Главная Коллекция "Revolution" Экономика и экономическая теория Проектирование шинного завода мощностью 0,25 млн. шин

Проектирование шинного завода мощностью 0,25 млн. шин

Технико-экономическое обоснование проектирования шинного завода. Назначение и характеристики выпускаемой продукции. Обоснование рецептур резиновых смесей. Расчеты материальных балансов и количества оборудования. Безопасность и экологичность проекта.

Рубрика Экономика и экономическая теория
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 24.01.2013
Размер файла 1,5 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание на дипломное проектирование

Проект шинного завода мощностью 0,25 млн. шин 28,1 R26 в год.

Реферат

В данном дипломном проекте произведен расчет шинного завода мощностью 0,25 млн. шин в год размером 28,1 R26.

Выполнена технологическая часть (обоснование рецептур резиновых смесей, указаны пределы дозировок ингредиентов и приведены физико-механические показатели резиновых смесей, описан процесс приготовления резиновых смесей и технологический процесс изготовления продукции). Выполнена расчетная часть, исходя из заданной производительности шинного завода, в которой произведен расчет материальных балансов сырья и количества оборудования. Рассмотрены вопросы экологии АСУП и охраны труда, рассчитаны экономические показатели проектируемого предприятия.

Дипломный проект содержит расчетно-пояснительную записку из 107 страниц текста, 90 таблиц, 1 рисунка, 53 литературных источников и графическую часть из 10 листов формата А1, включающих план, продольный разрез производственных зданий и графический лист по охране труда.

Введение

Применение шин в ходовых системах сельскохозяйственной техники позволяет повысить ее маневренность, увеличить рабочие и транспортные скорости, снизить удельный расход горючего. Это в целом обеспечивает повышение эксплуатационных качеств и надежности техники, улучшает условия труда механизаторов.

Развитие производства сельскохозяйственных шин тесно взаимосвязано с темпами и направлением научно-технического прогресса в агропромышленном комплексе страны и в сельскохозяйственном машиностроении. Для перспективных тракторов, машин требуется шины с повышенной долговечностью, сниженным давлением на почву и дифференцированным комплексом эксплуатационных свойств, соответствующим почвенно-климатическим условиям работы техники.

Технология изготовления шин представляет собой одно из наиболее сложных, трудоёмких и энергоёмких производств нефтехимии и включает ряд обязательных и сложных операций: изготовление резиновых смесей, профилирование резиновых деталей, обработка и обрезинивание кордов, изготовление бортовых деталей и их сборка, заготовка деталей каркаса и брекера, сборка покрышек, их вулканизация, контроль качества изготовленной продукции. Также выполняются вспомогательные операции, обеспечивающие необходимое функционирование основного технологического процесса, оборудования.

Современный технический уровень заводов шинной промышленности характеризуется следующим:

внедрением технологического оборудования большой единичной мощности;

высоким уровнем механизации и автоматизации основных технологических процессов, погрузочно-разгрузочных и складских работ;

внедрением высоко автоматизированных поточно-транспортных систем, которые становятся неотъемлемой частью технологических процессов;

внедрением электронно-вычислительных машин и устройств для управления основными и вспомогательными технологическими процессами (АСУТП);

внедрением систем автоматизированного управления предприятия (АСУП) для обеспечения высокого уровня организации и оперативного планирования производственной деятельности в оптимальных режимах.

1. Технико-экономическое обоснование

Анализ современного состояния промышленности России, показывает, что, несмотря на снижение объёмов производства продукции, вызванное экономическим кризисом, отрасль полностью сохранила мощный научный потенциал и достаточную базу для своего развития.

В первую очередь приобретает создание внутреннего рынка, который призван сформировать необходимую экономическую среду.

С целью создания и расширения выпуска современной конкурентоспособной продукции предусматривается строительство нового предприятия по производству сельскохозяйственных шин.

Место строительства завода предусмотрено в городе Братске. Так как завод будет удален от некоторых основных источников сырья, то строительство ведется непосредственно у источника потребления продукции. Братский шинный завод будет поставлять свою продукцию на всю Иркутскую, Читинскую области и Бурятии, составляющую общую площадь 1331,4 тыс. м2. Эти области являются промышленно-аграрными. В больших объемах выращиваются зерновые культуры. Поэтому в данным регионе существует большой рынок сбыта, так как продукция завода используется для сельскохозяйственной техники. Сбыт готовой продукции осуществляется по железной дороге.

Так как в городе мало больших предприятий, а население города превышает 100 тыс. человек, то завод будет обеспечен трудовыми ресурсами. Подготовку инженерно-технического персонала планируется осуществлять в городе Красноярске в Сибирском Государственном Технологическом Университете.

Снабжение электроэнергией планируется от Братской ГЭС. Источниками хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения является городской водооборот.

В соответствии с характером загрязнений стоков на промышленном предприятии проектируется две канализационные системы: хозяйственная и производственная. Снабжения завода паром предусмотрено от теплоэнергоцентрали города.

Основное сырье будет поставляться из городов Ангарск, Усть-Илимск, Кемерово, Усть-Каменогорск, Омск, Красноярск, Пермь. В этих городах расположены предприятия по производству химволокна, синтетической смолы и пластмассы и синтетического каучука.

