книги из ГПНТБ / Салтыков, А. В. Основы современной технологии автомобильных шин

автоматических весов. Укомплектовывать каждый резиносмеситель полным набором весов (для всех ингредиентов) экономически не­ целесообразно. Так как при двухстадийном методе смешения при­ ходится изготавливать промежуточные (на первой стадии) и окон­ чательные (на второй стадии) смеси, резиносмесители устанавли­ вают для каждой стадии смешения.

При прямом потоке за резиносмесителями закрепляются опре­ деленные потребители. Все вместе взятое значительно усложняет работу при изготовлении резиновых смесей.

Двухстадийное смешение

В настоящее время наиболее распространенной системой орга­ низации работы является система с применением полуавтоматиче­ ской и автоматической развески. Каучук, регенерат и маточные смеси взвешиваются вручную на полуавтоматических весах, а сажа, мел, цинковые белила, каолин и мягчители — на автоматиче­ ских. Ингредиенты, поступающие в небольших дозировках (сера, ускорители, противостарители), развешиваются в полиэтиленовые мешки с помощью автоматизированных установок. Компоненты, входящие в состав промежуточных и окончательных смесей, по­ даются к резиносмесителям. Смешение проводят по установленным режимам. Из резиносмесителя емкостью 250 л промежуточная смесь выгружается в червячную машину с диаметром червяка 380—450 мм с листующей или гранулирующей головкой (рис. 7.24). Резиновая лента охлаждается противолипающей суспензией в фе­ стонных установках, укладывается зигзагами на платформу и подается к смесителю для второй стадии смешения, где готовятся окончательные смеси. Установка с фестонным охлаждающим кон­ вейером показана на рис. 7.25.

На некоторых современных заводах вводят систему организа­ ции работы, при которой предусматривается гранулирование сме­ сей после первой стадии смешения. Полученные гранулы охлаждаются сначала водной суспензией каолина или мыльно­ стеариновой эмульсией, подаваемыми в головку гранулятора на­ сосами под давлением 2 —3 кгс/см2, а потом на шнековых транс­ портерах или сетчатых ленточных конвейерах до заданной темпе­ ратуры. Охлажденные гранулы сушатся в шнековых, барабанных или ленточных сушилках и пневмотранспортером подаются в бун­ кера-хранилища. Гранулы со складов через автоматическую раз­ веску направляются к смесителю второй стадии.

В промежуточную смесь добавляются оставшиеся компоненты, входящие в состав окончательной смеси. При достижении заданной температуры (90—110°С) нижний затвор смесителя автоматиче­ ски открывается и смесь выгружается на листовальные вальцы. Для лучшего перемешивания серы смесь на листовальных вальцах несколько раз подрезается. Процесс обработки смесей на листоральных вадьцах Механизируется (рис. 7.26, а, б).

1§3

5

/ —приемная воронка; 2 — поршневой пита­ тель; 5 —корпус; 4—размельчительиая голо­

вка; 5—привод ножей; б—отверстие для вы­ грузки гранул; 7 — конусный червяк 15м—18"; 8 —редуктор; 9 — пневматическая муфта; 10 —электродвигатель.

' ■ я

Рис. 7.25. Автоматическое листование смесей и их охлаждение на фестонном конвейере:

1 —резиносмеситель; 2 — Листовальный червячный пресс; 3 —ванна с опудривающей суспен­ зией; 4—фестонный конвейер; 5—укладчик; б —платформа с резиной.

/ —резиносмеситель; 2 —листовальные вальцы; 3 — охладительные ванны; 4—нож; 5 —опудри- ватель; 6 —платформа с резиной.

При прямом потоке после проведения экспресс-анализа * смесь с листовальных вальцов срезается в виде ленты и ленточными транспортерами направляется на промежуточные, а затем пита­ тельные вальцы. Обычно двое промежуточных вальцов обслужи­ вают одни питательные.

Назначение промежуточных вальцов — хранить некоторый за­ пас резиновой смеси. Для подачи резиновой ленты с листовальных вальцов на промежуточные, вальцовщик приближает ножи, распо­ ложенные на откидной станине, к валку листовальных вальцов. Ножи отрезают от резины полосу шириной 500—600 мм, которую ленточным транспортером передают на промежуточные вальцы.

