2. Технологія виробництва конвеєрних стрічок та приводних ременів (Тема№2)

Мета заняття – аналіз конструкцій, основних матеріалів та технології виробництва конвеєрних стрічок, розробка рекомендацій щодо оптимальних рецептур гумових сумішей згідно умов експлуатації стрічок і ременів та технології їх виготовлення.

2.1 Загальна характеристика конвеєрних стрічок. Умови експлуатації

Стрічкові конвеєри широко застосовують на гірничих підприємствах, у промисловості будівельних матеріалів, чорної і кольорової металургії, вугільних шахтах і інших галузях народного господарства. Один з напрямків розвитку стрічкових конвеєрів - підвищення їх продуктивності, ширини й довжини.

Конвеєрна стрічка є найменш довговічним і найбільш дорогим елементом конвеєрної установки. Звичайно вартість конвеєрної стрічки і її ремонту за повний строк експлуатації конвеєра (5-10 років) у кілька разів вище вартості механічного устаткування і його монтажу; до 50% капітальних і до 30% експлуатаційних витрат при будівництві й обслуговуванні конвеєрної установки доводиться на вартість і експлуатацію конвеєрної стрічки.

Конвеєрна стрічка є тяговим і вантажонесучим органом конвеєрної установки (рис. 2.1).

У процесі експлуатації стрічка піддається дії різних факторів:

- статичного тягового зусилля і додаткових динамічних навантажень при пуску конвеєра з вантажем, що досягають у точці набігання стрічки на приводний барабан до 35% статичного натягу за 2-5 с;

- багаторазовому поперечному вигину при проходженні барабанів і роликоопор;

- багаторазовому поздовжньому вигину при утворенні лотка;

- зношуванню транспортуємим матеріалом при його завантаженні й проходженні роликоопор;

- ударних навантажень у місцях завантаження матеріалу на стрічку;

- стиранню роликоопорами, вузлами конвеєра при сході стрічки ущільнюючими пристроями, шкребками і щітками;

- поздовжньому розрізанню або ушкодженню каркаса при заклинюванні шматків транспортуємого вантажу між стрічкою та барабаном або іншими вузлами;

- теплових навантажень або низьких температур, вологи, агресивних середовищ, світлопогоди.

1 - приводний головний барабан; 2 - хвостовий натяжний барабан; 3 – відхиляючий барабан;

4 - верхня роликоопора; 5 - натяжна роликоопора; 6 - напрямні завантажувального пристрою; 7 - очисник неробочого боку стрічки; 8 - очисник робочого боку стрічки; 9 - очисник барабана; 10 - транспортуємий вантаж; 11 - завантажувальний пристрій; 12 - розвантажувальний пристрій; 13 - верхня частина стрічки; 14 - нижня частина стрічки; 15 - натяжний пристрій; L - довжина конвеєра; L’ - довжина транспортування; L_Н - хід натяжного пристрою; l_b - відстань між робочими роликоопорами; 1_Н - відстань між холостими роликоопорами

Рисунок 2.1 - Схема стрічкового конвеєра

При виборі стрічки треба в першу чергу враховувати вид і температуру вантажу, що транспортується, умови роботи конвеєра, умови завантаження стрічки.

2.2 Конструкції і види конвеєрних стрічок, їх класифікація та асортимент

Конструкція конвеєрної стрічки складається з каркаса, що здійснює передачу тягового зусилля, і зовнішніх обкладок, що захищають каркас від механічних і атмосферних впливів.

За видами каркаса стрічки підрозділяють на гумотканинні, до яких умовно належать і стрічки з полівінілхлориду, і гумотросові.

Гумотканинні стрічки звичайно складаються з одного або декількох шарів прогумованої тканини, що утворюють каркас, і зовнішніх гумових обкладок (рис. 2.2).

а - гумотканинні; б - гумотросові; 1 - гумове обкладання; 2 - тканинна прокладка; 3 - розріджена тканина; 4 - сталеві троси; 5 - гума

Рисунок 2.2 - Конвеєрні стрічки

Особливу групу в стрічках із тканинним каркасом складають стрічки на основі ПВХ (наприклад, стрічки ПВХ-120). Каркас цих стрічок складається з 4-6 шарів тканини БКНЛ-150, просоченої полівінілхлоридною композицією. Стрічки випускаються шириною від 600 до 1000 мм із обкладкою із ПВХ товщиною 1,5 мм. Призначення цих стрічок - транспортування вугілля в шахтах по виробітках з кутом нахилу до 18°.

Гумотканинні стрічки класифікують за призначення і за конструкцією.

За призначенням стрічки підрозділяються на види: загального призначення (від -45 до +60°С); морозостійкі (до -60°С); теплостійкі (вище +60°С); маслостійкі; харчові (для транспортування харчових продуктів); негорючі (для транспортування вугілля в підземних шахтах).

За конструкцією стрічки підрозділяються на типи: 1, 2, 3 і 4. У табл. 2.1 наведена класифікація стрічок за типами відповідно до виду матеріалу, що транспортується, а також види тканин, з яких виготовлений каркас стрічок (ГОСТ 20-85).

Крім класифікації за призначенням, що відзначена в нормативно-технічній документації, стрічки ділять на три умовні групи (цей розподіл використовується при плануванні виробництва та споживання стрічок):

- перша група - стрічки особливоміцні (із тканин МК-400/120, ТА-300,

ТК-400, ТЛК-200, ТК-200-2, а також стрічки із ПВХ на основі тканини

БКНЛ-150);

- друга група - стрічки із тканин підвищеної міцності (ТК-200-2, ТА-100, ТК-100);

- третя група - стрічки звичайні (на основі тканин БКНЛ-65 і ПНК-65).

Асортимент стрічок, що випускаються, включає ряд типорозмірів. Під типорозміром стрічок прийнято розуміти стрічку заданого типу певної ширини з певним числом шарів того або іншого типу тканини.

Таблиця 2.1 - Типи і види конвеєрних стрічок залежно від характеристики вантажів, що транспортуються

Тип стріч-ки	Характеристика конструкції стрічки	Призначення стрічки	Вид стрічки	Позна-чення стрічки	Вид тканини для каркаса	Нормативно-технічна документація
1	Із двосторонньою гумовою обкладкою і захисною тканинною прокладкою під гумовою обкладкою робочої поверхні	Транспортування високо-абразивних великокускових (до 500 мм) вантажів	Загального призначення Морозостійка	1 1М	МК-400/120 ТК-400 ТА-300 ТЛК-300 ТЛК-200 Те ж	ГОСТ 20-85
2	Із двосторонньою гумовою обкладкою	Транспортування абразивних, малоабразивних і неабразивних середньо- і малокускових (до 150 мм) матеріалів Транспортування гарячих (до 100°С) матеріалів	Загального призначення Морозостійка Теплостійка Харчова	2 2М 2Т 2П	ТЛК-200 ТК-200-2 ТА-100 ТК-100 БКНЛ-65 Те ж ТК-200-2 ТА-100 ТК-100 ТА-100 ТК-100 БКНЛ-65, ПНК-65	ГОСТ 20-85 ГОСТ 20-85 ГОСТ 20-85 ТУ 38 1051015-76 ТУ-38 1051133-80
		Транспортування середньо-кускового вугілля (до 500 мм) і породи (до 300 мм) підземними конвеєрами вугільних шахт	Негорюча для вугільних шахт	2Ш	МК-300-2 ТЛК-200	ГОСТ 20-85
		Транспортування абразивних і неабразивних гарячих (100-200°С) матеріалів	Підвищеної теплостійкості	2ПТ	ТК-200-2 ТК-100, ТА-100 БКНЛ-65 ТА-100, ТК-100 ТК-200-2	ГОСТ 20-85 ТУ 38 2-05-321-79

Продовження таблиці 2.1

Тип стріч-ки	Характеристика конструкції стрічки	Призначення стрічки	Вид стрічки	Позна-чення стрічки	Вид тканини для каркаса	Нормативно-технічна документація
3	З однобічною гумовою обкладкою	Транспортування мало-абразивних і неабразивних малокускових (до 80 мм) сипких і штучних матеріалів	Загального призначення Харчова	3 3П	ТА-100 ТК-100 БКНЛ-65 ПНК-65, БКНЛ-65	ГОСТ 20-85 ТУ 38 1051015-84
4	Одно- і двопрокладальна із двосторонньою гумовою обкладкою	Транспортування малокускових сипких і штучних матеріалів	Загального призначення Харчова	4 4П	ТА-100, ТК-100	ГОСТ 20-85

Примітки. 1. Стрічки типу 4, а також частину стрічок типу 3 і 2 виготовляють із відкритим нарізним бортом.

2 . На вимогу споживача допускається виготовлення стрічок типу 4 з однобічною гумовою обкладкою, а стрічок типу 3 - без гумової обкладки.

3. Температура поверхні робочої обкладки теплостійких стрічок у місці завантаження матеріалу не повинна перевищувати 80°С, стрічок підвищеної теплостійкості - 150°С.

У табл. 2.2 наведено асортимент стрічок, що випускаються в країнах СНД. Відповідно до міжнародної практики й уніфікацією ширини конвеєрів ряд ширин конвеєрних стрічок відповідає кращому ряду чисел R20 і становить 100, 200, 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000 мм.

Довжина окремих бухт стрічок становить не менше 30 м.

Таблиця 2.2 - Асортимент конвеєрних стрічок

Тип стрічки	Тип тканини	Ширина, мм	Число шарів
1	МК-400/120, ТК-400	1200-2000	3-8
	ТА-300	1000-2000	3-8
	ТЛК-200, ТЛК-300	800-1400	3-6
2	ТК-200-2, ТЛК-200	800-1400	3-8
	ТА-100, ТК-100	500-1200	3-8
	БКНЛ-65, ПНК-65	300-1400	3-6
3	ТА-100, БКНЛ-65, ПНК-65	300-1400	3-6
4	ТА-100, БКНЛ-65	100-1400	1-2
	МК-300-2	300-800	1

Умовна позначка конвеєрної стрічки містить буквені та цифрові індекси, що позначають: тип і вид стрічки, її ширину в мм, кількість тканинних прокладок каркаса, скорочене найменування тканини, товщину гумових обкладок з робочого і неробочого боків стрічки в мм, клас обкладальної гуми та позначення стандарту.

Для стрічок типу 2 після обкладальної гуми треба вказати позначення борта - «ГБ» - гумовий борт; «НБ» - нарізний борт.

Приклади умовних позначок конвеєрних стрічок наведені на рис. 2.3.

Наведемо розшифровку маркування за ИСО конвеєрних стрічок з каркасом з поліестерної тканини на прикладі маркування конвеєрної стрічки 2M8U0-U-G10FHN:

2 - кількість шарів;

М - тканинний каркас (М - жорсткий; Т - гнучкий; МТ - складовий; FG - зі скловолокна);

8 - натяг при подовженні на 1 %, Н/мм;

U - покриття привідної поверхні: 0 - товщина (у десятих частках мм);

U - міжшаровий матеріал, вказується, якщо відрізняється від матеріалу покриття (U - поліуретан; V - полівінілхлорид; G - еластомер; S - силікон);

G - покриття робочої (конвеєрної поверхні); 10 - товщина (у десятих частках мм); FH - структура поверхні (А - антистатична, вказується тільки в тих випадках, якщо код стрічки без антистатичних властивостей; FR - вогнестійка; HF - поверхня з високим коефіцієнтом тертя, вказується тільки у випадку, якщо поверхні з відмітками LF і MF мають той ж код; SP - поліуретанові стрічки шириною 2000-3000 мм; W - білого кольору, відповідає вимогам Федерального агентства з харчових продуктів і лікарських засобів (FDA); N - чорний колір покриваючого шару).

Інші позначення: LF - поверхня з низьким коефіцієнтом тертя; MF - поверхня із середнім коефіцієнтом тертя.

Приклади умовних позначок:

1) Стрічка	1.1-1600-4 – ТК-400-8 -2-А ГОСТ 20-85
Стрічка типу 1, підтипу 1.1 загального призначення
Ширина стрічки, мм
Кількість прокладок, шт.
Найменування тканини для прокладок
Товщина робочої обкладки, мм
Товщина неробочої обкладки, мм
Клас гуми
Нормативний документ, відповідно до якого виготовляється стрічка

2) Стрічка

1.2Ш-1000 - 5-ТК-200-2 -6-3,5-Г-1-ГБ ГОСТ 20-85

Стрічка типу 1, підтипу 2Ш для вугільних шахт

Ширина стрічки, мм

Кількість прокладок, шт.

Найменування тканини для прокладок

Товщина гумової робочої обкладки, мм

Товщина гумової неробочої обкладки, мм

Клас гуми

Стрічка з гумовими бортами

Нормативний документ, відповідно до якого виготовляється стрічка

Буквені символи означають:

Ш - важкоспалахуюча для вугільних шахт;

М - морозостійкі для конвеєрів, встановлених у розрізах, галереях, портах і т.п.;

Т - теплостійкі;

П - харчові.

Стрічки загального призначення не мають літерного позначення.

Рисунок 2.3 - Приклади умовних позначок конвеєрних стрічок

Гумотросова стрічка має каркас із одного ряду паралельно розташованих і запресованих у гуму сталевих тросів, зверху й знизу якого знаходяться зовнішні гумові обкладки (рис. 2.4 і 2.5).