2. Стандартизация

Данный проект выполнен в соответствии с СТП 3.4.204-01, СТП 3.4.205-01 и СТП 3.4.105-01.

Все разделы, предусмотренные в дипломном проекте, выполнены в соответствии с требованиями Российских стандартов:

ГОСТ 2106-68ЕСКД. Текстовые документы.

ГОСТ 2.301-68ЕСКД. Форматы

ГОСТ 2.302-68ЕСКД. Масштаб.

ГОСТ 2.303-68ЕСКД. Линии.

ГОСТ 2.305-68ЕСКД. Изображение - виды, разрезы, сечения.

ГОСТ 2.306-68ЕСКД. Обозначение графических материалов и правила их нанесения на чертёж.

ГОСТ 2.109-73. Основные требования к чертежам.

ГОСТ 2.120-73. Технический проект.

ГОСТ 21.110-95 СПДС. Правила выполнения спецификации оборудования, изделий и материалов.

ГОСТ 21.204-93 СПДС. Условные графические обозначения и изображение элементов генеральных планов и сооружений.

ГОСТ 8.417-81 ГСИ. Единицы физических величин.

ГОСТ 7.1-84. Библиографическое описание произведений печати.

3. Назначение и характеристика выпускаемой продукции

Шина 28,1R26, эксплуатация на машинах "К-700".

В соответствии с ГОСТ покрышка должна иметь следующие характеристики:

- Исполнение бескамерное;

- Тип рисунка протектора - вездеходный;

Норма слойности - 12;

Размеры шины:

наружный диаметр - 1735±17 мм;

ширина профиля не более - 750 мм;

статический радиус - 790±8 мм;

Максимально допустимая скорость - 30 км/ч;

Давление - 0,17 МПа;

Индекс максимальной скорости - А6;

Масса шины - 330 кг.

4. Технологическая часть

4.1 Обоснование рецептур резиновых смесей

Рецептуры и технология изготовления резин для различных деталей шин должны обеспечить необходимый уровень важнейших эксплутационных свойств шин: надежность, долговечность, ремонтопригодность, топливную экономичность и др.

Разработка оптимальных свойств шинных смесей и резин и технологии их приготовления строится с учетом условий эксплуатации, назначения и конструкции шин, режима нагружения резин в различных деталях шин.

Главная задача при таком рецептурно-технологическом подходе к разработке составов шинных резин заключается в установлении оптимального баланса между технологическими, техническими свойствами смесей и резин и их стоимостью.

Достижение требуемого комплекса технологических свойств шинных резин в основном обеспечивается эффективной эластомерной матрицей, содержание вулканизационной группы, эффективной системой модификаторов, стабилизаторов и наполнителей. Все другие ингредиенты в составе шинных смесей, как правило, являются технологическими добавками, обеспечивающими удовлетворительное изготовление и переработку смесей. Для обеспечения высокого уровня эксплутационных свойств шин при наблюдающейся непрерывной интенсификации эксплуатации автомобилей необходимо в первую очередь совершенствовать три основных выходных характеристики резины:

износостойкость и стойкость к механическим повреждениям протекторных резин;

прочность связи в резинокордных элементах покрышки;

упруго-гистерезесные свойства резин.

4.1.1 Обоснование рецептуры резиновой смеси шифра 4и-8044, предназначенной для изготовления протектора (беговая часть)

Протектор, в частности его беговая часть, непосредственно воспринимает толчки и удары от неровностей дороги, подвергается значительным атмосферным воздействиям, действию влаги, температуры. Поэтому протекторные резины характеризуются высокой прочностью при растяжении, сопротивлением раздиру и истиранию, порезу, надрыву и растрескиванию, стойкостью к атмосферным воздействиям.

Необходимая прочность резины при растяжении и раздире обеспечивается использованием натурального каучука (35 мас.ч.). За счет натурального каучука увеличивается когезионная прочность, конфекционная клейкость, прочность связи с брекером. Повышение износостойкости резин достигается за счет использования бутадиен-метилстирольного каучука СКМС-ЗОАРКМ-15 (35 мас.ч.) и бутадиенового каучука СКД (30 мас.ч.). СКД сообщает резине стойкость к растрескиванию по канавкам рисунка протектора и морозостойкость, сопротивление проколам и прорезам. Каучук СКМС-ЗОАРКМ-15 обеспечивает сцепление шин с дорогой, а также стойкость резиновых смесей к реверсии при вулканизации, термоокислительную стойкость. Оптимальное содержание каучуков обеспечивает необходимые эксплуатационные, технологические и физико-механические свойства протекторных резин.

Состав вулканизующей группы должен обеспечивать безопасность обработки, высокую скорость вулканизации смесей и минимальную реверсию свойств резин в процессе вулканизации. Вулканизирующим агентом выбранных каучуков является сера (1,8 мас.ч.). Для смесей на основе НК, характеризующихся высокой склонностью к подвулканизации, используется ускоритель сульфенамид М (0,8 мас.ч.), обеспечивающий большую стойкость к подвулканизации, а также широкое плато и индукционный период. Данное соотношение серы и сульфенамида М позволяет уменьшить реверсию свойств резин при повышенных температурах, приводит к понижению полисульфидности поперечных связей.

