Особенности вулканизации сверхкрупногабаритных шин и покрышек с полиамидным кордом. Заключительные операции и контроль качества шин.

Особенности вулканизации СКГШ - применение форматоров-вулканизаторов с усиленной механической частью или разделение операций на две машины - форматор и индивидуальный вулканизатор. В производстве покрышек 33.00-51 и 40.00-57 совмещение формования и вулканизации становится нерациональным из-за значительного усложнения кинематики и увеличения габаритов и массы машин. Вулканизация в индивидуальных вулканизаторах ИВП-700 и 1-1700 малопроизводительна, требует большого расхода резиновых смесей и много ручного труда на изготовление варочных камер, закладку их и выемку. Поэтому разработана технология формования покрышек с применением сменных диафрагм на форматорах ФСД-150 или ФСД-300 (усилие 150 и 300 т) и вулканизации на 1-2300М, 1-4500 или модернизированном вулканизаторе 1-1700 с повышенным до 1500 т прессовым усилием. Применяют длительные режимы вулканизации (до 1000 мин) при температуре перегретой воды 180-190 ^о С и пара в камере – 120-130 ^о С. Большое значение имеет качество диафрагм, и за рубежом для их изготовления выпускают диафрагменные прессы с усилием от 400 до 3175 т. Отечественные прессы ДО-236 и ДО-239 с усилием 400 и 800 т могут вулканизовать диафрагмы для покрышек только до 21.00-33, поэтому создан пресс К20.303 с усилием 3150 т и разрабатываются - на 2000 и 5000 т для всего ассортимента СКГШ.

Особенности вулканизации покрышек с полиамидным кордом связаны с необходимостью предотвратить их усадку после вулканизации, которая может продолжаться до тех пор, пока они не охладятся до 60-65 ^о С, а это уменьшает их размеры и ускоряет «разнашивание» при эксплуатации. Для предотвращения усадки горячие покрышки после вулканизации надевают на специальной установке на ободы, накачивают воздухом под давлением примерно в 1, 5-2 раза выше эксплуатационного и выдерживают до температуры 60-70 ^о С.

Совершенствование технологии вулканизации покрышек продолжается в направлении повышения энергетической эффективности и резкого сокращения продолжительности процесса вулканизации путём быстрого нагрева энергией электромагнитных колебаний СВЧ-диапазона. Целесообразность их применения начинается с изготовления средних грузовых шин, а эффект увеличивается с ростом габаритов покрышек и выражается в сокращении цикла вулканизации в 2-3 раза и производственных площадей в 5 раз. Несмотря на резкое повышение расхода электроэнергии, энергетический КПД вулканизации увеличится с 5-10% до 25-30%. В СВЧ-вулканизаторе энергия от СВЧ-генератора подаётся к излучателю, вращающемуся во внутренней полости покрышки, а необходимость подвода традиционных теплоносителей отпадает (табл.3.28). Представляет интерес также использование микроволновой энергии для предварительного нагрева покрышек в СВЧ-установке с последующей вулканизацией традиционным способом, что сокращает её продолжительность на 20-35%.

СВЧ-установка для предварительного нагрева покрышек по конструкции проще СВЧ-вулканизатора и представляет собой камеру с покрышкой на специальной вращающейся подвеске. Энергию излучают три рупорные антенны с СВЧ-генераторами, мощность которых обеспечивает нагрев покрышки с массой зоны нагрева 50 кг до 80-85 ^о С за 10-12 мин (табл.3.29). Разработаны также схемы энергоустановок, позволяющие утилизировать энергию перегретой воды со стороны диафрагмы и применять для прессования парогазовые смеси.