1 - робоча гумова обкладка; 2 - металотрос; 3 - неробоча гумова обкладка; 4 - внутрішній гумовий шар

Рисунок 2.4 - Складові елементи гумотросової стрічки

D_тр - діаметр троса; t - крок тросів у стрічці; h_p, h_H - товщина робочої і неробочої обкладок стрічки відповідно; H - загальна товщина стрічки; В - ширина стрічки; К - відстань від центра крайнього троса до борта стрічки

Рисунок 2.5 - Основні конструктивні параметри гумотросової стрічки

Подовження гумотросових стрічок при номінальному робочому навантаженні в 8-14 разів менше, ніж стрічок на основі синтетичних тканин. Це дозволяє транспортувати вантажі на великі відстані, а також скорочувати розміри натяжного пристрою конвеєрної установки, що особливо важливо в стиснутих підземних умовах. Гумотросові стрічки мають кращу гнучкість у поздовжньому та поперечному напрямках, що дає можливість рекомендувати менші діаметри приводних барабанів. Це варто враховувати при проектуванні великопотужних (200-1200 кВт) конвеєрних установок. Завдяки високій гнучкості в поперечному напрямку ці стрічки можуть експлуатуватися на конвеєрах з кутом нахилу бічних роликів 30° замість 20°, що підвищує на 15% продуктивність конвеєра при тій же ширині стрічки. Конструкція гумотросової стрічки відрізняється від гумотканинної монолітністю. Середній ресурс гумотросових стрічок при транспортуванні рядового вугілля в підземних умовах в 2 рази вище, ніж гумотканинних. Основними недоліками конвеєрів, оснащених гумотросовими стрічками, є більші капітальні витрати, а також трудоємність монтажу та стикування стрічок на конвеєрі, а перевагами - безперебійна робота конвеєрів, їх висока продуктивність і термін роботи.

Залежно від призначення гумотросові стрічки випускаються трьох видів: загального призначення (РТЛ) - призначені для експлуатації при температурі навколишнього середовища від -45 до 60 °С; вогнестійкі (РТЛО) - призначені для експлуатації головним чином у вугільній промисловості при температурі навколишнього середовища від -20 до 60 °С і теплостійкі (РТЛТ) - призначені для транспортування аглошихти з температурою 100-150 °С на підприємствах чорної металургії. Встановлено ряд питомих міцностей (на одиницю ширини сердечника) стрічок, що відповідає ряду R10 від 1000 до 6000 Н/мм. Ширина стрічок становить від 800 до 2500 мм; за узгодженням із замовником стрічки можуть випускатися шириною до 3000 мм.

Стрічки випускаються за ТУ 38-105841-75 (РТЛ 1500; 2500 і 3150),

ТУ 38-405387-78 (РТЛТ 1000), ТУ 38-1051531-82 (РТЛ 1500У; 2500; 3150; 4000; 5000) і ТУ 38-1051527-82 (РТЛ 6000).

2.3 Вимоги до конвеєрних стрічок

Стрічки повинні відповідати наступним вимогам:

- висока міцність при розтягуванні, що забезпечує передачу тягового зусилля з урахуванням коефіцієнта запасу міцності;

- максимальне значення відношення міцності до маси стрічки, що забезпечує зниження потужності привода і діаметра барабанів конвеєра, збільшення продуктивності і довжини конвеєра;

- низьке подовження при робочому навантаженні, що забезпечує мінімальний хід натяжних пристроїв конвеєра і зниження числа перестикувань стрічки в процесі експлуатації;

- поперечна гнучкість, що забезпечує здатність стрічки до утворення жолоба (лотка);

- каркасність, що забезпечує утримання матеріалу, що транспортується, на стрічці;

- мінімально припустима товщина, що забезпечує зниження можливості розшарування стрічки при обгинанні приводних барабанів;

- мінімальна маса і вартість;

- мінімальні витрати праці і часу при стикуванні;

- стійкість до ударних навантажень, зношуванню обкладки, поздовжнім поривам і порізам, розшаруванню, поширенню руйнування після часткового ушкодження;

- збереження міцносних і геометричних характеристик в процесі експлуатації;

- атмосферо-, світло- і водостійкість;

- стійкість до гниття, цвілі, мікроорганізмів і комах.

До стрічок для транспортування породи і вугілля в підземних шахтах додатково висуваються вимоги негорючості (тобто здатності не продовжувати горіння при виході із зони полум’я), відсутності зарядів статичної електрики при русі на конвеєрі.

Стрічки морозостійкі повинні зберігати роботоздатність при температурі до -60°С.

Стрічки теплостійкі і підвищеної теплостійкості повинні забезпечувати можливо більш тривалий опір тепловим навантаженням.

Харчові стрічки повинні дозволяти транспортування харчових продуктів.

2.4 Матеріали виробництва конвеєрних стрічок

Збереження міцносних і геометричних характеристик в процесі експлуатації стрічок визначається властивостями матеріалів, що застосовуються, - армуючих і гум.

2.4.1 Армуючі матеріали

До технічних тканин, що застосовуються для виготовлення каркаса конвеєрних стрічок, пред'являються наступні вимоги: по основі-достатня міцність при розтягуванні, опір ударним навантаженням і багаторазовому вигину, високий модуль і мінімальне подовження при робочому навантаженні, висока адгезія до гуми; по утку - достатня міцність при розтягуванні, опір роздиранню та ударним навантаженням, високе подовження і гнучкість, адгезія до гуми. Фізико-механічні і технологічні властивості технічних тканин залежать від конструкції тканини, будови нитки і волокна, з якого вони виготовлені.

Основні споживчі характеристики тканин обумовлені властивостями волокон, з яких вони виготовлені.

З натуральних волокон у виробництві технічних тканин для конвеєрних стрічок застосовують тільки бавовняні. Основна перевага бавовни - достатня адгезія неопрацьованого волокна до гуми. Однак бавовняні нитки в порівнянні з нитками з хімічних волокон мають меншу міцність при розтягуванні, низький опір ударним навантаженням, високе вологопоглинання, незадовільну біологічну стійкість. Вони короткочасно термостійкі до 150°С, розкладаються при 230°С, чутливі до кислот, швидко розкладаються гарячими розчинами кислот і холодними концентрованими кислотами, стійки в лугах (набухають у них) і більшості розчинників, легко загоряються, горять швидко і без кіптяви.

Хімічні волокна одержують із природних (штучні волокна) і синтетичних (синтетичні волокна) високомолекулярних речовин. Зі штучних волокон у виробництві тканин для конвеєрних стрічок у невеликій кількості застосовують тільки віскозні волокна. В основному у виробництві тканин для конвеєрних стрічок застосовують поліамідні та поліестерні синтетичні волокна, в окремих країнах використовують також поліпропіленові і полівінілспиртові волокна.

Віскозні нитки характеризуються низьким опором удару та багаторазовому вигину, за хімічною стійкістю близькі до бавовняних волокон, руйнуються мікроорганізмами і термітами, при підвищеній температурі непрацездатні у присутності навіть пари води (у сухому стані стійки короткочасно до 150°С), розкладаються при 210° С, легко загоряються і швидко горять.

У виробництві конвеєрних стрічок використовують технічні тканини, що містять нитки з полікапроаміда (капрон, найлон 6, капролан, перлон, додерон, амілон, грілон, акулон, ліліон, геліон, силон, стилон, релон та ін.), полігексаметиленадипінаміда (анід, найлон 66, ніплон, нілфранс та ін.) і ароматичних поліамідів (арамід, кевлар, терлон, аренка, номекс, дюрет та ін.).

Аліфатичні поліамідні волокна еластичні, мають низький модуль пружності, високі подовження при розтягуванні і розриві, що забезпечує підвищений в порівнянні з іншими волокнами опір втомленню при багаторазовому вигині, ударному навантаженні і стиранню. Вони стійки до лугів, кислот і розчинників (руйнуються лише в гарячих кислотах), не руйнуються при контакті з мікроорганізмами, загоряються важко, при горінні плавляться.

Анідні нитки в порівнянні з капроновими мають значно більшу витривалість при багаторазових деформаціях, знижений тепловий збіг, більш високу стійкість до водяної пари. Інші властивості ниток (щільність, вологість, зниження показників у вологому стані) близькі до властивостей капронових волокон.

Арамідні волокна мають високий опір багаторазовому вигину та ударному навантаженню, але характеризуються низькою стійкістю до стирання і навантажень при стисненні (міцність при стисненні в 5 разів нижче, ніж при розтягуванні), хімічно стійкі, негорючі. Міцність при розриві, віднесена до одиниці маси, в 2-3 рази вище, ніж у інших синтетичних волокон, і в 5 разів вище, ніж у сталі. Арамідні волокна довгостроково роботоздатні при температурах від -40 до 130° С. У виробництві конвеєрних стрічок арамідні волокна використовують як основу тканини.

Поліестерні волокна стійки до дії більшості кислот (розчинні в гарячих концентрованих кислотах), лугів, розчинників, мікроорганізмів, практично не поглинають вологу з повітря. Волокно відчутно до гідролізу та амінолізу при температурі вище 120° С. Воно легко загоряється, швидко горить із виділенням кіптяви і плавленням, після видалення полум'я горіння триває. Торговельні найменування волокон: лавсан, терилен, дакрон, тревіра, діолен, тергаль, тетерон, тереталь, терленка, елана, гризутен та ін.

Полівінілспиртові волокна горять повільно, поліпропіленове волокно легко загоряється, швидко горить із плавленням, горіння триває після видалення полум'я. Полівінілспиртове волокно широко застосовується в Японії. Воно стійке в мінеральних кислотах при кімнатній температурі, стійке до дії води і мікроорганізмів.

Порівняння властивостей волокон показує, що в якості основи тканини доцільно застосовувати поліестерні нитки, які в порівнянні з бавовняними, віскозними і поліамідними забезпечують найбільший модуль, низьке подовження при робочому навантаженні, високе відношення міцності до маси тканини, мають стійкість до термічного старіння.

Застосування поліестерних ниток в утку тканини небажано через їх низький опір ударним навантаженням і багаторазовому вигину, зниження здатності стрічки до лоткоутворення. Тому в тканинах з основою із поліестерних ниток уток виготовляють із поліамідних ниток, що обумовлено їх високими гнучкістю, ударною в'язкістю й еластичністю при достатній міцності.

Для виготовлення конвеєрних стрічок найбільш широко застосовують технічні тканини полотняного переплетення. У цих тканинах максимальне число перекриттів ниток основи і утка забезпечує максимум каркасності і високу міцність механічного стику стрічки. Недоліки тканин обумовлені щільним розташуванням переплетень і ізвитістю ниток. Міцність тканин полотняного переплетення обмежена числом ниток, розташованих на одиниці розміру ширини або довжини тканини. Висока щільність переплетень обмежує також міцність зв'язку тканини з гумою через меншу площу контакту між гумою і нитками тканини. Висока ізвитість по основі, тобто скривлення ниток основи при огинанні ниток по утку, приводить до підвищення пружнього подовження тканини. При цьому із зростанням ізвитості ниток знижується ступінь реалізації в тканині міцносних властивостей волокна. Таким чином, подовження тканини при будь-якому навантаженні залежить від подовження (модуля) волокна, конструкції нитки, ступеня заповнення тканини по утку (числа ниток утку) і товщини ниток. Зменшення числа скрутінь нитки знижує подовження і динамічну втому при багаторазових навантаженнях розтягування і вигину. При однаковому типі волокна в тканині полотняного переплетення зниження ступеня ізвитості або підвищення міцності по основі знижує міцність по утку. У цьому випадку можливе руйнування каркаса конвеєрної стрічки по утку. Механічне стикування конвеєрної стрічки полегшується при підвищенні міцності тканини по утку.

Крім тканин простого переплетення широко застосовують тканини складних переплетень: багатоосновні (більше однієї основи при одному утку) і багатошарові (кілька систем основних і уткових ниток). У двоосновній тканині прямолінійні нитки утку розташовані з обох сторін прямолінійно розташованих ниток головної основи, а перевивочна (технологічна) основа зв'язує між собою нитки утку, обгинаючи їх по черзі по обидва боки. При цьому прямолінійність головної основи забезпечує максимальне використання її міцності, а подовження тканини при робочому навантаженні дорівнює подовженню ниток основи. Відсутність ізвитості дозволяє ефективно використовувати міцність ниток основи, а рельєфна поверхня забезпечує підвищену міцність зв'язку тканини з гумою.

Багатошарові тканини застосовують у цільнотканинному каркасі одно-прокладальних конвеєрних стрічок. Можливі різні конструкції таких тканин (варіюють тип ниток і спосіб їх зв’язку). При цьому кожний шар основних ниток має своє призначення. Найбільш часто застосовують поліестерні і поліамідні нитки у внутрішній основі та утку, а бавовняні нитки виводять на поверхню тканини. У порівнянні з одношаровими тканинами багатошарові характеризуються підвищеним в 2-3 рази опором роздиранню, гнучкістю.

