11809

Процесс каландрования резиновых смесей

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Лабораторная работа № Процесс каландрования резиновых смесей Цели работы Определение влияния типа наполнителя и размера калибрующего зазора на усадку. Теоретическая часть Каландрование это процесс непрерывного формовании разогретой резиновой смеси

Русский

2013-04-11

384.5 KB

29 чел.

Лабораторная работа №

Процесс каландрования резиновых смесей

Цели работы

 Определение влияния типа наполнителя и размера калибрующего зазора на усадку.

Теоретическая часть

Каландрование - это процесс непрерывного формовании разогретой резиновой смеси между горизонтально расположенными и вращающимися навстречу друг другу валками.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

При каландровании разогретая резиновая смесь затягивается в межвалковое пространство за счет сил адгезии и трения материала о поверхности валков и последовательно проходит через каждый зазор между валками каландра, длина и ширина листа при каждом проходе возрастают, а толщина (калибр) уменьшается.

При течении резиновой смеси в межвалковых  зонах материал подвергается сложной объёмной  деформации. В результате таких деформаций и действия   сил трения, а также за счет релаксационных процессов температура резиновой смеси заметно повышается.

Основной реологический процесс при каландровании резиновых смесей — это ламинарное вязкое течение упруговязкого термопластичного материала. Математические модели первого приближения позволяют достаточно удовлетворительно для инженерных расчетов получить основные технологические характеристики процесса.

Под  усадкой  резиновых смесей понимают увеличение калибра и уменьшение линейных размеров каландрованного листа.

Объекты исследования

Резиновые смеси шифра 23 и 24. Рецептуры резиновых смесей приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Рецептура резиновой смеси

Ингредиенты

Содержание ингредиентов, масс.  ч. на 100 масс. ч, каучука

23

24

СКД

100

100

Сера

1,0

1,0

Альтакс

0,7

0,7

Оксид магния

5,0

5,0

Стеарин

2

2

Вазелиновое масло

5

5

Рубракс

2

2

П-234

50

20

 Материалы, инструмент, оборудование

Стандартные резиновые смеси, режимные часы, линейка, ножницы, толщиномер, секундомер, круглый штамп с внутренним диаметром 50 мм, вальцовочный нож, свинцовые пластины, лабораторный каландр, лабораторные

вальцы.     


1- сварная коробчатая рама; 2 -основание; 3 - датчик давления; 4 - система терморегулирования валков; 5 - рычаг; 6 - фрикционные шестерни; 7 - станина;

8 - валковые подшипники; 9 - механизм регулирования зазора; 10 - штанги аварийного устройства; 11 - поперечина; 12 -указатель величины зазора;  13- валки;

14 - приходные шестерни; 15- двухступенчатый редуктор;

16 - упругая муфта; 17 - электродвигатель

Рисунок 1 – Лабораторный каландр

Трехвалковый лабораторный каландр с размером валков 160X320 (рисунок 1) предназначен для листования резиновых смесей и промазки (функционирования) ткани резиновой смесью. Каландр состоит из следующих основных деталей и узлов: основание (фундаментная плита) 1, станина 7, поперечина 11, валки (3 шт.) 13, валковые подшипники 8 (6 шт), ограничив тельные стрелы (2 шт.), привод 14—17, устройство для аварийного останова 10, узлы регулировки зазора между валками 9, системы обогрева и охлаждения валков, комплектующие приборы.

Основание представляет собой литую конструкцию, предназначенную для размещения всех узлов   и деталей   каландра. К верхней полости основания болтами крепятся станины, служащие для размещения валковых подшипников и механизмов регулирования зазора. Валковые подшипники размешены в окнах станины, подшипники среднего валка закреплены неподвижно, а верхнего и нижнего валков могут перемещаться в вертикальном направлении с помощью механизма регулировки, таким образом, изменяя размеры верхнего   и нижнего зазоров. Поперечина связывает правую и левую станину и крепится к ним болтами. Валки 7 являются рабочими органами каландра с повышенной твердостью рабочей поверхности, внутренняя полость валков имеет расточку для подачи охлаждающей воды или теплоносителя внутрь валка. Система терморегулирования валков циркуляционная,

Величина зазора между валками оценивается по показаниям индикаторов и проверяется прокатыванием свинцовой полоски между валками.

