книги из ГПНТБ / Восстановительный ремонт шин

В зарубежной практике для повышения стабильности резиновых смесей в процессе длительного хранения в них вводят некоторые добавки, например, 2,5-ди-трет-амилгидрохинон (сантовар А), кото­ рые замедляют процесс изменения пластичности. Смеси с такими добавками не только не теряют способности к переработке после длительного хранения, но и частично восстанавливают свою пла­ стичность после переработки, например на вальцах.

На рис. III.17 представлены данные о характере изменения пластичности при определении стойкости к подвулканизации двух

зико-механические свойства получаемых из них вулканизатов и проч­ ность связи в многослойных вулканизованных изделиях. Опубли­ кованы, однако, данные, показывающие, что хранение протектор­ ной резиновой смеси на основе натурального каучука в течение четырех лет не вызывает существенных изменений физико-механи­ ческих свойств получаемых вулканизатов. Не наблюдается также заметного изменения скорости вулканизации хранившихся смесей. Данные об изменении пластоэластических свойств этих смесей не опубликованы, но поскольку испытывавшиеся смеси подвергались вальцеванию перед вулканизацией, а скорость вулканизации прак­ тически не менялась, можно полагать, что они не были подвулканизованы.

Интересно отметить, что параллельные испытания показали более существенное влияние продолжительного хранения на свой­ ства вулканизованных резин. При хранении вулканизатов наблю-

103

дается заметное повышение модулей и твердости и соответственное уменьшение относительного удлинения.

104

более существенное понижение прочности связи наблюдается у сме­ сей на основе бутадиен-стирольного каучука.

С полученными рядом исследователей данными о том, что на прочность связи в вулканизованных многослойных изделиях су­ щественное влияние оказывает предварительное хранение невулканизованных смесей лишь в течение первых суток, хорошо согла­ суются представленные на рис. III.20 данные о влиянии длительного хранения невулканизованных смесей на статическую и дина­ мическую прочность связи после вулканизации в модельных образ­ цах. Из этих данных видно, что хранение невулканизованных сме­ сей в течение шести месяцев мало влияет на прочность связи.

Хранение смесей без прокладки или во влажной прокладке приводит к более значительному понижению прочности связи (проч­ ность связи непрерывно уменьшается с увеличением сроков хране­ ния), чем хранение в сухой прокладке.

Уменьшение прочности связи после хранения невулканизован­ ных смесей является следствие,м изменения поверхности, поэтому перед дублированием ее необходимо обновлять шерохованием или повторным каландрованием.

Влияние длительного хранения на конфекционные свойства смесей. Существенное уменьшение пластичности и образование окисленного слоя на поверхности листованных резиновых смесей при хранении затрудняют их использование, так как ухудшаются конфекционные свойства. Ниже представлены результаты опреде­ ления сопротивления статическому расслаиванию (до вулканизации) образцов, сдублированных из протекторной резины на основе СКС с резиновыми смесями на основе НК и СКС, хранившимися в тече­ ние четырех месяцев в тканевой прокладке (перед дублированием поверхность образцов не промывалась бензином):

Из приведенных данных видно, что резина на основе СКС уже после 14 суток хранения практически теряет свои конфекционные свойства, в то время как резина на основе НК даже после четырех­ месячного хранения сохраняет 50% первоначальной клейкости.

Конфекционные свойства профилированных протекторов после длительного хранения могут быть улучшены предварительным про­ гревом их перед использованием и обновлением поверхности шероховкой щетками на специальных станках или вручную.

