Курсовая работа: Технологические особенности переработки синтетических каучуков

профилирования заготовок для последующей сборки сложных изделиЙ (шины, резиновая обувь);

обрезинивания проволоки и текстильных шнуров;

разогрева резиновой смеси в линиях каландрования.

Эти технологические операции выполняются с помощью специализированных червячных машин, имеющих некоторые конструктивные различия.

В соответствии с ГОСТ 11441-76 одночервячные машины для переработки резиновых смесей подразделяются на три типа:

МЧТ - с теплым питанием, предназначенные для переработки резиновых смесей, имеющих в момент поступления в загрузочную воронку температуру не ниже 50°С, а для машин, принимающих резиновую смесь из резиносмесителей, - от 80 до 200 °С;

МЧХ - с холодным питанием, предназначенные для переработки резиновых смесей, имеющих в момент поступления в загрузочную воронку температуру не низке 15°С, а в момент поступления в профилирующую головку - не менее 60 °С;

МЧХВ - с холодным питанием и вакуумированием, имеющими дополнительно к характеристикам предыдущего типа машин зону вакуумирования для удаления газов и паров, выделяющихся из материала в процессе шприцевания.

При рассмотрении теории процесса переработки эластомеров (термоэластопластов, каучуков и резиновых смесей) в червячных машинах используется термин экструзия», а для описания технологии- «шприцевание». Термин «профилирование» включает в себя кроме собственно шприцевания с помощью червячной машины дальнейшую обработку на последующих агрегатах: вытяжку, усадку, шероховку, маркировку, дублирование, промазку клеем, охлаждение, мерный рез и ряд других технологических операций, влияющих на окончательные размеры шприцованных заготовок.

КОНСТРУКЦИЯ ЧЕРВЯЧНЫХ МАШИН

Общим для всех червячных машин является цилиндр, в котором вращается червяк (или червяки). Материал подается в цилиндр через загрузочную воронку и выдавливается через головку. Головка оснащается соответствующими профилирующими каналами, листующими валками, фильтровальными сетками или гранулирующими устройствами. К конструктивным характеристикам червячной машины относятся число и диаметр червяков, отношение рабочей длины червяка к диаметру, степень сжатия материала по длине червяка, а также характер (ступенчатое или бесступенчатое) и диапазон регулирования частоты вращения червяка [4 с. 34-77]. Для переработки резиновых смесей в основном используют одно-червячные машины [5].

Сущность процесса шприцевания заключается в том, что нагретая и спластицированная резиновая смесь перемещается и уплотняется в витках червяка, продавливается через профильное отверстие головки машины, в результате чего приобретает заранее заданные форму и размеры. На выходе из профилирующего канала головки вследствие проявления высокоэластических свойств резиновой смеси происходит сокращение заготовки по длине и увеличение ее поперечного сечения - усадка. Для профилей сложного сечения усадка по ширине профиля различна вследствие различия скоростей шприцевания через различные сечения выходного отверстия. При конструировании профилирующих головок червячных машин стараются выровнять скорости потока и предусматривают так называемые прессовочные выступы при входе в наиболее открытую часть канала. Для уменьшения сопротивления течения смеси по кромкам в профилирующей планке вырезают разгрузочные окна. При экструзии важное значение имеет коэффициент внешнего трения между полимером и червяком и между полимером и цилиндром машины особенно на участке загрузки, заполненном неразогретым и непластицированным твердым материалом. Чтобы материал вообще мог перемещаться и деформироваться в зоне загрузки вдоль оси машины, коэффициент его трения о поверхность червяка должен быть малым, а о стенки цилинометрдра большим.

Поэтому червяки необходимо полировать, а гильза цилиндра может иметь такой низкий класс чистоты обработки, который только позволяет производить ее очистку [6]. Если это основное условие не выполняется, может происходить вращение материала вместе с червяком и скольжение по корпусу без всякого осевого перемещения с нулевой производительностью [7].

Кроме механических свойств рабочих поверхностей, на экструзию влияет и их температура. В выдавливающей зоне, где разогретый материал находится в вязкотекучем состоянии, он подвергается действию противоположных факторов. Так называемое вынужденное движение (напор) возникает вследствие вращения червяка; обратное движение, или противоток, - появляется из-за наличия давления в конце зоны выдавливания (перед головкой). Противоток велик при экструзии нагретых материалов малой вязкости. При шприцевании заготовок из резиновых смесей, вязкость которых примерно на порядок выше вязкости расплавов термопластов, противоток может быть незначительным. К противотоку присоединяется поток утечки через зазор между внутренней поверхностью цилиндра и гребнем червяка б. При переработке резиновых смесей этот зазор для новых машин должен находиться в пределах 0,02-0,05 D[4, с. 34; 5], а для находящихся в эксплуатации - не превышать 0,08 D[4, с. 34]. Большой зазор может существенно не сказаться на производительности машин?