Подготовка материалов

Готовят резиновые смеси, содержащие одинаковое количество отличающихся между собой наполнителей, на вальцах. Перед проведением работы смесь разогревают на вальцах до 50–60 0С и снимают в виде рулонов.

Проведение испытания

Перед проведением эксперимента следует убедиться в исправности каландра путем внешнего осмотра и пуска на холостом ходу. Проверить действие аварийного выключателя, установить зазоры между валками в соответствии с заданием, после этого приступить к разогреву валков каландра. Разогрев проводят при самой малой скорости путем подачи горячей воды, постепенно открывая вентиль на линии.

Разогретую резиновую смесь подают в верхний зазор каландра. Питание каландра разогретыми смесями осуществляется без пропусков, равномерно по всей длине валка. Выходящую с нижнего валка каландра ленту принимают на рабочий стол аккуратно без натяжения. Сразу при выходе из нижнего калибрующего зазора штампом наносят по центру листа ряд круговых меток. Каландрованный лист из резиновой смеси длиной около 0,5-1,0 м помещают на железный противень, дно которого смазывают мыльным раствором или силиконовой эмульсией. Калибр получаемого листа измеряют толщиномером с точностью  ±0,01 мм после вылежки. Для измерения калибра из средней части листа поперек направления каландрования вырезают полосу шириной 30-50 мм. Калибр измеряют в 3-5 точках полосы с разных сторон по ширине листа.

Длину большой и малой оси эллипсов, образовавшихся после вылежки из кривых меток, измеряют с точностью ±0,5мм через 1, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 40 мин вылежки. Все измеренные экспериментальные данные вносят в режимную карту.

               

 Оформление результатов

Усадку по толщине листа ∆h (в %) рассчитывают по формуле:

h=(h2-h1)/h1*100,

где h2 - калибр листа после вылежки, м;

      h1 - калибрующий зазор между валками, м.

Усадку по площади листа ∆S (в %) определяют  по формуле:

S=(d2-ab)/d2*100,

где d-диаметр окружности штампа, м;

     а- длина большой оси эллипса, м;

     b-длина малой оси эллипса, м.

Экспериментальные и расчетные данные представлены в таблице 1.

Графические зависимости усадки от продолжительности вылежки представлены на рисунках 2-3.

Таблица 1  – Экспериментальные и расчетные данные для резиновой смеси шифра  23 с зазором 1 мм

t, мин

Толщина, мм

Усадка по толщине, %

Длина большой оси эллипса

Длина малой оси эллипса

Усадка по площади, %

т. 1

т. 2

т. 3

Средн.

№ 1

№ 2

Средн.

№ 1

№ 2

Средн.

1

2,53

2,49

2,3

2,44

144

54

54

54

36

34

35

24,4

3

2,51

2,53

2,4

2,48

148

54

54

54

35

32

33,5

28,7

5

2,63

2,59

2,4

2,54

154

54

53

53,5

34

32

33

29,4

10

2,55

2,93

2,52

2,67

167

53

52

52,5

34

31

32,5

31,8

15

2,76

2,94

2,59

2,73

173

53

52

52,5

33

31

32

32,8

25

2,91

2,92

2,48

2,77

177

53

52

52,5

32

29

30,5

36

Рисунок 2 – График зависимости усадки по толщине листа от времени вылежки

Рисунок 3 – Изменение усадки по площади листа резиновой смеси в зависимости от времени вылежки

Выводы

 Провели каландрование двух резиновых смесей, содержащих различное количество наполнителя. Определили усадку по толщине и по площади листа резиновой смеси при различных калибрах.

Было выяснено, что усадка быстро увеличивается в начальный момент времени после каландрования, а затем выходит на постоянное значение.

Резиновая смесь, содержащая технический углерод в размере 50 мас.ч. по сравнению со смесью, содержащей технического углерода в размере 20 мас.ч., имеет меньшую усадку во всех случаях. Это объясняется образованием сажевого каркаса в присутствии технического углерода, который закрепляет макромолекулы после переработки.