Частину конвеєрних стрічок для легких умов експлуатації виготовляють із ниткопрошивного полотна, виробляємого на машинах типу «малімо» з комбінованих ниток, що містять лавсан і бавовну. Полотно складається із трьох систем ниток - основних, уткових і прошивних. На відміну від тканин уткові нитки накладають розпрямленими на основні нитки і скріплюють трикотажними петлями із прошивних ниток. Подовження полотна під навантаженням нижче, ніж тканин. Однак конвеєрні стрічки з ниткопрошивного полотна мають знижений опір ударним навантаженням і піддані розшаруванню при багаторазовому вигині.

У позначенні вітчизняних тканин літери вказують на тип тканини, а цифри характеризують її міцність. Прийнято наступні позначення тканин полотняного переплетення: ТА - анідні нитки по основі і утку, ТК - капронові нитки по основі і утку, ТЛК - лавсанові нитки по основі і капронові нитки по утку, ТЛА-МА- лавсанові нитки по основі та анідні по утку (літери МА означають, що використано лавсанові нитки малозбігові адгезійні), ТВ - віскозні нитки по основі і утку, БКНЛ - комбіновані нитки з поліестерних комплексних ниток, скручених з бавовняною пряжею по основі і утку; тканини двоосновні капронові позначають літерами МК, ниткопрошивні полотна з комбінованих ниток (лавсан - бавовна) - ПНК.

У табл. 2.3 наведені основні характеристики тканин для конвеєрних стрічок.

Гумотросові конвеєрні стрічки армують канатами тросової свивки (троси) зі сталевих дротів із цинковим або латуньованим покриттям. Для виробництва тросів застосовують сталь із вмістом вуглецю 0,67-0,73 %. Латуньоване покриття складається з 67,5 % міді і 32,5 % цинку. При виборі металотроса враховують призначення стрічки, діаметр троса. Рекомендують наступні конструкції тросу залежно від його діаметра:

Міцність стрічок, Діаметр Рекомендується

Н/мм металотроса, мм конструкція

1000-1600 3,0-5,6 7 х 7 = 49

1600-5400 6,0-11,0 7x19=133

5400-7200 11,0-14,1 7x31=217

Конструкція металотроса 7 х 19 = 133 означає, що трос має сім пасм, кожна з яких складається з дев'ятнадцяти дротів. Усього дротів у тросі 133 шт.

З метою зниження корозії в процесі експлуатації і підвищення надійності конвеєрного транспорту проводять роботи із заміни латуньованого металотроса на оцинкований. Нова технологія виготовлення металотросових стрічок веде до скорочення споживання латуньованого металотроса на 20-25 %.

Конвеєрні стрічки сучасних конструкцій, армовані металокордним полотном, при робочих навантаженнях мають відносне подовження 0,4-0,5 % і практично не піддані повзучості, властивій гумотканинним стрічкам.

2.4.2 Гумові суміші

При виготовленні конвеєрних стрічок використовують у залежності від армуючих матеріалів та конструкції стрічок обкладальні гуми, гуми для промазування тканин, прошаркові гуми.

2.4.2.1 Обкладальні гуми

Гумова обкладка захищає основний тяговий елемент конструкції конвеєрних стрічок від механічних пошкоджень, дії навколишніх умов (озону, сонячного випромінювання, вологи, температури, мікроорганізмів, фізичних та хімічних агресивних середовищ та ін.).

Таблиця 2.3 - Основні характеристики технічних тканин для конвеєрних стрічок

Тканина		Ро, кН/м, не менше	Ру, кН/м, не менше	lор, % не більше	lур, % не більше	l при 10%-му навантаженні, %, не більше	Маса, г/м2	Тов-щина, мм	Тепловий збіг, %		Ру/ Ро
									по основі	по утку
БКНЛ-65		63,8	27,5	26	15	7,0	530	1,80	≤17	≤13	0,43
БКНЛ-100		113,8	54,9	30	16	7,5	710	1,80	≤7	≤3	0,48
БКНЛ-150		157,0	64,7	32	20	7,5	930	2,20	≤6	≤3	0,41
ПНК-65		70,6	39,2	16	13	2,5	440	1,45	3±1	9±2	0,56
ТА-100		98,1	66,7	24	20	5,0	350	0,75	6±2	4,5±1,5	0,66
ТК-100		98,0	64,7	28	26	6,0	330	0,75	8±2	6,0±1,5	0,66
ТК-200-2		216.0	78,4	36	24	7,0	590	1,25	9±2	6,5±1,5	0,36
ТЛК-200		196,0	78,4	21	25	3,0	-	1,10	5±1	5,5±1,0	0,38
Т А(К)-300	294,0		54,9	28	23	6,0	670	1,50	7±2	4,0±1,5	0,19
ТА (К)-400		392,0	68,7	32	33	7,0	890	1,65	7±2	4,0±1,5	0,20
МК-300-2		294,0	147,0	30	24	3,0	970	2,30	≤9	<9	0,48
МК-400		392,0	117,6	28	24	2,5	1050	2,15	≤10	<6	0,30
МК-600		589,0	147,2	29	24	4,0	2050	4,10	-	-	0,55
МК-200Р		215,6	215,6	40	38	3,5	1020	2,30	≤8	≤8	1,00
ТКБ (капрон)		41,2	98,0	35	38	-	330	0,75	11±2	7,5±1,5	2,50

Примітки: Ро - розривне навантаження по основі; Ру - розривне навантаження по утку; lор - подовження при розриві по основі; lур - подовження при розриві по утку; l - подовження при навантаженні 10% від розривного

Якість обкладальних гум звичайно характеризують наступні показники:

міцність при розтягуванні, відносне подовження при розриві, відносне залишкове подовження після розриву, умовне напруження при заданому подовженні в процесі розтягування зразка; опір роздиранню; зносостійкість; твердість і еластичність; збереження властивостей при підвищеній температурі і після термічного старіння; морозостійкість; вогнестійкість.

Гумова обкладка повинна мати досить високий рівень фізико-механічних властивостей (табл. 2.4), гнучкість, еластичність, високий коефіцієнт тертя, необхідну міцність зв'язку з гумоармованим каркасом, стійкість до атмосферних впливів. Використання високоміцних обкладальних гум дозволяє реалізувати високу довговічність каркаса із тканин на основі хімічних волокон. При підвищенні міцності обкладальної гуми від 21,6 до 26,1 МПа термін експлуатації конвеєрної стрічки зростає на 20 %, збільшення стирання обкладальної гуми від 120 до 150 мм скорочує термін експлуатації конвеєрної стрічки на 6 - 8 місяців.

Найбільш високі вимоги пред'являються до обкладальних гум гумотросових стрічок, тому що їх обкладка є єдиним захисним елементом, що перешкоджає поздовжньому порізу й ударам. Провідні виробники цих стрічок застосовують обкладальні гуми з міцністю не менше 24,5 МПа і відносним подовженням при розриві не менше 500 %. В окремих випадках застосовують гуму з міцністю до 19,6 МПа. Залежно від умов експлуатації стандарти ряду країн передбачають застосування обкладальних гум з міцністю від 9,8 до 24,5 МПа. У відповідності зі стандартами гумові обкладки класів А, Б і В забезпечують роботоздатність стрічок в інтервалі температур від -45 до 60 °С, а класу С - від -25 до 60^оС. Для обкладки стрічок, роботоздатних в інтервалі температур від -65 до 60^оС, застосовують морозостійкі гуми класу М, вище 60°С - теплостійкі гуми відповідних класів.

Вибір каучуку для стрічок, які експлуатують у контакті з різними агресивними середовищами, залежить від їхнього виду: мінеральні масла, нафтопродукти, тваринні і рослинні жири, вуглеводні, хімічні добрива, мила, луги і кислоти та ін. Гумові обкладки, призначені для роботи в агресивних середовищах, можуть мати менші міцносні властивості, але не повинні взаємодіяти з ними. У результаті набрякання в середовищах можливе значне зниження міцності і зносостійкості обкладки, а також забруднення матеріалу, що транспортується, речовинами, які вимиваються з гуми.

Для забезпечення специфічних вимог до стрічки здійснюють модифікацію обкладальних гумових сумішей. Так, для додання обкладці вапновідштовхуючих властивостей у гумозмішувач через дві хвилини після введення каучуку разом з наповнювачем додають до 3,0 мас.ч. низькомолекулярного поліетилену. У результаті нагрівання в гумозмішувачі до температури вище температури плавлення поліетилену одержують гомогенну суміш.

Таблиця 2.4 - Норми показників обкладальних гум різних видів

Найменування показника	Загального призначення			Загального призначення підвищеної зносостійкості		Ан-ти-ста-тич-них	Кис-лото-луго- стій-ких	Мо-розо-стій-ких	Моро-зостій-ких і зносо-стій-ких	Важко-спала-хую-чих	Важко-спала-хую-чих і моро-зостій-ких	Важко-сгорає-мих (важ-кого-рю-чих)	Мас-ло-стій-ких
Клас гуми	А	Б	С	І	І-1	Е	КЩ	М	МІ	Г1	Г2	ТСО	МС
Умовна міцність при розтягуванні, МПа, не менше	24,5	19,6	10,0	15,0	19,6	19,6	15,0	14,7	19,6	11,0	14,7	11,0	9,8
В ідносне подовження при розриві, %, не менше	450	400	150	400	400	400	400	350	400	350	300	350	300
Втрати об'єму при стиранні, мм3, не більше	160	160	200	100	100	160	160	150	100	200	200	200	-
Твердість, одиниці за Шором А	40-60	50-70	55-75	5575	50-70	50-70	55-75	50-70	50-70	55-75	55-75	55-75	50-70

Обкладальні гуми для конвеєрних стрічок загального призначення і морозостійкі виготовляють на основі ізопренових, бутадієнових і бутадієн-стирольних каучуків (табл. 2.5). Максимальну стійкість обкладки до впливу ударних навантажень, порізам і виривам гострими крайками транспортуємих великокускових матеріалів забезпечують гуми з міцністю 20-25 МПа на основі ізопренових каучуків.

Таблиця 2.5 - Приклади рецептів обкладальних гумових сумішей (мас. ч.)

Найменування компонентів	Клас обкладальної гуми
	А	Б	С	М
Поліізопрени	100,0	50,0	50,0	50
Полібутадієни	-	30,0	-	50
Бутадієн-стирольні кополімери	-	20,0	50,0	-
Сірка	1,8-2,0	2,0-2,2	2,0-2,2	2,0-2,2
Сульфенамідний прискорювач	0,7-0,8	0,8-1,0	0,7-1,0	0,8-1,0
Оксид цинку	5,0	5,0	5,0	5,0
Стеарин технічний	1,0-2,0	1,0-1,2	-	-
Синтетичні жирні кислоти	-	-	1,1-1,4	1,1-1,5
Модифікатор	1,0-2,0	1,0-2,0	-	-
Промотор клейкості	1,0-2,0	2,0-2,2	2,0-2,2	5,0-7,0
Технічний вуглець пічний	40,0-45,0	45,0-55,0	50,0-60,0	50,0-60,0
Пом’якшувач ароматичний	3,0-5,0	3,0-5,0	10,0-20,0	10,0-12,0
Мінеральний наповнювач	-	-	10,0-20,0	-
Захисний віск	1,0	1,0	1,0	1,0
Антиоксиданти й антиозонанти	2,0-2,5	2,0-2,5	2,0-2,5	2,0-2,5

Гумові суміші на основі комбінації СКІ-3 і цис-полібутадієна менш технологічні, а вулканізати мають меншу міцність при розтягуванні та опір роздиранню, порізам і ударним навантаженням, але більш зносостійкі. Застосування маслонаповненого каучуку СКДМ-25 забезпечує кращу технологічність гумових сумішей у порівнянні із СКД, що дозволяє виготовляти морозостійкі гуми з підвищеним опором стиранню на основі їх комбінацій.

Для транспортування абразивних матеріалів застосовують зносостійкі обкладальні гуми з міцністю 15,0-20,0 МПа на основі сумішей стереорегулярного бутадієнового каучуку з ізопреновим і (або) бутадієн-стирольним. Такі гуми ефективні й у конвеєрних стрічках загального призначення для транспортування вантажів у середніх і легких умовах експлуатації. У конвеєрних стрічках для легких умов експлуатації застосовують обкладальні гуми з міцністю 10,0-15,0 МПа на основі бутадієн-стирольних каучуків, до яких може бути доданий ізопреновий. Морозостійкі обкладальні гуми виготовляють на основі комбінацій ізопренових і бутадієнових каучуків.

Обкладальні гуми для теплостійких конвеєрних стрічок повинні не тільки мати високі зносостійкість, міцність, гнучкість і еластичність, характерні для обкладки стрічок загального призначення, але й зберігати значення цих показників при підвищеній температурі і після тривалого термічного старіння. При цьому технологічні властивості термостійких обкладальних гум не повинні бути гірше аналогічних властивостей гум для стрічок загального призначення. Одночасно виконати всі ці вимоги неможливо. Наприклад, найбільш міцні, зносостійкі та технологічні гумові суміші на основі ненасичених каучуків недостатньо термостійкі. Помірно термостійкі етилен-пропіленові і бутилкаучуки недостатньо технологічні. Найбільш термостійкі кремнієорганічні і фторкаучуки погано кріпляться до інших матеріалів, нетехнологічні та коштовні, гуми із кремнієорганічних каучуків мають низькі зносостійкі і міцносні показники.