Для достижения требуемого индукционного периода используют замедлитель подвулканизации N-нитрозодифениламин (0,7 мас.ч.), так как в комбинации с сульфенамидом М он обладает наибольшей активностью. Замедлитель подвулканизации увеличивает продолжительность нахождения смеси в вязкотекучем состоянии при температурах изготовления и переработки смеси, но не влияет на скорость вулканизации и физико-механические свойства вулканизатов.

Активатором вулканизации, который способствует получению резин с высоким комплексом физико-механических свойств, выбраны белила цинковые в дозировке 5 мас.ч., которые в сочетании со стеарином (2 мас.ч.) образуют стеарат цинка, активирующий ускоритель вулканизации.

Введение в протекторные смеси активного технического углерода марки П245 (55 мас.ч.) обуславливает повышение износостойкости, прочности, сопротивления раздиру резин.

Лучшему диспергированию технического углерода способствует масло ПН-6Ш (12 мас.ч.), которое приводит к уменьшению энергозатрат при смешении каучуков с техническим углеродом, улучшению шприцевания заготовок и снижению температуры на всех стадиях их переработки. Октофор N (2 мас.ч.) в сочетании со стирольно-инденовой смолой ( 2 мас.ч.) улучшают технологическую обработку высоконаполненных смесей, увеличивают конфекционную клейкость и следовательно, каркасность изделия. Для предотвращения или замедления растрескивания резин протектора в нее вводятся мигрирующие стабилизаторы: комбинация диафена ФП ( 1 мас.ч.), ацетонанила Р (2 мас.ч.), воска ЗВ-1 (2 мас.ч.). Они защищают от действия озона, тепла и других атмосферных воздействий, кроме того, при использовании диафена ФП повышается работоспособность резин при многократных деформациях и ацетонанил Р, который защищает резину от растрескивания под действием озона и повышает в комбинации с диафеном ФП усталостную выносливость.

Защитный воск ЗВ-1 (2,0 мас.ч.) физический противостаритель, действие которого основано на мигрировании в верхние слои изделия и образовании защитной пленки, которая препятствует воздействию озона и других окислителей на каучук.

Таблица 1 - Рецептура резиновой смеси шифра 4и-8044, предназначенной для изготовления протектора (беговая часть).

Наименование

ингредиентов

Массовые

части

Массовые

проценты

Плотность,

кг/м3

Объемные

части

Объемные

проценты

Навеска, кг

1 ст.

2 ст.

НК,2 сорт,

пласт.0,30-0,40

35,00

18,79

910

38,46

23,31

41,49

-

СКМС-30 АРКМ-15,

2 гр.

35,00

18,79

950

36,84

22,33

41,49

-

СКД, 2 марка

30,00

16,10

910

32,97

19,98

35,56

-

Сера

1,80

0,97

2200

0,82

0,50

-

1,91

Сульфенамид М

0,80

0,43

1370

0,58

0,35

-

0,85

N-нитрозо-

дифениламин

0,70

0,38

1250

0,56

0,34

-

0,74

Цинковые белила

5,00

2,68

5350

0,93

0,57

5,93

-

Стеарин

2,00

1,07

850

2,35

1,43

2,37

-

Октофор N, NA

2,00

1,07

1070

1,87

1,13

2,37

-

Стирольно-инденовая

смола

2,00

1,07

1050

1,90

1,15

2,37

-

Масло ПН-6ш

12,00

6,44

970

12,37

7,50

14,22

-

Защитный воск ЗВ-1

2,00

1,07

906

2,21

1,34

2,37

-

Диафен ФП

1,00

0,54

1150

0,87

0,53

-

1,06

Ацетонанил Р

2,00

1,07

1080

1,85

1,12

-

2,12

ТУ П-245

55,00

29,52

1810

30,39

18,42

65,19

-

 Маточная смесь

-

-

-

-

-

-

190,93

Всего:

186,30

100,00

-

164,98

100,00

213,35

197,61

Плотность резиновой смеси:

стадия р = 180,0/160,03=1,127 г/см3;

стадия р = 186,3/164,98=1,129 г/см3.

Таблица 2 - Нормы контроля резиновой смеси шифра 4и-8044, предназначенной для изготовления протектора (беговая часть)

Плотность смеси, г/см3

Пластичность по ГОСТ 415-75, усл.ед.

Вулканизация

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

Условная прочность при растяжении, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Сопротивление раздиру, кН/м

Твердость по ГОСТ 263-75 усл.ед.

Температура, °С

Время, мин

1,13±0,02

0,35±0,05

155±2

20

9,3±2

16,5

560±75

63±5

60±5

4.1.2 Обоснование рецептуры резиновой смеси шифра 4и-8547, предназначенной для изготовления протектора (боковина)

Боковины покрышки из-за малой деформируемости протектора и брекера, а также вследствие радиального расположения нитей корда в каркасе подвержены большим деформациям. Боковины покрышки работают в режиме заданной деформации. Это может явиться причиной выхода боковин из строя вследствие образования трещин. Поэтому основными требованиями к резинам боковин являются усталостная выносливость и атмосферостойкость в сочетании с необходимой прочностью связи с каркасом и прочностью стыка.

