板上装有模板,以控制硫化后成品的断面规格。3)硫化机两端装有带沟槽的伸张辊,以便在硫化前对V带进行预伸张。4)更换V带规格时,应更换硫化模具。5)由于V带需要分段硫化,为防止硫化时交接处过硫,因而热板要有缓冲区,设置冷却通道。3、了解各主要零部件的结构、材料、加工方法等,重点掌握柱塞、工作缸及热板;1)柱塞:技术要求(○1柱塞直径小的多作成实心的,当柱塞直径大于150mm时,在满足强度和刚度要求的情况下,制成空心的。○2为减少柱塞和密封圈的摩擦,提高耐腐蚀性,表面粗糙度要高。达到1.6以上○3为保证柱塞上升到规定高度后,不再无限上升,可在靠缸底的一端沿母线开一反向沟槽或在相应部位的柱塞壁上钻一孔道,当柱塞升起超过规定行程时,这槽或孔道上端超出密封装置,工作缸内的工作液就会经过此沟槽向外溢出,使工作缸内的压力下降,柱塞停止上升。○4柱塞上部与平台连接要稳定且方便检修)通常使用的材料为:35、45、ZG35、ZG45、HT200、HT250等。2)工作缸:工作缸是平板硫化机传递力量的主要零件,属于高压下操作的厚壁容器。对于缸体的要求是保压性能好,无泄漏,成本低,导向部分耐磨。3)热板:热板为平板硫化机重要部件之一,其主要作用是向模具或制品提供热能和压力,保证制品硫化过程中所需的温度和压力4、掌握平板硫化机的工作原理;在平板硫化机工作时热板使胶料升温并使橡胶分子发生了交联,其结构由线型结构变成网状的体形结构,这是可获得具有一定物理机械性能的制品,但胶料受热后,开始变软,同时胶料内的水份及易挥发的物质要气化,这时依靠液压缸给以足够的压力使胶料充满模型,并限制气泡的生成,使制品组织结构密致5、了解平板硫化机的技术参数;平台的升降速度、
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