Термостійкість гум залежить від термічної, термоокиснювальної і гідролітичної стабільності каучуку, природи поперечних зв'язків, наявності стабілізаторів. Вплив інших компонентів гумової суміші звичайно невеликий. При правильному виборі складу гумової суміші максимальна температура застосування гум на основі різних каучуків досягає значень, наведених у табл. 2.6. Фактично термічне старіння обкладальної гуми відбувається під час відсутності повітря, за винятком короткочасного старіння тонкого поверхневого шару робочої обкладки, що у процесі експлуатації постійно оновлюється через її зношування. За ступенем зниження опору термічному старінню каучуки обкладальних гум можна розташувати в наступний ряд (у дужках - вулканізувальна система): ЕПК або ЕПТК (пероксид) > БК (смола) > ХБК (етилентіосечовина) > ХБК (ТМТД)>ЕПТК (ТМТД, сірка)>БК (сірка) > БСК (ТМТД) > ПІ (ТМТД).

Таблиця 2.6 - Максимальні температури (°С) тривалої експлуатації гум оптимального складу

Каучук	Вулканізувальна система	Т, °С
		у повітряному середовищі	під час відсутності повітря
Ізопреновий Бутадієн-стирольний Бутадієн-нітрильний Хлоропреновий Бутиловий Хлорбутиловий Етилен-пропілен- дієновий Етилен-пропіленовий Фторовмісний Кремнієорганічний	Сірчана Тіурамна Пероксидна Сірчана Тіурамна Пероксидна Сірчана Пероксидна Металооксидна Сірчана Смоляна Тіурамна Сірчана Смоляна Пероксидна Пероксидна Бісфенольна Пероксидна	60 80 90 70 90 100 80 100 90 100 130 130 100 130 150 150 250 250	80 100 120 100 120 130 110 130 120 130 150 150 130 150 170 180 250 150-200

Звичайно обкладку конвеєрних стрічок для транспортування матеріалів з температурою до 130-150 °С (при максимальній температурі поверхні стрічки 80-110 °С) виготовляють із гум з міцністю не менше 10,0 МПа і втратами при стиранні 130-250 мм³ на основі бутадієн-стирольних каучуків або їх сумішей з іншими ненасиченими каучуками. Вулканізацію гумових сумішей проводять тіурамдисульфідами (ТМТД) у сполученні з дитіодиморфоліном (ДТДМ) і сульфенамідами при низькому вмісті сірки або без неї. Гумові суміші містять кілька антиоксидантів.

Теплостійкі стрічки з обкладкою на основі БСК - найпоширеніші й економічні стрічки і випускаються практично всіма провідними фірмами, що спеціалізуються на виробництві конвеєрних стрічок. Стрічки з обкладкою на основі БСК використовують як при транспортуванні малоабразивних вантажів, так і кускових абразивних матеріалів, таких як кокс і агломерат. Вони мають високий опір зношуванню та роздиранню. При оптимальному виборі складу обкладальні гуми на основі БСК роботоздатні довгостроково при 100°С і короткочасно при 130°С. Застосування маслонаповненого БСК, а також додавання в гумову суміш ізопренового каучуку знижує міцність гум після термічного старіння.

При підвищенні температури матеріалів, що транспортуються, у поверхні стрічки застосовують гумові обкладки на основі бутилових, у тому числі галогеновмісних каучуків. Однак гумові суміші на основі БК менш технологічні в порівнянні з гумами з ненасичених каучуків: неприпустимі домішки ненасичених каучуків при їх виготовленні та переробці, у тому числі при підготовці матеріалів для стикування і ремонту стрічок. У них низька конфекційна клейкість, погана співвулканізація з іншими каучуками, необхідні підвищені питомий тиск, тривалість вулканізації та ін. Галогеновмісні бутилкаучуки, особливо бромбутилкаучук (ББК), мають підвищену швидкість вулканізації, сполучаються з ненасиченими каучуками і забезпечують високу міцність кріплення до гум на основі інших каучуків і тканинам із хімічних волокон. Вулканізацію обкладальних гум проводять алкілфеноло-формальдегідною смолою (БК), ТМТД, дибензтіазолілдисульфідом (ДБТД), оксидами цинку і магнію (ББК). Конвеєрні стрічки з обкладкою з гуми на основі бутилових каучуків найбільш зручні при транспортуванні матеріалів з абразивністю від низької до середньої: цементу, клінкера, горілої землі, різних порошків, глини, мінеральних добрив та ін.

Найбільш термозносостійкими є обкладальні гуми на основі ЕПК і ЕПДК, вулканізовані органічними пероксидами, краще ЕПДК, що містить як третій мономер етиліденнорборнен. Обкладки з ЕПДК із пероксидною, смоляною і ефективною (дитіокарбамати і тіурами) вулканізувальними системами здатні забезпечити тривалу роботоздатність при максимальній температурі поверхні стрічки відповідно 160-170, 140-150 і 120-130°С. Обкладальні гуми з етилен-пропіленового каучуку, звулканізовані органічними пероксидами, роботоздатні при максимальній температурі поверхні стрічки 170°С. При максимальній температурі поверхні стрічки 100-130°С застосування високоміцних обкладальних гум на основі етилен-пропіленового каучуку більш доцільно, ніж гум на основі БСК або БК. Найбільш характерними вантажами для цього типу стрічок є агломерат, кокс, горіла земля з ливарними відходами, шлаки та ін.

Приклади рецептів термостійких гум на основі різних каучуків наведені в табл. 2.7.

Обкладальні гуми для вогнестійких конвеєрних стрічок виготовляють на основі ізопренових, бутадієн-стирольних, бутадієн-нітрильних і хлоропренових каучуків, їх сумішей і сумішей з полівінілхлоридом. Найбільш часто застосовують хлоропренові каучуки і полівінілхлорид. У важкогорючі гумові суміші вводять антипірени (мас.ч.): хлоропарафіни (20-60), триоксид сурми (5-25), гідроксид алюмінію (20-30), тетрабромбісфенол (5-10), кількість яких вибирають із урахуванням типу каучуку. При заміні 30 % БНК на ПХ знижують вміст хлоропарафінів до 20 і триоксида сурми до 10 мас.ч., а при заміні 50 % БНК досить додати по 10 мас.ч. цих антипіренів.

Таблиця 2.7 - Приклади термостійких обкладальних гумових сумішей на основі різних каучуків (мас. ч.)

Найменування компонентів	Гуми на основі каучуків
	НК	БСК	ХБК	ЕПДК
НК	100,0	-	-	-
БСК	-	100,0	-	-
ХБК		-	100,0	-
ЕПДК	-	-	-	100,0
Сірка	-	0,0-0,3	-	0,0-0,5
ДТДМ	0,5-1,0	1,0-1,5	0,7-1,0	-
ТМТД	1,0-1,3	1,0-1,5	0,8-1,2	-
ДБТД (МБТ)	0,5-1,2	-	-
ЦБС	-	1,5-2,0	-	-
Пероксимон F-40	-	-	-	4,0-6,0
Оксид цинку	5,0	3,0-5,0	5,0	4,0-5,0
Синтетичні жирні кислоти	1,0-2,0	2,0-3,0	1,1-1.4	1,0-2,0
Промотор клейкості	1,0-3,0	3,0-5,0	2,0-2,2	4,0-5,0
Технічний вуглець пічний	40,0-45,0	45,0-55,0	50,0-60,0	50,0-70,0
Пом’якшувач	3,0-5,0	5,0-10,0	3,0-5,0	10,0-20,0
Антиоксиданти і антиозонанти	1,0-2,0	2,0-3,0	1,0-2,0	0,5-1,0

Важкоспалахуюча обкладальна гумова суміш, наприклад, може мати склад (мас.ч.): ПХ - 100, пічний високоактивний, активний або середньої активності технічний вуглець - 40-50, каолін - 0-20, пом’якшувач - 0-10, хлоропарафін рідкий - 15-25, хлоропарафін твердий - 0-10, триоксид сурми - 5-10, гідроксид алюмінію - 0-30, оксид цинку - 5, оксид магнію - 5, жирна кислота - 1, антиоксиданти - 1-3, залежно від типу каучуку можливе введення сірки і (або) прискорювачів вулканізації.

Маслостійкі обкладальні гуми вибирають у залежності в основному від маслостікості каучуків. Маслопаливостійкі обкладальні гуми виготовляють на основі БНК, ПХ. Гуми із БНК стійки або обмежено роботоздатні залежно від типу масла, вмісту нітрилу акрилової кислоти (НАК) у каучуку, складу гумової суміші і температури. Завдяки сприятливій технологічності і помірній вартості при достатній маслостійкості обкладальні гуми на основі БНК використовують найбільш широко. При збільшенні вмісту НАК у каучуку маслостійкість гум зростає, а морозостійкість знижується. Гуми на основі ізопренових, бутадієн-стирольних, етилен-пропіленових і бутилових каучуків у мінеральних маслах і паливах не стійкі.

Маслопаливостійкі обкладальні гуми виготовляють із гумових сумішей на основі БНК і ПХ, вибір інших компонентів суміші обумовлений заданими показниками фізико-механічних властивостей і термоморозостійкістю гум, технологічними вимогами. Часто застосовують суміші БНК із хлоропреновим каучуком або з полівінілхлоридом, узятими в різних співвідношеннях. Для транспортування асфальту й інших гарячих маслянистих матеріалів застосовують обкладальну гуму з епіхлоргідринового каучуку.

Обкладальні гуми конвеєрних стрічок для транспортування маслостійких харчових продуктів крім низького набрякання не повинні надавати цим продуктам запаху або смаку, повинні бути абсолютно нетоксичними, піддаватися відмиванню. Звичайно ці гуми виготовляють кольоровими або білими на основі бутадієн-нітрильних каучуків або їх суміші з полівінілхлоридом.

Міжнародні і національні стандарти не встановлюють норм показників фізико-механічних властивостей маслостійких обкладальних гум. Фактична міцність при розтягуванні гум, що містять технічний вуглець, становить 10-15 МПа, а світлих гум-6-10 МПа.

Типовий рецепт гумової суміші включає (мас. ч.): бутадієн-нітрильний каучук із середнім вмістом НАК (100), пічний активний технічний вуглець (40-60), естерний пластифікатор (10-20), кумароно-інденову смолу (10-15), сірку (1,5-2,0), ДБТД (1,5), ТМТД (0-0,2), оксид цинку (5), жирну кислоту (1-2), антиоксиданти (1-2).

Обкладальні гуми для транспортування харчових продуктів, що не містять масел, звичайно виготовляють на основі НК; гумові суміші містять світлі природні наповнювачі (крейда, каолін) та вулканізуються сіркою із ТМТД.

2.4.2.2 Каркасні гуми

Каркасні гуми забезпечують монолітність каркаса стрічок завдяки високій міцності зв'язку між шарами тканини або сталевими тросами. Вони запобігають тертю окремих прокладок або тросів між собою, передають і знижують зсувні напруження між шарами тканини, що виникають через різне подовження прокладок при огинанні барабанів стрічками різної товщини, забезпечують твердість стрічки, поглинають і розподіляють ударні навантаження на стрічку, фіксують сталевий трос, охороняючи його від ушкоджень і корозії. Гумові суміші повинні характеризуватися високою конфекційною клейкістю, досить низькою в'язкістю для глибокого проникнення між нитками тканини та нитками сталевого троса, мати високий опір підвулканізації при 100-120 °С.

Каркасні гуми повинні забезпечувати високу міцність зв'язку з армуючими матеріалами в основному в результаті хімічної взаємодії з ними, мати низький модуль зрушення і твердість, високий опір роздиранню та міцність при розтягуванні для запобігання розшарування стрічки при впливі ударних навантажень і багаторазового вигину. Необхідно забезпечувати синхронну швидкість вулканізації каркаса й обкладки стрічки, зберігати міцносні показники та міцність зв'язку між елементами при підвищеній температурі і після термічного старіння (для теплостійких конвеєрних стрічок). Звичайно швидкість вулканізації прошаркової гумової суміші повинна бути трохи вище, ніж обкладальної гумової суміші.

За складом вони здебільше відрізняються від обкладальних сумішей вмістом пом’якшувачів і наповнювачів, наявністю модифікаторів адгезії до тканин із синтетичних волокон, латуньованого або оцинкованого сталевого тросу, промоторів клейкості, складом вулканізувальної групи без її принципової зміни (табл. 2.8).

Таблиця 2.8 - Приклади рецептів каркасних гумових сумішей (мас. ч.)