Чтобы резину направить к ножам, зазор между валками листо­ вальных вальцов устанавливают с «перекосом», т. е. более узкий зазор делают со стороны ножей (отношение ширины зазоров на краях вальцов составляет от 1:1,5 до 1:3,0). В большинстве слу­ чаев на вальцах устанавливают ножи и валики для перемешивания смеси.

При прямом потоке необходимое число резиносмесителей для питания каждого агрегата в единицу времени определяют деле­ нием производительности каландра или червячной машины на про­ изводительность смесителя.

Работа «прямым потоком» требует высокой культуры, высоко­ го качества работы вальцовщиков и бригадиров резиносмесителя.

Несмотря на то, что система организации труда с применением прямого потока усложняет работу подготовительного цеха, она широко используется на шинных заводах. Проведена большая ра­ бота по переводу производства основных резиновых смесей (про­ текторных, каркасных, камерных) на прямой поток. При такой системе упрощается и ускоряется технологический процесс, так как ликвидируются перегрузочные операции, связанные с охлаж­ дением, транспортированием и складированием готовых смесей, сокращается число рабочих, занятых на операциях подогрева рези­ новых смесей и питания агрегатов, облегчается труд вальцовщи­ ков, снижается расход электроэнергии, улучшаются технологичес­ кие свойства резиновых смесей (каландрование, шприцевание).

Однако такая система работы имеет недостатки. При работе прямым потоком между собой связана группа оборудования: два смесителя (первой и второй стадии), червячные отборочные ма­ шины после первой стадии, листовальные, промежуточные и пита­ тельные вальцы, кордные каландры или протекторные шприц-ма­ шины. Необходимое оборудование подбирают в зависимости от производительности каландров и шприц-машин, выпускающих го­ товые полуфабрикаты. При этом наблюдается недогрузка на 40— 50% смесителей второй стадии. В масштабе большого завода при неполной загрузке смесителей их требуется на 3—4 больше, чем при полной загрузке. С появлением мощных шприц-машин холод­

186

от прямого потока. В этом случае охлажденные резиновые смеси

холодного питания. Применение таких машин дает возможность сократить число смесителей и вальцов. Подогревательные червяч­ ные машины для питания каландров обслуживает меньшее число рабочих. Протекторные машины холодного питания вообще не требуют подогрева и питания с вальцов, но при работе на таких машинах расходуется электроэнергия для разогрева смеси. Частич­ но затраты энергии компенсируются, так как сокращается число вальцов. Применяя такой способ работы, появляется возможность полной механизации отбора, хранения, транспортировки смесей и их загрузки в червячные машины, при этом облегчаются и улуч­ шаются гигиенические условия труда. Существующая трудность при грануляции готовых смесей из-за повышения температуры в червячных грануляторах может быть преодолена применением вальцовых грануляторов, в которых смесь нагревается в меньшей

степени.

За рубежом наметилась тенденция применения для второй ста­ дии смешения маточных смесей в виде рулонов или листов. Схема установки показана на рис. 7.27. Смесь выгружается на вальцы. Полученная лента охлаждается суспензией (обычно каолиновой) и на специальном конвейере закатывается в рулоны, которые автоматически режутся ножами. Рулоны определенной длины автоматически загружаются на крючки цепного конвейера и по­ даются к резиносмесителю второй стадии, где перегружаются на питательный конвейер и по заданному циклу загружаются в резиносмеситель.

В США широко применяется подача маточных смесей на вто­ рую стадию смешения на поддонах в листах, уложенных зигзагом (рис. 7.28). Поддоны с резиновой смесью устанавливаются около конвейерных весов с ленточным транспортером. С помощью пита­ тельных валков каждая укладка маточных смесей (бэч) перегру­ жается на движущийся транспортер весов. В результате разности скоростей питательных валков и ленты движущегося транспортера весов резина укладывается фестонами так, чтобы весь бэч разме­ стился на весах. По мере надобности транспортер включается, и бэч загружается в резиносмеситель. Такой способ прост, надежен и требуются меньшие расходы средств на капитальное строитель­ ство.