Конфекционные свойства могут быть сохранены предохранением поверхностного слоя от окисления воздухонепроницаемым про­ кладочным материалом, таким, как полиэтилен. Ниже приведены

105

данные по сопротивлению расслаиванию невулканизованных образ­ цов, сдублированных из резиновых смесей (одна на основе НК, другая — СКС-ЗОАМ), хранившихся в течение различных сроков в разных прокладочных материалах:

При хранении в полиэтиленовой пленке конфекционные свойства резиновых смесей сохраняются лучше, чем при хранении в других прокладочных материалах, особенно в первые два месяца хранения. Преимущество полиэтиленовой прокладки состоит также в том, что в отличие от тканевой прокладки (миткаль) она не оставляет на поверхности резины никаких отпечатков и ворса, который может быть очагом расслоений при динамических деформациях во время работы изделия. В отличие от целлофана полиэтиленовая прокладка легко снимается с резины, не оставляя на ее поверхности остатков пленки.

Исследование влияния длительного хранения на свойства рези­ новых смесей показало, что шинные смеси могут храниться в тече­ ние шести месяцев, при этом физико-механические свойства вулканизатов, а также прочность связи в вулканизованных системах не изменяются. Постепенное уменьшение пластичности в процессе хранения ухудшает конфекционные свойства смесей, но не исключает возможности их применения. После шестимесячного хранения рези­ новые смеси могут быть повторно переработаны.

Улучшение конфекционных свойств материалов, используемых в шиноремонтном производстве, может быть достигнуто предвари­ тельным подогревом и шероховкой профилированных протекторов, дублированием их с прослоенной резиной, а также применением воздухонепроницаемых прокладочных материалов.

При выборе резиновых смесей для ремонта шин необходимо учи­ тывать, что стабильность их при хранении зависит от состава смеси.

Материалы для ремонта мелких повреждЕний автопокрышек (резиновые вставки)

Для профилактического ремонта мелких повреждений (проко­ лов) автопокрышек и особенно бескамерных шин в путевых и га­ ражных условиях применяются резиновые вставки. Обычно разли­ чают два вида вставок — грибки и пробки.

Резиновый грибок (рис. III.21) состоит из круглой шляпки с тонким краем и цилиндрической (гладкой или рифленой) ножки. Диаметр ножки грибка может быть постоянным по ее длине или уменьшаться к основанию. В последнем случае утоньшенная часть

106

ножки грибка оканчивается кольцевым выступом — венчиком. Диа­ метр шляпки грибка в 5—10 раз больше максимального диа­ метра ножки. Глубина рифления ножки не превышает 1 мм. Ножка грибка вставляется в ремонтируемый прокол покрышки или беска­ мерной шины с внутренней стороны с помощью проволочной петли

скальзывание ее из глазка приспособления для вставки. Рифления ножки грибка способствуют герметизации прокола, что особенно важно при ремонте бескамерных шин. Шляпка грибка после его вставки тщательно прикатывается к внутренней поверхности по­ крышки или бескамерной шины. Перед вставкой грибка ремонти­ руемый участок и внутренняя поверхность шляпки промазываются клеем. Выступающий конец ножки после вставки грибка срезают.

Изготовляют грибки из мягкой эластичной резины, основные физико-механические показатели, которой приведены ниже:

-бескамерных шин. В отличие от грибков они позволяют произво­ дить ремонт проколов таких шин без снятия их с обода.

Наиболее распространенными являются пробки, состоящие из цилиндрического рифленого корпуса, оканчивающегося конусовид­ ной головкой (рис. III.23). Внутри корпуса проходит осевой канал, переходящий в конической части в закрытый тупиковый канал меньшего диаметра. Оба канала концентричны и образуют у основа­ ния головки, внутри нее, опорную площадку. Снаружи пробки основание конической головки образует кольцевой выступ — гер­ метизирующую манжетку. С противоположной стороны корпус пробки также заканчивается кольцевым выступом.

Вставку пробки производят специальным приспособлением — стержнем, оканчивающимся двойным выступом (рис. III.24). Пробку надевают на стержень и проталкивают в прокол. Выступ на конце стержня при этом упирается в опорную площадку в конической части пробки, предохраняющую пробку от прокалывания. Кольцевой выступ на конце корпуса пробки задерживает ее при вставке и препятствует проталкиванию пробки во внутреннюю полость шины. Вставленную пробку подтягивают за конец корпуса, причем герме­ тизирующая манжетка головки плотно прижимается к внутренней поверхности шины и способствует более надежной герметизации прокола. Рифления корпуса пробки имеют то же назначение, что и у грибков.