Найменування інгредієнтів	Для стрічок загального призначення	Для теплостійких стрічок
Поліізопрени Бутадієн-стирольні кополімери Сірка Сульфенамідний прискорювач ТМТД ТЕТД ДБТД Оксид цинку Стеарин технічний Антискорчинг Модифікатор адгезії Пічний напівактивний технічний вуглець Пом’якшувач ароматичний Промотор клейкості Антиоксидант Біла сажа	100,0 - 2,0-2,5 0,8-1,2 - 0,8-1,5 - 5,0 1,0-1,5 0,3-0,5 1,0-2,0 45,0-55,0 3,0-5,0 3,0-4,0 1,0-1,5 4,0-7,0	- 100,0 0,0-0,5 0,1-0,15 1,0-1,5 - 0,8-1,0 5,0 1,0-1,5 0,5-0,7 2,0-4,0 50,0-60,0 8,0-10,0 5,0-8,0 2,0-2,5 4,0-7,0

Відсутність принципових відмінностей у складі гумових сумішей каркаса і обкладки конвеєрних стрічок забезпечує високу міцність зв'язку між ними в результаті співвулканізації. Якщо обкладальні гумові суміші виготовлені на основі ненасичених каучуків (СКІ, БСК, СКД), то суміші в каркасі містять ті ж каучуки. Для теплостійких стрічок з обкладкою з насичених каучуків (БК, ЕПК, ЕПДК) гумові суміші для каркаса цих каучуків не містять через їх низьку адгезію до армуючих матеріалів стрічки. У цих випадках каркасні гумові суміші виготовляють на основі галогенованих бутилкаучуків (ХБК, ББК). Для стрічок з обкладкою з гумових сумішей на основі ЕПДК прошаркові гумові суміші іноді виготовляють на основі ненасичених каучуків. У той же час стрічки з обкладкою із гуми на основі галогенованих каучуків містять у прошаркових гумових сумішах ці ж каучуки.

Гумові суміші на основі високонасичених каучуків БК, ХБК, ЕПК, ЕПДК і в меншому ступені БСК недостатньо клейкі. Тому в прошаркові й обкладальні гумові суміші вводять речовини, що підвищують конфекційну клейкість. Підвищити конфекційну клейкість гумових сумішей на основі ЕПТ можна додаванням низькомолекулярних поліізобутиленів, що містять у ланцюзі невелику кількість бутена, естерів каніфолі, терпеновмісних смол. Смоли на основі n-трет-октилфенолів (Amberol St-137, Sp-1047, октофор) можуть застосовуватися в гумових сумішах з ЕПК і БК завдяки задовільній сумісності із цими каучуками. У гумових сумішах на основі ЕПТ, БК, ХБК використовують n-трет-октилфенолоформальдегідні смоли (Sp-1068, St-137), але останнім часом розроблені більш ефективні смоли Sp-1077 і FRJ-962. Когезійна міцність гумових сумішей із БК зростає при введенні ЕПТ.

У гумових сумішах на основі БСК підвищують клейкість корезин (продукт конденсації трет-бутилфенола з ацетиленом), нереакційноздатні фенолоформальдегідні смоли, рубрезин Б, смола 101, терпенові, терпенфенольні й інденкумаронові смоли. У гумових сумішах із СКС-50 ефективний ярезин.

При використанні в каркасі гумових сумішей на основі ненасичених каучуків висока міцність зв'язку деталей стрічок забезпечується як просоченням тканин із хімічних волокон, так і введенням модифікаторів адгезії. Ефективний спосіб підвищення міцності зв'язку гуми із тканиною - введення в гумову суміш декількох модифікаторів. Типова система модифікації включає три компоненти - резорцин, донор формальдегіду і кремнекислоту: РФС . Дія цих компонентів синергічна, відсутність одного з них різко знижує ефективність системи. У вітчизняних системах РФС застосовують білі сажі, інші два компоненти вводять у різних модифікаціях: модифікатори РУ та РУ-1 (продукти реакції резорцину з гексаметилентетраміном (уротропіном), отримані в присутності борної кислоти), смола алрафор або СФ-281 (продукт конденсації алкілрезорцинів з формальдегідом). Крім того, можуть застосовуватися смоли резорцин-формальдегідні СФ-280 і СФ-282, модифікатор АРУ або резамін АБ (продукт реакції 5-метилрезорцину з уротропіном у присутності борної кислоти і диспергатора алкамона ОС-2), резотропін (сполука резорцину з уротропіном; утворює смолу в процесі змішування і вулканізації), уротропін, резорцин.

Звичайно промазувальні гумові суміші мають більш низьку в'язкість, ніж прошаркові. Пластичність промазувальної гумової суміші повинна становити не менше 0,5, а прошаркової суміші - не менше 0,4. Промазувальні суміші містять менше технічного вуглецю, для поліпшення технологічних властивостей у них додають до 20 мас.ч. регенерату.

2.5 Виготовлення конвеєрних стрічок

Певні відмінні риси мають окремі технологічні операції виробництва гумотканинних, гумотросових стрічок і стрічок із ПВХ.

Технологічний процес виготовлення гумотканинних конвеєрних стрічок включає: виготовлення гумових сумішей, просочення й термообробку тканин, сушіння й обгумовування тканин, складання каркасу стрічок, обкладання каркасу, вулканізацію, ремонт, контроль якості, маркування й упакування.

2.5.1 Обробка тканин і металевого тросу

Просочення тканин із штучних і хімічних волокон адгезійними складами з наступною термообробкою тканин з хімічних волокон проводять на агрегатах безперервної дії. Агрегати включають розгортальну і закочувальну стійки, пристрій для стикування рулонів тканини, компенсатори-накопичувачі тканини петлевого типу з нижньою або верхньою рухливою кареткою, ширильні та центруючі пристрої, протягуючі пристрої для забезпечення натягу тканини, просочувальну ванну, камери сушіння, термообробки і нормалізації.

Розгортальні і закочувальні стійки виготовляють двопозиційними, що дозволяє не зупиняти агрегат для зміни рулонів тканини. Стикування тканин проводять у стикувальних пресах або багатоігольних швейних машинах. Тянульні станції сучасних агрегатів забезпечують натяг тканини в зонах термообробки до 150-220 кН.

У країнах СНД тканини обробляють на лініях типу ЛПТ-40-1800, АЛТ-220, ЛПТ-40-2600, агрегатах фірм «Феррошталь», «Целл» (Німеччина), «Репіке» (Франція) та ін.

Агрегат ЛПТ-40-1800 забезпечує швидкість проходження тканини 12-40 м/хв; максимальна ширина тканини - 1600 мм, заправочна довжина - 1030 м, максимальна температура повітря в сушарці і термокамері 170 і 230 °С відповідно. Агрегат АЛТ-220 забезпечує обробку тканини при максимальній температурі 250°С и натягу 45 кН. Технічні характеристики ліній наведені в таблиці 2.9.

В останні роки існує тенденція по відповідній обробці тканин на фабриках з їх виготовлення. Оброблені тканини в поліетиленовому упакуванні в рулонах надходять на заводи з виробництва конвеєрних стрічок.

Просочення текстильних матеріалів застосовується для штучних і синтетичних волокон. Для цього використовуються спеціальні латексні дисперсії на основі модифікованих полідієнів - латексів дивініл-, метил-, вінілпіридинового (ДМВП-10) і бутадієнового карбоксилатного (СКД-1) та ін.

Дисперсія містить вказані латекси, лужний розчин резорциноформальдегідної смоли. Для підвищення міцності зв'язку тканин з гумою в останню додають модифікатори.

Використовують одноразове (концентрація сухої речовини 10-12 %) і дворазове (3-5 % перша і близько 10 % друга) просочення латексними дисперсіями. Оптимальне збільшення ваги тканини після обробки становить 4-8%.

Параметри процесу просочення залежать від типу волокна і структури тканини. Оптимальні значення температури, швидкості руху та натягу тканини взаємозалежні і повинні встановлюватися для кожного типу просочувального агрегату.

Сушіння тканини, що надходить із просочувальної ванни, проводиться в конвективних повітряних сушарках, повітря для яких підігрівають паровими калориферами. Видалення надлишку складу з поверхні тканини, що пройшла просочувальну ванну, проводять шкребками, обтискними валками, вакуум-відсосом або здувом струменем повітря. У процесі сушіння відбувається не тільки видалення вологи із тканини, але також поліконденсація смоли, взаємодія активних груп латексу і смоли між собою і з підложкою. Температура сушіння звичайно становить 130-160 °С.

Таблиця 2.9 - Технічні характеристики устаткування для обробки технічних тканин

Характеристика	АЛТ-220	ЛПТ-40-1800	ЛПТ-40-2600	ЛПТТ-40-1900	ЛПТТ-20-1900	АПТ-20- 1900
Ширина обробляємого матеріалу, мм	До 2200	До 1600	1400-2400	До 1700	До 1700	800-1700
Швидкість, м/хв	4-30	12-40	6-40	6-40	4-20	4-20
Час сушіння (на максимальній швидкості), хв	5,0	5,0	3,5	5,0	3,0	4,0
Температура, °С: - сушіння - термообробки	1-зона-220 2-зона -160	До 170 230	170 230	До 170 230	До 170 230	До 150 -
Час термовитягування, с	-	20-60	35-240	30-140	20-100	-
Час термофіксації, с	-	20-60	35-240	30-140	20-100	-
Натяг тканин, кН/полотно: - у камері термо-витягування - у камері нормалізації	- -	2,5-180 5-91	10-100 5-50	20-100 5-50	15-80 15-40	- -
Заправочна довжина обробляємого матеріалу, м	550	1030	450	760	250	250
Установлена потужність електродвигунів, кВт	520	2667	1603	1965	504	300
Габаритні розміри, м: довжина/ширина /висота	52,5/13,5 /6,7	114,6/19,56/ 14,5	62,89/18,60/15,45	77,3/19,7/ 20,0	39,0/12,0/ 6,0	45,0/11,9/ 6,0
Маса, т	373,0	800,3	610,0	675,0	200,0	158,0

Після сушіння на поверхні тканини залишається плівка адгезиву, при її надлишку зростає твердість тканини. Оптимальне збільшення ваги поліамідних тканин після просочення становить 4-8%. Температура і тривалість сушіння значно впливають на технологічне поводження тканини та властивості готової конвеєрної стрічки. При використанні просочувальних складів резольного типу температура сушіння не повинна перевищувати 150°С, для новолачних РФЛ припустима температура до 230 °С. При надмірній жорсткості режиму сушіння можливе погіршення адгезійних характеристик і підвищення твердості просоченої тканини. При недостатніх температурах і часі сушіння знижується міцність зв'язку в стрічці. Сушіння тканини проводять при невеликому натягу.

Якщо поліестерні волокна не піддані спеціальної адгезійній обробці, то на першій стадії полотно просочують водною дисперсією блокованих ізоціанатів, у яких найбільш реакційноздатний зв’язок в ізоціанатній групі блоковано капролактамом або фенолом. У процесі сушіння тканини при 210-250°С після першої стадії просочення блоковані ізоціанати розкладаються, ізоціанатні групи взаємодіють із волокном. Потім на другій стадії висушену тканину просочують звичайним складом РФЛ і знову сушать при температурі 180-210 °С.

При використанні армуючих матеріалів з арамідних волокон рекомендують на першій стадії здійснювати просочення складами на основі епоксидних смол (наприклад, дигліцидиловий етер гліцерину, полігліцидиловий сорбіту або дигліцерину), з капролактамом, гідроксидом натрію і поверхнево-активною речовиною, на другій стадії - латексно-смоляними адгезивами переважно із смолою новолачного типу. Сушіння після першої і другої стадій просочення проводять відповідно при 210-245 і 180-210°С.

Для зниження збігу тканини із хімічних волокон після просочення і сушіння піддають термічній обробці та нормалізації. У процесі термообробки відбувається стабілізація структури тканини шляхом її витягування при підвищеній температурі. Можливі модифікації цього процесу: нормалізацію здійснюють без зменшення температури після стадії витягування, але при зниженому натягу або проводять додаткове нагрівання тканини до температури трохи меншої, ніж при гарячій витяжці, але при тім же натязі (третя стадія). Таким чином, режим термообробки визначається температурою, натягом і тривалістю процесу. Надмірна термообробка поліамідної тканини може значно знизити її втомну витривалість у виробі. Витяжку поліамідних тканин проводять при температурі 180-230°С на протязі 15-60 с і натягу 10-30 % від розривного навантаження. Нормалізацію (стабілізацію) тканини проводять при тій же температурі, але при зниженому натягу або при охолодженні без зміни натягу. Максимальний натяг при термообробці може бути обмежено фактичною міцністю стику рулонів тканини.

Сутність термічної обробки складається у фіксації отриманого подовження тканини під дією високої температури. У результаті релаксаційних процесів, що відбуваються при температурі трохи нижче температури топлення волокна, зростають міцність, модуль і термостабільність тканини, знижується подовження і тепловий збіг. У результаті термообробки поліамідних тканин знижується рознашування (витягування) конвеєрних стрічок в експлуатації. Високий тепловий збіг поліестерних волокон знижують за допомогою термофіксації на заводі-виробнику.

Для кріплення до гум на основі насичених каучуків тканини промазують на клеєпромазувальних машинах складами - розчинами відповідних гумових сумішей в органічних розчинниках. При кожному проходженні через клеєпромазувальну машину на тканину наносять тонкий шар (штрих) розчину гумової суміші. Багаторазове проходження тканини через клеєпромазувальну машину забезпечує нанесення шару гумової суміші заданої товщини. При цьому концентрація використовуємого клею зростає в міру збільшення кількості нанесених шарів. Останній шар гумової суміші часто наносять у вигляді пасти.

2.5.2 Сушіння й обгумовування тканин

Тканини їз бавовновмісних і комбінованих ниток сушать і прогумовують з обох боків, а в окремих випадках на промазану тканину накладають гумовий прошарок.

