Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности - Бекин Н.Г., Захаров Н.Д., Пеунков Г.К.

Автор: Бекин Н.Г. Захаров Н.Д. Пеунков Г.К.
Теги: основы химической технологии оборудование учебное пособие резиновая промышленность издательство химия резиновые смеси вулканизация химико-технлогическая отрасль
Год: 1985
Похожие
Технологическое оборудование химических и нефтегазоперерабатывающих заводов
Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности»
Монтаж оборудования предприятий химической и нефтехимической промышленности
Охрана труда в химической промышленности
Текст
                    для
высшей
школы
Оборудование
и основы
проектирования
заводов
резиновой
промышленности
Допущено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР
в качестве учебного пособия
для студентов, обучающихся по специальности
„Технология резины "
Ленинград '"ХИМИЯ"
Ленинградское отделение
1985

6J17.54
0-224
УДК 66.013; 678@7)
Авторы: #.. А Бекин, Н. Д. Захарову
Г, К. Пеунков, А. В. Попов,
Н, Пя Шанин
Оборудование и основы проектирования заводов
резиновой промышленности: Учеб. пособие для ву-
зов/Бекин Н. Г., Захаров Н. Д., Пеунков Г. К.
и др.: Под общ. ред. Н. Д. Захарова. — Л.: Химия,
1985. — 504 с, ил.
Описаны машины и аппараты для переработки каучуков, изго-
товления резиновых смесей, формования и вулканизации. Приводятся
схемы автоматических поточных линий с характеристикой вспомога-
тельных устройств. Изложены основы организации проектирования
предприятий резиновой промышленности.
Для студентов химико-технологических специальностей вузов.
Полезно также инженерно-техническим работникам резиновой про-
мышленности и смежных с ней отраслей промышленности.
Библиогр. 26 названий. Ил. 249. Табл. 26.
Рецензенты: 1. Кафедра «Химия и технология пере-
работки эластомеров» МИТХТ им. М. В. Ломоносова (зав. ка-
федрой проф. А. Е. Корнев)
2. Профессор В. Н. Красовский (ЛТИ им. Ленсовета)
Николай Геннадиевич Бекин, Николай Дмитриевич Захаров,
Геннадий Константинович Пеунков, Александр Васильевич Попов,
Николай Петрович Шанин
Оборудование и основы проектирования
заводов резиновой промышленности
Редактор Ю. К. Кузнецов
Техн. редактор Л. Ю. Щукина
Корректор Л. В. Смолоховская
ИБ № 1630
Сдано в набор 05.12.84. Подписано в печать 29.05.85. М-33935. Формат бумаги 60Х 90Vie.
Бумага тип. № 2. Гарнитура литературная. Высокая печать. Усл. печ. л. 31,5.
Усл. кр.-отт. 31,5. Уч.-изд. л. 37,74. Тираж 5000 экз. Зак. 308. Цена 1 р. 70 к. Изд. № 2288
Ордена «Знак Почета» издательство «Химия», Ленинградское отделение, 191186,
г. Ленинград, Д-186, Невский пр., 28
Ленинградская типография № 6 ордена Трудового Красного Знамени Ленинградского
объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой Союзполиграфпрома при
Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
193144, г. Ленинград, ул. Моисеенко, 10.
2801020000—05
050@1)-85
Издательство «Химия», 1985
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 		7
Введение 		8
Глава 1. Свойства каучуков и резиновых смесей при их переработке. . .	14
1.1.	Особенности механических свойств полимеров. Условия переработки
и основные требования к материалу		14
1.2.	Реологические свойства каучуков и резиновых смесей		16
1.3.	Изменение структуры каучуков и резиновых смесей в процессе их пе-
реработки 		30
1.4.	Роль адгезии и трения при переработке		32
1.5.	Критерии технологического поведения каучуков и "резиновых смесей	35
Глава 2. Оборудование для приема, хранения и подготовки ингредиентов
резиновых смесей к смешению		39
2.1.	Технологическая схема производства резиновых изделий		39
2.2.	Оборудование для приема и хранения ингредиентов		41
2.3.	Оборудование для подготовки каучуков к смешению		45
2.4.	Оборудование для резки каучуков 		48
2.5.	Автоматизированные резательные установки 		54
2.6.	Основные направления в усовершенствовании оборудования ....	58
Глава 3. Оборудование поточных линий изготовления резиновых смесей. .	59
3.1.	Назначение и классификация		59
3.2.	Схемы изготовления резиновых смесей		61
3.3.	Поточная линия двухстадийного изготовления резиновых" смесей в
двух резиносмесителях РС-250		62
3.4.	Поточная линия двухстадийного изготовления резиновых смесей в од-
ном резиносмесителе РС-250 		62
3.5.	Поточная линия одностадийного изготовления резиновых смесей в ре-
зиносмесителе РС-250 		65
3.6.	Схема питания резиносмесителей жидкими, легкоплавкими и^сыпу-
чими ингредиентами		65
3.7.	Бункеры и вспомогательные устройства		65
3.8.	Автоматическое управление работой поточных линий изготовления
резиновых смесей на основе резиносмесителей РС-250		68
3	9 Поточные линии изготовления резиновых смесей на базе резиносме-
сителей РС-бЗОи PC-370J . .\	'		71
ЗЛО. Системы пневмотранспорта и хранения гранул маточных резиновых
смесей		77
3.11.	Установки для подготовки, транспортирования и загрузки эластоме-
ров в негранулированном виде		78
3.12.	Прием, хранение и распределение технического углерода к резино-
смесителям 		84
3.13.	Централизованная развеска химикатов 		86
3.14.	Системы подачи, развески и дозирования мягчителей . . . . ...	87
Глава 4. Резиносмесители 		88
4.1.	Назначение, устройство и принцип действия резиносмесителей. Кине-
матическая схема привода		88
4.2.	Основы теории работы резиносмесителя периодического действия...	97
4.3.	Методы расчета основных параметров работы резиносмесителей периоди-
ческого действия		102
4.4.	Контрольно-измерительные приборы и средства механизации и авто-
матизации работы резиносмесителя		105
4	5 Резиносмесители большой единичной мощности и непрерывного дейст-
вия		106
Глава 5. Резинообрабатывающие вальцы		108
5.1.	Назначение и классификация вальцев 		108
5.2.	Теоретическое описание*,и методы расчета процесса^вальцевания. . .	109
5.3.	Распорные усилия'между валками вальцев .......		122
1*	3

5.4.	Мощность привода валковых машин .		124
5.5.	Производительность вальцев		125
5.6.	Схемы ^привода вальцев 		125
5.7.	Устройство и принцип действия вальцев		128
5.8.	Тепловой баланс и система охлаждения вальцев		136
5.9.	Смазка вальцев 		138
5.10.	Техника безопасности при работе на вальцах		138
Глава 6. Поточные линии изготовления листовых резиновых материалов. .	139
6.1.	Назначение и классификация поточных каландровых линий. . . .	139
6.2.	Поточные линии изготовления обрезиненного корда		140
6.3.	Поточная линия промазки тканей и выпуска заготовок листовых рези-
новых смесей		144
6.4.	Поточные линии обрезинивания металлокорда 		144
Глава 7. Резинообрабатывающие каландры .		146
7.1.	Назначение и классификация каландров 		146
7.2.	Конструкции каландров		148
7.3.	Теоретическое описание рабочего процесса каландра при листовании
резиновых смесей 		150
7.4.	Теоретическое описание рабочего процесса каландра при обрезинива-
нии шинного корда или других армирующих основ		153
7.5.	Производительность каландров		159
7.6.	Распорные усилия и мощность привода		159
7.7.	Методы компенсации прогиба валков 		160
7.8.	Регулировка рабочего зазора между валками и автоматическое изме-
рение толщины выпускаемого листового материала		162
7.9.	Тепловой режим работы каландра, системы охлаждения и нагрева
валков 		164
7.10.	Контрольно-измерительные и регулирующие приборы 		166
7.11.	Охрана труда и техника безопасности		167
Глава 8. Клеепромазочные машины 		168
8.1.	Назначение и классификация 		168
8.2.	Стандартные горизонтальные клеепромазочные машины 		169
8.3.	Специальные клеепромазочные машины		170
8.4.	Рекуперационные установки		172
Глава 9. Червячные машины		173
9.1.	Назначение, устройство, принцип действия и классификация червяч-
ных машин		173
9.2.	Конструкции основных узлов и деталей червячных машин		177
9.3.	Контрольно-измерительные и регулирующие приборы		183
9.4.	Основы теории и расчет технологических параметров работы червячных
машин		184
9.5.	Червячные машины в поточно-автоматизированных линиях		189
Глава 10. Машины для раскроя и заготовки резиновых и резинотканевых
деталей		191
10.1.	Основные методы заготовки деталей и типы режущих инструментов
и механизмов		191
10.2.	Диагонально-резательные машины		194
10.3.	Продольно-резательные машины		198
10.4.	Ленточные ножи		200
10.5.	Вырубные прессы 		200
10.6.	Поточные линии изготовления деталей 		201
10.7.	Производительность машин для раскроя резинотканевых материалов	204
Глава 11. Заготовительно-сборочное оборудование производства пневмати-
ческих шин		205
11.1.	Назначение и конструкции покрышек 		205
11.2.	Методы сборки и требования к качеству покрышек		207
11.3.	Изготовление деталей покрышек 	, . .		218
11.4.	Оборудование для изготовления бортовых колец и крыльев. . . .	219
4
11.5.	Поточные линии для раскроя, стыковки и отбора резинокордных и ме-
таллокордных заготовок (слоев)		221
11.6.	Оборудование для сборки браслет покрышек		222
11.7.	Оборудование для изготовления протекторов		225
11.8.	Станки для сборки покрышек 		227
11.9.	Поточные механизированные линии сборки покрышек		242
Глава 12. Оборудование для производства резиновых изделий литьем под
давлением		245
12.1.	Основы процесса получения резиновых изделий литьем под давлением	245
12.2.	Плунжерные литьевые прессы 		250
12.3.	Однопозиционные червячно-плунжерные литьевые машины		253
12.4.	Многопозиционные литьевые машины и агрегаты		255
12.5.	Расчет технологических параметров литьевых машин		258
Глава 13. Машины и аппараты для вулканизации шин и резиновых техни-
ческих изделий 		261
13.1.	Назначение и классификация вулканизационного оборудования. .	261
13.2.	Вулканизационные котлы		263
13.3.	Вулканизационные прессы		266
13.4.	Вулканизационное оборудование шинного производства		275
13.5.	Вулканизационное оборудование непрерывного действия		298
13.6.	Аппараты для вулканизации резиновых технических изделий в жид-
ких теплоносителях 		299
13.7.	Аппараты для вулканизации резиновых технических изделий в псевдо-
ожиженном слое и в горячем воздухе		302
13.8.	Аппараты для вулканизации резиновых технических изделий в поле
/ токов сверхвысокой частоты 		304
Глава 14. Оборудование для производства транспортерных лент, плоских
приводных и клиновых ремней		307
14.1.	Оборудование для сборки сердечников транспортерных лент ....	307
14.2.	Поточная линия для обкладки сердечников транспортерных лент ре-
зиновыми слоями 		310
14.3.	Оборудование для изготовления лент, армированных металлотросом	311
14.4.	Оборудование для сборки и резки сердечников клиновых ремней. . .	312
14.5.	Станки для обертывания сердечников клиновых ремней		316
14.6.	Станки для изготовления зубчатых клиновых ремней		317
14.7.	Оборудование для измерения длины, обрезки заусенцев и маркировки
клиновых ремней 	.- .	318
Глава 15. Оборудование и оснастка для производства формовых резиновых
технических изделий		318
15.1.	Прессформы для производства формовых резиновых технических из-
делий		320
15.2.	Оборудование для заготовки полуфабрикатов из резиновых смесей для
загрузки в прессформы		322
15.3.	Механизмы для перезарядки прессформ		323
15.4.	Оборудование для заключительных операций производства формовых
резиновых технических изделий		326
Глава 16. Оборудование для производства неформовых резиновых техни-
ческих изделий 		330
16.1.	Поточная линия производства резиновых технических изделий с вул-
канизацией в жидких теплоносителях		331
16.2.	Поточная линия для изготовления профильных изделий с вулканиза-
цией в псевдоожиженном слое 		332
16.3.	Линия для непрерывного изготовления профильных изделий с подо-
гревом в поле токов сверхвысокой частоты		334
16.4.	Механизированная линия для производства профильных изделий
с ворсовым покрытием 		335
16.5.	Линия для производства длинномерных профильных изделий из маг-
нитных резин	,,,,,,.,	337
5

Глава 17. Оборудование рукавного производства 	 339
17.1.	Оборудование для сборки рукавов прокладочной конструкции . . . 340
17.2.	Оборудование для сборки рукавов оплеточной конструкции. . . . 341
17.3.	Оборудование для сборки рукавов обмоточной конструкции. . . . 344
17.4.	Оборудование для сборки рукавов навивочной конструкции	 346
17.5.	Оборудование для сборки спиральных рукавов	 350
17.6.	Оборудование для наложения свинцовой оболочки на рукава при их
вулканизации	 352
Глава 18. Транспортные машины и механизмы, средства механизации на
предприятиях резиновой промышленности	 354
18.1.	Подбор транспортных средств для перемещения сырья и полуфабрикатов 354
18.2.	Виды, назначение и технические характеристики транспортных машин
и механизмов	 355
18.3.	Примеры комплексного применения транспортных средств в поточных
линиях резинового производства	 368
Глава 19. Основные направления технического и экономического развития
предприятий резиновой промышленности 	 373
19.1.	Повышение технического и экономического уровня производств. . . 374
19.2.	Улучшение использования основных производственных фондов. . . 383
19.3.	Рациональное использование сырья, материалов, энергии	 388
19.4.	Совершенствование организации производства, труда и управления 389
Глава 20. Капитальное строительство и проектирование. Перспективные
планы экономического ^социального^ развития^предприятия и
отрасли	 393
20.1.	Капитальное строительство — основной путь технического и экономи-
ческого развития отрасли	 393
20.2.	Схемы развития отраслей народного хозяйства, отраслей промышлен-
ности и схемы размещения производительных сил страны — научная
основа для разработки пятилетних планов экономического и социаль-
ного развития СССР	 398
20.3.	Порядок разработки, согласования и утверждения схемы развития
и размещения отраслей промышленности 	 399
Глава 21. Основы организации и пути совершенствования проектно-смет-
ного дела	 411
21.1.	Особенности проектного производства как объекта организации. . . 411
21.2.	Многостадийное формирование проектных решений — методическая
основа повышения их технического и экономического уровня. . . . 414
21.3.	Пути дальнейшего совершенствования проектно-сметного дела .... 418
21.4.	Планирование проектно-изыскательских работ 	 421
21.5.	Правовой статус и основы производственно-технической деятельности
отраслевого проектного института 	 424
21.6.	Организационная структура отраслевого проектного института. . . 429
21.7.	Нормативно-информационное обеспечение производства проектных
работ	 432
Глава 22. Порядок и методика разработки проекта строительства (расшире-
ния или реконструкции) предприятия резиновой промышленности 437
22.1.	Предприятие резиновой промышленности как проектируемый произ-
водственный комплекс	 437
22.2.	Содержание проекта строительства (расширения или реконструкции)
предприятия	 439
22.3.	Порядок подготовки и разработки проекта предприятия	 444
22.4.	Порядок и методика разработки раздела проекта «Технология и орга-
низация основного производства»	. . 456
22.5.	Расчет технико-экономических показателей проекта 	 491
22.6.	Особенности разработки проекта реконструкции действующего пред-
приятия	 494
Литература	 499
Предметный указатель	, ,	,,,,,,, 500
6
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее учебное пособие подготовлено на основе действую-
щих учебных планов и программы курса «Оборудование и основы
проектирования заводов резиновой промышленности» и является
первой попыткой полного изложения данного курса.
Особенности механических свойств перерабатываемых в рези-
новой промышленности материалов (каучук, резиновые смеси) рас-
сматриваются в гл. 1. Главы 2—18 посвящены описанию устройств,
принципа действия и работы машин и аппаратов для переработки
каучуков, изготовления резиновых смесей, их формования и вулка-
низации. Построение этой части учебного пособия принято в соответ-
ствии с существующим делением по видам производств и техноло-
гических линий. Приводятся схемы поточных линий и агрегатов с ха-
рактеристикой вспомогательных устройств. В гл. 19—22 излагаются
основы проектирования предприятий резиновой промышленности:
дана характеристика технического уровня предприятий и перспек-
тив его повышения, рассмотрены основные требования к проекту,
роль и задачи проектных организаций, методы и приемы проектиро-
вания предприятий резиновой промышленности.
f Авторы стремились охватить все многообразие технологических
процессов и оборудования резиновой промышленности, однако, учи-
тывая ограниченность объема книги и необходимость достаточно
глубокого описания основных процессов и оборудования, вынуж-
дены были рассмотреть лишь две главные подотрасли резиновой про-
мышленности — шинную и производство резиновых технических
изделий (РТИ). При этом принималось во внимание и то, что часть
вопросов достаточно полно освещена в имеющейся литературе.
Основы проектирования предприятий одинаковы лля всех под-
отраслей резиновой промышленности. Именно в таком плане изла-
гается эта тема в учебном пособии и иллюстрируется примером
организации разработки проекта строительства шинного завода. Кон-
кретные же методики расчетов отдельных видов производств, с на-
шей точки зрения, будет правильнее приводить в специально разра-
ботанных методических пособиях или указаниях.
Учебное пособие написано коллективом авторов под общей ре-
дакцией Н. Д. Захарова. Введение и гл. 1 написаны Н. Д. Захаро-
вым, гл. 2, 3, 5—8, 11—Н. Г. Бекиным, гл. 4, 9, 12, 18 —
Н. П. Шаниным, гл. 13 — Н. П. Шаниным и А. В. Поповым, гл. 10,
14—17 — А. В. Поповым, гл. 19—22 — Г. К. Пеунковым.
Авторы выражают благодарность сотрудникам кафедры ХТПЭ
Московского института тонкой химической технологии им. М. В. Ло-
моносова и докт. техн. наук, проф. В. Н. Красовскому за ценные
советы и замечания при рецензировании рукописи.

ВВЕДЕНИЕ
Резиновая промышленность охватывает предприятия, основным
сырьем которых является каучук, а готовой продукцией — резино-
вые изделия. Ассортимент резиновых изделий чрезвычайно широк
и постоянно расширяется; сейчас он превышает 60 тыс. наименова-
ний. Применяются резиновые изделия практически во всех областях
народного хозяйства и в быту.
Основной объем резиновых изделий (свыше 80 %) выпускается
в виде деталей различных конструкций, машин и аппаратов. Среди
них следует назвать прежде всего шины. Второе место по объему
производства (но не по ассортименту) занимают многообразные рези-
новые технические изделия—транспортерные ленты, приводные
ремни, рукава, резинометаллические, резинотекстильные и чисто
резиновые детали различных машин, аппаратов и конструкций, про-
резиненные технические ткани, изделия из них и т. д., а также от-
дельные инженерные объекты — лодки, плоты, понтоны и др. На-
конец, третье место занимают резиновая обувь, бытовые изделия и
изделия сангигиены; сюда же следует отнести те асботехнические
изделия, которые изготавливаются с применением каучука, — тор-
мозные накладки для различных машин, фрикционные диски сцеп-
ления, прокладки, уплотнители и т. д.
Резина представляет собой многокомпонентную систему, состоя-
щую из эластомера (каучука) и добавок, которые вступают в сложное
взаимодействие с каучуком и друг с другом. Основной компонент
системы — эластомер (каучук); он представляет собой полимер, от-
личительной особенностью которого является низкая температура
стеклования или кристаллизации, обеспечивающая изделиям из
этих полимеров возможность эксплуатации в высокоэластичном
состоянии в достаточно широком температурном интервале (—100-=-
-т- +300 °С). В настоящее время кроме натурального каучука (НК)
резиновая промышленность имеет в своем распоряжении широкий
ассортимент синтетических каучуков (СК), что позволяет создавать
резиновые изделия с весьма разнообразными свойствами. Возмож-
ности резиновой промышленности в этом плане расширяются при
использовании метода совмещения каучуков друг с другом или с дру-
гими полимерами. Применение различных видов добавок (ингредиен-
тов резиновых смесей) позволяет еще больше разнообразить свойства
резин. Невулканизованную смесь каучуков с ингредиентами назы-.
вают резиновой смесью, и она является основным материалом, из
которого изготавливается резиновое изделие.
Однако в большинстве резиновых изделий применяются также
армирующие материалы — текстильные волокна, нити, ткани, ме-
таллическая проволока и различные фасонные металлические из-
делия.
Технология производства шин и резиновых технических изделий
(РТИ) включает в себя ряд операций, переходов и превращений
сырья и исходных материалов. Переработка сырья в изделия на за-
водах резиновой промышленности заключается в изменении его
свойств, состояния, формы и размеров в результате физико-механи-
ческих воздействий и химических превращений. Совокупность целе-
направленных действий по превращению сырья и материалов в го-
товое изделие в промышленности называют технологическим про-
цессом.
При всем разнообразии резиновых изделий в основе их производ-
ства заложена единая технологическая схема: подготовка материа-
лов, приготовление резиновых смесей, изготовление полуфабрикатов,
производство заготовок, вулканизация, отделка. Первые три про-
цесса — общие для производства всех видов изделий. Последующие
три (производство заготовок, вулканизация и отделка) различны в
каждом из видов производств, а иногда и отдельных групп изделий
; одного вида.
Технологические процессы на заводах резиновой промышлен-
ности можно разделить на ручные, машинные, аппаратные и смешан-
ные. Раньше для изготовления резиновых изделий в основном исполь-
зовался^ручной труд с незначительной механизацией. Машинные
технологические процессы могут быть частично и полностью меха-
низированными. В машинных технологических процессах обработка
сырья и полуфабрикатов осуществляется путем воздействия на них
рабочих узлов машин. В аппаратных технологических процессах
изменение химических и физических характеристик материалов
происходит в замкнутом рабочем пространстве. В технологических
процессах производства резиновых изделий в настоящее время все
шире используются полуавтоматические и автоматические поточные
линии.
Современный машинный технологический процесс производства
шин и РТИ состоит из ряда последовательно выполняемых основных
(рабочих) и вспомогательных операций. К основным обычно относят
те операции, в результате выполнения которых изменяются свой-
ства, состояние или положение объекта в пространстве, осуществ-
ляется изменение размеров (формы)|или определенных качеств изде-
лия. Вспомогательными являются загрузо-разгрузочные, устано-
вочно-съемные, транспортные и некоторые другие операции. Время,
необходимое для выполнения основных и вспомогательных опера-
ций, обычно называют технологическим циклом. Для увеличения
коэффициента полезного действия (к. п. д.) машин желательно, чтобы
в технологическом цикле продолжительность вспомогательных опе-
раций была как можно меньше.
В основе изготовления резиновых изделий лежат процессы перера-
ботки полимерных материалов, одной из главных особенностей
9

которых является превращение на конечной стадии (вулканизации)
пластичного каучука или резиновой смеси в эластичную резину, т. е.
необратимое изменение структуры и физических свойств исход-
ного материала. Процесс переработки заключается в механическом
деформировании каучука или резиновой смеси, приводящем к пла-
стическим деформациям и сопровождающемся сложными физико-
химическими превращениями. В условиях переработки каучук и
резиновая смесь не переходят в состояние расплава и имеют ряд
особенностей механического поведения (релаксационные явления,
эластическая составляющая общей деформации); эластомер способен
к деструкции и преждевременной вулканизации. Поэтому при пере-
работке необходимо учитывать их вязкоэластические и адгезионно-
фрикционные свойства.
Современный шинный завод — крупное промышленное предприя-
тие с объемом производства 250—500 млн. руб. в год и числом рабо-
тающих 7000—10 000 человек. Изготовление смесей осуществляется
в резиносмесителях большой единичной мощности, подача сырья и
материалов механизирована. Весь процесс автоматизирован и управ-
ление осуществляется ЭВМ. Пропитка, сушка, теромобработка и об-
резинивание корда осуществляются на современных поточных ли-
ниях, управляемых также ЭВМ. Сборка и вулканизация наиболее
массовых размеров покрышек оснащается высокопроизводитель-
ными автоматизированными линиями.
В промышленности резиновых технических изделий освоен вы-
пуск ряда принципиально новых видов изделий — теплостойких
металлотросовых конвейерных лент повышенной прочности, клино-
вых ремней с кордшнуром из высокомодульных химических волокон
и т. д. Возрастает выпуск формовых изделий литьевым методом.
Созданы принципиально новые процессы, например изготовление
формовых изделий из жидких полиуретанов. Производство нефор-
мовых изделий развивается в направлении создания непрерывных
линий, включающих червячные машины холодного питания и вулка-
низацию в жидких теплоносителях и токами СВЧ. В производстве
резиновой обуви значительно расширился ассортимент и улучши-
лось качество изделий, внедрены в производство поточно-механи-
зированные линии, конвейеры с закрепленными колодками и т. д.
Основной особенностью дальнейшего развития резиновой про-
мышленности является обеспечение увеличения объема производства
практически без увеличения численности работающих при одновре-
менном снижении затрат сырья, материалов и топлива. Все это можно
осуществить только при значительном техническом усовершенство-
вании производства, значительном росте производительности труда.
По шинному производству должно осуществляться дальнейшее со-
вершенствование конструкции и расширение объемов выпуска ра-
диальных шин, создание и освоение производства крупногабарит-
ных и сверхкрупногабаритных шин. Развитие технологии шинного
производства намечено осуществлять за счет расширенного внедре-
ния смесительного оборудования большой единичной мощности,
высокопроизводительного заготовительно-сборочного и вулкани-
10
зационного оборудования, поточных линий сборки и вулканизации
покрышек, включения в линии оборудования по контролю качества.
По производству РТИ предусматриваются дальнейшее расшире-
ние ассортимента продукции и повышение ее качества с одновремен-
ным внедрением новых прогрессивных процессов и оборудования.
В производстве резиновой обуви получат дальнейшее распро-
странение методы литья под давлением из резиновой смеси и поли-
винилхлорида (ПВХ), жидкого формования из полиуретана и коагу-
лянтного формования из пластизоля ПВХ; будут внедряться методы
опрессовки внутренним давлением и аэрозольного напыления.
Однако современные технологические процессы производства
резиновых изделий, несмотря на их значительные усовершенство-
вания, продолжают сохранять ряд серьезных недостатков, среди
которых прежде всего следует отметить значительные трудности,
возникающие на пути создания автоматизированных производствен-
ных линий, применение тяжелого энергоемкого оборудования, до-
вольно жесткие требования к свойствам исходного сырья, большие
сложности в осуществлении некоторых процессов. Эти недостатки
обусловлены главным образом свойствами применяемого сырья
(каучука). Поэтому, чтобы добиться коренного усовершенствования
технологических процессов, необходимо решить вопрос об исполь-
зовании сырья в другой выпускной форме, обеспечивающей легкую
'транспортировку, непрерывное дозирование, легкое заполнение форм,
т. е. каучук должен быть переведен в свободнотекучее состояние.
Таким требованиям отвечают порошкообразная и жидкая выпускные
формы каучука.
Новые технологические процессы, предусматривающие использо-
вание порошкообразных или крошкообразных каучуков, имеют сле-
дующие основные преимущества:
1)	значительно сокращается продолжительность смешения компо-
нентов в вязкотекучем состоянии и процесс протекает с меньшим
теплообразованием;
2)	уменьшаются капиталовложения при создании участка непре-
рывного смешения по сравнению с процессом, предусматривающим
использование гранулированных каучуков; удельные приведенные
затраты меньше, чем при применении резиносмесителей большой
единичной мощности;
3)	появляется возможность совмещения процессов смешения
в вязкотекучем состоянии и формования (шприцевания, литья под
давлением) и объединения их в единый процесс на одном оборудовании;
4)	облегчается получение и переработка жестких и быстровулка-
низующихся смесей (например, асбосмесей), а также смесей на основе
нитрильных каучуков и фторкаучуков, что позволяет повысить ка-
чество резиновых изделий, используя для их изготовления жесткие
высокомолекулярные каучуки, а также увеличить производитель-
ность вулканизационных цехов.
Значительным шагом вперед является технология, основанная
на использовании жидких каучуков. В основе ее лежит применение
в качестве исходных материалов так называемых фор полимеров,
11

представляющих собой олигомеры с хорошей текучестью вплоть до
процесса формования в изделие. Синтез высокомолекулярного поли-
мера, обладающего необходимыми свойствами для обеспечения тре-
буемых эксплуатационных характеристик, осуществляется на заклю-
чительной стадии переработки — отверждении полимера в форме,
при котором происходят удлинение цепи и сшивание. Заполнение
формы осуществляется методом литья. Новая технология имеет ог-
ромные преимущества по сравнению с традиционной, и с ее приме-
нением коренным образом меняется облик заводов резиновой промыш-
ленности и набор необходимого оборудования. Ближе всего к широ-
кому внедрению такой технологии находится производство резино-
вой обуви и подошвенных резин.
Развитие и совершенствование^отрасли в целом и каждого пред-
приятия в отдельности происходит за счет капитального строитель-
ства, осуществляемого путем:
—	технического перевооружения действующих производств;
—	расширения действующих предприятий;
—	реконструкции действующих предприятий;
—	строительства новых предприятий.
Любой вид капитального строительства может быть финансиро-
ван и начат только при наличии проекта. Основные требования
к проекту современного производственного предприятия определены
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 31 марта
1981 г. № 312 «О мерах по дальнейшему улучшению проектно-
сметного дела». В соответствии с Постановлением проект должен:
1.	Полностью использовать достижения науки, техники и передо-
вого отечественного и зарубежного опыта, чтобы новое или рекон-
струированное предприятие было технически передовым, обеспечи-
вало выпуск продукции высокого качества при экономии трудовых
и топливно-энергетических ресурсов, сырья и материалов в соответ-
ствии с научно обоснованными нормативами, создание безотходных
или малоотходных производств с учетом требований охраны окру-
жающей среды.
2.	Обеспечивать высокую эффективность капитальных вложений
путем:
—	внедрения высокопроизводительного оборудования, установок
и агрегатов большой единичной мощности, размещения оборудова-
ния по возможности на открытых площадках;
—	механизации и автоматизации производственных процессов,
сокращения ручного труда;
—	использования наиболее экономичных транспортных схем за-
воза сырья, топлива, материалов и комплектующих изделий и вы-
воза готовой продукции;
—	совершенствования объемно-планировочных и конструктивных
решений зданий и сооружений.
Современный технический уровень технологии и оборудования
производства резиновых изделий с учетом законченных и выполняе-
мых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по-
зволяет создавать проекты, удовлетворяющие этим требованиям.
1.2
Предприятие по производству резиновых изделий может быть спро-
ектировано, оснащено и организовано полностью на базе поточных
технологических линий и автоматизированных технологических ком-
плексов (ATК) с комплексной механизацией технологических опе-
раций, оснащенных индивидуальными АСУТП, и межцеховыми авто-
матизированными транспортными системами. Каждое предприятие
может и должно быть оснащено автоматизированной системой управ-
ления (АСУ) с подключенными к ней индивидуальными АСУТП.
Существующие в настоящее время разработки позволяют решать
вопросы рационального использования сырья, материалов и энер-
гии. Повышение качества и долговечности (ресурса) резиновых
изделий — первый путь снижения расхода сырьевых и энергетиче-
ских ресурсов. К этому следует добавить уменьшение норм расхода
сырья и материалов за счет снижения потерь при транспортировке,
хранении и дозировании путем совершенствования соответствую-
щих систем; полную переработку отходов с максимальным возвра-
том их в основное производство (конечная задача — создание без-
отходных линий); разработку рациональных схем энергоснабжения
с максимальным использованием вторичных энергоресурсов. Рацио-
нальное использование сырья, материалов и энергии позволяет по-
дойти также к решению вопроса об охране окружающей среды.
Оснащение современных реконструируемых и вновь строящихся
предприятий требует соответствующей перестройки планирования
и организации отраслей, поставляющих оборудование. Теперь от
них требуется поставка поточных автоматизированных линий (ПАЛ)
и АТК, разработанных как единое целое и оснащенных системами
автоматизированного управления.
Научно-технический прогресс обусловливает соответствующую
реорганизацию работы проектных институтов также на основе со-
временных достижений науки и техники. Постановлением № 312
предусматривается переход на модульный принцип проектирования
и строительства и применение системы автоматизации проектных ра-
бот (САПР).
Модульный принцип проектирования предусматривает предвари-
тельную разработку проектов отдельных производств оптимальной
для строительства и эксплуатации мощности, оснащенных ПАЛ
и АТК с индивидуальными АСУТП и размещенных в единых блок-
корпусах модульного типа из унифицированных секций промышлен-
ных зданий. Этот принцип в сочетании с применением типовых про-
ектов строительства объектов вспомогательного назначения и ин-
женерного обеспечения предприятия (ремонтные службы, авто-
гаражи, водоразборные станции и пр.) значительно сокращает за-
траты и сроки на проектирование и строительство и облегчает пере-
ход к САПР. Внедрение САПР начинается с автоматизации инженер-
ных расчетов и подготовки к оптимизации проектных решений
путем комплексных технико-экономических расчетов. Следующим
этапом является перевод на ЭВМ выполнения чертежей и оформления
текстовых материалов. Важное место в САПР занимает создание авто-
матизированной системы научно-технической информации (АСНТИ).
13

Глава 1
СВОЙСТВА КАУЧУКОВ И РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
ПРИ ИХ ПЕРЕРАБОТКЕ*
1.1. ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ.
УСЛОВИЯ ПЕРЕРАБОТКИ И ОСНОВНЫЕ
ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛУ
В основе изготовления резиновых смесей и резиновых изделий
лежат процессы, связанные с механическим деформированием мате-
риалов, обеспечивающие перемешивание компонентов смеси, прида-
ние резиновой смеси определенных форм и размеров и вызывающие
также механохимические явления. Поэтому главным условием пра-
вильного применения необходимого технологического процесса и
оборудования является понимание поведения каучуков и резиновых
смесей в процессе их деформирования, т. е. их механических свойств.
Механические свойства эластомеров лежат в основе прогнозирования
их технологического поведения в рассматриваемых процессах.
По своим механическим свойствам эластомеры обнаруживают
черты твердых и жидких тел, т. е. упругих и вязкотекучих, но в то
же время и качественно отличаются от них. Как известно, в идеально
упругих твердых телах напряжение пропорционально соответствую-
щей деформации, развивающейся мгновенно, и не зависит от скорости
приложения напряжения. В вязких жидкостях напряжение опреде-
ляется скоростью деформации и не зависит от ее величины. В эласто-
мерах же напряжение зависит и от величины и от скорости деформа-
ции. Эта особенность может быть определена как вязкоупругое и
высокоэластическое поведение материалов.
Резина отличается большими деформациями при сравнительно
низких напряжениях. Твердые же упругие тела, наоборот, характе-
ризуются большими напряжениями при низких деформациях, ^сть
определенные отличия и между каучуком и резиной (сшитым каучу-
ком). Если вести деформацию при бесконечно малой скорости, то
в каучуке напряжение падает практически до нуля, т. е. он обнару-
живает явные признаки вязкой жидкости. В резине же с понижением
скорости деформации напряжение снижается, но до некоторого
конечного значения, т. е. резина ближе по механическому поведе-
нию к твердому упругому телу.
Таким образом, одной из главных особенностей механических
свойств эластомеров, общей для каучуков и резин и отличающей
их от упругих твердых тел, является существенная зависимость
напряжения от времени действия силы или скорости деформации, т. е.
известное явление релаксации напряжения или деформации/Зависи-
мость напряжение—деформация носит сложный релаксационный ха-
рактер. В свою очередь релаксационные свойства зависят от тем-
* Глава написана совместно с И. Н. Самохиной.
14
пературы, повышение которой увеличивает скорость релаксации
и, таким образом, изменяет механические свойства эластомеров.
При этом при данной скорости деформации напряжение в несшитых
эластомерах может снижаться до нуля, а в сшитых эластомерах
(резинах) — до некоторого конечного значения, обусловленного
степенью сшивания. Эта особенность поведения эластомеров должна
учитываться технологом при разработке режимов переработки эласто-
меров.
В реальных условиях эксплуатации резин и переработки эласто-
меров практически не встречаются случаи очень малых скоростей
деформации, поэтому механические свойства эластомеров при конеч-
ных скоростях деформации будут определяться как ее равновесными
свойствами, так и релаксационными.
Следует далее учитывать, что механические свойства эластомеров
могут обратимо и необратимо изменяться под воздействием меха-
нических и немеханических факторов. Известно, что после воздей-
ствия деформации, хотя бы кратковременной, механические свойства
изменяются, особенно в наполненных эластомерах. Часть этих из-
менений может быть обратимой (эффект Патрикеева—Маллинза),
обусловленной разрушением слабосвязанной структурной сетки,
часть — необратимой, обусловленной механо-химическими процес-
сами разрушения структуры и химических валентных связей.
Среди немеханических факторов может быть воздействие теплоты,
влияющей на процессы релаксации и приводящей к обратимому изме-
нению свойств. При достаточно длительном воздействии теплоты и
в присутствии кислорода воздуха, а также под влиянием других
агрессивных веществ или сред происходят значительные необратимые
изменения, связанные с необратимым разрушением первоначальной
структуры и приводящие к существенным изменениям механических
свойств.
Изготовление резиновых изделий осуществляется с помощью ряда
последовательных процессов, которые в принципе можно рассматри-
вать в виде трех основных этапов: приготовление резиновых сме-
сей путем введения необходимых ингредиентов в каучук, формова-
ние и вулканизация. Из материала с ярко выраженными пластиче-
скими свойствами в итоге получают эластичное изделие, в идеале
не способное к пластическим деформациям. Для того чтобы осущест-
вить смешение и различные процессы формования, каучук и резино-
вая смесь должны иметь определенную пластичность, т. е. способ-
ность к необратимым деформациям. Таким образом, суть всего тех-
нологического процесса выглядит как придание каучуку пластиче-
ских свойств, достигаемое механической или тепловой обработкой и
добавкой необходимых веществ, сохранение этих свойств на всех эта-
пах технологического процесса и превращение полученного мате-
риала путем вулканизации в резину, т. е. высокоэластический ма-
териал, не обладающий пластическими свойствами.
Исходя из этого основными показателями технологических свойств
эластомеров являются пластичность или вязкость и стабильность
этих свойств при переработке. Основной причиной изменения вя.зко-
15

текучих свойств при переработке является преждевременная вулка-
низация или подвулканизация, которую оценивают показателями
склонности к подвулканизации. Оценку вязкотекучих свойств осу-
ществляют с помощью методов, которые рассматривает реология.
Реологией называют область физики, изучающую законы деформа-
ции и течения материалов под действием внешних сил. Деформация
может быть определена как изменение размеров и формы тела, т. е.
изменение расстояний между различными точками или частицами
тела без нарушения его сплошности. Реальные тела дискретны,
так как состоят из отдельных частиц (молекул, атомов), связанных
между собой силами взаимодействия (притяжения и отталкивания).
Поэтому для описания полного напряжения в какой-то точке тела
надо знать 9 компонент тензора напряжения. В отдельных случаях,
когда на относительные перемещения частиц наложены определенные
условия, деформация и напряжение могут быть определены полностью
одним числом. К таким случаям можно отнести изотропное расшире-
ние (сжатие), простой сдвиг и простое удлинение. Учитывая упомя-
нутые выше особенности механической деформации эластомеров,
можно сделать вывод, что важное значение в технологии их перера-
ботки имеют две основные реологические характеристики материа-
лов — вязкость и упругость. Они, в свою очередь, зависят от моле-
кулярной структуры эластомера, молекулярной массы, молекулярно-
массового распределения, состава резиновой смеси и от многих дру-
гих факторов, а также от условий переработки, таких как темпера-
тура, давление и скорость течения. Таким образом, для выбора тех-
нологического процесса, оборудования и оптимизации условий пере-
работки эластомеров необходимо глубокое понимание взаимосвя-
зей между реологическими характеристиками, составом резиновой
смеси, характеристиками структуры каучука, с одной стороны, и
между реологическими характеристиками и условиями переработки,
с другой.
Однако оценки только реологических свойств для прогнозирова-
ния технологического поведения эластомеров недостаточно. Необхо-
димы еще характеристики взаимодействия материала с металли-
ческой поверхностью рабочих органов перерабатывающего оборудо-
вания, а также характеристики способности материала сохранять
приданную ему форму. Эти характеристики можно оценивать с по-
мощью адгезионно-фрикционных и когезионных свойств материа-
лов.
1.2. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАУЧУКОВ
И РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
Течение эластомеров. Для правильного понимания процесса
переработки полимеров необходимо установить взаимосвязь между
его технологическими параметрами, механическими и реологиче-
скими свойствами материала, т. е. сопротивлением материала изме-
нению его формы. Определение реологических свойств материалов
очень важно по многим причинам. Их знание позволяет сформулиро-
16
Рис. 1.1. Типичная кривая течения полимеров.
вать условия, необходимые для полу-
чения конечного изделия, и облегчает
выбор перерабатывающего оборудо-
вания.
Под реологическими свойствами по-
лимерных материалов обычно подразу-
мевается весь комплекс деформацион-
ных свойств.
Своеобразие реологических свойств полимеров состоит в том, что
этим материалам одновременно присущи свойства как твердых, так
и жидких тел.
Установлено, что при приложении внешнего усилия к полимеру
в нем одновременно развиваются обратимые (упругая, высокоэласти.
ческая) деформации и необратимая деформация вязкого течения-
Общая деформация полимера определяется тремя составляющими:
т.МПа
Тобщ — Yynp + Vb. эл Ч" Ттеч
A.1)
Упругая деформация (yynv) связана с изменением расстояния
между атомами в макромолекулах и с изменением валентных углов.
Величина ее незначительна по сравнению с двумя другими составляю-
щими, и ею поэтому, как правило, можно пренебречь. Высокоэласти-
ческая деформация Gв. эл) связана с раскручиванием макромолеку-
лярных клубков и может достигать по своей величине сотен процен-
тов. При температуре выше температуры текучести полимера основ-
ным видом деформации является деформация вязкого течения Gтеч)>
обусловленная взаимным перемещением центров тяжести отдельных
макромолекул. Однако в той или иной степени сохраняются высоко-
эластические свойства. Реологические свойства расплавов полиме-
ров определяются характером зависимости между напряжением и
скоростью сдвига. Эту зависимость хху = f (уху), выраженную гра-
фически, обычно называют кривой течения (рис. 1.1).
На рисунке представлена полная кривая течения, т. е. зависимость
между напряжением и скоростью сдвига в широком интервале ско-
ростей. Как можно видеть, кривая имеет S-образную форму и со-
стоит из трех участков:
/ — в области низких скоростей сдвига т = / (у) имеет линей-
ный характер и отношение ylx = const = 1/^онб> т. е. это область
наибольшей ньютоновской вязкости;
/// — в области очень высоких скоростей сдвига т = / (у) также
линейна и отношение ylx = const = 1/|хОнм, т.е. это область наимень-
шей ньютоновской вязкости;
// — на участке между точками а—-с эта зависимость'нелинейна
и отношение ylx не является постоянной величиной; графическое
изображение функции т = / (у) называют структурной ветвью общей
кривой, так как изменения вязкости при разных скоростях связаны
с изменениями структуры материала.
17

Для / и /// областей полной кривой течения при плоско-парал-
лельном движении реологическое уравнение имеет вид:
Для случая vy
— М-0"
dvx
или
вид:
Таким образом, для ньютоновской жидкости уравнение имеет
т —
где т — напряжение сдвига (сила, отнесенная к единице площади и действующая
касательно к слоям деформируемого материала); [х0 — коэффициент пропорциональ-
ности, называемый вязкостью; у — скорость сдвига.
Следовательно, в области малых и очень больших скоростей де-
формации полимеры ведут себя как ньютоновские жидкости, свойства
которых можно характеризовать предельной ньютоновской вязко-
стью. При увеличении скоростей деформаций до значений, соответ-
ствующих переработке полимерных материалов (и, в частности, ре-
зиновых смесей) в изделия на производственном оборудовании,
наблюдается аномалия вязкости, т. е. с увеличением напряжения
и скорости сдвига вязкость не остается постоянной.
Общей причиной аномального поведения полимеров при тече-
нии является одновременное развитие всех видов деформации [см.
уравнение A.1)] и их релаксационный характер. В первой области
скорость накопления высокоэластической деформации меньше ско-
рости релаксации, вследствие чего величина накопленной высоко-
эластической деформации незначительная и материал течет с постоян-
ной ньютоновской вязкостью fi0. Увеличение напряжения или ско-
рости деформации приводит к тому, что деформация не успевает
релаксировать. Поэтому часть общей деформации носит высокоэла-
стический характер. Увеличение скорости деформации приводит
к тому, что между скоростью накопления высокоэластической дефор-
мации и скоростью ее релаксации устанавливается динамическое
равновесие. Этому режиму деформации полимера соответствует
свое значение сопротивления деформации, мерой которого обычно
считают величину коэффициента эффективной вязкости. Таким об-
разом, зависимость эффективной вязкости от скорости деформации
определяется комплексом релаксационной структуры полимера.
Кроме того, нужно иметь в виду изменения структуры полимеров
в процессе течения, которые также являются причинами аномалии
вязкости. Эти изменения предполагают уменьшение сил взаимодей-
ствия между соседними слоями, происходящее, в конечном счете,
вследствие очень высоких значений молекулярноймассы полимера.
Изменение структуры материала может происходить в следующих
направлениях: анизодиаметричность макромолекул и возможность
ориентации их в потоке, межмолекулярное взаимодействие и затраты
сравнительно небольших усилий для его нарушения, разрушение
18
надмолекулярных структур, возможности механохимических реак-
ций в местах локальных перенапряжений.
Изменение структуры полимерных систем, являющееся также при-
чиной аномалии вязкости и сопутствующих эффектов, происходит
во времени, вследствие чего все эти явления имеют также релакса-
ционный характер. Поэтому аномалия вязкости, экспериментально
оцененная при различных скоростях и напряжениях сдвига, харак-
теризует конечные (предельные) степени разрушения структуры,
реализуемые при данных механических и температурных условиях
деформирования.
Для описания аномалии вязкости предложено большое число
формул. Широкое применение получили упрощенные эмпирические
уравнения, позволяющие определять реологические характеристики
полимеров с достаточной для инженерных расчетов точностью.
Примером может служить степенное уравнение, математическое обос-
нование которого было сделано в работах Оствальда и де Вила.
Для простого сдвига оно записывается в виде:
T = fxlYn	A-2)
где \ix, n — реологические константы материала {\хх принято называть коэффициен-
том консистентности; п — индекс течения).
Иногда это уравнение записывают в виде:
%г = hiy | y Г
A.3)
Строго говоря, ни [хь ни п не являются константами, а по размер-
ности \л1 [ПасЧ зависит от п.
При записи реологического уравнения в виде A.3) трудно сравни-
вать различные материалы между собой. Для устранения этого недо
статка иногда реологическое уравнение записывают в виде:
где п, у0, -с0 — константы данного материала.
В некоторых литературных источниках встречается также за-
пись степенного уравнения в виде
или
В этом случае щ = 1//гп.
Для упрощения расчетов деформирование при смешении в вяз-
котекучем состоянии принимают иногда как простой сдвиг. Тот
факт, что для реальных материалов величины п и \лъ входящие в сте-
пенной закон, непостоянны в широком интервале напряжений (ско-
ростей сдвига и температур), не препятствует практическому исполь-
зованию уравнения, так как для конкретного вида перерабатываю-
щего оборудования диапазон скоростей и температур обычно изве-
стен и, как правило, имеет существенное ограничение. Так, средние
значения скоростей сдвига при переработке резиновых смесей на
вальцах — 40—50 с, в резиносмесителях — 300—500 с, в шприц-
машинах — 1 —100 с, на каландрах — 100—1000 с х.
19

Недостаток степенного уравнения, состоящий в том, что единицы
измерения т и у фиксированы, и для материалов с различными п
изменяется не только значение \хъ но и единица ее измерения, не яв-
ляется препятствием к применению указанной зависимости. Это еще
раз подтверждает, что степенное уравнение не есть единый физиче-
ский закон, а представляет собой эмпирическую зависимость. Ос-
новной недостаток степенного уравнения заключается в том, что
при экстраполяции к нулевым или бесконечно большим скоростям
сдвига оно не может использоваться, так как предсказывает, соответ-
ственно, бесконечную или нулевую вязкость материала. В целом
ряде случаев (пленочное течение, свободная конвекция, медленное
движение тел в жидкостях) этот недостаток может привести к серь-
езным погрешностям. Однако в интервале значений напряжений и
скоростей сдвига, представляющих наибольший интерес при пере-
работке полимеров, степенной закон описывает поведение полимер-
ных систем с достаточной точностью и хорошо согласуется с опытными
данными при изменении скорости сдвига резиновых смесей на три-
четыре порядка. На рис. 1.2 и 1.3 представлены экспериментальные
данные по исследованию процесса течения каучуков и резиновых
смесей. Следует отметить, что для чистых каучуков в декартовой си-
стеме координат с логарифмическим масштабом зависимость напря-
жения сдвига от скорости сдвига не является линейной (рис. 1.З.).
В литературе приводятся численные значения констант степенного
уравнения A.2) для многих каучуков и резиновых смесей. В зависи-
мости от состава смеси и температуры исследования значения \1г
меняются в диапазоне от 0,01 до 0,3 МПа сп, а константы /г — в диа-
пазоне от 0,15 до 0,8. Для инженерных расчетов в качестве первого
приближения можно принять, что индекс течения п не зависит от
температуры, если интервал ее изменения не превышает 30 °С. При
скорости сдвига 100 с индекс течения п с изменением температуры
от 38 до 93 °С меняется для бутадиен-стирольного каучука GR-S
от 0,17 до 0,25. Простая запись
уравнения Оствальда—де Вила и
хорошо разработанная и освоенная
J 2 7
iiil
%д 1,9 0 0,2 0,4 0,6
Рис. 1.2. Кривые течения резиновых смесей на основе бутадиен-стирольного каучука:
1 — 60 °С; 2 — 80 °С; 3 — 95 °С; 4 — 122 аС.
Рис. 1.3. Кривые течения бутадиен-стирольного каучука:
1 — 40 °С; 2 — 60 С0; 3 — 80 °С; 4 — 100 °С; 5 -- 120 °С.
20
методика определения \хх и п позволяют широко применять сте-
пенной закон при описании стационарного течения полимеров
в рабочих зонах перерабатывающих машин. Следует подчеркнуть,
что установление стационарного режима вязкого течения соот-
ветствует завершению релаксационных процессов развития вы-
сокоэластической деформации, т. е. она достигает постоянного зна-
чения, а необратимая деформация течения увеличивается во вре-
мени равномерно.
Таким образом, степенное реологическое уравнение, несмотря
на эмпирический характер, в достаточной степени аргументировано
и широко используется при решении разнообразных практических
задач.
Релаксационные явления в полимерах. Как указывалось выше,
особенности деформационных свойств полимеров, в том числе и ано-
малия вязкости, являются следствием релаксационного механизма
деформации. Существенной особенностью полимеров является то,
что релаксационные процессы перегруппировки цепных макромоле-
кул и их агрегатов под действеим внешних сил протекают чрезвы-
чайно медленно, не заканчиваясь иногда в течение многих суток.
При действии внешних сил на простые жидкости величины сил меж-
молекулярного взаимодействия и размеры молекул таковы, что эти
перегруппировки при комнатной температуре протекают очень бы-
стро, за ничтожные доли секунды A0~8—10~10 с). Очевидно, что чем
выше вязкость при прочих равных условиях, тем медленней проте-
кают релаксационные процессы. Естественно ожидать у полимеров,
обладающих очень длинными молекулами и имеющими огромную вяз-
кость, больших значений этого времени. Однако гибкость цепей поли-
мера чрезвычайно усложняет релаксационные процессы. Гибкость
макромолекул полимера означает некоторую свободу движения от-
дельных ее частей. Перемещение же этих участков, размеры которых
могут быть весьма различны в разные моменты времени и в разных
местах макромолекул, будет происходить с различной скоростью.
Поэтому у полимеров наблюдается сложный ралексационный про-
цесс, состоящий из множества одновременно идущих простых релак-
сационных процессов с весьма различными временами релаксации.
Макромолекулы, кроме того, способны к образованию различных
надмолекулярных структур и имеют различную молекулярную
массу. Все эти образования обладают различной подвижностью и
разным временем релаксации. Поэтому релаксационные процессы
в полимерах могут быть описаны с помощью широкого набора вре-
мен релаксации, содержащего как очень малые, так и очень большие
их значения, т. е. спектром времен релаксации.
В табл. 1.1 приведен пример релаксационных характеристик на-
полненных резин. Г. М. Бартенев делит релаксационный спектр на
ряд участков, каждый из которых связан со своим релаксационным
механизмом и имеет свое главное время релаксации Sti свои релак-
сационные характеристики Bt, Ut.
Наглядное представление о свойствах упруговязкого материала
дают механические модели. Необходимо подчеркнуть, что использо-
21

Объем кинетической
единицы 1л, см3
Коэффициент В., с
Энергия активации
Up кДж/моль
Время релаксации
СКС-ЗОА
СКМС-10
СКС-ЗОА
скмс-ю
СКС-ЗОА
о
и
м
и
СКС-ЗОА
скмс-ю
Релаксационные процессы
о 7
—|	О
ооо
о . .
—¦ ь- оо
СО tJh C75
of со" со
о о
ооо
СО "-ч СО
ей с<
оо о
5 §
о ь.
22
вание моделей нив коей мере не определяется молекулярным меха-
низмом, лежащим в основе наблюдаемых свойств. Они могут быть
использованы только для феноменологического исследования вяз-
коупругих свойств: модели позволяют понять смысл дифференциаль-
ных уравнений. Тем не менее, правильный выбор модели и математи-
ческое описание ее свойств позволяют глубже изучить закономер-
ности деформации материалов, а также предсказать поведение этого
материала в определенных условиях эксплуатации.
Наиболее простой моделью, сочетающей упругие и вязкие свой-
ства, считается модель Максвелла. Общая деформация модели (у)
складывается из мгновенной упругой деформации пружины и необ-
ратимой деформации вязкого течения. Реологическое уравнение мо-
дели Максвелла:
dy __ 1 dx	т
dt	G dt	\i0
При постоянной деформации (у = const) уравнение Максвелла
примет вид:
% = тое х	A-4)
Из уравнения A.4) следует, что при у = const напряжение в этой
модели уменьшается со временем (релаксирует) и за достаточно
большой промежуток времени (t) может понизиться до нуля. Постоян-
ная Ох = \xo/G (время релаксации) имеет размерность времени и оп-
ределяет скорость убывания напряжения (т.).
. Однако модель Максвелла не учитывает эластичности, возникаю-
щей за счет раскручивания макромолекул и отличающейся от гу-
ковской упругости. Для развития этой деформации необходим оп-
ределенный промежуток времени. Такая «запаздывающая» упругая
деформация представлена моделью, предложенной Кельвином и
Фойгтом (независимо). Общее напряжение в модели (т) складывается
из напряжений, возникающих в каждом из элементов. Реологическое
уравнение этой модели имеет вид:
При т = const
Последнее уравнение показывает влияние времени действия напря-
жения (t) на характер изменения скорости деформации (у). Время
запаздывания Вх = \xo/G определяет скорость изменения деформации.
Комплексную реакцию полимера на действие напряжения можно
представить моделью Алфрея, в которой последовательно соединены
модели Максвелла и Кельвина—Фойгта. Эта модель отражает наи-
более существенные свойства полимера в области перехода из вы-
сокоэластического состояния в вязкотекучее.
Кроме рассмотренных существуют много других моделей с раз-
личными комбинациями упругих и вязких элементов. Но все эти мо-
дели лишь качественно, приближенно описывают поведение реаль-
ных полимеров. В настоящее время общепринято, что течение поли-
23

Ч/WVH
Рис. 1.4. Обобщенная модель Фойгта.
Gn
меров не может быть описано одной простой моделью. Поэтому для
описания поведения реальных полимеров используют обобщенные
модели, причем для этого может потребоваться бесконечное число
простых элементов (Максвелла или Кельвина—Фойгта) с различ-
ными константами. Две такие обобщенные модели Фойгта и Мак-
свелла изображены на рис. 1.4. и 1.5. Эти модели, в отличие от про-
стых моделей Максвелла и Фойгта, обладают уже не одним, а целым
набором времен релаксации или времен запаздывания, определяю-
щимися различиями в скоростях протекания ралаксационных про-
цессов в структурных единицах различного масштаба. Если число
элементов п взять достаточно большим, то с помощью обобщенных
моделей можно аппроксимировать любую экспериментальную кри-
вую релаксации напряжения или ползучести с любой желаемой сте-
пенью точности. Тогда, для обобщенной модели Фойгта можно
записать:
/t= Е /i(l-e~'/e')	0-5)
где It — зависимость податливости (т. е. отношения деформации к напряжению
при постоянном напряжении) от времени; 6, — время запаздывания.
Для обобщенной модели Максвелла можно записать:
Gt = |] Gie~t/@x	A.6)
гдеОг — зависимость модуля упругости (т. е. отношения напряжения к деформации
при постоянной деформации) от времени; вх — время релаксации.
Рис. 1.5. Обобщенная модель Максвелла.
24
Хотя уравнения A.5) и A.6) могут достаточно точно описать лю-
бую кривую релаксации или ползучести, практически они не исполь-
зуются, так как эмпирический выбор параметров Bt, Gt, It в большей
мере произволен. Этого можно избежать при использовании непре-
рывной функции распределения модуля Gt или податливости 1и
что соответствует обобщенным моделям Максвелла и Фойгта при
п-^оо. Тогда уравнения A.5) и A.6) преобразуются:
A.7)
A.8)
Практика показывает, что логарифмическая шкала более удобна
для описания вязкоупругих свойств полимеров, так как интересно
получить функции распределения времен релаксации и запаздыва-
ния для широкого диапазона времени, охватывающего несколько
порядков.
Поэтому уравнения A.7) и A.8) можно записать следующим об-
разом:
+ 00
7t = /</+- f L^ {\-e~t/@)d\ne
+ 00
= Gi + J Я
d In G
где L@ — функция распределения податливости по времени запаздывания, или
спектр времен запаздывания; Н& — функция распределения релаксационного мо-
дуля по времени релаксации, или релаксационный спектр; Ig — мгновенная подат-
ливость (при в = 0); G/ — жесткость при G = оо (для линейных полимеров Сц = 0).
Показана возможность определения релаксационного спектра по
экспериментальным данным, полученным в режиме стационарного
течения (непосредственно из кривой течения). Значение функции ре-
лаксационного спектра Н@ определяется по формуле
H
A.9)
На рис. 1.6 приведены типичные релаксационные спектры двух
различных каучуков, рассчитанные по формуле A.9). Достаточно
простая форма релаксационного спектра и возможность определе-
ния его из кривой течения позволяют использовать данный метод
для описания вязкоупругих свойств полимеров. Таким образом,
если известен один из спектров (релаксации или запаздывания)
во всем интервале изменения времени, то другой спектр или какая-
нибудь другая вязкоупругая функция могут быть всегда вычислены.
По релаксационному спектру могут быть рассчитаны, например,
наибольшая ньютоновская и эффективная вязкости путем исполь-
25

be
\вп
Igt
Рис. 1.6. Релаксационные спектры при
80 С для разных каучуков A и 2).
Пунктиром изображена приближенная фор-
ма релаксационного спектра.
зования методов температур-
но-временной суперпозиции
А. П. Александрова и Ю. С. Ла-
зуркина и усечения спектра вре-
мен релаксации. Методы по-
строения релаксационных спек-
тров по кривым течения, а также последующих расчетов опи-
саны в специальной литературе. Сопоставление релаксационных
спектров показывает, что в логарифмических координатах при-
ближенно спектр может быть представлен в виде двух участков
(рис. 1.6): участок АВ в области малых времен релаксации
от 0 до ©ь где dllgHeVdlgz равно 0 или прибли-
жается к нему, и участок ВС от &г до От, где значение
d Ug H@]/d lg т отличается от 0 и близко к —V2. Первая область —
это область ньютоновского течения полимеров, которая определяется
по кривой релаксации условием Н© = Н@о = const и находится
в интервале времен релаксации О0 < в < в^ Для этой области воз-
можно применение уравнения течения Ньютона. Время релаксации
®i — это момент, когда начинается резкое изменение крутизны кри-
вой релаксационного спектра. Вторая область — это область ано-
мального течения полимеров, находящаяся в интервале времен ре-
лаксации Oi < В < вт. Время релаксации 6т определяется как зна-
чение 1/у, соответствующее выходу кривой релаксационного спектра
снова на #0 = Н®т = const. Для второй области необходимо ис-
пользование нелинейной зависимости напряжений и скоростей сдвига,
например упоминавшегося выше степенного уравнения течения.
В соответствии с данными Френкеля—Эйринга температурная
зависимость времени релаксации описывается уравнением Больц-
мана
Влияние молекулярной массы, молекулярно-массового распре-
деления, наполнения и температуры на реологические свойства.
Как известно, молекулы полимеров представляют собой цепочки
различной длины, каждая из которых содержит ряд мономерных
звеньев. При этом, естественно, движение одной части полимерной
цепи влияет на перемещение других ее частей. Поэтому невозможно
описать процессы, происходящие в полимерах при течении, без зна-
ния их. молекулярного строения и структуры, а также механизма
течения. В настоящее время хорошо известно, что реологические
свойства полимеров зависят от их молекулярной массы, молекулярно-
массового распределения, степени разветвленности молекул. Счи-
тается, что первым результатом сдвига является разрушение меж-
молекулярного взаимодействия, которое возникает вследствие вза-
имодействия цепей. В свою очередь взаимодействие цепей есть функ-
26
ция как размера молекул, так и их числа, поэтому основными фак-
торами, определяющими вязкость полимеров, является молекуляр-
ная масса и молекулярно-массовое распределение. Было установлено,
что наибольшая ньютоновская вязкость расплавов полимеров про-
порциональна молекулярной массе, ниже некоторого критического
значения Мк. Полагают, что Мк — величина, ниже которой пере-
плетения молекул или их зацепления недостаточны для возникнове-
ния большого сопротивления течению. С реологической точки зре-
ния, критическая молекулярная масса Мк может рассматриваться
как константа материала, ограничивающая верхний предел молеку-
лярной массы, ниже которого еще происходит ньютоновское течение.
Для эластомеров значение Мк составляет около 5-103. Литературные
данные указывают, что если молекулярная масса выше критической,
то неньютоновское поведение полимера наблюдается при тем меньших
скоростях сдвига, чем больше молекулярная масса и шире молеку-
лярно-массовое распределение (рис. 1.7).
Вязкость расплавов полимера зависит от среднемассовой моле-
кулярной массы при низких скоростях сдвига. При высоких скоро-
стях сдвига определяющей становится среднечисленная молекуляр-
ная масса. Поэтому при исследованиях важно сравнивать вязкости
при течении двух или более полимеров при одних и тех же значениях
среднечисленной или среднемассовой молекулярных масс. Есть до-
статочно сведений о том, что вязкость расплавов полимеров повы-
шается с расширением молекулярно-массового распределения. Есте-
ственно, полимеры различного химического строения по-разному
сопротивляются деформированию. Например, сопротивление дефор-
мированию больше у полимеров, содержащих ароматические кольца
в основной цепи, чем у полимеров с линейными углеродными цепями.
Существенное влияние на реологические свойства оказывает раз-
ветвленность полимеров. В большинстве случаев при малых
скоростях сдвига разветвленный полимер имеет большую вяз-
кость, а при больших — меньшую,
чем его линейный аналог.
Резюмируя, можно сказать, что
реологические свойства полимеров
теснейшим образом связаны с их
молекулярными характеристиками.
Так, показано, что по величине п
индекса течения можно судить о мо-
лекулярной массе, молекулярно-
массовом распределении и развет-
вленности полимеров, т. е., дру-
гими словами, индекс течения
является косвенной характеристикой
изменения структуры полимера под
Рис. 1.7. Зависимость вязкости расплава от мо-
лекулярной массы для линейных полиэтиленов при
190 °С и различных скоростях сдвига:
/ - 1 с-1; 2-Ю с-1; 3 - Ю» с; 4 - 10» с;
5 - 10* (Г1,
27