Контроль качества шин проводят физико-механическими методами испытаний вырезанных из них образцов по нормам стандартов на готовые изделия, а также стендовыми, дорожными и эксплуатационными испытаниями. Для них отбирают 3-15 шин от партии в 2000-3000 шт и для периодических испытаний - 11 шин в квартал, что малоэффективно и экономически невыгодно, поэтому усиливается роль неразрушаемых методов контроля. В соответствии с требованиями стандартов легковые и грузовые шины должны контролироваться по показателям статического дисбаланса. Легковые шины контролируют также по геометрической и силовой неоднородности (радиальному и боковому биению), которые являются показателями уровня стабильности технологического процесса их производства. У ЦМК-шин контролируют также равномерность расположения и натяжения нитей корда в каркасе по результатам рентгенодефектоскопии. Стендовые испытания проводят для определения долговечности и работоспособности шин, сопротивления их качению, жёсткостных и прочностных свойств, а подготовку их к испытаниям проводят в соответствии со стандартом СТ СЭВ 256-76. После изготовления шины выдерживают в течение 5 суток в помещении с температурой 5-30 ^о С и последние 12 часов – в помещении испытательной станции при 20-30 ^о С, а после внешнего осмотра определяют их массу и монтируют на испытательный обод. Рекомендуют также стабилизирующую двухчасовую обкатку на барабанном стенде при нагрузке 0, 8 максимальной со скоростью 80 км/ч для легковых шин и 40 км/ч - для остальных.

Потери на качение определяют на специальном стенде по ОСТ 38.04292-82 или инерционным способом по методике СТ6-68 (ООО «НТЦ «НИИШП») на стенде ИПС-1. Статический дисбаланс определяют по ГОСТ 25692-83 измерением силы тяжести или центробежной силы при вращении покрышки на автоматических линиях или на станках фирмы «Хофман». Лёгкое место покрышки с погрешностью не более 5 ^о отмечают прочной несмываемой краской или кругом диаметром 5-10 мм на боковине с заводским номером, а для снижения дисбаланса на него с внутренней стороны наносят тяжёлый клей.

Усталостная работоспособность шины оценивается на стендах по ходимости, перегрузке, вызывающей её разрушение, и характеру разрушения (ОСТ 38.04394-85) и является основным критерием при решении вопроса о передаче на дорожные и эксплуатационные испытания. Обкатку проводят на шинообкатных станках на гладких барабанах с выступами или без них при скорости качения от 25 до 150 км/ч при нагрузке на шину от 150% экономичной до 200% максимально допустимой. Через каждые сутки проводят внешний осмотр шины, а при обнаружении разрыва её элементов, расхождения стыка протектора или боковины, вздутия на поверхности испытание прекращают. При обкатке измеряют и рабочую температуру, достигающую максимума через 1-2 ч.

Силовая неоднородность (ОСТ 38.04216-81), при необходимости с шлифованием, оценивается непосредственно в технологическом потоке на автоматической линии RGM-S фирмы «Хофман», состоящей из загрузочно-подающего, шлифовального и разгрузочно-сортирующего устройств и измерительной установки. Современное оборудование для контроля качества шин включает автоматические линии и станки, оснащённые электронными системами для точного измерения показателей неоднородности, их сортировки и маркировки в соответствии с нормативом и типоразмером покрышки.

Рентгеновский метод контроля покрышек со средствами усиления изображения и передачи его на телеэкраны вне действия гамма-излучений распространился с появлением низкопрофильных шин на скорости движения до 200 км и грузовых радиальных шин с металлокордным однослойным каркасом. Рентгеноскопическое обследование включает контроль положения брекера по центру каркаса, однородности расположения заворотов слоёв каркаса и стыков слоёв брекера, стыковки по прямой линии, равномерности глубины элементов протектора, состояния бортовых колец, наличия пор, пустот и расслоений. Разработана рентгеноскопическая система фирмы «Монсанто» модели 1027 для проверки широкого диапазона размеров за 50-120 с на одну покрышку.

Установка ИМАЖЕКС СТ-96 фирмы ЕМС (Франция) предназначена для контроля геометрии и однородности деталей каркаса рентгенографическим методом и качества наложения слоёв каркаса методом голографии (рис.3.71). После вулканизации покрышка конвейером 2 подаётся в зону подготовки перед анализом со складом вместимостью на пять покрышек, которые последовательно поступают в голографическую установку 6 модели «Ротенколбер НРТ-56» с разрешающим устройством и микропроцессором. Голограмма проявляется на термочувствительной плёнке, изображение её передаётся видеокамерой и анализируется. Покрышки с дефектами на выходе из установки отбрасываются на конвейер брака 8 и поступают на участок 9 их сбора. Покрышки, для которых не требуется рентгеновский анализ, также отбрасыватся после голографии и направляются на участок 10 устранения дефектов. Покрышки, которые должны пройти рентгенографию, передаются на вход рентгеновской установки 13 типа ИМАЖЕКС ГА-27.