Необходимый уровень усталостных характеристик достигается при использовании комбинации каучуков: НК (50 мас.ч.) и бутадиенового каучука СКД (50 мас.ч.). Резины на основе СКД также обладают высокой морозостойкостью, эластичностью и сопротивлением разрастанию трещин. Для обеспечения необходимой прочности связи с каркасом, а также для улучшения технологических свойств СКД резины боковин содержат 50 мас.ч. натурального каучука.

Так как боковина работает в режиме заданной деформации, с целью снижения напряжений в резине и повышения ее усталостной выносливости, содержание вулканизующей группы должно обеспечивать низкий модуль резин при сохранении их прочностных свойств. В связи с этим содержание серы полимерной составляет 1 мас.ч. В качестве ускорителя серной вулканизации применяется сульфенамид Ц (0,7 мас.ч.), который характеризуется большим индукционным периодом, широким плато вулканизации, хорошей стойкостью к подвулканизации. Эффективным замедлителем подвулканизации является фталевый ангидрид (0,5 мас.ч.). В качестве активатора вулканизации, который способствует получению резин с высоким комплексом физико-механических свойств, применяются цинковые белила (5 мас.ч.), которые в сочетании со стеарином (2 мас.ч.) образуют стеарат цинка, активирующий ускоритель вулканизации.

В качестве наполнителя применяется полуактивный тип технического углерода марки П514 (55 мас.ч.), который сообщает резинам большую усталостную выносливость.

Для улучшения конфекционной клейкости, смеси для боковин содержат октофор N (2 мас.ч.), стирольно-инденовую смолу (3 мас.ч.). Также за счет этих компонентов увеличивается монолитность изделия, улучшается технологичность смесей. Обрабатываемость смесей облегчается также за счет введения масла ПН-6ш (11 мас.ч.), в результате снижается вязкость смесей, улучшается клейкость.

С целью обеспечения высокой усталостной выносливости и атмосферостойкости, резиновые смеси для боковины содержат повышенные количества эффективных стабилизаторов (противоутомитель диафен ФП (2 мас.ч.) и антиозонант ацетонанил Р (2 мас.ч.)) в сочетании с воском ЗВ-1 (2 мас.ч.). Применение подобных резин практически исключает выход шины из эксплуатации по дефекту «трещины» по боковине.

Защитный воск ЗВ-1 (2,0 мас.ч.) физический противостаритель, действие которого основано на мигрировании в верхние слои изделия и образовании защитной пленки, которая препятствует воздействию озона и других окислителей на каучук.

Таблица 3 - Рецептура резиновой смеси, предназначенной для изготовления протектора (боковина), шифр смеси 4и-8547.

Наименование

ингредиентов

Массовые

части

Массовые

проценты

Плотность,

кг/м3

Объемные

части

Объемные

проценты

Навеска, кг

1 ст.

2 ст.

1

2

3

4

5

6

7

8

НК, 2 сорт,

пласт.0,30-0,40

50,00

26,81

910

54,95

32,91

58,61

-

СКД, 2 марка

50,00

26,81

910

54,95

32,91

58,61

-

Сера

1,00

0,54

2200

0,45

0,27

-

1,05

Сульфенамид Ц

0,70

0,38

1360

0,51

0,31

-

0,73

Бензойная

кислота

0,30

0,16

1200

0,25

0,15

0,35

-

Фталевый ангидрид

0,50

0,27

1600

0,31

0,19

0,59

-

Цинковые белила

5,00

2,68

5350

0,93

0,56

5,86

-

Стеарин

2,00

1,07

850

2,35

1,41

2,34

-

Октофор N, NA

2,00

1,07

1070

1,87

1,12

2,34

-

Стирольно-нденовая смола

3,00

1,61

1050

2,86

1,71

3,52

-

Масло ПН-6ш

11,00

5,90

970

11,34

6,79

12,89

-

Защитный воск ЗВ-1

2,00

1,07

906

2,21

1,32

2,34

-

Диафен ФП

2,00

1,07

1150

1,74

1,04

-

2,10

Ацетонанил Р

2,00

1,07

1080

1,85

1,11

-

2,10

ТУ П-514

55,00

29,49

1810

30,39

18,20

64,47

-

Маточная смесь

-

-

-

-

-

-

189,5

Всего:

186,50

100,00

-

166,96

100

211,35

195,48

Плотность резиновой смеси:

стадия р =180,30/162,09=1,112 г/см3

стадия р =186,50/166,96=1,117 г/см3

Таблица 4 - Нормы контроля резиновой смеси, предназначенной для изготовления протектора (боковина)

Плотность смеси, г/см3

Пластичность по ГОСТ 415-75, усл.ед.

Вулканизация

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

Условная прочность при растяжении, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Сопротивление раздиру, кН/м

Температура, °С

Время, мин

1,13±0,02

0,35±0,05

155±2

20

4,7±1,2

13,7

700±100

58

4.1.3 Обоснование рецептуры резиновой смеси шифра 2и-8524, предназначенной для обрезинки слоев каркаса, брекера, крыльевой ленты и изготовления резиновых прослоек каркаса

Каркас является основной силовой частью покрышки и состоит из нескольких слоев обрезиненного корда.