ТАБЛИЦА 1.2. Реологические характеристики резиновых смесей
на основе СКМС-30 АРК, содержащих 50 масс. ч. технического углерода,
при температуре 120 °С, L/D = 20
Технический
углерод
ТГ-10
ПМ-50
ПМ-75
ПМ-100
ПМ-100В
ДГ-100
п
0,60
0,52
0,41
0,36
0,34
0,27
* цэ определялась при
* * Критические режимы
Hi.
МПа-с"
0,075
0,089
0,141
0,155
0,232
0,136
Y = 100 с.
течения в условиях
МПа-с *
1,87
2,00
2,05
2,08
2,08
2,16
эксперимента
т МПа
К
0,240
0,434
0,474
0,559
**
**
не достигнуты.
YK. c
10,7
60,3
58,2
86,9
**
**
влиянием деформации. Г. М. Бартенев предложил правило лога-
рифмической аддитивности:
Ig^ (T) + lgji2 (т) + jx3 (M)
где С — константа, характеризующая структуру полимера; т — напряжение сдвига;
Т — температура, К; М — среднемассовая молекулярная масса.	—
Это правило устанавливает независимость влияния на вязкость
различных параметров G\ т и М). Учитывая, что резиновая смесь
является многокомпонентной системой, представляют интерес по-
пытки предсказания изменения вязкости при введении основных
компонентов смеси. Введение наполнителей приводит к увеличению
вязкости резиновых смесей и усилению их тиксотропных свойств.
При содержании активных наполнителей до ф = 15 % (об.) изменение
вязкости смеси удовлетворительно описывается уравнением
Ио == ИокЮ -г- а/ф + bf\2 H	)
где \i0, цок — вязкость наполненного и ненаполненного эластомера, соответственно;
/ — фактор формы (отношение длины цепочки частиц к диаметру отдельных частиц);
а, Ь — константы.
Вязкость зависит от степени дисперсности наполнителя, его
показателя структурности и содержания, вследствие чего зависимость
является достаточно сложной: вязкость возрастает с увеличением
степени наполнения, показателя структурности и степени дисперс-
ности наполнителя. С увеличением скорости сдвига, однако, влияние
этих параметров на эффективную вязкость снижается, и при y =
= 100 с и повышенных температурах эффективная вязкость оп-
ределяется в основном структурой каучука.
С введением наполнителей заметно меняется характер течения
эластомеров, возрастает аномалия вязкости и тем значительнее, чем
активнее наполнитель, возрастают критические значения напряже-
ния и скорости сдвига, т. е. тк и Yk> ПРИ которых наблюдается эласти-
ческая турбулентность и неустойчивое течение. В табл. 1.2 приведены
для примера реологические характеристики резиновых смесей, со-
держащих 50 масс. ч. технического углерода различных типов.
28
Введение пластификаторов приводит к снижению ньютоновской
и эффективной вязкости. Вязкость пластифицированного полимера
можно рассчитать по уравнению
lg ^о пл = lg Fok (I — Яплфпл) + Яплфпл Ы ^о
Здесь и-опл» И-ок» !^о -1- вязкость пластифицированного, непластифицированного
каучука и пластификатора, соответственно; фпл — объемная доля пластифика-
тора; Кип. — константа, равная 0,7—0,91 в зависимости от типа каучука и пласти-
фикатора.
В наполненных резиновых смесях увеличение содержания пласти-
фикатора приводит к снижению \i9 и повышению критической ско-
рости сдвига Yk-
Релаксационный механизм вязкого течения эластомеров приво-
дит к заключению, что при повышении температуры происходит про-
порциональное уменьшение всех времен релаксации. Отсюда сле-
дует, что вязкость эластомеров уменьшается и что существует еди-
ная форма релаксационного спектра, изменение которого с темпера-
турой приводит к изменению величин S1 и ©т.
Изменение ньютоновской вязкости с температурой подчиняется
известному уравнению^; Аррениуса—Френкеля—Эйринга: \i0 =
= AeuHRT) (A — константа для данного полимера; U — энергия
активации вязкого течения). Проверка уравнения показывает, что
оно справедливо в диапазоне изменения температур 30—40^ К. Оно
может быть использовано и для аномально-вязких жидкостей при оп-
ределении значений эффективной вязкости в условиях постоянства
напряжений сдвига.
Для определения влияния температуры на ньютоновскую вяз-
кость может быть использован метод температурно-временной супер-
позиции и вытекающее из него уравнение ВЛФ (Вильямса—Лан-
делла—Ферри) для интервала температур Т — Тс < 50 К (где Тс —
температура стеклования):
jxor -8,86 (Т -Тс)
gHr ~Ю16 + ГГ
Коэффициент приведения:
Другие параметры вязкого течения меняются следующим обра-
зом. Величина скорости сдвига, при которой начинает проявляться
аномалия вязкости с повышением температуры, увеличивается.
Индекс течения при изменении температуры в диапазоне 50—100 °С
остается практически неизменным или несколько уменьшается.
При применении степенного уравнения в области аномалии вяз-
кости учесть влияние температуры можно при условии постоянства
напряжений с помощью уравнения:
(Ti)
29

Для условий постоянства скорости сдвига удовлетворительные
результаты в интервале температур 30—40 К дает эмпирическое урав-
нение:
Рис. 1.8. (Схема перемещения
макромолекул при течении.
1.3. ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ КАУЧУКОВ И РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
В ПРОЦЕССЕ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ
Отмечавшаяся выше аномалия реологического поведения поли-
меров связана с изменениями их структуры в процессе переработки,
основной причиной которых является высокая молекулярная масса
и вытянутая линейная форма макромолекул, т. е. их анизодиаметрич-
ность. При этих условиях перемещение макромолекул одновременно
как единого целого невозможно, так как количество энергии, необ-
ходимое для отрыва макромолекулы в целом от ее соседей, превы-
шает энергию химических связей в главной цепи. Поэтому процесс
вязкого течения полимера представляют как серию актов последова-
тельного перемещения кинетических сегментов макромолекул. До-
статочное число перемещений сегментов в соседнее положение равно-
весия в направлении действия силы приводит к перемещению центра
тяжести молекулярного клубка, т. е. перемещению самой макромо-
лекулы и необратимому изменению размеров и формы полимерного
материала (рис. 1.8). При вытянутой форме макромолекулы трудно
представить себе, чтобы она располагалась в одной плоскости и ее
сегменты перемещались с одной скоростью вдоль направления дей-
ствующих сил. Более вероятно, когда один конец ее оказывается
в слое, движущемся с одной скоростью, другой — с другой скоростью
(см. рис. 1.8). Если это так, то макромолекула будет постепенно
вытягиваться (ориентироваться) Jb до ль "направления действия сил.
Естественно, что это изменение структуры будет приводить ^сни-
жению вязкости, так как условия передачи напряжений от слоя к слою
будут значительно хуже, поскольку они осуществляются уже от
одной макромолекулы к другой через значительно более слабые
связи — силы межмолекулярного взаимодействия, а не через основ-
ную цепь. Ориентация может не происходить если градиент скорости
мал и достаточно интенсивно тепловое движение, препятствующее
ориентации клубков. В этом случае полимер ведет себя как ньютонов-
ская жидкость. При возрастании градиента скорости это условие
нарушается и происходит ориентация макромолекул в потоке.
При изучении экструзии полиэтилена было обнаружено, что струк-
тура полимера в поперечном сечении неодинакова. Ближе к оси пере-
мещаются макромолекулы, ориентированные в потоке. У стенок, где
тепловые потери больше и температура ниже, происходит переме-
щение надмолекулярных образований в виде плоскостей, сегменты
в которых ориентированы перпендикулярно течению. С увеличением
градиента скорости возрастают силы внутреннего трения и происхо-
дит разрушение упорядоченных групп макромолекул, что приводит
к уменьшению размеров перемещающихся частиц и падению эффек-
тивной вязкости.
30
Вследствие флуктуации тепловой энергии и напряжений при уве-
личении градиента скорости возникают локальные участки перена-
пряжений, где сопротивление сил межмолекулярного взаимодействия
достаточно велико, а энергия деформации возрастает настолько, что
становится достаточной для разрушения валентных связей. В этом
случае становится равновероятным вязкое перемещение сегментов не
только с нарушением межмолекулярного взаимодействия, но и меха-
нохимическое разрушение макромолекул. Естественно, что при доста-
точном количестве таких актов будет происходить падение вязкости.
Это явление, наблюдающееся при переработке эластомеров, как
известно, получило название пластикация. В зависимости от молеку-
лярной структуры эластомера, содержания добавок изменения моле-
кулярной структуры и вязкости могут быть различны. Так, линейный
(ЖД, СКЭП и некоторые другие эластомеры в обычных условиях
переработки не способны к пластикации, т. е. при их переработке
средняя молекулярная масса каучука и эффективная вязкость прак-
тически не меняются. Переработка пластицирующихся каучуков
(НК, СКИ-3, наирит, СКЭПТ, БСК и др.) сопровождается уменьше-
нием средней молекулярной массы, изменяется исходная полидисперс-
ность, уменьшается эффективная вязкость. Поскольку явления де-
струкции сопровождаются структурированием и в первом и втором
случаях происходит увеличение разветвленности полимеров.
В случае наполненных смесей общая картина еще более услож-
няется. Считают, что молекулярный механизм течения у них такой же,
как у ненаполненных эластомеров. Частицы же наполнителя переме-
щаются вместе с адсорбированным на его поверхности слоем эласто-
мера. Как известно, изменение механических свойств эластомера
в присутствии усиливающего наполнителя обусловлено образова-
нием специфической структуры наполненных резиновых смесей, при
достаточном наполнении представляющей собой проникающие струк-
турные сетки полимер—полимер и наполнитель—наполнитель.
В этом случае увеличение вязкости системы в общем связано со сле-
дующими факторами: а) гидродинамический эффект повышения
сопротивления течению вследствие наличия твердых частиц; б) об-
разование связей полимер—полимер в виде сил межмолекулярного
взаимодействия, зацеплений; в) образование связей полимер—напол-
нитель разного типа: очень прочных, близких к валентным, и слабых
адсорбционных; г) образование связей наполнитель—наполнитель
тоже разного типа: очень прочных, существовавших до введения на-
полнителя в смесь, и слабых, возникающих при соприкосновении
частиц наполнителя.
31

При достаточной величине деформации слабые связи наполни-
тель—наполнитель (вторичная структура), полимер—наполнитель,
полимер—полимер разрушаются и возникают вновь только в новых
условиях равновесия.
Таким| образом, в][процессе]|[ переработки][полимеров технолог
имеет дело?с материалом, структура которого существенно отли-
чается от исходной и непрерывно изменяется в соответствии с усло-
виями процесса.
Как указывалось выше, при переработке эластомера имеет место
не только пластическая, но и высокоэластическая деформация. На-
рушенная первоначальная структура эластомера при наличии высо-
коэластической составляющей общей деформации после снятия на-
пряжения частично восстанавливается в результате релаксационных
процессов. Определенная и разная скорость приводит к тому, что
восстановление происходит не мгновенно, а в течение какого-то
времени. Такое явление называется усадкой и проявляется в заметном
изменении формы заготовки после снятия напряжения. При пере-
работке явление усадки нежелательно, так как оно препятствует
получению деталей заданной формы и размеров. Поэтому необходимо
принимать меры к ее уменьшению и, если возможно, к полной лик-
видации. Если же это невозможно, то надо знать закономерности
процесса усадки. Естественно, что все факторы, ведущие к повыше-
нию эластической составляющей, будут способствовать и увеличе-
нию усадки. К ним относятся понижение температуры и повышение
скорости деформации, изменение состава резиновой смеси. Так,
уменьшают усадку введение пластификаторов и наполнителей, уве-
личение их концентрации, степени дисперсности и показателя струк-
турности наполнителя. В том же направлении действует добавка
других структурных веществ, например кристаллизующегося поли-
этилена, структурированного, высоковязкого или подвулканизован-
ного каучука и др.
1.4. РОЛЬ АДГЕЗИИ И ТРЕНИЯ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ
При переработке каучуков и резиновых смесей огромную роль
играют явления адгезии и трения перерабатываемого материала по
отношению к рабочим органам оборудования. Например, уменьше-
ние адгезии резиновой смеси к роторам резиносмесителя приводит
к снижению сдвиговых деформаций и замедлению процесса смешения,
так как происходит проскальзывание резиновой смеси в резиносмеси-
теле. При обработке на вальцах это явление приводит к «шублению»
и тоже замедляет процесс обработки смеси. При излишнем увеличе-
нии адгезии резиновой смеси к рабочим органам оборудования на-
против происходит прилипание смеси к металлу, иногда «замазы-
вание», что приводит, например, к повреждению и разрыву рези-
новой смеси при обработке на каландре, а при обрезинивании ткани
является причиной оголения нити. Следует подчеркнуть, что адгези-
онные свойства полимеров имеют первостепенное значение при сборке
многослойного резинового изделия. Необходимо учитывать техноло-
32
гические факторы, влияющие на прочность связи в многослойных
системах; эти же факторы должны учитываться при выборе соответ-
ствующего режима производства, поскольку параметры технологи-
ческого процесса сказываются на качестве готового изделия.
Прилипание смеси к рабочим органам головки червячной машины
при производстве различных заготовок приводит к нарушениню
сплошности поверхности, разрыву кромок и т. д., т. е. к браку.
Эти поверхностные явления можно регулировать с помощью изме-
нения технологических параметров (температуры рабочих органов
оборудования, скорости обработки), а также изменения состава ре-
зиновой смеси.
Адгезионно-фрикционное взаимодействие смесей с металлом при
переработке резиновых смесей связано в определенной степени с их
реологическим поведением. Отрыв и последующее скольжение мате-
риала возникает в результате нарушения контакта резиновой смеси
с металлической поверхностью обрабатывающего оборудования. Это
явление присуще упруговязким полимерным материалам при их
деформации и возникает тогда, когда деформирующее напряжение
в резиновых смесях превышает силу взаимодействия смеси с метал-
лом, оставаясь при этом меньше когезионной прочности материала,
т. е.
> Л
где ок — когезионная прочность; сгр — растягивающее напряжение; А — адгезион-
ная прочность.
Прилипание смеси к оборудованию возникает тогда, когда взаимо-
действие резиновой смеси с металлической поверхностью оборудо-
вания превышает деформирующее напряжение, а последнее — ко-
гезионную прочность резиновой смеси, т. е.
Л > ар>о-к
В данном случае нарушение сплошности происходит в объеме
материала, а не в области раздела поверхностей, как в случае отрыва
и скольжения. Иногда при больших напряжениях и низкой коге-
зионной прочности в резиновой смеси может возникнуть явление
«раскрошивания» смеси, которое полностью нарушает процесс ее
изготовления и обработки.
Нормальный ход процесса переработки резиновой смеси предпо-
лагает, что упруговязкий материал постоянно удерживается на рабо-
чей поверхности оборудования и подвергается главным образом вяз-
кому течению или неограниченной деформации сдвига с сохранением
сплошности, не разрушаясь, в соответствии с уравнением
Л >ак>(тр
Как указывалось выше, трение при переработке полимерных ма-
териалов играет существенную роль. Трением, как известно, назы-
вают взаимодействие при контакте двух тел, сжимаемых нормальной
нагрузкой. Трение характеризуют касательной силой F, измеряемой
при скольжении контактирующих пар и называемой силой трения.
Коэффициент трения (хтр, согласно закону Амонтона, определяется
2 Н. Г. Бекин и др.	33

как отношение сдвиговой, касательной нагрузки Р к нормальной
(сжимающей) N нагрузке:
Процессы переработки каучуков и резиновых смесей осуществ-
ляются нормально лишь тогда, когда напряжение внешнего тре-
ния т^тр перерабатываемого материала относительно поверхности
оборудования превышает напряжение внутреннего трения тМо в при-
легающем к поверхности объеме смеси. В зависимости от технологи-
ческих параметров (скорости, давления, температуры) соотношения
между Тдтр и тД() могут быть самыми различными, сильно изменяясь
при незначительных колебаниях этих параметров/На практике в за-
висимости от их соотношения различаются три вида граничного вза-
имодействия перерабатываемого полимерного материала с металли-
ческой поверхностью оборудования.
1	Г
1. %
тр
р	ру
р > *ц0. Граничный слой прилипает к металлической по-
верхности оборудования, и происходит скользящее течение од-
ного слоя относительно другого (обычный сдвиг). Для случая тече-
ния в цилиндрическом канале скорость на стенке трубы равна нулю.
2.	т.цтр < тйо. Напряжение внутреннего трения несколько пре-
вышает напряжение внешнего трения; граничный слой скользит
по металлической поверхности оборудования с небольшой скоростью,
но при этом не нарушается сплошность, монолитность смеси. На-
пример, поверхность вытекающей из профилирующего отверстия
заготовки остается гладкой, ровной.
3.	тНтр < т,ао. Такое соотношение, как правило, имеет место при
высоких скоростях и напряжениях сдвига резиновых смесей и до-
вольно низких температурах. В этом случае скорости деформации зна-
чительно превышают скорости релаксации частиц текучей резиновой
смеси. Это приводит к возникновению неустойчивого течения, со-
провождающегося периодическим процессом «скольжения—прили-
пания» («stick—slip»), что обусловливает появление периодических
дефектов шприцованного профиля. В последнее время нерегулярную
усадку по длине шприцованного профиля, циклическую по природе
и проявляющуюся в виде пульсаций диаметра профиля, стали назы-
вать «явлением резонанса при вытяжке экструдата».
Следует подчеркнуть, что это явление связано с температурой
материала, давлением в головке червячной машины и со скоростью
течения материала по профилирующему каналу. В отечественной
литературе это явление имеет более точное название: «эластическая
турбулентность».
За коэффициент эффективности обработки резиновой смеси пред-
ложено принять известный критерий Бебриса (Be):
где |лтр — коэффициент внешнего трения; у — скорость деформации сдвига; ^эф —
эффективная вязкость.
34
Угол поборота
Давление
Рис. 1.9. Схематическое Изображение зависимости давления (/) и напряжения сдвига B)
от угла поворота лопасти ротора в резиносмесителе.
Рис. 1.10. Типичный вид кривой зависимости продолжительности смешения от давления.
В технологической практике процесса приготовления резиновых
смесей соотношение сдвиговых напряжений (т„,0) и давлений в ка-
мере резиносмесителя Р является очень важным показателем. Экс-
периментально установлено, что давление смеси в клиновидном за-
зоре между лопастью ротора и стенкой камеры смесителя возрастает
с увеличением угла поворота лопасти ротора ср, в то время как на-
пряжение сдвига остается приблизительно постоянным (рис. 1.9).
Считается, что если Be < 1, возникает скольжение смеси по стен-
кам камеры и роторам смесителя, энергия смешения резко падает.
Этот критерий может быть оценен еще до смешения по реологическим
характеристикам смеси. Если его значение составляет 1,5—3 ед.
(при достаточно большом коэффициенте трения и умеренной вязкости
смеси), процесс смешения обычно протекает нормально. Увеличение
критерия Be может быть достигнуто технологическими приемами.
Поскольку повышение температуры мало влияет на коэффициент
внешнего трения и вызывает резкое снижение внутреннего трения,
то при этом увеличивается значение Be. Давление, наоборот, мало
влияет на вязкость, но приводит к сильному увеличению силы внеш-
него трения. Действительно, силы внешнего трения увеличиваются
пропорционально давлению, в то время как внутреннее трение от
давления практически не зависит, а с температурой падает. На
рис. 1.10 показана типичная зависимость длительности смешения
от давления, что иллюстрирует эффективность приема, заключаю-
щегося в сокращении длительности смешения за счет повышения
давления.
1.5. КРИТЕРИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ КАУЧУКОВ
И РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
Одной из главных задач технолога является разработка состава
резиновой смеси, который должен обеспечивать изготовление рези-
нового изделия с заданными свойствами. Оперируя при этом боль-
шим набором исходных материалов, он должен также отдавать себе
отчет, какие технологические процессы будут применены для изготов-
2*	35

ления изделия и можно ли с помощью этих процессов переработать
выбранные каучуки и созданные резиновые смеси на оборудовании,
входящем в этот технологический процесс, т. е. встает вопрос о про-
гнозировании технологического поведения эластомеров и способах
их улучшения. Вторая часть задачи в значительной степени рассмо-
трена в предшествующих курсах. Здесь же следует кратко остано-
виться на методическом подходе к решению первой части задачи.
В настоящее время эту задачу, как правило, решают эксперимен-
тально по данным лабораторных испытаний, стремясь максимально
приблизить условия лабораторных испытаний к производственным
условиям. Например, широко используются определения пластич-
ности и восстанавливаемости, клейкости, а также такие специаль-
ные показатели, как вальцуемость, каландруемость, шприцуемость,
индексы смешения и др. Качественность определения и выводов силь-
но зависит от квалификации и опыта работника и является субъек-
тивным.
Развитие физики и механики полимеров, широкое применение
ЭВМ дает возможность перейти к научно обоснованному прогнози-
рованию методами моделирования технологических процессов. Под
моделированием понимается метод изучения объектов, при котором
эксперимент проводится не на оригинале, а на модели, а результаты
распространяются на оригинал. При физическом моделировании
процесса в лаборатории стремятся прежде всего воспроизвести ус-
ловия ведения его в производстве. Однако более результативным при
физическом моделировании является выбор показателей технологи-
ческих свойств, инвариантных к масштабам ведения процесса (кри-
териев перерабатываемости). При таких условиях решение задачи
прогнозирования сводится к экспериментальному определению не-
многих исходных показателей свойств эластомеров (реологических,
адгезионно-фрикционных, когезионных).
Дальнейшим шагом вперед является математическое моделирова-
ние, в котором процесс представляется в виде системы уравнений,
решение которых в общем выгоднее, чем постановка эксперимента.
Математическая модель движения несжимаемой неньютоновской
жидкости может быть представлена в виде системы дифференциаль-
ных уравнений, состоящих из уравнения неразрывности потока (за-
кон сохранения массы), уравнения сохранения импульса, уравнения
сохранения энергии, реологического уравнения и уравнения со-
стояния. В книге этот метод используется для описания конкретных
процессов. На современном этапе, по-видимому, наиболее верным
направлением является сочетание физических и математических ме-
тодов моделирования, дополняющих друг друга, и правильный вы-
бор критериев перерабатываемости.
В общем виде перерабатываемость эластомера является функцией
более простых показателей: реологических, адгезионно-фрикционных,
теплофизических и других свойств эластомера, а также параметров
технологического процесса и геометрии перерабатываемой смеси.
Для каждого конкретного технологического процесса должен,
видимо, быть свой набор совместимых между собой критериев, от -
36
ражающих наиболее важные для данного процесса свойства мате-
риала и задачи процесса. Оптимальные условия переработки будут
определяться какими-то значениями критериев с учетом функцио-
нальной связи между ними. Учитывая безразмерный характер кри-
териальных уравнений, процесс будет протекать одинаково при оди-
наковых значениях определяющих критериев, независимо от масшта-
бов процесса в лаборатории или на производстве.
Предлагается ряд критериев. Однако общепринятых критериев,
обеспечивающих оценку перерабатываемости материалов на различ-
ных видах оборудования, к настоящему времени, к сожалению,
нет.
Для оценки процесса шприцевания, в частности для оценки появ-
ления эластической турбулентности, Уайт предлагает три безразмер-
ные параметра: Re — критерий (число) Рейнольдса; Rw — крите-
рий (число) Вайссенберга; Rv — критерий вязкоэластичности.
Критерий Рейнольдса характеризует отношение инерционных сил
к силам вязкого трения и определяется соотношением:
Re = i>c
где L — радиус или диаметр трубы цилиндра, приведенный радиус или гидравли-
ческий радиус для нецилиндрических сечений; иСр — средняя скорость течения.
Для неньютоновских жидкостей определение знаменателя пред-
ставляет определенные сложности. Для жидкостей, подчиняющихся
степенному закону Оствальда—де Вила:
Re-
ср
6/Z
Критические значения Re обычно составляют 2100—2320; выше
этих значений наблюдается турбулентный режим течения. Число
Вайссенберга характеризует отношение высокоэластических сил
к вязким силам и является мерой обратимой деформации сдвига.
Для течения в круглой трубе число Вайссенберга Rw выражают как
где {PXr)R — напряжение сдвига на стенке капилляра; h — податливость при
сдвиге материала у стенки.
Критерий вязкоэластичности Rv представляет собой отношение
нормальных напряжений, действующих в направлении сдвига, к нор-
мальным напряжениям по отношению к направлению течения, т. е.
Оуу 	 GZZ	Ry
Охх — Ozz
— 2
Значения Rv в полимерах могут изменяться в пределах 0,2 <
< Rv <: 0,35; для ламинарного течения Ry,= 0.
Для процессов каландрования рекомендуется критерий продол-
жительности процесса деформации, позволяющий сопоставлять
время пребывания материала в зазоре между валками каландра и
в капилляре вискозиметра. Он пропорционален средней деформации
37

сдвига и учитывает также высокоэластическую деформацию и кон-
цевой эффект.
Условие подобия:
где h0 — зазор между валками; г — радиус валков.
Для капиллярной вискозиметрии принято R/L = 0,0312.
Поправочный коэффициент для перехода от стандартного значе-
ния Ns = 0,0312 к любому другому:
fs = a+bNs	A.10)
где а и Ь — постоянные.
По кривым течения на капиллярном вискозиметре находят зна-
чения эффективной вязкости смеси для заданной температуры пере-
работки и вычисленной скорости сдвига. Определяют критерий про-
должительности сдвига на каландре. Вводят поправку f8, вычислен-
ную по уравнению A.10), в соответствии с рассчитанным значением Ns.
Для процессов переработки на валковых машинах часто пользу-
ются критерием общей деформации сдвига, или критерием Мора:
Mr = 72 = Y*
Он определяет степень деформирования, по которому можно судить
о степени смешения. Выше он записан для случая, когда элементар-
ные поверхности смешиваемых фаз ориентированы перпендикулярно
направлению сдвига. Во всех остальных случаях:
= y* cos a
Здесь ах — угол ориентации фазовых поверхностей; у определяется геоме-
трией рабочих органов и зон оборудования, скоростью их перемещения и ориента-
цией фаз относительно направления вектора сдвига и может изменяться от 10 до
103с~1; критерий деформации ?2 может изменяться при переработке эластомеров
от 10 до 104—10*.
Наиболее сложной задачей является определение качества сме-
шения. В качестве критериев качества смешения предлагают приме-
нять степень отклонения распределения компонентов от случайного.
Они основаны на использовании статистических величин. По мере
приближения смеси к случайной выборочная дисперсия s2 (фактиче-
ская) приближается к предельному значению генеральной диспер-
сии а2 (теоретической), т. е. индекс смешения
или
/о =
где si — дисперсия исходной системы: sl=q(l—q); Jit J2 изменяются в пре-
делах от 0 до 1 @ — совершенно не смешанная система, 1 — идеально смешанная
М	-
система); s2 =	г 2 № ~ XJ; М — число проб; Xi — содержание частиц
диспергируемой фазы в каждой пробе; X —среднее значение доли частиц диспер-
— 1 v г яA — я)
гируемой фазы в смеси для М проб: Х = -^- 2j Xf, о =	—	 ; q — доля
частиц диспергируемой фазы в общем объеме смеси; N — общее число частиц в каж-
дой пробе.
38
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИЕМА, ХРАНЕНИЙ
И ПОДГОТОВКИ ИНГРЕДИЕНТОВ
РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ К СМЕШЕНИЮ
2.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА
ПРОИЗВОДСТВА РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
Последовательность технологических операций производства ре-
зиновых изделий представлена на рис. 2.1. В большинстве основных
(рабочих) процессов производства резиновых изделий перерабаты-
ваемый материал подвергается деформированию, при этом в нем мо-
гут возникать значительные напряжения (до нескольких десятков
мегапаскалей), которые передаются рабочим деталям и узлам пере-
рабатывающих машин. При теоретическом описании рабочих про-
цессов деформации и течения полимерных материалов (резиновых сме-
сей) для определения оптимальных энергосиловых характеристик и
управления процессом обычно используется теория математиче-
ского моделирования, аппарат механики сплошных сред и современ-
ные методы решения оптимизационных задач.
Состав компонентов резиновых смесей с указанием их количества
в производстве называют рецептом резиновой смеси. Рецепт рези-
новой смеси записывают по определенным правилам. Каждый из
рецептов (табл. 2.1) имеет свой номер или шифр, например 2р512.
В рецепте также указывают название смеси, ее плотность, цвет в сы-
ром и вулканизованном виде, пластичность каучука, твердость
вулканизата, кольцевой модуль. Эти данные необходимы для контроля
ТАБЛИЦА 2.1, Форма записи рецепта
Ингредиенты
Плот-
ность,
г/см3
!\ 00 Ч.
о
о
Ч. (ма
учука
СО
(масс.
(масс
• )
(о
5.)
ч.
(об.)
Рабочий
рецепт (для
резиносме-
сителя), кг
Каучук смокед-шитс
Сера
Меркаптобензотиазол
Окись цинка
Стеарин технический
Фенилнафтиламин
Технический углерод
ПМ-100
0,93
2,07
1,41
5,57
0,92
1,19
1,81
100,00
2,75
0,75
5,00
3,00
1,00
45,00
63,49
1,74
0,48
3,17
1,91
0,63
28,58
77,21
0,96
0,38
0,64
2,31
0,61
17,87
107,53
1,33
0,53
0,89
3,26
0,85
24,86
94,500
2,600
0,700
4,750
2,900
0,950
43,000
Всего
157,50 100,00 100,00 139,25 151,400
39

Сырье и
Каучук
Химические
материалы
материалы
Текстильные
материалы
Подготовка к смешению
1
Литье
под
давлением
¦¦>
Пп
Растворители
1
Подготовка
j
Изготовление резиновых смесей
1
Экструзия
на червячной
машине
1
Профилиро-
вание на
каландре
1
Обрезини-
вание и
промазка
1 *
Заготовка деталей
*
Сборка покрышек (изделий)
1
Вулканизация
Разбраковка, отделка и маркировка
\
Склад готовой продукции
1
Металлические
изделия
Промг
ткане!
промазс
маши
\ на .
)ЧНЫХ
нах
)
Рис. 2.1. Последовательность технологических операций производства резиновых изделий.
качества изготавливаемой смеси. Один и тот же рецепт записывается
в пяти видах: количество каждого ингредиента в массовых частях
на 100 массовых частей каучука [в ч. (масс.)/100 ч. (масс.) каучука],
в массовых процентах [в % (масс.)], в объемных процентах [в %
(об.)], в объемных частях [в ч. (об.)] и масса каждого игредиента
смеси. Поскольку выпуск большинства резиновых изделий учиты-
вается в штуках, погонных или квадратных метрах, то такая запись
позволяет сравнить расход материала при использовании смесей
различной плотности.
Компоненты резиновых смесей и другие материалы поступают
на заводы в твердом и жидком состояниях в соответствии с ГОСТ
и ТУ. Форма их поставки должна удовлетворять определенным тре-
40
бованиям и быть удобной для взвешивания, дозирования и дальней-
шего использования в производстве. Однако ряд компонентов рези-
новых смесей и других материалов необходимо подвергать пред-
варительной обработке перед использованием в основном производ-
стве, что значительно затрудняет научную организацию техноло-
гического процесса производства резиновых смесей.
2.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИЕМА
И ХРАНЕНИЯ ИНГРЕДИЕНТОВ
При изготовлении изделий в производстве шин и РТИ используются
различные химические материалы, технические ткани, химические
полотна, металлокорд и т. д. Натуральный каучук (НК) — смокед-
шитс, светлый креп —- поступают на заводы в кипах (в форме непра-
вильных параллелепипедов 900x600x400 мм) массой 100—ПО кг.
Синтетический каучук (СК) поставляется на заводы в рулонах мас-
сой 20 кг, твердые и сыпучие материалы поставляются в мешках,
пакетах, ящиках и т. д. Жидкие и текучие ингредиенты поступают на
заводы в цистернах, бочках и других емкостях. Технический углерод
(сажа) поставляется в гранулированном и негранулированном виде,
в мешках и других емкостях. Все эти материалы в определенных
количествах поступают на специальные заводские склады и пере-
даются в производство специальным оборудованием. Для ритмичной
работы производства на складах должен быть необходимый запас
сырья и материалов, обеспечено надежное функционирование слож-
ного складского и передающего оборудования.
Оборудование для хранения технического углерода. В промыш-
ленности используется два типа складских помещений для хранения
технического углерода: 1) бункерные склады хранения гранулирован-
ного технического углерода; 2) склады тарного хранения различных
типов негранулированного технического углерода в мешках, контей-
нерах и других емкостях.
Бункерный склад приема, хранения и передачи в производство
различных видов технического углерода является сложным техни-
ческим сооружением (рис. 2.2) высотой более 32 м. Гранулированный
технический углерод поступает на склад в специальных бункерных
железнодорожных вагонах 1. Из вагона технический углерод ссы-
пается по гибким рукавам 2 и трубопроводам 3 в приемные воронки
подрельсовых конвейеров 4 с погружными скребками. Далее при
помощи наклонных скребковых конвейеров 5 он подается к распре-
делительным трубопроводам 10 и реверсивными винтовыми конвейе-
рами 9 — к элеваторам 18 для подъема в большие бетонные бункеры
(силосы) 16. Каждый тип технического углерода хранится на складе
в одном определенном силосе 16. Из силосов технический углерод
подается в производство при помощи двухвинтовых конвейеров 6
и скребковых конвейеров 7 и далее реверсивными винтовыми конвейе-
рами 8 и элеваторами 19 к промежуточным бункерам 17. Из проме-
жуточных бункеров технический углерод транспортируется скребко-
выми или винтовыми конвейерами в расходные бункеры, расположен-
ные около резиносмеситедей. Число силосов и транспортных систем

22800
Рис. 2.2. Бункерный склад технического углерода:
1 — железнодорожный вагон-хоппер; 2 — гибкий рукав; 3, 10 — трубопроводы;	4 — под
разгрузчик); 7 — скребковый конвейер подачи технического углерода из силосов	в проиа
скребковый конвейер; 16 — силос; 17 — промежуточный бункер; 18 — элеватор	подъема
в бункерном складе завода зависит от количества различных типов
технического углерода, используемых в производстве. Объем одного
силоса равен 250 м3. В таком силосе может храниться до 70 т техни-
ческого углерода при насыпной его плотности 0,33 т/м3.
Одна такая транспортная система разгрузки и передачи техни-
ческого углерода из железнодорожных вагонов может подать
в силосы 20 т/ч, а производительность транспортной системы,
выдающей технический углерод из силосое в производство, состав-
ляет 6 т/ч.
42
рельсовый конвейер; 5 — скребковый конвейер; 6 — двухвинтовой конвейер (питатель-
подство; 8, 9, 11, 12—14 — реверсивные винтовые конвейеры; 15 — распределительный
технического углерода в силосы; 19 — элеватор подачи технического углерода в производство.
Управление работой всего оборудования бункерного склада тех-
нического углерода автоматизировано и осуществляется с централь-
ного пульта управления. При необходимости технический углерод
может подаваться в производство непосредственно из вагонов без
загрузки его в силосы. Иногда в качестве транспортных систем для
технического углерода используют специальные ленточные конвейеры,
а также пневмо- и вакуумтранспорт. Во избежание разрушения гра-
нул технического углерода его пневмоподача может быть рекомендо-
вана при небольшой длине трассы и с малым числом поворотов.
43

Бункерный склад приема, хранения и передачи гранулированного
технического углерода целесообразно строить и эксплуатировать
только в случае большого расхода (более 5 т/ч). При малом расходе
технического углерода и большом числе его сортов целесообразнее
использовать склады тарного хранения в мешках, емкостях и кон-
тейнерах.
Негранулированный технический углерод поставляется на за-
воды РТИ в бумажных мешках или в мягких и других контейнерах
и складируется на специальных складах тарного хранения. Здесь
технический углерод хранится в упаковке завода-изготовителя —
в мешках или контейнерах, уложенных в штабеля на поддонах.
На старых заводах технический углерод подается к резиносмесителю
в мешках, где при ручной загрузке его освобождают от тары. Руч-
ное освобождение углерода от тары приводит к загрязнению завода.
Для улучшения условий труда загрузку технического углерода
в резиносмеситель целесообразно производить при помощи спе-
циальных контейнеров. На современных складах используются спе-
циальные машины механического растаривания с производитель-
ностью 250 мешков/ч. При этом растаренный углерод подается в спе-
циальный контейнер, который транспортируется к промежуточному
или расходному бункеру либо непосредственно к резиносмесителю.
Один контейнер содержит 0,5 т технического углерода. Контейнер
при помощи специальных транспортных средств (электропогрузчик,
электротельфер, монорельсовый транспорт и др.) подается на уча-
сток развески углерода. Здесь при помощи электропогрузчика он
устанавливается на специальную раму разгрузочной станции. Раз-
веска технического углерода осуществляется на весах ОДКП-80.
Подача его из контейнеров на весы производится скребковыми пита-
телями. Готовые навески ссыпаются в загрузочную емкость и далее
поступают в камеру резиносмесителя.
Оборудование для хранения светлых порошкообразных и жидких
ингредиентов. Светлые порошкообразные ингредиенты (компоненты)
резиновых смесей (мел, каолин и др.) подаются на склад в бумажных
мешках или иной упаковке завода-изготовителя. Все ингредиенты
в соответствии с ГОСТ должны поступать на заводы РТИ в состоя-
нии, не требующем дополнительной обработки. Однако для получе-
ния резиновых смесей высокого качества некоторые порошковые ин-
гредиенты иногда требуют сушки, дробления и просеивания. Кон-
струкция и принцип действия оборудования для сушки, дробления
и просеивания сыпучих материалов рассмотрены в специальной ли-
тературе. Светлые порошкообразные компоненты резиновых смесей
(химикаты) хранятся на третьем этаже заводских складов в бумаж-
ных мешках на многоярусных стоечных и ящичных поддонах с мак-
симальной механизацией и автоматизацией транспортно-складких
операций. При помощи специальных погрузчиков поддон с опреде-
ленным химикатом устанавливается на специальную металличе-
скую площадку перед загрузочным устройством соответствующего
расходного бункера. Загрузочное устройство имеет специальные
герметизированные емкости с индивидуальными фильтрами, куда и
44
засыпаются химикаты. После заполнения расходного бункера ДО
определенного уровня подается сигнал об окончании загрузки. Ос-
вободившийся поддон возвращается на место хранения пустых под-
донов. Под каждым расходным бункером на втором этаже имеются
виброшнековые питатели, подающие химикаты на автоматические
весы ОДСС-5 для отвешивания определенной навески. Отсюда на-
веска химиката загружается в специальную емкость, соединяемую
с загрузочной воронкой резиносмесителя; иногда готовые навески
химикатов упаковываются в полиэтиленовые мешки (пакеты) на
упаковочных автоматах АУ-5В и в таком виде подаются к резино-
смесителям.
Жидкие и легкоплавкие ингредиенты резиновых смесей поступают
на склады заводов РТИ в железнодорожных цистернах, бочках или
барабанах. Из железнодорожных цистерн жидкие пластификаторы
перекачиваются в специальные резервуары склада мягчителей при
помощи насосов. Для разгрузки легкоплавких ингредиентов на за-
водах имеются специальные обогревательные установки и устройства.
Заводские резервуары и трубопроводы для приема, хранения и пере-
дачи жидких и легкоплавких ингредиентов имеют специальные подо-
гревательные устройства, позволяющие осуществить их транспорти-
рование, дозирование и загрузку в резиносмеситель. Все резервуары
и трубопроводы для жидких и легкоплавких ингредиентов имеют
приборы для контроля и автоматического регулирования уровня,
расхода и температуры.
2.3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
КАУЧУКОВ К СМЕШЕНИЮ
Одним из основных материалов резиновых изделий является рези-
новая смесь, из которой совместно с различными тканями, нитями
корда, металлокордом и другими материалами изготавливаются из-
делия различной формы, размеров и назначения. Резиновая смесь
представляет собой многокомпонентную однородную систему на ос-
нове каучука с различным количеством составляющих ее компонен-
тов. Изготовление резиновых смесей осуществляется с помощью спе-
циального оборудования — резиносмесителей. В резиносмеситель
все компоненты (ингредиенты) должны загружаться в определенных
массовых соотношениях и в определенной последовательности. Для
получения резиновых смесей высокого качества дозирование ин-
гредиентов должно проводится с достаточной точностью. С этой целью
все ингредиенты перед дозированием и загрузкой в резиносмеситель
должны быть определенным образом подготовлены. Каждый каучук
имеет свою технологию подготовки перед изготовлением резиновых
смесей. Так, синтетические каучуки освобождают от тары и разре-
зают на куски, масса которых удобна для взвешивания определенных
порций с установленной точностью. Каучуки низкой пластичности
иногда гранулируют в виде цилиндрических гранул диаметром
10—15 мм и длиной 15—20 мм, что облегчает автоматизацию произ-
водства.
45

I Каучукп
1
Освобождение от тары b
Резание (ножи гидравлические,
механические)
1
Дек ристал ли зация
(распарочные камеры)
—I
Пластикация (червячные
пластикаторы,
вальцы, резиносмесители)
Гранулирование
(червячные грануляторы)
Декристаллизация
(распарочные камеры)
i
Резание (ножи гидравлические,
механические)
Пластикация (червячные
пластикаторы,
вальцы, резиносмесители)
Г
Гранулирование
(червячные грануляторы)
Смешение (резиносмесители,
вальцы, червячные смесители)
Рис. 2.3. Схема технологических операций подготовки НК к смешению.
Хранят каучуки обычно в специальных отапливаемых заводских
складах. Непосредственно к складу подводится железнодорожный
путь с механизированной разгрузочной площадкой (рампой). Хра-
нение каучуков на складе предусмотрено в стоечных или ящичных
поддонах с укладкой их в штабели при помощи электропогрузчика
ЭП-201 грузоподъемностью 2,0 т в три яруса с высотой подъема до
4,5 м. Для хранения пустых поддонов выделяется 10 % общей пло-
щади склада.
Кипы натурального каучука (НК) растаривают, снимают с них
наружный слой, загрязненный различными включениями. Известно,
что при низких температурах НК переходит из аморфного в кристал-
лическое состояние. Интенсивность кристаллизации НК ускоряется
при температурах ниже +10 °С. Кипа закристаллизованного НК
требует больших усилий для ее резания и затрат большого количества
теплоты на декристаллизацию. На некоторых заводах кипы кристал-
лического НК разрезают на специальных однолезвиевых ножах
(см. рис. 2.5) на куски, которые подвергают декристаллизации в ме-
ханизированных распарочных камерах путем нагрева при повышен-
ных температурах. На других заводах кипы НК после растаривания
целиком направляют на декристаллизацию и затем осуществляют их
резку многолезвиевыми ножами (см. рис. 2.7). Технико-экономиче-
скими расчетами показано, что декристаллизацию НК целесообраз-
нее осуществлять не в специальных камерах, а в обычных отапливае-
46
мых складах (при температуре хранения около 25 °С), где кипы НК
хранятся штабелями в стоечных или ящичных поддонах более 12
суток. Таким образом, подготовка НК может осуществляться по двум
технологическим вариантам (рис. 2.3).
В некоторых случаях гранулирование НК не производится.
В этих случаях НК после пластикации, листования, охлаждения и
развешивания направляется для дальнейшего использования в про-
изводство.
Выполнение каждой технологической операции подготовки кау-
чука к смешению осуществляется по определенному регламенту на
специальном оборудовании и требует затраты значительного коли-
чества энергии и времени.
Агрегаты для декристаллизации НК. Под влиянием низких тем-
ператур и особенно в зимний период НК затвердевает (кристалли-
зуется) и трудно поддается обработке. Способность к кристалли-
зации обнаруживается и у некоторых синтетических каучуков, на-
пример СКИ-3, наирит. Декристаллизация (распарка) каучуков осу-
ществляется при температурах порядка 50—70 °С. При этом каучук
из кристаллического состояния переходит с различной скоростью
в аморфное, высокоэластическое состояние, а листы натурального
каучука, из которых состоит кипа, сравнительно легко отделяются
один от другого.
Известно несколько типов установок для декристаллизации НК:
1) воздушные распарочные камеры непрерывного действия; 2) воз-
душные распарочные камеры периодического действия; 3) отапли-
ваемые складские помещения; 4) установки (периодического и не-
прерывного действия) для декристаллизации НК токами высокой
частоты. В первых трех типах установок разогрев кусков каучука
осуществляется при помощи конвективного теплообмена от нагре-
того воздуха (газа) через наружные слои кипы каучука к внутрен-
ним. При использовании токов высокой частоты куски каучука ра-
зогреваются за счет электромагнитной индукции. При этом кусок
или кипа НК помещается в переменное электрическое поле высокой
частоты — от 20 до 75 МГц. Разогрев кипы здесь производится одно-
временно по всему объему за счет переменной силовой ориентации
молекул каучука в переменном электрическом поле высокой частоты.
Длительность декристаллизации кипы каучука в установках индук-
ционного разогрева периодического действия составляет 40—45 мин,
длительность декристалллзации нарезанных кусков каучука (кипа
обычно режется на четыре части) в установках конвективного тепло-
обмена — 5'—8 ч.
В настоящее время для декристаллизации НК применяются спе-
циальные отапливаемые складские помещения и воздушные распа-
рочные камеры непрерывного действия; описание камеры приве-
дено ниже. Распарочные камеры периодического действия редко
используются в многотоннажном серийном производстве. Уста-
новки индукционного разогрева (декристаллизации) натурального
каучука токами высокой частоты в настоящее время не исполь-
зуются.
47

Рис. 2.4. Воздушная распарочная камера непрерывного действия:
1 — камера; 2 — подвесной конвейер; 3 — входной и выходной проемы для конвейера; 4 —
натяжная станция конвейера; 5 — рольганги; 6 — вертикальные ножи для резания каучука;
7 — подающий рольганг; 8 — отборочный ленточный транспортер.
Поточная линия декристаллизации НК состоит из воздушной
распарочной камеры непрерывного действия (рис. 2.4) и специальных
транспортных средств. Воздушная распарочная камера представ-
ляет собой большую нагревательную камеру с подогревателями,
вентиляторами и транспортными средствами для автоматического
передвижения кусков каучука, расположенных на специальных
подвесках. Куски каучука после резания кип на вертикальных ги-
дравлических ножах 6 укладывают на подвески цепного конвейера 2,
трасса которого размещена несколькими ярусами в камере 1. Воздух
внутри камеры нагревается и циркулирует с помощью калориферов
и вентиляторов. Отверстия 3 для входа и выхода подвесок теплоизо-
лируются воздушными завесами. Загрузочная часть трассы конвейера
проходит на уровне, удобном для загрузки, так что куски каучука
(приблизительно по 20—25 кг) по рольгангу 5 скатываются непо-
средственно на подвески конвейера 2. Для предотвращения прили-
пания каучука к полкам подвесок последние посыпают тальком.
После выхода из распарочной камеры полки подвесок автоматически
опрокидываются над ленточным транспортером 5, который достав-
ляет декристаллизованный каучук на пластикацию.
Механизация загрузки каучука позволила повысить температуру
воздуха в камере до 100 °С, что привело, с учетом разрезания кипы
на куски перед загрузкой в камеру, к сокращению продолжитель-
ности разогрева до 6 ч и менее. Это резко повысило производитель-
ность установки. Основной недостаток камеры — длительность и
неравномерность разогрева кусков каучука по глубине.
2.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РЕЗКИ КАУЧУКОВ
При изготовлении резиновых смесей в соответствии с их рецеп-
том и регламентом эластомер должен подаваться в резиносмеситель
порциями нужной массы и в определенное время. Для загрузки эла-
стомера в резиносмеситель порциями с достаточной точностью по
массе необходимо иметь специальное оборудование, обеспечивающее
процесс его резания на порции оптимальной массы, а также подачу
и загрузку его кусков в резиносмеситель. На предприятиях исцоль-
зуются два метода и два типа оборудования для резки и подготовки
эластомеров к автоматизированному дозированию и загрузке в резино-
смеситель. К таким методам можно отнести: метод гранулирования
на гранулы (диаметр 15 мм, длина образующей цилиндра 20—25 мм)
и метод резания, транспортирования, взвешивания и загрузки эла-
стомеров в негранулированном виде.
Внедрение в производство процесса гранулирования и развески
гранулированных эластомеров практически возможно только для
тех эластомеров, гранулы которых не слипаются и могут сохранять
свою форму и размеры после выхода из головки гранулятора. Пла-
стичность каучуков при этом должна быть ниже 0,44 единиц по Кар-
реру. Более пластичные эластомеры при переработке не образуют
гранул, а при температурах около 120 °С растекаются в бесформен-
ную массу. По этой и некоторым другим причинам грануляция эла-
стомеров на заводах резиновой промышленности не нашла широкого
распространения.
В резиновой промышленности для резания кип и рулонов эласто-
меров на мелкие куски перед загрузкой в резиносмеситель исполь-
зуются следующие типы режущих устройств: 1) вертикальные одно-
и многолезвиевые ножи; 2) горизонтальные многолезвиевые ножи;
3) автоматизированные режущие установки для эластомеров. Ножи
могут быть с гидравлическим или электрическим приводом. Для
резки кип закристаллизованного каучука требуются большие уси-
лия резания. Здесь используют вертикальные однолезвиевые ножи
с гидравлическим приводом, подвижным столом и неподвижно ук-
репленным лезвием ножа. Резку кип декристаллизованного НК
наиболее целесообразно производить горизонтальными многолез-
виевыми ножами с гидравлическим приводом и подвижным столом.
Для резки рулонов СК обычно используют ножи с электроприводом.
Усилие разрезания кипы каучука и классификация ножей. Рас-
смотрим механизм разрезания кипы каучука с помощью плоского
ножа, лезвие которого имеет форму клина с углом заострения а =
— 25-^30°. Режущая кромка лезвия всегда притуплена и закруг-
лена. В начальный момент резания лезвие ножа, продавливая по-
верхностные слои каучука, вдавливается в него, под лезвием обра-
зуется впадина. В нижней части впадины каучук подвержен дефэр-
мации сжатия, а по бокам — деформации растяжения. По мере про-
никновения ножа в глубь каучука напряжения сжатия и растяже-
ния в последнем достигает предельного значения, поверхностный слой
каучука разрушается и нож начинает деформировать нижележа-
щие слои, разрушая их подобным же образом. Проникая внутрь,
нож раздвигает части кипы, которые вследствие упругости каучука
сопротивляются этому и оказывают на нож определенно воздействие.
На боковых стенках ножа возникают силы трения, препятствующие
проникновению ножа в каучук. Таким образом, усилие, которое
необходимо приложить к ножу, затрачивается в основном на разру-
шение каучука путем его продавливания (давления) передней кром-
кой ножа и преодолевания сил трения на боковых поверхностях
ножа. Схема сил, действующих на лезвие ножа, показана на рис. 2.5.
49

Рис. 2.5. Схема сил, действующих на нож, при разрезании
кипы каучука.
Из рассмотрения условий равновесия сил
следует:
Р = Q.-f 2W sin а + 271 cos-a	B.1)
где Р — активная сила резания; Q — сила сопротив-
ления (разрезанию); N — реактивная боковая сила;
Т — сила трения
Сила сопротивления Q пропорциональна
модулю упругости каучука первого рода Е:
Здесь [д/ = 8х/8 — коэффициент Пуассона; гг — относительная поперечная
деформация; 8 — относительная продольная деформация.
Для натурального каучука (НК) коэффициент Пуассона \х' =
= 0,47. Из механики сплошных сред известно, что если \if = 0,5,
то относительное изменение объема при деформации равно нулю.
Поэтому деформация растяжения и сжатия не сопровождается изме-
нением объема и может быть заменена деформацией формы, т. е.
деформацией сдвига.
В свою очередь Т — \x2N, где |i2 — коэффициент трения мате-
риала ножа (стали) по каучуку; подставив значение Т в уравнение
B.1), получим:
P = Q + 2N(sina + ji2cosa)	B.2)
Из уравнения B.2) следует, что для уменьшения усилия резания
необходимо уменьшить сопротивление каучука разрушению, угол
заострения лезвия ножа и коэффициент трения. Значительно умень-
шить угол заострения нельзя, так как при малых углах ослабляется
режущая кромка. Коэффициент трения материала о боковую поверх-
ность ножа можно снизить (но тоже в определенных пределах),
повышая чистоту обработки лезвия. Следовательно, нужно доби-
ваться снижения Q и N, величина которых зависит от типа каучука
и его физического состояния. Сила Q пропорциональна модулю
упругости каучука первого рода Е, а сила N — модулю упругости
каучука второго рода G. Модули упругости характеризуют прочность
каучука и сопротивление деформированию. Численные значения их
меняются в широком диапазоне в зависимости от типа, степени
кристалличности и температуры каучука. С повышением темпера-
туры каучука, по мере перевода его из кристаллического состояния
в аморфное, модули упругости существенно понижаются. Вот по-
чему перед резанием каучук желательно разогревать. В этом случае
усилие резания снижается и отпадает необходимость конструирова-
ния мощного оборудования. Величина удельного усилия резания
разогретого натурального каучука находится в пределах 1000—
3000 Н/см. При разрезании закристаллизованного (стеклообраз-
ного) каучука величина удельного усилия резания резко возрастает
и доходит до 10 кН/см. Поэтому во избежание поломки оборудования
50
нельзя загружать в него неразогретый каучук. Для резки каучуков
применяются ножи двух типов: с гидравлическим и механическим
приводами. Ножи с гидравлическим приводом, благодаря отсутствию
механических передач с вращающимися деталями (валы, шестерни
и т. п.), более просты по конструкции, компактны, надежны в работе,
безопасны в обслуживании. Поэтому они нашли широкое распро-
странение в промышленности. Ножи с механическим приводом при-
меняются реже. Существует три вида однолезвиевых ножей с гидра-
влическим приводом: вертикальный с нижним либо верхним рас-
положением привода; горизонтальный.
Вертикальный гидравлический нож с нижним расположением
привода. Основными деталями и узлами такого ножа (рис. 2.6) яв-
ляются: нож гильотинного типа 6, закрепленный неподвижно на
верхней поперечине — траверсе 7; подвижный стол 4 с прорезью,
посаженный на плунжер /; гидравлический привод, состоящий из
цилиндра 2 и плунжера /; колонны 5, соединяющие верхнюю тра-
версу 7 со станиной 3\ сама станина 3 с упорами для установки на
фундаменте; насосная станция с распределительными устройствами
и коммуникациями. От насоса 10 в полость гидравлического ци-
линдра подается рабочая жидкость (масло) давлением до 13,5 МПа
A35 кгс/см2). Под действием этого давления плунжер / перемещается
вверх. Вместе с ним перемещается стол 4 с расположенной на нем
кипой каучука. Кипа каучука соприкасается с лезвием ножа, и при
движении вверх лезвие разрезает кипу на две части. Полное раз-
резание кипы каучука достигается в результате прохода нижней
части лезвия ножа в прорезь стола. Для предохранения режущей
кромки ножа от преждевременного затупления в прорезь стола 4
закладывается полоса из материала, менее твердого, чем материал
ножа, например из меди или свинца. Длительность резки кипы завк
сит от жесткости каучука,
степени его разогрева, а так-
же от состояния режущей
кромки ножа. При нормаль-
ных условиях продолжи-
тельность резки кипы 1 мин.
Для резки неразогретого
каучука применяют нож
с одним лезвием (рис. 2.6).
Если же разрезают каучук
после разогрева, то можно
пользоваться многолучевы-
ми многолезвиевыми ножами.
Рис. 2.6. Вертикальный гидравлический
нож с нижним расположением привода:
1 — плунжер; 2 — цилиндр; 3 — ста-
нина; 4 — подвижный стол; 5 — ко-
лонна; 6 — нож гильотинного типа;
7 — траверса; 8 — коробка управле-
ния; 9 — предохранительный клапан;
10 — насос; // — электродвигатель;
12 ¦— бак.
51