Изготовляют пробки из более жестких резин, а вулканизуют так же, как и грибки. Коническую часть пробки изготовляют из

107

Рис. III.21. Рези­ новый грибок для ремонта мелких проколов покры­ шек и бескамер-

ных шин:

1 — шляпка; 2 — ножка; 3 — кольце­ вой выступ (венчик).

Рис. III.22. Приспособления для вставки грибка

впрокол:

а—■проволочная петля; б — шило с глазком.

Рис. III.23. Пробка резиновая полая с осевым кана­ лом для ремонта проколов бескамерных шин.

специальной резины, в которую в качестве наполнителя вводят вискозное или капроновое волокно для повышения жесткости и сопротивления прокалыванию. Пробки описанной конструкции мо­ гут не иметь осевого канала. Однако вставка пробок без осевого канала значительно затруднена.

Рис. III.24. Стержень для вставки полой пробки в отверстие прокола бескамерной шины.

В последнее время с целью повышения надежности ремонта проколов при изготовлении вставок используют самовулканизующиеся материалы.

Самовулканизукщ иеся материалы

Особенностью этих материалов является то, что их изготовляют обычно в виде двух составов, смешиваемых перед употреблением. В одном из этих составов содержится ультраускоритель, а в дру­ гом — вулканизующий агент (сера). Необходимость использова­ ния двух составов обусловлена тем, что одновременное присутствие в материале ультраускорителя и серы неизбежно вызовет его преж­ девременную вулканизацию (в случае клея — желатинизацию).

Хотя ремонт пневматических шин, в частности ездовых камер, методом «холодной» вулканизации известен сравнительно давно, в последние годы интерес к самовулканизующимся материалам возрос в связи с широким внедрением в производство бескамерных шин, для которых особенно важен путевой ремонт всех, даже самых мелких проколов.

Повышенный интерес к самовулканизующимся материалам, их расширяющееся применение стимулировали развитие исследова­ тельских работ в этой области. Улучшение качества самовулкани­ зующихся материалов, в частности повышение их прочности, тер­ мостойкости, прочности связи с вулканизованной резиной, позво­ лило в свою очередь расширить область их применения.

Применение самовулканизующихся материалов перспективно не только для путевого или гаражного ремонта шин, но и для шиноре­ монтных предприятий. При ремонте сравнительно крупных местных сопутствующих повреждений автопокрышек применение самовулка­ низующихся материалов может вытеснить горячую вулканизацию. Преимущество холодной вулканизации состоит в простоте прове­ дения ремонта, отсутствии необходимости в тяжелом вулканиза­ ционном оборудовании, теплоэнергетическом хозяйстве и т. д.

Совершенствование способов холодной вулканизации способ­ ствовало внедрению в последние годы в шиноремонтное производ­ ство способов холодного возобновления протектора, так называе­ мого бандаг-процесса, запатентованного в Германии еще до второй мировой войны. По некоторым данным, пробег шин, отремонти-

3109

рованных этим .методом, достигает 80 тыс. км. Экономическая эффек­ тивность такого ремонта (по данным США) в 1,5 раза выше, чем при обычном возобновлении протектора горячей вулканизацией.

Таким образом, применение холодной вулканизации распростра­ няется практически на все виды ремонта пневматических шин.

В настоящее время для склеивания вулканизованных резин разработаны резиновый клей и паста, которые последовательно наносят на склеиваемые поверхности. Состав этих материалов при­ веден ниже (в вес. ч.):

Использование таких материалов позволяет получить сопро­ тивление расслаиванию около 1,5 кгс/см уже через час после склеи­ вания. Через сутки сопротивление расслаиванию достигает 2,5 кгс/см, а через 5 суток — 5 кгс/см.