Сушіння тканин-суров’я, що містять бавовну, здійснюють пропускаючи їх через кілька барабанів, що обігріваються парою, і потім закочують у рулон. Тканини сушать у сушильних агрегатах з 24 барабанів при 80-100 °С до вмісту в них вологи не більше 2 % (для бавовняних тканин - не більше 1%). Не допускається знаходження просоченої тканини на гарячих барабанах при тривалому останові сушильного агрегату, тому що надмірний перегрів призводить до підвищення твердості тканини з хімічних волокон з наступним утворенням складок і прорубок при обробці на каландрах.

Якісне обгумовування або накладання гумового прошарку забезпечуються при надходженні в каландр попередньо підігрітої тканини. Тому рулони тканини подають у каландр не більше ніж через 60 хв після сушіння. При необхідності додатковий підігрів перед нанесенням гумового прошарку забезпечують підігріваючі барабани, розташовані в каландровій лінії. Тканини для стрічок промазують і/або обгумовують.

Промазування і нанесення гумових прошарків на тканину здійснюється на три- або чотиривалкових каландрах на лініях, що включають живільні машини (черв'ячні машини холодного живлення або вальці). Такі лінії включають транспортери для живлення каландра розігрітою гумовою сумішшю, підігріваючі (перед каландром) і охолоджуючі (після каландра) барабани, пристрої для виміру товщини і обрізання крайок, розгортальні і закочувальні пристрої, компенсатори-накопичувачі тканини для забезпечення безперервної роботи лінії при заміні рулонів тканини та інші механізми. У країнах СНД обгумовування тканин здійснюється на лініях ЛОТ-1500 (рис. 2.6).

1 - верстат разгортальний просоченої тканини плаваючий; 2 - стіл стикування тканини з механізмом датчиків системи центрування; 3 - установка нагрівально-натяжна приводна чотирибарабанна; 4 - механізм виміру натягу з тензодатчиками; 5 – відхиляючі ролики підложної площадки; 6 - відхиляючий ширительний ролик каландра; 7 - каландр 4х610-1730-025Л; 8 – відхиляючий ролик каландра; 9 - транспортер-накопичувач живлення нижнього зазору каландра; 10-12 - живильник верхнього зазору прокладки з дубліруючим вузлом і однопетлевим компенсатором; 13 - охолоджуюча шестибарабанна приводна установка; 14 - стіл з механізмом виміру довжини; 15 - верстат намотувальний плаваючий

Рисунок 2.6 - Схема лінії ЛОТ-1500

При обкладці або накладанні гумового прошарку тканину одночасно з розігрітою гумовою сумішшю пропускають через зазор каландра. При складанні каркасу стрічок у петлевому дублері обгумована тканина безпосередньо з каландра надходить у складальний агрегат. Якщо процеси обгумовування тканини і складання каркасу стрічок розділені, то тканина після виходу із зазору каландра проходить охолоджуючі барабани і закочується в рулон через тканинну або полімерну (поліетиленову) прокладку.

Промазування повинно забезпечувати продавлення гумової суміші в нитки і її розподіл по товщині бавовновмісної суворої тканини. Тому її проводять на тривалковому каландрі із співвідношенням швидкостей валків від 1:1,2 до 1:1,5 при частоті обертання середнього валка вище частоти обертання двох інших. Температура валків каландра залежить від складу промазувальної гумової суміші. Звичайно температура середнього валка вище температури двох інших валків. Наприклад, температура нижнього, середнього та верхнього валків становить 60, 85 і 70 °С. Швидкість промазування становить 30-40 м/хв. Для забезпечення якісного промазування і накладання гумових прошарків важливі наступні фактори:

• технологічні властивості промазувальної і прошаркової гумових сумішей;

• рівномірне живлення каландра досить розігрітою гумовою сумішшю;

• швидкість каландрування. Низька швидкість при малій ширині тканини і тонкому гумовому прошарку може викликати напливи та передчасну вулканізацію гумової суміші. При надмірно високій швидкості можлива поява дефектів поверхні обгумованої тканини;

• температура валків каландра;

• натяг тканини, що повинен складати ~ 2-3% від міцності тканини, тому що при меншому натягу можливо зминання її (проруби) при подачі в зазор у каландрі;

• регулювання зазору каландра, що забезпечує необхідну рівномірну товщину гумового прошарку і відсутність надвитрати гумової суміші.

Накладання гумового прошарку з двох боків на просочену тканину проводять на чотиривалковому каландрі за один прохід або на двох тривалкових каландрах. Фрікція валків відсутня, тобто швидкість обертання валків однакова. Необхідна температура валків каландра залежно від складу гумової суміші і розташування валків становить 60-90°С. Робоча швидкість проходження просоченої тканини через каландр складає 20-40 м/хв.

2.5.3 Складання каркасу стрічок

Каркас конвеєрних стрічок виготовляють шляхом пошарового (послідовного) накладання гумотканинних прокладок або методом їх одночасного паралельного дублювання. Відомі дублери з вертикальними барабанами, які займають значно менше виробничої площі, дублер з ланцюговим заправним пристосуванням і дублірувальні машини МД-1600.

Вітчизняні багатопетлеві складальні агрегати (дублери) встановлюються в одній лінії з каландрами для обгумовування тканин або для накладання гумового прошарку. Механізована лінія МД-1600 (рис. 2.7) для складання каркасу дозволяє здійснювати основні технологічні операції: промазування та обкладання тканин гумовою сумішшю, складання каркасу, накладання брекерної деталі.

1 - розкочувальний верстат; 2 - стикувальний прес; 3, 7 - петлеві компенсатори; 4 - барабанна сушарка; 5 - натяжні валки; 6 - каландр; 8 - дублірувальна машина; 9 - ширительний пристрій; 10, 12, 17 - валики датчиків натягу; 11 - дублірувальний барабан з дублюючим роликом; 13 - плаваючий ролик; 14 - гальмові валки; 15 – протягувальні валки; 16 - натяжний барабан; 18 - прилад для регістрації числа прокладок; 19, 21 - ножові механізми для поздовжнього і поперечного розрізування сердечника; 20, 22, 24 - закочувальні та розгортальні верстати; 23 - установка для обробки каркасу тальковою суспензією; 25 - монорейка з електротельферами

Рисунок 2.7 - Лінія складання каркасу конвеєрних стрічок МД-1600

Тканина з розгортального пристрою 1 надходить на петлевий компенсатор 3, що забезпечує безперервність роботи лінії при стикуванні кінців рулонів на вулканізаційному пресі 2. Шириння і центрування тканини в компенсаторі здійснюється дугоподібними ширильними роликами. Перед обгумовуванням тканина просушується на барабанній сушарці 4, а потім надходить на каландр 6. Протягування тканини забезпечується натяжними валками 5 і каландром 6. Синхронність роботи каландра 6 і дублірувальної машини 8 досягається установкою проміжного компенсатора 7. Сердечник збирається в складальному агрегаті МД-1600 (індекс 577-1) 8, що має систему горизонтальних транспортерів, розташованих один над одним.

Передача тканини з одного транспортера на іншій забезпечується поворотними барабанами. Тканина з компенсатора 7, пройшовши ширительний ролик 9, натяжні й обвідні валики з датчиком натягу 10, а потім центруючі ролики, надходить на дублірувальній барабан 11, де дублюється із тканиною, що виходить із каландра, і прикочується під тиском стисненого повітря. Зібраний каркас розрізається ножем 21 у поперечному напрямку і приймається в полотно на закочувальний пристрій 22. Рулони каркасу знімають із закочувального пристрою за допомогою кран-балки і зберігають їх до обкладання в підвішеному стані.

Складальні агрегати оснащені рівняльним пристроєм, що здійснює рівняння однієї із крайок тканини перед входом у дублірувальні барабани та пристроєм, що центрує каркас щодо вісьової лінії агрегату. Відрахування довжини тканини здійснюється за стиком, для чого на ньому закріплюється пластинка з мідної фольги. Число прокладок у сердечнику визначається за числом проходження пластинок з фольги над приладом 18. На більшості складальних агрегатів можна збирати каркас довжиною 95-100 м, але є агрегати для виготовлення каркасу довжиною до 150 і 230 м.

Швидкість складання, віднесена до однієї прокладки, дорівнює швидкості обгумовування тканини на каландрі. Тому швидкість складання на петлевому дублері обернено пропорційна числу прокладок. При розкроюванні (вирізці) каркасу враховують ширину гумового борта стрічки, наприклад, ширина каркасу з поліамідної тканини з міцністю 100-200 кН/м повинна бути менше номінальної ширини конвеєрної стрічки з гумовим бортом для стрічок шириною менше 1000, 1000-1200 і 1400 мм відповідно на 20, 30 і 40 мм. При виготовленні стрічок з нарізним бортом обрізка крайок під задану ширину каркасу на дублері звичайно не здійснюється, тому що поздовжнє різання їх проводять після вулканізації.

Недоліком використання багатопетлевих дублерів є відсутність рівномірного натягу тканини при складанні, що погіршує якість готової стрічки. Як правило, на них проводиться складання каркасу певної довжини (~ 90 м); проектується дублер для складання каркасу зі змінною довжиною від 100 до 190 м, що оснащується пристроями для автоматичного центрування тканини і створення постійного натягу.

При складанні каркасів на лінії паралельного складання (ЛПС-1600) забезпечується рівномірний натяг на кожну прокладку системами автоматичного центрування та натягу (рис. 2.8).

1 - верстат для розмотування тканини посиленої конструкції; 1а - механізм відбору полотна; 1б - обгумована тканина; 2 - 5 – верстат для розмотування тканини; 2а - 5а - механізм відбору полотна; 6 - валки; 7 - механізм відбору крайок; 8 - тянульна станція; 9 - закочувальний пристрій; 10 - розкочування полотна; 11 - каркас конвеєрної стрічки; 12 - крайки

Рисунок 2.8 - Схема лінії плоскопаралельного складання каркасів конвеєрних стрічок ЛПС-1600

Багатопетлеві дублери не дозволяють виготовити багатопрокладальний каркас із важких тканин на основі хімічних волокон через його розшарування при складанні в процесі багаторазового проходження зібраних шарів через систему обгинаючих і підтримуючих валків малого діаметра, утруднене складання каркасу з товстим гумовим прошарком між прокладками.

Ці недоліки відсутні при використанні агрегату паралельного складання методом одночасного дублювання (рис. 2.9), що працює автономно від каландрової лінії.

1,4- пристрої для розкочування обгумованої тканини і листової гумової суміші та закочування прокладального полотна; 2 - пристрій для створення рівномірного натягу полотна тканини і гуми; 3, 5 - пристрої для вирівнювання крайок тканини і гуми; 6, 10 - дублірувальні валки; 7 - пристрій для накладання гумового шнура на крайку сердечника; 8 - транспортер; 9 - ролики для закладення крайок; 11 - опудрюючий пристрій; 12 - закочувальний верстат

Рисунок 2.9 - Лінія складання й обкладання каркасу конвеєрних стрічок методом одночасного дублювання

З розкочувальних пристроїв 1 через пристрої для створення рівномірного натягу 2 і для вирівнювання крайок 3 тканина заправляється в зазор дублюючих валків 6. Сюди ж з розкочувальних пристроїв 4 через вирівнюючий пристрій 5 подається листова гумова суміш. Із пристрою 7 на крайку накладається гумовий шнур і заготівка транспортером 8 подається до роликів 9, де здійснюється закладення крайок; остаточне оформлення заготівки здійснюється на другій парі дублірувальних валків 10, після чого вона проходить через опудрюючий пристрій 11 і закочується в рулон на закочувальному верстаті 12.

Технічні можливості агрегатів паралельного складання значно ширші, ніж можливості багатопетлевих дублерів. З їх використанням можна складати каркас з прокладками із різних тканин і з різними гумовими прошарками в одній стрічці. Оскільки дублювання не супроводжується вигинами каркасу до його закочування в рулон, будь-які обмеження на товщину і твердість окремих гумотканинних прокладок відсутні.

Швидкість складання багатопрокладального каркасу становить від 3 до 15 м/хв (двошарового - до 25 м/хв), довжина каркасу - до декількох сотень метрів, діаметр рулонів каркасу - до 4000 мм.

Один з агрегатів фірми «Berstorff» має довжину 36,6 м, ширину 6,8 м, висоту 3,1 м, потужність електродвигунів близько 90 кВт.

2.5.4 Обкладання каркасу

Завершальною технологічною операцією виготовлення заготівки конвеєрної стрічки перед вулканізацією є обкладання гумовою сумішшю. Залежно від використовуємого устаткування обкладання здійснюють за різними технологічним схемами: розігрітою гумовою сумішшю безпосередньо в зазорі три- або чотиривалкового каландра; дублюванням каркасу і гарячого гумового листа, що виходить із плоскої щілинної голівки черв'ячної машини холодного живлення, у зазорі між двома валками; дублюванням попередньо відформованої рулонної гумової обкладки з каркасом у зазорі між двома валками або з окремих розгортальних стійок в установці паралельного складання, у тому числі одночасно із складанням каркасу.