А-А
Y, -Л
Рис. 2.7. Горизонтальный десятилучевой гидравлический нож:
1 — крышка цилиндра; 2 — концевой выключатель; 3 — плунжер; 4 — электродвигатель;
5 — кнопка управления; 6 — направляющая; 7 — стол (толкатель); 8 — головка ножа;
9 — лезвие; 10 — центральная часть ножа; 11 —держатель.
Шестилучевые ножи имеют мощность гидропривода до 1300 кН
при диаметре плунжера 350 мм и ходе стола 800 мм. Нож при-
водится в действие или от общей для нескольких ножей насос-
ной станции, или от индивидуального насосного агрегата. В прак-
тике наиболее распространен индивидуальный привод.
Для привода, как правило, используют индивидуальную или
групповую насосиые станции. Индивидуальная насосная станция
в основном состоит из электродвигателя и насоса.
Вертикальный гидравлический нож с верхним расположением
привода. Кипа каучука в момент резания таким ножом неподвижна,
а нож перемещается сверху вниз. Нож имеет всего одно лезвие,
поэтому производительность его не превышает 1 т/ч. Номинальная
мощность привода не выше 300 кН. Некоторые модели оснащены
специальными механизмами для подачи кипы каучука под лезвие
ножа. Безопасность работы на таких ножах повышается.
Горизонтальный десятилучевой гидравлический нож НГ-2. Гори-
зонтальный десятилучевой нож НГ-2 с гидравлическим приводом
предназначен для разрезания кип декристаллизованного НК на
10 кусков. Нож (рис. 2.7) состоит из стола (толкателя) 7, плунжера 3,
передвигающего толкатель 7, трех направляющих 6, головки 8
с лезвиями 9. Направление движения стола и кипы каучука — гори-
зонтальное. Режущий элемент представляет собой набор лезвий,
закрепленных лучеобразно в головке так, что при движении стола
кипа каучука прорезается радиальными лезвиями на куски клино-
образной формы, которые продавливаются через головку. Куски
разрезанной кипы окончательно проталкиваются вперед следующей
разрезанной кипой и при выходе из машины подаются на отборочный
транспортер.
Движение стола осуществляется от гидравлического цилиндра
и поршня двойного действия. Машина имеет индивидуальную насос-
ную станцию, смонтированную на станине, внутри которой размещен
привод. Насосная станция состоит из электродвигателя мощностью
52
11 кВт и двух насосов (низкого и высокого Давления) производи-
тельностью по 90 л/мин. Холостой и возвратный ход осуществляется
за счет работы насоса низкого и высокого давления, а рабочий ход —
за счет работы насоса высокого давления. Кипа каучука подается
сбоку в пространство между столом и лезвиями. Кипа от провалива-
ния между направляющими удерживается специальным фигурным
настилом. Производительность горизонтального ножа составляет
45—55 кип/ч. Каждая кипа одновременно разрезается на 10 клино-
образных кусков. Диаметр рабочего поршня-плунжера — 450 мм,
Рис. 2.8. Четырехдисковый нояС548-«:
а — вид сбоку; б — вид спереди; 1 — рама; 2 — поддон; 3 — рифленый подающий валок;
4, 6 — рольганги; 5 — дисковый нож; 7 — кожух; 8 — редуктор; 9 — электродвигатель;
10 — ограждение клиноременной передачи; // — вал дисковых ножей.
53

номинальная мощность привода ножа — 800 кН, поэтому закристал-
лизованные кипы каучука разрезать на 10 кусков многолезвиевым
ножом невозможно. Горизонтальные десятилучевые гидравлические
ножи устанавливаются в поточной линии вслед за декристаллиза-
ционными установками.
Дисковые ножи для резки кип (рулонов) синтетического каучука
и регенератора. Для разрезания кип СК на заводах широкое рас-
пространение получили четырехдисковые ножи 548-6 конструкции
ВНИИРТМАШ (рис. 2.8), двухдисковый и однодисковый нож
НД-500. При использовании четырехдисковых ножей кипа каучука
за один проход разрезается на пять кусков. К режущим дисковым
ножам кипа каучука подается при помощи рифленых валиков, кото-
рые имеют отдельный привод от электродвигателя.
Дисковые ножи требуют особого внимания при эксплуатации.
Рабочее пространство и сами ножи должны иметь ограждения,^
предохраняющие руки рабочих от попадания в опасную зону. С пе-
редней стороны машины (рабочее место) на уровне груди pa6ofa-
ющего должны быть установлены аварийные выключатели. Воздей-
ствие на аварийный выключатель приводит к остановке электродви-
гателя ножа. Действие аварийного выключателя следует проверять
регулярно перед началом работы.
У ножей для резки каучука (особенно для гидравлических одно-
лезвиевых вертикальных ножей с нижним расположением привода)
должно быть предусмотрено устройство против выскакивания кипы
каучука (НК) из-под ножа в момент резания.
На участках установки ножей для резки каучука и особенно у ра-
бочего места перед ножами особое требование предъявляется к по-
крытию пола (покрытие не должно быть гладким и скользким).
Научно-исследовательский институт резиновой промышлен-
ности (НИИРП) рекомендовал четырехдисковый нож применять для
резания кип каучуков СКИ, БСК, СКД, СКН и наирита, а ьож
НД-500 — для резания кип более мягких СК, регенерата и мелких
кусков НК
2.5. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ РЕЗАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Для автоматизации процессов резки и развески эластомеров на
заводах резиновой промышленности получили распространение цен-
трализованные отделения комплектования навесок из кусков
различной массы в контейнеры и доставки последних конвейерами
к загрузочным емкостям резиносмесителей.
Автоматизация процессов резания, транспортирования и загрузки
эластомеров в резиносмеситель тесно связаны с их товарной формой.
Последняя определяется геометрическими размерами и формой по-
ставки эластомеров заводами-изготовителями, а также свойствами.
Товарная форма синтетических каучуков различна и неунифици-
рована. Ведутся работы по стандартизации товарной формы синте-
тических каучуков. Некоторые эластомеры (каучуки) поступают
к потребителю в форме прямоугольных параллелепипедов 32—34 кг
54
со стандартными размерами 660 X 330 X 180 мм в полиэтиленовой
упаковке. Однако вследствие большой их пластичности первоначаль-
ная форма блоков при хранении изменяется.
Различная товарная форма эластомеров и изменение габаритных
размеров в процессе хранения и транспортирования создает значи-
тельные трудности при создании автоматизированных режущих
установок для эластомеров и автоматизации всего производства.
Для получения резиновых смесей высокого качества необходимо
обеспечить достаточную точность дозирования эластомеров и других
компонентов @,1% от массы материала). С этой целью необходимо
разрезать эластомеры на куски определенных размеров. Перед
дозированием кипы и брикеты эластомеров на специальных устрой-
ствах режутся на доли различной величины, которые подаются на
весы по командам управляющей вычислительной машины. Механи-
зированная резка кип и брикетов различных эластомеров на доли
заданных размеров и массы осуществляется ножами на специальных
резательных установках. Количество и типы эластомеров, которые
должны содержаться в комплексной навеске, определяются рецептом
смеси, вводимым в управляющую вычислительную машину в виде
специального кода.
Для обеспечения требуемой точности навески некоторые уста-
новки централизованного участка снабжены двумя автоматическими
ленточными весами дозирования эластомеров (одни весы для малых
навесок, другие для больших). Конструкция и принцип действия
установки для механизированной резки кип, брикетов и рулонов
эластомеров на доли заданных размеров и массы зависит от типа
эластомера и товарной формы его поставки. Установка обычно вклю-
чает в себя следующие механизмы: транспортер для подачи брикета,
фиксирующий захват, устройство для подачи брикета на резку,
режущее устройство, устройство отбора отрезанных долей эласто-
мера, конечные выключатели, управляющая машина и другие уст-
ройства. На рис. 2.9 изображена установка для резки брикетов
эластомеров на доли заданных размеров. Установка имеет два по-
дающих конвейера 2 и 3 и несколько ножей 4, 14 (режущих уст-
ройств), установленных последовательно один за другим. Перед
первым ножом 4 расположен автоматически управляемый пружин-
ный зажим 6, предназначенный для удержания брикета каучука
в нужном положении при отрезании от него заданной доли. Зажим 6
приводится в действие механически от ножа 4. Перед кипой рас-
положена шарнирная стопорная пластина 5 пневматического дей-
ствия, предназначенная для останова в требуемой позиции посту-
пающей к ножу кипы каучука или ее доли.
Конечные выключатели (на рисунке не показаны) фиксируют
верхнее и нижнее положения пластины 5. Кроме того, эти конечные
выключатели вместе с двумя другими, установленными позади пру-
жинного зажима 6, фиксируют момент соприкосновения брикета
каучука со стопорной пластиной 5. Когда по сигналу управляющей
вычислительной машины начинается цикл подготовки каучука,
нож 4 находится в верхнем положении, а стопорная пластина 5 —
55

Рис. 2.9. Установка для резки брикетов эластомеров на доли заданных размеров:
/ — полный брикет эластомера; 2 — приводной подающий конвейер; 3 — подающий кон-
вейер; 4 — нож для отрезания долей эластомера; 5 — стопорная пластина; 6 — пружинный
зажим; 7 — доли брикета эластомера; 8 — нижний направляющий лоток; 9 — направляю-
щий лоток; 10 — пневмопровод направляющего лотка; 11— механизм для захвата и пово-
рота отрезанной доли брикета; 12 — подающий транспортер; 13 — механизм захвата; 14 —
нож; 15 — доля (часть) отрезанного брикета эластомера; 16 — стопорное устройство; 17 —
механизм подачи отрезанной доли брикета 15 к следующему ножу; 18 — захват.
в нижнем. Эти положения фиксируются соответствующими конеч-
ными выключателями.
Брикет каучука передвигается с установленной скоростью на
подающем конвейере 2, затем переходит на подающий конвейер Зу
который не имеет привода и связан с первым механически.
Двигаясь на втором конвейере, брикет каучука встречает на
своем пути стопорную пластину 5, которая после останова подающего
конвейера 2 отводится вверх. В то же время подается сигнал ножу 4;
он опустится вниз, а затем после реза снова займет верхнюю пози-
цию. Если стопорная пластина не будет отведена вверх в пределах
заданного времени, подается аварийный сигнал и цикл резки пре-
кращается. Когда лезвие ножа 4 достигает верхнего конечного
выключателя, устройство пневматического действия по команде
управляющей вычислительной машины осуществляет настройку
шага ступенчатой скорости перемещения конвейера 2 и положения
стопорной пластины 5. Цикл резки будет повторяться до тех пор,
пока встречающийся на пути брикета фотоэлемент не подаст сигнал
для остановки машины. В это время формируется сигнал, разреша-
ющий подачу нового брикета каучука на обработку. Для реализации
этого сигнала приводится в действие конвейер 2У который подает
очередной брикет с питательного конвейера (не показан). Количество
резов отсчитывается при помощи управляющей вычислительной
машины. После того как сделано требуемое число резов, нож 4 оста-
навливается в верхней позиции и стопорная пластина 5 опускается.
На первый подающий конвейер поступает новый брикет эластомера,
который проталкивает предыдущий брикет к стопорной пластине 5.
Стопорная пластина приводит в действие конечный выключатель, кон-
вейер останавливается, и цикл подготовки каучука начинается снова,
Первый и последний отрезанные от брикета эластомера куски
никогда не передаются на последующий режущий механизм (нож),
а направляются по нижнему направляющему лотку 8 прямо на авто-
матические весы для набора грубой навески. Это связано с тем, что
крайние куски брикета имеют неправильную форму и не регули-
руется их нормальная подача на резку. Второй режущий механизм
(нож 14) может производить отрезание доли брикета эластомера
с переменным шагом, т. е. различной массы. Доля брикета может
подаваться по транспортеру 12 с различной скоростью. Брикет
продвигается под лезвием ножа 14 до соприкосновения с установлен-
ным в определенном положении стопорным устройством 16. После
того как брикет эластомера соприкоснется со стопорным устрой-
ством 16, нож 14 опускается, отрезает его кусок и возвращается
в верхнее положение. Нож 14 совершает несколько резов для пол-
ного разрезания доли 7 брикета. Далее новая доля 7 от ножа 4
продвигается вперед брикетом 1 и поступает на лоток 9 к захватам //
и на транспортер 12. Транспортер 12 подает долю 7 брикета эласто-
мера до стопорного устройства 16. После сигнала конечного выклю-
чателя на стопорном устройстве 16 осуществляется последующее
отрезание куска эластомера заданной массы и т. д.
На одной установке для резки брикетов эластомеров можно
обрабатывать два типа эластомера. Кипа эластомера одного типа
(или марки) по сигналу от вычислительной машины поступает после-
довательно к каждой из входящих в данную установку режущих
машин, от которых различные по величине доли правильной формы
(т. е. не первый и не последний отрезанные куски) с помощью си-
стемы конвейеров передаются на автоматические весы. Эластомер
поступает на автоматические весы до тех пор, пока не будет набрано
приблизительно 80% заданной навески или пока одна добавленная
доля каучука среднего размера не даст избыточного веса. После этого
последний механизм для резки каучука (механизм, питающий весы)
отразит соответствующую нужную долю и остановится, а первый
механизм начнет новый цикл реза. Крайние куски каучука непра-
вильной формы поступают непосредственно на автоматические весы
для набора грубого веса.
При взвешивании на лентовых автоматических весах доли эласто-
мера поступают от режущих устройств на ленту весов, которая
начинает двигаться с малой скоростью (скорость питающего кон-
вейера всегда больше скорости ленты весов). При этом питающий
конвейер подает на ленту весов необходимое число кусков эласто-
мера для получения нужной массы навески. Питающий конвейер
останавливается. Далее подается команда для разгрузки готовой
навески с ленты весов на главный распределительный конвейер,
лента весов начинает движение вперед с большой скоростью. Перевод
данной установки на подготовку каучука другой марки производится
в такой последовательности: первый по ходу режущий механизм
переключает подающий конвейер на обратный ход и передает остав-
шуюся часть ранее подвергавшейся обработке кипы (рулона, брикета
или их долей) назад на приемный рольганг, предназначенный для
57

промежуточного хранения эластомера данного типа или марки. Если
часть использованной для обработки кипы (брикета, рулона) эласто-
мера этого типа может быть применена для дальнейшего дозирования
(как доля навески), она не подается назад, а передается вперед на
поперечный конвейер для промежуточного хранения, откуда в даль-
нейшем, при обратном переходе на применение каучука первого
типа, эта доля с помощью конвейера-питателя поступает на весы.
Когда подготовительные операции закончатся, эластомеру новой
марки подается вперед от главного питательного конвейера по вы-
бранной для него траектории на первый режущий механизм, после
которого все операции предыдущего цикла повторяются. Обратный
переход на подготовку эластомера первой марки осуществляется по
аналогии с прямым переходом. Имеется возможность на одной уста-
новке осуществлять попеременно навески эластомеров двух раАьых
марок в течение непродолжительного промежутка времени, определя-
емого запасом обеих марок каучуков на данной установке. Ввиду
того, что на очистку установки от эластомера одной марки и под-
готовку к приему эластомера другой марки требуется затрата опре-
деленного времени, частые переходы на использование разных марок
каучуков нежелательны. Они могут привести к запаздыванию в пи-
тании навесками эластомеров резиносмесителей и в конечном счете
к их простою. Производственная программа подготовительного
цеха должна составляться с таким расчетом, чтобы к резательным
механизмам поступали вызовы на одну и ту же марку эластомера
не менее чем за 2 ч до загрузки в резиносмеситель.
2.6. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
В УСОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ОБОРУДОВАНИЯ
Основными направлениями в усовершенствовании оборудования являются
полная автоматизация всех технологических и вспомогательных операций и осо-
бенно загрузки и выгрузки, использование малооперационной, безотходной, энерго-
сберегающей технологии с защитой окружающей среды, автоматизация и оптими-
зация управления, уменьшение веса и стоимости оборудования, улучшение качества
его работы. Усовершенствование оборудования для приема и хранения ингре-
диентов резиновых смесей осуществляется в направлениях увеличения экономиче-
ской его целесообразности, уменьшения стоимости, безотказности в автоматизиро-
ванной работе, уменьшения загрязнения окружающей среды, улавливания и сбора
пыли и возврата ее в производтво и т. д. Система управления должна обеспечивать
надежность, точность, безотказность в работе, простоту и наглядность управления.
Бункеры для хранения ингредиентов, транспортные системы, дозаторное, весовое
хозяйство и загрузочные устройства должны работать в автоматическом режиме
и управляться диспетчером с помощью клавиатуры управления и визуального дис-
плея электронно-вычислительной системы управления. Система управления должна
быть расположена в главной диспетчерской подготовительного отделения. Прежде
чем включить определенную линию транспортной или загрузочной системы, ЭВМ
должна проверить, чтобы все приводы были установлены на «Автоматическое»
управление.
Основными направлениями в усовершенствовании оборудования для резки
каучуков являются: 1) улучшение качества резания, а именно: увеличение точности
размеров отрезаемых кусков, уменьшение разницы в весе одинаково отрезанных
кусков; 2) увеличение производительности оборудования; 3) механизация и авто-
матизация загрузки оборудования материалом и выдачи готового продукта, с авто-
58
матизацией упаковки готового продукта в тару или передачи на следующие техно-
логические операции; 4) совершенствование охраны труда; 5) создание безотход-
ной технологии и мероприятий, обеспечивающих защиту окружающей среды; 6) авто-
матизация управления оборудованием в оптимальном режиме его работы; 7) умень-
шение веса оборудования; 8) уменьшение расхода энергии и всех видов сырья.
Глава 3
ОБОРУДОВАНИЕ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
3.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Изготовление резиновых смесей — один из наиболее сложных,
ответственных и энергоемких процессов производства резиновых
изделий. Здесь используется большое количество разнообразного,
сложного и дорогостоящего оборудования с высокой степенью авто-
матизации. Основной задачей работы оборудования является полу-
чение необходимого количества высококачественных резиновых сме-
сей путем смешения каучука (эластомера) с многими ингредиентами.
Резиновая смесь — это однородная многокомпонентная система на
основе эластомера, используемая для изготовления резиновых изде-
лий. В состав резиновых смесей входит ряд компонентов, причем
состав и сами компоненты могут меняться в зависимости от типа
и назначения резиновых смесей и изделий. Состав рецепта резиновой
смеси выбирается опытным путем. В табл. 2.1 приведен один из
таких рецептов резиновой смеси. Имеются и другие более сложные
рецепты смеси, с большим числом компонентов. Из табл. 2.1 следует,
что в состав резиновой смеси входит ряд компонентов, которые
обладают различными свойствами (твердые, сыпучие, жидкие) и
должны дозироваться (взвешиваться с точностью около 0,1 % от веса)
и загружаться в резиносмеситель в различном весовом количестве
и в определенной последовательности.
В настоящее время в технологии производства резиновых изделий
используется так называемый сухой способ смешения эластомеров
с другими компонентами в закрытых резиносмесителях. Для осу-
ществления многотоннажного производства резиновых смесей по
этому способу за последние годы создано несколько типов поточных
линий. Наиболее распространенными из них являются следующие:
1) поточные линии с индивидуальным оснащением весами и дозато-
рами резиносмесителя периодического действия (индивидуальная
развеска); 2) поточные линии с централизованной развеской и пода-
чей компонентов резиновых смесей к резиносмесителям периодиче-
ского действия в контейнерах или на люльках (подвесках) цепного
конвейера; 3) поточные линии с централизованно-индивидуальной
развеской и изготовлением резиновых смесей в смесителях периоди-
ческого действия большой мощности (РС-630 л и РС-370 л);
59

Станция управления
Заводские склады
ингредиентов
Промежуточный
ме ханизи ров анный
склад сажи
Промежуточный
механизированный
склад сыпучих
Участок
подготовки
каучуков
Промежуточный
склад мягчителей
I Развеска компонентов резиновых смесей I
Смешение (резиносмесители)
Доработка резиновых смесей
(вальцы, червячные машины)
Агрегаты-потребители
Рис. 3.1. Структурная схема изготовления резиновых смесей.
4) поточные линии с резиносмесителями непрерывного действия
и индивидуальной развеской и непрерывным дозированием компо-
нентов резиновых смесей. Конструкция и принцип действия поточ-
ных линий изготовления резиновых смесей с индивидуальной и цен-
трализованной развеской в резиносмесителях РС-250 подробно
описаны в специальной литературе. Ниже приводится описание
принципа действия поточных линий изготовления резиновых смесей
как в резиносмесителях РС-250, так и в резиносмесителях большой
мощности. Современное многотоннажное производство резиновых
смесей состоит из ряда поточных автоматизированных линий, транс-
портных средств, бункерного хозяйства, весов-дозаторов, загрузоч-
ных, разгрузочных, контролирующих, считывающих и других уст-
ройств, складского хозяйства, приборов, средств управления и ЭВМ.
Все это сложное хозяйство должно согласованно, бесперебойно
и надежно функционировать длительное время. На рис. 3.1 приведена
структурная схема производства резиновых смесей.
Каждая поточная автоматическая линия изготовления резиновых
смесей имеет ряд сблокированных и согласованно работающих
агрегатов, машин и устройств, выполняющих последовательно сле-
дующие технологические операции: 1) подготовка каучуков к до-
зированию и смешению; 2) транспортирование сыпучих материалов
и мягчителей от промежуточного склада к расходным бункерам,
весам и дозаторам; 3) дозирование или взвешивание порций компо-
нентов и загрузка в резиносмеситель; 4) изготовление маточных
смесей; 5) окончательная обработка (доработка) смесей; 6) передача
60
готовых смесей на агрегат-потребитель. Поточная линия должна
иметь устройства, компенсирующие неравномерность производи-
тельности отдельных машин, выход с неустановившегося на устано-
вившийся режим, переход с одной рецептуры на другую.
3.2. СХЕМЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
Существует несколько технологических схем агрегатного офор-
мления процесса изготовления резиновых смесей с использованием
резиносмесителей периодического действия: 1) двухстадийное
изготовление смесей в 40- и 30-оборотных резиносмесителях РС-250
или РСВД-250 с длительностью цикла 2,5 мин; 2) двухстадийное
изготовление резиновых смесей в одном 30-оборотном резиносмесителе
РСВД-250 с длительностью первого цикла 4 мин и второго 2,5 мин;
3) одностадийное изготовление каркасных, брекерных и других
смесей в 30-оборотном резиносмесителе РС-250 с длительностью
циклов от 6 до 9 мин; 4) трехстадийное и двухстадийное изготовление
резиновых смесей в резиносмесителях РС-630 и РС-370.
Продолжительность первой стадии трехстадийного изготовления
маточных протекторных резиновых смесей (беговая дорожка) на
РС-630 — 3,0 мин. Продолжительность второй стадии изготовления
маточных смесей в РС-370 — 2,0 мин и третьей стадии на РС-370 —
2,0 мин. Продолжительность третьей стадии изготовления оконча-
тельных резиновых смесей в РС-630 — 2,0 мин. По трехстадийному
режиму изготавливаются также резиновые смеси для обрезиьивания
металлокорда для радиальных автомобильных покрышек. В этом
случае продолжительность первой стадии изготовления резиновых
смесей в резиносмесителе РС-630 —2,5 мин, второй стадии изгото-
вления смесей в РС-630 или РС-370 —2,0 мин и третьей стадии
изготовления резиновых смесей — 2,0 мин в резиносмесителе РС-630
или РС-370. Двухстадийное изготовление других резиновых смесей
осуществляется на первой стадии в РС-630 с продолжительностью
2,5 мин, вторая стадия может осуществляться в смесителе РС-630
или РС-370 при продолжительности 2,0 мин.
Привод во вращение роторов резиносмесителей РС-630 и РС-370
осуществляется от электродвигателей постоянного или переменного
тока с плавной регулировкой частоты вращения роторов от макси-
мального значения 50 об/мин до минимального значения. Регули-
ровка частоты вращения роторов резиносмесителя производится
по заданной температуре смеси при помощи автоматического устрой-
ства и ЭВМ.
В последние годы для массового многотоннажного производства
резиновых смесей с производительностью более 30 т/сутки исполь-
зуются поточные линии четвертой группы с резиносмесителями пери-
одического действия большой мощности РС-630 и червячными ма-
шинами непрерывного действия с гранулирующими и листующими
валковыми головками. Здесь выпускной формой готовых резиновых
смесей является непрерывная лента определенных размеров. При
этом один беч (одна загрузка смеси) укладывается непрерывной
61

лентой при помощи фестонного устройства на один поддон, марки-
руется и отправляется на склад или к агрегату-потребителю. На за-
водах с производительностью резиновых смесей менее 30 т/сутки
могут использоваться резиносмесители РС-370 и обычные резино-
смесители РС-250. Для выбора типа развески (централизованной,
индивидуальной или централизованно-индивидуальной) необходимо
произвести технико-экономический расчет, однако при специализи-
рованном производстве и для уменьшения потерь ингредиентов
целесообразнее иметь централизованно-индивидуальную развеску
с минимальной протяженностью транспортных систем. На практике
может быть осуществлено несколько различных вариантов компо-
новки оборудования поточных линий изготовления резиновых сме-
сей В разделах 3.3-3.8 приведено описание принципа действия
поточных линий изготовления резиновых смесей на основе Р63™0'
смесителей периодического действия РС-250. В разделах д.Ч—дЛг.
рассмотрены компоновка и принцип действия оборудования поточ-
ных линий изготовления резиновых смесей в резиносмесителях
большой единичной мощности РС-630 и РС-370.
3 3 ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДВУХСТАДИЙНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ В ДВУХ РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЯХ РС-250
Изготовление некоторых типов резиновых смесей в настоящее
время производится в две стадии (рис. 3.2). Такое ведение процесса
обычно определяется физико-химическими, термохимическими и дру-
гими свойствами смесей и отдельных компонентов, качественными
и другими показателями. Так, введение в смесь некоторых компонен-
тов возможно только при относительно низких температурах. В этом
случае после изготовления маточной смеси из основных компонентов
на 40-оборотном резиносмесителе (первая стадия) ее охлаждают,
а затем при смешении на 30-оборотном резиносмесителе (вторая
стадия) вводят в резиновую смесь остальные компоненты. На рис. 6.1
представлена схема поточной линии изготовления протекторных
смесей близких по составу. В дальнейшем, из этих смесей профили-
руются на червячных машинах двухслойные протекторы для авто-
мобильных шин.
3 4 ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДВУХСТАДИЙНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ В ОДНОМ РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЕ РС-250
Негранулированные каучуки специальными устройствами 12
подаются через автоматические весы 13 и закрытый загрузочный
ленточный транспортер 26 в 30-оборотный резиносмеситель 28
(рис 3 3). Эластомеры, не подвергающиеся грануляции, взвешиваются
также на полуавтоматических весах 22. Технический углерод, взве-
шенный на автоматических весах 2, поступает из бункеров / в сбор-
ную емкость 3 для загрузки в резиносмеситель. Мягчители из цир-
куляционных трубопроводов 4 направляются через автоматические
весы 5 и 6 в сборочную емкость 7 и инжектором 30 нагнетаются в ра-
62

бочую камеру резиносмесителя. Светлые компоненты из бункеров 8
поступают на весы 9 и 10, откуда подаются на загрузочный ленточ-
ный транспортер 26. Все компоненты резиновых смесей автомати-
чески загружаются в резиносмеситель в нужный момент времени.
После окончания первой стадии смешения (продолжительность 4 мин)
смесь выгружается из резиносмесителя и при помощи реверсивного
ленточного транспортера 31 подается в стрейнер-гранулятор 29.
Далее гранулы смеси охлаждаются суспензией на вибрационном
транспортере 27 п элеватором 25 подаются в охладительно-сушиль-
ную камеру 23 и в приемник-питатель 24 пневмотранспорта.
3.5.	ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ОДНОСТАДИЙНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ В РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЕ РС-250
Линия (рис. 3.4) предназначена для изготовления различных
резиновых смесей, потребляемых в небольших количествах. Про-
должительность процесса смешения — 4—9 мин.
3.6.	СХЕМА ПИТАНИЯ РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЕЙ ЖИДКИМИ,
ЛЕГКОПЛАВКИМИ И СЫПУЧИМИ ИНГРЕДИЕНТАМИ
Мягчители (мазут, жирные кислоты, стеариновая кислота, пара-
фин, полидиены и др.), расходуемые для изготовления резиновых
смесей в больших количествах, перекачиваются насосами из склада
по обогреваемым трубопроводам в промежуточные емкости, устано-
вленные в цехе. Из промежуточных емкостей подача мягчителей
к резиносмесителям осуществляется по схеме, приведенной на
рис. 3.5.
3.7.	БУНКЕРЫ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Расходные бункеры для технического углерода. Эти бункеры
обычно устанавливаются в виде комплекта по 2—3 шт. с одной общей
задней стенкой. Бескаркасные бункеры изготавливаются из листо-
вой стали толщиной 5—7 мм и имеют одну вертикальную и три
наклонные стенки с углами 21 и 17° к вертикали. Расходные бун-
керы каркасного типа изготавливаются из листовой стали толщиной
2,5—3 мм и имеют одну вертикальную и три наклонные стенки
с углами 21 и 17° к вертикали. Объем бункера—8 м3. Каркас бункера
выполняется из профильной угловой стали.
Для питания бункеров техническим углеродом используются
питатели скребкового типа с постоянной скоростью 18 м/мин или
винтового типа (шнековые) с различной частотой вращения. Пита-
тели скребкового типа имеют двигатель привода с торможением.
В выходной части питателя устанавливается заслонка, перекрыва-
ющая поток технического углерода из питателя при достижении
заданной загрузки.
Расходные бункеры для светлых ингредиентов, серы и ускори-
телей. Бункеры могут быть каркасной или бескаркасной конструк-
3 Н. Г. Бенин и
ДР.
65

ции. Каркасные бункеры объемом 0,7; 1 и 1,5 м3 выполняются из
листовой стали толщиной 2,5 мм, бескаркасные бункеры объемом
1 м3 — из листовой стали толщиной 5—6 мм со сваркой по углам.
Угол наклона стенок — 5—8° к вертикали. Верхняя часть расход-
ных бункеров для светлых ингредиентов, серы и ускорителей имеет
два исполнения: 1) для механической загрузки; 2) для ручной за-
грузки.
Нижняя часть бункера, к которой присоединяется винтовой пи-
татель с переменным шагом, обычно выполняется в виде усеченной
пирамиды или усеченного конуса. Частота вращения винта винто-
вого (шнекового) питателя подбирается по материалам и изменяется
в пределах 15—20 об/мин, исходя из необходимого расхода и точ-
ности дозирования. Для предотвращения возможности сводообра-
зования и обеспечения большей точности дозирования и взвешивания
в бункерах устанавливаются тарельчатые питатели-ворошители,
приводимые в движение от привода винтового питателя. В некоторых
случаях предусматривается ручная разгрузка расходного бункера.
Для этой цели в нижней части бункера имеется днище в виде пово-
ротной платформы на шарнирах.
Схемы взаимного расположения бункеров, питателей и автомати-
ческих весов. Взаимное расположение расходных бункеров, пита-
телей и автоматических весов в поточных автоматических линиях
изготовления резиновых смесей предусматривается таким, чтобы
обеспечить оптимальные условия работы этих взаимосвязанных
элементов. Обычно эти устройства располагаются в непосредствен-
ной близости друг от друга. Схемы взаимного расположения бунке-
ров, питателей и автоматических весов при автоматической развеске
различных компонентов резиновых смесей приведены на рис. 3.6.
Расходный бункер для гранулированных каучуков (рис. 3.6, а)
располагают над весовой емкостью автоматических весов 3 таким
L Камерные „v	v	' ч	*	' ^-—-—*—	' Разные I
смеси Протекторные смеси Прослоечныесмеси Обклодочные смеси смеси \
Рис. 3.5. Принципиальная схема транспортирования мягчителей:
/ — расходные емкости; 2 — циркуляционные насосы; 3 — трубопроводы; 4 — расходная
емкость для сосновой смолы; 5 — автоматические весы; 6 — сборные емкости; 7 — резино-
смесители; 5 — инжектор; 9 — мембранные клапаны; 10 — расходная емкость для вазели-
нового масла; П —расходная емкость для петролатума,
3*	67

Рис. 3.6. Схема расположения бункеров, весов и питателей при развеске гранулированных
маточных резиновых смесей (а), технического углерода (б) и сыпучих компонентов (в):
/ — расходный бункер; 2 — питатель; 3 — автоматические весы; 4 — циферблатный ука-
затель; 5 — шкаф с весовыми коромыслами.
образом, что питатель 2 подает гранулы каучука непосредственно
в весовую емкость весов. Весы для каучука обычно устанавливают
непосредственно над загрузочным транспортером, на который по-
дается каучук после взвешивания.
Автоматические весы 3 для развески технического углерода
(рис. 3.6, б) располагают в непосредственной близости от резино-
смесителя так, чтобы взвешенная порция технического углерода
выгружалась непосредственно в загрузочные бункеры. Технический
углерод от автоматических весов поступает в загрузочные бункеры
самотеком. Загрузочный бункер или сборная емкость расположены
выше резиносмесителя таким образом, что выходной патрубок от
них подсоединен к отверстию в задней стенке загрузочной воронки
резиносмесителя. Расходный бункер 1 (рис. 3.6, б) установлен на
перекрытии и удален от резиносмесителя, поэтому питатель 2 имеет
значительную длину. Автоматические весы 3 (рис. 3.6, в) закре-
пляются непосредственно над загрузочным транспортером резино-
смесителя, так как разгрузка весов предусматривается на ленту
транспортера. Расходный бункер 1 (рис. 3.6, в) устанавливается
выше весов 3 и в стороне от загрузочного транспортера. Материал
из расходного бункера / передается на автоматические весы 3 при
помощи винтового питателя 2.
Более подробное описание конструкций и принципа действия
агрегатов поточных линий имеется в специальной литературе.
3.8. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РАБОТОЙ
ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
НА ОСНОВЕ РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЕЙ РС-250
При изготовлении смесей протекает ряд сложных физико-хими-
ческих и механических процессов, которые требуют поддержания
вполне определенных режимов для получения изделий с оптималь-
ными качественными показателями. Для устойчивой работы поточ-
68
ных линий необходимо высококачественное, точное и синхронизи-
рованное по времени выполнение ряда операций по транспортиро-
ванию, дозированию, отвешиванию и загрузке компонентов
резиновых смесей в резиносмеситель. Сложность процесса автома-
тизации развески компонентов резиновых смесей заключается также
в большом разнообразии физико-химических свойств взвешиваемых
материалов, значительном диапазоне дозировок и частых изменениях
величины навесок. Поточные линии состоят из большого количества
сложных машин, аппаратов, бункеров, весов, питателей, транспорт-
ных средств, приборов, датчиков, схем управления и т. д. Разно-
образие компонентов резиновых смесей определяет различные кон-
структивные решения бункеров, ворошителей, питателей, транспорт-
ных средств, загрузочных устройств и т. п.; большой диапазон
дозировок и частая их смена предъявляют сложные требования
к весам, дозаторам и средствам автоматического дистанционного
управления. Особое внимание должно быть уделено надежности
и долговечности работы как отдельных машин и приборов, средств кон-
троля управления и блокировки, так и всей поточной линии в целом.
Автоматическое управление поточной линии изготовления рези-
новых смесей слагается из следующих элементов: 1) дистанционное
управление транспортом компонентов резиновых смесей от склада
к расходным бункерам и заполнением расходных бункеров; 2) ди-
станционная настройка и управление работой питателей, расходных
бункеров, автоматических весов и автоматическое программирование
навесок при помощи перфорированных карт и других запомина-
ющих устройств; 3) дистанционное управление работой резино-
смесителей; 4) оперативная связь между участками приготовления
и потребления резиновых смесей.
Дистанционное управление работой скребковых и винтовых
транспортеров, пневмо-, вакуум- и других систем осуществляется
от соответствующих минимальных и максимальных уровнемеров,
установленных на расходных бункерах. Управление процессом
производится при помощи ЭВМ с дисплейными устройствами и
пультами автоматического управления.
В схеме автоматического управления предусмотрены следующие
блокировки и предохранительные приспособления: а) цикл взвеши-
вания не начнется, пока весы не будут точно оттарированы; б) если
в одном из данных бункеров во время осмотра отсутствовал мате-
риал, то набор порции не производится до тех пор, пока этот бункер
не будет загружен (на мнемосхеме загорится лампочка «Нет мате-
риала» в данном бункере и включится сирена); в) если во время
поступления команды на взвешивание открыто днище каких-либо
весов или весы от предыдущей навески не освободились, то взвешива-
ния не произойдет, пока не разгрузятся весы или не закроется
днище; г) если перфокарта не вставлена в дешифратор или он не
закрыт, линия в работу не включается; д) схема управления резино-
смесителя не включается в работу до тех пор, пока не закончится
цикл взвешивания; е) загрузка резиносмесителя будет происходить
только при открытом верхнем прессе, открытой дверце загрузочной
69

воронки и закрытом нижнем затворе; ж) загрузка резиносмесителя
будет происходить при наличии материала в промежуточных емко-
стях, а" также светлых ингредиентов и гранулированных каучуков
в ковшах весов; з) если температура в камере резиносмесителя под-
нялась выше допустимой, выгрузка смеси произойдет до подачи
сигнала командного реле времени.
Кроме того, имеются блокировки, необходимые для нормального
функционирования системы. Так, в схеме предусмотрена следующая
сигнализация: а) отсутствие материала в бункерах; б) наличие ма-
териала в промежуточных емкостях; в) режим работы питателя;
г) открытое или закрытое положение нижнего затвора резиносмеси-
теля; д) открытое или закрытое положение верхнего пресса резино-
смесителя; е) закрытое или открытое положение дверцы резино-
смесителя; ж) режим работы резиносмесителя (смешение — пауза);
з) закрытое или открытое положение шиберов (вентилей) промежу-
точных емкостей; и) включение транспорта; к) положение плунжера-
инжектора.
Аварийная сигнализация выведена на стол оператора.
Для обеспечения бесперебойной работы оборудования на уча-
стках приготовления и потребления резиновых смесей имеется опе-
ративная связь. Под оперативной связью между участками следует
понимать систему сигнализации и автоматического управления
ножами для срезания резиновой ленты с питательных вальцев,
а также дистанционное регулирование длительности промежутков
времени между циклами смешения в зависимости от изменения
интенсивности потребления резиновой смеси на различных участках
производства.
Автоматическую оперативную связь между участками пригото-
вления и потребления резиновых смесей можно разделить на три
группы: 1) связь между питательными вальцами и участком потре-
бления резиновых смесей; 2) связь между питательными вальцами,
соединенными поперечными ленточными транспортерами; 3) связь
между питательными вальцами и резиносмесителями.
Управление поточной автоматической линией изготовления рези-
новых смесей производится со специального пульта управления,
который обычно расположен у агрегата-потребителя резиновых
смесей (червячная протекторная машина, каландр или червячная
камерная машина). На пульте управления имеется сигнализация
о работе всех агрегатов, входящих в линию изготовления резиновых
смесей, причем, как только возникает неисправность любой машины
линии, на пульте управления мгновенно появляется световой или
звуковой сигнал с указанием места неисправности. Эта блокировка
осуществляется при помощи системы прямой и обратной связи.
Такой же пульт управления той же линией находится и в диспет-
черской завода. Главный диспетчер завода имеет прямую связь
со всеми агрегатами-потребителями и по мере надобности может
координировать общую работу завода, вмешиваться в работу агре-
гата-потребителя и задавать ритм и последовательность изготовления
резиновых смесей,
70
Подобная схема работы осуществляется в Том случае, когда агре-
гат-потребитель не является автоматом. Если же агрегат-потреби-
тель — автомат, то пульт управления линией и всем заводом на-
ходится только у главного диспетчера завода.
3.9. ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ НА БАЗЕ РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЕЙ РС-630 И РС-370
При необходимости осуществления многотоннажного изготовле-
ния резиновых смесей около 400 т/сутки и 20 т/сутки пластиката
каучука целесообразно использовать поточные линии на основе
резиносмесителей большой единичной мощности РС-630 и РС-370
с централизованно-индивидуальной развеской компонентов. Для
реализации этой компоновки оборудования предусматриваются пять
поточных линий изготовления резиновых смесей. Первая и вторая
линии (рис. 3.7) аналогичны и оснащены каждая резиносмесителем
периодического действия большой мощности РС-630. Первая и вторая
линии предназначены для изготовления маточных резиновых смесей.
После изготовления в резиносмесителях РС-630 на первой или второй
линии маточная резиновая смесь поступает в экструдер (диаметр
червяка 533,4 мм) с гранулирующей головкой, где производится
ее грануляция. Далее гранулы маточной резиновой смеси охла-
ждаются специальной водной эмульсией или суспензией. Затем
производится удаление влаги, сушка гранул и транспортировка
гранул маточных смесей на склад. Третья линия (рис. 3.8) оснащена
резиносмесителем РС-630, экструдером с диаметром червяка
533,4/457,2 мм с двухвалковой листующей головкой и фестонным
охладителем для охлаждения листовых резиновых смесей. Линия
предназначена для изготовления как маточных, так и окончательных
резиновых смесей. Четвертая линия оснащена резиносмесителем
РС-370, экструдером с двухвалковой листующей головкой фестон-
ным охладителем и укладчиком листовой резиновой смеси на под-
доны. Линия предназначена для изготовления как маточных, так
и окончательных резиновых смесей. Эта линия аналогична линии,
изображенной на рис. 3.8, только вместо РС-630 установлен РС-370.
Пятая линия (рис. 3.9) оснащена резиносмесителем РС-370, экстру-
дером с двухвалковой листующей головкой, фестонным охладителем
и укладчиком готовой резиновой смеси в виде листов на поддоны.
Линия предназначена Для изготовления окончательных резиновых
смесей и передачи их к агрегатам-потребителям. Развеска всех
компонентов резиновых смесей осуществляется автоматически, ча-
стично на централизованных и частично на индивидуальных уча-
стках развески. Подготовка к смешению эластомеров, их развеска
в негранулированном виде и подача на загрузочный транспортер
резиносмесителя может быть осуществлена как на централизованных
автоматизированных участках с подачей полностью скомплектован-
ных навесок эластомеров в контейнерах в резиносмеситель, так
и при помощи индивидуальных участков развески у каждого резино-
смесителя. Наиболее экономичными являются централизованные
71

ia ъл рА м <=»ll(Eil
29a
Рис. З.7. Схема поточной линии изготовления маточных резиновых смесей в резиносмеси-
теле РС-630 и гранулирования их на экструдере с гранулирующим устройством:
1 — кольцевые обогреваемые трубопроводы магистрали подачи мягчителей; 2 — проточные
емкости; 3 — весы до 20 кг; 4 — весы до 50 кг; 5 — сборная загрузочная емкость; 6 —
насосы-дозаторы для впрыскивания мягчителей в камеру резиносмесителя; 7, 24 — расход-
ные бункеры ингредиентов; 8, 13 — дозаторы; 9 — весы для ингредиентов до 30 кг; 10,
27 — загрузочные транспортеры; 11 — транспортеры Для подачи технического углерода
в расходные бункеры; 12 — расходные бункеры технического углерода; 14 — весы до 200 кг
для технического углерода; 15 — весы до 40 кг для технического углерода; 16 — сборная
загрузочная емкость для загрузки технического углерода в резиносмеситель; 17 — система
для улавливания и сбора пыли технического углерода; 18 — система пневмотранспорта
гранул маточных резиновых смесей со склада к смесителю; 19 — циклон-приемник (ре-
сивер) для отделения гранул; 20 — пылесборник; 21 — бункер-дозатор для гранул ма-
точной смеси; 22 ¦— весы для гранулированных маточных смесей; 23 — резиносмеситель
большой мощности РС-630 для изготовления маточных резиновых смесей; 25 — дозаторы
ингредиентов; 26 — весы до 15 кг; 28 — загрузочный транспортер для химикатов в ме-
шочках; 29 — складной контейнер (поддон) для транспортирования эластомера (каучука)
или регенерата либо поддоны с листовой маточной смесью; 30 — специальные питатели-
транспортеры с кусками эластомеров различных размеров для набора необходимой
величины навески; 31 — весы для взвешивания эластомера перед загрузкой в резиносмеси-
тель; 32— загрузочный транспортер для загрузки эластомера в резиносмеситель; 33 —
перемешивающий экструдер-гранулятор с диаметром червяка 533,4 мм; 34 — охлаждающее
устройство для гранул с подачей эмульсии или суспензии; 35 — транспортер для подачи
охлажденных гранул маточных смесей на обезвоживание; 36 — установка для обезвожи*
вания (сушки) гранул маточных смесей и загрузки гранул в систему пневмотранспорта;
07 — трубопровод подачи гранул маточных смесей.
участки подготовки и развески эластомеров. Мягчители в загрузоч-
ную емкость резиносмесителя подаются через весы-дозаторы по трубо-
проводам с промежуточного склада мягчителей.
Технический углерод поступает к расходным бункерам индиви-
дуальной развески резиносмесителя из бункерного склада по раз-
личным транспортным системам. Химикаты, расходуемые в малых
количествах, поступают на участок централизованной развески с про-
межуточного или центрального склада. На централизованном уча-
стке развески они развешиваются и затариваются в мешочки. Ме-
шочки с химикатами по конвейерным системам подаются на загру-
зочный транспортер в загрузочную емкость смесителя.
Маточные резиновые смеси, изготовленные на 1, 2, 3 и 4 резино-
смесителях, гранулируются, охлаждаются и подаются системами
пневмотранспорта на склад маточных смесей, где они хранятся
Рис. 3.8. Схема поточной линии изготовления маточных или
окончательных (готовых) резиновых смесей в резиносмесите-
ле периодического действия РС-630 (№ 3) и листования их на
экструдере с двухвалковой головкой:
1 —• кольцевые обогреваемые трубопроводы подачи мягчи-
телей; 2 — проточные емкости; 3 — весы До 20 кг; 4 — весы
До 50 кг; 5 — сборная загрузочная емкость мягчителей; 6 — насосы-дозаторы; 7 —расходные
бункеры; 8, 13, 25 — дозаторы; 9, 22, 26 — весы; 10, 27, 34 — загрузочные транспор-
теры; 11 — транспортеры подачи технического углерода; 12 — расходные бункеры техни-
ческого углерода; 14 — весы до 200 кг; 15 — весы до 40 кг; 16 ~ сборная загрузочная
емкость для технического углерода; 17 — системы улавливания и сбора пыли; 18 — си-
стемы пневмотранспорта гранул маточных смесей; 19 — циклон-приемник гранул? 2 0 —
пылесборник; ^ 21 — бункер-дозатор гранул; 23 — резиносмеситель периодического дей-
ствия большой мощности РС-630 для маточных или готовых смесей; 24 — расходные бун-
керы ингредиентов; 28 — загрузочный транспортер для химикатов в мешочках; 29 — ком-
плекты (навески) кусков эластомеров с подвесной транспортной системой укладчика;
30 — весы и устройства для загрузки листовых эластомеров и листов смесей; 31 — под-
доны с листовыми смесями; 32 — весы для комплектования навесок эластомеров; 33 — кон-
тейнеры с мелкими кусками эластомеров для взвешивавия на весах; 35 — экстру дер с двух-
¦ валковой листующей головкой; 36 — устройства для охлаждения листовых смесей; 37 —
фестонный укладчик готовых листовых резиновых смесей на поддоны; 38 — фестонный
укладчик маточных листовых резиновых смесей на поддоны; 39 — система транспорта гото-
вых резиновых смесей на склад или к агрегатам- потр ебителям.
73

Рис. 3.9. Схема поточной линии изготов-
ления окончательных (готовых) резино-
вых смесей на РС-370 и листования их на
экструдере с двухвалковой головкой:
/ — резиносмеситель периодического дей-
ствия РС-370 для готовых маточных сме-
сей; 2 — весы до 400 кг; 3 — линия отсоса
пыли; 4 — линия пневмотранспорта маточ-
ных смесей; 5 — приемный бункер-цик-
лон (ресивер) для гранул маточных смесей;
6 — ротационный затвор для гранулиро-
ванных маточных смесей; 7 — расходные
бункеры гранулированных маточных сме-
сей; 8 — питатель; 9 — загрузочный тран-
спортер для загрузки химикатов в мешоч-
ках; 10 — расходные бункеры серы и ус-
корителей (химикатов); 11 — вибрацион-
ный шнековый питатель; 12 — система
отсоса пыли; 13 — весы до 10 кг; 14 —
весы до 5 кг; 15 — загрузочные транспор-
теры; 16 — система транспорта листовых
готовых смесей иа склад или к потребите-
лю; 17 — фестонный охладитель-уклад-
чик резиновых листовых смесей на пэддо-
ны; 18 — система транспорта и охлажде-
ния листовых смесей; 19 — экструдер с
с двухвалковой листующей головкой.
во вращающихся барабанах.
Из вращающихся барабанов
маточные резиновые смеси пнев-
мотранспортом подаются на
вторую стадию изготовления
окончательных смесей (смеси-
тель 5 или смеситель 3). После
второй стадии резиновые сме-
си листуются, охлаждаются,
укладываются на поддоны и
подаются на механизированный высокостеллажный склад смесей.
Далее после третьей стадии смешения готовые смеси в листах
на поддонах поступают на склад готовых смесей. Отсюда гото-
вые резиновые смеси автоматически подаются к агрегатам-по-
требителям. Для управления технологическим и транспорт-
ным оборудованием используется полностью взаимосвязанная
система управления с ЭВМ. Система обеспечивает управление:
пятью резиносмесителями и связанным с ними оборудованием для
дозирования и подачи ингредиентов; экстр у дерами, фестонными
охладителями и связанным с ним оборудованием; производством
резиновых гранул маточных смесей, их хранением и распределением;
кольцевой магистралью подачи мягчителей; участком централизо-
ванной развески и распределения микрокомпонентов; приемом,
хранением и распределением технического углерода; складом маточ-
ных и готовых смесей; отбором проб готовой продукции.
Все потребляемые в производстве эластомеры доставляются к ре-
зиносмесителям с участка подготовки в кусках подвесными конвей-
ерами в специальных контейнерах с автоматическим адресованием
и загрузкой. Все типы техуглерода поступают на шинный завод,
в вагонах-хопперах или автофургонах, откуда питателями и ленточ-
ными конвейерами подаются на центральный склад. Со склада
74
технический углерод тремя системами ленточных конвейеров по-
дается к расходным бункерам.
Некоторые светлые компоненты резиновых смесей (химикаты)
развешиваются, затариваются в мешочки на участке централизован-
ной развески и доставляются к резиносмесителям при помощи спе-
циальных подвесных конвейеров с адресованием.
На рис. 3.7 изображена схема поточной линии изготовления ма-
точной резиновой смеси на резиносмесителе РС-630, ее гранулиро-
вания, охлаждения, нанесения изолирующего состава против сли-
пания гранул, передачи на централизованный склад и хранения
гранул.
Маточная резиновая смесь для изготовления беговой дорожки
протектора радиальных автомобильных покрышек изготавливается
в три стадии. Продолжительность изготовления этой маточной рези-
новой смеси на первой стадии составляет 3,0 мин, на второй —
2,0 мин и на третьей — 2,0 мин. Такое трехстадийное ведение про-
цесса предназначено для получения окончательных смесей высокого
качества и определяется физико-химическими, термохимическими
и другими свойствами отдельных компонентов, свойствами смесей,
необходимостью более эффективного осуществления диспергирова-
ния и гомогенизации компонентов при смешении, а также для полу-
чения высоких физико-механических и других качественных пока-
зателей готовых (окончательных) резиновых смесей. Первая стадия
изготовления маточной резиновой смеси для беговой дорожки про-
тектора осуществляется в резиносмесителе РС-630 при длительности
процесса 3,0 мин. В соответствии с заданной и заложенной в режимо-
граф ЭВМ программой определенная последовательность введения
компонентов резиновых смесей в камеру резиносмесителя обеспечи-
вается при помощи скоординированной работы загрузочных транс-
портеров 32, 28, 27 и 10, загрузочных емкостей 16 и насосов 6. Перво-
начально в камеру резиносмесителя подаются эластомеры, далее
технический углерод и остальные компоненты. Жидкие пластифика-
торы (мягчители) впрыскиваются с помощью насосов в камеру ре-
зиносмесителя 23 при закрытом прессе его верхнего затвора. Эласто-
меры доставляются от централизованного участка резки к весам 31
для взвешивания в контейнерах 29 в кусках различного размера,
из контейнеров куски эластомера подаются в специальные питатели-
транспортеры 30, а мелкие куски эластомеров укладываются в кон-
тейнеры 29а около весов. Из питателей 30 эластомеры подаются на
весы для взвешивания и далее поступают на загрузочный транспор-
тер 32. Весы 31 обслуживаются операторами для осуществления
надлежащей точности взвешивания эластомеров и набора навески
из кусков эластомера различных размеров. Светлые компоненты
резиновых смесей взвешиваются на автоматических порционных
весах 9, 22, 26 и при помощи соответствующих загрузочных уст-
ройств загружаются в камеру резиносмесителя.
Технический углерод, находящийся в нескольких расходных
бункерах (в зависимости от типа), подается дозаторами 13 для
взвешивания (дозирования) на специальные автоматические весы 14
75

Рис. 3.10. Схема расположения оборудования на автоматизированном складе хранения гра-
нулированных маточных резиновых смесей:
1 — система пневмотранспорта гранул на склад маточных смесей; 2 — циклон для приема
гранул маточных смесей 3 — фильтрующие установки для сбора пыли; 4 — контейнер для
сбора пылеотходов; 5 — воздуховоды, отводящие воздух в систему пневмотранспорта после
отделения из него пыли; 6 — транспортер для гранул маточных смесей; 7 — узел распре-
деления гранул и загрузки в систему пневмотранспорта; 8 — линия пневмотранспорта гра-
нул* 9 — шлюзовый затвор для разгрузки гранул и подачи их на качающийся конвейер;
10 _ узел вытяжки пыли; 11 — качающийся конвейер для загрузки гранул маточных сме-
сей в барабаны; 12 — вращающиеся барабаны хранения гранул маточных смесей; 13 — пи-
татели для разгрузки вращающихся барабанов и подачи гранул в загрузочное устройство
системы пневмотранспорта; 14 — пневматические клапаны управления работой питателей;
15 _ устройства для загрузки гранулированной маточной смеси в системы пневмотранспорта;
IQ _ четыре системы пневмотранспорта гранул маточных резиновых смесей для передачи
к агрегату-потребителю.
и 15. После взвешивания углерод поступает в сборную загрузочную
емкость 16 для автоматической загрузки в камеру резиносмесителя
23. Химикаты (противостарители, активаторы и некоторые другие
компоненты), развешенные и упакованные в мешочки на участке
централизованной развески и доставленные при помощи специаль-
ного конвейера на загрузочный транспортер 28, загружаются в ре-
зиносмеситель по' соответствующей автоматической команде при-
бора — режимографа ЭВМ. Жидкие и легкоплавкие пластифика-
торы, циркулирующие под давлением по обогревательным трубопро-
водам /, взвешиваются (дозируются) для загрузки в резиносмеситель
при помощи автоматических весов 3 и 4, подаются в сборную
загрузочную емкость 5 и по команде от режимографа ЭВМ (после
загрузки технического углерода) автоматически впрыскиваются при
помощи насосов-дозаторов 6 в рабочую камеру резиносмесителя 23.
В процессе первой стадии изготовления маточных резиновых
смесей скорость вращения роторов и режим охлаждения резино-
смесителя (режим работы резиносмесителя) автоматически регули-
руются по изменению температуры резиновой смеси в камере. После
окончания цикла смешения открывается откидная дверка нижнего
затвора резиносмесителя 23, маточная резиновая смесь выгружается
из смесителя и поступает в загрузочную воронку экструдера-грану-
лятора 33, где гранулируется (измельчается) на кусочки в виде
76
мелких цилиндров диаметром 15 мм и с длиной образующей ци-
линдра 20—25 мм. Насыпная плотность гранул — 585 кг/м . В про-
цессе грануляции маточная резиновая смесь имеет температуру
ПО—140 °С. Далее гранулы охлаждаются на установке 34 водным
раствором (суспензией) каолина или талька либо мыльностеариновои
эмульсией. Мокрые гранулы подаются транспортером 35 на уста-
новку 36 для обезвоживания и сушки В процессе обезвоживания
и сушки вода отделяется от гранул, но на поверхности гранул
остается тальк или каолин либо мыльностеариновый состав. Опуд-
ренные против слипания гранулы при помощи вакуум-системы
пневмотранспортера транспортируются для хранения на склад.
На складе гранулированные маточные смеси хранятся в специальных
емкостях — вращающихся барабанах 12 (рис. ЗЛО), откуда по тре-
бованию могут направляться на вторую стадию изготовления в ре-
зиносмесители.
3.10. СИСТЕМЫ ПНЕВМОТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ ГРАНУЛ
МАТОЧНЫХ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
К системам транспорта гранулированных маточных смесей предъявляются сле-
дующие требования: осуществление непрерывности процесса транспортирования
гранул- возможность перемещения гранул в горизонтальном, наклонном и верти-
кальном направлениях; iерметичность транспортной системы; возможность подачи
гранул из одного гранулятора в несколько приемных емкостей и из нескольких
грануляторов в одну приемную емкость. Система транспортирования гранул должна
также быть проста по конструкции, удобна в обслуживании и надежна, иметь
малый расход энергии на 1 т перемещаемого груза и обладать другими высокими
технико-экономическими показателями.
В настоящее время для транспортирования гранул маточных смесей широкое
распространение в производстве получили пневмотранспортные системы вакуумного
типа Внедрение в производство процесса гранулирования каучуков и других
эластомеров и использование для этого процесса вакуум-транспортных систем
сдерживается рядом обстоятельств. Одним из основных ограничивающих факторов
является то что эластомеры с относительно высокой пластичностью (выше 0,44 по
Карреру) при переработке на грануляторах не образуют гранул, растекаются при
выдавливании через головку, превращаясь в бесформенную массу. Препятствием
для внедрения таких систем для каждого типа эластомера является также и существен-
ная сложность схемных решений грануляции и пневмотранспорта при большом
ассортименте применяемых эластомеров, а также высокая стоимость оборудования
и относительно большие эксплуатационные расходы. Однако для тех эластомеров
и маточных резиновых смесей, из которых можно получать хорошие гранулы и
обеспечивать высокое качество изделий, процесс гранулирования с использова-
нием вакуум-транспортных систем в настоящее время является тем процессом,
который обеспечивает полную автоматизацию производства.
Процесс гранулирования маточных резиновых смесей включает в себя следу-
ющие операции: измельчение обрабатываемого материала (гранулирование), охлаж-
дение гранул мокрым способом и нанесение на поверхность гранул изолирующего
состава против их слипания, влагоотделение, окончательная сушка, охлаждение
гранул, транспортирование и хранение гранул. На рис. 3.10 изображена схема
расположения оборудования на автоматизированном складе хранения гранули-
рованных маточных смесей. Гранулы Mai очной резиновой смеси после охлаждения
специальным водным раствором и сушки направляются по трубопроводам пневмо-
транспортной системы / в циклон 2 и через специальные шлюзовые питатели посту-
пают на транспортер 6. В циклоне 2 происходит отделение гранул от запыленного
воздуха. Запыленный воздух при определенном вакууме поступит в фильтрующие
установки 3 для его очистки и отделения пыли. Здесь воздух проходит через
77