Брекер служит для смягчения толчков и ударов, передаваемых от протектора к каркасу, а также для усиления прочности связи между ними. Он также предохраняет каркас от механических повреждений при наезде шины на препятствие и воспринимает часть ударной нагрузки на шину, уменьшая силу ударов, передаваемых от протектора к каркасу покрышки.

Крыльевая лента служит для крепления бортового крыла к слоям корда в борте покрышки.

Обкладочные резины должны обладать большой прочностью при растяжении, эластичностью, сопротивлением многократным деформациям и тепловому старению, низким теплообразованием. Самое главное, они должны обеспечивать необходимую прочность связи с кордом.

К резиновым смесям предъявляются требования, характеризующие способность удовлетворительно перерабатываться на оборудовании: необходимая вязкость, стойкость к подвулканизации, высокая клейкость, отсутствие выцветания серы в процессе хранения, высокая скорость вулканизации.

Требуемый комплекс свойств обеспечивается использованием комбинации натурального и изопренового каучуков СКИ-3-01 (модифицированного п-нитрозодифениламином) в соотношении каучуков 35 мас.ч и 65 мас.ч. соответственно.

Применение серы (2 мас.ч.) в качестве основного вулканизирующего агента позволяет в широких пределах воздействовать на физико-механические и эксплуатационные свойства резин.

В качестве ускорителя серной вулканизации используют сульфенамид Ц (0,7 мас.ч.), который характеризуется большим индукционным периодом, широким плато вулканизации, хорошей стойкостью к подвулканизации.

Для активации сульфенамида Ц используются белила цинковые (5мас.ч.). Они способствуют увеличению плотности поперечных связей между молекулами каучука, что приводит к повышению прочности при разрыве, сопротивления раздиру и динамической выносливости вулканизатов.

В качестве замедлителя подвулканизации используется N-нитрозодифениламин (0,5 мас.ч.), который не только эффективно воздействует на индукционный период резиновых смесей, но и приводит к активированию процесса образования поперечных связей при температурах вулканизации. Также уменьшается теплообразование при изготовлении резиновой смеси.

С целью повышения прочностных и усталостных свойств резин применяется технический углерод марки П-324 (45 мас.ч.). Технический углерод улучшает прочность, сопротивление раздиру.

Применение активной марки технического углерода при общем положительном воздействии на большинство технических свойств резин приводит к снижению эластичности, повышению теплообразования при многократных деформациях резин и увеличению вязкости резиновых смесей. Подавление нежелательных воздействий наполнителя достигается введением пластификаторов: масла ПН-6Ш (4мас.ч.) и мягчителя АСМГ (5,0 мас.ч.). Масло ПН-6 также способствует повышению эластичности, уменьшению теплообразования и увеличению текучести резиновой смеси.

Стеарин (2 мас.ч.) образует на поверхности наполнителя слой поверхностно-активных веществ (ПАВ), который способствует диспергированию и равномерному распределению технического углерода в смеси; стеарин также участвует в процессе комплексообразования с белилами цинковыми при вулканизации. Канифоль ЗМ-3 (2 мас.ч.) улучшает конфекционную клейкость между отдельными элементами покрышки, то есть обеспечивает фиксацию отдельных деталей покрышки при технологической сборке.

Комбинация модификатора РУ (1,5 мас.ч.) и сажи белой БС-120 (5 мас.ч.) обеспечивают высокую и стабильную прочность связи резины с кордом. Высокая эффективность действия указанных добавок обусловлена образованием в процессе их распада промежуточных низкомолекулярных продуктов активных по отношению к каучуку и волокнообразующему мономеру и полимеру адгезива.

Поскольку обкладочные резины на протяжении всего времени эксплуатации подвергаются воздействию тепла, механических нагрузок и циклических деформаций в состав резиновой смеси вводится противостаритель высокой активности Диафен ФП (1,5 мас.ч.).

Таблица 5 - Рецептура резиновой смеси, предназначенной для изготовления каркаса, брекера, крыльевой ленты, шифр смеси 2и-8524

Наименование ингредиентов

Массовые части

Массовые проценты, %

Плотность, кг/м3

Объемные части

Объемные проценты, %

Навеска, кг

1 ст.

2ст.

1

2

3

4

5

6

7

8

НК,1-2 сорт, отбор.,

пласт.0,35-0,45 ед.

35,0

20,09

910

38,46

24,82

44,14

 -

СКИ-3-01,1 гр.

65,0

37,31

920

70,65

45,60

81,98

 -

Сера

2,0

1,15

2200

0,91

0,59

 -

2,26

Сульфенамид Ц

0,7

0,40

1360

0,51

0,33

 -

0,79

N-нитрозодифениламин

0,5

0,29

1250

0,40

0,26

 -

0,56

Цинковые белила

5,0

2,87

5350

0,93

0,60

6,31

- 

Модификатор РУ

1,5

0,86

1270

1,18

0,76

 -

1,69

БС-120

5,0

2,87

2100

2,38

1,54

6,31

 -

Стеарин

2,0

1,15

850

2,35

1,52

2,52

- 

Канифоль ЭМ-3

2,0

1,15

1039

1,92

1,24

2,52

- 

Мягчитель АСМГ

5,0

2,87

1010

4,95

3,19

6,31

- 

Масло ПН-6ш

4,0

2,90

970

4,12

2,66

5,05

- 

Диафен ФП

1,5

0,86

1150

1,30

0,84

- 

1,69

ТУ П-324

45,0

25,23

1810

24,86

16,04

56,76

- 

Маточная смесь

-

-

-

-

-

-

189,75

Всего

174,2

100,00

 -

154,95

100,00

211,89

196,74

Плотность резиновой смеси:

стадия р =168,0/150,64=1,115 г/см3;

стадия р =174,2/154,95=1,124 г/см3.