Розігрів гумової суміші здійснюють у черв'ячних машинах холодного живлення або на вальцях. Важливі наступні технологічні параметри вальцювання: температура валків і гумової суміші, зазор між валками, коефіцієнт фрікції (1,3-1,4), способи підрізування, відбору та повернення в зазор частини гумової суміші. Режими обробки гумових сумішей на вальцях розробляють із урахуванням типу каучуку, складу гумової суміші. Наприклад, швидкість і ступінь розігріву гумової суміші зростають при зменшенні зазору між валками, підвищенні коефіцієнта фрікції, в'язкості гумової суміші. Однак при надмірному розігріві зростає схильність її до передчасної вулканізації. Гумові суміші на основі ПІ і БСК добре втримуються на тихохідному передньому валку; із ПБ, БК і ЕПТ - схильні йти на швидкохідний задній валок. Для попередження переходу гумової суміші на задній валок змінюють температуру валків, зазор між ними і коефіцієнт фрікції.

При ширині каркасу більше 1000 мм вальці не здатні забезпечити рівномірне живлення каландрів, тому при переробці сумішей підвищеної в'язкості варто розігрівати суміші на черв'ячній машині холодного живлення.

Обкладання сердечника гумовими шарами і посилення його бортів здійснюється в каландрових потокових лініях (рис. 2.10), які включають каландри (один тривалковий, два тривалкових або один чотиривалковий), машини живлення (черв'ячна машина холодною живлення або вальці), транспортери для живлення каландрів розігрітою гумовою сумішшю, охолоджуючі барабани, розгортальні і закочувальні пристрої.

Рулон сердечника за допомогою кран-балки встановлюється на розгортальний верстат 2, що має пристрій для центрування сердечника щодо поздовжньої вісі лінії, який керується за сигналами пневмодатчика 3. Прокладальне полотно закочується на верстаті 1. Брекерна тканина подається з розгортального верстата 9 і перед входом у дублірувальні валки 6 центрується щодо вісі лінії пристроєм 5. За командою пневмодатчика 4 заворот крайок широкої брекерної прокладки на борт сердечника здійснюється механізмом 7. Загорнені крайки прикочуються дублірувальними валками 8. Далі сердечник транспортером 10 подається до чотиривалкового каландру 11 для двостороннього обкладання гумовими шарами. Краї гумових шарів обрізаються дисковими ножами 12 і після виходу з каландра механізмом 13 загортаються на крайки сердечника, які при необхідності на механізмі 14 обгортають вузькими тканинними смужками. Далі сердечник обжимається дублірувальними валками 15, проходить через установку 16 для нанесення антиадгезиву і надходить на закочувальний пристрій 17. Щоб уникнути деформації заготівки і її залипання, рулони до вулканізації зберігають у підвішеному стані.

1 - верстат для закочування прокладки; 2 - розгортальний верстат; 3,4- пневмодатчики центруючих пристроїв; 5 – центруючий пристрій для брекерної тканини; 6, 8, 15 - дублювальні валки; 7 - пристрій для завороту крайок брекерної тканини на борт; 9 - розгортальний верстат для брекерної тканини; 10 - транспортер; 11- чотиривалковий каландр; 12 - дискові ножі; 13 - механізм для завороту гумового листа на крайки заготівки; 14 - механізм для обгортки крайок сердечника смужками тканини; 16 - установка для нанесення емульсії; 17 - пристрій для закочування заготівки стрічки

Рисунок 2.10 - Потокова лінія обкладання каркасу конвеєрних стрічок

Швидкість накладання обкладки становить 15-20 м/хв для самих тонких обкладок і вузьких стрічок і не повинна бути нижче 3-4 м/хв для товстих обкладок і широких стрічок. Обкладки великої товщини, щоб попередити небезпеку появи міхурів через захват повітря гумовою сумішшю в зазорі каландра, одержують повторним пропущенням заготівки через каландр.

Обкладання каркасу попередньо відформованою, але не вулканізованою холодною гумовою пластиною більш трудоємне і здійснюється істотно рідше, ніж обкладання гарячою гумовою сумішшю. У цьому випадку гумову пластину, отриману в черв’ячних машинах холодного живлення із плоскою щілинною голівкою або в каландрових агрегатах, охолоджують, приймають у прокладальне полотно і закочують у рулон. Дублювання обкладальної пластини з каркасом проводять на установках паралельного складання, каландрових лініях або з розгортальних пристроїв безпосередньо перед вулканізацією.

2.5.5 Вулканізація конвеєрних стрічок

Гумотканинні багатопрокладочні конвеєрні стрічки вулканізують звичайно в гідравлічних пресах, тонкі - у барабанних вулканізаторах безперервної дії. Основна маса їх виготовляється на плитних вулканізаційних пресах фірм «G. Ray», «Zimpelkampf» (Німеччина).

Для запобігання витяжки транспортерної стрічки в процесі експлуатації перед вулканізацією заготівку піддають розтягуванню від 4 до 8 % первісної довжини. Із цією метою ділянка стрічки між нагрівальними плитами зажимається і за допомогою гідравлічних пристроїв піддається витяжці. Ці пристрої являють собою гідравлічні зажими, встановлені на кінцях преса, здатні переміщатися за допомогою гідроциліндрів. У результаті витяжки розпрямляються тканини каркасу, і знижується подовження конвеєрних стрічок в експлуатації.

При вулканізації в гідравлічних пресах довжина заготівки конвеєрної стрічки в багато разів перевищує довжину плит преса. Тому стрічку вулканізують окремими ділянками безпосередньо між плитами преса. Для забезпечення точних розмірів стрічки по ширині, висоті і крайкам між заготівками і по їх краях уздовж преса укладають обмежувальні лінійки, які в сукупності із плитами преса виконують функції прес-форми. Товщину обмежувальних лінійок і відстань між ними розраховують за розмірами невулканізованої заготівки і її зміни у процесі вулканізації. Вважають, що товщина обмежувальних лінійок повинна бути менше товщини заготівки на величину упресовки, що для товщини 5-10, 11-15, 16-20, 21-25, 26-30 і 31-35 мм становить 1,5; 2,0; 3,3; 3,5; і 4,0 мм відповідно. Вулканізаційні преси оснащені механізмами переміщення обмежувальних лінійок за допомогою притискної планки та гідроприводу, а також магазинами лінійок.

Сучасні одно- і двоповерхові гідравлічні преси дозволяють вулканізувати ділянку конвеєрної стрічки довжиною 10-15 м і шириною 1000-3800 мм. Кращі гідравлічні преси твердої рамної конструкції, що забезпечують рівномірну передачу тиску на всю пресуючу поверхню. Плоскопаралельний підйом пресувального стола по напрямних забезпечує рівномірне змикання плит преса. Загальний вид преса «G. Ray» показаний на рис. 2.11.

1 - рама; 2, 3 - верхній і нижній столи з нагрівальними плитами; 4 - піднімальний циліндр; 5 - головний циліндр; 6 - гідравлічний привід; 7 - затискний пристрій; 8 - затискно-розтягуючий пристрій; 9 - пульт керування

Рисунок 2.11 - Прес фірми «G. Ray»

Ширина плит пресів «G. Ray» становить 1200, 1600, 2000, 2500 і 2900 мм, довжина робочої ділянки плити 10 м. Часто в прес вбудовують третю плиту, у результаті чого він стає двоповерховим, що дозволяє одночасно вулканізувати дві конвеєрні стрічки. Фірмою «Zimpelkampf» випускаються 15-метрові преси, а також триповерхові преси, у яких одночасно вулканізуються ділянки стрічки, довжиною по 50 м і шириною до 2000 мм.

При вулканізації як теплоносій використовується пара або перегріта вода. З метою підвищення продуктивності устаткування застосовують попереднє нагрівання стрічок струмами ВЧ і СВЧ, а також інфрачервоними променями. Як генератор інфрачервоного випромінювання використовуються спеціальні лампи. Застосування попереднього підігріву стрічок з обох боків дозволяє збільшити продуктивність на 15-30%.

Необхідний питомий тиск пресування залежить від складу гумових сумішей, типу тканини і конструкції конвеєрної стрічки. При вулканізації конвеєрних стрічок тиск пресування становить: 1,5-2,5 МПа для гумових сумішей на основі ненасичених каучуків; не менш 2,5 МПа - хлорбутилкаучуків і 3,0-4,0 МПа - ЕПК, ЕПДК і БК. Конвеєрні стрічки з гумових сумішей на основі ненасичених каучуків і каркасу із прогумованих тканин на основі бавовняних або комбінованих ниток вулканізують при питомому тиску пресування 1,5 МПа, а з каркасом із тканин на основі хімічних волокон незалежно від типу каучуку - 2,5-4,0 МПа.

Тривалість циклу вулканізації залежить від складу гумових сумішей, температури, товщини конвеєрної стрічки. Для гум з ненасичених каучуків тривалість вулканізації приблизно дорівнює 1,5-2,0 хв на 1 мм товщини конвеєрної стрічки при 140-150 °С. Конвеєрні стрічки загального призначення товщиною 10, 15 і 18 мм із поліамідної тканини вулканізують при 151°С на протязі відповідно 15, 21 і 26 хв. Максимальна тривалість вулканізації характерна для стрічок із сумішей на основі БК і ХБК при температурі не нижче 160 °С. Час вулканізації стрічок з бутилкаучуку звичайно вдвічі більше, ніж аналогічних з ненасичених каучуків.

При виготовленні стрічок із синтетичних тканин доцільно використовувати установки для охолодження стрічок під натягом. Установка являє собою стіл для охолодження, систему натяжних барабанів або затискно-розтяжних пристроїв і верстат для закочування стрічки. При зусиллі розтягу до 0,4 МН можна одержати подовження стрічок із синтетичної тканини до 11 %. Конвеєрні стрічки з гумових сумішей на основі ЕПК, ЕПДК і БК охолоджують у пресі до 90-120 °С без зниження питомого тиску вулканізації. Бажано також охолодження стрічок із хлорбутилкаучуку. Іноді стрічки з ненасичених каучуків охолоджують у пресі до температури нижче 120 °С, що запобігає утворенню міхурів і виключає виділення газоподібних токсичних продуктів вулканізації.

2.5.6 Технологічний процес виготовлення гумотросових стрічок

Більш прогресивним є безперервний процес, у якому операції складання і вулканізації стрічки знаходяться в одному технологічному потоці, і після складання заготівки стрічки проводиться безпосередньо її вулканізація. Складання заготівки стрічки ведеться при високому тиску за допомогою формуючого преса, встановленого в одному потоці з вулканізаційним устаткуванням (рис. 2.12).

1 - шпулярник; 2, 7 - роликові гребінки; 3, 8 - перший і другий затискачі; 4 - натяжний пристрій; 5 - нерухлива гребінка; 6 - натяжна станція; 9 - резервний розгортальний пристрій; 10 - рухливий складальний агрегат; 11 - розгортальний пристрій для гумової суміші; 12 - формуючий прес; 13 - вулканізаційний прес; 14 - стіл для механічних лінійок; 15 - натяжний і проштовхуючий пристрій; 16 - закочувальний пристрій

Рисунок 2.12 - Технологічна схема потокового процесу виробництва гумотросових стрічок

Тросове полотно збирають, подаючи троси із шпулярника в напрямний пристрій і укладаючи його з певним кроком. Шпулярник являє собою двоярусну рамну конструкцію, що вміщає по 150 шпуль у кожному ярусі. При роботі одного з ярусів шпулярника інший в цей час заряджають шпулями. Зарядка його здійснюється за допомогою підйомнотранспортних пристроїв, що переміщуються уздовж і поперек ярусу. Шпулі надіваються на горизонтально розташовані шпинделі шпулярника з дотриманням правил чергування тросів лівої і правої свивки. Зарядка його закінчується протягуванням кінців тросів до виходу і з'єднанням їх контактним зварюванням з кінцями тросів попереднього тросового полотна.

Технологічний процес складання і вулканізації заготівки стрічки напівавтоматичний. Керування процесом здійснюється з пульта керування, встановленого з натяжної станції. Стрічка збирається і вулканізується відрізками по 15 м. При цьому виконуються наступні основні технологічні операції: пересування тросового полотна, заготівки і готової стрічки; затискання і натяг тросового полотна; складання і вулканізація заготівки стрічки з одночасним накопиченням тросів у тросонакопичувателі.

Складання стрічок виконують за допомогою складального агрегату, змонтованого на рухливій платформі, що має привід, який забезпечує її пересування по рейках на відстань 15,6 м зі швидкістю 6,6 м/хв і повернення у вихідне положення (до вулканізаційного преса). На платформі є чотири рухливих у поперечному напрямку розкочувальні пристрої для рулонів гумових або гумотканинних заготівок і формуючий гідравлічний прес. Прес забезпечує ступінчате холодне пресування заготівки стрічки й обладнаний дисковими ножами для зняття надлишків гумової суміші після пресування.

При пересуванні за допомогою гідравлічних пристроїв відкривається затискач стрічки на барабанному протягуючому пристрої, включається привід цього пристрою, і тросове полотно, пересуваючись, виходить із тросонакопичувача при постійному натягу 200 Н на кожний трос. При цьому встановлений на візку складальний агрегат вертається (оскільки складальний прес закритий, і заготівка стрічки затиснута між його плитами) до вулканізаційного преса. Заготівка стрічки «заправляється» у вулканізаційний прес, а відповідна ділянка готової стрічки намотується на барабан закочувального пристрою. Потім затискач стрічки на барабанному протягуючому пристрої і основний затискний пристрій закриваються, а складальний прес відкривається. За допомогою гідравліки піднімається стіл натяжної станції, і тросове полотно натягується. Натяжна станція забезпечує натяг кожного троса від 834 до 3090 Н у залежності від його діаметра протягом усього технологічного процесу складання і вулканізації ділянки стрічки довжиною 15 м. Крок тросів у полотні забезпечується системою гребінок, одна із яких на вході в складальний прес міняється залежно від нього.