Определено, что при уменьшении калибрующего зазора каландра, усадка получаемых листов увеличивается.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64895. УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ У ТЕХНОЛОГІЇ ПРИРОДНИХ ТА МОДИФІКОВАНИХ ЖИРІВ 329 KB
  Визначена мета обумовила вирішення наступних наукових задач: систематизувати теоретичні та прикладні аспекти визначення показників складу і якості та методів контролю в технології натуральних і модифікованих жирів...
64896. Оптимізація елементів технології вирощування топінамбура в заплавах степової зони Причорномор’я 246 KB
  З умов вирощування топінамбура практично не розроблені наступні питання: продуктивність культури залежно від ґрунтової родючості оптимальні строки збирання надземної маси і бульб у зв'язку з напрямком використання по застосуванню добрив рекомендації...
64897. РОЗРОБКА ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ З КВАЗІРЕЗОНАНСНИМИ ПРИНЦИПАМИ КОМУТАЦІЇ ДЛЯ ПЛАЗМОВОГО РІЗАННЯ МЕТАЛІВ І СПЛАВІВ 2.97 MB
  Основним компонентом комплексів для повітряноплазмового різання ППР є джерело живлення ДЖ від властивостей і характеристик якого безпосередньо залежить стабільність процесу різання а отже якість і точність вирізуваних заготівок...
64898. КОНЦЕПТУАЛІЗАЦІЯ УКРАЇНСЬКОЇ МЕНТАЛЬНОСТІ В СОЦІОДІАГНОСТИЧНОМУ АСПЕКТІ 161.5 KB
  У сучасній науковій літературі наявний дефіцит рефлексії засобів діагностики ментального профілю соціальної системи їх структурації моделювання методологічних прийомів і технік які б чітко й конкретно констатували проблеми соціуму...
64899. Морфологія, тонка структура і властивості голчастого фериту при зміцнюванні будівельних сталей 5.41 MB
  Це стосується в першу чергу сталей які використовуються в будівельній індустрії і найбільш перспективні для успішної конкуренції з зарубіжними виробниками не тільки на внутрішньому але і на зовнішньому ринку. Такий напрямок розвитку співпадає також із загальносвітовою тенденцією спрямованою на підвищення рівня міцності...
64900. ТОНКІ ПЛІВКИ НАНОКРИСТАЛІЧНОГО КРЕМНІЮ, ЛЕГОВАНІ ЄВРОПІЄМ ТА ІТРІЄМ ДЛЯ ОПТОЕЛЕКТРОНІКИ 410.5 KB
  Останнім часом в оптоелектроніці намітився перехід до тонкоплівкових технологій через їх простоту та відносно низьку вартість. Найбільш перспективним матеріалом, як і в об’ємному виконанні, залишається кремній, завдяки дешевій та добре відпрацьованій інтегральній технології.
64901. Правове регулювання укладення шлюбів громадянами України у державах Європейського Союзу та їх визнання в Україні 403.3 KB
  Робота виконана у Харківському національному університеті внутрішніх справ Міністерство внутрішніх справ України. Пріоритетним завданням зовнішньої та внутрішньої політики України на початку ХХІ ст.
64902. ФІНАНСОВИЙ МОНІТОРИНГ У ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ФУНКЦІОНУВАННЯ СИСТЕМИ ЕКОНОМІЧНОЇ БЕЗПЕКИ БАНКІВСЬКИХ УСТАНОВ В УКРАЇНІ 1 MB
  Глобалізація економіки призводить до загострення низки негативних проблем, серед яких і відмивання доходів, одержаних злочинним шляхом. Для кожної країни протидія легалізації доходів, одержаних злочинним шляхом, є питанням національної безпеки.
64903. ПРАВОВА ПРИРОДА ПОДАТКОВИХ СПОРІВ В УКРАЇНІ 144 KB
  Дослідження податкових спорів має вагоме практичне значення. На практиці виникає багато труднощів повязаних із відсутністю науково обґрунтованих методологічних підходів до розвязання податкових спорів які становлять значну частину від загального обєму адміністративних справ.