Таблица 6 - Нормы контроля резиновой смеси для обрезинки каркаса, брекера и крыльевой ленты, шифр смеси 2и-8524

Плотность смеси, г/см3

Пластичность по ГОСТ 415-75, усл.ед.

Вулканизация

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

Условная прочность при растяжении, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Сопротивление раздиру, кН/м

Твердость по ГОСТ 263-75 усл.ед.

Температура, °С

Время, мин

1,13±0,02

0,35±0,05

155±2

15±5

11,8±2

21,0

540±75

12,2

78

4.1.4 Обоснование рецептуры резиновой смеси шифра 8и-8509, предназначенной для изготовления гермослоя

Герметизирующий слой, расположенный на внутренней поверхности каркаса, служит для удержания сжатого воздуха в шине, не пропуская его через каркас.

Резины гермослоя должны обладать высокой газонепроницаемостью, прочностью связи с резинами из каучуков общего назначения, малым остаточным удлинением, высоким сопротивлением раздиру, усталостной выносливостью и хорошей стойкостью к старению.

Резиновые смеси должны иметь удовлетворительный уровень клейкости и низкую склонность к подвулканизации.

Наиболее высокий уровень герметичных характеристик покрышки достигается применением галогенированных бутилкаучуков. В данном случае используется хлорбутилкаучук марки НТ-1068 (50 мас.ч.). С целью обеспечения высокого сопротивления раздиру и необходимой прочности связи с каркасом применяется натуральный каучук (50 мас.ч.).

Для повышения стойкости резин к старению при повышенной температуре основным вулканизирующим агентом является смола октофор 10S (2 мас.ч.), так как хлорбутилкаучук является мало непредельным. При смоляной вулканизации образуются термостойкие поперечные связи С-С и С-О-С, которые имеют высокую стойкость к тепловому старению. Из выпускаемых промышленностью ускорителей этим же требованиям отвечают ускорители класса тиазолов. Наиболее подходит тиазол 2МБС (1,2 мас.ч.), так как он обеспечивает вулканизацию с небольшим индукционным периодом и значительной скоростью в главном периоде, и при переработке резиновых смесей он редко вызывает подвулканизацию.

Тиазол 2МБС активируется белилами цинковыми (5 мас.ч.) и стеарином (3,5 мас.ч.). шинный завод продукция оборудование

В качестве наполнителя применяются технический углерод марки П514 в дозировке 50 мас.ч. Такое наполнение позволяет уменьшить время начала подвулканизации, увеличить когезионную прочность, текучесть смесей, необходимую для адгезии к каркасу, то есть наблюдается наилучший комплекс свойств.

Резины на основе комбинации хлорбутилкаучука и натурального каучука с использованием в качестве мягчителя масла ПН-6ш (14 мас.ч.) имеют более высокое сопротивление раздиру и разрыву, чем с другими типами масел. Масло способствует сохранению прочностных свойств резин в процессе теплового старения; обеспечивает хорошее диспергирование технического углерода при минимальной пористости резин.

С целью обеспечения высокого сопротивления тепловому старению вводят Диафен ФП (1 мас.ч.), он позволяет увеличить усталостную выносливость резин, защитить от теплового старения, а также он является противоутомителем.

Таблица 7 - Рецептура резиновой смеси шифра 8и-8509, предназначенной для изготовления гермослоя

Наименование ингредиентов

Массовые части

Массовые проценты, %

Плотность,

кг/м3

Объемные части

Объемные проценты, %

Навеска,

кг

1 ст.

2ст.

1

2

3

4

5

6

7

8

НК,1-2 сорт, отборный,

пласт. 0,35-0,45 ед.

50,0

28,30

910

54,95

34,35

60,02

- 

Хлорбутилкаучук НТ-1068

50,0

28,30

920

54,35

33,98

60,02

- 

Тиазол 2 МБС

1,2

0,68

1500

0,80

0,50

 -

1,31

Октофор 10S

2,0

1,13

1070

1,87

1,17

2,40

- 

Цинковые белила

5,0

2,83

5350

0,93

0,58

6,00

- 

Стеарин

3,5

1,98

850

4,12

2,57

4,20

- 

Масло ПН-6ш

14,0

7,92

970

14,43

9,02

16,81

- 

Диафен ФП

1,0

0,56

1150

0,87

0,54

 -

1,09

ТУ П-514

50,0

28,30

1810

27,62

17,27

60,02

- 

Маточная смесь

-

-

-

-

-

-

190,94

Всего

176,7

100,00

- 

159,94

100,00

209,48

193,34

Плотность резиновой смеси:

стадия р=174,5/158,27=1,103 г/см3

стадия р = 176,7/159,94=1,105г/см3

Таблица 8 - Нормы контроля резиновой смеси для изготовления гермослоя

Плотность смеси, г/см3

Пластичность по ГОСТ 415-75, усл.ед.