Однако, пользоваться пастой при проведении ремонта методом ч<холодной» вулканизации, например автомобильных камер, затруд­ нительно. Для прочного склеивания необходимо нанести не менее двух слоев пасты на каждую из склеиваемых поверхностей, причем каждый слой должен быть тщательно просушен в течение 30—40 мин. Поэтому пасту заменяют адгезивной пленкой того же состава (тол­ щиной 0,2—0,3 мм), заранее наносимой на резиновую основу приме­ няемого при ремонте пластыря. Такая же пленка может быть нане­ сена на корпус пробок, ножку и внутреннюю поверхность шляпки грибков, используемых при ремонте бескамерных шин.

Применение адгезивной пленки требует корректировки состава клеев. При применении относительно толстой адгезивной пленки резко меняются весовые соотношения между компонентами самовул­ канизующейся композиции. Толщина адгезивной пленки в 7—10 раз больше толщины наносимой на ремонтируемую поверхность клеевой пленки, поэтому для создания необходимой концентрации ультра­ ускорителя по всей толщине клеевого соединения необходимо вво­ дить его в состав клея в относительно больших количествах. В связи -с этим дозировка ультраускорителя в клее должна быть повышена в несколько раз, чтобы составить 1—3 вес. ч. в пересчете на общую толщину клеевого соединения.

Для надежного крепления к ремонтируемой поверхности адге­ зивная пленка должна на 3—5 мм выступать за края основы пла­ стыря. Резиновая основа пластыря может быть круглой или оваль­ ной формы и различных размеров. Конструкция пластыря показана на рис. III. 25.

110

Адгезивную пленку можно наносить на поверхность основы резинового пластыря двумя способами: из раствора с последующей сушкой it креплением каландрованной пленки к поверхности пла­ стыря. Первый способ технологически менее приемлем, так как пленки получаются неравномерными по толщине, требует больших затрат времени и не обеспечивает образование у адгезивной пленки выступающих краев. Более целесообразно использовать каландро­ ванную пленку. Из каландрованной адгезивной пленки вырезают заготовки соответствующих размеров и формы. Поверхность основы пластыря и поверхность заготовки из пленки промывают бензином или раствором НК в бензине концентрации 1 : 15.

Прочная связь между пластырем и адгезивной пленкой дости­ гается опрессовкой в диафрагменной прессформе (см. рис. III.13). Диафрагму 5 закладывают и закрепляют шестью винтами 6 между

корпусом 2 и промежуточным кольцом 3 пресс-формы. Изготав­ ливают диафрагму из резины толщиной 4 мм, обложенной прорези­ ненной бязью или чефером. Перед опрессовкой резиновый пла­ стырь, сдублированный с адгезивным слоем, обкладывают с обеих сторон полиэтиленовой пленкой, используемой в качестве защит­ ного слоя при хранении готового пластыря. Размер полиэтиленовой пленки на 3—4 мм больше поперечного размера пластыря. Диа­ фрагменную пресс-форму с пластырем помещают в гидравлический: электровулканизационный пресс с температурой плит 60—70 °С при давлении воздуха под диафрагмой пресс-формы 1 кгс/см2 и да­ влении * плунжера пресса 16 кгс/см2; продолжительность опрес­ совки 10—15 мин. Более развитая поверхность адгезивного слоя достигается за счет нанесения рифлений на крышку пресс-формы или путем закладки между защитной полиэтиленовой пленкой и крышкой пресс-формы металлической сетки. Схема подпрессовки пластыря в диафрагменной пресс-форме изображена на рис. III.26. Применяют самовулканизующиеся пластыри следующим образом. Поврежденные участки шерохуют металлической теркой и дважды промазывают самовулканизующимся клеем концентрации 4%. После

* В расчете на площадь диафрагмы пресс-формы.

111