Автоматическое управление процессами развески и смешения в подготовительном цехе

Управление процессами развески и смешения осуществляется с помощью электронных машин. Оператор помещает перфориро­ ванную карту-заказ в прибор управления — дешифратор, где че­ рез пробитые отверстия сигнал включения подается на определен­ ные элементы автоматики. Пробитые отверстия в перфокарте со­ ответствуют видам, дозировкам материалов и числу закладок по

188

3) автоматическую смену перфокарт после выполнения задан-

•ного количества отвесов; магазин вмещает 350 45-колонных пер­ фокарт, на которых записано задание в двоичном девятиразрядном коде;

4)автоматическое управление работой весов с компенсацией массы столба свободнопадающего материала;

5)автоматическое программирование процессов загрузки и

ведение процессов смешения в заданной последовательности и продолжительности и разгрузки по времени или темпера­ туре;

6)автоматическую проверку правильности взвешивания с по­ мощью устройства обегающего контроля; -

7)визуальный показ операций на мнемосхеме с начала цикла до окончания.

Система управляет работой 12 автоматических весов с 5 ин­ гредиентами, дозируемыми через одни весы, и‘дает возможность производить многократное взвешивание. Имеется пульт полуав­ томатического управления. Точность работы автоматики 0,2% от верхнего значения шкалы весов.

Вцелях облегчения ремонта и быстрой замены дефектных ча­ стей, САД выполнена из блоков, каждый из которых состоит из стандартных модулей.

Система управления электронно-вычислительными машинами

(УЭВМ). Электронно-вычислительные машины обеспечивают воз­ можность управления работой всего подготовительного цеха, по­ этому они начинают применяться в шинном производстве. В ка­ честве примера приводим описание вычислительной машины английской фирмы «Саймон хендлинг К°». Эта машина управляет следующими процессами: приемкой сажи на склад и ее выдачей со склада; распределением сажи для наполнения расходных бунке­ ров; распределением порошкообразных ингредиентов от устройств для хранения к местным расходным бункерам; развеской и рас­ пределением каучуков и ингредиентов, развешиваемых автомати­ чески или вручную; подачей материалов в смесители, процессами смешения, синхронизацией работы смесителей; аварийной сигнали­ зацией; учетом и отчетностью расхода материалов и выработан­ ных смесей.

У п р а в л е н и е б у н к е р н ы м с к л а д о м с а ж и и п о р о ш ­ к о о б р а з н ы х и н г р е д и е н т о в . Все управление складом кон­ тролируется программой, хранящейся в ЭВМ. Машина определяет тип подаваемой сажи, включает необходимые транспортерные ус­ тройства для загрузки и выгрузки материалов из хранилищ, по­ дает аварийный сигнал при неполадках, следит за уровнем сажи в бункерах, поддерживая его выше минимального. Аналогично машина работает при складировании порошкообразных ингре­ диентов.

Машина регулирует продолжительность движения транспорте­ ров так, чтобы после выполнения заказа они были готовы для сле­ дующей операции.

190

У п р а в л е н и е р а з в е с к о й . Управление работой весов осуществляется валковыми кодирующими устройствами с усили­ телями сигналов, установленными на весах и подсоединенными к вычислительной машине. Рецептура резиновой смеси в виде за­ писи хранится на одной или нескольких перфорированных лентах. Вычислительная машина считывает перфоленты и номера соответ­ ствующих резиносмесителей. Число бэчей для каждой рецептуры устанавливается на вводном устройстве.

Информация, соответствующая заданной навеске ингредиентов, считывается с перфолент и обращается в двоичную форму, после чего отправляется на хранение в вычислительную машину. Чтобы получить навеску, сравнивают два двоичных числа, представляю­ щих закодированную массу и позицию стрелки весов. Если масса меньше необходимой, дается сигнал на подачу материалов. Подача прекращается, когда два двоичных числа совпадут, т. е. разность между ними будет равна нулю. Для компенсации избыточного веса материала, находящегося на пути к весам в момент останова питателя, поправка автоматически вычитается из числа, считывае­ мого с перфоленты до того, как начинается следующее взвеши­ вание.