Вулканизация

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

Условная прочность при растяжении, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Твердость по ГОСТ 263-75 усл.ед.

Температура, °С

Время, мин

1,12±0,02

0,35±0,05

155±2

20

5,4±1,5

9,8

625±75

44±4

4.1.5 Обоснование рецептуры резиновой смеси шифра 3э-62, предназначенной для изоляции проволоки бортового кольца

Резиновая смесь по рецепту 3э-62 предназначена для изоляции бортовой латунированной проволоки.

Бортовое кольцо является основой борта покрышки и придает ему необходимую прочность и жесткость. Из технологических свойств резиновой смеси важные требования предъявляются к когезионной прочности, конфекционным свойствам, шприцуемости. Полимерная композиция должна обладать высокой адгезионной активностью по отношению к металлопроволоке.

Согласно этим требованиям резиновую смесь для изоляции бортовой проволоки изготавливают на основе каучука СКИ-3 (100,0 мас.ч.). Это позволяет получить вулканизаты с хорошими механическими и эластическими свойствами, высокой прочностью и малыми гистерезисными потерями. Изоляция бортовой проволоки используемой полимерной композицией проводится без дефекта «оголение».

Для вулканизации применяется серная вулканизация с повышенным содержанием серы (4,0 мас.ч.), так как при этом увеличивается твердость резины. Это позволяет обеспечить высокую жесткость борта и высокую адгезионную прочность резины с проволокой за счет большого числа вулканизационных связей. Используем двойную синергическую систему ускорителей тиазол 2МБС - сульфенамид Ц. Сульфенамид Ц (0,6 мас.ч.) - ускоритель вулканизации - обеспечивает большой индукционный период, способствует образованию связей малой сульфидности, уменьшает опасность подвулканизации. Использование тиазола 2МБС (0,2 мас.ч.), в качестве вторичного ускорителя вулканизации, обеспечивает широкое плато вулканизации.

Применение в качестве активаторов вулканизации оксида цинка (5,0 мас.ч.) и стеарина (2,0 мас.ч.) позволяет получить в вулканизационной сетке связи разной степени сульфидности.

В качестве антискорчингов на период переработки на технологическом оборудовании в составе резиновых смесей используются сантогард PVI (0,3 мас.ч.) и бензойная кислота (0,3 мас.ч.).

В качестве углеродных наполнителей в полимерной композиции используются высокоактиный технический углерод П 234 (20,0 мас.ч.) и технический углерод средней активности П 514 (50,0 мас.ч.). Комбинация указанных типов наполнителей приводит к получению вулканизатов с высокими прочностными показателями, высокой твердотью для обеспечения монолитности и жесткости борта покрышки. Использование среднеактивного технического углерода позволяет получить вулканизаты с относительно невысоким уровнем теплообразования.

Для повышения когезионной прочности полимерной композиции в ее состав вводится полиэтилен низкого давления (3,0 мас.ч.). Использование в качестве пластификаторов канифоли (2,0 мас.ч.) и углеводородных смол (3,0 мас.ч.) позволяет не только равномерно распределять компоненты по объему резиновой смеси, но и улучшить технологические свойства - снизить липкость смесей, увеличить клейкость. Пластификатор АСМГ (6,0 мас.ч.) облегчает переработку резиновых смесей, при этом не снижая механических свойств вулканизатов.

В качестве химических противостарителей используется эффективная противоутомительная синергетичекая система содержащая ацетонанил Р (0,5 мас.ч.) и диафен ФП (0,5 мас.ч.), которая обеспечивает эффективную защиту резины от деструктивных факторов. Физический противостаритель защитный воск ЗВ-1 (2,0 мас.ч.), мигрируя на поверхность изделия, образует тонкую защитную пленку, которая предохраняет от воздействия внешних агрессивных сред.

Таблица 9 - Рецептура резиновой смеси шифра 3э-62, предназначенной для изоляции проволоки бортового кольца.

Наименование ингредиентов

Массовые части

Массовые проценты, %

Плотность,

кг/м3

Объемные части

Объемные проценты, %

Навеска, кг

1 ст.

2ст.

1

2

3

4

5

6

7

8

СКИ-3, 1гр

100,00

50,11

910

109,89

63,53

107,25

- 

Сера

4,00

2,00

2200

1,82

1,05

 -

3,85

Сульфенамид Ц

0,60

0,30

1360

0,44

0,26

 -

0,58

Тиазол 2 МБС

0,20

0,10

1500

0,13

0,08

- 

0,19

ПНД

3,00

1,50

950

3,16

1,83

3,22

 -

Бензойная кислота

0,30

0,15

1200

0,25

0,14

0,32

- 

N-нитрозодифениламин

0,50

0,25

1250

0,40

0,23

 -

0,48

Цинковые белила

5,00

2,52

5350

0,93

0,54

5,36

 -

Стеарин

2,00

1,00

850

2,35

1,36

2,14

 -

Канифоль ЭМ-3

2,00

1,00

1039

1,92

1,11

2,14

 -

Стирольно-инденовая смола

3,00

1,50

1200

2,50

1,45

3,22

 -

Мягчитель АСМГ

6,00

3,02

1010

5,94

3,43

6,43

 -

Защитный воск ЗВ-1

2,00

1,00

906

2,21

1,28

2,14

 -

Диафен ФП

0,50

0,25

1150

0,43

0,25

-

0,48

Ацентонанил Р

0,50

0,25

1080

0,46

0,27

- 

0,48

ТУ П-234

20,00

10,00

1810

11,05

6,39

21,45

 -

ТУ П-514

50,00

25,05

1810

27,62

15,97

53,62

 -

Маточная смесь

-

-

-

-

-

-

184,38

Всего

199,60

100,00

 -

171,52

100,00

207,31

192,01

Плотность резиновой смеси:

стадия р =193,3/167,83=1,152 г/см3;

стадия р =199,6/171,52=1,164 г/см3.