Складання заготівки стрічки починається з встановлення рулонів гумових заготівок у розкочувальні пристрої рухливого складального агрегату, які подаються в змонтований на агрегаті гідравлічний прес із розмірами плит 800x3200 мм, де вони дублюються із тросовим полотном холодним способом. Питомий тиск пресування до 4,9 МПа, тривалість одного циклу - 1 хв. На виході зі складального преса у заготівки стрічки ножами, що нагріваються електрикою, обрізаються гумові крайки. Під час складання і вулканізації ділянки стрічки довжиною 15 м відбувається накопичення тросового полотна в тросонакопичувачі.

Вулканізація заготівки стрічки відбувається в гідравлічному вулканізаційному пресі закритої рамної конструкції з розмірами плит 15600x3200 мм при температурі 151±3 °С і питомому тиску 3,92±0,8 МПа. Кінці плит довжиною 300 мм на вході і виході вулканізаційного преса охолоджуються водою до температури 70-80 °С. Після закінчення циклу вулканізації звулканізованої ділянки стрічки виконується пересування тросового полотна, заготівки і готової стрічки, і далі цикл складання та вулканізації повторюється. Поперечне різання стрічки виконується на рухливому гідравлічному пристрої із зусиллям до 200 кН. Невеликі дефекти на стрічці усуваються в пересувному ремонтному електропресі при питомому тиску 1,44±0,06 МПа.

2.5.7 Безперервна вулканізація конвеєрних стрічок

Агрегат для безперервної вулканізації конвеєрних стрічок звичайно складається із барабанного вулканізатора, розкочувального, розтяжного і закочувального пристроїв. Оптимальний барабанний вулканізатор включає барабан великого діаметра, що обігрівається парою, і нескінченну стрічку з нержавіючої сталі, що огинає барабан з кутом обхвату приблизно 270°, обігріваємому іноді із зовнішньої сторони. Заготівка конвеєрної стрічки обводиться навколо барабана і притискається до нього сталевою стрічкою; у процесі безперервного переміщення навколо барабана заготівка перебуває під натягом. При вході на барабан заготівка іноді пресується і оформляється по товщині притискним барабаном, що здатний створити тиск до 7 МПа, подальша форма виробу зберігається завдяки притисканню сталевою стрічкою. Діаметр барабана, що обігрівається, не перевищує 3 м (частіше він дорівнює 1,5-2,0 м), довжина барабана звичайно не більше 2,2 м. Максимальний питомий тиск, який створює сталева стрічка при вулканізації, звичайно дорівнює 0,5 МПа. Час вулканізації конвеєрної стрічки регулюється швидкістю проходження стрічки по барабану і залежить від товщини заготівки, діаметра та температури барабана, наявності сталевої обігріваємої стрічки. Залежно від конструкції барабанного вулканізатора і складу гумових сумішей максимальна товщина конвеєрної стрічки, вулканізація якої можлива безперервним способом, становить від 3 до 6 мм. Найбільш ефективно вулканізувати стрічки, товщина яких не перевищує 2-3 мм.

Для інтенсифікації процесу вулканізації стрічок у барабанному вулканізаторі рекомендують проводити попереднє нагрівання заготівки, що рухається, до температури 100-120^оС безпосередньо перед її надходженням на барабан. Для цього можна використовувати, наприклад, інфрачервоне випромінювання або струми високої частоти.

Барабани вулканізатору різняться способом обігріву робочого барабана (паровий, електричний); характером теплового потоку в обробляємому матеріалі (одно- і двосторонній); способом створення пресового зусилля (натягом стрічки або натягом стрічки і додатково підпресовочним пристроєм); довжиною і діаметром робочого барабана.

Заготівки стрічок з розкочувального пристрою надходять у зазор між нескінченою пресуючою стрічкою і обігріваємим барабаном. Пресуюча стрічка проходить огинаючи нижній напрямний барабан, верхній провідний барабан і натяжний барабан. Переміщаючи останній по горизонталі, можна міняти силу натягу пресуючої стрічки. Як пресуючі стрічки застосовують стрічки холоднокатані з нержавіючої і вуглецевої сталі, стрічки із сталевого троса та із дротяної сітки, гумованої теплостійкою гумою.

Основними параметрами, що визначають роботу барабанних вулканізаторів, є: питомий тиск, який створюється пресуючою стрічкою; частота обертання і температура барабанів; співвідношення розмірів основних робочих органів; продуктивність агрегату. Використовуючи канал для додаткового нагрівання, розташований на станині машини, продуктивність установки можна підвищити на 40%.

У вітчизняній промисловості широке застосування одержали вулканізатори фірм «Бузулук» (Чехія), «Берсторфф» (Німеччина), «Френсіс Шоу» (Англія).

Агрегат фірми «Берсторфф», що включає машини «Ролер Хед» і «Аума», показаний на рис. 2.13-2.14. При такому сполученні досягається більш заощадливе використання установки «Аума», тому що утилізується і використовується для безпосередньої вулканізації виділяєме в екструдері при виробництві гумових полотнищ тепло. Відпадає необхідність у застосуванні охолоджуючих і намотувальних пристроїв за каландром, а також у проміжному складуванні і внутрішньозаводських транспортних засобах.

1-розмотувальний пристрій; 2-передній валок; 3-станина; 4-притискна стрічка; 5-нагрівальний барабан; 6-канал додаткового нагрівання; 7-охолоджуючий пристрій; 8 - намотувальний пристрій

Рисунок 2.13 - Схема роторного вулканізатора «Аума»

1-екструдер із завантажувальним пристроєм; 2-двовалковий каландр; 3 - вимірювальний пристрій товщини; 4-пристрій нанесення бічних смуг матеріалу; 5-передній поворотний валок; 6-нагрівальний барабан; 7-обігрівач; 8-екран; 9-машина «Аума» фірми «Берсторфф»; 10-канал додаткового нагрівання; 11-охолоджуючий пристрій; 12- орієнтування крайок;

13 - пристрій для різання; 14-пристрій поперечної нарізки; 15-намотувальний пристрій

Рисунок 2.14 - Схема лінії для вулканізації пластин

Черв'ячна машина з валковою голівкою «Ролер Хед» розміщається до машини «Аума» і складається з екструдера із широкощілинною голівкою та двовалкового каландра. За допомогою широкощілинної голівки суміш розподіляється по ширині, при цьому формується гумове полотнище, що заправляється в зазор каландра. З каландра виходить гумове полотнище необхідної товщини, без раковин, рівномірного калібру по всій ширині. Далі полотнище входить у машину «Аума» для вулканізації. На ротаційному вулканізаторі «Аума» зі спеціальними пристосуваннями ефективно вулканізуються транспортерні стрічки, плоскі та клинові ремені. Для вулканізації транспортерної стрічки машина оснащена притискною смугою з високоміцної сталі. Для формування крайок стрічки встановлюють спеціальні пристосування з кожної сторони нагрівального барабана (рис. 2.15).

1 - розмотувальний пристрій з намотуванням прокладального полотна; 2-натяжний пристрій, 3-пристрій для накладання бічних смуг; 4-передній поворотний валок; 5-нагрівальний барабан; 6 - обігрівач; 7-задній притискний валок; 8-сталева притискна стрічка; 9-машина «Аума» фірми «Берсторфф»; 10-намотувальна стійка

Рисунок 2.15 - Схема агрегату для виготовлення конвеєрних стрічок з накладанням бічних смуг фірми «Берсторфф»

2.6 Якість конвеєрних стрічок

Якість конвеєрних стрічок забезпечується дотриманням технологічних режимів, якості сировини і напівфабрикатів. Контроль технологічного процесу здійснюють на наступних етапах виробництва:

вхідний контроль каучуків і інгредієнтів на відповідність нормам нормативно-технічної документації;

виготовлення гумових сумішей - контроль режимів змішування й обробки гумових сумішей, експрес-контроль, аналіз якості гумових сумішей за реометричними залежностями, знятими на реометрі Монсанто-100, і фізико-механічними показниками;

вхідний контроль якості армуючих матеріалів (маса, товщина, довжина, міцність зв'язку з гумою, подовження при робочому навантаженні й ін.);

виготовлення заготівки сердечника (ширина, довжина і товщина каркасу, число прокладок і зовнішній вигляд);

виготовлення обкладальної гуми й обкладання сердечника (товщина, ширина, довжина, маса, зовнішній вигляд);

вулканізація стрічок (режими вулканізації, розміри стрічки, зовнішній вигляд);

якість готових стрічок (фізико-механічні показники каркасу і обкладки, міцність зв'язку між елементами, вогнестійкість та ін.).

Найбільш характерні дефекти конвеєрних стрічок і причини їх виникнення наведені в табл. 2.10.

Таблиця 2.10 - Основні дефекти конвеєрних стрічок і причини їх виникнення

Види дефектів	Причини виникнення дефектів
Відхилення по ширині і товщині гумових прошарків і обкладки	Перекіс валків каландру або неправильна установка зазору між ними, неправильна установка ножів, нерівномірне живлення каландра гумовою сумішшю
Складки каркасу	Застосування неякісної тканини, перегрів просоченої тканини при підігріві, провисання тканини або відсутність натягу через останов складального агрегату, слабкий натяг тканини на каландрі
Місцеве розшарування тканинних прокладок (тканинні міхури)	Забруднена прокладка, підвищена вологість тканини, порушення режимів обробки тканини; низька пластичність і конфекційна клейкість, недостатній розігрів суміші; наявність порубів і складок тканини, тривале зберігання каркасу і заготівки; порушення режиму підпресування і вулканізації; погане наколювання стрічки голкою на переходах
Відшарування гумової обкладки (гумові міхури)	Забруднення каркасу або прокладальних полотен, проникнення тальку або емульсії між каркасом і обкладкою; сторонні включення, вологість і недостатній розігрів суміші; тривале зберігання каркасу або заготівки стрічки, падіння тиску або порушення режиму вулканізації; застосування обмежувальних лінійок підвищеного калібру й ін.
Оголення тканинних прокладок	Механічне ушкодження та неякісний ремонт обкладки перед вулканізацією
Випреси тканини по борту стрічки	Збільшення ширини каркасу або неправильна обрізка його крайок, неправильне заправлення заготівок в обмежувальні лінійки, недостатня товщина гумового борта в заготівці стрічки, зменшений калібр обмежувальних лінійок
Неповне число прокладок по ширині	Застосування завуженої тканини і незадовільне рівняння прокладок на складальному агрегаті
Раковини і виступи по поверхні стрічки	Падіння тиску при вулканізації, нерівності поверхні плит преса, забруднення плит преса, незадовільне обкладання
Тріщини на обкладці	Недостатній розігрів і неякісна гумова суміш; влучення тальку або емульсії в масу обкладки, перевулканізація, складки на каркасі
Поздовжні і поперечні гофри	Недостатня витяжка заготівок при вулканізації, нерівномірний натяг різних прокладок при прогумовуванні і складанні каркасу, різна товщина гумових прошарків по ширині стрічки та ін.

2.7. Практичні завдання для самостійної роботи

1. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування високоабразивних шматків ( 300-500 мм) при температурах

-25 ^оС ÷ + 40 ^оС , визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

2. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування середньокускових шматків породи , визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

3. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування середньокускових шматків вугілля в умовах вугільних шахт , визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

4. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування високоабразивних шматків (200-400мм) скельних порід при температурах -60 ^оС ÷ + 40 ^оС, визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

5. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування цукерок на кондитерській фабриці, визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

6. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування протекторів при виробництві шин, визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

7. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування сипких малокускових вантажів , визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

8. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування гарячих вантажів (до 100 ^оС), визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

9. Запропонувати конструкцію гумотканинної конвеєрної стрічки для транспортування малоабразивних гарячих вантажів (до 200 ^оС), визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

10. Запропонувати конструкцію конвеєрної стрічки для транспортування породи на конвеєрі великої довжини , визначити її тип, прийняти армуючий матеріал та розробити рецептуру обкладальної гумової суміші

11. Розробити технологічну схему виробництва однопрокладальної конвеєрної стрічки типу 4 для транспортування сипких вантажів

12. Розробити технологічну схему виробництва конвеєрних стрічок типу 3 для транспортування штучних напівфабрикатів

13. Розробити технологічну схему виробництва конвеєрних стрічок типу 2на основі комбінованої тканини БКНЛ-150

14. Розробити технологічну схему виробництва конвеєрних стрічок шириною 1200мм типу 2 на основі тканини ТЛК-200 з застосуванням гідравлічного вулканізаційного преса з шириною плит 2900мм

15. Розробити рецептуру прошаркової гумової суміші для конвеєрних стрічок загального призначення на основі тканини ТК-200 та технологічну схему складання таких стрічок

16. Розробити рецептуру промазувальної гумової суміші для морозостійких конвеєрних стрічок на основі тканини МКХ-300 та технологічну схему складання таких стрічок