Вычислительная машина сравнивает требуемую массу с пока­ заниями массы в течение нескольких микросекунд. Поэтому одна машина успевает опросить (сканировать) все весы, установленные в цехе. Если полученная масса будет выше или ниже заданной, подается аварийный сигнал и машина печатает действительную массу материала, находящегося в ковше весов.

Для ручной развески каучука и маточных смесей применяют ленточные весы, над которыми устанавливают панели с цифровы­ ми указателями типов и навесок каучуков и маточных смесей. Оператор сигнализирует вычислительной машине при помощи 3-х кнопок: для указания наличия или недостатка материала, а также для подтверждения готовности навески и разрешения на разгрузку

впередаточную систему. Вычислительная машина может, получив сигнал о недостатке материала на одном смесителе, автоматичес­ ки передать команду на другой смеситель, где материал имеется.

При получении сигнала о готовности навески машина приводит

вдействие транспортеры на заранее установленном маршруте в определенной последовательности, пока развешенный каучук и маточные смеси не поступят на питательный транспортер к резиносмесителю.

Машина аналогично управляет централизованной развеской материалов в полиэтиленовые мешки. Порядок развески програм­ мируется на сутки посредством карт с вызывающей командой.

У п р а в л е н и е р е з и н о с м е с и т е л е м . Последователь­ ность и синхронизация разгрузки весов в промежуточные емкости и на конвейеры задается вычислительной машиной по времени. Программа управления резиносмесителем хранится на перфолен­ тах. Вычислительная машина считывает перфоленту и связывает заданный цикл смешения с данным рецептом. Если нужно

191

изменить цикл смешения, проводят перестановку переключателя в вычислительной машине. Вычислительная машина позволяет за­ давать любой порядок подачи материалов и проводить любые ма­ нипуляции с дверками смесителя, давлением на поршень, ско­ ростью многоскоростного электромотора. Машина обеспечивает точность выдерживания заданного времени подачи отдельных ин-‘ гредиентов и общего времени смешения.

Для регулирования и учета температуры каждого бэча резиносмеситель снабжается специальным записывающим терморегуля­ тором с возможностью установки 6 рабочих уровней. Такое устрой­ ство позволяет регулировать режим работы смесителя не только по времени, но и по заданному температурному режиму при дости­

Машина имеет цифровые входные блоки. Как только поступает команда от машины, блоки выбирают входные сигналы, объеди­ няют их в группы до 12 сигналов за один цикл и вводят в машину. Программа вводится в считывающее устройство входных блоков ЭВМ в виде перфорированной ленты. Вычислительная система имеет цифровые часы, которые дают информацию о времени дня и обеспечивают подачу импульсов для регулирования и синхрони­ зации процессов по заданной программе. Машина снабжается выходным телепринтером, который может служить как средство связи между вычислительной машиной и оператором, давать ин­ формацию о ходе процесса на стадии настройки (например, мо­ жет напечатать действительный вес материала на любых весах в любой момент цикла), печатать аварийные сигналы по мере их возникновения, описывать ход-заданных этапов процесса или пе­ чатать любые требуемые данные по ходу процесса.

Для приведения в действие контактов установки, соленоидов машина дает выходные сигналы — «включен — выключен». Для усиления сигналов имеются специальные выходные блоки. Для за­ щиты вычислительных устройств от колебаний параметров элек­ троэнергии ЭВМ подсоединяются через специальный мотор-гене­ ратор.

Применение таких систем управления дает возможность увели­ чить производительность цеха на 10—15%.

КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА В ПОДГОТОВИТЕЛЬНОМ ЦЕХЕ

Контроль процесса смешения

Правильность проведения процесса смешения в резиносмесителе без автоматизированного управления контролируют следующим образом.

1. По записям температур смеси при смешении. Каждая резин вая смесь в процессе смешения имеет свою характерную кривую

192