Таблица 10 - Нормы контроля резиновой смеси шифра 3э-62

Плотность смеси, г/см3

Пластичность по ГОСТ 415-75, усл.ед.

Вулканизация

Условное напряжение при удлинении 300%, МПа

Условная прочность при растяжении, МПа

Относительное удлинение при разрыве, %

Твердость по ГОСТ 263-75 усл.ед.

Температура, °С

Время, мин

1,18±0,02

0,32±0,05

155±2

12

7,8±2,0

17,2

400±60

75±5

4.1.6 Обоснование рецептуры резиновой смеси шифра Зэ-47, предназначенной для наполнения борта

Резиновая смесь по рецепту 3э-47 предназначена для наполнительной резины борта.

Комплекс технических характеристик резины для наполнительного шнура определяется конструктивными особенностями бортовой зоны. Высокий наполнительный шнур, доходящий до зоны максимальных деформаций боковой стенки шины, должен обладать, как правило, оптимальным сочетанием высокой твёрдости и динамической выносливостью. Низкий наполнительный шнур, главная функция которого только повышение жесткости бортовой зоны, должен отвечать требованиям высокой твёрдости.

Требование высокой конфекционной клейкости наполнительной резины борта, а также достаточного уровня пластичности и их сохранение во времени является неотъемлемым условием для получения монолитного борта на стадии сборки.

Наполнительная резина борта должна обладать сопротивлением раздиру, разрастанию трещин.

Исходя из выше перечисленных требований, выбираем каучук СКИ-3 с пластичностью 0,36-0,41 ед., который придаёт резине сопротивление разрастанию трещин, сопротивление раздиру. Вулканизующим агентом для данного каучука является сера, которую вводим в количестве 4,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Повышенное содержание серы для того, чтобы обеспечить вулканизату необходимую твёрдость.

При вулканизации используем двойную синергическую систему ускорителей тиазол 2МБС - сульфенамид Ц. Ускоритель сульфенамид Ц (1,0 мас.ч.) является специфическим ускорителем вулканизации, потому что обеспечивает большой индукционный период процесса вулканизации, тем самым, уменьшая склонность к подвулканизации и высокую скорость вулканизации в главном периоде. Тиазол 2МБС (0,2 мас.ч.) вводится, чтобы борт сразу свулканизовался и не произошел сдвиг борта при вулканизации. В качестве активатора вулканизации вводим цинковые белила в количестве 5,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, а в качестве вторичного активатора и диспергатора сыпучих ингредиентов вводим стеариновую кислоту техническую в количестве 2 мас.ч. на 100 мас.ч.

Так как существует вероятность подвулканизации, то поэтому добавляем в резиновую смесь антискорчинг сантогард PVI в количестве 0,3 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Для обеспечения технологичности смеси, в нее вводят мягчители.

Чтобы облегчить переработку резиновых смесей, добавляем канифоль (2,0 мас.ч.). Канифоль уменьшает вязкость резиновой смеси, существенно повышает клейкость и вследствие её кислого характера замедляется подвулканизация, улучшается диспергирование порошкообразных ингредиентов, при этом сохраняются эластические и динамические свойства резин.

Для облегчения переработки смеси, обеспечения более высокого уровня технических свойств вводим твёрдый мягчитель АСМГ в количестве 3 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Углеводородные смолы (3,0 мас.ч.) улучшают клейкость резиновой смеси.

Стойкость к старению резине обеспечивает комбинация стабилизаторов: диафен ФП (0,5 мас.ч.) преимущественно является противоутомителем, а ацетонанил Р (0,5 мас.ч.) преимущественно придает термоокислительную стойкость.

Чтобы обеспечить резинам необходимые динамические свойства, достаточную жесткость, сопротивление раздиру, увеличение когезионной прочности резиновой смеси, используем комбинацию наполнителей П 514 и П 234 (40:20 мас.ч.).

Таблица 11 - Рецептура резиновой смеси шифра 3э-47, предназначенной для изготовления наполнительного шнура.

<...

Наименование

ингредиентов

Массовые

части

Массовые

проценты, %

Плотность,

кг/м3

Оъемные

части

Объемные

проценты, %

Навеска, кг

1 стадия

2 стадия

1

2

3

4

5

6

7

8

СКИ-3, 1 группа

100,00

56,09

920

108,70

70,83

113,40

-

Сера

4,00

2,24

2200

1,82

1,18

-

4,17

Сульфенамид Ц

0,60

0,34

1360

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены