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

27 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

11474. Роль культурних орієнтацій у розвитку суспільства 650.5 KB
  Лекція 8. Роль культурних орієнтацій у розвитку суспільства. Поняття культурна орієнтація трапляється все частіше в наукових і публіцистичних творах гуманітарного спрямування. Воно постійно використовується в повсякденному спілкуванні. Як і кожне багатозначне понят
11475. Глобалізація і культура 91 KB
  Лекція 9. Глобалізація і культура. Глобалізаційні процеси в сучасній світовій культурі та теорія модернізації Питання взаємовпливу культур різного типу як проблема теорії культури була поставлена ще культурною антропологією початку XX ст. Значний внесок у її роз
11476. Семіотика культури 59 KB
  Лекція 10. Семіотика культури Семіотика культури передбачає вивчення соціокультурних процесів і явищ як системи висловлювань культурних текстів культурних мов яке здійснюється насамперед лінгвістичними методами. Засновник семіотики американський фі...
11477. ТЕХНІКА, КУЛЬТУРА, ПРИРОДА ЛЮДИНИ 209 KB
  ЛЕКЦІЯ 11 ТЕХНІКА КУЛЬТУРА ПРИРОДА ЛЮДИНИ Питання про місце техніки в соціальній історії в житті сучасного суспільства в життєвих цінностях та орієнтирах людини є одним із найбільш болючих. Ціла низка гуманістично налаштованих мислителів вважає що техніка з ї...
11478. КУЛЬТУРА І ПОЛІТИКА 182.5 KB
  Лекція 13. КУЛЬТУРА І ПОЛІТИКА Політична культура являє собою динамічну та водночас відносно усталену систему політичних цінностей та орієнтацій моделей поведінки характерних для певної держави суспільства цивілізації. Від її стану харак
11479. ХУДОЖНЯ КУЛЬТУРА ПЕРШОЇ ПОЛОВИНИ XX ст.: АВАНГАРДНІ СТИЛІ ТА НАПРЯМИ 314.5 KB
  Лекція 14.ХУДОЖНЯ КУЛЬТУРА ПЕРШОЇ ПОЛОВИНИ XX ст.: АВАНГАРДНІ СТИЛІ ТА НАПРЯМИ Проблема сприйняття та розуміння художнього авангарду Новий зміст у традиційній мистецькій формі фовізм кубізм експресіонізм супрематизм Становлення нових форм мистецтва: футуризм ...
11480. ХУДОЖНЯ КУЛЬТУРА ДРУГОЇ ПОЛОВИНИ XX ст 159.5 KB
  Лекція 15. ХУДОЖНЯ КУЛЬТУРА ДРУГОЇ ПОЛОВИНИ XX ст. Термінологічна картина художнього авангарду Візуальні та інформаційні мистецтва: гіперреалізм концептуалізм бодіарт лендарт та ін. Акціонізм хепенінг перформанс рольова гра За відомим виразом ми живе
11481. ІДЕЯ РІВНОПРАВНОСТІ КУЛЬТУР У СУЧАСНОМУ СВІТІ 556 KB
  Лекція 16. ІДЕЯ РІВНОПРАВНОСТІ КУЛЬТУР У СУЧАСНОМУ СВІТІ Ідея про рівноправність культур формується на Заході починаючи з античної культури у безпосередньому звязку з розвитком поняття про Закон і його роль в суспільстві. Антична Греція як країна класичної демократі
11482. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕМПЕРАТУРО-ПРОВОДНОСТИ 113 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № I ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ Цель работы: Изучение нестационарных тепловых полей в биологических тканях. Тепл