несколько ступеней очистки (через несколько фильтров) и очищенный от пыли
поступает обратно в вакуумную систему пневмотранспорта 5. Пыль из фильтру-
ющих установок отбирается и через шлюзовые затворы подается в контейнеры 4
для дальнейшего использования в производстве. Транспортер 6 направляет гра-
нулы к узлу 7 распределения гранул и загрузки в систему пневмотранспорта 8
Далее гранулы маточных резиновых смесей через шлюзовый затвор 9 поступают
на установки подачи и распределения их на качающийся конвейер 11 загрузки
гранул во вращающиеся барабаны 12 для хранения гранулированной маточной
резиновой смеси. В установке 9 гранулы маточных смесей отделяются от воздуха
Запыленный воздух здесь очищается при помощи узла вытяжки пыли (фильтров) 10
и компрессорами направляется в систему пневмотранспорта 5. Вращающиеся ба-
рабаны 12 представляют собой цилиндрические емкости (полный объем 40 м3) с при-
водом для вращения. Вращение барабанов осуществляется для того, чтобы гра-
нулы маточных резиновых смесей не слипались одна с другой.
Вращающиеся барабаны снабжены устройствами для автоматической за-
грузки гранул. Барабаны имеют устройства (уровнемеры) для измерения коли-
чества находящихся в них маточных смесей. Управление работой всеми находя-
щимися на складе вращающимися барабанами осуществляется с пульта управле-
ния при помощи ЭВМ. При разгрузке вращающихся барабанов 12, после автома-
тического открывания разгрузочного отверстия гранулы маточных резиновых смесей
поступают в разгрузочные питатели 13 для разгрузки гранул и подачи в загрузоч-
ное устройство 15 вакуумной системы пневмотранспорта 16. Управление работой
питателей 13 и распределение гранул смеси в ту или иную систему пневмотранс-
порта lb осуществляется по команде с пульта управления от ЭВМ к пневматическим
клапанам 14 управления работой питателей 13.
3.11. УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
И ЗАГРУЗКИ ЭЛАСТОМЕРОВ В НЕГРАН УЛИРОВАННОМ ВИДЕ
Для обеспечения массового производства резиновых смесей негранулирован-
ными эластомерами целесообразно использовать централизованные участки под-
готовки, развески, комплектовки навесок с последующим транспортированием и
распределением их по резиносмесителям при помощи транспортных систем с авто-
матическим адресованием.
Эластомеры всех типов и марок, количество которых, например в производстве
Р1И, превышает тридцать, могут развешиваться и комплектоваться на централи-
зованном участке и распределяться к резиносмесителям при помощи толкающих
конвейеров с автоматическим адресованием или при помощи распределительных
конвейеров ленточного типа.
На рис. 3.11 изображена схема системы развешивания негранулированных
эластомеров и подачи их навесок к резиносмесителям при помощи толкающего
конвейера в специальных контейнерах.
Толкающие конвейеры. Контейнеры / маркируют (номер резиносмесителя
вальцев, шифр смеси) и устанавливают на приемное устройство (подвеска плат-
форма) толкающего конвейера, трасса которого проходит в виде ответвлений (пе-
тель) 2 по отдельным участкам централизованного отделения развески. Ответвления
толкающего конвейера дают возможность в неподвижном состоянии загружать
новые порции эластомера в контейнеры, возвращающиеся после опорожнения
у резиносмесителеи 5. В то же время нагруженные контейнеры, которые по каким-
либо причинам прошли мимо петель 4 у резиносмесителеи 5, могут курсировать по
замкнутому контуру главного циркуляционного конвейера 3 до тех пор пока не
будут приняты на заданную петлю. Возможность замены адреса на приемных уст-
ройствах толкающего конвейера (благодаря его остановке) придает системе распре-
деления эластомеров большую гибкость, так как любой конвейер может быть уста-
новлен на любое приемное устройство конвейера, которое может быть адресовано
к любому резиносмесителю. Следует отметить, что операция установки контейне-
ров с готовыми навесками эластомера на приемное устройство толкающего конвейера
весьма трудоемкая, так как, согласно рецептам резиновых смесей, масса эласто-
меров (без учета массы самого контейнера), направляемых на одну заправку в сме-
сительный агрегат, равна в среднем 60—80 кг, а часто превышает 100 кг. Необ-
78
Рис. 3.11. Схема системы развешивания негра-
нулированных эластомеров и подачи их наве-
сок к резиносмесителям с помощью толкающе-
го конвейера:
/ — отделение централизованной развески ка-
учуков; // — смесительное отделение; 1 —
контейнер; 2 — ответвление (петля) толкаю-
щего конвейера на участке развески; 3 —
главный циркуляр толкающего конвейера;
4 — ответвление (петля) толкающего конвей-
ера у резиносмесителя; 5 — резиносмеситель;
6 — загрузочный ленточный транспортер ре-
зиносмесителя.
ходимое число контейнеров определя-
ется ориентировочно следующим расчетом.
Приняв длительность цикла смешения
в современных процессах приготовления
резиновых смесей 3 мин, легко установить, что на один резиносмеситель требуется
20 контейнеров в 1 ч. Если принять, что в подготовительном цехе установлено
17 резиносмеситей (цех большой мощности), то всего потребуется 340 контейнеров
в 1 ч. При средней скорости толкающего конвейера 16 м/мин и длине его трассы
750 м время одного оборота контейнера при непрерывном его движении будет
45 мин, а с учетом времени простоя на ответвлении у резиносмесителя (примерно
24 мин: 8 контейнеров по 3 мин) и на участке развески и комплектования эла-
стомеров в централизованном отделении (примерно 6 мин: три типа эластомеров
навешиваются и комплектуются в течение 2 мин каждый) общее время оборота
контейнера будет 1,5 ч. Принимая 20%-ный запас, получим, что в обороте должно
находиться примерно 600 контейнеров.
При системе подачи комплексных навесок эластомеров с помощью толкающего
конвейера у каждого резиносмесителя должен находиться рабочий; это необходимо
для обеспечения своевременной оперативной разгрузки контейнеров на ленточный
транспортер 6. Автоматизация этой операции связана со значительным усложне-
нием системы: в частности, с примененем контейнеров сложной конструкции, услож-
нением схемы автоматического управления, а также с созданием дополнительных
разгрузочных устройств.
С учетом условий обслуживания контейнеров человеком ответвления 4 тол-
кающего конвейера над загрузочными ленточными транспортерами 6 резиносме-
сителеи должны проходить на высоте 1,8—2,0 м от уровня пола. Вместе с прием-
ными устройствами и контейнерами они загромождают участки обслуживания ре-
зиносмесителей.
Основным недостатком рассматриваемой системы толкающих конвейеров яв-
ляется то, что при выходе из строя главного циркуляционного конвейера 3
(рис. 3.11) прекращается питание навесками каучуков всех резиносмесителеи под-
готовительного цеха. В лучшем случае резиносмесители могут работать за счет
запаса контейнеров с навесками каучуков, находящихся на ответвлениях 4 в те-
чение 20—24 Мин.
Для обеспечения возможности автоматизации процессов транспортирования
эластомеров в производстве создаются участки подготовки эластомеров к дальней-
шей переработке, которые оснащаются необходимым оборудованием, а также соз-
даются специальные контейнеры и металлические поддоны. На рис. 3.12 пред-
ставлен складной поддон (контейнер) стоечного типа, предназначенный для транс-
портирования и хранения эластомеров. В порожнем состоянии поддоны склады-
ваются и занимают небольшой объем. Применение стоечных металлических поддо-
нов облегчает механизацию операций транспортирования и складирования эласто-
меров, позволяет уменьшить количество складских помещений за счет много-
ярусного штабелирования поддонов, улучшить культуру производства. Основанием
поддона (рис. 3.12) служит коробчатое дно 1, изготовленное из швеллеров стального
проката. Поддон имеет две торцевые стенки 2 и две боковые стенки 3. Торцевые
и боковые стенки шарнирно соединены с днищем для складывания их в порожнем
состоянии. Для обеспечения жесткости при многоярусном складировании поддоны
имеют ребра жесткости и чашечные фиксаторы. Боковые и торцевые стороны осно-
вания поддона имеют окна для захватов автопогрузчика. Для загрузки поддона
торцевая стенка может откидываться. При складировании порожних поддонов
79

5
м
Рис. 3.12. Складной многообо-
ротный металлический поддон
(конвейер) для транспортиро-
вания и хранения синтетичес-
ких каучуков:
а — рабочее положение поддо-
на; б — поддон в сложенном ви-
де; 1 — дно; 2 — стенка торце-
вая; 3 — стенка боковая; 4 —¦
крышка.
торцевые стенки поочередно несколько приподнимаются вверх, при этом стержни
(пальцы) в стойках дна поддона передвигаются по фигурному вырезу вверх, что
позволяет повернуть стенку на 90° и положить на дно; вторая, третья и четвертая
стенки последовательно укладываются одна на другую в таком же порядке.
Широкое распространение для транспортирования кусковых навесок эласто-
меров получили транспортные системы с конвейерами толкающего типа и авто-
матическим адресованием груза к месту назначения. На рис. 3.13 представлена
схема транспортной системы толкающих конвейеров для подачи каучуков в произ-
водство. Транспортная система состоит из главного циркуляционного конвейера
и примыкающих к нему петель ПК-1—ПК-8 операционных конвейеров. Петли ПК-1
и ПК-2 расположены на складе каучуков и предназначены для подачи кип НК
к циркуляционному конвейеру. Петля ПК-3 служит для подачи НК от циркуля-
ционного конвейера к установке для декристаллизации НК; петли ПК-6 и ПК-7
предназначены для подачи НК к гидравлическим ножам, а ПК-4 и ПК-5 — к по-
требителям. Главный циркуляционный конвейер и вспомогательные его петли
имеют индивидуальные приводные станции с электродвигателями мощностью от
3 до 6,5 кВт. Система рассчитана на транспортирование 10 т/ч каучука. Скорость
движения цепи главного циркуляционного конвейера — 7,1 м/мин, а цепей вспо-
могательных конвейеров — 18,2 м/мин. Общая протяженность цепей транспортной
системы — 2020 м. Главный и вспомогательные конвейеры имеют 90 подвесок грузо-
подъемностью 315 кг каждая.
Каждая подвеска передвигается по конвейерным путям толкающим кулаком
тянущей цепи и представляет собой четырехколесную каретку, на подвесном стержне
которой расположены три штифта для адресования груза. Перемещая адресные
штифты при помощи специального устройства (электросоленоида), оператор на за-
грузке может направить подвеску в любую из пяти разгрузочных петель вспомога-
тельных конвейеров. Ненагруженная подвеска автоматически направляется в сво-
бодную загрузочную петлю вспомогательного конвейера ПК-1 или ПК-2 и оста-
навливается в специальном пункте у загрузочного стола.
Оператор при помощи электротельфера поднимает со специальной платформы
две кипы НК по 110 кг каждая и кладет их на роликовую платформу загрузоч-
ного стола. На загрузочный стол другой петли грузится шесть кип СК примерно
по 30 кг каждая. Кипы каучука, взятые с платформы, подаются на ролики стола,
после чего он опускается, а груз остается на подвеске конвейера. Затем оператор
80
нажатием кнопки, обозначающей номер загрузочной петли, в соответствии с за-
данной программой может направить подвеску в одну из разгрузочных петель вспо-
могательных конвейеров. При нажатии кнопки включается соленоид механизма
перестановки адреса штифта и подготовляется схема для отправления подвески.
Как только загорится сигнальная лампа адреса, нажимают кнопку «Отправление»,
и подвеска направляется в назначенное ей место. Если адрес выбит правильно, ка-
ретка будет продвигаться до электрического (промежуточного) пункта остановки
на выходе из загрузочной петли на циркуляционный конвейер. Если же адресование
по каким-либо причинам получилось неправильным, подвеска остановится в спе-
циальном электрическом пункте на выходе из адресного блока циркуляционного
конвейера и загорится лампа, сигнализирующая об отсутствии адреса на штанге.
В этом случае оператор передвигает штифт вручную и нажатием специальной кнопки
отправляет подвеску на место назначения.
На выходе из загрузочной петли в электрическом пункте остановки каретка
«ожидает» свободные толкающие кулаки цепи главного циркуляционного конвейера.
При помощи толкающего кулака тянущей цепи каретка выводится из загрузочной
петли на главный циркуляционный конвейер специальным механическим выталки-
вателем, приводимым в действие от поворотного колеса при выходе подвески со
стрелки. Толкающие кулаки цепи главного циркуляционного конвейера, подхватив
подвеску, транспортируют ее' к месту разгрузки. Каждая транспортная система
толкающего конвейера имеет считывающее и запоминающее устройства, которые
необходимы для того, чтобы груженые тележки не накапливались на петле главного
циркуляционного конвейера, циклично разгружались и загружались. Груженая
тележка может покинуть загрузочную петлю после того, как освободится место
на соответствующей разгрузочной петле, фиксируется на счетно-запоминающем
устройстве и дает сигнал о том, что место для разгрузки свободно.
Для каждого вида груза имеются свои запоминающие и считывающие устрой-
ства; таким образом, все вышедшие с загрузочных петель тележки «насчитываются»
и дается информация о наличии свободных мест, а все груженые тележки, ушедшие
с загрузочных петель, «сбрасывают» счет, т. е. «запоминают» свободные места.
Режим работы системы задается первоначальным количеством тележек, выве-
денных на главный конвейер при исходном положении запоминающих и считыва-
ющих устройств.
Полуавтоматическая монорельсовая транспортная система. На одном из шин-
ных заводов эластомеры подаются со склада к участкам предварительной обработки
и к местам развески, расположенным на втором этаже подготовительного цеха (у ре-
зиносмесителей), при помощи полуавтоматической транспортной системы с моно-
рельсовой дорогой.
Общая длина монорельсового пути — 600 м, вместимость стеллажей, в которых
перевозятся эластомеры, — 1000 кг, производительность системы — 24 т/ч, коли-
чество адресов потребителей — 10—12.
Транспортная система состоит из монорельсового замкнутого пути, проходя-
щего по складу эластомеров и по второму этажу подготовительного цеха, с двумя
пневмоуправляемыми стрелками; десяти самоходных тельферов, снабженных пуль-
ЛК-5
ПК-3
Циркуляционный
крноейер
ПК-2
ПК-1
Рис. 3.13. Схема транспортной системы толкающих конвейеров для подачи эластомеров в про-
изводство.
81

6 7
74 15
Рис. 3.14. Схема установки для
автоматической резки и разве-
шивания негранулированных
эластомеров:
/ — транспортер-питатель; 2 —
приводной реверсивный роль-
ганг; 3 — режущее устройство;
4, 8, 12 — реверсивные тран-
спортеры; 5,6 — промежуточ-
ные транспортеры; 7 — режу-
щее устройство; 9, 18, 20, 21 —
автоматически	управляемые
плужки; 10 — промежуточный
транспортер; 11 — измельчитель
каучука; 13, 14 — питающие
транспортеры весов; 15 — авто-
матические ленточные весы;
16, 17 — распределительные лен-
точные транспортеры; 19 — по-
дающий транспортер.
тами управления и предназначенных для доставки стеллажей с каучуком к потре-
бителю, а также для обратной транспортировки пустых стеллажей к станции за-
грузки; двух автоматических подъемных секций, которые служат для перемещения
тельфера с первого этажа подготовительного цеха на второй. На участке загрузки
системы предусмотрен ремонтный путь с эстакадой для профилактического осмотра
и ремонта тельферов.
Вызов тельфера с грузом осуществляется оператором. На пункте загрузки
оператор выбирает стеллаж с каучуком, подвешивает его к вызванному пустому
тельферу и задает адрес соответствующего пункта разгрузки, используя кнопоч-
ную панель управления тельфером.
При установке переключателя управления в положение «Автоматика» тельфер
автоматически поднимает стеллаж совместно с панелью управления, которая, достиг-
нув верхнего положения, автоматически включает механизм передвижения тельфера.
На прямых участках скорость передвижения тельфера достигает 60 м/мин,
на станциях загрузки, разгрузки и на поворотах — 15 м/мин. После подъема
на второй этаж тельфер при достижении станции разгрузки автоматически пере-
ключается с большой скорости на малую и останавливается у заданного пункта.
Кнопочная панель управления тельфером, необходимая для операций по разгрузке
тельфера и его направления обратно на станцию погрузки, опускается до уровня,
удобного для обслуживания. Оператор имеет возможность при помощи ручного
управления перемещать тельфер в нужном ему направлении и опускать груз.
После полной разгрузки стеллажа оператор присоединяет его к тельферу, который
возвращается на склад. Для сокращения обратного пути тельфера используются
две пневмоуправляемые стрелки.
Конвейеры ленточного типа. В системах централизованной подготовки и раз-
вески эластомеров в негранулированном виде с главным распределительным кон-
вейером ленточного типа на промежуточном складе предусматриваются установки
для автоматической резки и развешивания эластомеров (рис. 3.14).
Брикеты или рулоны двух каучуков различных типов или марок подаются на
два параллельных транспортера-питателя 1, с которых каучук через приводные
реверсивные рольганги 2 поступает на режущее устроство 3. Часть разрезанных
долей брикетов или рулонов каучука при помощи реверсивного ленточного транс-
портера 4 передается для промежуточного хранения на ленточные транспортеры 5
или 6, а другая часть поступает на режущее устройство 7 для деления на более
мелкие доли. После режущего устройства 7 эластомер поступает на передаточный
реверсивный ленточный транспортер 8, откуда при помощи плужков 9 часть новых
долей каучуков направляется на один из промежуточных транспортеров 10, а дру-
гая часть — на устройство И, где эти доли режутся на очень мелкие куски.
Хранение определенного запаса измельченного эластомера производится на транс-
портере 13 или 14.
Управление процессами автоматической развески эластомеров, транспортиро-
вания и распределения готовых навесок по смесительным агрегатам в комплексном
виде осуществляется при помощи управляющей вычислительной машины.
Общее число таких установок в подготовительном цехе зависит от ассортимента
каучуков, применяемых в данном производстве, а также от суточной их потреО-
ности. Так, для питания навесками резиносмесителей предусмотрено 11 подобных
установок. С их помощью могут параллельно дозироваться до 20 различных типов
и марок эластомеров независимо от их товарной формы. Согласно расчету, для
обслуживания этих 11 установок требуется всего 8 человек.
В принципе такие установки могут быть сочленены с любым видом транспорт-
ных устройств, предназначенных для доставки готовых навесок эластомеров и рас-
пределения их по смесительным агрегатам. На рис. 3.15 показана схема транс-
портной системы с ленточными конвейерами для подачи комплексных навесок не-
гранулированных эластомеров к резиносмесителям. Установки / системы автома-
тической подготовки и развески эластомеров размещаются линейно на проме-
жуточном складе так, чтобы распределительный ленточный транспортер 2 прохо-
дил вдоль оси расположения всех этих установок, а также вдоль оси расположения
резиносмесителей 3 в смесительном отделении подготовительного цеха.
При большом числе смесительных агрегатов в цехе могут быть предусмотрены
два и более параллельных распределительных ленточных транспортера, за каждым
из которых закрепляется определенное число смесительных агрегатов. Автомати-
ческое направление готовых навесок каучуков с транспортеров 19 (см. рис. 3.14),
на которые эти навески поступают с ленточных весов 15, к транспортерам 16
или 17 производится при помощи плужков 18 и 20. Распределительные ленточные
транспортеры 16 и 17 (см. рис. 3.15, поз. 2) разделены на участки длиной при-
мерно по 33 м. На каждом участке в процессе движения транспортера по расчету
и команде управляющей вычислительной машины формируется определенный код,
соответствующий номеру смесительного агрегата и шифру заданного рецепта смеси,
для которой предназначена данная комплексная навеска эластомеров.
Подобный же код формируется и на установках автоматической развески /
(рис. 3.15), где дозируются каучуки для смеси соответствующего рецепта. При
прохождении закодированного участка распределительного ленточного транс-
портера 2 мимо установок 1 автоматической подготовки и развески элестомеров,
на которых зашифрован аналогичный код, комплексные навески автоматически
сбрасываются с этих установок на соответствующий участок движущегося ленточ-
ного транспортера. Скорость распределительных ленточных транспортеров равна
120 м/мин.
Далее комплексная навеска эластомеров автоматически сбрасывается на прием-
ный транспортер 5, код которого совпадает с кодом данного участка распредели-
тельного ленточного транспортера 2, а затем загрузочным ленточным транспорте-
ром 4 подается в резиносмеситель 3.
Резервный ленточный транспортер практически обеспечивает бесперебойную
работу распределительной транспортной системы, в связи с чем нет необходимости
предусматривать запасы комплексных навесок каучуков у каждого смесительного
агрегата. Однако запасы могут быть обеспечены и за счет максимального удлинения
приемных ленточных транспортеров 4 или за счет параллельного размещения
нескольких таких транспортеров.
Распределительные ленточные транспортеры 2 свободно размещаются на под-
весных опорах под перекрытием третьего этажа трехэтажной части здания подго-
Рис. 3.15. Схема транспортной системы с ленточными конвейерами для подачи комплексных
навесок негранулированных каучуков к резиносмесителям:
/ — отделение централизованной подготовки и развешивания; // — смесительное отделение;
1 — установка для автоматической резки и развески негранулированных каучуков; 2 —
распределительный ленточный транспортер; 3 — резиносмеситель; 4 — загрузочный ленточ-
ный транспортер резиносмесителя; 5 — приемный ленточный транспортер; 6 — автоматиче-
ски управляемый плужок; 7 — разгрузочный желоб; 8 — транспортер-питатель; 9 — лен-
точный транспортер автоматических весов; 10 — направляющий плужок.
83

товительного цеха, благодаря чему освобождается определенная часть производ-
ственной площади на втором этаже цеха, обеспечивается более рациональная ком-
поновка оборудования, а следовательно, улучшаются производственные условия
в подготовительных цехах резиноперерабатывающих производств.
При использовании систем с ленточными транспортерами отсутствуют какие-
либо операции, требующие участия человека, т. е. достигается полная автоматиза-
ция^процессов транспортирования, распределения и загрузки комплексных навесок
негранулированных каучуков в смесительные агрегаты. Другими преимуществами
системы с ленточными конвейерами являются высокая надежность, простота эксплуа-
тации, меньшая металлоемкость; кроме того, ленточные конвейеры (по сравнению
с толкающими) требуют меньших капиталовложений.
Преимущество системы с ленточными конвейерами заключается в бестарном
транспортировании готовых навесок каучуков, что исключает необходимость содер-
жать большой парк контейнеров, как в системах с толкающими конвейерами. К не-
достаткам рассматриваемой системы следует отнести большую длину ленточных
транспортеров, превышающую в отдельных случаях 1000 м по периметру.
3.12. ПРИЕМ, ХРАНЕНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА К РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЯМ
Технический углерод доставляется на шинные заводы и заводы РТИ в специаль-
ных железнодорожных вагонах-хопперах или в специальных автомобильных фурго-
нах. На заводах имеется оборудование для приема и хранения технического угле-
рода. Описание оборудования для приема и хранения различных типов технического
углерода дано в гл. 2. В разделе 2.2 рассмотрены схема и принцип действия обо-
рудования для распределения и доставки технического углерода к резиносмесите-
лям на примере Воронежского шинного завода. Для этого все необходимое обору-
дование установлено в виде взаимосвязанных поточных линий с автоматизированным
управлением.
Оборудование поточных линий предназначено для хранения и распределения
к резиносмесителям гранулированного технического углерода трех типов: ПМ-50;
ПМ-100 и ПМ-105 с объемной плотностью 300—400 кг/м3. Для хранения насыпного
технического углерода силосный склад сажи имеет 30 силосов с объемом каждого
силоса 250 м3. Производительность одной линии приема и распределения техниче-
ского углерода составляет 2000 кг/ч.
Устройство и принцип действия поточной линии. В каждой линии может пере-
рабатываться три или четыре типа технического углерода. Для приема технического
углерода предусмотрено две железнодорожных (автодорожных) станции, каждая
из которых состоит из трех приемных элеваторов, приемных бункеров, шлюзовых
затворов и течек для подачи технического углерода на ленточный конвейер и системы
цепных конвейеров. Приемочные бункеры имеют встроенные магниты для извлече-
ния и удержания случайного металла, попавшего в технический углерод. На
рис. 3J6 показана схема расположения оборудования подачи технического углерода
с центрального склада к резиносмесителям. Каждый приемный элеватор направляет
технический углерод в определенный силос при помощи трех распределительных
систем, состоящих из ленточного или цепных конвейеров, расположенных над
верхней частью силосов. Для хранения технического углерода типа ПМ-105 преду-
смотрено 8 бункеров (силосов), ПМ-100 — 6 бункеров, ПМ-50 — 4 бункера. Система
управления работой всего оборудования склада технического углерода обеспечи-
вается из главной диспетчерской подготовительного отделения. Приемные бункеры
разгружаются через выходные отверстия, шлюзовые затворы, выпуски. Каждый
выпуск бункера оснащается ручным изолированным шибером и двухшнековым
разгрузчиком-питателем 8. Двухшнековый питатель имеет два выпуска — проме-
жуточный и основной. Из выпуска технический углерод подается на определенный
расходный конвейер 9. Предусмотрено пять расходных конвейеров 9, которые по-
дают технический углерод в четыре расходных элеватора 10. Расходные элеваторы
при помощи отводящих устройств и конвейеров 12 доставляют технический углерод
на один из определенных распределительных конвейеров 13 к определенному резино-
смесителю либо отводят его на рециркуляцию и возврат к соответствующему бункеру.
Распределительные конвейеры (транспортеры) транспортируют технический углерод
84
Рис. 3.16. Схема расположения оборудования для подачи технического углерода с централь-
ного склада к резиносмесителям:
/ — приемные ленточные конвейеры железнодорожных (автодорожных) станций приема
технического углерода; 2 — магниты для извлечения и удержания случайного металла, по-
павшего в технический углерод; 3 — распределительные конвейеры (транспортеры) для за-
грузки элеваторов; 4 — ковшовые элеваторы для транспортирования технического угле-
рода; 5 — транспортеры распределения и загрузки технического углерода в силосы; 6 — си-
лосы (бункеры) хранения технического углерода; 7 — шлюзовые затворы; 8 — питатели;
9 — распределительные транспортеры; 10 — ковшовые расходные элеваторы; 11 — распре-
делительные транспортеры загрузки силосов; 12 — подающие и отводящие устройства
конвейеров для загрузки элеваторов; 13 — распределительные конвейеры для подачи тех-
нического углерода к расходным бункерам, установленным у резиносмесителей; 14 — си-
стема отсоса и сбора пыли.
от расходных элеваторов приемных бункеров к расходным бункерам, расположен-
ным у каждого из производственных резиносмесителей.
Управление системой распределения технического углерода. Каждый бункер
склада хранения и каждый расходный бункер смесителя обычно предназначается
для определенного типа технического углерода. Такое закрепление бункеров за
данным типом технического углерода осуществляется диспетчером с помощью кла-
виатуры управления и дисплея электронно-вычислительной системы управления,
которые устанавливаются на селекторной панели управления. Закрепление бункеров
хранения или расходных бункеров по желанию может быть изменено, следуя опре-
деленной схеме, после опорожнения бункера хранения и (или) расходного бункера
от всех имевшихся до этого остатков технического углерода. Бункеры хранения
оборудуются датчиками непрерывного действия по контролю за уровнем наполне-
ния с указанием последнего на селекторной панели управления, что позволяет
диспетчеру иметь данные о количестве хранящегося технического углерода. Расход-
ные бункеры смесителей оборудуются тремя уровнемерами с предварительно задан-
ными уровнями, чтобы сработать при «Высоком», «Среднем» (уровень запроса попол-
нения) и «Низком» уровнях наполнения. Прежде чем включить определенную ли-
нию системы транспортировки технического углерода, ЭВМ проверяет, чтобы все
необходимые приводы были установлены на «Автоматическое» управление и чтобы
все приводы были свободны (т. е. не были заняты в это время). Если все приводы
свободны, ЭВМ запускает привод оборудования в последовательности, соответству-
ющей схеме подачи материала к выбранному месту назначения.
С помощью дисплея диспетчер определяет место забора, путь, пункт назначе-
ния и тип технического углерода, транспортируемый либо со станции приема в бун-
кер хранения, либо из бункера хранения в расходный бункер смесителя, или на
рециркуляцию. Запрос через клавиатуру покажет на дисплее оператору незанятые
пути к нужному пункту назначения.
При возникновении неисправности отпечатывается сигнал тревоги (состоящий
из кода неисправной установки). Оборудование, находящееся между пунктом по-
дачи материала и неисправной установкой, сразу же останавливается. Остальные
приводы продолжают работать пока не завершится освобождение пути от транс-
портируемого материала, affteM они останавливаются. После освобождения конвейе-
ров и других путей они могут быть использованы для транспортировки других ма-
териалов. В зависимости от места возникновения неисправности другие пути могут
85

быть использованы, чтобы обойти его. Такие пути выбираются диспетчером. После
устранения неисправности может быть возобновлен прежний путь транспортировки
либо это Оборудование может быть использовано для других целей.
Подача технического углерода в расходные бункеры смесителей регулируется
на основании сигналов, поступающих от уровнемеров расходных бункеров, в за-
висимости от установленной диспетчером последовательности работы бункеров
хранения и расходных бункеров смесителей. При режиме «Исключено» подача тех-
нического углерода в расходный бункер не производится. Когда уровень сажи в рас-
ходном бункере упал до «Среднего» сигнального уровня пополнения, при режиме
«Включено» фиксируется запрос на пополнение бункера. Эти требования попол-
нения хранятся в памяти ЭВМ, и расходные бункеры заполняются техническим
углеродом в порядке очередности поступающего запроса. Когда же уровень тех-
нического углерода в расходном бункере падает ниже «Низкого» уровня, автома-
тически возникает запрос срочного пополнения бункера, и это требование выпол-
няется вне очереди. Если поступает более чем один срочный запрос на пополнение,
то они выполняются в порядке очередности срочных запросов, до того, как ЭВМ
переключится на обслуживание обычных запросов пополнения.
3.13. ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ РАЗВЕСКА ХИМИКАТОВ
На участке централизованной развески развешиваются, затариваются в ме-
шочки и отправляются к агрегатам-потребителям химикаты (компоненты резино-
вых смесей), расходуемые в малых количествах на одну заправку в резиносме-
ситель. К таким химикатам относятся следующие вещества: сера, ускорители вулка-
низации, активаторы, противостарители, модификаторы и некоторые другие компо-
ненты. Эти химикаты поступают на участки централизованной развески с промет
жуточного или центрального заводского склада в мешках на специальных поддонах
или в контейнерах. Для взвешивания небольших навесок, упаковки навесок в поли-
этиленовые мешочки и подачи их к агрегатам-потребителям на участке централи-
зованной развески установлено необходимое оборудование (весы, автоматы для
изготовления мешочков, вентиляционные камеры и бункеры для затаривания
мешочков, разгрузчики больших мешков, устройства для удаления порожних меш-
ков, транспортные распределительные системы и другое оборудование). Компоненты
резиновых смесей (химикаты), развешиваемые при помощи развесочно-упаковочных
автоматов централизованной развески в полиэтиленовые мешочки, подаются для
загрузки в резиносмеситель на участок централизованной развески в мешках или
других емкостях на специальных поддонах автопогрузчиками с вильчатыми захва-
тами. Поддоны с мешками химикатов устанавливаются у соответствующих расход-
ных бункеров. Каждый мешок отбирается по требованию оператора и при помощи
специального «разгрузчика мешков» загружается в расходный бункер. У «разгруз-
чиков мешков» имеется приспособление для исключения пыления и подачи содержи-
мого мешков в расходный бункер через пневматическую шарнирную переднюю
дверцу загрузочного приспособления расходного бункера. Для разгрузки окиси
цинка, поступающей на заводы в мягких емкостях (больших мешках), разработана
специальная конструкция загрузочного устройства. Удаление порожних мешков
с участка централизованной развески производится при помощи специальных агре-
гатов, устраняющих возможность загрязнения помещений пылью и отходами про-
изводства. Порожние мешки из загрузочного приспособления расходного бункера
поступают в подающее устройство упаковочного агрегата. Подающее устройство
используется для наполнения порожних мешков. Затем по конвейерной системе,
связанной с отсосом пыли, мешки направляются в автомат для упаковки мешков
в кипы. Кипы порожних мешков укладываются на поддоны и отвозятся на склад
автопогрузчиками с вильчатыми захватами. Все рабочие места разгрузчиков хими-
катов в зоне централизованной развески связаны при помощи воздуховодов с пыле-
улавливающими фильтрами. Сухие пылесборочные фильтры включают в себя воз-
душное сопло для очистки пылесборочных мешков фильтров. Пыль, собранная
в бункере каждою фильтра, поступает через регулируемую оператором заслонку
в герметический пылесборный контейнер. Содержимое контейнера направляется
в производство. Особые противопожарные мероприятия предусматриваются при
улавливании и регенерации пыли серы.
86
По требованию ЭВМ, химикаты из расходных бункеров подаются на развесочно-
упаковочные автоматы, где автоматически дозируются на высокоскоростные весы
и взвешиваются. Каждая навеска после выгрузки с весов направляется по верти-
кальной трубе в маркированный полиэтиленовый мешочек. Далее полиэтиленовый
мешочек с содержимым запечатывается и укладывается на конвейерную систему.
Полиэтиленовые мешочки необходимых размеров изготавливаются на специальных
автомагах, установленных около весов. Каждый упаковочный автомат мешочков
имеет пылеулавливающую систему для удаления пыли. Все наполненные мешочки
по конвейерным системам направляются к соответствующим резиносмесителям, по
команде загружаются на питающий конвейер смесителя и подаются в его загрузоч-
ную емкость.
3.14. СИСТЕМЫ ПОДАЧИ, РАЗВЕСКИ
И ДОЗИРОВАНИЯ МЯГЧИТЕЛЕЙ
На Воронежском шинном заводе имеется следующее оборудование для подачи
пяти типов мягчителей в подготовительное отделение: подогреваемые основные
бункеры хранения мягчителей, насосы и системы трубопроводов к расходным ба-
кам. Установлено оборудование подогреваемых систем кольцевых магистралей от
расходных баков (бункеров) к точкам ввода мягчителей в смесители.
Расходные баки. Пять стальных расходных баков (каждый вместимостью 1,5 м3)
служат резервуаром для систем кольцевых магистралей трубопроводов заказчика.
Каждый бак имеет уровнемеры для автоматического контроля наполнения. Четыре
бака имеют контрольно-измерительные приборы парового обогрева и конденсата,
один бак обогревается горячей водой и имеет соответствующие контрольно-измери-
тельные приборы.
Кольцевые магистрали трубопроводов. Пять обогреваемых кольцевых маги-
стралей трубопровода подают жидкие мягчители через насосы к точкам приема
смесителей и могут возвращать жидкие мягчители в расходные баки. Изолирующие
клапаны в местах веток трубопровода вместе со всей контрольно-измерительной
аппаратурой для обогревания кольцевых магистралей и управления конденсатом
обеспечивают надежность работы системы. Подача мягчителей по трубопроводам
к весам жидких мягчителей обеспечивается автоматическим управлением.
В дополнение к системам кольцевых трубопроводов на заводе имеются два
подогреваемых плавильных бака для твердых мягчителей с контрольно-измеритель-
ной аппаратурой для системы обогревания паром и управления конденсатом. Твер-
дые мягчители транспортируются к плавильным бакам на поддонах и автопогрузчи-
ках, затем вручную загружаются в соответствующий плавильный бак с одного из
стоящих рядом поддонов. Порожние мешки подаются в систему порожних мешков,
как это описано выше. Один из плавильных баков у каждого из смесителей пред-
назначается для подачи стеарина из дополнительного кольца трубопровода.
Здесь имеется контрольно-измерительная аппаратура для паровой системы нагре-
вания и управления конденсатом для управления режимом работы плавильных
бачков.
Управление системой подачи мягчителей. ЭВМ обеспечивает контроль за со-
стоянием кольцевой магистральной системы мягчителей. Информация, поступающая
от насосов, уровнемеров и термостатов низкой температуры, обрабатывается ЭВМ,
чтобы определить любую неисправность и подать сигнал тревоги в случае необходи-
мости. Индикаторные лампочки, указывающие «Нормальный уровень» и «Нормаль-
ную температуру» для каждого бака, установлены на селекторной панели управления
в диспетчерской. Каждый бак кольцевого магистрального трубопровода имеет инди-
каторы низкого, высокого и среднего (сигнального) уровней; предусматриваются
также сигнальные устройства, указывающие не необходимость пополнения баков.

Глава 4
РЕЗИНОСМЕСИТЕЛИ
4.1. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЕЙ. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРИВОДА
Резиносмесители предназначены для приготовления резиновых
смесей, в них реализуется процесс смешения каучука с наполните-
лями, серой и другими компонентами. По принципу действия резино-
смесители подразделяются на смесители периодического действия
и смесители непрерывного действия. Наибольшее распространение
получили резиносмесители периодического действия. Рабочими
органами таких смесителей являются два ротора, помещенные
в камеру и вращающиеся навстречу друг другу. Камера имеет окна
для загрузки компонентов и выгрузки готовой резиновой смеси. Во
время приготовления резиновой смеси окна закрываются специаль-
ными механизмами. По этой причине такие смесители называются
резиносмесителями закрытого типа.
Роторы по геометрическим очертаниям рабочей части бывают
четырех видов: овальные, трехгранные, цилиндрические и четырех-
гранные. В отечественной практике нашли применение в основном
резиносмесители закрытого типа с овальными роторами. Главным
образом им и посвящена настоящая глава.
Резиносмеситель (рис. 4.1) состоит из смесительной камеры 9,
смонтированной на станине 11, внутри которой размещены роторы 14;
верхнего затвора 8 и его привода 6; загрузочной воронки 7; нижнего
затвора 10 с приводом 12; системы коммуникаций 5 для подачи
охлаждающей воды к смесителю; привода роторов, в состав которого
входят электродвигатель 1, муфта 2, блок-редуктор 3 и шарнирные
муфты 4; целого ряда других вспомогательных устройств.
Более подробно устройство резиносмесителя показано на
рис. 4.2. Принцип работы резиносмесителя заключается в следу-
ющем. Исходные компоненты загружаются в смесительную камеру:
жидкие компоненты — через патрубок в горловине 5, технический
углерод — через другой патрубок в этой же горловине, все остальные
компоненты (каучук в виде кусков или гранул и сыпучие) — через
загрузочную воронку 11. В загрузочной воронке на горизонтальной
оси установлена дверца 9 с пневматическим приводом 10. После
загрузки компонентов дверца занимает вертикальное положение
и предотвращает вынос пылящихся веществ наружу. Часть из них
отсасывается через вентиляционный патрубок 8.
Вращающимися навстречу друг другу роторами 2 компоненты
смеси вовлекаются в сложное движение и подвергаются деформациям
сжатия, растяжения и сдвига. Доминирующими являются деформа-
ции сдвига и сжатия. Этому способствует сама конструкция роторов,
представляющих полые валы с фигурными гребнями. Гребни рас-
положены под углом к образующей цилиндра. Угол закручивания
гребней одинаков и равен 90°, а углы подъема разные. Один из греб-
Рис. 4.1. Резиносмеситель типа РС-250:
1 — электродвигатель; 2 — муфта; 3 — блок-редуктор; 4 — шарнирная муфта; 5 — трубо-
проводы системы охлаждения; 6 — пневмоцилиндр верхнего затвора; 7 — загрузочная
воронка; 8 — верхний затвор; 9 — смесительная камера; 10 ¦— нижний затвор; 11 — станина;
12 — гидропривод нижнего затвора; 13 — гидроцилиндр привода запора нижнего затвора;
14 — роторы.
ней расположен под углом примерно 30° к образующей цилиндра,
а другой — под углом 45°. Благодаря этому один из гребней прости-
рается вдоль рабочей части ротора на длину, большую половины
всей длины ротора, а другой — на длину, меньшую половины длины
рабочей части ротора. Таким образом, гребень, расположенный под
меньшим углом к образующей, является более длинным, а другой
гребень с большим углом по отношению к образующей — менее
длинным, или коротким. Гребни расположены в противоположных
частях ротора и между собой не соединяются. Поперечное сечение
ротора по гребню имеет полуовальную форму. Зазор между вер-
шиной гребня ротора и цилиндрической стенкой камеры составляет
величину порядка 3 мм.
По окончании загрузки компонентов в камеру резиносмесителя
включается в работу пневматический привод 7, шток которого
соединен с верхним затвором 6. Последний опускается и воздействует
на компоненты смеси с определенным усилием. Благодаря этому
достигается необходимое для процесса смешения сцепление пере-
мешиваемого материала с поверхностью роторов и смесительной
камеры. В начальный период работы смесителя компоненты запол-
няют не только весь объем смесительной камеры, но и часть горло-
вины. По мере распределения сыпучих и жидких компонентов в кау-
чуке объем смеси уменьшается и на завершающей стадии процесса
смесительная камера заполнена смесью частично. Отношение объема
резиновой смеси к свободному объему смесительной камеры носит
название коэффициента загрузки. Среднее значение коэффициента
загрузки смесительной камеры выбирается опытным путем и лежит
в пределах 0,6—0,7.
Перемешиваемый материал подвергается деформациям в серпо-
видном зазоре между^гребнями роторов и стенками смесительной
89

Рис. 4.2. Рёзййосмеситель типа 250-46;
1 — станина; 2 — роторы; 3 — смеситель-
ная камера; 4 — система наружного охла-
ждения смесительной камеры; 5 — горло-
вина; 6 — верхний затвор; 7 — воздуш-
ный цилиндр; 8 — вентиляционный патру-
бок; 9 — дверца загрузочной воронки;
10 — пневмопривод дверцы; 11 — загрузо-
чная воронка; 12 — кожух; 13 — нижний
затвор скользящего типа; 14 — воздушный
цилиндр нижнего затвора; 15 — водяной
коллектор.
камеры, в узком зазоре между
вершинами гребней и стенкой
камеры, в пространстве между
роторами и затворами, верх-
ним и нижним, в пространстве
между цилиндрической поверх-
ностью роторов и стенкой ка-
меры. Вследствие того, что ро-
торы вращаются с разной ча-
стотой, геометрическая форма
рабочего пространства непре-
рывно изменяется, компоненты
смеси и сама смесь совершают
сложное движение, переходят
из одной половины камеры
в другую. Благодаря винто-
вому расположению гребней
кроме поперечного перемеще-
ния смесь получает продольное
движение, разворачивается у
боковых стенок и движется по
сложным траекториям по объ-
ему смесительной камеры. В по-
следующих разделах настоя-
щей главы о процессе смеше-
ния и характере взаимодействия резиновой смеси с рабочими
органами смесителя будет рассказано более подробно.
Сейчас же отметим, что процесс приготовления резиновых смесей
весьма энергоемок. Резиносмесители оснащаются достаточно мощ-
ными электродвигателями. Например, резиносмеситель со свобод-
ным объемом смесительной камеры 250 л при частоте вращения
быстроходного ротора 20 об/мин оснащается электродвигателем
мощностью 315 кВт, а тот же смеситель при частоте вращения быстро-
ходного ротора 40 об/мин оснащается двигателем мощностью уже
800 кВт.
Вся эта мощность, за исключением потерь в приводе, рас-
ходуется на приготовление резиновой смеси и выделяется в виде
теплоты в смесительной камере. Для поддержания температурного
режима резиносмеситель оснащается комплексной системой охла-
ждения. Охлаждению водой подвергаются смесительная камера,
роторы, верхний и нижний затворы.
90
f. т*^
На рис. 4.2 показана наиболее распространенная, так называ-
емая открытая система охлаждения смесительной камеры. Охла-
ждающая вода с помощью разбрызгивателей, смонтированных сна-
ружи камеры и закрытых специальным кожухом 12, орошает стенки
камеры и через коллектор 15 уходит на слив. В верхнем 6 и ниж-
нем 13 затворах имеются специальные полости, по которым цирку-
лирует вода, т. е. здесь имеет место система закрытого охлаждения.
Роторы, как правило, охлаждаются открытым способом. Схема уста-
новки ротора в смесительной камере показана на рис. 4.3. Опорные
подшипники 2, в которых вращается ротор 6, установлены в корпу-
сах, составляющих неотъемлемую часть боковых стенок 4 смеситель-
ной камеры 5. Эта часть покоится на приливах боковой стенки и
удалена от самой стенки на некоторое расстояние. Тем самым между
подшипниками роторов и боковой частью смесительной камеры соз-
дано пространство для монтажа специальной системы 3 для уплот-
нения зазора между боковой стенкой 4 и шейкой вращающегося
ротора. Роторы подвергаются в процессе работы интенсивным на-
грузкам. Они изготавливаются из стали методом отливки. Наружная
поверхность рабочей части роторов с целью предотвращения чрез-
мерного износа упрочняется наплавкой твердыми сплавами с высоким
содержанием хрома.
Смесительная камера состоит из двух полуцилиндров и двух
боковин, соединенных между собою болтами. Она изготавливается
также из стального литья. Цилиндрическая часть камеры может
иметь и сварную конструкцию. Для придания камере нужной же-
сткости предусмотрено наличие ребер с наружной стороны. Изнутри
рабочая поверхность камеры также упрочняется наплавкой слоя
из износостойкой стали.
По окончании цикла смешения нижнее окно в смесительной
камере открывается и готовая смесь вращающимися роторами вы-
талкивается наружу, происходит выгрузка резиносмесителя. За-
творы нижнего окна бывают двух типов: скользящие и откидные.
На рис. 4.2 в поперечном разрезе изображен нижний затвор скользя-
щего типа. Собственно затвор 13 укреплен на корпусе воздушного
Рис. 4.3. Схема установки ротора в смесительной камере:
1 — шпиндель шарнирной муфты; 2 — двухрядный роликовый подшипник; 3 — системы
уплотнения шеек роторов в камере; 4 — боковые стенки смесительной камеры; 5 — смеси-
тельная камера; ? ¦=- ротор, **
91

Рис. 4.4. Нижний затвор смесительной камеры откидного типа:
1 — запорная плита; 2 — ролик; 3 — опора затвора; 4 — гидропривод; 5 — корпус смеси-
тельной камеры; 6 — роторы; 7 — затвор; 8 — шток; 9 — гидроцилиндр; 10— станина.
цилиндра 14. В этом корпусе имеются боковые приливы, которыми
он скользит по направляющим в станине /. Шток воздушного привода
нижнего затвора закреплен на выносной консоли и на рисунке не
виден. Через этот шток в полости цилиндра подается сжатый воздух,
приводящий в движение корпус цилиндра. Таким образом, в при-
воде нижнего затвора шток с поршнем являются неподвижными,
а цилиндр и закрепленный на нем затвор 13 при подаче сжатого
воздуха в ту или иную полость цилиндра могут перемещаться по
направляющим станины, открывая или закрывая снизу смеситель-
ную камеру. Схематично на рис. 4.1 и более подробно на рис. 4.4
показано устройство нижнего затвора откидного типа. Затвор 7
смонтирован на опоре 3. В свою очередь эта опора насажена на
горизонтальный вал, соединенный с гидроприводом 4 лопастного
типа. При подаче рабочей жидкости в ту или иную полость гидро-
привода происходит поворот горизонтального вала, а следовательно,
и открывание или закрывание нижнего окна смесительной камеры.
На опоре затвора 3 смонтированы ролики 2, которыми весь затвор
во время работы опирается на запорную плиту 1. Опорная часть
плиты 1 выполнена в виде клина и штоком 8 связана с гидроцилин-
дром 9. Таким образом, запорная плита с помощью собственного
гидропривода может перемещаться в направляющих станины и,
воздействуя через ролики 2, замыкать нижний затвор во время
смешения или освобождать его перед открытием для выгрузки
резиновой смеси. Подобная схема устройства нижнего затвора
обеспечивает рациональное распределение нагрузок со стороны
резиновой смеси и достаточное быстродействие. Время срабатывания
затвора откидного типа исчисляется секундами, а время срабатыва-
ния затвора скользящего типа измеряется десятками секунд.
При смешении в камере смесителя возникают давления, макси-
мальное значение которых достигает 3—4 МПа, Это давление носит
местный характер и возникает при деформировании резиновой
92
смеси; оно максимально в узком серповидном зазоре между гребнями
ротора и стенкой смесительной камеры. Под действием этого давле-
ния смесь может выходить наружу через кольцевые зазоры, образу-
ющиеся между боковыми стенками и шейками роторов. Уплотнение
этих зазоров производится с помощью специальных устройств,
некоторые из них показаны схематично на рис. 4.5.
Двухлабиринтное уплотнительное устройство (рис. 4.5, а) со-
стоит из втулок и колец, закрепленных на шейке ротора и в боковой
стенке смесительной камеры. Гладкая втулка 3 из термообработан-
ной стали неподвижно насаживается на шейку ротора 1. В боковой
стенке 2 крепится сменное торцевое кольцо 4, а к нему — лабиринт-
ное кольцо 5. Кольцо 5 охватывает втулку 3 и на внутренней ци-
линдрической поверхности имеет неглубокую винтовую канавку.
Благодаря этой канавке создается первый лабиринт. Второй лаби-
ринт создается между торцевыми поверхностями кольца 5 и подвиж-
ного лабиринтного кольца 6. На обоих кольцах выполнены глубокие
канавки, выступы одного кольца входят в канавки другого, создавая
лабиринт с определенным сопротивлением. В лабиринтные зазоры
под давлением с помощью специального насоса подается смазка.
Резиновая смесь и ее компоненты под действием давления, которое
возникает в камере резиносмесителя при его работе, попадают
в лабиринтные зазоры, смешиваются со смазкой, образуя своеобраз-
ную пасту. Глубина, ширина винтовой канавки и ее наклон во
втулке 5 подбираются таким образом, чтобы напорное течение из каме-
ры преодолевало встречное течение, создаваемое в винтовой канавке.
7 8 9
Рис. 4.5. Системы уплотнения смесительных камер:
а — двухлабиринтное; б — самоуплотняющееся; в — трехлабиринтное; г — лабиринтно-пла-
стинчатое; / — шейка ротора; 2 — боковая стенка камеры; 3 — втулка; 4 — торцевое кольцо;
5 ¦— лабиринтное кольцо; 6 — подвижное лабиринтное кольцо; 7 — втулка; .8. — плаваю-
щее кольцо; 9 — фрикционное кольцо; 10 — пружина; 11 — диски; 12 — штуцер для под-
вода смазки; 13 — сменная втулка; 14 — гайка.
93

На рис. 4.5, б показано так называемое самоуплотняющееся
устройство. Здесь резиновая смесь из камеры наружу может про-
ходить через зазор в месте контакта торцевой поверхности подвиж-
ного (плавающего) кольца «5 и фрикционным кольцом 9. Кольцо 8
насажено по подвижной посадке на втулку 7 и может относительно
ее перемещаться в осевом направлении. Предварительное поджатие
кольца 8 к кольцу 9 осуществляется рядом пружин 10, закрепленных
на шейке ротора. Сущность самоуплотнения заключается в следу-
ющем. При работе резиносмесителя резиновая смесь из камеры через
зазор между ребордой ротора / и торцевым кольцом 4, между втул-
кой 7 и тем же кольцом 4 проникает во внутрь устройства и воздей-
ствует на торцевую поверхность плавающего кольца 8, прижимая
его к кольцу 9. При этом чем больше давление в камере смесителя,
тем с большим усилием поджимается кольцо 8 к кольцу 9. Размеры
и соотношения площадей контакта кольца 8 подбираются такими,
чтобы резиновая смесь в виде выпрессовок выходила через зазор
между уплотняющимися кольцами наружу. В место контакта колец
также под давлением подается смазка.
Трехлабиринтное уплотнение (рис. 4.5, в) по принципу действия
не отличается от двухлабиринтного, лишь конструктивно выполнено
несколько по иному.
В лабиринтно-пластинчатом уплотнении (рис. 4.5, г) препят-
ствием выходу резиновой смеси из камеры смесителя служит не
только винтовая канавка на втулке 13, но и сопротивление вер-
тикально-радиального лабиринта, образованного набором колец //,
половина которых закреплена неподвижно на боковой стенке ка-
меры, а вторая половина колец закреплена на втулке 13 и вращается
вместе с ротором. В зазор между кольцами подается смазка под
давлением. Последняя конструкция уплотнительного устройства
обеспечивает нормальную работу даже при изменении межпентрового
расстояния между роторами, например при выработке роторных
подшипников.
Все уплотнительные устройства обеспечивают нормальную работу
резиносмесителя при бесперебойной подаче смазки в зазоры. Не-
большой выход пастообразной резиновой смеси из уплотнительных
устройств наружу служит мерилом нормальной работы уплотнения.
Привод роторов резиносмесителей осуществляется по различным
схемам от электродвигателей посредством передач. Роторы резино-
смесителя вращаются с разной частотой и по аналогии с вальцами
(см. гл. 5) отношение частоты вращения быстроходного ротора к ча-
стоте вращения менее быстроходного ротора называют фрикцией,
а пара шестерен в приводе, обеспечивающая эту разность частот
вращения роторов, получила название фрикционных. Такое назва-
ние обычных зубчатых шестерен носит по этой причине условный
характер.
На рис. 4.6 приведена типичная для современных резиносмеси-
телей кинематическая схема привода роторов. Вращательное движе-
ние роторам 6 от электродвигателя / передается через упругую
муфту 2, блок-редуктор 3 и шарнирные муфты 4, Здесь три ступени
94
Рис. 4.6. Кинематическая схема привода роторов; резиносмесителя:
/ — электродвигатель; 2 — упругая муфта; 3 — блок-редуктор; 4 — шарнирные муфты;
5 — смесительная камера; 6 — роторы; 7 — роторные подшипники; 8 — фрикционные ше-
стерни; 9 — приводные шестерни.
Рис. 4.7. Четырехлопастной ротор.
зубчатых передач сосредоточены в одном агрегате — блок-редукторе,
имеющем индивидуальную систему смазки всех шестерен. Примене-
ние универсальных шарнирных муфт позволяет передавать на ро-
торы только необходимый для их привода крутящий момент.
Существуют схемы приводов, в которых фрикционные шестерни
и одна из приводных посажены непосредственно на консольные
шейки роторов. В этом случае роторы испытывают дополнительную
радиальную нагрузку, сами передачи работают в менее благоприят-
ных условиях, так как герметичность защитных кожухов невысокая.
Кроме того, выработка роторных подшипников приводит к увели-
чению межцентрового расстояния фрикционных шестерен, что также
нежелательно.
В резиносмесйтелях старых конструкций можно встретить привод
роторов от тихоходных синхронных двигателей (94 об/мин) через
трансмиссионный вал, трансмиссионную шестерню непосредственно
к приводной шестерне, без применения редуктора.
Кинематическая схема, приведенная на рис. 4.6, является наи-
более совершенной.
Кроме резиносмесителей с овальными роторами отечественная
промышленность освоила выпуск машин типа 250-40 с четырех-
лопастными роторами оригинальной конструкции. Каждый ротор
(рис. 4.7) имеет пару длинных противоположно направленных
лопастей, расположенных по винтовой линии вдоль оси ротора,
и пару менее длинных (коротких), а также противоположно напра-
вленных лопастей, идущих по винтовой линии уже в другом напра-
влении. Одна сторона (рабочая) лопасти имеет выпуклую форму,
а другая (противоположная рабочей) — вогнутую. В поперечном
сечении лопасти имеют S-образный профиль, а в некоторой, близкой
к середине, части ротор имеет крестообразный профиль. Такая форма
рабочей поверхности ротора обеспечивает сложное круговое и свое-
образное челночное ^ремещение смеси в камере смесителя и по-
вышает интенсивность процесса. По данным НИИШПа, применение
95

в смесителе геометрически более совершенной конфигурации четырех-
лопастного роторного смесительного органа позволило увеличить
производительность резиносмесителя с 3,3 до 4,0—5,0 т/ч, сократить
длительность цикла смешения со 180 до 120—145 с, снизить удельный
расход энергии и повысить, таким образом, эффективность работы
агрегата.
Резиносмеситель со свободным объемом смесительной камеры
4,5 л используется в качестве лабораторного в центральных завод-
ских лабораториях, НИИ и учебных заведениях. Резиносмесители
с объемом камеры 10 и 71 л применяются в производствах с неболь-
шим суточным потреблением резиновых смесей. Основным произ-
водственным резиносмесителем является смеситель со свободным
объемом смесительной камеры 250 л. По частоте вращения роторов
они условно подразделяются на тихоходные и быстроходные. К тихо-
ходным относятся резиносмесители с частотой вращения заднего
ротора 20 и 30 об/мин. Ротор, расположенный со стороны загрузоч-
ной воронки, вращается с меньшей частотой и называется передним.
К быстроходным резиносмесителям относятся резиносмесители с ча-
стотой вращения заднего ротора 40 об/мин и более. Отдельные
образцы этого типоразмера выпускаются с частотой вращения зад-
него ротора 60 и 80 об/мин; естественно, что они имеют и более мощ-
ные электродвигатели. Так, например, резиносмеситель типа 250-80
оснащается двигателем мощностью 1250 кВт.
250-литровые резиносмесители имеют роторы с рабочей длиной
806 мм и наружным диаметром 554 мм. Кроме этих резиносмесителей
в настоящее время разработаны и внедряются в производстве более
мощные машины со свободным объемом смесительной камеры 370
и 630 л.
На резиносмесители периодического действия для приготовления
резиновых смесей и пластикации натурального каучука установлен
ГОСТ 11996—79. Этим стандартом регламентированы основные
параметры и размеры резиносмесителя: свободный объем смеситель-
ной камеры; частоты вращения роторов; удельное давление на смесь,
создаваемое верхним затвором; предельные габариты; масса и мощ-
ность главного привода.
Пример условного обозначения стандартного резиносмесителя
со свободным объемом смесительной камеры 250 л, частотой враще-
ния быстроходного ротора 20 об/мин, нерегулируемой частотой вра-
щения роторов, с правым расположением привода: «Резиносмеситель
250/20-П ГОСТ 11996—79».
Резиносмесители должны соответствовать требованиям действу-
ющих «Правил безопасности для предприятий резиновой промыш-
ленности», утвержденных Госгортехнадзором СССР и Министерством
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР,
и отвечать требованиям «Санитарных правил организации техноло-
гических процессов и гигиеническим требованиям к производствен-
ному оборудованию», утвержденных Министерством здравоохране-
ния СССР.
96
4.2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАБОТЫ РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЯ
ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
Резиновая смесь представляет собой многокомпонентную систему.
Одновременно она является и полидисперсной системой; здесь кау-
чук играет роль дисперсионной среды, а сера, технический углерод
и другие сыпучие и жидкие компоненты — роль дисперсной фазы.
Смешение относится к технологическому процессу, целью которого
является получение гомогенной смеси, т. е. такой смеси, в которой
все исходные компоненты относительно равномерно распределены по
объему дисперсной среды.
Резиносмешение — сложный физико-химический процесс. Рас-
смотрим его механические аспекты с целью обоснования конструкции
рабочих органов резиносмесителя в том состоянии, какими они
представляются в настоящее время. До создания первых машин,
предназначенных исключительно для приготовления резиновых сме-
сей, т. е. резиносмесителей (в 1920 г.), резиновые смеси изготавли-
вались на вальцах (см. гл. 5). В качестве смесительного оборудова-
ния вальцы применяются и в настоящее время. При этом имеет место
последовательное осуществление ряда операций. На вальцах сначала
обрабатывают каучук путем многократного его пропуска через
узкий зазор между валками, вращающимися навстречу друг другу
с разными скоростями. При этом каучук становится более пластич-
ным, чем до вальцевания, и обволакивает передний валок вальцев
тонким слоем. Затем в рабочую зону вальцев постепенно и равно-
мерно по длине валка вводят компоненты (например, технический
углерод), которые, проходя с каучуком через узкий зазор, подвер-
гаются деформациям сжатия и сдвига. Происходит внедрение и рас-
пределение компонентов в каучуковой среде. Порядок введения
компонентов зависит от свойств каучука и рецептуры резиновой
смеси и с точки зрения механики не столь важен. Вальцы являются
машиной открытого типа, и одновременная подача всех компонентов
в рабочую зону не дает положительных результатов, сыпучие компо-
ненты частично просыплются в поддон, а жидкие — стекут. Вот
почему необходима постепенная подача ингредиентов, которая не-
избежно увеличивает продолжительность всего цикла смешения.
Во время процесса вальцевания периодически осуществляется под-
резка слоя резиновой смеси на переднем валке, закручивание ее
в рулон и заправка этого рулона опять в рабочую зону вальцев.
Особенностью работы вальцев является то, что при определенных
условиях часть резиновой смеси циркулирует в верхней части рабо-
чей зоны и не пропускается через зазор, т. е. ту часть, где имеет
место наиболее интенсивная обработка смеси. Закатка смеси в рулон
снижает объем смеси, находящейся в рабочей зоне, и в конечном
счете приводит к тому, что смесь вся пропускается через зазор.
Из вышеприведенного и весьма краткого описания процесса
приготовления резиновой смеси на вальцах вытекают два важных
обстоятельства. Во-первых, резиносмешение сопровождается увели-
чением поверхности раздела между компонентами, это увеличение
4 Н. Г. Бекин и др.	97

достигается путем пропуска смеси через узкий длинный зазор и пу-
тем формирования тонкой оболочки смеси на поверхности переднего
валка. Во-вторых, смесь в процессе приготовления подвергается
интенсивным деформациям сжатия и сдвига в рабочей зоне между
вращающимися навстречу друг другу валками.
Очевидно, что конструкция резиносмесителя должна предусма-
тривать создание подобных же условий, имеющих место на вальцах.
В отличие от последних резиносмесители являются машинами за-
крытого типа, здесь роторы помещены в камеру. Компоненты буду-
щей резиновой смеси можно загружать в рабочую зону без опасения
их произвольного выхода из этой зоны. Процесс переработки идет
не только в пространстве между валками (роторами), но буквально
по всему объему смесительной камеры. Каков же этот процесс и как
его можно моделировать?
Рассмотрим сначала так называемое ламинарное смешение в за-
зоре между двумя коаксиальными цилиндрами, один из которых
(наружный) неподвижен, а другой (внутренний) вращается с по-
стоянной частотой. Нетрудно заметить, что мы имеем дело с упро-
щенной моделью смесителя закрытого типа и наружным цилиндром
служит камера (вернее полукамера), а внутренним — ротор. Дефор-
мируемая среда является сплошной и заполняет все пространство
между цилиндрами. Для упрощения посмотрим, что будет проис-
ходить с двухкомпонентной смесью, когда положение ее
составляющих в начале процесса вполне определенным образом
ориентировано.
Известно, что проще смешать два компонента, равные между
собою по объему, и трудно распределить компонент, по объему
в несколько раз меньший, в другом компоненте. В гл. 1 было по-
казано, что каучуки и резиновые смеси на их основе в состоянии
переработки можно рассматривать как высоковязкие жидкости с не-
линейной связью между напряжением сдвига и скоростью деформа-
ции (градиентом скорости). Численное значение эффективной вяз-
кости таких жидкостей в сотни тысяч раз превышают значение
вязкости обычных жидкостей. По этой причине в обычных условиях
каучуки, резиновые смеси под действием гравитации не растекаются
по поверхности как обычные жидкости, например вода; для того
чтобы резиновые смеси, каучуки потекли, они должны попасть в си-
ловое поле с наличием значительных напряжений. Иными словами,
для того чтобы необратимо деформировать каучуки и резиновые
смеси на их основе требуется приложить значительные внешние
силы.
Обратимся к рис. 4.8. Пространство между двумя цилиндрами
занято одним компонентом, например каучуком, а темная полоса
означает второй компонент. Что произойдет, если внутренний ци-
линдр начнет вращаться против часовой стрелки? Слой жидкости,
прилегающий к поверхности внутреннего цилиндра, вследствие сце-
пления с нею начнет двигаться с той же скоростью, что и эта по-
верхность. Высокая вязкость системы обусловливает низкое значение
критерия Рейнольдса (Re < 1) и слоистое (ламинарное) течение.
98
Рис. 4.8. Схема ламинарного смешения в зазоре между
двумя коаксиальными цилиндрами.
Каждая частица жидкости будет дви-
гаться по концентрически замкнутым
траекториям с тем меньшей скоростью,
чем больше расстояние от центра ок-
ружности. Слой, прилегающий к по-
верхности наружного цилиндра, будет
неподвижен. Второй компонент также
будет вовлечен в круговое движение,
и результаты его целиком зависят
от первоначальной ориентации компо-
нентов. Если диспергируемая фаза (второй компонент) простирается
от поверхности внутреннего цилиндра до поверхности внешнего
цилиндра (рис. 4.8, а), то по мере вращения внутреннего цилиндра
в Двумерной системе прямая полоса трансформируется в спираль,
все время как бы удлиняясь и утоняясь. Расстояние между ближай-
шими витками спирали г называют толщиной полос, и оно может
служить мерой разделения компонентов. Из схемы следует:
п=0 П=
пЧООО
где RH — радиус наружного цилиндра; RB — радиус внутреннего цилиндра; п —
частота вращения внутреннего цилиндра.
Таким образом, при увеличении частоты вращения внутреннего
цилиндра толщина полос постепенно уменьшается, а площадь по-
верхности раздела между компонентами увеличивается. Деформация
в перемешиваемой системе будет продолжаться до тех пор, пока
толщина полос не станет равной линейным размерам предельных
частиц, перемешиваемых компонентов. Спиральная лента потеряет
сплошность, разрушится на частицы, которые равномерно распре-
делятся во всем объеме, заключенном между поверхностями вну-
треннего и внешнего цилиндра.
Если второй компонент ориентирован относительно первого
вдоль радиуса лишь частично, не доходя до поверхностей внутрен-
него и наружного цилиндров (рис. 4.8, б), то вследствие ламинар-
ного течения темный компонент по мере работы смесителя распре-
делится в центральной зоне камеры, его не окажется в областях,
примыкающих к рабочим поверхностям.
И, наконец, первоначальная ориентация второго компонента
по концентрической окружности (рис. 4.8, в) не приводит к распре-
делению фазы в дисперсной среде.
Между поверхностью раздела, толщиной полос разделения,
объемом системы и ее деформацией сдвига легко установить следу-
ющие соотношения (рис. 4.9):
* S . rS	2V
4*
99

Рис. 4.9. Уменьшение толщины полос разделения
под воздействием деформации сдвига.
В данном случае для простоты
рассматривается сдвиговая дефор-
мация параллелепипеда длиной L,
шириной W и высотой Я; i озна-
чает число равноудаленных слоев
диспергируемой фазы, 5 — поверх-
ность раздела, а V — объем эле-
мента. При постоянстве объема
rS = const следует rlrt = SJS. Обозначение индексом i соответ-
ствует начальному состоянию системы, а без индексов — конечному.
Если сдвинуть верхнюю поверхность относительно нижней на вели-
чину Ьъ сохранив при этом между ними расстояние Я, т. е. реали-
зовать чистый сдвиг, то деформация сдвига определится как у =
= LJH = ctg ф. При этом произойдет уменьшение толщины полос
от начального значения rt до г. Из рис. 4.9 следует, что г = rt sin ср.
При увеличении деформации сдвига уменьшается угол сдвига и
толщина полос. Для очень больших деформаций sin ф ж tg ср и г ^
« rt tg ф « rjy.
Представленные выше соотношения можно использовать для
грубой оценки смесительного эффекта при работе технологического
оборудования. В принципе, уменьшения полос разделения можно
добиться не только путем деформации сдвига. Если, например, сжи-
мать или растягивать тот же образец (рис. 4.9) вдоль оси у, то
результат будет тот же, что и при сдвиге вдоль оси х. В первом случае
образец сплющится, раздаваясь по осям х — z, а во втором — вы-
тянется, сжимаясь по тем же осям. Трудно себе представить техни-
ческое устройство, в котором можно было бы реализовать деформа-
цию растяжения. Деформацию сжатия реализовать проще, но скон-
струировать машину, в которой в чистом виде можно было бы обес-
печить многократное сжатие (с целью достижения необходимой
однородности смешения) не просто. В существующих конструкциях
резиносмесителей реализуются главным образом деформации сдвига
и сжатия, при этом сдвиг доминирует.
Обратимся к модели резиносмесителя с овальными роторами
(рис. 4.10). В начальный период процесса смешения (рис. 4.10, а)
исходные компоненты располагаются относительно друг друга не-
упорядоченно, занимают весь свободный объем смесительной камеры
и горловину загрузочного отверстия. За счет усилия со стороны
воздушного привода и под действием собственного веса верхний
затвор оказывает давление на смесь. Фигурные роторы вращаются
навстречу друг другу и вовлекают все компоненты в сложное дви-
жение. Благодаря овальной форме роторов между внешней их по-
верхностью и внутренней поверхностью смесительной камеры обра-
зуются серповидные области, в которых в основном и реализуются
деформации сдвига и сжатия. За счет сил трения на рабочих поверх-
ностях роторов и стенках камеры смесь увлекается вращающимися
роторами и продавливается через узкий зазор между гребнями рото-
100
ров и стенкой камеры. Здесь и реализуется необходимость увеличе-
ния поверхности раздела между компонентами как необходимое
условие образования гомогенной смеси. Имеет место и ламинарное
смешение. Овальная форма роторов, а также винтовое расположение
гребней форсируют процесс смешения, так как создают движение
компонентов не только по концентрическим окружностям, вернее
не столько по концентрическим, но и в радиальном и в осевом напра-
влениях. Деформирование смеси происходит и в пространстве между
роторами, в области между цилиндрической частью роторов и стен-
ками камеры.
В начальный период процесса, когда температура смеси не по-
высилась до температуры текучести каучука, последний ведет себя
как высокоэластичное, упругое тело и внедрение в него других
компонентов осуществляется путем втирания, вминания и сдвига.
По мере повышения температуры каучук становится более податли-
вым, размягчается и его деформирование начинает напоминать
течение. Здесь уже в полной мере проявляется ламинарное смешение.
Распределение дисперсной фазы в каучуке сопровождается умень-
шением общего объема, занимаемого компонентами. Верхний затвор
опускается и, занимая нижнее положение, замыкает смесительную
камеру (рис. 4.10, б). Затем наступает такой момент, когда сформи-
ровалась грубая смесь; она занимает уже не весь свободный объем
смесительной камеры. Наличие свободного пространства в камере
способствует ведению дальнейшего процесса смешения с целью
более равномерного распределения компонентов в каучуке.
Вследствие разной частоты вращения роторов взаимное располо-
жение гребней может быть весьма разнообразным. На рисунке изоб-
ражено всего лишь несколько возможных положений. Если, напри-
Рис. 4.10, Схематическая модель резиносмесителя с овальными роторами.
101

мер, левый ротор обращен к центру смесительной камеры своей
цилиндрической частью, а правый ротор своим гребнем приближается
к середине камеры (рис. 4.10, в), то резиновая смесь из средней части
камеры будет перемещаться в ее левую часть. Этому способствует
сцепление с цилиндрической поверхностью левого ротора, которая
увлекает ее за собой, а также движение гребня правого ротора,
который теснит резиновую смесь.
Можно отметить и такое положение роторов (рис. 4.10, г), когда
их гребни, идя навстречу друг другу, приближаются к середине
камеры и каждый из них смещает резиновую смесь к центру. Смесь
оказывается сжатой роторами, она рассекается нижним затвором
на два потока и увлекается роторами как в левую, так и в правую
часть смесительной камеры. При этом в резиновой смеси, вернее
в рабочем пространстве камеры, возникает такое давление, которое
превышает давление со стороны верхнего затвора. Последний при-
поднимается, выполняя роль предохранительного клапана.
В определенные моменты (рис. 4.10, д) часть смеси из левой
половины перемещается в правую. Осевому течению смеси препят-
ствуют боковые стенки камеры. Встречаясь с ними, резиновая смесь
разворачивается и течет в обратном направлении. По окончании
смешения нижний затвор открывается и резиновая смесь покидает
пределы смесительной камеры, происходит разгрузка резиносме-
сителя.
Резиносмешение является сложным физико-химическим процес-
сом, многие стороны которого еще недостаточно хорошо изучены.
Совершенно очевидны трудности решения задач механического
движения среды, неоднородной по составу, подчас не сплошной,
в условиях непрерывно меняющейся формы рабочего пространства.
4.3. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ
РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЕЙ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
Производительность резиносмесителя. Производительность двух-
роторных резиносмесителей периодического действия зависит от
объема смесительной камеры, плотности обрабатываемой смеси,
коэффициента загрузки, коэффициента использования машинного
времени, продолжительности цикла смешения и может быть рассчи-
тана по формуле (в кг/ч):
G =-. 60Кфра/Тц
где V-— свободный объем смесительной камеры, дм3 (или л); ф = 0,56-г-0,76 —
коэффициент загрузки смесительной камеры; р — плотность готовой резиновой
смеси, кг/дм3 (или кг/л); а = 0,8ч-0,9 — коэффициент использования машинного
времени, зависящий от организации производства; тц — продолжительность цикла
смешения, мин.
Продолжительность цикла смешения складывается из основного
времени смешения компонентов и продолжительности времени вспо-
могательных операций, таких как открытие дверцы верхнего за-
твора, загрузки компонентов, открытия нижнего затвора, выгрузки
готовой резиновой смеси. Продолжительность вспомогательных опе-
102
Рис. 4.11. К расчёту мощности привода ротороб.
раций обычно составляет 30—40 с у смесителей,
оснащенных затворами откидного типа, и 40—
60 с у смесителей с затворами скользящего
типа. Продолжительность самого смешения
зависит от рецептуры резиновой смеси и варь-
ируется в пределах от 2,5 до 10 мин и более.
Расчет мощности привода. Неоднородность
смеси в начальный период процесса резиносме-
шения приводит к тому, что потребление элек-
троэнергии приводом носит нерегулярный ха-
рактер. Этому способствует также часто меняющееся положение
роторов относительно друг друга и относительно смешиваемых ком-
понентов. На диаграмме мощности (т. е. на графике N = f (т), где
N — потребляемая энергия, т —,время) имеют место пики, соответ-
ствующие количеству материала, вовлекаемого в процесс деформи-
рования, и*провалы, соответствующие ослаблению этого взаимодей-
ствия, например при проскальзывании каучука относительно стенок
камеры. Температура смеси постепенно повышается, и это ведет к по-
тере ее сопротивляемости деформациям. Таким образом, по мере ве-
дения процесса смешения смесь становится более однородной и бо-
лее пластичной.
Ввиду сложной кинематики перемешиваемых масс и непостоян-
ства механических свойств смеси в целом теоретический расчет
потребления мощности резиносмесителя затруднителен. Можно опре-
делить мощность, затрачиваемую на преодоление сил внутреннего
(вязкого) трения перерабатываемой смеси на завершающем этапе
смешения. При этом предполагается, что процесс изотермичен,
а перерабатываемый материал является аномально-вязкой средой
и описывается степенным реологическим уравнением, прилипает
к рабочим поверхностям и вовлечен в поперечное движение враща-
ющимся ротором (рис. 4.11). Расчетное уравнение имеет вид:
N = 2JU, (Я2ср/6О)Л+1 {Ui @,Бп+1 + 0,865п+1) + 2/2.0,75n+1] F +
Здесь fijL — параметр консистенции перерабатываемой смеси; « — параметр
нелинейности (индекс течения) смеси; zcp — средняя частота вращения роторов;
h, h — длина длинного и короткого гребня ротора, соответственно; ?>к — диаметр
камеры; h0 — зазор между кромкой гребня ротора и стенкой камеры; б — ширина
кромки гребня ротора.
Величина F, характеризующая геометрию рабочей зоны, опре-
деляется по формуле:
где т — число элементов, на которое разбивается деформируемый объем или ши-
рина зоны деформации материала в серповидном зазоре между поверхностью ротора
и стенкой смесительной камеры; hi — зазор между гребнем ротора и стенкой камеры
для элемента i\ fi — площадь сечения г-го элемента.
103

Резиносмешение относится к энергоемким процессам. Об этом
свидетельствует мощность двигателей, устанавливаемых на резино-
смесителях. В среднем на каждый килограмм готовой резиновой
смеси расходуется примерно 7—11 МДж @,2—0,3 кВт-ч).
Тепловой баланс работы резиносмесителя. Расход охлаждающей
воды и сжатого воздуха. Вся энергия, потребляемая электродвига-
телем резиносмесителя, за исключением потерь в приводе роторов,
в конечном счете расходуется на деформирование смешиваемых
компонентов и выделяется в виде теплоты в смесительной камере.
Здесь происходит диссипация механической энергии, переход ее
в тепловую. Чтобы поддерживать тепловой режим процесса смеше-
ния на необходимом уровне, требуется отводить теплоту с помощью
охлаждающей воды. Тепловой баланс выражает равенство между
количеством теплоты, подводимой к системе, и количеством теплоты,
отводимой от неее. Для резиносмесителя это равенство можно запи-
сать так:
Здесь Q = ЛЛ^срТ] — количество теплоты, выделяемой в камере резиносмеси-
теля; А — механический эквивалент тепловой энергии; Afcp —¦ средняя потребляе-
мая мощность электродвигателя привода роторов резиносмесителя; г) — к. п. д.
привода роторов; Qx = Gct (tK — /н) — количество теплоты, необходимой для на-
грева резиновой смеси; G — производительность резиносмесителя; сг •— удельная
массовая теплоемкость смеси; tK, tH — конечная и начальная темпертура резино-
вой смеси; Q2 = (ак + ал) F (^ст — ^в) — количество теплоты, теряемой боковой
поверхностью смесительной камеры в окружающую среду за счет лучеиспускания
и конвекции; ак — коэффициент теплоотдачи от стенки в окружающую среду за
счет конвекции; ал — коэффициент теплоотдачи от стенки в окружающую среду
за счет лучеиспускания; F — поверхность боковых стенок смесительной камеры;
^ст — температура стенки; tB — температура окружающего воздуха; Q3 = Wc2 X
X (t2 — tj) = KF A^cp — количество теплоты, уносимой охлаждающей водой;
W — расход охлаждающей воды; с2 — удельная массовая теплоемкость охлажда-
ющей воды; tlt t2 — температура охлаждающей воды на входе в резиносмеситель
и на выходе из него, соответственно; К = 1 / (	\- -s—|	) — коэффициент
/ \ аг А ¦ а2 /
теплопередачи; olx — коэффициент теплоотдачи от резиновой смеси к стенке ка-
меры; б — толщина стенки камеры; А — коэффициент теплопроводности материала,
из которого сделана стенка камеры; а2 — коэффициент теплоотдачи от стенки ка-
меры к охлаждающей воде.
При расчете теплообмена следует иметь в виду, что боковые
стенки смесительной камеры плотно соединяются с цилиндрической
ее частью. Последняя интенсивно охлаждается водой. По этой при-
чине часть теплоты от резиновой смеси, передаваемая боковым стен-
кам, отводится с водой за счет теплопроводности металла стенок
камеры. Потеря теплоты в окружающую среду через боковые стенки
камеры сравнительно невелика, и ею можно пренебречь. Часть
теплоты расходуется на нагрев резиновой смеси, а основная ее доля
должна быть отведена охлаждающей водой.
С целью интенсификации теплообмена применяют разнообразные
технические приемы — увеличивают поверхность теплообмена смеси-
тельной камеры с помощью ребер, снижают начальную температуру
охлаждающей воды путем применения артезианской воды или спе-
циальных холодильных установок и др. В целом расход охлажда-
104
Рис. 4.12. Схема открытой системы охлаждения роторов резиносмесителя:
/ — ротор; 2 — центральная труба; 3 — сопла; 4 — сливная воронка; 5 — ел ивная ванна
ющей воды в резиносмесителях достаточно высок и достигает 50 м3/ч
для смесителей с объемом камеры 250 л и частотой вращения быстро-
ходного ротора 40 об/мин. Система охлаждения цилиндрических
стенок достаточно подробно изображена на рис. 4.2, а система охла-
ждения роторов показана на рис. 4.12.
Другим энергоносителем, используемым в работе резиносмеси-
теля, является сжатый воздух. Он применяется в воздушном приводе
верхнего затвора и в воздушном приводе нижнего затвора скользя-
щего типа. Расход сжатого воздуха QB за один цикл смешения опре-
деляется по формуле:
где Оъ D2 — диаметр воздушного цилиндра привода верхнего и нижнего затворов;
1Ъ 1% — длина хода поршня воздушного привода верхнего и нижнего затворов;
h> h — общее число ходов верхнего и нижнего затворов на цикл смешения.
Нижний затвор включается в работу дважды за цикл смешения
(закрытие —• открытие камеры), по этой причине i2 = 2. Верхний
затвор может неоднократно включаться в работу. Если производится
единовременная загрузка компонентов в смесительную камеру, то
i1=i2; если по регламенту смешения компоненты загружаются
порциями, то ii >2 и может быть равно 4, 6, 8 и т. д.
4.4. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СРЕДСТВА
МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ РАБОТЫ РЕЗИНОСМЕСИТЕЛЯ
Контроль и управление процессом резиносмешения обеспечиваются установкой
на резиносмесителе комплекса контрольно-измерительных и регулирующих при-
боров. На рис. 4.13 показана схема установки контрольных и регулирующих при-
боров на резиносмесителе (один из вариантов). Эта схема включает три подсхемы,
каждая из которых обеспечивает подачу и отвод охлаждающей воды, подачу сжа-
того воздуха к приводам верхнего затвора и гидравлики к приводам нижнего за-
твора. Электропневматический прибор типа КЭП в запрограммированном порядке
управляет работой воздушного привода 13 заслонки загрузочной воронки посред-
ством электромагнитного клапана 2, который обеспечивает подачу сжатого воздуха
в одну или другую полость воздушного цилиндра привода верхнего затвора 4
через электромагнитный клапан 3 и привода клапана подачи мягчителей 14 через
электромагнитный клапан 1. От этого же привода поступают электрические сигналы
к реверсивному распределителю гидравлики 19, с помощью которого рабочая жид-
кость от гидронасоса поступает в ту или иную полость гидроприводов нижнего
затвора 16 и 18, обеспечивающих закрытие или открытие смесительной камеры ниж-
ним затвором 17. Переключатель 7 позволяет перейти на ручное управление работой
105

Рис. 4.13. Схема установки контрольных и регулирующих приборов на резиносмесителе:
1 — 3 — электромагнитные клапаны для управления воздушными цилиндрами клапана по-
дачи мягчителей, привода заслонки загрузочной воронки и привода верхнего затвора, соот-
ветственно; 4 — воздушный цилиндр привода верхнего затвора; 5 — регистрирующий и ре-
гулирующий пневматический потенциометр; 6 — командный электропневматический аппа-
рат; 7 — переключатель; 8 — кнопки дистанционного ручного управления; 9 — сигнальные
лампы; 10 — регулировочный клапан; 11 — расходомер; 12 — воздухоохладительное уст-
ройство электродвигателя привода роторов; 13 — воздушный цилиндр привода заслонки;
14 — воздушный цилиндр привода клапана подачи мягчителей; 15 — термопары; 16 — гид-
ропривод нижнего затвора; 17 — нижний затвор; 18 — гидропривод запорного устройства
нижнего затвора; 19 — реверсивный распределитель; 20 — гидронасос; 21 — регистриру-
рующий потенциометр,
приводов загрузочно-разгрузочных устройств с помощью кнопок 8. Положение
поршней в цилиндрах приводов контролируется визуально с помощью сигнальных
ламп 9.
Для контроля температуры в камере резиносмесителя применяются хромель-
копелевые термопары 15, которые устанавливаются в верхнем затворе, в боковых
стенках и в гребне нижнего затвора. Одна из термопар связана со вторичным при-
бором — регистрирующим и регулирующим электропневматическим потенцио-
метром 5, который через клапан 10 регулирует подачу охлаждающей воды к сме-
сителю. Другие термопары подключены к самопишущему регистрирующему потен-
циометру 21. Сама термопара, вернее конусный наконечник защитной гильзы, кре-
пится так, что ее можно вводить в смесительную камеру на различную глубину.
Этим достигается оптимальное ее положение.
При установке резиносмесителя в поточную линию управление его работой,
как и работой вспомогательных механизмов развески и подачи ингредиентов, про-
изводится от центрального диспетчерского пункта в автоматическом режиме.
4.5. РЕЗИНОСМЕСИТЕЛИ БОЛЬШОЙ ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ
И НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Одним из путей интенсификации процессов приготовления резиновых смесей
является разработка новых типо-моделей резиносмесителей, обладающих повышен-
ными частотами вращения роторов и большим объемом смесительной камеры. Работы
в этом направлении привели к созданию и внедрению в промышленное производство,
особенно на шинных заводах, так называемых резиносмесителей большой единичной
мощности.
106
Кроме увеличения свободного объема смесительной камеры до 600—656 Л,
а у некоторых типов даже до 800 л, в большинстве конструкций предусмотрена воз-
можность работы на нескольких скоростных режимах путем плавного или ступен-
чатого изменения частоты вращения роторов. Это позволяет вести процесс сме-
шения в оптимальном режиме; например, в начале рабочего цикла частота вращения
роторов задается максимальной, а затем она понижается. Во всех смесителях,
кроме К-7 и К-10, роторы выполнены четырехлопастными. Нижний затвор — от-
кидного типа. Достаточно мощными двигателями оснащены все машины, внуши-
тельны их габариты и масса. Поскольку значительная доля мощности привода
переходит в тепловую энергию, то система охлаждения существенно отличается
от обычных; она выполнена закрытого типа с принудительной циркуляцией хлад-
агента.
Для доработки резиновых смесей после их приготовления в резиносмесителях
периодического действия большой единичной мощности применяются одночервячные
машины, выполняющие функции смесителей непрерывного действия. Это позволяет
в известных пределах сократить время смешения в смесителе периодического действия
и придать резиновой смеси форму, удобную для дальнейшего применения и пере-
работки. Одночервячные машины подробно описаны в гл. 9. Остановимся здесь
на машинах типа «Трансфермикс», созданных специально для выполнения операции
перемешивания композиций на основе полимеров.
В 1955 г. М. С. Френкель, а также М. К. Поршель и П. Гейер (США) независимо
друг от друга разработали конструкцию одночервячной машины с винтовой нарезкой
на внутренней поверхности цилиндра. Особенностью такой машины являлось то,
что глубинаанарезок противолежащих витков червяка и цилиндра были переменными,
колеблясь между определенными минимальными и максимальными значениями
так, что перерабатываемый материал в процессе работы машины непрерывно пере-
ходит из винтовых каналов червяка в винтовой канал цилиндра и обратно. Червяк
и полость цилиндра (рис. 4.14) имеют коническую форму и сужаются в направле-
нии материального потока. Масса перерабатываемого материала находится в меж-
витковых каналах червяка и цилиндра. Вектор скорости течения материала в обеих
нарезках имеет осевую составляющую и компоненту, перпендикулярную направ-
лению оси. Вследствие изменяющейся глубины нарезки перерабатываемый ма-
териал послойно переходит из межвитковых каналов червяка в каналы цилиндра
и обратно. Такому процессу движения подвержена вся масса материала, поскольку
глубина нарезки как на червяке, так и в цилиндре местами нисходит до нулевого
значения, и в этих участках не может практически задерживаться ни одна частица
материала. Следовательно, кроме движений, возникающих в обычных одночервяч-
ных машинах, частицы совершают движения по траекториям, перпендикулярным
оси червяка. При таких перемещениях частицы материала, находящиеся вначале
рядом, разносятся далее друг от друга, что способствует интенсификации смеситель-
ного эффекта. Вынуждаемый переход материала из канала червяка в нарезку ци-
линдра и наоборот называют конвергентно-дивергентной принудительной обра-
боткой.
Интенсивность обработки материала зависит от количества ступеней, величины
зазора между гребнями червяка и цилиндра, отношения длины червяка к диаметру,
частоты вращения червяка и ряда других факторов.
Машины типа «Трансфермикс» выпускаются такие зарубежные фирмы, как
«Виккерс» (Англия), «Юниройал» (США), «Вернер и Пфлейдерер» (ФРГ). Отече-
ственная промышленность выпускает
одночервячную машину подобного типа
как смеситель непрерывного действия
под маркой РСНД-380/450-1.
Машина имеет червяк диаметром
450 мм в загрузочной зоне и 380 мм
в дозирующей зоне, т. е. как у грану-
лятора (см. гл. 9). Примерно" похоже
Рис. 4.14. Принципиальная схема четырех-
ступенчатой машины типа «Трансфер-
микс» :
/ — загрузоччная воронка; 2 — корпус;
3— червяк.

конструктивно решены элементы привода, головка и загрузочная воронка. Резино-
смеситель непрерывного действия РСНД-380/450-1 предназначен для работы в од-
ной технологической линии с резиносмесителем периодического действия 250-80,
в котором осуществляется первая стадия смешения. Производительность машины
составляет 5—8 т/ч. Червяк вращается с частотой 10—40 об/мин. Его привод от
двигателя постоянного тока мощностью-800 кВт осуществляется через двухступен-
чатый редуктор. Цилиндр имеет шесть зон регулирования температуры, которая
может поддерживаться на уровне от 20 до 140 °С. Смеситель расходует до 100 м3
воды/ч, его масса составляет 69 т. Габариты машины: длина— 11 м, ширина —
7,8 м, высота —2,85 м.
Глава 5
РЕЗИНООБРАБАТЫВАЮЩИЕ ВАЛЬЦЫ
5.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВАЛЬЦЕВ
При переработке полимерных материалов и, в частности, резино-
вых смесей используется большое количество машин, у которых
основными рабочими узлами являются валки. Такие машины при-
нято называть валковыми.
Валковые машины для переработки резиновых смесей
можно разделить на три группы: 1) резинообрабатывающие
вальцы (ГОСТ 14333—79); 2) резинообрабатывающие каландры
(ГОСТ 11993—80); 3) прикатывающие и дублирующие машины
и устройства.
В производстве резиновых изделий вальцы применяются для
смешения, листования, подогрева и пластикации резиновых смесей,
для дробления, размола, очистки старой резины и резиновых отходов
в регенераторном производстве.
Вальцами обычно называют машину с двумя вращающимися
навстречу друг другу валками, оси вращения которых расположены
в горизонтальной плоскости. Валки вальцев имеют, как правило,
различную окружную скорость вращения. Отношение окружности
скорости и2 заднего валка к окружности скорости их переднего валка
принято называть фрикцией вальцев (/ = uju-^j.
Резинообрабатывающие вальцы можно разделить на следующие
группы (ГОСТ 14333—79): 1) лабораторные (Лб); 2) подогреватель-
ные (Пд); 3) смесительные (См); 4) дробильные (Др); 5) промывные
(Пр); 6) размалывающие (Рз); 7) рафинирующие (Рф); 8) смесительно-
подогревательные вальцы (См-Пд).
Лабораторные вальцы предназначены для лабораторных иссле-
дований.
Подогревательные вальцы используются для подогрева резино-
вых смесей перед их загрузкой на каландры, червячные и другие
машины. Эти вальцы имеют различную скорость вращения валков
(фрикция 1,22—1,27). Подогревательные вальцы для подогрева
жестких резиновых смесей могут быть снабжены задним валком
с рифленой поверхностью.
108
Смесительные вальцы служат для введения в резиновую смесь
отдельных компонентов, а также для гомогенизации (домешивания)
и охлаждения резиновых смесей после выгрузки из резиносмесителя.
Смесительные вальцы имеют фрикцию до 1,08.
Дробильные вальцы (крекер-вальцы) предназначены для
дробления старой резины в производстве регенерата и для пере-
работки ^грорезиненных тканевых отходов. Поверхность обеих валков
вальцев рифленая. Вальцы имеют повышенную фрикцию B,42—
2,55).
Размалывающие вальцы применяются для более тонкого дробле-
ния (размалывания) старой резины, прорезиненных тканей, прочих
резиновых отходов и эбонита. Поверхность валков размалывающих
вальцев может быть как гладкой, так и рифленой; фрикция соста-
вляет 2,55—4,0.
Рафинирующие вальцы служат для очистки регенерата и синте-
тического каучука от твердых хрящевидных включений. Удаление
твердых частиц из обрабатываемого материала происходит благодаря
наличию бомбировки (бочкообразной формы) валков. При работе
вальцев за счет клинообразной формы зазора твердые частицы вы-
давливаются от середины к краям рабочей части (бочки) валков
и собираются на краях (кромках) листа. Затем кромка листа об-
резается и твердые включения удаляются.
В ГОСТ 14333—79 сформулированы основные параметры и тех-
нические требования к вальцам.
Пример условного обозначения (по ГОСТ 14333—79) рафинирую-
щих вальцев с длиной бочек валков 800 мм, диаметром бочки перед-
него валка 490 мм, диаметром бочки заднего валка 610 мм и правым
490
приводом: «Вальцы Рф 800^ П ГОСТ 14333—79».
5.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА
ПРОЦЕССА ВАЛЬЦЕВАНИЯ
Основные определения. На вальцах можно осуществлять про-
цессы смешения, пластикации, разогрева, диспергирования, дробле-
ния и др. Обработка резиновых смесей и полимерных материалов на
валковых машинах, и, в частности, на вальцах в основном происхо-
дит в области деформации между вращающимися валками.
Областью деформации валковых машин называется пространство,
в котором происходит деформация обрабатываемого материала от
действия вращающихся валков. Это пространство ограничено об-
ластью, в которой находится вращающийся запас обрабатываемого
материала, и дугами Л^ и Л2С2 поверхности валков (рис. 5.1).
В области деформации на материал действуют растягивающие,
сжимающие, сдвигающие силы, он подвергается воздействию повы-
шенных температур, статического электричества, возникающего от
трения резиновой смеси о поверхность валков и т. д.
Резиновая смесь затягивается в пространство между валками
только при некоторых значениях углов захвата.
109

Рис. 5.1. Схема сил, действующих в области деформации.
Углами захвата валковых машин называются центральные углы
/_ АХО\ВХ = ссх и /_ А2О2В2 = а2 (рис. 5.1), образованные линией
центров и радиусами-векторами, проведенными из центров вращения
валков к крайним точкам соприкосновения обрабатываемого мате-
риала с поверхностью валка.	?
Дугами захвата Л1В1 и А2В2 вальцев называются части окружно-
стей диаметром D± и D2, стягивающие соответствующие углы захвата
ах и а2.
Зазором между валками называется наименьшее расстояние
ВХВ2 — h0 между поверхностями двух соседних валков. Зазор между
валками находится в плоскости, проходящей через оси вращения
двух соседних (рабочих) валков.
Обработка резиновой смеси на вальцах и каландрах производится
между вращающимися цилиндрическими валками. Они различаются
тем, что на вальцах смесь многократно пропускается через зазор
между валками, а на каландре — только один раз.
При прохождении материала через область деформации он под-
вергается сложной объемной деформации по трем направлениям —
толщине (высоте), ширине и длине (у, х, г). Загружаемая на вращаю-
щиеся валки резиновая смесь затягивается в межвалковое простран-
ство за счет сил адгезии (прилипания) и трения материала о поверх-
ность валков. Пограничный слой резиновой смеси, прилипая к по-
верхности валков, движется (вращается) вместе с ними и затягивает
смесь в постепенно сужающуюся область деформации. Частицы смеси,
соприкасающиеся с прилипшим к поверхности валков пограничным
слоем, за счет когезионных сил и сил внутреннего трения также увле-
каются в область деформации.
ПО
На рис. 5.2 представлена схема течения (линий тока) полимерного
материала в области деформации.
В результате деформации резиновой смеси в межвалковом про-
странстве, действия сил внешнего и внутреннего трения молекул,
а также когезионных сил повышается температура смеси. В некото-
рых случая^е^а счет высокоэластичных свойств резиновых смесей и
турбулентных явлений на границе контакта с поверхностью валков
в различных зонах области деформации наблюдается проскальзы-
вание смеси. При этом происходит местный отрыв смеси от поверх-
ности валка в области деформации и вибрация всей конструкции
вальцев. Эти динамические удары достигают большой силы, и их
необходимо учитывать при конструировании вальцев.
По условиям протекания рабочего процесса вальцевания (распре-
делению скоростей движения материала, давления, напряжения
сдвига) область деформации можно разбить на две зоны: зону отста-
вания и зону опережения. Между этими двумя зонами имеется ней-
тральное сечение. Иногда это нейтральное сечение называют ней-
тральной зоной.
На рис. 5.3 представлена схема изменения скоростей движения,
давления и напряжений сдвига в области деформации. Зоной отстава-
ния называют входную часть A1NlN2A2 области деформации с вра-
щающимся запасом. В зоне отставания имеются слои резиновой
смеси, скорость движения частиц в которых постепенно уменьшается
по мере удаления от поверхности соответствующего валка к цен-
тральной оси области деформации (ось Ох). На некотором расстоянии
(по оси Ох) от входа резиновой смеси в область деформации эти слои
сталкиваются, и здесь часть смеси, не проходящая в зазор между
валками, выталкивается обратно из межвалкового «клина» и образует
так называемый вращающийся запас смеси (см. рис. 5.2). При обра-
зовании вращающегося запаса в области деформации создается так
называемое турбулентное ядро, в котором скорость движения частиц
может иметь обратное направление по отношению к основному на-
Рис. 5.2. Схема тока полимерного материала в области деформации.
ш

Рис. 5.3. Схема изменения скоростей движения, удельного давления, давления и напряже-
ний сдвига резиновой смеси в области деформации.
правлению движения смеси. Схема эпюр скоростей движения мате-
риала в различных сечениях области деформации представлена на
рис. 5.3.
Слои смеси, непосредственно прилегающие к поверхностям ра-
бочих валков, затягиваются в зазор. В области деформации на грани1
цах раздела прямых и обратных потоков, очевидно, имеются очаги
и с нулевыми относительными скоростями. На некотором расстоянии
(по оси Ох) от входа в область деформации потоки смеси, увлекаемые
рабочими валками, сливаются в общий поток, скорость движения
которого равна средней скорости движения поверхностей рабочих
валков. Это так называемое нейтральное сечение (N1N2I в котором
кривая изменения удельного давления в области деформации дости-
гает своего максимального значения, а кривая изменения напряже-
ния сдвига проходит через нулевое значение (рис. 5.3). Нейтральное
сечение при переработке резиновых смесей на вальцах находится
примерно на расстоянии A/5ч-1/7)« от плоскости, проходящей через
оси вращения рабочих валков (а — расстояние от плоскости, прохо-
дящей через оси вращения валков, до верхней точки соприкосновения
резиновой смеси с поверхностью одного из валков). Положение ней-
трального сечения может изменяться в зависимости от свойств мате-
риала, конструкции вальцев, величины запаса смеси, зазора между
валками и т. д.
В силу того, что в нейтральном сечении области деформации
удельное давление смеси достигает своего максимального значения,
а новые порции резиновой смеси продолжают поступать по направле-
нию от входа к выходу, смесь стремится быстрее покинуть зону вы-
сокого давления и поступает в следующую зону — опережения,
Ш
Зоной опережения называют выходную часть N1N2B>2Cifi1B1 об-
ласти деформации (рис. 5.3). В зоне опережения скорость движения
частиц смеси, находящихся в средней ее части, имеет более высокое
значение, чем непосредственно у поверхности валков. Здесь поверх-
ности валков создают некоторое тормозящее воздействие на поток
смеси. В зоне опережения величина удельного давления смеси по на-
правлению от нейтрального сечения к выходному постепенно умень-
шается от максимального значения до атмосферного давления. В сред-
ней части зазора (сечение хохо) скорость движения частиц смеси имеет
максимальное значение с постепенным уменьшением по направле-
ниям от середины потока к поверхностям рабочих валков. По выходе
из области деформации (сечение С^) лист смеси остается прилипшим
к поверхности переднего валка, имеющего, как правило, меньшую
скорость вращения, более высокую температуру, лучшее состояние
поверхности, и отрывается от поверхности заднего валка, имеющего
большую скорость. Далее листовая смесь, вращаясь вместе с поверх-
ностью переднего валка, опять поступает в область деформации, и
процесс обработки ее может повторяться до тех пор, пока она не
будет срезана с поверхности переднего валка.
В листе резиновой смеси после выхода из области деформации
имеются остаточные напряжения, которые благодаря высокоэласти-
ческим свойствам материала постепенно выравниваются (происходит
релаксация напряжений), и толщина листа несколько увеличивается
за счет сокращения других размеров.
Условие захвата материала валками. Выясним, при каких усло-
виях резиновая смесь будет затягиваться в зазор между валками
вальцев (см. рис. 5.1). На поверхности вращающихся валков нахо-
дится резиновая смесь, на которую действуют следующие силы:
1) G — вес материала (сила тяжести); 2) Nt, N2 — реакции переднего
и заднего валков; 3) Къ К% — тангенциальные силы для переднего
и заднего валков.
Вальцы имеют следующие характеристики: ВХБ2 — зазор между
валками; аъ а2 — углы захвата переднего и заднего валков. Силы
трения можно выразить следующим образом:
= Nx tg px; К2 = Л>ТР2 = N2tgp2	E.1)
где {irPl, jbirP2 — коэффициенты трения резиновой смеси о поверхности первого
и второго валков; р1} р2 — соответствующие углы трения.
Под действием этих сил резиновая смесь может затягиваться
в зазор между валками (область деформации) или скользить по их
поверхности, но не затягиваться в зазор. Необходимо создать такие
условия, чтобы смесь затягивалась в область деформации и, следо-
вательно, осуществлялся рабочий процесс вальцевания. Для опре-
деления силы затягивания составим условие равновесия системы под
действием всех сил: 2Fa. = mg (tn — масса; g— ускорение свобод-
ного падения). Имеем:
G — N± sin с&! — N2 sin а2 + К± cos ax + K2 cos a2 = P3	E-2)
где P3 — сила затягивания резиновой смеси в зазор.
113

Подставив значения Кг и К2 из уравнения E.1), получим:
G — Ni (sin аг — cos аг tg рх) — N2 (sin a2 — cos a2 tg p2) = Р3	E.3)
Принимаем Rx = R% = i?; ax = а2 = а; рх = р2 = р; N± =
= N2 = N и подставляем в уравнение E.3):
Рз/cos а = (G/cos а) -f 2Af (tg p — tg а)	E.4)
Из анализа уравнения E.4) ясно, что величина G/cos а мала по
сравнению с другими членами и ею можно пренебречь. Тогда имеем:
Рз/cos a=2N (tg p — tg a)	E.5)
Из формулы E.5) следует, что сила затягивания резиновой смеси
в зазор вальцев будет положительна, если
tgp>tga, т. е. р>а	E.6)
Таким образом, материал будет затягиваться в область деформа-
ции между валками вальцев в том случае, когда угол трения мате-
риала о поверхность валка будет больше угла захвата. Величина угла
захвата зависит от геометрических характеристик области деформа-
ции, а величина угла трения — от физико-химических характери-
стик материала и состояния поверхности валка.
Для упрощения мы пренебрегли величиной G/cos ос. В действи-
тельности неравенство E.6) будет иметь вид:
tga<tgp + liv^r	<5-7>
На практике угол захвата вальцев находится в пределах a >=
= 30-^45°.
Взаимодействие перерабатываемого материала с валками. В про-
цессе деформации при затягивании материала в область деформации
(рис. 5.4) материал постепенно деформируется от величины
2/iH до 2ho; hjho = 20-4-50. Затягивание материала в область дефор-
мации производится за счет поверхностных сил трения материала
по вращающимся поверхностям валков.
Областью деформации называется область Л1Л2В2С2С1В1 в меж-
валковом пространстве, где происходит деформация материала.
Материал, деформируясь, оказывает сопротивление деформации, и со
стороны материала на валок действуют: 1) нормальное удельное дав-
ление р, обусловленное сопротивлением материала деформации сжа-
тия и сдвига; 2) касательные напряжения, или напряжения сдвига, т,
обусловленные стремлением материала перемещаться (скользить)
относительно вращающихся (перемещающихся) поверхностей вал-
ков; касательные напряжения вызваны изменением условий дефор-
мации (изменением формы), наличием адгезионных и вязкоупругих
свойств материала.
Градиент скорости в области деформации приблизительно опре-
деляется соотношением:
dv
Av
— v1
J
Vl
(/-1)
114
Рис. 5.4. Схема действия распорных усилий между валками
Окружная скорость вращения переднего валка ограничена сооб-
ражениями техники безопасности; как правило, она меньше 30 м/мин.
Из приведенной формулы следует, что интенсивность сдвига может
быть повышена за счет увеличения фрикции /.
Интегральными (суммарными) энергетическими и силовыми (энер-
госиловыми) характеристиками взаимодействия материала с рабо-
чими валками являются следующие.
1. Распорное усилие между валками. Распорным усилием назы-
вается величина сил сопротивления деформации перерабатываемого
материала, которые стремятся раздвинуть валки. Распорное усилие
между валками Я может быть разложено на составляющие по осям
координат (Яр и Яр). Например
dl	E.8)
где b — длина рабочей части валка; р — удельное давление в области деформации;
/ — длина дуги контакта перерабатываемого материала с поверхностью валка.
Обычно углы захвата находятся в пределах около 30°, поэтому
за величину распорного усилия обычно принимают не Я, а Яр — го-
ризонтальную составляющую распорного усилия:
E.9)
Здесь хп — начальная ордината области деформации (ордината входа); хк •—
конечная ордината области деформации (ордината выхода); Рр7 = Р]р = Р2р
(рис. 5.4).
Предохранительное устройство вальцев рассчитывается по вели-
чине горизонтальной составляющей распорного усилия Яр\
115

и.
РазогреВ, пласти-Выгрузка t>MUH
нация н— Н
-цикл переработки "	г,мин
Рис. 5.5. График распорных усилий при вальцевании резиновых смесей.
Рис. 5.6. График электрической мощности привода вальцев за цикл.
Величина вертикальной составляющей определяется по формуле:
E.10)
где hK — половина толщины материала на выходе из области деформации.
2. Крутящий момент Мкр, необходимый для привода валков во
вращение (расходуемый на преодоление сил сопротивления материала
деформированию). Величина Мкр определяется по формуле:
Л7„т, =- Ъ —г- \ х dl	E.11)
где D —диаметр валка.
В общем случае распорное усилие Р и результирующую силу тре-
ния К можно представить суммарной результирующей силой R, не
проходящей через центр валка.
Величину распорного усилия можно определить эксперимен-
тально (при помощи специальных датчиков) в процессе переработки
резиновых смесей. На рис. 5.5 представлен график изменения вели-
чины распорного усилия во времени цикла обработки. Иногда мак-
симальную величину распорного усилия относят к единице длины
рабочей части валков вальцев в определенном процессе, которую
называют удельным распорным усилием:
Ц
При подогреве и листовании наиболее жестких резиновых смесей
на вальцах q изменяется в определенных пределах. Средние значения
удельных распорных усилий при вальцевании резиновых смесей:
q, кН/см
Листование холодных смесей на основе НК (валь-	6—7
цы 2130)
Листование жестких резиновых смесей на основе 25
нитрильных каучуков (вальцы 2130)
Рафинирование регенерата (вальцы 800)	15
Дробление (вальцы 800)	20
116
Распорное усилие на вальцах 2130 может достигать 2—5 МН.
Величину мощности, потребляемой электродвигателем вальцев,
можно записать при помощи регистрирующего киловаттметра. На
рис. 5.6 приведен график изменения электрической мощности при-
вода вальцев за цикл подогрева резиновой смеси.
Площадь под кривой потребляемой мощности равна коли-
честву энергии, потребляемой вальцами на весь процесс перера-
ботки.
Иногда для характеристик удельных расходов энергии на процесс
переработки резиновых смесей используют величину удельной по-
требляемой энергии. Средние значения удельных расходов электро-
энергии при вальцевании каучука и резиновых смесей (в кДж/кг):
разогрев протекторной смеси — 0,36; пластикация НК — 0,15; из-
готовление протекторной резиновой смеси — 0,16.
Методы расчета рабочего процесса вальцевания эластомеров.
В настоящее время известны три метода математического описания
процессов вальцевания и каландрования полимерных материалов.
Первый из них базируется на выводе эмпирических зависимостей
путем обработки экспериментальных данных с помощью теории по-
добия, второй — на использовании теории прокатки металлов, осно-
вой третьего является совместное решение системы дифференциаль-
ных уравнений (неразрывности потока, сохранения импульса, сохра-
нения энергии, реологического уравнения состояния и др.) при опре-
деленных начальных и граничных условиях.
Первый метод дает возможность на основании опытных данных
получить некоторый материал к расчету валковых машин, но не опи-
сывает физическую сущность процесса. Для новых материа-
лов и размеров машин требуется большое количество экспери-
ментов.
Второй метод — это прямое использование теории прокатки ме-
таллов для описания процессов вальцевания и каландрования поли-
мерных материалов. Это направление не может надежно объяснить
сущность процессов переработки полимеров, так как оно не учиты-
вает высокоэластических и других их свойств, считая что перераба-
тываемый материал обладает вполне определенным пределом теку-
чести .
Третий метод, основанный на решении дифференциальных уравне-
ний движения вязкой жидкости в области деформации, дает доста-
точно стройную и ясную картину процесса. Этот метод описания про-
цессов вальцевания и каландрования обычно называют гидродина-
мическим. Здесь не учитывается динамика процесса (ускорения малы,
поэтому ими пренебрегают), поэтому правильнее его называть гидро-
механическим.
В настоящее время наибольшее распространение получил гидро-
механический метод описания процесса переработки полимерных
материалов на валковых машинах.
В общем случае решение задачи гидродинамики течения вязкой
жидкости сводится к решению приведенной ниже системы, состоящей
из таких дифференциальных уравнений с частными производными,
как уравнение неразрывноси потока, сохранения импульса, сохра-
117

нения энергии, состояния, реологического и дополнительных урав-
нений:
Dp
Dt
Dv
Pg
-^f^-VQ- AT (^P) (yv) + Л (Па : Vv)
E.12)
Здесь —=-	символ полной производной; р — плотность; у — дифферен-
циальный оператор; v — вектор скорости движения точки; (yv) = \ ~	при-
менение дифференциального оператора к вектору скорости; х% — координата точки;
р — давление; [уПа] = \ ^ч ~я~^—применение дифференциального опе-
ратора к тензору напряжений; Па — тензор напряжения; а — составляющие
компоненты нормального напряжения; т — составляющие компоненты касательного
напряжения; б — компоненты единичного тензора; g — главный вектор массовых
сил, отнесенный к единице массы; су — удельная теплоемкость жидкости при по-
стоянном объеме; q — вектор теплового потока, связанный с градиентом темпера-
туры в изотермической среде законом теплопроводности [q = —X (уТ)]; А — теп-
ловой эквивалент работы; Т — температура; (По : у») = У / , xiJ \ 7Г~^ )—опе"
i
рация умножения тензора напряжения и дифференциального оператора вектора
скорости; %ij — компоненты тензора напряжения; г\ — коэффициент неньютонов-
ской вязкости жидкости; Д^ — компоненты тензора общей скорости деформации;
т]с — коэффициент поперечной вязкости.
Система E.12) дифференциальных уравнений представлена в век-
торной форме. Векторная форма записи имеет преимущество перед
скалярной в том, что она не зависит от системы координат.
При решении конкретных задач необходимо выбрать одну систему
координат (прямоугольную, цилиндрическую, сферическую или би-
полярную) и произвести соответствующие преобразования исходных
уравнений.
Выбор системы координат определяется формой ограничивающих
рабочих поверхностей машин или аппаратов, в которых деформи-
руется жидкость. Форма записи уравнений в различных системах
координат в общем виде приведена в специальной литературе. )Ц
При исследовании процессов переработки полимерных материа-
лов на валковом оборудовании систему уравнений E.12) записывают
в прямоугольных или бицилиндрических (биполярных) координатах.
В этих уравнениях искомые функции должны быть непрерывны и
ограничены.
Общего метода решений нелинейных дифференциальных уравне-
ний второго порядка с частными производными еще не предложено.
Поэтому исследователи в каждом конкретном случае используют
упрощения, предпосылки и допущения, сводя указанную общую
118
Рис. 5.7. Схема области деформации в прямоуголь-
ной системе координат.
задачу к более простому конкрет-
ному случаю. При решении диффе-
ренциальных уравнений необходимо
делать такие допущения, которые
обеспечивали бы нахождение иско-
мых величин с достаточной точно-
стью. Если нас не интересует измене-
ние температуры материала в про-
цессе его переработки на валковых
машинах, то мы можем решать си-
стему E.12) в изотермическом при-
ближении, т. е. без учета третьего
уравнения.
Действительно, при относительно малых скоростях деформации
изменение температуры не играет существенной роли, но для описа-
ния процессов при больших скоростях сдвига (например, каландро-
вание) диссипативный разогрев может привести к недопустимому
изменению свойств материала. Допущения об изотермичности при-
водят также к значительным погрешностям при расчете оптимальных
значений таких технологических параметров процесса листования,
как скорость движения материала в области деформации, производи-
тельность, температуры материала и валков.
Таким образом, расчет оптимальных значений технологических
параметров процессов листования полимерных пленок, изготовления
листовых заготовок резиновых смесей, обрезинивания шинного корда,
промазки тканей для современных каландров необходимо прово-
дить в неизотермическом приближении. Эти точные расчеты можно
найти в специальной литературе. Приведенные ниже приближенные
расчеты по определению энергосиловых характеристик процесса
вальцевания можно вести в изотермическом приближении.
Математическая модель процесса листования полимерных мате-
риалов в изотермическом приближении может быть получена из си-
стемы уравнений E.12). При этом к допущениям и предположениям,
принятым для неизотермической модели, добавляется допущение
о неизменности (постоянстве) температуры, а следовательно, вяз-
кости и плотности материала.
Приведенная выше система дифференциальных уравнений E.12)
с использованием указанных предположений и допущений для рас-
сматриваемого случая (рис. 5.7) имеет вид:
др дх
дх ~ ду
dvx n~l dv.
где \1г и п — реологические константы в изотермическом приближении.
E.13)
119

Определяем скорость движения материала из системы E.13):
др
ду
я-2 dvx д*их
ду ду*
Интегрируя уравнение E.14), получаем:
л-1 дух __ 1 др
ду
E.14)
E.15)
В силу симметрии потока при у = 0: dv/ду = 0; Cj = 0. Тогда урав-
нение E.15) имеет вид:
^=(y^/n	E.1б
ду \\хх дх ) *	v
Уравнение E.16) можно проинтегрировать как табличный ин
теграл вида \ хп dx = . . xn+l + С, при этом имеем:
— 1+л
Для определения С2 используем граничные условия на поверх-
ности валков:
E.18)
Тогда
Расход материала в любом сечении области деформации опреде-
ляется интегрированием уравнения E.19) в пределах от —h до -\-h:
+h
-h
2п + 1 \ fa дх /	'
В сечении максимального давления др/дх = О, v = и = const.
Расход здесь равен
Q = 2uh1	E.21)
где 2hx — величина зазора в сечении максимального давления.
Подставляя в уравнение E.20) вместо Q его значение из уравне-
ния E.21), находим:
h n
120
Используя в уравнении E.19) значение (—
ния E.22), получаем:
~^) из уравне-
Напряжение сдвига в любой точке области деформации можно
найти, подставляя значение vx из уравнения E.23) в уравнение E.13).
E.24)
Напряжение сдвига на поверхности валка при у = h рассчиты
вается по уравнению:
Для определения удельного давления в области деформации из
уравнения E.22) имеем:
—
E.26)
а знак «минус» — к зоне
где знак «плюс» относится к зоне отставания (h ">
опережения (h <Z hx).	"
Половину величины зазора можно определить из геометрических
соотношений: h = h0 + R — y^R2 — x2, где R — радиус валка.
После разложения R — у R2 — х2 в биноминальный ряд Ньютона
и отбрасывания всех членов ряда за исключением первого (как ма-
лых по сравнению с первым членом) имеем:
Л = Ло + КгГ	(o.zt)
где л: — текущая ордината точки в области деформации.
Подставляя значение х из E.27) в уравнение E.26), находим:
1+2n
E.28)
Интегрируя уравнение E.28) и используя замену переменных,
введенную Гаскеллом
h = h0 (С2 + 1); К - К
1); dh = 2hGl
имеем:
E.29)
h ¦	х	'	.
г	1 = f		безразмерная координата; ?х — координата се-
где С =
чения максимального давления.
121

В уравнении E.29) знак «плюс» относится К зоне отставания (? >
> ?i), а знак «минус» — к зоне опережения (? < ?х). Уравнение
E.29) описывает распределение удельного давления в области де-
формации при листовании неньютоновского материала со степенной
зависимостью между напряжением и скоростью сдвига.
Уравнение E.29) решено в квадратурах для случая п = 1 Гаскел-
лом и для случая п = V2 В. А. Немытковым. Для других случаев
оно решается численным методом. Уравнение E.29) может быть за-
писано в виде:
где / =
JLY Л/ Z0.
hj\ h0
E.30)
	——i^
n — индекс течения материала.
В результате аппроксимации кривой f(n) можно получить: .
/= 1,09 + 1,08л-f- 0,35/г2	E.31)
Уравнения E.23), E.24) и E.30) описывают, соответственно, рас-
пределение скоростей движения, напряжения сдвига и удельного
давления полимерного материала в области деформации валковых
машин.
5.3. РАСПОРНЫЕ УСИЛИЯ МЕЖДУ ВАЛКАМИ ВАЛЬЦЕВ
В общем случае распорное усилие является векторной величиной
и может быть охарактеризовано модулем, направлением и точкой при-
ложения (см. рис. 5.4). Модуль распорного усилия подсчитывается
как произведение суммы проекций на плоскость yz элементарных сил
давления и напряжений сдвига, умноженных на площадь поверх-
ности, по которой эти силы действуют.
Точка приложения распорного усилия может быть найдена по
пересечению линии, проходящей через нейтральное сечение N1N2
области деформации, с окружностью, образованной поперечным се-
чением цилиндрической образующей рабочих валков. Нейтральное
сечение (сечение максимального давления), определяемое координа-
той ?ь может быть установлено по формуле:
Ак = л0(Й+ 1)	E.32)
где hK — толщина листа на выходе без учета эластического восстановления.
Направление действия (углы Yi и Тг) равнодействующих от сил
давления и напряжений сдвига резиновой смеси в области дефор-
мации (рис. 5.4) зависит от физико-механических характеристик ма-
териала, температуры процесса, диаметров, скоростей вращения
валков, величины зазора, формы и соотношения кривых давления и
напряжений сдвига.
В простейшем случае для расчета на прочность вальцев можно
ограничиться рассмотрением горизонтальной Р[р = Р^ = Р\ и
вертикальной Р\р = Р\р = Яр составляющих распорного усилия
при их = и2 = и, Rx = R2 = R.
122
Для более сложных случаев при их = иа, ВхфВ% и ихф Щ,
Dx ф D2 задача нахождения распорного усилия усложняется и здесь
я;р ф />2Р и Р1Р ф piv.
Для валковых машин правильнее говорить не о точке, а о линии
приложения, которая проходит вдоль образующих валков в сечении
максимального давления. Точка приложения распорного усилия
определяется центром тяжести площади под кривой удельного давле-
ния в области деформации.
Как правило, вертикальная составляющая распорного усилия,
или составляющая распорного усилия, направленная перпендику-
лярно к плоскости, проходящей через оси вращения двух соседних
валков, мала по сравнению с горизонтальной составляющей распор-
ного усилия. Кроме того, вертикальная составляющая перпендику-
лярна к плоскости опор, по которым перемещаются валковые под-
шипники, поэтому при расчете валковых распорных усилий величи-
ной вертикальной составляющей распорного усилия вальцев можно
пренебречь.
Величина горизонтальной составляющей распорного усилия
может быть определена интегрированием кривой распределения
удельного давления по дуге контакта:
= Ь J p dx = Ъ /
(I2 + 0
1+2n
\\+2п
E.33)
В уравнении E.33) знак «плюс» относится к зоне отставания
(? > Si)> знак «минус» — к зоне опережения (? < ^х). При подста-
новке в E.33) п = 1 получим уравнение Гаскелла. Валичина F =
=	к	в зависимости от индекса течения п и величины запаса
2^bR (u/ho)n
(координаты ?i» ?H) изменяется по кривым, аппроксимация которых
для различных значений п имеет вид:
F= l,93?i + 2,63л -f 1,22л2; F = 1,9 ч- 3,0	E.34)
Величина распорного усилия при различных скоростях вращения
двух валков, т. е. при наличии фрикции /, может быть определена
формулой:
На основании теоретических расчетов и практических данных
известно, что наибольший износ втулок валковых подшипников
у вальцев с подшипником скольжения находится не в плоскости,
проходящей через оси вращения рабочих валков, а несколько ниже
линии центров — на пересечении линии действия равнодействующей
распорного усилия с рабочей поверхностью втулки подшипника
123

скольжения. Поэтому при уточненных расчетах при проектировании
подшипниковых опор вальцев и предохранительных устройств не-
обходимо учитывать как горизонтальную, так и вертикальную со-
ставляющую распорного усилия вальцев.
5.4. МОЩНОСТЬ ПРИВОДА ВАЛКОВЫХ МАШИН
Мощность, необходимая для преодоления сил сопротивления де-
формации, осуществления деформации материала и сообщения кру-
тящего момента двум валкам может быть рассчитана по формуле:
N = 2buz
E.36)
где Ь — длина рабочей части валка; и — скорость вращения валка; z — танген-
циальная сила (сумма напряжений сдвига или сил, необходимых для создания опре-
деленной деформации материала поверхностью каждого из двух валков вальцев).
Для нахождения z необходимо определить интеграл по кривой
изменения напряжения сдвига в области деформации (см. рис. 5.4)
на поверхности контакта обрабатываемого материала с рабочей по-
верхностью валка:
E.37)
где Ф =
Величина Ф в зависимости от индекса течения п и координаты
входа ?н изменяется по кривым, аппроксимация которыххдля раз-
личных значений п имеет вид:
Ф = 1,0 ^
E.38)
Для п = 1 и п = 1/а уравнение E.37) решено, соответственно,
Гаскеллом и В. А. Немытковым. Для других же случаев мощность
может быть получена численным интегрированием. Когда их Ф и2
мощность привода может быть определена по формуле:
N, = 2A + /)
f V2Rh0O
E.39)
i Если валковая машина имеет несколько рабочих пар валков, то
потребляемая мощность рассчитывается отдельно для каждой рабо-
чей пары, а общая мощность, потребляемая приводом машины,
равна их сумме.
124
5.5. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ВАЛЬЦЕВ
В зависимости от схемы работы вальцев различают два способа
расчета их производительности: 1) для вальцев с многократным про-
пуском материала через зазор; 2) для вальцев и других валковых
машин с однократным пропуском материала через зазор.
Для вальцев с многократным пропуском материала через зазор
теоретический расчет производительности достаточно затруднителен
и зависит от многих переменных величин. В этом случае производи-
тельность рассчитывается по эмпирическим формулам. Для этой
цели сначала определяется единовременная объемная загрузка V
(в л), или так называемая литражность вальцев, по формуле:
V = .F0 + 85) DL	E.40)
где D — диаметр валка (переднего), дм; L — длина рабочей части (бочки валка), дм.
Если длительность цикла обработки смеси на вальцах t (в мин),
то производительность вальцев G (в кг/мин) при многократном про-
пуске смеси через зазор равна:
E.41)
где р' — плотность материала, кг/м3.
Из уравнения E.41) следует, что производительность вальцев
в значительной степени зависит от длительности цикла обработки t,
который в основном определяется составом смеси, технологическим
режимом работы, организацией труда и другими условиями.
Производительность G (в кг/мин) валковых машин с однократным
пропуском материала через зазор равна:
G = i/JI6Aop/<p	E.42)
где ул — линейная скорость материала при выходе его из области деформации,
м/мин; h0 — величина зазора, м; Ь — средняя ширина ленты материала при выходе
из области деформации, м; ср — коэффициент использования машины.
Кроме уравнения E.42) производительность валковой машины G
(в кг/ч) при однократном пропуске материала через зазор можно
определить также по уравнению:
G = 60nDzhKbp'q>	E.43)
где D—диаметр заднего валка, дм; z — частота вращения валка, об/мин; hK —
толщина материала, выходящего из зоны деформации, дм; Ь — средняя ширина ленты
материала, дм; р' — плотность материала, кг/м3; <р — коэффициент использования
машины.
5.6. СХЕМЫ ПРИВОДА ВАЛЬЦЕВ
Для осуществления процесса переработки, полимерных материа-
лов на вальцах необходимо привести их валки во вращательное
движение вокруг горизонтальных осей. При этом рабочие валки
должны вращаться навстречу друг другу и с различной частотой.
Если передний валок делает zx об/мин, а задний — z2 об/мин, то
фрикция / = zjzx. Для уменьшения опасности при обслуживании
125

Рис. 5.8. Вальцы с групповым электроприводом (вид сверху) от тихоходного синхронного
электродвигателя (а) и от быстроходного асинхронного электродвигателя через редуктор (о):
/ — тихоходный синхронный электродвигатель; 2 — вальцы; 3 — редуктор; 4 — быстро-
ходный асинхронный электродвигатель.
Рис. 5.9. Привод двух вальцев:
/ — электродвигатель; 2 — редук-
тор; 3 — большая приводная шес-
терня; 4 — малая приводная шес-
терня; 5 — передаточные (фрикци-
онные) шестерни; 6 — валки.
Рис. 5.10. Индивидуальный привод вальцев:
/ — передний валок; 2 — задний валок; 3 — передаточные (фрикционные) шестерни; 4 —
нож для срезания ленты перерабатываемого материала; 5 — намоточный барабан; 6 —
приводные шестерни; 7 — редуктор; 8 — тормозное устройство; 9 — электродвигатель;
16 — механизм регулировки зазора между валками; 11 — подшипники.
передний валок имеет меньшую частоту вращения. Для различных
типов вальцев фрикция имеет значения от 1,07 до 4.
Привод вальцев для переработки каучуков и резиновых смесей
осуществляется в основном по следующим кинематическим схемам:
1) групповой привод (рис. 5.8); 2) привод двух вальцев (сдвоенный
привод, рис. 5.9); 3) индивидуальный привод (рис. 5.10); 4) единич-
ный привод каждого валка вальцев непосредственно от блок-редук-
тора.
Для вальцев с групповым приводом в качестве электродвигателей
могут быть использованы синхронный (рис. 5.8, а) или асинхронный
(рис. 5.8, б) электродвигатели.
На рис. 5.11 изображена схема привода одной секции вальцев от
группового привода. Здесь передача крутящего момента осущест-
вляется от трансмиссионного вала 3 к переднему и заднему валкам
через ряд зубчатых передач. Вальцы могут быть сконструированы
с левым и правым расположением привода. Если большая приводная
шестерня 7 расположена с правой стороны от рабочего места, то валь-
цы имеют правый привод, если с левой стороны, — левый привод.
Бывают случаи, когда при групповом приводе (при ремонте) необхо-
димо средние вальцы отключить от привода; тогда малую приводную
шестерню 6 выводят из зацепления с шестерней 7.
Привод вальцев, как правило, включает в себя электродвигатель
и ряд устройств (шестерни, валы, муфты и др.), обеспечивающих
передачу крутящего момента от электродвигателя к валка"м вальцев.
При индивидуальном приводе (см. рис. 5.10) каждая отдельная
машина приводится в движение от асинхронного электродвигателя
трехфазного тока через редуктор. Установочная мощность электро-
двигателя выбирается с учетом пиковых нагрузок при обработке жест-
ких материалов. Для обеспечения нормальной работы мощность
электродвигателя индивидуального привода вальцев выбирается
в 1,5—2,0 раза выше средней потребляемой мощности. Такая завы-
шенная установочная мощность электродвигателя используется
только незначительное время, в период пиковых нагрузок, в осталь-
ное же время работы вальцев электродвигатель недогружен и рабо-
тает с понижением cos ср.
Групповой привод вальцев от одного электродвигателя обеспечи-
вает более равномерную нагрузку на электродвигатель, так как пи-
ковые нагрузки отдельных вальцев не совпадают, а растянуты по
времени, и график потребляемой агрегатом электрической мощности
получается более или менее плав-
ным, без больших пиковых нагру-
зок (при этом cos ф повышается).
В связи с несовпадением пиковых
нагрузок всех вальцев устано-
Рис. 5.11. Схема привода одной секции вальцев;
1 — передний валок; 2 — задний валок; 3 —
трансмиссионный вал; 4 — подшипники транс-
миссионного вала; 5 — соединительные муфты;
6,7 — малая и большая приводные шестерни;
8,9 — передаточные шестерни.

вочная мощность электродвигателя группового привода может быть
выбрана несколько меньшей, чем сумма пиковых нагрузок всех
вальцев при обработке наиболее жестких резиновых смесей.
Единичный привод каждого валка вальцев осуществляется от
электродвигателя через блок-редуктор, в котором смонтированы все
приводные и передаточные (фрикционные) шестерни. При единичном
приводе каждый валок соединяется со своим выходным валом блок-
редуктора через специальные шарнирные муфты. Шарнирные муфты
обеспечивают возможность перемещения валков вальцев при изме-
нении зазора между валками без изменения зацепления передаточ-
ных шестерен. Использование единичного привода с блок-редукто-
ром, позволяющего улучшить условия работы зубчатых зацеплений,
требует технико-экономического обоснования в связи с его высокой
стоимостью.
5.7. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВАЛЬЦЕВ
Конструкция вальцев. Различные типы вальцев имеют в основ-
одинаковый принцип действия и ряд сходных узлов (сборочных
единиц) и деталей. В общем вальцы (рис. 5.12) представляют собой
машины, основными рабочими органами которой являются два полые
валка 1 и 2, расположенные в горизонтальной плоскости и вращаю-
щиеся навстречу друг другу. Некоторые вальцы, используемые при
регенерации резины, имеют три валка.
. Валок 1 называется передним, так как он расположен с передней
стороны рабочего места вальцев. Валок 2 называют задним. Рабочая
поверхность валков может быть гладкой или рифленой в зависимо-
сти от назначения вальцев. Каждая из двух станин 8 и 12 вальцев
стянута сверху траверсой (поперечинами) 5 и 17 и помещается на мас-
сивной чугунной фундаментной плите 11. Фундаментная плита
с нижней стороны имеет ребра жесткости. У вальцев с групповым
приводом на фундаментной плите под каждой из станин устанавли-
ваются трансмиссионные подшипники 9, 14. В четырех углах фунда-
ментной плиты расположены выступающие тумбы для установки и
крепления станин вальцев. Крепление станин вальцев к фундамент-
ной плите производится при помощи болтов и специальных клиньев.
Высота поверхности рабочего пола обычно находится на уровне
верхней части тумб фундаментной плиты. Для регулировки парал-
лельности установки двух станин и увеличения жесткости конструк-
ции вальцев имеется два стяжных болта 10. Станины и поперечины
(траверсы) вальцев отливаются из чугуна и должны иметь 5—6-крат-
ный запас прочности против наибольших усилий, развиваемых при
работе. В каждой станине вальцев устанавливается по два валковых
подшипника (один от переднего, а другой от заднего валков).
Подшипники заднего валка 2 неподвижно прикрепляются к соот-
ветствующей станине при помощи болтов. Подшипники переднего
валка 1 установлены так, что их можно передвигать по станине для
регулировки величины зазора между валками. Корпусы валковых
подшипников скольжения для улучшения условий работы имеют
специальные полости для охлаждения.
т
10
Рис. 5.12. Общий вид вальцев:
1 — передний валок; 2 — задний валок; 3 — ограничительные стрелки; 4 — приводная
шестерня; 5, 17 — верхние траверсы; 6 — указатель величины зазора между валками;
7 — механизм регулировки зазора; 8, 12—станины вальцев; 9, 14 — подшипники трансмис-
сионного вала; 10 — соединительные болты; И — фундаментная плита; 13 — окна для за-
ворачивания фундаментных болтов; 15 — трансмиссионный вал; 16 — передаточный (фрик-
ционные) шестерни; 18 — колпачковая масленка; 19 — конечный (аварийный) выключатель;
10 — штанга аварийного выключателя.
Регулировка величины зазора между валками производится при
помощи специальных механизмов 7, снабженных предохранитель-
ными устройствами. На каждой из станин имеются указатели вели-
чины зазора для устранения перекоса валков.
Валки изготавливаются полыми из специального высококачест-
венного чугуна с закаленной поверхностью рабочей части и расточ-
кой внутренней поверхности, на которую подается охлаждающая
вода (при помощи специальной системы охлаждения).
Для предотвращения возможности попадания перерабатываемого
материала в валковые подшипники на вальцах устанавливаются за-
щитные раздвижные щитки-стрелки 3, одна половина которых кре-
пится к переднему, а другая к заднему подшипникам валков. Спе-
циальная конструкция стрелок обеспечивает достаточную надеж-
ность в работе. Для смазки поверхностей трущихся пар вальцы
снабжены специальной системой с рядом смазывающих устройств.
На поперечинах станин вальцев смонтированы устройства 19 и 20
для аварийного останова.
Станины и траверсы, воспринимающие распорные усилия при ра-
боте вальцев, отлиты из стали. Перемещение передних подшипников
осуществляется при помощи двух механизмов регулировки зазора.
Механизм регулировки зазора (рис. 5.13) расположен на станине
со стороны переднего валка. Нажимной винт 1 вращается в стальной
гайке 12, закрепленной в станине вальцев. На конце нажимного
винта смонтировано предохранительное устройство, которое состоит
из предохранительной шайбы 9, крышки"//, матрицы 8, пуансона 10
5 Н. Г. Бекин и др.	129

Йис. 5.13. Механизм регулировки
зазора:
1 — нажимной винт; 2 — червячный
редуктор; 3 — эластичная муфта;
4 — электродвигатель; 5 — указа-
тель величины зазора; 6 — корпус
подшипника валка; 7 — корпус
предохранительного устройства;
8 — матрица; 9 — предохранитель-
ная шайба; 10 — пуансон; 11 —
крышка; 12 — гайка нажимного
винта; 13 — станина вальцев; 14 —
маховичок ручной доводки.
и корпуса 7, закреплен-
ного болтами на корпусе
подшипника 6 валка валь-
цев. Предохранительное
устройство служит для
предохранения от разру-
шения валков и станины
при значительном увели-
чении распорных усилий
между валками вальцев.
В случае перегрузок (по-
падание в зазор металли-
ческих предметов и др.)
предохранительные шай-
бы, рассчитанные на оп-
ределенное усилие, среза-
ются, передний валок пе-
ремещается, увеличивая
зазор между валками, и
вальцы автоматически ос-
танавливаются. Чтобы пре-
дохранительное устройст-
во работало надежно, не-
обходимо правильно рас-
считать предохранитель-
ную шайбу. Механизм ре-
гулировки зазора имеет
также маховичок 14 для
ручного привода на слу-
чай выхода из строя электродвигателя. Зазор между валками
вальцев можно регулировать в пределах от^ 0 до 10 мм.
Для обеспечения безопасности работы на вальцах имеется меха-
низм аварийного останова. Он состоит из четырех стоек, между каж-
дыми двумя из которых имеются тросики или штанги, параллельные
осям валков вальцев. Один конец каждого тросика закреплен непо-
движно, а второй соединен с конечным выключателем. При нажатии
на тросик (штангу) происходит отключение электродвигателя, тор-
можение и автоматический останов вальцев. Торможение индивиду-
альных и сдвоенных вальцев производится при помощи колодочного
или ленточного тормоза, торможение вальцев с групповыми приво-
130
дами — при помощи специальной системы аварийного останова.
Системы аварийного останова вальцев должны обеспечивать воз-
можно быстрое прекращение вращения валков и вывод посторонних
предметов из области деформации путем включения обратного хода.
Аварийные выключатели должны быть устроены так, чтобы их можно
было привести в действие в любой момент с рабочего места как с пе-
редней, так и с задней стороны вальцев. Такие системы обычно со-
стоят из штанг, конечных выключателей, переключателей, тормоз-
ных, блокирующих и других устройств. Каждая система аварийного
останова вальцев должна иметь устройства, позволяющие выключить
приводной электродвигатель и затормозить машину (электромехани-
ческое или электродинамическое торможение). При электромехани-
ческом торможении после нажатия на штангу, рабочий отключает
электродвигатель привода машины и одновременно включает меха-
нический тормоз для остановки вращающихся по инерции частей при-
вода. Электродинамическое торможение предусматривает переклю-
чение цепи приводного электродвигателя и создание в его якоре про-
тивоположно направленного электродинамического момента.
В соответствии с ГОСТ 14333—79 расстояние от уровня пола до
оси штанги аварийного устройства всех современных производст-
венных вальцев должно быть в пределах 900—1200 мм. Кратчайшее
расстояние от штанги аварийного устройства до образующей валка
должно быть в пределах 300—500 мм. Путь торможения валков после
аварийного останова незагруженных вальцев не должен превышать
0,25 оборота валка при максимальной скорости. После аварийного
останова вальцев, имеющих электромеханический привод, механизм
регулирования зазора должен осуществить автоматическую раз-
движку валков не менее чем на 25 мм со скоростью не ниже рабочей
скорости регулирования зазора.
На рис. 5.14 представлен современный аварийный выключатель
вальцев. Штанга закреплена в шарнирах-подшипниках и располо-
жена перед передним, а иногда перед задним валком. При нажатии
на штангу рожки отжимают пружину и давят на рычаги путевых
малогабаритных переключателей типа ВКП-711. Рабочий ход кнопки
переключателя ВКП-711 равен 2,2—2,5 мм при усилии нажатия на
штангу более 2,5 Н @,25 кгс). Величину усилия, необходимого для
остановки вальцев, можно регулировать при помощи пружин.
Тормозные устройства систем аварийного останова вальцев слу-
жат для поглощения кинетической энергии движущихся частей ма-
шины в период ее остановки. В валковых машинах применяются
двухколодочные и ленточные тормоза.
Надежность работы механизма аварийного останова оценивается
величиной поворота валков после отключения электродвигателя
при незагруженных вальцах. При загруженных резиновой смесью
вальцах поворот валков после отключения электродвигателя практи-
чески должен быть равен нулю. Максимальный путь пробега перед-
него валка по периметру бочки валка при незагруженных вальцах
Пд 2130 щ- должен быть не более 0,25 оборота валка,
5*	131

Рис. 5.14. Аварийный выключатель вальцев:
/ — направляющие; 2 — штанга; 3 — рычаг; 4 — конечный выключатель ПВК-2111.
Валки и валковые подшипники скольжения охлаждаются проточ-
ной водой. В полости валков смонтировано охлаждающее устройство,
состоящее из трубы с отверстиями (направленными в сторону зазора
между валками), воронки и ванны. Вода, подаваемая в трубу под
давлением, вытекает через отверстия, орошает внутреннюю полость
валка и сливается через открытый конец валка и воронку в ванну.
Смазка валковых подшипников скольжения — жидкая централи-
зованная или индивидуальная — осуществляется при помощи мас-
ляного насоса (лубрикатора). Смазка подшипников качения — гу-
стая — подается к подшипникам при помощи масляной станции.
Смазка приводных и фрикционных шестерен, а также червячных
132
пар осуществляется погружением нижней части колес в масляную
ванну, расположенную под ними.
Вальцы снабжаются приборами управления электродвигателем и
автоматическими устройствами, которые для индивидуальных и
сдвоенных вальцев устаналиваются в специальном шкафу, а для
вальцев с групповым приводом — на щите управления,
Конструкции основных узлов и деталей вальцев. Валки яв-
ляются основными рабочими узлами вальцев, так как непосредственно
выполняют операции по переработке резиновой смеси. Рабочая
часть валка диаметром D (рис. 5.15), иногда называемая бочкой, слу-
жит для выполнения процесса обработки материала; опорная часть
диаметром dx предназначена для посадки в подшипники и называется
шейкой, а концевая часть диаметром d± — для посадки фрикционных
или приводных шестерен. При изнашивании рабочей части и даль-
нейшем ремонте валки подвергаются шлифовке. Срок службы чу-
гунных валков определяется длительностью срабатывания закален-
ного слоя рабочей поверхности, т. е. уменьшением наружного диа-
метра бочки на 20—30 мм, после чего валок должен быть заменен.
В некоторых случаях, главным образом при большой фрикции / >
> 1,5 (дробление и размол старой резины и др.)> поверхности валков
(одного или обоих) делают рифлеными.
Валки из стального литья применяются редко из-за трудности
осуществления термической обработки (закалки рабочей поверхно-
сти валка).
Подшипники. В старых конструкциях вальцев для валков
применялись массивные чугунные подшипники скольжения с брон-
зовыми вкладышами. Условия работы валковых подшипников валь-
цев достаточно тяжелые (распорное усилие вальцев 2130 мм иногда
достигает 3 МН, температура цапфы подшипника может подниматься
до 90 °С), поэтому они требуют определенного ухода (смазки и охла-
ждения) .
В современных модернизированных конструкциях вальцев для
валков используются подшипники качения, обладающие более вы-
сокими эксплуатационными показателями. Обычно применяются
двухрядные или сдвоенные роликовые подшипники.
Для смазки подшипников качения, как правило, используется
консистентная смазка.
Рис. 5.15. Валок вальцев.
133

А-А
Рис. 5.16. Смесительно-
листовальные	вальцы
См 1530 ——• с левым инди-
видуальным приводом:
/ — электродвигатель; 2 —
редуктор; 3 — подшипники;
4 — механизм аварийного
останова; 5 — труба охлаж-
дающего устройства; 6 —
механизм регулировки за-
зора; 7 — воронка для стока
охлаждающей воды; 8 —
сборная емкость (ванна)
охлаждающей воды; 9 —
верхняя траверса; 10 — ог-
раничительные	стрелки;
11 — противень; 12 — ста-
нины; 13 — фундаментная
плита; 14 — валки.
Подшипники заднего валка неподвижные и прикрепляются к ста-
нине вальцев специальными болтами. Подшипники переднего валка
подвижные и могут перемещаться в окнах станины в сторону умень-
шения зазора между валками (при помощи механизма регулировки
зазора) и в обратную сторону (под действием распорного усилия об-
рабатываемого материала).
Для предохранения основных узлов вальцев от разрушения
в механизме регулировки зазора предусмотрено
специальное предохранительное устройство (см. рис. 5.13). При воз-
растании распорного усилия выше расчетного предохранительная
шайба 9 срезается, передний валок отодвигается давлением смеси,
нажимной винт дает импульс через микровыключатель на остановку
вальцев. Таким образом, при предельном возрастании распорного
усилия разрушается слабая деталь (шайба 9), предохраняя от раз-
рушения важнейшие узлы вальцев.
Станины. Вальцы имеют две станины (рис. 5.16), на которые
устанавливаются по два подшипника. Каждая станина состоит из
двух частей: нижней стойки в виде буквы Н и верхней траверсы 9,
которая закладывается в пазы и крепится к стойке станины болтами.
Подшипники валков у станарл if ваяются на поперечину станины. 12 И
134
сверху стягиваются траверсой. Для перемещения передних подтип
ников направляющие на поперечине станины и траверсе простраги-
ваются. Верхняя траверса должна быть точно пригнанной к верти-
кальным стойкам станины.
Станины вальцев — весьма ответственные детали, испытывающие
неравномерные пиковые нагрузки, поэтому они должны быть доста-
точно прочными. Обычно материалом для изготовления станины яв-
ляется высококачественный чугун; станины для вальцев, работающих
в тяжелых условиях, изготовляются из стального литья (дробиль-
ные и другие вальцы).
Фундаментные плиты. Фундаментные плиты служат
для передачи веса и динамических нагрузок вальцев на фундамент.
Так как вальцы имеют довольно большой вес и при их работе возни-
кают значительные динамические нагрузки, фундаментные плиты 13
(рис. 5.16) обычно изготавливаются достаточно массивными и моно-
литными. Фундаментные плиты крепятся к фундаменту машины
специальными фундаментными болтами. Для установки станин на
фундаментных плитах имеются простроганные и выверенные пло-
щадки. Станины вальцев крепятся к фундаментной плите специаль-
ными болтами.
Вспомогательные устройства. К вспомогатель-
ным устройствам вальцев можно отнести ограничительные стрелки,
механические ножи для подрезания и перемешивания обрабатывае-
мого материала, ножи для резания обрабатываемого материала, ко-
жухи, ограждения и др.
Ограничительные стрелки вальцев предназначены для отделения
рабочего пространства валков от подшипников с целью предохране-
ния попадания в подшипники обрабатываемого материала. Ограни-
чительная стрелка (рис. 5.17) состоит из двух половинок 1 и 5 (левой
и правой), одна из которых крепится при помощи кронштейнов
и болтов к корпусу подшипников заднего валка, а другая — к кор-
Рис. 5.17. Ограничительные стрелки вальцев:
1,5 — раздвижные половинки; 2 -~ передний валок; 3 — задний валок; 4 г- стальная
планка, закрепленная на стрелке переднего валка.
135

пусу подшипника переднего валка. Для перекрытия зазора, обра-
зующегося между двумя половинками стрелок при перемещении
переднего валка, на правой (передней) половине стрелки закреплена
болтами стальная накладка 4. Перекрытие зазора между половин-
ками стрелок при помощи накладки должно быть таким, чтобы обес-
печить раздвижку валков на 10—15 мм без образования зазора.
Половинки ограничительных стрелок отливаются из чугуна и плотно
пригоняются к поверхности валков.
Для перемешивания и подрезания каучуков и резиновых смесей
в процессе переработки на вальцах используется несколько типов
устройств, однако до сих пор не создано устройство, отвечающее не-
обходимым требованиям, для поточного многотоннажного произ-
водства. На заводах еще используется трудоемкий ручной способ
обслуживания вальцев при переработке резиновых смесей.
5.8. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС И СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ВАЛЬЦЕВ
Обработка резиновых смесей на вальцах является достаточно энергоемким про-
цессом. Энергия, потребляемая электродвигателем вальцев, расходуется на преодоле-
ние напряжений сдвига сопротивления в элементах передач и подшипниках и на
преодоление сил сопротивления деформированию обрабатываемого материала (вяз-
кое течение, упругая и высокоэластическая составляющие деформации).
При деформации обрабатываемого материала на вальцах подводимая энергия
превращается в теплоту Q:
Q = ki\mi\nNcv = k\\BNcv
где г|ш — к. п. д. передач; цп -— к. п. д. подшипников; NcV — средняя мошность,
потребляемая электродвигателем; цв = Мп/(МХ, х + МЛш т + Л1П) — к. п. д.
вальцев; Мп — полезный крутящий момент; МХш х, Л1Д> т — моменты холостого
хода и дополнительных сил трения; k — коэффициент.
Общее количество теплоты, подведенное к вальцам и отданное ими, можно опре-
делить уравнением теплового баланса;
Q= Q1
Здесь Q± — количество теплоты, унесенное со смесью; Q2> @з — количество
теплоты, отданное первым и вторым валками в окружающую среду; Q4 — ко"
личество теплоты, унесенное водой из первого и второго валков.
Количество теплоты, унесенное резиновой смесью:
Qi = GCl (tK - tH)
где G — масса смеси; сг — удельная массовая теплоемкость смеси; tH, tK — на-
чальная и конечная температуры смеси.
Количество теплоты, отданное в окружающую среду лучеиспусканием (Qn)
и конвекцией (QK):
Q2 + Qs = <?л + Qk
<?л = Fcx [GУ100)*- GУ100)*]; QK = ocKF (tCT - /окр)
Здесь F — площадь теплоотдающей поверхности; ак — коэффициент тепло-
отдачи конвекцией; flt Т2 — температуры, К; /Ст> ^окр — температура стенки
и окружающей среды.
Количество теплоты, унесенное охлаждающей водой:
= Wc2 (t2 - tj = KF
136
Вода
Рис. 5.18. Схема устройства для охлаждения валка с открытым (а) и закрытым (б) сливом
воды:
1 — корпус валка; 2 — труба с отверстиями; 3 — направляющий диск; 4 — сливндя во-
ронка; 5— распределительная втулка; 6 — гайка; 7 — сальник; 5 — направляющая втул-
ка; 9 ¦— заглушка.
где W — расход воды; с2 — удельная массовая теплоемкость воды; tx и t2 — тем-
пература воды на входе и выходе; К — коэффициент теплопередачи; А/ср — средняя
разность температру.
Для предотвращения возможности возрастания температуры обрабатываемого
материала выше допустимого значения и отвода избыточного количества теплоты на
вальцах предусмотрена система водяного охлаждения. Охлаждению подвергаются
валки вальцев. В старых конструкциях вальцев охлаждению водой подвергались
также корпусы подшипников скольжения.
В зависимости от способа отвода охлаждающей воды из полости валков валь-
цев различают два способа охлаждения: открытый (рис. 5.18, а) и закрытый
(рис. 5.18, б).
При открытом способе охлаждения валков вальцев (рис. 5.18, а) вода под дав-
лением поступает во внутреннюю полость валка по трубе 2. По длине трубы 2
имеются отверстия диаметром 2—5 мм, направленные в сторону области деформации
вальцев; шаг между отверстиями 100—125 мм. Иногда в отверстия трубы вворачи-
ваются на резьбе специальные насадки — сопла для направления и разбрызгивания
струи воды. Охлаждающая вода подается из отверстий неподвижной трубы на верх-
нюю часть внутренней поверхности полосы вращающегося валка и стекает по его
стенке. В нижней части полости валка собирается некоторое количество воды до
определенного уровня. Далее вода через отверстие в направляющем диске 3 сли-
вается через воронку 4 в специальный сборник и затем в канализацию. Неподвижная
внутренняя труба не вращается и соединяется с водопроводом при помощи резино-
вого шланга (для переднего валка), допускающего некоторое перемещение валка
при изменении величины зазора.
Закрытый способ охлаждения валков вальцев (рис. 5.18, б) заключается в том,
что охлаждающая вода поступает по трубе 2 (с отверстиями) в полость валка и за-
полняет ее полностью. Из полости валка вода при помощи специального устройства
отводится в канализацию или в оборотную систему водоснабжения.
При открытом способе отвода охлаждающей воды обеспечивается более интен-
сивное охлаждение за счет увеличенной скорости движения воды по поверхности
теплообмена; система охлаждения валков с закрытым сливом более сложна по кон-
струкции и в эксплуатации. Поэтому наибольшее распространение получила система
охлаждения вальцев с открытым сливом.
137

В'канализацию
Рис. 5.19. Схема установки контрольно-измерительных и регулирующих приборов у вальцев:
/ — режимные часы; 2 — регистрирующие (самозаписывающие) приборы измерителей
давления (манометры); 3 — измерительные приборы; 4 — манометр на линии охлаждающей
воды; 5 — ртутные манометры; 6 — измерители давления на подшипниках переднего валка
вальцев.
5.9. СМАЗКА ВАЛЬЦЕВ
Чтобы обеспечить бесперебойную работу вальцев и удлинить срок их службы,
необходимо регулярно и тщательно смазывать все трущиеся детали машины.
Смазка деталей и узлов различных типов вальцев производится солидолом, авто-
лом, машинным маслом С и другими смазочными материалами в соответствии с ха-
рактеристикой трущихся поверхностей и условиями эксплуатации. Весьма ответ-
ственной является смазка подшипников валков, так как в процессе работы в них
развиваются большие удельные давления и высокая температура.
Смазка подшипников производится при помощи различных устройств. Все
устройства должны обеспечивать бесперебойный приток необходимого количества
жидкой или консистентной смазки.
Для контроля за работой вальцев необходимо периодически измерять темпе-
ратуры валковых подшипников, расход и температуру охлаждающей воды, темпе-
ратуру поверхности валков, величину распорного усилия. На рис. 5.19 представ-
лена схема установки контрольно-измерительных приборов у вальцев.
5.10. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ВАЛЬЦАХ
С точки зрения охраны труда вальцы относятся к опасным машинам. Кон-
струкцией вальцев и специальными устройствами предусмотрены меры, обеспечи-
вающие безопасные условия работы на вальцах.
Наиболее важными средствами и устройствами техники безопасности на валь-
цах являются: устройства для аварийного останова вальцев, устройства реверсиро-
вания вращения валков (вращение валков в обратную сторону) и ограждения всех
зубчатых передач, муфт и трансмиссионных валов.
В настоящее время на вальцах для быстрого останова используются аварийные
выключатели электродинамического или электромагнитного торможения (см.
рис. 5,14). Мгновенный останов вальцев при необходимости производят нажатием
138
на тягу, тем самым отключая Питание электродвигателя и одновременно включая
электродинамическое торможение или электромагнитный колодочный тормоз. За-
груженные вальцы при этом останавливаются мгновенно, а при незагруженных
вальцах (на холостом ходу) максимальный путь пробега переднего валка по пери-
метру бочки не должен превышать 0,25 одного оборота валка.
В последних конструкциях вальцев тяга или штанга механизма аварийного
останова устанавливается не над валками, а с передней и задней стороны вальцев,
т. е.. непосредственно перед рабочим местом вальцовщика. Такое расположение
штанги более удобно и в случае необходимости позволяет быстрее включить меха-
низм аварийного останова.
Вальцовщик перед началом каждой смены в присутствии мастера должен про-
верять исправность работы механизма аварийного останова.
Все шестерни и другие вращающиеся детали, кроме валков вальцев, должны
иметь кожухи ограждения. Кожухи и ограждения должны быть достаточно проч-
ными и плотно прикрывать шестерни и муфты вальцев.
Глава 6
ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ЛИСТОВЫХ РЕЗИНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
6.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ПОТОЧНЫХ КАЛАНДРОВЫХ ЛИНИЙ
Для изготовления резиновых технических изделий резиновую
смесь обычно перерабатывают в заготовки нужного профиля или при-
дают ей форму листа. При изготовлении резинотканевых изделий тон-
кий слой резиновой смеси наносится на ткань с одной или обеих
ее сторон. В производстве шин производится обрезинивание шинного
корда. Эти операции, часто называемые каландрованием, осущест-
вляются на специальных поточных линиях, состоящих из большого
числа машин и механизмов с обязательным использованием таких
валковых машин, как каландры.
Используемые в процессе каландрования резиновые смеси должны
обладать определенным соотношением пласто-эластических и высо-
коэластических свойств. С этой целью перед подачей на каландры
резиновые смеси предварительно обрабатываются на вальцах или
червячных машинах.
Наиболее мощные и производительные цехи каландрования
имеются на шинных заводах. Современный цех или участок калан-
дрования в производстве шин состоит из следующих поточных ли-
ний: 1) обрезинивания корда; 2) промазки тканей; 3) изготовления
листовых заготовок резиновых смесей.
Изготовление обрезиненного корда — довольно сложный и от-
ветственный процесс шинного производства, так как надежность ра-
боты корда в каркасе покрышки является одним из основных усло-
вий прочности и долговечности покрышки в эксплуатации.
С применением в шинах кордов из полиамидных волокон, которые
имеют гладкую поверхность и низкую прочность связи с резиновой
смесью, а также синтетических каучуков различных типов этот про-
139

цесс еще более усложнился. От качества обрезинивания корда и
прочности связи между резиной и кордом в значительной степени
зависят эксплуатационные свойства шин.
Применяемые в производстве поточные линии двухстороннего
обрезинивания корда и тканей можно классифицировать как по типу
обрезиниваемого корда, так и по типу каландров, используемых
в линиях.
Различают линии для обрезинивания хлопчатобумажного корда,
вискозного корда, корда из полиамидных волокон и металлокорда.
По типу используемых каландров все поточные каландровые ли-
нии можно разделить на линии с одним трехвалковым каландром,
линии с двумя трехвалковыми каландрами и линии с одним четырех-
валковым каландром.
6.2. ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ОБРЕЗИНЕННОГО КОРДА
Процессы обрезинивания вискозного корда и корда из полиамид-
ных волокон существенно отличаются. Если для получения высоко-
качественного обрезиненного корда из полиамидных волокон необ-
ходимы горячая вытяжка и нормализация, то в случае вискозного
корда нет необходимости в этих сложных процессах. Таким образом,
поточные линии обрезинивания корда из полиамидных волокон и
вискозного корда имеют различное аппаратурное оформление.
Поточная линия типа КЛК-2-170 является универсальной поточ-
ной автоматической линией и может быть использована для обрези-
нивания как вискозного корда, так и корда из полиамидных волокон.
Линия укомплектована агрегатами для пропитки, сушки, горячей
вытяжки и нормализации полиамидного корда и двумя трехвалко-
выми каландрами, на которых последовательно обрезинивается сна-
чала одна, а затем другая сторона кордного полотна. Вискозный корд
перед обрезиниванием пропитывается и сушится, а полиамидный
корд, кроме того, подвергается горячей вытяжке и нормализации.
Чтобы отдельные участки и агрегаты линии могли работать как
совместно, так и раздельно, установлены промежуточные закаточные
и раскаточные устройства.
Процесс обрезинивания уточного корда из полиамидных волокон
состоит из следующих основных операций: 1) раскатка рулонов
корда; 2) стыковка концов кордного полотна; 3) очистка корда от
пыли; 4) предварительная пропитка корда; 5) предварительное
насыщение; 6) вытяжка на роликах; 7) пропитка специальными про-
питочными составами; 8) сушка корда; 9) закатка; 10) раскатка;
11) горячая вытяжка; 12) нормализация; 13) закатка; 14) сушка на
барабанах; 15) каландрование; 16) охлаждение; 17) закатка. Эти опе-
рации связаны между собой в единой поточной линии с автоматиче-
ским управлением.
На рис. 6.1 схематично изображена поточная линия изготовления
обрезиненного полиамидного и вискозного корда, которая может
работать по следующим четырем режимам: 1) пропитка корда без
140
10
I	/	/ \ \	\/ I
15 16 19 26 25 27 28 29 31
52 53
J2 34 35 38
49
Рис. 6.1. Поточно-автоматическая линия КЛК-2-170 для изготовления обрезиненного
полиамидного и вискозного корда:
1 — двухвалковое раскаточное устройство; 2 — гидравлический пресс для стыковки корда;
3, 16, 29, 38, 52 — двухвалковые ширители-выравниватели; 4, 18, 31, 36 — питательные
ролики; 5, 17, 30, 37, 43, 51 — компенсаторы; 6, 10, 15, 41, 47 — натяжные ролики;
7 — установка для отсоса пыли; 8 — установка для предварительной пропитки с натяжными
роликами; 9 — камера предварительного насыщения; 11 — установка для пропитки латексом;
12 — секция барабанной сушилки; 13 — сушилка корда; 14 — секция фестонной сушилки;
19 — одновалковое закаточное устройство; 20 — обходные ролики; 21 — высоконатяжной
ширитель-выравниватель; 22 — установка для горячей вытяжки; 23 — термовытяжная ба-
шня; 24 — зона нормализации полиамидного корда; 25 — входные отверстия для корда;
26, 28 — установка с тормозными роликами; 27, 35 — промежуточные натяжные ролики;
32, 34 — двухвалковая закаточная установка; 33 — промежуточные направляющие ро-
лики; 39 — вытягивающие валки; 40 — предварительная сушилка перед каландром; 42,
45 — трехвалковые каландры; 44, 46 — калибромеры; 48 — место для установки промазоч-
ной машины с клеем; 49 — катушки с маркировочной ниткой; 50 — холодильные бара-
баны; 53 — направляющие валки; 54 — установка для закатки обработанного корда.
термообработки с закаткой в рулоны; 2) пропитка корда с термообра-
боткой и закаткой в рулоны; 3) обрезинивание корда без предвари-
тельной термообработки; 4) нормальный режим с прохождением
всех операций.
Длина поточной линии КЛК-2-170 — более 90 м, высота самого
высокого агрегата — около 28 м. Скорость работы поточных линий —
18—80 м/мин, максимальная ширина уточного корда — 1530 мм.
Влажность корда перед обрезиниванием — 1 % (от массы сухого
корда).
Корд с раскаточного устройства 1 поступает на вулканизацион-
ный гидравлический пресс, где передний край вновь заправленного
рулона соединяется внахлестку с концом предыдущего рулона. Эта
операция осуществляется при помощи ленточек резиновой смеси,
накладываемых с обеих сторон стыка. Затем стык прессуется при
давлении 6,0—6,5 МПа и одновременно вулканизуется при 180—
200 °С в течение 60—90 с. Иногда концы рулонов корда сшиваются на
швейной машине. Далее корд поступает в многопетлевой компенса-
тор 5, который компенсирует непрерывное поступление корда на
последующие операции за время стыковки его конца с новым руло-
ном. Натяжение корда в компенсаторе равно 2,0—2,3 кН.
Из компенсатора корд поступает в устройство для отсоса пыли
и очистки корда 7, затем на установку для предварительной пропитки
141

корда 8 в камеру насыщения 9. В этих двух установках происходит
предварительная подготовка корда для более высококачественной
пропитки латексными пропиточными составами. Предварительная
пропитки осуществляется при натяжении корда около 9,1 кН на всю
ширину корда. Перед поступлением на пропитку корд про-
ходит натяжные ролики 10, где испытывает натяжение
45,5 кН.
Установка 11 для пропитки корда латексом представляет собой
ванну объемом 500—550 л с автоматическим контролем уровня,
в которой имеются направляющие ролики. В настоящее время для
пропитки корда применяется несколько типов пропиточных составов.
В пропиточную ванну корд входит под натяжением около
1 Н/нить. Длительность пропитки — около 2—5 с. Давление отжим-
ных роликов — 0,25—0,4 кН/см. Максимальное увеличение массы
корда из полиамидных волокон после пропитки — до 4 % (от массы
сухого корда).
Пропитанный корд поступает в сушильную камеру 13, состоящую
из двух секций 12 и 14. Первая секция A2) состоит из шести бараба-
нов. На двух первых из них корд очищается специальными щетками.
Вторая секция A4) представляет собой обычную фестонно-ролико-
вую сушилку с диаметром роликов 178 мм. Сушилка имеет специаль-
ное натяжное пневматическое устройство, которое создает макси-
мальное натяжение корда в сушилке до 45,5 кН. Максимальная про-
должительность сушки — 4 мин. Сушка корда осуществляется воз-
духом с температурой 138—141 °С.
Когда необходимо пропитать корд, не подвергая обрезиниванию,
его подают на устройство 19 для закатки в рулон с прокладкой.
В этом случае на остальную часть агрегата корд поступает с другой
раскаточной стойки.
При непрерывной работе корд, с компенсатора 17 поступает на
первую установку с тормозными роликами 26, которые могут созда-
вать максимальное тормозное натяжение до 91 кН. Далее корд по-
дается в установку для горячей вытяжки 22, а затем в камеру норма- ,
лизации 24. Термическая вытяжка корда осуществляется при по-:
мощи тормозных 26 и тянущих 27 роликов при усилии 20—60 Н/нить
и температуре 200—232 °С. Продолжительность пребывания корда
в зоне горячей вытяжки при максимальной температуре 232 °С со-
ставляет 20 с (независимо от скорости).
В зоне нормализации корд охлаждают от максимальной темпе-
ратуры зоны горячей вытяжки 232 °С до 150—160 °С. Общая продол-
жительность процесса вытяжки корда колеблется от 20 до 90 с. Мак-
симальное усилие вытяжки — 91 кН при ширине полотна корда до
1500 мм. Максимальная вытяжка корда составляет до 20—30 %.
Нагревание воздуха для установки горячей вытяжки и нормализа-
ции осуществляется калориферами с топочными газами, получае-
мыми от сжигания жидкого или газообразного топлива в специаль-
ной печи. Установка оснащена автоматическим устройством для под-
держания заданной продолжительности пребывания корда в зоне
горячей вытяжки и нормализации.
142
Из камеры нормализации корд может поступать на устройство
для закатки его в рулоны с прокладкой 32 или следовать на даль-
нейшие технологические операции. Установка термической вытяжки
и нормализации может работать как в системе всей поточной линии,
так и самостоятельно. После установки для термической вытяжки и
нормализации имеется компенсатор 30. Перед поступлением в ка-
ландр корд снова проходит компенсатор 36 и сушилку 40 для сушки
и подогрева, откуда поступает на первый трехвалковый каландр 42
для обрезинивания с одной стороны. Далее через компенсатор 43
и |3-лучевой калибромер 44 корд поступает на второй трехвалковый
каландр обрезинивания с другой стороны.
При раздельных пропитке, термообработке и обрезинивании корд
подается на каландр со специального раскаточного устройства 34
через компенсатор 37 и камерную сушилку 40. Стыковка концов ру-
лонов корда осуществляется на специальном прессе при помощи лен-
точек резиновой смеси, накладываемых с обеих сторон стыка. Затем
стык прессуется при давлении 6,0—6,5 МПа и одновременно вулка-
низуется при 180—200 °С в течение 60—90 с.
Далее корд подается на холодильные барабаны 50 и, пройдя через
компенсатор 51, поступает на установку 54 для закатки в рулон
с прокладкой. На пути следования корда через всю поточную линию
установлены различные регулирующие механизмы для выравниваний
его плотности по ширине (ширители, центрирующие устройства
при входе корда в машины и закатке в рулоны).
Максимальная производительность поточной линии — 80 м/мин
обрезиненного корда. Расход водяного пара давлением 1,6 МПа —
до 0,1833 м3/с.
Управление линией осуществляется со специального, располо-
женного около каландра пульта управления, на котором установлены
все приборы контроля и регулирования процесса обрезинивания
корда: указатели скорости каландра, регистрирующие толщино-
меры, терморегуляторы и влагомеры, приборы сигнализации нормаль-
ной работы машин, кнопки управления отдельными машинами,
телефоны и пр.
Процесс обрезинивания безуточного корда из полиамидных во-
локон принципиально не отличается от процесса обрезинивания уточ-
ного корда. Разница состоит только в способах подачи корда до про-
питочной ванны. Начиная с пропиточной ванны, процесс обработки
корда почти совершенно одинаков. Для безуточного корда требуется
установка специальных шпулярников на каждый вид применяемого
корда. Шпулярник представляет собой устройство из нескольких
шпинделей (обычно на каждую нить — по два шпинделя). На один
шпиндель надевается бобина, с которой нить подается в пропиточную
ванну, на другой — резервная бобина. С целью экономии места
бобины в шпулярнике располагаются одна над другой. Если необхо-
димо набрать без уточное кордное полотно шириной 1420 мм с плот-
ностью 96 нитей на 100 мм, то в полотне должно быть около 1350 ни-
тей и количество бобин в шпулярнике составлять 2700 шт. Обычно
длина нити в бобине — 8000—10 000 м. Нити корда проходят через
143

Рис. 6.2. Поточная линия промазки тканей и выпуска листовых заготовок резиновых смесей:
1 — раскаточные приспособления; 2, 15 — компенсаторы; 3 — сушильные барабаны; 4 —
холодильные барабаны; 8 — рулон прокладки; 9 — рулон с листовыми заготовками резино
ромер; 16 — зажимные ролики; 17 — закаточное приспособление.
фарфоровые направляющие и поворотные щитки к распределитель-
ной гребенке шпулярника. Для выравнивания корда собранное по-
лотно огибает ряд направляющих валиков и подается в пропиточ-
ную ванну. Для регулирования равномерности натяжения нитей
каждый шпиндель имеет специальное тормозное устройство. В слу-
чае обрыва концы нитей связываются с нитями резервных бобин.
При применении нескольких типов корда необходимо иметь несколь-
ко шпулярников, расположенных один над другим.
В поточной линии КЛК-2-170 предусмотрены промежуточные рас-
каточные и закаточные устройства. Эта линия может работать как
законченная синхронизированная линия для пропитки, сушки и
обрезинивания полиамидного и вискозного корда. Скорость работы
линии — 18—80 м/мин. Максимальная ширина уточного корда —
1530 мм
6.3.	ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ПРОМАЗКИ ТКАНЕЙ И ВЫПУСКА
ЗАГОТОВОК ЛИСТОВЫХ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ
Поточная линия (рис. 6.2) обычно состоит из агрегатов раскатки,
сушки, промазки и закатки ткани.
Промазка тканей производится на двух трехвалковых каландрах
6 и 12. Скорость вращения среднего валка каландра при промазке
ткани в 1,2—1.5 раза больше скорости вращения верхнего и ниж-)
него валков. Для высококачественной промазки тканей средний
валок должен иметь строго цилиндрическую поверхность, валок,
подающий в зазор резиновую смесь, — выпуклую бомбировку, а ва-
лок, выпускающий промазанную ткань, — вогнутую бомбировку.
6.4.	ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ ОБРЕЗИНИВАНИЯ МЕТАЛЛОКОРДА
В последние годы металлокорд используется в больших количе-
ствах для производства автомобильных и других покрышек. С уве-
личением выпуска шин радиальной конструкции металлокорд при-
меняется не только для изготовления нерастяжимого металлокорд-
ного брекерного пояса, но и для изготовления каркаса покрышек
различного назначения.
Известно несколько способов компоновки различного оборудо-
вания для изготовления обрезиненного металлокорда: навивка метал-
144
центрирующее приспособление; 5 — ширитель; 6, 12 — трехвалковые каландры? \7, 14 —
вой смеси; 10 — закаточный транспортер; 11 — регулировочный компенсатор; 13 — калиб-
локорда на барабан, дублирование металлокордной ленты на линиях
с использованием червячных машин в каландровых линиях. В шин-
ной промышленности при больших расходах металлокорда наиболее
широкое распространение получили так называемые каландровые
линии обрезинивания металлокорда.
В настоящее время на отечественных шинных заводах исполь-
зуются линии обрезинивания металлокорда 592-73, ЛОМК-800Б и
ЛОМК-800К.
Обрезинивание металлокорда на линиях осуществляется при ско-
ростях 8—50 м/мин. Температура валков каландра при обрезинива-
нии смесью на основе НК поддерживается в пределах 70—90 °С.
Большое влияние на качество обрезиненного металлокордного по-
лотна оказывает равномерность питания каландра резиновой
смесью.
Поточные линии ЛОМК-800Б и ЛОМК-800К отличаются одна от
другой способом закатки обрезиненного металлокорда: на первой
закатка осуществляется в бобины (Б), а на второй — в каретки (К).
Линия ЛОМК-800К показана на рис. 6.3. Ширина металлокорд-
ного полотна не превышает 800 мм при числе шпуль до 504 шт.,
объединенных в одноэтажный шпулярник. По сравнению с линией
592-73 поточная линия ЛОМК-800К занимает в 1,5 раза меньшую
площадь, имеет меньшую металлоемкость, а производительность ее
при максимальной скорости вдвое выше.
Рис. 6.3. Линия ЛОМК-800К обрезинивания металлокорда:
1 — шпулярник; 2 — пресс Для стыковки металлокорда; 3 — направляющее устройство;
4 — каландр; 5 — полотно обрезиненного металлокорда; 6 — охладительная машина; 7 —
четырехпетлевой компенсатор; 8 — центрирующее устройство; 9 — тянущее устройство;
10 — отрезной станок; 11 — закаточный станок с кареткой.
145

Глава 7
РЕЗИНООБРАБАТЫ БАЮЩИЕ КАЛАНДРЫ
7.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ КАЛАНДРОВ
Для изготовления тонких листовых заготовок резиновой смеси,
обрезинивания корда, промазки тканей, а также нанесения рисунка
и профилирования заготовок в производстве резиновых технических
изделий используются каландры, рабочими элементами которых
являются два или более вращающихся валка. В зависимости от вы-
полняемой работы каландры можно разделить на следующие типы:
листовальные каландры для изготовления листов резиновой смеси,
а также для обрезинивания корда и тканей (скорость вращения всех
валков этих каландров одинакова); промазочные каландры для про-
мазки или втирания резиновой смеси в ткань (их валки имеют раз-
личные скорости вращения); универсальные каландры, которые мо-
гут работать как листовальные и как промазочные, т. е. без фрикции
и с фрикцией; профильные каландры для выпуска профильной
ленты или полосы резиновой смеси и для нанесения рисунка; дубли-
ровочные каландры для получения многослойных заготовок; лабо-
раторные каландры.
В зависимости от числа валков каландры бывают двух-, трех-,
четырех- и пятивалковые. Листовальные каландры чаще всего бы-
вают трех и четырехвалковыми (рис. 7.1). Валки листовальных ка-
ландров вращаются с одинаковой скоростью. В зависимости от на-
значения, и типа выпускаемых заготовок листовальнке каландры
иногда называют передовыми, кордными и т. д. Промазочные ка-
ландры обычно имеют три валка Скорость вращения среднего валка
промазочного каландра, в отличие от листовального, в 1,2—1,5 раза
выше, чем скорость верхнего и нижнего валков. Вследствие разности
скоростей вращения валков происходит втирание резиновой смеси.
в ткань при прохождении ее в зазоре между средним и нижним или;
средним и верхним валками.	'
Универсальные (листовально-промазочные) каландры обычно
имеют три или четыре валка. Они применяются в тех случаях, когда
необходимо на одной машине проводить как листование резиновой
смеси, так и промазку тканей. Для этих целей листовальные ка-
ландры снабжаются дополнительными устройствами, позволяющими
переключать работу каландра с промазки ткани на обкладку и вы-
пуск листовой резины. Универсальные каландры имеют схемы рас-
положения валков, показанные на рис. 7.1. Профильные каландры
обычно имеют четыре валка, из которых выносной является профиль-
ным (диаметр его несколько меньше). Выносной валок может распо-
лагаться рядом с нижним валком. На рабочую поверхность профиль-
ного валка нанесен рисунок (например, рисунок подошвы галоши
и др.); в остальном устройство профильных каландров не отли-
чается от устройства листовальных,
146
Рис. 7.1. Схемы расположения валков каланд-
ров:
а — трехвалковый с вертикальным расположе-
нием; б — четырехвалковый с вертикальным
расположением; в — Г-образный четырехвал-
ковый; г — Z-образный четырехвалковый;
д, е, ж — трех- и четырехвалковые с угловым
расположение валков в пространстве; з — S-
образный каландр.
Дублировочные каландры обыч-
но имеют два валка, вращаю-
щиеся с одинаковой скоростью.
Дублирование может быть осуще-
ствлено и на трехвалковом каландре, снабженном специальным дуб-
лировочным роликом. Лабораторные каландры бывают трех- или че-
тырехвалковыми. На них можно производить как листование рези-
новых смесей, так и промазку тканей. По характеристике давления
валков и изменения зазора каландры делятся на две группы: 1) с по-
стоянным зазором (при этом давление в зазоре является величиной
переменной); 2) с переменным зазором (при этом давление в зазоре
является величиной постоянной). В первом случае положение осей
валков, а следовательно, и величина зазора могут изменяться прину-
дительно только при помощи специальной системы регулировки ве-
личины зазора. В процессе выполнения одной операции величина
зазора остается постоянной. При втягивании заготовок различной
толщины давление валков в области деформации на материал изме-
няется, возрастая с увеличением степени обжатия. Во втором случае
в паре валков ось одного неподвижна, а ось второго имеет возмож-
ность перемещения (при сохранении параллельности расположения
валков) за счет увеличения зазора между валками (подвижных под-
шипников). Давление валка на материал осуществляется при помощи
грузов, пружин, гидравлических цилиндров и т. п. В этом случае
величина зазора будет изменяться в процессе работы; реакция обра-
батываемого материала на валки уравновешивается опорными си-
лами. Опорные силы могут иметь постоянную величину (например,
при установке грузов или гидравлических цилиндров с жидкостью
постоянного давления). Если же опоры подвижного валка упруги
(при установке пружин), то с изменением толщины материала зазор
между валками будет меняться и давление валков на материал не
будет постоянным. Для листования, промазки, обрезинивания и
профилирования заготовок резиновых смесей обычно применяются
каландры с постоянным зазором, для дублирования тиснения и гла-
жения — каландры с переменным зазором и постоянным давлением
валков в области деформации.
Пример условного обозначения трехвалкового каландра с диаме-
тром рабочей части валков 310 мм, длиной рабочей части валков
500 мм, пластичностью перерабатываемой резиновой смеси не менее
0,35 по ГОСТ 415—75, левом расположением привода: «Каландр
3-310-500-035 Л ТУ...»
Отечественные каландры изготавливаются в соответствии с тре-
бованиями ГОСТ 11993—80, ГОСТ 12.2.045—80 и действующими
147

«Правилами безопасности для предприятий резиновой промышлен-
ности», утвержденными Госгортех надзор ом СССР и Министерством
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР,
должны отвечать требованиям «Санитарных правил организации
технологических процессов и гигиенических требований к произ-
водственному оборудованию», утвержденных Министерством здраво-
охранения СССР.
Твердость рабочей части валков должна быть HRC 48—55 для
каландров с диаметром рабочей части валков до 250 мм включительно
и HRC 50—55 для остальных каландров. Параметр шероховатости
Ra поверхности рабочей части валков по ГОСТ 2789—73 должен
быть: Ra < 0,63 мкм для каландров с диаметром рабочей части вал-
ков до 250 мм включительно, Ra < 0,32 мкм для остальных калан-
дров. Радиальное биение поверхности рабочей части валков в собран-
ном виде относительно общей оси и их опорных поверхностей для ка-
ландров типоразмеров 3-710-1800, 4-710-1800 не должно быть более
0,02 мм и для остальных — не более 0,05 мм.
В соответствии с ГОСТ 11993—80 каландры резинообрабатываю-
щие изготавливаются трех типов: трехвалковые, четырехвалковые и
пятивалковые.
7.2. КОНСТРУКЦИИ КАЛАНДРОВ
В настоящее время в резиновой промышленности широкое рас-
пространение получили универсальный трехвалковый каландр с уг-
ловым расположением валков, четырехвалковые S- и Z-образный
каландры, четырехвалковый Г-образный каландр и др.
Универсальный трехвалковый каландр с угловым расположе-
нием валков (рис. 7.2) состоит из двух чугунных станин 4, установ-
ленных на фундаментной плите 1 и соединенных верхней попе-
речиной (траверсой) 5. В окнах каждой станины устанавливаются по
три валковых подшипника 13, в которых вращаются, соответственно,
верхний, средний и нижний валки 11 каландра.
Валки каландра чугунные, имеют центральный канал и перифе-^
рические каналы для охлаждения или подогрева. Температура
каждого валка регулируется автоматически циркулирующей водой,
подготавливаемой в специальных установках. Колебания темпера-
туры по длине валка не превышает +3 °С.
Верхний и нижний валки имеют клиновые механизмы перекоса
12 для регулирования равномерности калибра выпускаемого листа
резиновой смеси по ширине полотна. Привод валков каландра осу-
ществляется от электродвигателя 10 через редуктор 9 и блок-редук-
тор 8. От блок-редуктора вращение передается индивидуально к каж-
дому валку через специальные шарнирные муфты 7. Каландр имеет
специальную систему охлаждения валков 3, аварийный выключатель
2, прессующие ролики 14 и другие устройства и приспособления.
На рис. 7.3 показан четырехвалковый Z-образный каландр. Он
имеет механизмы перекрещивания для первого и четвертого валков,
механизмы «выбора» люфтов между шейками валков и втулками вал-
148
Рис. 7.2. Трехвалковый каландр с треугольным расположением валков:
/ — фундаментная плита; 2 — аварийный выключатель; 3 — система охлаждения и подо-
грева валков; 4 — станина; 5 — поперечина; 6 — механизм регулирования зазора; 7 —
шарнирные муфты; 8 — блок-редуктор; 9 — редуктор; 10 — электродвигатель; 11 — валки;
12 — механизм перекоса валков; 13 — валковый подшипник; 14 — прессующие ролики.
ковых подшипников. В случае использования для валков Z-образ-
ного каландра подшипников качения механизмы «выбора» люфта не
устанавливаются. При Z-образном размещении валков благодаря
горизонтальному расположению рабочих зазоров каландра облег-
чается автоматическое питание машины резиновой смесью.
Устройство 8 для перекрещивания в комбинации с бомбировкой
валков дает возможность более точно компенсировать прогибы валков
и получать более равномерную толщину листа резиновой смеси.
Принцип перекрещивания валков в современных каландрах за-
ключается в том, что в случае Z-образного расположения валков
концы крайних валков (первого и четвертого) разводятся в верти-
кальной плоскости (один конец поднимается, другой опускается).
Величина возможного перекрещивания зависит от длины валков.
Так, для валка с рабочей длиной 2100 мм величина смещения его
конца может достигнуть 32 мм.
В некоторых случаях для компенсации прогиба валков каландра
целесообразно применять противоизгибающее устройство или контр-
изгиб валков.
Все современные каландры имеют надежную систему смазки вал-
ковых и других подшипников. Контроль качества смазки может
осуществляться по температуре и количеству масла, отходящего
Рис. 7.3. Универсальный четырехвалковый Z-образный каландр:
1 — блок-редуктор; 2 — шарнирные муфты; 3 — валки; 4 — станина; 5 — поперечная тра-
верса; 6 — механизм регулировки зазора; 7 — валковые подшипники; 8 — механизм пере-
коса валков.
149

Рис. 7.4. Схема рабочего процесса трехвалко-
вого каландра с треугольным расположением
валков.
в сборную емкость от каждого под-
шипника. При повышении темпе-
ратуры или уменьшении потока
масла подается предупреждающий
сигнал на пульт управления.
7.3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА КАЛАНДРА
ПРИ ЛИСТОВАНИИ РЕЗИНОВЫХ
СМЕСЕЙ
Для получения тонких листо-
вых заготовок из полимерных ма-
териалов и резиновых смесей необ-
ходимо осуществить рабочий про-
цесс таким образом, чтобы при вы-
сокой производительности обору-
дования добиться высокой точно-
сти и однородности толщины листов. Анализ процесса позволяет оп-
ределить наивыгоднейшие технологические параметры его осущест-
вления в конкретных условиях производства.
При листовании на трехвалковом каландре резиновая смесь или
другой полимерный материал последовательно проходит (рис. 7.4)
через две области деформации: сначала через первую область дефор-
мации Л1В1С1С2В2Л2 и далее через вторую — Л2В2С2С3В3Л3 — ка-
либрующую область деформации. Эти две области деформации одного
рабочего процесса листования резиновой смеси на трехвалковом
каландре взаимосвязаны и взаимообуславливают друг друга. В пер-
вой области деформации производится грубое формирование листо-
вых заготовок из бесформенной массы полимерного материала. Во
второй области деформации, куда непрерывно подается лист опре-
деленной толщины, производится его обжатие — калибровка до за^-
данного калибра, заданной толщины. При этом во второй калибро-
вочной области деформации значительно улучшается качество (чи-
стота) поверхности листа. Высокоточные каландры обеспечивают
получение листовых заготовок с точностью до +0,002 мм. Для полу-
чения изделия высокого качества процесс необходимо вести так,
чтобы его технологические параметры имели оптимальное значение
для данных условий.
Рассмотренный выше (гл. 5) гидромеханический метод расчета
рабочего процесса переработки полимерных материалов и резиновых
смесей на валковых машинах дает возможность произвести прибли-
женный — поверочный — расчет основных технологических харак-
теристик процесса вальцевания.
Для осуществления более точного проектного расчета таких
технологических характеристик каландрования, как скорость и про-
изводительность процесса, температура материала, распорные уси-
150
лия между валками и расход электроэнергии, необходимо составить
математическую модель процесса в неизотермическом приближении
и решить ее для конкретных условий. Для нахождения оптимальных
значений энергосиловых характеристик процесса необходимо сфор-
мулировать и решить задачу оптимизации. Для процесса каландро-
вания она может быть сформулирована и решена, например для слу-
чая получения максимальной производительности, при желаемом
качестве и ограничениях на величину температуры смеси.
Ниже приведена математическая модель процесса каландрова-
ния (листования) полимерного материала со степенной зависимостью
между напряжением и скоростью сдвига:
J v dt\ = п
дц
V2Rh,
др_
G.1)
где hx — половина толщины листа в сечении максимального давления области де
формации; I = x/yr2RhQ; ц = ylh; п= n0 -f- пг (Т — То).
Граничные условия имеют вид:
при t = ?Вх
Т0',
Tw\
при I = ?ВЬ1Х
р=0; т = 0; v'= и = const
При Г| == 0
4 =
G.2)
дц
при Г| = 4=1
где ?вх — безразмерная координата входа; ?Вых — безразмерная координата вы-
хода.
Решение системы дифференциальных уравнений G.1) дает воз-
можность: 1) определить энергосиловые характеристики процесса
листования (каландрования) полимерных систем с учетом изменения
их свойств в зависимости от температуры, установить закономер-
ности, связывающие энергосиловые характеристики с тепловыми
процессами при деформации; 2) исследовать зависимость тепловых
процессов в области деформации от технологических параметров про-
цесса и свойств материала; 3) создать метод расчета полей температур
151

1. Ввод и печать исходных данных
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
р
Расчет
Расчет
Расчет
Поиск
Расчет
Поиск
Расчет
Расчет
. Расчет
сечения по 4: 4; ~ i^ + ^ex
1
координаты г^; ^^ = 1Л ц
1
геологических и теплофизических характеристик
1
постоянной (градиента давления)
1
гидродинамических характеристик течения
1
прогоночных коэффициентов сгк,рк
1
температурного распределения Т?
1
энергосиловых характеристик Р? Р^^ N
составляющих теплового баланса
. Изменение ?: i = j + f
	< 12 >
13. Печать конечных результатов
Рис. 7.5. Блок-схема расчета тепловых и энергосиловых характеристик симметричного про-
цесса каландрования резиновых смесей.
в области деформации; 4) осуществить обоснованный расчет основных
составляющих теплового баланса процессов.
Систему уравнений G.1) решить аналитически не представляется
возможным, так как она состоит из нелинейных дифференциальных
уравнений второго порядка с частными производными и перемен-
152
Рис. 7.6. Кривые изменения температуры ре-
зиновой смеси на основе Н К в области дефор-
мации при листовании.
ными коэффициентами. Для ре-
шения этой задачи можно вос-
пользоваться аппаратом числен-
ных методов и ЭВМ.
На рис. 7.5 приведена блок-
схема расчета тепловых и энерго-
силовых характеристик симмет-
ричного процесса каландрования
резиновых смесей. Кривые изме-
нения температуры резиновой смеси на основе натурального каучука
в различных точках по толщине листа, рассчитанные по програм-
ме на основе приведенной выше блок-схемы, даны на рис. 7.6.
7.4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА
КАЛАНДРА ПРИ ОБРЕЗИНИВАНИИ ШИННОГО КОРДА
ИЛИ ДРУГИХ АРМИРУЮЩИХ ОСНОВ
В производстве шин и резиновых технических изделий широко
используются листовые резинокордные, резинотканевые или резино-
тросовые материалы, в которых корд, ткань или металлические тросы
являются армирующими (упрочняющими) основами. Обрезинивание
текстильных и тросовых (шнуровых) основ в современном производ-
стве шин и РТИ часто производится на каландрах.
Сущность процесса обрезинивания каландровым способом со-
стоит в непрерывном обрезинивании путем наложения на армирую-
щую основу с двух сторон бесконечных листов резиновой смеси с по-
следующим прессованием между вращающимися валками всей систе-
мы в бесконечную, монолитную ленту определенной толщины. При
этом каждый из шнуров (нитей) основы изолируется один от другого
прослойкой резиновой смеси с образованием монолитной единой бес-
конечной пластины резиношнурового материала регулярной струк-
туры по толщине и ширине. На рис. 7.7 приведено несколько различ-
ных схем обрезинивания корда.
Процесс одностороннего обрезинивания армирующей основы
может осуществляться на одном трехвалковом каландре (рис. 7.7, а)
или на одном четырехвалковом каландре за один проход (рис. 7.7, б).
Двухстороннее обрезинивание армирующих основ можно осущест-
вить несколькими способами: 1) последовательным двухкратным про-
ходом через один трехвалковый каландр (рис. 7.7, а); 2) последова-
тельным проходом через два трехвалковых каландра (рис. 7.7, г);
3) проходом через один четырехвалковый каландр (рис. 7.7, дне).
Процесс изготовления обрезиненного корда в производстве шин осу-
ществляется на поточных линиях, состоящих из ряда последова-
тельно установленных машин и агрегатов. В современной техноло-
гии производства шин используются две схемы изготовления двух-
стороннего обрезиненного корда — два типа поточных линий: 1) с од-
153

Рис. 7.7. Схемы расположения валков каландра и способы обрезинивания тканевой основы:
1 — валки каландра; 2 -— дополнительный валик; 3 — резиновая смесь; 4. — тканевая ос-
5 — обрезиненная с двух сторон ткань (корд).
ним четырехвалковым каландром; 2) с двумя трехвалковыми калан-
драми— поточная линия КЛК-2-170 (см. рис. 6.1).
При обрезинивании корда на одном четырехвалковом каландре
рабочий процесс собственно обрезинивания (рис. 7.7, д и ё) осущест-
вляется за один проход в прессовочной области деформации одно-
временно с двух сторон между вторым и третьим валками каландра.
Рабочий процесс обрезинивания корда на двух трехвалковых
каландрах осуществляется в две стадии. Подогретая резиновая
смесь поступает в калибровочные области деформации между верх-
ним и средним валками первого каландра и между нижним и средним
валками второго каландра (рис. 7.7, в). В этих областях деформации
резиновая смесь калибруется в листы (накладки) определенной тол-
шины. Армирующая основа (кордное полотно) сначала подается
в прессовочную область деформации между средним и нижним вал-f
ками первого каландра. Здесь производится запрессовка первого
листа резиновой смеси в межниточное пространство армирующей
основы с верхней ее стороны. Далее армирующая основа поступает
в прессовочную область деформации между верхним и средним вал-
ками второго трехвалкового каландра. В эту же прессовочную об-
ласть деформации подается на нижнюю сторону армирующей основы
второй лист резиновой смеси. На втором каландре одновременно
осуществляется процесс запрессовки резиновой смеси в межниточ-
ное пространство с другой стороны основы и калибровочные про-
цессы получения бесконечной обрезиненной с двух сторон ленты
определенной толщины.
Таким образом, при двухстороннем обрезинивании корда на од-
ном четырехвалковом каландре рабочий процесс запрессовки ре-
зиновой смеси и обрезинивания проводится одновременно за один
проход через машину. При двухстороннем обрезинивании корда на
154
двух трехвалковых каландрах процесс осуществляется в две стадии:
первая стадия — на первом каландре, вторая стадия — на втором
каландре. На отечественных шинных заводах процесс двухстороннего
обрезинивания корда проводится как на одном четырехвалковом ка-
ландре, так и на двух трехвалковых каландрах. Имеются указания,
что при обрезинивании корда вследствие различия температурных и
других условий запрессовки резиновой смеси в межниточное про-
странство на двух различных каландрах качество прессовки корда
может быть снижено. В других источниках указывается, что преиму-
щества обрезинивания корда на двух трехвалковых каландрах за-
ключаются в легкости питания зазоров каландров резиновой смесью,
в большой надежности и точности поддержания определенной тол-
щины резинокордной ленты, в более широких технологических воз-
можностях двух каландров по сравнению с одним.
При осуществлении рабочих процессов обрезинивания армирую-
щих основ большое внимание уделяется вопросу повышения качества
изделий. Оценка качества обрезиненных армирующих основ в про-
изводственных условиях в настоящее время проводится по величине
так называемого коэффициента прессовки, определяемого весовым
способом (вес одного квадратного метра обрезиненного полотна), по
величине прочности связи между нитями основы и резиновой смесью,
толщине листа резинокордной системы и по величине неровностей
на поверхности листов. Весовой метод оценки качества невулкани-
зованного корда по коэффициенту прессовки характеризует степень
заполнения межниточного пространства резиновой смесью. Коэффи-
циент прессовки, зависящий от ряда факторов, является одной из
относительных характеристик качества полуфабриката. Таким об-
разом, качество процесса обрезинивания армирующих основ зависит
от ряда параметров и может быть определено несколькими характе-
ристиками и в первую очередь прочностью связи между резиновой
смесью и армирующей основой, коэффициентом прессовки (массой
единицы площади), калибром, качеством поверхности и др.
В настоящее время еще не разработано однозначных критериев
и методов оптимизации процесса обрезинивания армирующих основ.
Схема двухстороннего обрезинивания армирующих основ на че-
тырехвалковом Z-образном каландре представлена на рис. 7.8,. При
обрезинивании корда на четырехвалковом каландре в верхнюю
(между валками 1 и 2) и нижнюю (между валками 3 и 4) калибровоч-
ные области деформации подается пластицированная и разогретая
до 80—90 °С резиновая смесь в виде непрерывной ленты определенных
размеров. Здесь осуществляется непрерывное формование (получе-
ние) бесконечных листов (накладок) резиновой смеси, толщина кото-
рых регулируется до определенной величины путем увеличения или
уменьшения зазоров между калибрующими валками каландра. Опре-
деленный размер ширины листов (накладок) получается при помощи
специальных устройств, называемых ограничительными стрелами.
В зазор между валками 2 и 3 подается с определенным натяжением
армирующая основа (корд). Сюда же из двух калибровочных обла-
й деформации (с одной и другой стороны армирующей основы)
155

Резиновая смесь
Обрезикенный корд
Рис. 7.8. Схема двухстороннего обрезинивания тканевых основ на Z-образном каландре:
1 — выносной валок; 2 — верхний валок; 3 — средний валок; 4 — нижний валок.
поступают бесконечные резиновые накладки. Таким образом, между
валками 2 и 3 образуется прессовочная область деформации. Здесь
и осуществляется сложный процесс одновременного двухстороннего
обрезинивания армирующих основ. Сущность этого процесса состоит
в наложении на кордное полотно (основу) тонких листов резиновой
смеси с двух сторон, в принудительном заполнении резиновой смесью
межниточного пространства и в калибровке — получении бесконеч-
ной армированной резинокордной ленты определенных размеров и
качества. При вращении валков армирующая основа вместе с наклад-
ками резиновой смеси затягивается в сужающуюся прессовочную
область деформации. В этой области постепенно возрастает удельное
давление и сдвиговые нагрузки на смесь. Под действием этих усилий
происходит затекание резиновой смеси в межниточное пространство,
последующее прессование и получение монолитной резинокордной
или резинотросовой бесконечной ленты. При нормальной работе
четырехвалкового каландра в процессе двухстороннего обрезини-
вания армирующих основ в прессовочной области деформации не
должно быть большого вращающегося запаса резиновой смеси. При
этом сумма расходов резиновой смеси в двух калибровочных обла-
стях деформации равна расходу резиновой смеси в прессовочной об-
ласти деформации.
Математическая модель процесса обрезинивания армирующих
основ состоит из математических моделей процесса деформации
(рис. 7.8, между валками / и 2\ 3 и 4) и течения резиновой смеси в двух
калибровочных областях деформации и математической модели
процесса деформации и течения резиновой смеси в прессовочной об-
ласти, деформации (рис. 7.8, между валками 2 и 3).
В результате решения математических моделей для калибровоч-
ных областей деформации (рис. 7.4) определяются значения основ-
ных характеристик процесса перед началом обрезинивания корда
156
Поперечное сечение зоны I Поперечное сечение зоны II
Рис. 7.9. Расчетная схема рабочего процесса двухстороннего обрезинивания корда.
Рис. 7.10. Схема элемента области деформации (зона I).

0
( Начало J
Ввод данных
Определение
координаты выхода
S ~ Чвых
Поиск
Цвых
J Блок-схема алгоритма поиска
координаты (границы) выхода
материала из области деформации
i
I зона процесса 1-5	—
L
Г
Блок-схема решения задачи
описания I зоны процесса
Блок-схема расчета II зоны
и поля температур в области
деформации
) ¦¦
Рис. 7.11. Блок-схема расчета на
ЭВМ энергосиловых характеристик
процесса обрезинивания корда в
прессовочной области деформации
каландра.
в прессовочной области деформации. Далее корд и две резиновые
накладки подаются в прессовочную область деформации.
Схема рабочего процесса одновременного двухстороннего обрези-
нивания армирующих основ в прессовочной области деформации
четырехвалкового каландра представлена на рис. 7.8. Анализируя
кинематику деформации и течения резиновой смеси jipn одновре-
менном двухстороннем обрезинивании в прессовочной области де-
формации, разобьем условно рабочий процесс на следующие два бо-
лее простых взаимосвязанных процесса: 1) процесс заполнения меж-
ниточного (межшнурового) пространства резиновой смесью под дей-
ствием постепенно увеличивающегося в области деформации давле-
158
ния р (х, у, г)\ 9) процесс течения резиновой смеси между рабочими
поверхностями прессующих валков каландра и поверхностями шну-
ров армирующей основы, обусловленный перемещением границ со
скоростью и.
Поскольку прессующая область деформации (рис. 7.9) является
симметричной относительно плоскости xOz, то в дальнейшем рассма-
тривается только верхняя ее половина @ < у < к) (рис. 7.10).
На рис. 7.9 зона / соответствует процессу заполнения резиновой
смесью межниточного пространства, а зона // соответствует процессу
течения резиновой смеси между рабочими поверхностями валков ка-
ландра и поверхностями шнуров армирующей основы.
Общая блок-схема расчета энергосиловых характеристик про-
цесса обрезинивания корда или металлокорда в прессующей области
деформации (между валками 2 и 3, рис. 7.8) каландра приведена на
рис. 7.11.
Таким образом, для расчета величин распорного усилия между
валками 2 и 3, расхода энергии, поля температур и производительно-
сти каландра в прессовочной области деформации при обрезинива-
нии корда и металлокорда должны быть известны следующие вели-
чины: 1) реологические константы \1г и п; 2) скорость каландрования
и; 3) минимальный зазор h0, который выбирается с учетом
4) диаметр нитей корда d\ 5) расстояние между нитями корда (шаг)
Т'\ 5) величина форм-фактора F, определяемая по данным экспери-
мента (размерам каналов между нитями корда).
7.5. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КАЛАНДРОВ
На современных быстроходных каландрах можно выпускать по-
луфабрикаты со скоростями: при листовании — до 50—70 м/мин,
промазке — до 60 м/мин и двухстороннем обрезинивании корда —
до 80—90 м/мин.
Производительность каландра G (в м/ч) определяют по формуле:
G =
где v — окружная скорость валка, м/мин; k — коэффициент использования машин-
ного времени каландра (обычно k = 0,8^-0,9); ср — коэффициент опережения (в сред-
нем ф = 1,1).
Производительность каландра, выраженную в кг/ч, можно опре-
делить по формуле:
G == QOvkhpy
где h — толщина ленты выпускаемого материала, дм; b — ширина ленты выпускае-
мого материала, дм; р — плотность резиновой смеси, кг/м3.
7.6. РАСПОРНЫЕ УСИЛИЯ И МОЩНОСТЬ ПРИВОДА
Распорные усилия между валками каландра, возникающие при
прохождении резиновой смеси, как было показано в гл. 5, зависят от
ряда факторов.
159

Вывод уравнений для определения распорного усилия при про-
хождении резиновой смеси между валками каландра аналогичен по-
добному выводу для вальцев. Приведенные в гл. 5 данные расчета
скоростей движения и давления резиновой смеси в области деформа-
ции для вальцев могут быть применены для поверочного расчета
процесса каландрования и расчетов каландров, хотя каландрование
отличается от вальцевания главным образом тем, что резиновая
смесь в первом случае через зазор проходит только один раз. Мето-
дика расчета мощности привода каландра в основном аналогична
методике расчета мощности привода вальцев (гл. 5).
Для каландра полная величина мощности привода получается
как сумма мощностей, затрачиваемых на переработку резиновой
смеси во всех областях деформации. В случае трехвалкового калан-
дра имеется две области деформации (два слагаемых), в случае четы-
рехвалкового каландра — три области деформации (три слагаемых).
При определении распорных усилий и мощности привода все
параметры (диаметры валков, углы захвата, углы опережения, рео-
логические константы и др.) принимаются определенными для каж-
дой конкретной области деформации. При необходимости более точ-
ного расчета процесса каландрования и прогнозирования темпера-
туры смеси расчет технологических и энергосиловых характеристик
необходимо производить по блок-схеме (рис. 7.5). По этой схеме ве-
личины распорного усилия между валками и технологическая мощ-
ность привода каландра находятся после определения поля темпе-
ратур.
7.7. МЕТОДЫ КОМПЕНСАЦИИ ПРОГИБА ВАЛКОВ
При прохождении материала через область деформации на валки действуют
распорные усилия, которые передаются от валков через подшипники каландра
на станины. Под действием распорных усилий валки каландра подвергаются дефор-
мации. Деформация валков от действия распорного усилия вызывает искажение
профиля выпускаемого материала при каланровании. Для получения тонкого листа
с малой разнотолщинностью по ширине на каландрах необходимо применять устрой-
ства компенсации прогиба валков.
Величина распорного усилия между валками непостоянна и изменяется в за-
висимости от физико-химических свойств и температуры обрабатываемого мате-
риала, величины зазора, скорости каландрования, величины запаса и др. Вели-
чина распорного усилия при переработке различных резиновых смесей на производ-
ственных каландрах изменяется в пределах от 30 до 70 кН/см рабочей части
каландра.	t^
Методы компенсации (уменьшения) прогиба валков должны обеспечивать воз-
можность регулирования величины прогиба. Обычно на каландрах для компен-
сации прогиба валков применяются: 1) бомбировка; 2) перекрещивание; 3) контр-
изгиб.
Бомбировка. Для компенсации прогиба валков и получения листов резиновой
смеси равной толщины по всей ширине листа некоторым валкам каландра при шли-
фовке рабочей поверхности придают незначительную выпуклость (бочкообразность)
или вогнутость. Процесс придания рабочей части валка бочкообразной и вогнутой
формы называют бомбировкой. Бомбировка валков производится Hafспециальных
шлифовальных станках. Величина бомбировка валков — разность между диаме-
трами в середине и на концах валка — обычно невелика и редко превышает 0,3—
0,4 мм для выпуклых и 0,1 мм для вогнутых валков. Величина бомбировки валков
зависит от свойств перерабатываемого материала, типа операции, режима работы
160
каландра, направления движения материала, размера машины, величины распор-
ного усилия и др.
На чгтырзхвалковых Г-образных кордных каландрах с валками длиной 2130 и
диаметром 700 мм принимаются следующие размеры бомбировки (в мм):
Первый валок (выпуклый)	+0,152
Второй валок (вогнутый)	—0,0254
Третий валок (цилиндрический)	—
Нижний валок (выпуклый)	-{-0,127
Размеры бомбировки валков на четырехвалковых каландрах размера 610 X
X 1730 мм при выпуске материала между нижним и средним (I) и между верхним
и средним (II) валками принимаются следующими (в мм):
Верхний валок (выпуклый)
Средний валок (прямой)
Нижний валок (вогнутый)
I
+0,152
—0,038
п
—0,038
+0,152
Бомбировка обеспечивает надежную компенсацию прогиба валков только для
одного типа резиновой смеси и при одних определенных условиях переработки.
С изменением режима работы или при изменении рецептуры смеси необходимо ме-
нять величину бомбировки валков, что связано с большими трудностями.
Перекрещивание — это способ поворота осей некоторых валков каландра
с целью уменьшения разнотолщинности листов материала, выпускаемых при ка-
ландровании.
До настоящего времени применялось несколько различных конструкций меха-
низмов перекрещивания осей валков. В современных механизмах перекрещивания
ось подвижного валка перемещается в плоскости, перпендикулярной к плоскости,
которая проходит через оси двух соседних валков, перекрещиваемого и неперекре-
щиваемого. Для этой цели применяют механизмы с подвижными клиньями. Как
правило, на трех- и четырехвалковых каландрах перекрещиванию подвергают по
два валка: соответственно, первый и третий, первый и четвертый. На каждый из
валков устанавливают по два синхронно работающих механизма, которые отклоняют
концы каждого валка в разные стороны.
Вследствие перекрещивания осей валка зазор между валками на концах ста-
новится несколько больше, чем зазор в середине длины бочки валка, что равно-
сильно бомбировке. Регулирование компенсации прогиба валка методом пере-
крещивания можно производить только в сторону увеличения зазора.
Метод контризгиба валков (изгиб валков в направлении, обратном прогибу
от распорного усилия) заключается в приложении к концам валка изгибающего
момента, который или уменьшает, или увеличивает прогиб, вызываемый распорным
усилием. Такой эффект достигается приложением нагрузок к концам валка с по-
мощью гидравлических устройств.
Уравнение прогиба Az/ валка от распорного усилия, если считать, что нагрузка
является равномерно распределенной по длине валка, имеет следующий вид:
(I2l-7w)p'
У	kEJx
где / — расстояние между подшипниками; р' — удельная нагрузка, отнесенная
к единице длины валка; w — длина рабочей части валка; Е — модуль упругости
материала валка; Jx — момент инерции относительно оси х\ k — коэффициент.
,, Применение обоих методов (перекрещивание осей валков и контроизгиб) дает
аналогичные результаты в устранении влияния прогиба. Только контризгиб позво-
ляет уменьшить прогиб валков от действия распорного усилия, а перекрещивание
компенсирует разнотолщинность листа в сторону увеличения зазора по краям
валков.ч
Однако если величина необходимой компенсации посредством перекрещивания
или контризгиба имеет относительно небольшое значение, то разница между прогибом
от компенсации и прогибом от распорного усилия оказывается значительной из-за
несовпадения характера кривых изогнутых осей от действия распорного усилия и
6 Н. Г. Бекин и др.
161

p. 	 1
и
z
)
D
-1
~ ' 	~»
Ку,мн
0,0050
-1000 -500 0 500 1000
-Z,MM	+Z,MM
Рис. 7.12. Схема обозначений величин для определения прогиба валков каландра.
Рис. 7.13. Кривые прогиба и компенсации прогиба способами контризгиба или перекре-
щивания.
компенсации. Рассмотрим валок (рис. 7.12) длиной 2000 мм, который прогибается под
действием равномерно распределенной нагрузки, причем с помощью перекрещива-
ния или контризгиба достигнуто равенство зазора в центре и по краям. Результат
одновременного воздействия распорного усилия и компенсации для величин макси-
мального прогиба 0,1 и 0,2 мм представлен графически на рис. 7.13. Разница между
прогибом от распорного усилия и компенсации с помощью контризгиба или пере-
крещивания достигла 0,045 мм. Для очень тонких пленок это уже существенная
неоднородность.
Действительный профиль поперечного сечения листа не совпадает с расчетным,
так как реальный валок нагружен неравномерно, изменяется и величина поляр-
ного момента по сечениям. В случае больших прогибов валки следует изготавливать
с бомбировкой, дополняя этот метод компенсации прогиба другими методами, до-
пускающими регулирование (контризгиб и перекрещивание валков).
На рис. 7.12 пунктирной линией показана новая форма бомбировки валка,
обеспечивающая совместно с контризгибом более высокую точность равнотолщин-
ности тонких листов полимерных материалов.
Преимуществом метода контризгиба является возможность как уменьшения,
так и увеличения прогиба валка.
7.8. РЕГУЛИРОВКА РАБОЧЕГО ЗАЗОРА МЕЖДУ ВАЛКАМИ
И АВТОМАТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ
ВЫПУСКАЕМОГО ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА
В современных каландрах для достижения автоматической регулировки зазора
имеется специальный механизм перемещения каждого подшипника валка который
снабжается самостоятельным приводом с индивидуальной системой управления, что
позволяет производить индивидуальную и совместную регулировку зазоров по
одному или двум подшипникам.
Механизмы регулировки зазора между валками каландра по существу анало-
гичны подобным механизмам вальцов. Однако необходимость независимого измене-
ния зазоров у каждой пары валков несколько усложняет конструкцию этих ме-
ханизмов..
На рис. 7.14 представлен механизм регулировки рабочего зазора Г-образного
каландра. На точность калибра толщины выпускаемого на каландрах листа большое
влияние оказывает изменяющаяся величина люфтов (зазоров) в валковых подшип-
никах и в механизмах регулировки рабочего зазора.
На каландрах с валковыми подшипниками скольжения обычно устанавливают
специальные механизмы «выбора» люфтов подшипника и механизма регулировки
зазора.
I Для непрерывного измерения толщины выпускаемого на каландре резинового
листа существует ряд устройств. Их можно разделить на следующие группы: 1) ме-
ханические роликового типа с указательными головками; 2) электрические, замеря-
ющие электрическое сопротивление материала; 3) электромагнитные индукционного
типа; 4) электрические емкостного типа; 5) пневматические; 6) рентгеновские;
7) весовые устройства непрерывного действия; 8) радиоактивного типа. Первые
семь групп не полностью удовлетворяют потребностям резинового производства,
поэтому наибольшее распространение получили приборы радиоактивного типа.
162
В изотопных радиационных толщиномерах использовано излучение искусственно
полученных радиоактивных изотопов. Опытами было установлено, что для изме-
рения толщины наиболее подходят р-лучи энергией 6—25 мКи, имеющие большую
проникающую способность.
Все изотопные толщиномеры состоят из трех блоков: излучателя — источника
Р-лучей, приемника Р-лучей и указателя количества принятых Р-лучей.
Толщиномер проходящего типа применяется в тех случаях, когда обе стороны
резинового листа доступны для измерения. Схема работы прибора показана на
рис. 7.15. Поток р-частиц направляется на резиновый лист 2. Часть Р-частиц отра-
жается, часть поглощается материалом, а остальные проходят насквозь и попадают
в ионизационную камеру. Количество Р-частиц, прошедших через лист резины, есть
прямая функция массы единицы площади листа.
Для того чтобы измерить толщину листа по всей его ширине, применяют уста-
новку, состоящую из двух стационарных головок, расположенных по краям листа,
или одной, двигающейся поперек листа попеременно в обе стороны. При этом заме-
ряется средняя масса или отклонения от средней толщины по ширине листа. Получен-
ные данные могут быть поданы в автоматический регулятор, который, воздействуя
на электродвигатели регулирования зазора, автоматически уменьшает или уве-
личивает зазоры между валками.
Появление специальных приспособлений для компенсации изгиба валков от
распорных усилий вызвало необходимость их автоматического регулирования.
В связи с этим была предложена система, обеспечивающая требуемое регулирова-
ние. Система работает следующим образом. Каретка с источником радиоактивного
излучения и детектором движется поперек листа, непрерывно измеряя толщину
и посылая сигналы в суммирующую установку. Эта суммирующая установка поды-
тоживает среднюю толщину для точек, расположенных на V8, V4 или 1/2 ширины
листа, и эти значения записывает на диаграмме. Средняя толщина может быть
Вид А
Рис. 7.14. Механизм регулировки зазора
каландра:
/ — валковый подшипник; 2 — станина;
3 — конечный выключатель; 4 — регули-
ровочный винт; 5 — гайка; 6 — местаза;
7 — червячный редуктор; 8 — электродви-
гатель.
163

Рис. 7.15. Схема радиоактивного толщиномера прохо-
дящего типа:
1 — источник излучения; 2 — материал; 3 — опреде-
литель; 4 — указатель отклонений; 5 — указатель
массы; 6 — дистанционный указатель отклонений;
7 — запись массы; 8 — автоматический регулятор;
9 — усилитель; 10 — блок питания; 11 — линия
снабжения электроэнергией.
использована также для регулирования при-
способлений для компенсации изгиба валков.
Применение подобной системы на каланд-
рах массового производства (например, для
шинного корда) обеспечивает уменьшение раз-
броса допусков по толщине на 50 % и может
дать значительную экономию (до 1,5—3 %
стоимости обкладочной резины). Описанный
прибор пригоден только для измерения тол-
щины листа вне каландра и особенно для ус-
тановки на трехвалковых каландрах.
В тех случаях, когда требуется замерить толщину листа резины на валке ка-
ландра, применяется так называемый толщиномер отраженного типа. В таком
устройстве C-частицы попадают на лист, и отраженная их часть поглощается иони-
зационной камерой. Интенсивность отражения зависит от среднего атомного веса
отражающей среды и толщины листа, причем измерения интенсивности отраженного
излучения пропорциональны толщине листа. Изотопные толщиномеры замеряют
толщину листа до 2,5 мм (масса 1 м2 листа до 2,6 кг). Погрешность измерения изо-
топных толщиномеров равна 0,5—1 %.
Благодаря высокой точности измерения, надежности и удобству изотопные
толщиномеры получили широкое распространение для измерения и автоматического
регулирования процесса каландрования.
Недостатком изотопных калибромеров является сложность их эксплуатации
из-за особых требований к ним с точки зрения охраны труда.
Чтобы лист, выходящий с каландра, имел одинаковую толщину по всей ши-
рине и длине, необходимо правильное равномерное питание зазоров резиновой смесью.
Колебания количества резиновой смеси в зазоре приводит к изменению распор-
ного усилия, а это в свою очередь ведет к изменению толщины выпускаемого
листа.
Для распределения ленты по зазору обычно применяется специальный кача-
ющийся маятниковый питатель. Ширина ленты, подаваемой в зазор, рассчитывается
исходя из потребного количества смеси в единицу времени. Чем быстрее работает
каландр, тем большую ширину должна иметь срезаемая с вальцев лента. В неко-
торых случаях количество смеси определяют по массе, для чего питающую ленту
пропускают через весы непрерывного взвешивания.
7.9. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ РАБОТЫ КАЛАНДРА,
СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И НАГРЕВА ВАЛКОВ
Тепловой режим работы каландра несколько иной, чем у вальцев. Здесь вслед-
ствие однократного прохождения материала через область деформации массовая
производительность велика и количество теплоты, уносимой смесью, также велико.
Тепловыделение за счет работы деформации резиновой смеси на каландре тоже
велико. Температура поверхности валков и смеси на каландре выше, чем на валь-
цах, что приводит к повышенной теплоотдаче в окружающую среду. В отличие
от вальцевания, каландрование требует более тщательного внимания к изменению
температуры листовых заготовок и температуры валков, так как в тонких листах
может быстрее произойти нежелательный их перегрев.
Схема расчета теплового баланса и расчета системы охлаждения каландра ана-
логична схеме расчета для вальцев.
В старых конструкциях каландров применяется система охлаждения и подо-
грева путем подачи воды или насыщенного пара во внутреннюю полость валков.
Основные недостатки старой системы охлаждения: 1) неравномерность температуры
164
по длине рабочей части валка; 2) малый коэффициент теплоотдачи, особенно при
охлаждении; 3) отсутствие возможности регулирования температуры теплоноси-
теля и хладагента. В старых конструкциях каландров разность температуры по-
верхности валка на краях бочки валка и в ее середине достигает 5—10 °С. Нагрев
валков паром р = 0,3 МПа приводит к неравномерному температурному расшире-
нию валка, что выражается в местном изменении диаметра, искажающем форму
поверхности валка, в результате изменяется толщина выпускаемого листа. Для
устранения этой неравномерности температуры в некоторых установках приме-
няется электрообогрев краев бочки валка различными способами.
Проблема получения равномерной температуры по поверхности рабочей части
валка может быть решена применением новой системы охлаждения и подогрева
валков. Теплообмен в новой системе (рис. 7.16) осуществляется посредством подачи
теплоносителя через периферийно расположенный ряд отверстий (диаметром 16—
20 мм при диаметре валка 700 мм) параллельно образующей валка в непосредствен-
ной близости (около 50 мм) к рабочей поверхности. Каждый валок имеет индиви-
дуальную систему кондиционирования воды (нагретой или охлажденной до опре-
деленной температуры). Если требуется подогреть валок, то включается подогре-
ватель, при охлаждении включается холодильник. В этом случае легко достигается
высокая точность и однородность температуры валков каландра и возможность
автоматического регулирования температуры валков.
Применение периферийно-сверленых валков позволило устранить многие из
указанных недостатков и создать условия для автоматизации регулирования тем-
пературы валков каландра.
В современных каландрах применяются специальные установки для регули-
рования температуры валков.
Отечественная промышленность выпускает каландры комплектно с установ-
ками для нагрева валков, так называемыми тепловыми станциями. В качестве тепло-
носителя применяются химически очищенная вода или конденсат. Температура теп-
лоносителя автоматически регулируется в пределах 20—120 °С.
Измерение температуры вращающегося валка каландра представляет собой
трудную задачу. Для этой цели применяются контактные термопары различных кон-
струкций и бесконтактные радиационные термометры.
2030
Рис. 7.16. Валок каландра с каналами для движения охлаждающего агента:
/—тело валка; 2 — перегородка; 3 — периферийные каналы; 4 — центральный канал;
§ — съёмные кольца,
165

Рис. 7.17. Автоматическое устрой-
ство для ширения корда:
/ — измеритель ширины корда;
2	— поворотная ширительная дуга;
3	— валки каландра; 4 — шарниры;
5	— катушки индукционного моста;
6	— пневморегулятор; 7 — редук-
тор; 5 — фильтр; 9 — демпфирующее
устройство.
7.10. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И РЕГУЛИРУЮЩИЕ ПРИБОРЫ
Для контроля и регулирования работы каландра необходимы следующие при-
боры: 1) для измерения температуры валковых подшипников, поверхности бочки
валков и температуры обрабатываемого материала; 2) для измерения общей тол-
щины обрезиненного корда, толщины и ширины ткани и толщины и ширины накла-
док резиновой смеси; 3) для определения производительности каландра — счетчики
метража; 4) расходомеры на пар и воду, маслоуказатели; 5) устройства для ширения,
центрирования и натяжения корда и ткани и др.
В поточных линиях вместе с каландром поставляется и некоторое специальное
и стандартное оборудование, которое требуется для использования каландров в агре-
гатах. Большая часть каландров снабжается раскаточными и закаточными при-
способлениями, крепящимися к станинам каландра. Они представляют собой уста-
новки, укрепленные на кронштейнах.
Для дублирования и обкладки ткани резиновой смесью каландры иногда снаб-
жаются прессовочными валиками. Практика показал, что наилучший результат
дают валики, прижимаемые механически винтом через пружину. Однако иногда
применяются для прижатия прессовочного валика пневмоцилиндры. Прессовочные
валики делают диаметром 200—250 мм. Чтобы обеспечить правильное направление
ткани в каландр и из каландра, применяются направляющие валики.
Для каландров, на.которых производится обрезинивание ткани, очень важно
иметь приспособления для расправления складок на полотне ткани и соответству-
ющего натяжения ее перед поступлением в зазор каландра, поэтому промазочные
и обкладочные каландры снабжаются ширительными устройствами. В качестве
ширительных устройств применяют валики с нарезкой, раздвижные валики,
ширительные дуги с гибкой осью и конусные валики. Ширительные дуги
являются наиболее перспективными ширителями. Они могут быть использо-
166
Ёаны дли автоматического ширения ткани до заданной ширины. При автоматичес-
ком ширении при помощи дуги с постоянной кривизной применяют поворотные
дуги. На рис. 7.17 показана схема автоматического ширения корда при помощи
поворотной дуги. При изменении ширины ткани изменяется положение сердечника
катушки индукционного моста. В это время вторая катушка перемещается, воздейст-
вуя на пневморегулятор, который через мембранный клапан и систему шарниров по-
ворачивает дугу в соответствующее положение, увеличивая или уменьшая степень
ширения (разглаживания) ткани.
Применяя дугу с гибкой осью, можно менять кривизну дуги за счет изменения
изгиба оси. Такая дуга особенно пригодна в шинном производстве, так как позволяет
регулировать не только ширину ткани, но также плотность основы полотна корда
путем изменения кривизны оси дуги. При этом ось имеет большую кривизну не
в середине, а по краям дуги, чем достигается устранение разницы в плотности нитей
по краям и в средней части полотна корда. Эта дуга позволяет получать полотно
после обрезинивания с однородной плотностью нитей по всей ширине полотна.
Автоматический прибор (процессор или ЭВМ) для регулирования работы ка-
ландра сблокирован со всеми приборами контроля и управления работой каландро-
вой линии. Он позволяет управлять работой поточной линии в оптимальном, наивы-
годнейшем режиме при условии получения продукции высокого качества.
Изменение калибра и регулировка зазора при переходе на другой тип продук-
ции на современных каландровых поточных автоматических линиях производятся
также автоматически.
7.11. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БАЗОПАСНОСТИ
Для обеспечения безопасных условий обслуживания каландров и других вал-
ковых машин необходимо предусмотреть ограждение всех вращающихся деталей,
а также установить надежный в работе аварийный выключатель для мгновенной
остановки машины.
Каландр является мощной машиной, опасной для работающих, поэтому он
должен быть снабжен предохранительными устройствами. Наибольшая опасность —
это попадание руки работающего в зазор между валками. Главным средством, обеспе-
чивающим безопасность работающих, является система аварийной остановки ка-
ландра. В случае необходимости каландр должен быть остановлен на полном ходу,
причем под нагрузкой он должен остановиться практически мгновенно, а при работе
вхолостую проворачивание валков после воздействия на аварийный останов должно
быть не более 1/4: оборота.
Для аварийного останова вдоль валков спереди и сзади каландра имеется штанга
или тросик, соединенный с переключателем, включающим систему аварийной оста-
новки в работу. В ряде современных каландров кроме ручного аварийного останова
каландра предусматривается также аварийный останов от нажатия ногой на допол-
нительное аварийное устройство, расположенное в нижней части станины. В калан-
драх старых конструкций в том случае, если привод осуществляется от электродви-
гателя переменного тока, применяется специальный колодочный тормоз. Все совре-
менные каландры выпускаются с приводом от электродвигателей постоянного тока.
В этом случае применяется электродинамическое торможение.
При нажатии с определенным усилием на трос или штангу человек отклю-
чает электродвигатель привода машины от источника тока. Для торможения и оста-
новки деталей привода, продолжающих вращаться по инерции, используют так
называемые электромеханические и электродинамические способы торможения.
При электродинамическом торможении после воздействия на тросе или штангу
отключается электродвигатель привода машины, одновременно включается электро-
магнит колодочного тормоза, далее под действием груза и системы рычагов колодки
тормоза обжимают муфту и останавливают продолжающий вращение по инерции
приводной вал машины. Одновременно с отключением электродвигателя привода
производится переключение электрической цепи и создается электродинамический
момент, вращающий якорь электродвигателя в обратном направлении. Качество
работы механизма аварийной остановки валковых машин определяется длиной дуг
поворота валков после отключения электродвигателя при незагруженных валках.
Длина дуги поворота валков после отключения двигателя не должна превышать V4
167

части оборота валка. Исправность механизма аварийной остановки необходимо про*
верять перед началом каждой смены. В некоторых случаях (при работе у листоваль-
ного и промазочного каландров) следует применять устройства для предотвращения
возможности попадания руки рабочего в зазор между валками. С этой целью уста-
навливают оградительные сетки и специальные валки перед зазором, чтобы в зазор
мог проходить только обрабатываемый материал.
Глава 8
КЛЕЕПРОМАЗОЧНЫЕ МАШИНЫ
8.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
В процессе каландрования на ткани наносятся относительно толстые резиновые
пленки A20—200 г/м2). Тонкие сплошные резиновые пленки при промазывании
ткани на каландре получить не удается. Нанесение тонких слоев резиновой смеси на
ткань осуществляется на клеепромазочных машинах (шпрединг-машинах). Резино-
вая смесь наносится в виде ее раствора в бензине (клея). На шпрединг-машине можно
накладывать очень тонкие слои резины — до 10 г/м2.
Ткань покрывают резиновым клеем с одной или с двух сторон, пропуская
через клеепромазочную машину несколько раз в зависимости от требуемой тол-
щины пленки. Число проходов ткани через машину, а следовательно, и число накла-
дываемых слоев (штрихов) резины определяется назначением прорезиненной ткани
и колеблется в пределах от 1 до 20 и более.
Для промазывания тканей резиновым клеем применяются машины различных
конструкций. Среди этих машин можно выделить четыре типа. На машинах первого
типа (рис. 8.1, а) ткань пропускается в зазор между обрезиненным валом 1 и лез-
вием 2 ракли 3 (концом ножа). Схемы машин других типов показаны на рис. 8.1, б,
виг. Наибольшее распространение получила машина первого типа.
Машина работающая по схеме, показанной на рис. 8.1, б, применяется для про-
питки специальных тканей латексом. Машина, схема которой приведена на рис. 8Л,в,
используется для наложения на ткань очень тонких слоев резинового клея. Машина
четвертого типа (рис. 8.1, г) применяется для пропитки корда и тканей латексом.
Ниже рассмотрены конструкции клеепромазочных машин первой группы
(рис. 8Л, а).
В зависимости от способа сушки слоя клея, нанесенного на ткань, различают
горизонтальные машины (сушка осуществляется путем конвекции от горизонтальной
горячей плиты или инфракрасными нагревательными элементами) и барабанные
машины (сушка происходит за счет теплопроводности от горячих барабанов). В свою
очередь горизонтальные промазочные машины подразделяются на стандартные,
специальные (с двумя головками, удлиненными плитами и т. п.) и прецизионные.
г
ч
it
Рис. 8.1. Схема работы промазочных машин для прорезинивания тканей;
а, б, в, г — различные типы машин; / — обрезиненный вал; 2 — лезвие; 3 — ракля; 4 —
Нижний валик; 5 — верхний валик; 6 — ванна; 7 — забирающий валик; 8 — передающий
валик; 9-—погружные направляющие валики; /0 — наружный направляющий . валик;
/¦/.— отжимные валики.
168
Рис. 8.2. Схема горизонтальной клеепромазочной машины:
/ — станина; 2 — рулон прокладки; 3 — закаточное устройство и рулон промазанной
ткани; 4 — раскаточное устройство и раскатываемый рулон ткани; 5 — обрезиненный вал;
6 — лезвие ножа; 7 — паровые плиты; 8 — задний приводной вал; 9 — ограждение; 10 —
ткань; 11 — винтовой механизм настройки ножа.
8.2. СТАНДАРТНЫЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ
КЛЕЕПРОМАЗОЧНЫЕ МАШИНЫ
Схема горизонтальной клеепромазочной машины приведена на рис. 8.2. Направ-
ление движения ткани на схеме показано стрелками. Ткань проходит через зазор
между обрезиненным валом 5 и лезвием 6 ракли, которое снимает избыток клея.
Бензин испаряется при движении ткани над нагретыми паровыми плитами 7 и под
ними. Пары бензина собираются под ограждением 9, откуда они отсасываются на
рекуперацию. Этой схеме соответствует выпускаемая в СССР горизонтальная клеепро-
мазочная машина стандартного типа ИВО-3220.
Машина работает следующим образом. Рулон с прорезиниваемой тканью уста-
навливают на раскаточное устройство 4. К концам прокладочной ткани пришивают
или приклеивают концы прорезиниваемой ткани. Длина начальных концов заправ-
ляемой прокладочной ткани должна обеспечить заправку всей машины — от рас-
катки до закатки. Когда машина заправлена, над прорезиниваемой тканью уста-
навливают намазочный нож 6. Зазор между тканью и ножом регулируют винтовым
механизмом настройки И. Затем на ткань накладывают клей и машину пускают
в ход. Для того чтобы клей не стекал с ткани, применяются ограничительные стрелки,
устанавливаемые по краям ткани. Проходя над паровыми плитами 7, ткань нагре-
вается, и бензин испаряется, а на ткани остается тонкая резиновая пленка. Высу-
шенная ткань по верхним и нижним поддерживающим роликам направляется к за-
каточному устройству 3, расположенному в передней части машины. Если ткань
прорезинивается с одной стороны, ее закатывают в рулон без прокладки. Макси-
мальный диаметр рулона — 500 мм.
Передний (рабочий) вал 7 (рис. 8.3) обложен слоем мягкой резины толщиной
30—50 мм. Диаметр вала — 250—350 мм, длина— 1,5—2,5 м. Его шлифуют и
покрывают спиртовым раствором шеллака.
Намазочный нож (ракля) 6 обеспечивает получение ровного непрерывного ре-
зинового слоя на поверхности ткани, толщина которого определяется зазором между
тканью и ножом. Нож представляет собой
пластину с фаской, плоскость которой имеет
ширину 3—4 мм рабочей части, прилегающей
к ткани. Оси корпуса ракли 5 закреплены
так, чтобы нож можно было отводить при за-
правке ткани и чистке машины. Зазор между
тканью и ножом регулируют винтом 4, пере-
мещающим подшипник 3 в вертикальном на-
правлении. По бокам ножа укреплены пе-
редвижные стрелки 2, препятствующие
Рис. 8.3. Намазочный нож (ракля):
1 — станина; 2 — стрелка; 3 — корпус подшип-
ника ракли; 4 — регулировочный винт с махович-
ком; 5 —- корпус ракли; 6 — нож; 7 — рабочий
вал.

растеканию клея по всей поверхности рабочего вала 7. Пустотелые плиты обогрева-
ются паром давлением 0,3 МПа. Плиты закрыты ограждением (капсулой) 9 (см.
рис. 8.2), через которое отсасываются пары бензина. Вентиляционная система обес-
печивает кроме отсоса паров бензина их разбавление воздухом до безопасной кон-
центрации.
Раскаточное устройство для создания натяжения ткани снабжено тормозным
приспособлением. Натяжение обеспечивается тормозным шкивом, на который на-
девается тормозная лента с грузом или лента, затягиваемая винтом. Штанга зака-
точного устройства приводится во вращение при помощи фрикционной головки.
Привод машины осуществляется от электродвигателя во взрывобезопасном
исполнении через редуктор и вариатор; привод обеспечивает плавное изменение
скоростей в пределах 1:3.
Техническая характеристика промазочной машины ИВО-3220: скорость пропу-
скания ткани — 7—21 м/мин; максимальная ширина промазываемой ткани —
1600 мм; давление пара — 0,3 МПа; тип электродвигателя привода — ВАО-41-6;
мощность электродвигателя—3 кВт; габаритные размеры (длинах ширинах высота)—
5525X3510X1665; масса — 4,5 т.
8.3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ КЛЕЕПРОМАЗОЧНЫЕ МАШИНЫ
В ряде случаев прорезинивать приходится узкие ткани (шириной до 1100 мм),
поэтому иногда применяются двухполотенная промазочная машина, на которой
одновременно можно обрабатывать два рулона ткани. Эта машина в продольном
направлении как бы разделена на две части, в каждой из которых промазывается
по одному рулону ткани. Машина снабжена двумя ножами (раклями) длиной 1100 мм
каждый, а длина рабочего вала увеличена до 2400 мм.
Иногда применяются комбинированные промазочно-пропиточные машины
с выносным раскаточно-закаточным устройством (рис. 8.4). При промазывании ткань
поступает на машину, минуя ванну 4 для латекса, а при пропитывании и дальней-
шей промазке она сначала направляется в ванну 4 для пропитки, отжимается между
вспомогательным и рабочим валом 7, затем может промазываться под раклей 6 и
далее над обогревательными плитами 8 и под ними. При выносном раскаточно-за-
каточном устройстве диаметр рулона ткани достигает 1 м и более.
Получают распространение клеепромазочные машины с двумя головками
(рис. 8.5). Ткань, промазанная на одной головке, закатывается на второй. Если
требуется нанести еще один штрих, то ткань без перезарядки промазывается на
второй головке и принимается на первой. Эта машина используется для нанесения
на ткань многослойного покрытия, т. е. при наложении большого числа штрихов.
Скорость машины — 4—24 м/мин.
В последнее время для повышения производительности стандартных клеепро-
мазочных машин стали применять дополнительный нагрев ткани инфракрасными
подогревательными элементами. Современная шпрединг-машина, снабженная инфра-
красными подогревателями, показана на рис. 8.6. Высота установки панелей 5
с инфракрасными нагревательными элементами регулируется при помощи рычаж-
10
/////////////////////у*///////////////,
11
V,
Рис. 8.4. Комбинированная клеепромазочно-пропиточная машина с выносным раскаточно-
закаточным устройством:
/ — закатка; 2 — раскатка; 3 — плита перекрытия канала; 4 — ванна для латекса; 5 —
станина; 6 — ракля; 7 — рабочий вал; 8 — обогревающие плиты; 9 — кожух капсулы;
10 — направляющий вал; 11 — ткань.
170
1 11 13 12
Рис. 8.5. Клеепромазочная машина с двумя головками:
/ — станина; 2 — охладительный барабан; 3 — ракля; 4 — рабочий вал; 5 — направляю-
щий вал; 6 — обогревающая плита; 7 — кожух капсулы; 5 — направляющий вал; 9 — до-
полнительная обогревающая плита; 10 — направляющий валик; 11 — закаточное или рас-
каточное устройство; 12 — перекрытие канала; 13 — ленточный транспортер.
Рис. 8.6. Шпрединг-машина с инфракрасными нагревателями:
/ — раскаточное устройство; 2 — ракля; 3 — регулирующий механизм ракли; 4 — паровая
плита; 5 — панели с инфракрасными нагревталеями; 6 — рычажная система; 7 — тисниль-
ное устройство; 8 — поддерживающие ролики; 9 — электродвигатель; 10 — станина; 11 —
закаточное устройство.
Рис. 8.7. Комбинированная плиточно-барабанная клеепромазочная машина:
1 — станина; 2 — питающий транспортер; 3 — механизм для изменения угла установки
ракли; 4 — механизм регулировки прижима ракли; 5 — паровые плиты; 6 — сушильный
барабан; 7 — закаточное устройство; 8 — привод; 9 ¦— раскаточное устройство.

Рис. 8.8. Рекуперационная установка для улавливания паров бензина:
/ — вентилятор; 2,8 — адсорберы; 3,5 — задвижки; 4, 6 — слои активного угля; 7 —
паропровод; 9 — конденсатор; 10 — разделительная колонна; 11 — сборник конденсата
(бензина); 12 — насос.
ной системы 6. Привод машины осуществляется от электродвигателя 9 (во взрыво-
опасном исполнении) мощностью 2,2 кВт. Особенностью данной машины является
ее универсальность. Она может быть использована не только для прорезинивания
материалов, но и для покрытия тканей другими полимерными материалами. Приме-
нение инфракрасных подогревателей увеличивает производительность машины почти
вдвое.
Представляет интерес комбинированная плиточно-барабанная машина (рис. 8.7).
Применение сушильного барабана 6 наряду с паровой плитой 5 объясняется стрем-
лением увеличить площадь обогрева и повысить тем самым производительность
машины.
Для нанесения точного количества резиновой смеси используются так называе-
мые прецизионные машины. Эти машины отличаются повышенной тщательностью
изготовления и точностью регулирования поджатая ракли.
8.4. РЕКУПЕРАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ
На рис. 8.8 показана рекуперационная установка, применяемая для улавли-
вания паров бензина, отсасываемых из-под ограждения (капсулы) клеепромазочной
машины. Смесь паров бензина с воздухом подается взрывобезопасным вентилятором /
в адсорбер 2, заполненный активным углем. Концентрация паров бензина в отсасы-
ваемом воздухе должна быть ниже взрывоопасного предела. Высота слоя активного
угля в адсорбере, определяемая расчетом, должна быть такой, чтобы обеспечить
полную очистку воздуха от паров бензина. При насыщении угля парами бензина
первый адсорбер B) отключают и включают второй адсорбер (8). Во время работы
адсорбера 8 активный уголь, заполняющий адсорбер 2, подвергают регенерации.
Благодаря этому обеспечивается непрерывная работа рекуперационной уста-
новки.
Десорбция бензина производится водным паром, подаваемым в адсорбер из
паропровода 7. Отогнанный бензин (вернее, смесь паров бензина и воды) направ-
ляется в конденсатор 9, где пары бензина и воды конденсируются. Конденсат (водно-
бензиновая смесь) поступает из конденсатора в разделительную колонну 10. После
отделения от воды бензин подается в сборник 11, откуда насосом 12 перекачи-
вается в производство. Возврат бензина на современных установках достигает
95 %.
Глава 9
ЧЕРВЯЧНЫЕ МАШИНЫ
9.1. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
И КЛАССИФИКАЦИЯ ЧЕРВЯЧНЫХ МАШИН
Червячные машины являются машинами непрерывного действия,
отличаются высокой эффективностью работы, универсальны по
назначению и поэтому относятся к числу основных машин резинового
производства. Они предназначены для получения из резиновых сме-
сей заготовок различного профиля и любой длины, для гранулирова-
ния каучуков и резиновых смесей, для пластикации натурального
каучука, отжатия влаги из каучука и регенерата, для обкладки
кабелей, шлангов и рукавов резиновой смесью. Червячные машины
специальной конструкции используются в качестве резиносмесителей
непрерывного действия, служат узлами пластикации и впрыска
в червячно-плунжерных литьевых машинах. С помощью червячных
машин реализуется процесс шприцевания резиновых смесей, заклю-
чающийся в непрерывном продавливании разогретого пластичного
материала через профильное отверстие инструмента, размещаемого
в головке червячной машины. В результате этого продавливания
формуется заготовка, поперечное сечение которой соответствует
геометрической форме отверстия. Таким методом получают заго-
товки протекторов, камер, прокладок, шнуров, шлангов и т. д.
В промышленности пластических масс подобный метод широко
применяется для получения готовых изделий и известен под назва-
нием экструзия. По этой причине червячные машины для пере-
работки термопластичных материалов называют экструдерами. В ре-
зиновом производстве червячные машины называют также шприц-
машинами, шнековыми машинами, червячными прессами.
Применение червячных машин для переработки резиновых сме-
сей относится к семидесятым годам прошлого века. Первый патент
на шнековый пресс был получен английской фирмой «М. Грей»
в 1879 г. Одновременно другой английской фирмой «Шоу и Иддон»
была построена шнековая машина для резины, в которой содержались
основные узлы и элементы, присущие современным червячным ма-
шинам. С этого времени червячные машины начали пользоваться
большим спросом и стали выпускаться в больших количествах
различными фирмами.
Типовая конструкция червячной машины, разработанной в ин-
ституте ВНИИРТМАШ и выпускаемой Костромским заводом поли-
мерного машиностроения им. Красина, показана на рис. 9.1. Основ-
ными узлами и деталями червячной машины являются: червяк 3,
цилиндр 4, головка 2, загрузочная воронка 6, станина 9 с элементами
привода червяка, электродвигатель 14 и пульт управления 1. Глав-
ный рабочий орган машины — червяк, имеющий глубокую винтовую
нарезку с большим шагом. Червяк помещен в цилиндр и приводится
во вращение от электродвигателя через систему передач. Цилиндр
173

3 4	5
13
Рис. 9.1. Червячная машина типа МЧТ-125:
/ — пульт управления; 2 — головка; 3 — червяк; 4 — цилиндр; 5 — кожух; 6 — загрузоч-
ная воронка; 7 — фланец; 5 — приводная шестерня; 9 — станина; 10 — упорный подшип-
ник; 11 — шпиндель; 12 — система охлаждения червяка; 13 — шкив клиноременной пере-
дачи; 14 — электродвигатель.
имеет рубашки, в которые подается теплоноситель (вода) для на-
грева или охлаждения; спереди к нему крепится головка, а сзади
имеется окно, сообщаемое с загрузочной воронкой.
Резиновая смесь или другой исходный материал, подлежащий
переработке на червячной машине, может иметь форму полосы,
кусков, гранул. Резиновая смесь в большинстве случаев подается
в виде ленты, срезаемой с валков вальцев (при теплом питании)
или закатанной в рулон (при холодном питании). Материал загру-
жается в воронку, попадает на поверхность вращающегося червяка
и его нарезкой увлекается в цилиндр. При этом происходит уплот-
нение и непрерывное деформирование материала, сопровождаемое
перемещением его вдоль цилиндра от загрузочной воронки к го-
ловке. Головка и размещенный в ней профилирующий инструмент
оказывают сопротивление осевому движению материала, вследствие
чего и в самой головке и в цилиндре машины создается значительное
давление, оказывающее влияние на работу червячной машины.
Перерабатываемый материал последовательно проходит через
четыре рабочих зоны машины: загрузочную зону, зону пластикации,
выдавливающую (или дозирующую) зону и зону формования (или
зону головки). В загрузочной зоне червяк выполняет транспорти-
рующую функцию и его задачей является непрерывное перемещение
материала из воронки по направлению к головке. В пластицирующей
зоне за счет контакта с нагретой поверхностью цилиндра и за счет
превращения механической энергии в тепловую осуществляется
нагревание материала и его пластикация, перемешивание и гомо-
генизация.
174
Винтовая нарезка червяка обеспечивает и деформирование мате-
риала и его непрерывное перемещение вдоль цилиндра от воронки
к головке. В дозирующей зоне червяк служит элементом винтового
насоса; здесь материал дополнительно гомогенизируется и находится
в пластичном и вязкотекучем состоянии. В четвертой зоне материал
формуется в заготовку того или иного профиля. Решающим фактором
для перемещения материала в червячной машине является его
взаимодействие с поверхностью червяка и цилиндра. В зоне загрузки
большое значение имеет величина коэффициента трения между мате-
риалом и поверхностью цилиндра. Чтобы материал мог перемещаться
вдоль оси червяка, коэффициент трения материала на поверхности
червяка должен быть по возможности мал, а коэффициент трения
материала на поверхности цилиндра достаточно велик. Если это
условие не выполняется, то материал может вращаться вместе с чер-
вяком, не перемещаясь в направлении головки. Благоприятный ре-
жим работы машины в загрузочной зоне достигается выбором соот-
ветствующей геометрии винтовой нарезки червяка, формы загрузоч-
ного отверстия в цилиндре, обработкой поверхности червяка и ци-
линдра, а также подбором нужных тепловых и скоростных пара-
метров технологического процесса.
В зоне пластикации осуществляются решающие процессы обра-
ботки материала. Вследствие сопротивления головки, а также пере-
менного объема винтовой канавки червяка в цилиндре материал
находится под давлением и за счет сцепления с рабочей поверхностью
вращающегося червяка и неподвижной поверхностью цилиндра
вовлекается в сложное движение. Деформации сдвига по мере пере-
мещения материала к головке все больше и больше проникают в его
глубину. Создается поток материала, который проявляет свойства
аномально-вязкой жидкости. Переработка материала в этой зоне
машины носит гидродинамический характер. Это и положено в основу
современной теории работы червячной машины. В зоне пластикации
происходит основной нагрев материала; здесь материал доводится
до такого состояния, чтобы его можно было формовать с минималь-
ной затратой усилий.
За исключением последней зоны (формования) все указанные
зоны не имеют четких границ друг с другом. Длина каждой зоны
зависит от состояния материала, загружаемого в воронку, и от тех-
нологического назначения машины. Так, в машинах, питаемых
разогретой резиновой смесью и предназначенных для выпуска про-
фильных заготовок, преобладает функция формования. Здесь не
требуется длительной обработки материала, зона пластикации не-
велика по длине. Червяк в таких машинах имеет длину не более
пяти диаметров. В машинах, предназначенных для пластикации
каучуков, разогрева резиновых смесей зона пластикации должна
быть увеличена. Общая длина нарезной части червяка в машинах
подобного назначения увеличивается до десяти и даже до двенад-
цати диаметров.
По технологическому назначению червячные машины классифи-
цируются на 1) формующие или профилирующие, которые обычно
175

и называют шприц-машинами; 2) пластицирующие (пластикаторы) —
для пластикации натурального каучука; 3) стрейнирующие червяч-
ные машины (стрейнеры) — для очистки резиновых смесей от по-
сторонних включений; 4) гранулирующие червячные машины (грану-
ляторы) — для грануляции каучуков и резиновых смесей;
5) обкладочные червячные машины — для обкладки кабелей, рукавов
резиновой смесью; 6) смесительные червячные машины — для до-
полнительной обработки резиновых смесей после резиносмесителей.
Такую классификацию нельзя назвать достаточно строгой, по-
скольку при небольшой переналадке (например, смене головки или
червяка) червячную машину можно приспособить для выполнения
той или иной технологической операции. На крупных заводах рези-
новой промышленности, где производство организовано по поточ-
ному принципу, червячные машины имеют узкоцелевое, специальное
назначение, и там они полностью отвечают названной выше класси-
фикации.
Червячные машины могут иметь не один червяк, а два. Такие
двухчервячные машины более сложны по конструкции и предназна-
чены для переработки жестких каучуков и резиновых смесей на их
основе. Двухчервячные машины более эффективны в работе как
смесители. Наибольшее распространение имеют одночервячные ма-
шины; они в основном и рассматриваются в настоящей главе.
Типы и размеры одночервячных машин для переработки резино-
вых смесей определены ГОСТ 11441—76. Согласно этому ГОСТу,
машины должны изготавливаться следующих типов: МЧТ — с те-
плым питанием, предназначенные для переработки резиновых сме-
сей, имеющих в момент поступления в загрузочную воронку темпе-
ратуру не ниже 50 °С, а для машин, принимающих резиновую смесь
из резиносмесителей, от 80 до 200 °С; МЧХ — с холодным питанием,
предназначенные для переработки резиновых смесей, имеющих
в момент поступления в загрузочную воронку температуру не ниже
15 °С, а в момент поступления в профилирующую головку — не
менее 60 °С; МХЧВ — с холодным питанием и вакуумированием,
предназначенные для переработки с вакуумированием резиновых
смесей, имеющих в момент поступления в загрузочную воронку
температуру не ниже 15 °С, а в момент поступления в профилиру-
ющую головку — не менее 60 °С.
Основной характеристикой червячной машины является диаметр
червяка. Согласно вышеупомянутому ГОСТу, установлен следующий
ряд диаметров червяков (в мм): 32; 63; 90; 125; 160; 200; 250; 300;
300/380; 400; 380/450; 530/660. Для дробных обозначений диаметров
в числителе указан диаметр червяка в зоне выдавливания, а в знаме-
нателе — в зоне питания. Пример условного обозначения одно-
червячной машины типа МЧТ с диаметром червяка 63 мм с право-
сторонней схемой обслуживания и ступенчатым регулированием
частоты вращения червяка: «Машина МЧТ-63-П-С ГОСТ 11441—76».
Сторона обслуживания определяется по положению рабочего
места (если смотреть со стороны загрузочной воронки в сторону
головки).
176
9.2. КОНСТРУКЦИИ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ
И ДЕТАЛЕЙ ЧЕРВЯЧНЫХ МАШИН
Червяки. Технологическое назначение червячной машины опре-
деляется конструкцией червяка. Червяк является основным рабочим
органом, главной деталью червячной машины.
Обычно червяк состоит из двух неразъемных частей: нарезной
части и хвостовика. Нарезная часть входит в цилиндр машины и
является функциональным органом, хвостовик служит для соеди-
нения червяка с приводом машины.
По числу заходов нарезки червяки подразделяются на одно-
заходные, двухзаходные и комбинированные — однозаходные в зоне
воронки и двухзаходные в питательной зоне. Двухзаходная нарезка
обеспечивает более равномерную подачу перерабатываемого мате-
риала в головку, чем однозаходная нарезка. Червяки изготавли-
ваются с постоянным по длине шагом нарезки и с переменным.
Глубина нарезки также может быть постоянной и переменной.
Отношение объема винтовой канавки на длине червяка в один шаг
нарезки в зоне воронки к такому же объему в зоне питания носит
название степени сжатия. Степень сжатия выбирается опытным
путем и составляет обычно 1,2—1,3. Необходимая степень сжатия
достигается или переменной глубиной нарезки, или переменным
шагом нарезки, или тем и другим одновременно.
При питании машины резиновой смесью в виде гранул степень
сжатия, определяемая как отношение объемной плотности резиновой
смеси в монолитном состоянии к объемной плотности гранулята,
естественно, выбирается больше. Более глубокая нарезка, увеличи-
вая объем винтовой канавки, обеспечивает и более высокую произ-
водительность червячной машины при прочих равных условиях.
Обычно глубина нарезки, ее предельное значение, диктуемое сообра-
жениями прочности червяка и допустимой скоростью сдвига мате-
риала, составляет одну четвертую часть наружного диаметра. У боль-
шинства червячных машин диаметр червяка по длине нарезной части
имеет постоянное значение. У некоторых машин червяки констру-
ируются коническими или ступенчатыми (конически-цилиндри-
ческими).
Отношение длины нарезной части червяка к его диаметру опре-
деляет технологическое назначение машины. Машины, предназна-
ченные для переработки разогретых резиновых смесей, имеют это
отношение в пределах 3—5. В машинах, перерабатывающих каучуки
и холодные резиновые смеси, применяются более длинные червяки,
длина нарезной их части здесь доходит до 10 диаметров и более.
Угол подъема винтовой линии нарезки червяка оказывает суще-
ственное влияние на производительность червячной машины. Уста-
новлено, что оптимальная (с точки зрения производительности)
величина угла находится в пределах 20—30°.
Червяки работают в тяжелых условиях, поэтому они выпол-
няются из стали марок 40ХНМА, 40Х и 45 с термической обработ-
кой, предельная прочность которых на разрыв достигает 8-102 МПа.
177

Рис. 9.2. Конструктивные разновидности червяков:
а — с переменной глубиной; б — с переменным шагом;
червяка.
хвостовик; 2 — нарезная часть
Поверхность червяка азотируется на глубину 0,5—0,7 мм и подвер-
гается термической обработке для достижения твердости HRC 78—82
с целью повышения износостойкости. Гребни винтовой нарезки
крупных машин наплавляются твердым сплавом.
Зазор между червяком и поверхностью цилиндра (по наружному
диаметру нарезки и внутреннему диаметру цилиндра) выбирается
в пределах @,002-^0,005)?>. По мере износа рабочих поверхностей
этот зазор увеличивается, что приводит к снижению производитель-
ности машины. При достижении зазора, превышающего 0,0Ш,
червяк и цилиндр подлежат восстановительному ремонту.
Для поддержания теплового режима работы на требуемом уровне
червяки имеют центральный канал, внутрь которого подается охла-
ждающая вода. В головной части червяка этот канал заглушается,
а в хвостовой части соединяется с системой охлаждения.
На рис. 9.2, а приведена конструкция червяка к машине общего
назначения типа МЧТ-63. Нарезка — двухзаходная, с постоянным
шагом и переменной глубиной. Степень сжатия— 1,2. На поверх-
ности части, являющейся переходной от ХЕостоЕИка к рабочей,
имеется винтовая канавка небольшой глубины, препятствующая
выходу резиновой смеси из цилиндра в зону подшипников. Конструк-
ция червяка с переменным шагом нарезки показана на рис. 9.2, б.
Подвод воды для охлаждения червяка осуществляется с помощью
специальной системы, один из вариантов которой показан
на рис. 9.1. Вода подается во внутреннюю полость червяка по цен-
тральной трубке, прикрепленной к фланцу с помощью крышки.
Возврат воды идет по межтрубному пространству, образованному
178
центральной трубой и трубой-удлинителем. Последняя ввернута
одним концом в хвостовик червяка и вместе с ним вращается. Второй
конец этой трубы входит в сливйую полость фланца-крышки и уплот-
няется здесь резиновой манжетой.
Как будет показано в следующем разделе этой главы, частота
вращения червяка оказывает влияние не только на производитель-
ность, но и на весь режим работы червячной машины. По этой при-
чине большинство червячных машин имеют такую схему привода
червяка, которая позволяет варьировать частоту его вращения
в достаточно широком диапазоне. Это достигается установкой коро-
бок скоростей, вариаторов, а также двигателей со ступенчатым или
плавным регулированием частоты вращения вала. Некоторые при-
меры кинематических схем приводов червяков червячных машин
показаны на рис. 9.3.
Цилиндры и загрузочные воронки. Цилиндр червячной машины
подвергается внутреннему давлению порядка 5—15 МПа в обычных
условиях работы и до 30—40 МПа при закрытой головке. Вследствие
этого он должен быть достаточно прочным и массивным. Цилиндры
выполняются из стального или чугунного литья, бывают целиковой
или сборной, а также сварной конструкции. На рис. 9.4 приведена
конструкция сборного цилиндра. Корпус цилиндра 5 выполнен свар-
ным и состоит из рубашки и двух фланцев — переднего 4 и заднего 8.
Стальная гильза 2 крепится в корпусе с помощью болтов и фланца 1
и удерживается от проворачивания шпонкой 6. Две рубашки, обра-
зованные наружным кожухом, внутренней трубой и гильзой, поз-
воляют поддерживать различный тепловой режим в зоне воронки
и в рабочей части цилиндра. Подача теплоносителей в рубашки
производится через штуцеры 7.
В цилиндрах литой конструкции полости для циркуляции тепло-
носителей создаются в процессе отливки. Во внутреннюю полость
цилиндра в этом случае запрессовываются сменные гильзы из термо-
обработанной стали.
Форма загрузочного отверстия и его размеры оказывают влияние
на производительность и работу червячной машины. Обычно длина
загрузочного отверстия составляет 1—1,5 шага нарезки. Одна утенка
воронки делается вертикальной, другая — под углом до 35 и по
8 9
Рис. 9.3. Кинематические схемы приводов червячных машин:
а — с встроенным редуктором; б — с выносным редуктором; ; — головка машины; 2 —
червяк- 3 — цилиндр; 4 — загрузочная воронка; 5 — упорный подшипник; 6 — большая
приводная шестерня; 7 — приводные шестерни; 8 — муфта; 9 — электродвигатель; 10 —
редуктор (вариатор).
179

А-А
Рис. 9.4. Цилиндр червячной машины сборной конструкции:
/ — фланец; 2 — гильза; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — передний фланец; 5 — корпус;
6 — шпонка; 7 — штуцеры; 9 — загрузочная воронка; 9 — задний фланец.
касательной к окружности внутреннего отверстия цилиндра. На
внутренней поверхности цилиндра, как продолжение наклонной
стенки загрузочной воронки, делается углубление, которое способ-
ствует лучшему захвату резиновой смеси. Для этой же цели на
некоторых машинах в наклонной стенке воронки встраивается вра-
щающийся ролик-валик.
На крупных червячных машинах, перерабатывающих резиновую
смесь после резиносмесителей и установленных под ними, устанавли-
вается специальное устройство для принудительного питания путем
поджатия массы резиновой смеси с помощью специального толка-
теля, оснащенного воздушным приводом.
Головки. В зависимости от направления выхода шприцуемой
резиновой смеси головки могут быть прямые, поперечные или косые
В прямой головке направление течения резиновой смеси совпадает
с направлением оси червяка. Подобные головки применяются для
грануляции смесей, очистки их и производства большинства про-
фильных заготовок. В поперечной головке направление течения
смеси меняется на 90° по отношению к оси червяка, а в косой го-
ловке —¦ чаше всего на 60°. Такие головки применяются главным
образом для непрерывной обкладки резиновой смесью каких-либо
изделий (например, при изоляции проводов и кабелей, при обкладке
рукавов, шлангов и т. п.).
По сопротивлению головки условно делятся на три типа: головки
низкого давления — до 5 МПа, головки среднего давления — от 5*
до 10 МПа, головки высокого давления — свыше 10 МПа.
Все головки должны отвечать следующим основным требованиям.
Для удобства смены и быстроты чистки головки должны легко и
удобно сниматься с корпуса цилиндра, для чего машины оснащаются
соответствующими устройствами от простых болтовых соединений
до сложных байонетных затворов и специальных подъемных уст-
ройств. Внутренние полости и каналы, по которым совершается
течение перерабатываемого материала, должны иметь плавные пере-
ходы без «мертвых» зон и застойных пространств, в которых резино-
вая смесь может находиться без движения, перегреваться, вулкани-
зоваться и вызывать дефекты в шприцуемых полуфабрикатах. Чтобы
180
резиновая смесь равномерно выходила из профилирующего инстру-
мента, в головке машины внутренние каналы от червяка до выхода
должны иметь одинаковое гидравлическое сопротивление^ по всем
линиям тока. Внутренние полости головки и ее деталей обраба-
тываются по высокому классу чистоту, лучше когда они хромируются
и полируются. Это обеспечивает легкую чистку головки и способ-
ствует получению высокого качества шприцуемых изделий.
На рис. 9.5 изображены три типа головок: для выпуска заготовок
трубок и шлангов (а), для выпуска заготовок автомобильных камер
(б) и для нанесения резиновой изоляции на металлические про-
вода (в).
В головках для выпуска полых трубчатых заготовок (рис. 9.5, а)
профилирующими инструментами являются дорн 1 и мундштук 2
(называемый иногда матрицей или шайбой). Мундштук закрепляется
в корпусе головки 5 гайкой 3 и может центрироваться относительно
дорна с помощью трех регулировочных болтов 4. Этим обеспечи-
вается нужный зазор между дорном и мундштуком. Дорн крепится
на дорнодержателе, установленном прочно в выточке цилиндра ма-
шины 7. Дорнодержатель имеет окна для прохода резиновой смеси,
и его центральная часть соединена с периферийной частью посред-
ством тонких обтекаемых ребер. Ребра имеют сверления, через
которые внутрь трубчатой резиновой заготовки подается опудрива-
ющая композиция (смесь воздуха с тальком), предотвращающая
слипание заготовки после того, как под действием собственного веса
рукав заготовки деформируется.
В отдельных случаях дорнодержатель выполняется более слож-
ным. Чтобы рукав не раздувался от непрерывно подаваемого в него
сжатого воздуха с тальком, полость рукава через соответствующие
каналы в дорнодержателе соединена с линией вакуума. Через два
других канала дорнодержателя может циркулировать охлаждающая
вода, которую подают для регулирования температурного режима.
Аналогичную конструкцию имеет и головка для шприцевание
трубчатых заготовок автомобильных камер (рис. 9.5, б). Естественно,
что внутренняя полость головки несколько иная. Если в первой
головке канал, по которому течет резиновая смесь, выполнен в виде
Рис. 9.5. Типичные конструкции головок червячных машин:
а — для выпуска заготовок трубок и шлангов; б — для выпуска заготовок автомобильных
камер; в — для нанесения резиновой изоляции на провода; 1 — Дорн; 2 — мундштук; 3 —
гайка; 4 — регулировочные болты; 5 — корпус головки; 6 — штуцер для подачи сжатого
воздуха; 7 *— цилиндр червячной машины; 8 — червяк; 9 — кран.
181

Рис. 9.6. Головка для выпуска двухслойных заготовок протекторов:
/ — цилиндр машины 250 мм; 2 — корпус головки; 3 — блок; 4 — цилиндр машины 200 мм;
5 — цилиндры воздушных приводов; 6 — профильные планки; 7 — зажимные устройства.
сужающейся конусно-кольцевой щели (конфузора), то в камерной
головке — наоборот, в виде расширяющейся конусно-кольцевой
щели (диффузора).
На рис. 9.5, в показана схеме косой головки, применяемой для
нанесения резиновой изоляции на провода. В дорне 1 имеется отвер-
стие для протягивания провода; величина слоя определяется разме-
ром мундштука 2, положение которого можно регулировать болтами.
Для спуска излишней резины в головке установлен пробковый
кран 9.
Для того чтобы обеспечить равномерное течение резиновой
смеси от червяка до профилирующего зазора внутренняя полость
головки выполняется с переменным сечением и конфигурацией.
Максимальная ширина протекторной заготовки не должна превы-
шать трехкратного диаметра червяка.
Существуют головки для выпуска протекторов из двух марок
резин: верхняя часть протектора из более жесткой износоустойчи-
вой резины, а боковая и нижняя часть из более мягкой, стойкой
к многократным деформациям. Головка в этом случае является об-
щей для двух червячных машин. Конфигурация внутренних полостей
головки обеспечивает то или иное сочетание резин в общем попереч-
ном сечении заготовки.
Головка (рис. 9.6) крепится болтами к цилиндру червячной ма-
шины 1 (диаметр червяка 250 мм) и к цилиндру червячной машины 4
(диаметр червяка 200 мм). В головке имеется Y-образный блок 3
с рубашками для нагрева-охлаждения. Этот блок обеспечивает раз-
деление потоков двух резин и соединение их в один перед профилиру-
ющим инструментом. Сменные планки 6 крепятся специальными
зажимными устройствами 7, имеющими воздушные приводы 5.
При такой установке головки заготовка протектора выдавливается
182
вниз и отбирается с помощью ленточного транспортера, смонтиро-
ванного под станиной червячной машины.
Головки к машинам тяжелого типа имеют специальные устрой-
ства, облегчающие их крепление на цилиндрах и смену профилиру-
ющего инструмента.
9.3. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ
И РЕГУЛИРУЮЩИЕ ПРИБОРЫ
При работе червячной машины контролю подлежат такие параметры, как тем-
пература головки и цилиндра, частота вращения червяка, потребление энергии элек-
тродвигателем. В отдельных машинах предусмотрен контроль за давлением в головке
и за усилием на упорный подшипник червяка. Контролируются также давление
и температура горячей и холодной воды, давление сжатого воздуха. Для этих целей
используются обычные приборы: потенциометры, тахометры, манометры и счет-
чики электроэнергии—киловаттметры и т. п. Все эти приборы-монтируются на
пульте управления и помогают оператору следить за работой машины.
Главным является контроль за тепловым режимом работы. В машинах старой
конструкции и некоторых новых машинах небольшого типоразмера -поддержание
температуры головки и цилиндра на заданном уровне обеспечивается ручной регули-
ровкой, т. е. с помощью вентилей, установленных на линии греющего пара и линии
промышленной воды. В более современных машинах предусматривается автомати-
ческое регулирование температуры головки и отдельных зон цилиндра.
В качестве примера на рис. 9.7 приведена схема тепловой автоматики червячной
машины с головкой для выпуска камерных заготовок. Регулированию подлежат
две зоны — зона головки и передняя часть цилиндра. Температура зоны загрузоч-
ной воронки и охлаждение червяка регулируются вручную. Теплоносителем служит
насыщенный пар A МПа), охлаждающей средой — промышленная вода @,3 МПа).
В корпусе головки и цилиндра установлены термопары 1а и 2а, связанные с потен-
циометрами 16 и 26 автоматического типа. Отклонения температуры от заданного
уровня вызывают изменения давления в сети инструментального воздуха, соединя-
ющей потенциометры с регулирующими клапанами 1г, 2г, Id, 2d. Вследствие этого
увеличивается или сокращается подача греющего пара и охлаждающей воды в регу-
лируемую секцию. Такая схема позволяет поддерживать температуру головки и
цилиндра на уровне в пределах от 30 до 140 °С с точностью до +1 °С.
В дренаж
Рис. 9.7. Схема тепловой автома-
тики червячной машины с камер-
ной головкой:
1а, 2а — термопары; 16, 2б —
электронные автоматические
потенциометры; 1в, 2в — воз-
душные электромагнитные вен-
тили; 1г, 2г — регулирующие
клапаны с пневмоприводом; 1д,
2д — регулирующие клапаны
с пневмоприводом; 1е, 2е — воз-
душные электромагнитные вен-
тили; ОК-1, ОК-2 — обратные
клапаны; ВЗ-1, ВЗ-5 — запор-
ные вентили; КТК-1, КТК-2 —
контрольные трехходовые кра-
ны; КГ-1, КГ-2 — конденсаци-
онные горшки; Т-1 — термо-
метр.
Пар ШПа
183

В ряде машин, особенно холодного питания с вакуум-отсосом, где число зон
регулированя температуры доходит до шести, обогрев производится с помощью
горяче^ воды, подогреваемой паром или электричеством в специальных нагрева-
телях.
9.4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ЧЕРВЯЧНЫХ МАШИН
При переработке в червячной машине резиновая смесь проходит последова-
тельно через все четыре зоны: зону питания, зону пластикации, зону нагнетания
и зону головки. Естественно, что с точки зрения такого технологического параметра,
как производительность все эти зоны взаимосвязаны — сколько резиновой смеси
будет взято в загрузочной воронке, столько ее, пройдя через зоны пластикации и
нагнетания, попадет и в головку. На первый взгляд, определяющей работоспособ-
ность'машины в целом здесь выступает зона питания. И это во многих случаях так
и есть. С другой стороны, «пропускная» способность и самой головки и работоспо-
собность червяка в других зонах могут сдерживать работоспособность червяка
в зоне питания. Например, если на машину поставить головку высокого сопротив-
ления, то производительность машины будет невелика или по крайней мере намного
меньше возможностей, заложенных в машине, т. е. конструкцией червяка, цилиндра
и загрузочной воронки. Отсюда следует необходимость приведения в соответствие
головки и машины, а в самой машине — рабочих зон. Теоретический анализ работы
машины и производственный опыт позволяют найти оптимальное решение конструк-
ций отдельных ее узлов и деталей и в целом машины.
Теоретическое решение любой задачи по переработке резиновой смеси предпо-
лагает знание трех групп параметров: геометрических очертаний зоны деформации,
скоростного режима переработки и свойств резиновой смеси. Под свойствами рези*-
новой смеси подразумеваются такие ее физико-механические показатели, как теку-
честь, жесткость, теплопроводность, теплоемкость, коэффициент внутреннего и
внешнего трения и др. Все эти показатели зависят от состава резиновой смеси, состав
же смеси определяется назначением детали, а ассортимент деталей чрезвычайно ве-
лик. С другой стороны, величина показателей и даже свойства сильно зависят от
температуры и скорости деформирования. Например, при холодном питании червяч-
ной машины резиновая смесь в зоне питания в большей степени проявляет упругие
свойства, может рассматриваться как твердое тело, а в зоне нагнетания в большей
степени проявляются текучие свойства, и здесь она может уподобляться высоковяз-
кой жидкости. Естественно, что в средней зоне (зоне пластикации) имеет место пе-
реход резиновой смеси из твердо-упругого^эластичного состояния в вязко-текучее
состояние.
По этой причине работоспособность машины в противоположных зонах зависит
от разных свойств резиновой смеси и при конструировании каждой зоны должны
учитываться свойства резиновой смеси. В зоне питания на производительность
оказывает большое влияние коэффициент трения резиновой смеси по металлу чер-
вяка и цилиндра. Чем меньше коэффициент трения резиновой смеси по поверхности
червяка и выше по поверхности цилиндра, тем выше подающая способность червяка.
Коэффициент же трения зависит от состояния поверхности, температуры, давления,
скорости скольжения. С целью повышения подающей способности червяка в зоне
питания его поверхность обрабатывают до зеркального состояния, а поверхность
цилиндра делают шероховатой. Иногда на внутренней поверхности цилиндра делают
продольные канавки для уменьшения проскальзывания резиновой смеси. Охлажде-
ние червяка также способствует лучшему проскальзыванию смеси вдоль винтовой
канавки. Форму винтового гребня червяка выполняют с наклонной стенкой, это
способствует затягиванию резиновой смеси в зазор между червяком и стенкой ци-
линдра, здесь повышается давление и усиливается сцепление смеси с поверхностью
цилиндра.
В зоне нагнетания червячная машина по сути дела работает как винтовой насос.
Резиновая смесь, прилипая к поверхности червяка и цилиндра, деформируется
необратимым образом и ведет себя как жидкость, нагнетаемая червяком в головку
и проходящая по каналам профилирующего инструмента.
При движении резиновой смеси в рабочих зонах машины происходит тепло-
обмен в двух направлениях — как от резиновой смеси к поверхности червяка и
184
цилиндра, так и наоборот, от металла к смеси. Геометрическая форма рабочих зон
червячной машины в виде спирально-винтового канала, подчас с переменными раз-
мерами по длине червяка, не может характеризоваться несколькими величинами,
как, например, диаметр валков и зазор между ними на валковых машинах.
Все это затрудняет получение простых и надежных выражений для расчета
технологических параметров путем математического моделирования работы червяч-
ной машины.
Ниже будут изложены фрагменты так называемой гидродинамической теории
работы червячной машины. Основы этой теории были разработаны еще в 1953 г.
в серии работ американских ученых Карлея, Маллоука и Мак-Келви. С тех пор
по теории работы одночервячных машин (экструдеров) было опубликовано много
трудов, и с результатами исследований можно ознакомиться в монографиях
Э. Бернхардта, Д. М. Мак-Келви, Р. В. Торнера и др.
Сопротивление головок. Форма и геометрические размеры каналов головки
и профилирующего инструмента выбираются с учетом размеров машины, а также
формы и размеров поперечного сечения изделия или полуфабриката, получаемого
на червячной машине, и в конечном счете определяют сопротивление головок тече-
нию перерабатываемого материала. Учитывая сложную конфигурацию каналов
в реальных головках червячных машин, при теоретическом определении общего
сопротивления головок прибегают к методу приближенного расчета, основанному
на замене реальных каналов упрощенными моделями, для которых известны анали-
тические решения. Гидродинамический подход к решению задач о течении той или
иной среды по каналам позволяет найти зависимость между объемным расходом и
давлением.
Рассмотрим течение в горизонтальном круглом канале с постоянным радиусом
и направлением оси х вдоль оси симметрии канала. Уравнение движения в цилин-
дрических координатах имеет вид
др
(9.1)
Интегрируя уравнение (9.1) и определяя постоянную интегрирования из усло-
вия симметрии (тгх = О при г= 0), получим зависимость, характеризующую рас-
пределение напряжений сдвига по сечению:
Тгх=-Т1х~	{9'2)
Уравнение (9.2) показывает, что напряжение сдвига увеличивается от нулевого
значения в центре канала до максимального у стенки. Такое распределение напря-
жений одинакова для любой текучей системы. Считая резиновую смесь жидкостью,
подчиняющейся/ степенному реологическому уравнению, имеем:
d^"	(9.3)
Подставляя (9.3) в (9.2),
получим:
dr
г dr _ /
dv \n
IF)
(9.4)
Интегрируя выражение (9.4) и определяя постоянную интегрирования из усло-
вия прилипания (v = О при г = R), найдем зависимость, описывающую распределе-
ние скоростей по радиусу канала:
где V — скорость на оси канала
-¦¦¦¦¦¦	у = —г-
ФД1/»
dx
На рис. 9.8 показаны эпюры напряжений и скоростей при течении неньютонов-
ской жидкости в круглом цилиндрическом канале. Из рисунка следует, что по
185

Рис. 9.8. Эпюры напряжений (а) и скоростей (б) при течении неньютоновской жидкости в
круглом цилиндрическом канале.
мере увеличения аномалии вязкости (уменьшения индекса течения я)картина течения
напоминает картину течения стержневого типа, при котором центральная часть
потока движется с одинаковой скоростью как жесткий недеформируемый стержень,
окруженный слоем жидкости.
Объемный расход Q определяется из уравнения
Продольный градиент давления dpldx определяется соотношением
jdp_ _ Ар
1х~~Г
(9.5)
(9.6)
где Ар — общее падение давления в канале; L — длина канала.
Из выражения (9.5) с учетом (9.6) находится падение давления, т. е. сопротив-
ление круглого цилиндрического канала:
2Qn
nnRl+3n
(9.7)
где k — некоторая константа канала (головки).
Аналогичным образом решаются задачи для каналов с другой формой попереч-
ного сечения. Для плоского щелевого канала высотой 2h объемный расход на еди-
ницу ширины определяется выражением
,Vn+2
/ApV/п
откуда сопротивление щелевого канала определяется как
Л+2п
Для такого же канала шириной w:
Здесь Fp — поправочный коэффициент, учитывающий влияние боковых стенок
на характер течения; определяется формулой
w
«=1,3,5, ..,
Зависимость Fp от отношения высоты щелевого канала к его ширине показана
на рис. 9.9.
Для конического канала (диффузора) с малым углом раствора 2ср:
<• д —
где Rx и R2 — радиусы канала (диффузора) на входе и выходе, соответственно
(радиусы большего и меньшего сечений канала).
Для плоского щелевого канала (диффузора) с малым углом раствора 2q>, ши-
риной w:
АРщ. д =
¦
¦]¦
2n(h1h2Jn
Здесь 2^ > 2/i2 и представляют собой высоты щелевого диффузора в начале
и конце.
Давление в головке определится как сумма сопротивлений течению резиновой
смеси на последовательно расположенных участках:
рг
Ар*
где т — общее количество участков.
Производительность червячной машины. Согласно упрощенной теории работы
червячной машины, рассматривающей ее как винтовой насос, для зоны нагнетания
производительность связана с геометрическими параметрами червяка, частотой его
вращения, давлением в головке и свойствами резиновой смеси следующим выра-
жением:
Q = aNFd--&-F1)pr	(9.8)
гэф
Здесь Q — объемная производительность; N — частота вращения червяка;
а, Р— геометрические характеристики нарезки червяка; а = nD [(tli)—е] X
X cos2 ф hi/2; Р = [{tli) — е] cos ф sin ф h3i/(l2L); D — наружный диаметр чер-
вяка; t — inai нарезки червяка; i — число заходов нарезки червяка; е — толщина
гребня нарезки в осевом направлении; ф — угол подъема нарезки; w, h — ширина
и глубина нарезки; L — длина нарезной части червяка; рг — давление в головке;
М-эф — эффективная вязкость резиновой смеси; Fd, Fp — форм-факторы прямого
и обратного потоков (ввод/ятся для учета влияния боковых стенок нарезки червяка
на характер течения резиновой смеси в нарезке червяка):
?34 2 "F
g=l. 3,5,
192 h
1 / gn \
Zj IF \2ш>)
g=\, 3,5, ...
Численные значения форм-факторов в зависи-
мости от отношения h/w приведена на рис. 9.10.
Рабочая характеристика червячной машины.
Производительность и давление в головке харак-
теризуют рабочее состояние червячной машины.
Уравнение (9.8) определяет работоспособность чер-
вяка с точки зрения его нагнетательной способ-
ности и показывает, что при минимальном сопро-
тивлении головки достигается максимальная
Рис. 9.9. Зависимость F от 2/t/w.
0,8
0,6
0,4
0,2
О 0,4 0,8 1,2
186
tfi 2,0
2h/w
187

'Fd,1,0'
Fp 0,8
0,6
0,4
0,2
0
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 \2 1,4 1,6 1,8 2,0
h/w
Рис. 9.10. График для определения форм-фак-
торов.
производительность, а максимальное да-
вление в *головке, наоборот, возникает
при «нулевой» производительности (го-
ловка перекрыта). Таким образом, на гра-
фике Q—P (рис. 9.11) кривая ab характе-
ризует работу червяка, а параллельные ей
кривые отвечают другим скоростным ре-
жимам. Аналогичная зависимость на по-
добном графике может быть изображена и
А-А
для головки. Очевидно, что, согласно уравнению (9.7), эта зависимость изобразится
в виде восходящих кривых, причем каждой головке (т. е. каждой геометрической
константе головки k) будет соответствовать своя кривая. Точка пересечения харак-
теристик головки и червяка отвечает рабочему состоянию машины. В качестве при-
мера на рис. 9.11 приведены рабочие характеристики двух машин с червяками раз-
ной глубины винтовой канавки. Графики наглядно иллюстрируют влияние смены
профилирующего инструмента головки на производительность машины. Например,
если при частоте вращения червяка N± на машине была установлена головка с гео-
метрической константой klt то производительность при этом отвечала рабочему
состоянию точки A (Qa, Pa)- Теперь допустим, что произведена смена головок,
вместо головки с константой kx поставлена головка с константой k3. Очевидно,
что при той же частоте вращения червяка Ыг рабочее состояние машины будет ха-
рактеризоваться точкой В (QB, PB). Повышение сопротивления привело к снижению
производительности машины, и, если есть необходимость сохранить ее на прежнем
уровне, то нужно повысить частоту вращения червяка до N2. Новое рабочее состоя-
ние машины будет характеризоваться точкой С (Qc = Qa, Pc)- Графики также по-
казывают, что машины, оснащенные червяками с менее глубокой нарезкой, слабее
реагируют (с точки зрения производительности) на изменение сопротивления го-
ловки, чем машины, оснащенные червяками с более глубокой нарезкой.
Мощность привода червяка. Мощность привода червячной машины в основном
затрачивается на преодоление сил вязкого трения перерабатываемого материала,
находящегося в нарезке червяка и в зазоре между вершиной гребня нарезки и стен-
кой цилиндра. Для машины с однозаходным червяком и постоянными по длине
червяка геометрическими характеристиками нарезки она может определяться по
формуле
_
QdPv
cos2 <p
б tg ф
l~n\
Здесь Qd = n2D2Nh sin q> cos <p/2; Цэф да ^/(я DNlh)x~n\ Н-эф = pJ{nDNlb)\
Mi» n — реологические константы резиновой смеси; б — зазор между вершиной
гребня нарезки червяка и стенкой цилиндра; остальные обозначения прежние.
Схема развернутой винтовой нарезки червяка показана на рис. 9.12.
Q'
Рис. 9.11. Рабочие характеристики червячных мащин с более глубокой (а) и менее глу-
бокой (б) нарезкой червяка.
188
Рис. 9.12. Схема развернутой винтовой
нарезки червяка.
Энергетический баланс работы
червячных машин. Энергия, по-
требляемая при работе червячной
машиной, подводится к ней через
электродвигатель и нагревательные
устройства цилиндра и головки.
Механическая энергия привода в
конечном счете переходит в тепло-
вую за счет диссипации в процессе
переработки материала в цилиндре
червячной машины. Подводимая к
машине энергия расходуется на по-
вышение теплосодержания мате-
риала, на создание запаса потенциальной энергии в нем, на преодоление сил
трения в приводе, часть теплоты передается в окружающую среду и часть уносится
с охлаждающейся водой. Таким образом, энергетический баланс червячной машины
можно представить в следующем виде:
где ZflB — энергия, потребляемая двигателем; ZH — энергия, подводимая через
нагреватели; ZM# п — энергия, затрачиваемая на преодоление сил трения в при-
воде (механические потери); ZM — энергия, затрачиваемая на подъем давления
перерабатываемого материала (потенциальная энергия); Zn> м — энергия, затра-
чиваемая на повышение теплосодержания перерабатываемого материала; Z0XJI —
энергия, уносимая с охлаждающейся водой через теплообменные устройства чер-
вяка и'цилиндра; Zoc — энергия, теряемая в окружающую среду за счет конвекции
и лучеиспускания от нагретых элементов червячной машины.
Полезной энергией ZnoR следует считать сумму энергий, затраченных на подъем
давления и повышение теплосодержания перерабатываемого материала:
^пол = Zm + Zn. м = AQp + Qpc (tK - tH)
где Q — объемная производительность червячной машины; р — давление в го-
ловке; А — тепловой эквивалент работы; р — плотность перерабатываемого мате-
риала; с — теплоемкость перерабатываемого материала; ?к, tH — конечная и началь-
ная температуры перерабатываемого материала, соответственно.
Эффективность работы машины достигает наивысшего уровня в том случае,
когда вся механическая энергия, подведенная к червяку, переходит в тепловую
и идет на повышение теплосодержания материала. При подобных условиях говорят,
что машина работает в адиабатическом режиме. Обогрев цилиндра и головки осуще-
ствляется при этом лишь с целью компенсации потерь теплоты в окружающую среду.
Если количество энергии, необходимое для привода червяка, превышает коли-
чество энергии, необходимое для доведения материала до заданного температурного
уровня, требуется применять охлаждение и цилиндра и червяка. Эффективность
работы червячной машины (с точки зрения энергозатрат) в этом случае понижается.
Коэффициент полезного действия червячной машины, выражаемый отноше-
нием т] = Zn. м/С^дв -f- Zh), как правило, невелик и составляет примерно 0,2—
0,3 для машин холодного питания и-0,1—0,2 и даже меньше для машин теплого
питания.
9.5. ЧЕРВЯЧНЫЕ МАШИНЫ
В ПОТОЧНО-АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
линиях
Червячные машины являются головным агрегатом во многих полуавтоматиче-
ских и автоматических поточных линиях изготовления как резиновых смесей,
такТи полуфабрикатов из них. При производстве резиновых смесей червячные ма-
шины (грануляторы и листователи) как элементы поточных линий рассматривались
ранее. Ниже описываются схемы полуавтоматических поточных линий по выпуску
заготовок протекторов (рис. 9.13) и автокамер (рис, 9.14) в шинном производстве.
189

Z21
12 П И
15 16 17 18
2122 232425 26
29
Рис. 9.13. Схема протекторной линии 250/200:
/ — установка ПЧМ-250/200; 2 — отборочный транспортер; 3 — калибромер; 4 — весовой
транспортер; 5 — усадочный рольганг; 6 — шероховальный рольганг; 7, 8 — наклонные
транспортеры; 9 — нож мерного реза; 10 — охлаждающие ванны; 11 — агрегат отделения
боковин от беговой части; 12 — контольные весы; 13 — транспортер; 14 — обгонный роль-
ганг; 15, 16 — вытяжные зонты; 17 — каландр; 18 — весы; 19 — платформа; 20 — щит
станции управления; 21 — пульт управления; 22 — противопожарная углекислотная уста-
новка; 23 — клеепромазочный механизм; 24 — пульт управления; 25 — фотоэлектриче-
ские измерители; 26 — шкаф; 27 — пульт управления установкой ПЧМ-250/200; 28 — пульт
управления каландром; 29 — измеритель длины заготовок.
Протекторы изготавливаются из двух протекторных и третьей подушечной
(подпротекторной) резин калибра 2—3 мм. Профилирование протекторов из двух
резин производится через общую головку двух червячных машин, установленных
напротив друг друга. Максимальная скорость шприцевания — 16 м/мин, минималь-
ная — 4 м/мин. Поточная линия (рис. 9.13) включает две червячные машины с оди-
наковым (например, 200 и 200 мм) или разным B50 и 200 мм) диаметром червяка.
Червячные машины питаются резиновой смесью с агрегатов вальцев ленточными
транспортерами. Заготовка протектора выпускается вниз и попадает на отборочный
транспортер 2, проходящий внутри станины, на которой смонтированы червячные
машины. При выходе из головки заготовка протектора проходит над холостым ро-
ликом, вращает его, и это вращение является исходным для синхронной работы всех
конвейерных узлов, входящих в линию.
Далее заготовка подается на весовой транспортер 4% где производится контроль-
ное взвешивание, после чего она поступает на промазочную установку, а затем на
сушилку. Смесь для подпротекторного слоя с питательных вальцев ленточным транс-
портером подается к трехвалковому прослоечному каландру 17. Горячий протектор
с горячим подпротекторным слоем дублируется на транспортере. При изготовлении
протектора без подпротекторной резины заготовка, минуя каландр, поступает на
шероховальную установку 6 и установку для промазки клеем, а затем на охлаждение.
Система охлаждения состоит из наклонного транспортера 7 и охладительной
камеры с транспортерами 10, перемещающими заготовку протектора вдоль камеры.
Охладительная камера расположена под потолком и имеет два яруса общей протя-
женностью 168 м. Ее расположение под потолком освобождает площадь пола для дру-
гих производственных целей. В охладительной камере первая секция транспортёра
8 7В
Рис. 9.14. Схема камерного агрегата:
1 — приемный транспортер; 2, 18 — весы; 3 — прибор замера ширины рукава; 4 — роль-
ганг; 5 — ванны охлаждения; 6 — сушильный рольганг; 7 — центрирующий ролик; 8 —
механизм промазки; 9 — сушильное устройство; 10 — механизм пробивки отверстий и мар-
кировки; И — транспортер; 12 — механизм опрессовки пятки вентиля; 13 — ванна; 14 —
транспортер; 15 — механизм резки рукава; 16 — счетчик; 17 —^ отборочный транспортер.
190
выполнена в виде ленточного транспортера,так как здесь протектор еще горячий.
Другие секции представляют собой цепные транспортеры, над и под которыми уста-
новлены форсунки для обрызгивания протектора водой.
По нижнему ярусу протектор возвращается вниз к резательной машине 9,
на которой производится нарезка заготовок протекторов длиной 1,4—3,5 м с макси-
мальной скоростью 15 резов в минуту. Угол между ножом и горизонтальной пло-
скостью может изменяться в пределах от 14 до 30°. Концы нарезанных заготовок
протекторов механически промазываются, после чего протекторы окончательно взве-
шиваются на весовом транспортере 12. Готовые полуфабрикаты укладываются на
передвижные лотковые тележки-стеллажи и подаются затем к сборочным станкам.
При изготовлении заготовок ездовых камер (рис. 9.14) резиновая смесь в виде
ленты с питательных вальцев транспортером подается в загрузочную воронку чер-
вячной машины. Ширина ленты автоматически регулируется раздвижными ножами,
срезающими резиновую смесь с валка вальцев, в соответствии с режимом работы
червячной машины. Выходящий из машины камерный рукав поступает на прием-
ный транспортер /, а затем на весы 2, контролирующие его относительный вес.
С весов камерный рукав поступает в охладительную ванну 5, а затем на рольганг 6
для сушки. Далее рукав проходит устройство 8 для нанесения клея на поверхность
рукава в месте наклейки вентиля и движется через сушильную установку с инфра-
красными лампами 9. Измерение ширины рукава проводится с помощью прибора 3.
Вслед за этим автоматически действующим механизмом 10 в верхней стенке рукава
прорезается отверстие под вентиль. Вставка вентиляо существляется вручную,
а опрессовка его фланца — пневматическим прикаточным устройством 12. На по-
верхности рукава приспособлением наносится маркировка. Затем рукав проходит
через пудрильное устройство 13, где на его поверхность наносится слой талька.
После этого рукав разрезается ножом 15, длина заготовки регулируется специальным
устройством, дающим импульс ножу. Далее заготовка проходит счетчик 16, по от-
борочному транспортеру 17 попадает на рольганг контрольных весов 18 и пере-
дается на стеллаж. Со стеллажей заготовки подаются к стыковочным станкам и да-
лее на вулканизацию.
Глава 10
МАШИНЫ ДЛЯ РАСКРОЯ И ЗАГОТОВКИ
РЕЗИНОВЫХ И РЕЗИНОТКАНЕВЫХ ДЕТАЛЕЙ
10.1. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ЗАГОТОВКИ ДЕТАЛЕЙ
И ТИПЫ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ И МЕХАНИЗМОВ
Заготовка деталей резинотехнических изделий, обычно связана
с резанием, раскраиванием, вырубкой резиновых, резинотканевых
и прочих материалов. Для этих целей применяется значительное
количество различных резательных, вырубных станков и машин,
к которым предъявляются следующие основные требования: высокая
точность размеров нарезаемых заготовок; минимальное количество
отходов материалов при раскрое; высокая производительность;
отсутствие сминания материалов при раскрое; возможность быстрого
перехода с одного размера или конфигурации заготовки на другой;
высокий уровень механизации и автоматизации процесса; простота
и надежность работы машины; безопасность для работающих на
машине.
Основными приемами заготовки деталей из резины и прорези-
ненных тканей являются вырезка и вырубка. Заготовки вырезают
191

12 13
5
I ^
KV
I ^
*—
к.
V
\
V
^ \
А
К \
/^ \
5'
Рис. 10.1. Схема заготовки деталей и типы
режущих инструментов:
а — неподвижный прямоугольный нож;
б — вращающийся дисковый нож; в — под-
вижный клинообразный нож; г — враща-
ющийся и перемещающийся в направле-
нии реза дисковый нож с прямой режущей
кромкой; д — ножевой барабан с пластин-
чатыми ножами, закрепленными по спира-
ли; е — вращающийся и перемещающийся
вдоль линии реза дисковый нож с рассечен-
ной режущей кромкой; ж — ленточный
нож с острозаточенной кромкой; з — штан-
цевый нож; /, 4, 6, 9, И, 13, 15, 19, 22 —
ножи; 2 — разрезаемый материал; 3 — но-
жедержатель; 5 — ножевой валик; 7 — ди-
агональ; 8, 10 — прижимные планки;
12 — ножевой барабан; 14 — прижимной
барабан; 16 — подъемная планка; 17 —
стальная лента; 18, 23 — стол; 20 — шаб-
лон; 21 — ножевая траверса.
при помощи плоских, дисковых
(гладких и расчлененных), спи-
ральных и ленточных ножей
или вырубают разнообразными
по форме резаками (штанце-
выми ножами), имеющими зам-
кнутый контур режущей кром-
ки и конфигурацию, соответ-
ствующую форме заготовки.
Величина усилия резания из-
меняется в зависимости от направления резания. Максимальное
усилие необходимо при поперечном резании основы ткани, наи-
меньшее — в случае резания вдоль основы. Усилие резания за-
висит также от типа ткани и резины, конструкции ножа и остроты
его режущей кромки, скорости движений режущей кромки и^от
характера процесса резания (при неподвижной или движущейся
ленте), от температуры разрезаемого материала. Ткань на реза-
тельных машинах режут под определенным углом, который называют
углом раскроя. Это угол между линией отреза и перпендикуляром
к направлению нитей основы. Величина угла колеблется в широ-
ких пределах: для корда — до 90°, для других тканей — до 45°.
На рис. 10.1 представлены схемы заготовки деталей и типы режу-
щих инструментов, наиболее широко применяемых в различных
отраслях резиновой промышленности.
Ножи / с острозаточенной режущей кромкой прямоугольной
формы (рис. 10.1, а) неподвижны, а ткань 2 перемещается и при этом
разрезается. Этот способ применяется для продольной резки тяжелых
тканей (прорезиненный бельтинг) в производстве ремней и транс-
портерных лент.
Вращающиеся дисковые ножи 4 с острой кромкой (рис. 10.1, о)
разрезают вдоль нитей основы движущуюся ткань 2. Применяются
для раскроя однослойных и дублированных прорезиненных тканей
в производстве шин, РТИ и обуви.
Подвижный нож (рис. 10.1, в) —с острозаточенной клинообразной
режущей кромкой. Ткань 2 во время резки неподвижна. Во избежа-
192
ние образования складок при движении ножа ткань зажимается
между планками 7 и 8, которые разжимаются при передвижении
ткани и| обратном ход© ножа перед следующим отрезом, при этом
нож отводится от ткани. Эти ножи применяются л^ раскроя под
углом однослойных прорезиненных тканей на вертикальных диаго-
нально-резательных машинах.
Ножевое устройство (рис. 10.1, г) содержит вращающийся и пере-
мещающийся по линии реза дисковый нож 9 с прямоугольной режу-
щей кромкой и неподвижный нож // с такой же встречной кромкой.
Разрезаемый материал 2 удерживается во время реза прижимной
планкой 10. Такое устройство применяют в производстве шин из
металлокорда и резинотросовых транспортерных лент.
Ножевое устройство (рис. 10.1, д) содержит барабан (ротор) 12
с закрепленными на его поверхности по спирали пластинчатыми
ножами 13 с расстоянием между ними и с углом подъема спирали,
соответствующими геометрии закроя ткани, и прижимной бара-
бан 14. Линейная скорость передвижения ткани равна окружной
скорости вращения барабанов. Такой способ применяется для резки
однослойных прорезиненных тканей в шинном производстве.
Вращающийся дисковый нож 15 (рис. 10.1, ё) с нарезанными по
окружности зубцами в виде перьев с закругленными и острозаточен-
ными кромками. Нож при раскрое ткани 2 одновременно с вращением
передвигается вдоль линии резания, при этом ткань приподнимается
к ножу с помощью направляющей лапки 16. Эти устройства при-
меняются для раскроя под углом преимущественно однослойных
прорезиненных тканей.
Ленточный нож 19 (рис. 10.1, ж) выполнен в виде бесконечной
стальной ленты с острозаточенной кромкой, движущейся с большой
скоростью в щели стола 18, на который укладывается стопкой раз-
резаемая ткань 2. Перемещением ткани по шаблону 20 навстречу
режущей кромке ножа получают заготовки сложной конфигурации.
Такое устройство используют в производстве резиновой обуви и
резинотехнических изделий.
Для вырубки заготовок сложной конфигурации при обеспечении
высокой точности и производительности используют штанцевые
ножи 22 (рис. 10.1, з). Лезвие штанцевого ножа затачивается с на-
ружной стороны под углом 18—25°, а внутренняя полость ножа
несколько расширяется кверху (на 2—4 мм).
Кроме указанных методов заготовки деталей и режущих меха-
низмов в отдельных специальных производствах резиновой про-
мышленности используются и другие. В связи с тем, что их примене-
ние ограничено, приводим только краткие сведения. Электрозакрой-
ные ручные ножи для закроя заготовок из обрезиненных тканей,
уложенных в виде многослойных настилов, представляют собой
легкий переносный инструмент с двумя видами ножей: с вертикаль-
ным колебательным ножом и с дисковым ножом. Циркульный нож
используется для вырезания из листовой невулканизованной или
вулканизованной резины круглых деталей или колец, в котором
режущим инструментом является плоский нож, закрепленный кон-
7 Н. Г. Бекин и др.
193

сольно в шпинделе. Подошворезательная машина служит для за-
готовки резиновых подошв и других фигурных деталей. Режущий
инструмент — такой же, как и на циркульном ноже, но в отличие
от него закреплен на шарнирном кронштейне и может перемещаться
по направляющим пазам в шаблоне по заданной траектории.
Машины гильотинного типа для резки сырой листовой резиновой
смеси, а также рукавов снабжены пневматическим, гидравлическим
и механическим приводом, в которых режущим инструментом яв-
ляется плоский нож (гильотина). Машины для резки трубок шнуров
полос и профилей снабжены дисковыми ножами, а также пода-
ющими и отмеривающими механизмами.
10.2. ДИАГОНАЛЬНО-РЕЗАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Раскрой прорезиненных тканей на косые полосы производят на
диагонально-резательных машинах. Различают следующие виды
таких машин: горизонтальные и вертикальные диагонально-реза-
тельные машины, ротационные, а по роду разрезаемого материала —
машины для раскроя обрезиненных тканей и текстильного корда
и машины ддя раскроя металлокорда.
Горизонтальные диагонально-резательные машины. Промыш-
ленностью выпускаются горизонтальные диагонально-резательные
машины в виде агрегатов, которые содержат еще и компенсатор
с раскаточным устройством. Агрегаты снабжены как ручным упра-
влением, так и устройствами полуавтоматического и автоматического
действия. Режущим механизмом на этих машинах является дисковый
нож (рис. 10.1,б) для резки текстильных материалов и дисковый
1 2
Рис. 10.2. Диагонально-резательный агрегат 180-01:
тяжнойНиВп°ивоРноСПбРТеР; 2' 3 ~~ фотоэлементы измерительного
и большая головки диагонали; 10 - ножевая каретка
основного транспортера; 15 — рельсы.
194
ва- 4 14 - на
*
12
Qt II __ 	^^
Диагональ; 13 — привод
Рис. 10.3. Общий вид ножевого механизма горизонталь-
ной диагонально-резательной машины:
/ — каретка; 2 — направляющая лапка; 3 — стальная
лента; 4 — дисковый нож с расчлененной режущей кром-
кой; 5 — ограждение ножа; 6 — ленты транспортера;
7 — направляющие диагонали; 8 — цепь для перемеще-
ния каретки; 9 — электродвигатель привода ножа.
нож (рис. ЮЛ, г) для резки металлокорда.
Агрегат 180-01 (рис. 10.2) отличается
от аналогичного агрегата 180-01А только
раскаточным устройством. На агрегате
180-01А ткань принимают с кареток;
в состав агрегата входит раскаточный
станок РТ-3, в то время как агрегат 180-01 предназначен для раскроя
ткани с рулона и укомплектован раскаточным устройством 950-01.
Оба агрегата имеют в своем составе однопетлевой компенсатор и
базируются на горизонтальной диагонально-резательной машине
ДРМ-586-8. Прорезиненная ткань подается с раскаточного устрой-
ства 6 через компенсатор на приемный транспортер 5 и затем на
стол резательной машины, выполненный в виде многоленточного
транспортера 1 с приводом 13. Ткань разрезается быстровраща-
ющимся дисковым ножом, установленным на каретке 10, переме-
щающейся по направляющим на диагонали 12.
Дисковый нож 4 (рис. 10.3) с приводом 9 смонтирован на каретке /,
которая совершает возвратно-поступательное движение с помощью
цепи 8 по направляющим 7 на диагонали, установленной по отно-
шению к столу машины под заданным углом. Во время обратного
хода каретки многоленточный транспортер 6 передвигает ткань на
заданное расстояние с точностью ±2 мм. Точность остановки транс-
портера достигается за счет того, что последние 150 мм пути он дви-
жется с пониженной скоростью. При прямом ходе каретки ткань
подхватывается лапкой 2, скользящей по стальной ленте 3 и под-
водится к режущей кромке ножа 4.
Отмеривание ткани производится с помощью отмеривающего
устройства (рис. 10.2), состоящего из кронштейна и подвешенных
на него двух фотоэлементов 2, 3. Ниже стола установлены два осве-
тителя, лучи которых направляются в соответствующие фотоэле-
менты. Измерительное устройство имеет шкалу и указатель для
установки ширины полотна корда, которую необходимо отрезать.
Передняя кромка ткани при подходе к первому фотоэлементу пере-
секает луч осветителя, в результате чего производится переключение
скорости транспортера с максимальной на минимальную. Пересекая
лучи второго фотоэлемента, передний край отрезаемой ткани тем
самым дает импульс на остановку транспортера-рабочего стола и
одновременно дается импульс на включение электродвигателя ка-
ретки с дисковым ножом.
Схема раскаточного устройства 950-01 дана на рис. 10.4. Оно
представляет собой раму на стойках, на которых установлены на-
правляющие ролики 2—6 для приема ткани с первой тележки 12.
Тележки с рулонами ткани 11 вкатываются по рельсам, фиксируются
тягами и подключаются муфтами сцепления к приводам устройства,
7*	195

Рис. 10.4. Схема раскаточного устройства 950-01:
1 — компенсаторы; 2 — 6 — направляющие валики; 7, 10 — натяжной и приводной барабаны
транспортера; 8 — транспортер; 9 — приводные валики тележек; 11 — рулоны с прорези-
ненной тканью; 12 — тележка.
передающим вращение валикам 9 тележек, на которые закатывается
прокладка с рулонов 11, а обрезиненная ткань через компенсатор /
подается на ДРМ. Ткань со второй тележки по ленточному транс-
портеру 8 передается через компенсатор на ДРМ.
Резательная машина работает попеременно то с одной тележки,
то с другой. Во время работы с одной происходит замена второй
сработанной тележки. Включение и выключение раскатки осуще-
ствляется конечными выключателями на компенсаторе.
На рис. 10.5 представлен раскаточный станок РТ-3 с кареткой.
Агрегат 180-01А комплектуется двумя такими станками. На верхней
платформе 2 станка установлен привод, к которому через муфту 6
подключается верхний валик 10 каретки 7. Реечным механизмом 12
регулируется положение муфты 6 по высоте. Муфта включения 6
имеет запирающее устройство 13, фиксирующее положение каретки.
Аварийное устройство 15 выключает электродвигатель концевым
выключателем. Прорезиненная ткань подается на компенсатор с ниж-
него валика // каретки, одновременно освободившаяся прокладка
наматывается на верхний валик 10.
Для увеличения производительности горизонтальных диагональ-
но-резательных машин ведется поиск новых конструктивных решений
режущих механизмов, в том числе путем применения двухсторонней
резки (нож выполняет рез при движении в ту и другую сторону);
путем использования двух ножевых кареток, при этом одновременно
производится отмеривание и резка двух заготовок одинаковых или
различных размеров, и наиболее перспективным является раскрой
непрерывно движущегося полотна под разными углами по принципу
сложения скоростей обрезиненного корда и 20 или 40 режущих
инструментов,?; непрерывно^ движущихся по направляющей балке
с помощью бесконечной цепи.
Вертикальная диагонально-резательная машина также служит
для резания прорезиненной ткани под углом. Ткань при раскрое
196
находится в вертикальном положении, поэтому и машину называют
вертикальной. Машина имеет несколько большую производитель-
ность по сравнению с применяемыми в настоящее время горизон-
тальными диагонально-резательными машинами, но не обеспечивает
достаточно высокой точности раскроя ткани на широкие полосы
(не более ±5%). В качестве режущего механизма на ней используется
клинообразный нож (см. рис. 10.1, в). Обычно вертикальная диаго-
нально-резательная машина устанавливается в агрегате, состоящем
из собственно резательной машины, компенсатора и раскаточного
устройства.
Машина (рис. 10.6) состоит из вертикальной чугунной станины У,
подающего барабана 2 с приводом от электродвигателя 9 через двой-
ной кривошипно-шатунный механизм 8, резательного устройства
с направляющей балкой (диагональю) 5 и кареткой с плоским ножом,
прижимной и направляющей планок. Движение ножевой каретки
осуществляется с помощью троса от желобчатого шкива 7, получа-
ющего реверсивное вращение от кривошипа через зубчатую рейку
и шестеренку. Из-за невысокой точности раскроя вертикальные
диагонально-резательные машины имеют ограниченное применение
на заводах резиновой промышленности. Их использование может
быть целесообразным и оправданным при недостатке производствен-
ных площадей и при невысоких
требованиях к точности закроя.
Рис. 10.5. Раскаточный станок РТ-3:
/ -— станина; 2 — верхняя платформа; 3 — электродвигатель; 4 — клиноременная пере-
дача; 5 — редуктор; 6 — муфта включения; 7 — рама каретки; 8 — монорельс; 9 — тележки;
10, 11 — валики каретки; 12 — реечный механизм регулирования высоты платформы;
13 — запирающее устройство; 14 — основание каретки; 15 — трос аварийного останова.
Рис. 10.6. Вертикальная диагонально-резательная машина:
" / — станина; 2 — подающий барабан; 3 — разрезаемая ткань; 4 — отклоняющие шкивы
троса привода ножевой каретки; 5 — диагональ; 6 — поперечина; 7 — желобчатый шкив
привода каретки; 8 — кривошипно-шатунный механизм привода подающего барабана;
!) — электродвигатель.
197

Рис. 10.7. Ротационная диагонально-реза-
тельная машина:
1 — станина; 2 — рулон с прокладкой-
3 — рулон прорезиненной ткани; 4 — на!
правляющий валик; 5 — протягивающие
валики; 6 — спиральные ножи; 7 — ноже-
вой барабан; 8 — нарезанные полосы; 9 —
отборочный транспортер; 10 — прижимной
барабан; 11 — цилиндр; 12 — раскаточная
стойка.
Ротационная диагонально-
резательная машина* В круп-
ных специализированных по-
точных производствах исполь-
зуется ротационная диаго-
нально-резательная машина,
рабочей частью которой яв-
ляется вращающийся барабан со спиральными ножами (см.
рис. 10.1, д). Ротационная машина обеспечивает наиболее высокую
производительность (скорость движения ткани — до 35 м/мин)
и точность отрезания полос прорезиненного корда, при этом возмож-
ность слипания материала и отходы минимальны. Однако для пере-
стройки машины с одного размера полос на другой необходимо произ-
вести замену барабана со спиральными ножами. Кроме того, реза-
тельный барабан довольно сложен и дорог в изготовлении и для
заточки ножей требуются специальные приспособления.
Машина представлена на рис. 10.7. С установленного на стойке 12
рулона 3 обрезиненная ткань через протягивающие ролики 5 под-
водится к ножевому барабану 7 и прижимается к нему гладким
барабаном 10 с помощью пневмо- или гидроцилиндра 11. При враще-
нии барабана прижатая к нему ткань спиральными ножами 6 рас-
краивается на полоски 8У которые по транспортеру 9 отбираются
и направляются для дальнейшего использования.
Важным условием качественной резки материала на ротационной
машине является острота режущей кромки и отсутствие на ней
забоин.
10.3. ПРОДОЛЬНО-РЕЗАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Продольно-резательные машины предназначены для продоль-
ного раскроя (вдоль нитей основы) широких полос однослойной или
сдублированной ткани на более узкие полосы или ленты. Они исполь-
зуются в шинном, резинообув-
ном и ремневом производствах.	I
Раскрой осуществляют при дви-	Ж 4*. . <Т|
жении ткани режущими устрой-
ствами двух типов — плоскими
Рис. 10.8. Машина для нарезки многослойных
ремней:
1 — рулон заготовки ремня; 2 — ось раскатки;
3,6 — направляющие валики; 4 — режущий
механизм; 5 — протягивающие валики; 7 —
з акаточные валики.
198
неподвижными ножами и вращающимися дисковыми ножами (см.
рис. 10.1, а и б).
На рис. 10.8 представлена машина для нарезки многослойных
ремней. Рулон / с разрезаемой заготовкой ремня устанавливают на
ось 2 раскаточного приспособления. Заготовка проходит через
направляющие валики 3 и поступает в режущий механизм 4 с пло-
скими ножами, установленными по заданной ширине нарезаемых
полос. Протягивание заготовок осуществляется приводными вали-
ками 5, прижимаемыми друг к другу винтами с пружинами. Затем,
пройдя между второй парой направляющих валиков 6, нарезанные
полосы поступают на раздельные закаточные валики 7.
Для продольной резки одно- и двухслойных заготовок наиболь-
шее применение получили продольно-резательные машины с диско-
выми ножами (гладкими или расчлененными), насаженными на
общий валик. Дисковые ножи устанавливаются во втулках и могут
быть размещены на валике в соответствии с шириной нарезаемых
полос.
Протягивание ткани и закатка нарезанных полос произво-
дятся механизмами, имеющими привод. На этих машинах предусмо-
трено устройство для дублирования нарезанных полос. Продольно-
резательная машина ПР-60 представлена на рис. 10.9.
Для разрезания ткани на узкие ленточки A0—20 мм) применяют
станки, в которых рулон диаметром до 160 мм и шириной до 1120 мм
режется без его раскатки непосредственно на кольца высотой 15—
35 мм.
При этом рулон закрепляется в шпинделе станка и разрезается
вращающимся дисковым ножом, подводящимся и передвигающимся
вдоль рулона автоматически. Частота вращения: шпинделя —
187 об/мин; ножа — 222 об/мин. Производительность станка до
120 колец в 1 ч.
8 9 10 11 1213- 14 15
18 17
Рис. 10.9. Продольно-резательная дублирующая машина:
/ -- раскаточная стойка; 2, 16 — оси для установки рулонов ткани и прокладки; 3, 4 —
иалик с тканью; 5 — поддающий валик; 6 — направляющий ролик; 7 — лоток; 8 — ножевое
устройство; 9 — протягивающий валик; 10 — гребенка; 11 — планка; 12 — направляю-
щая; 13 — дублирующие валики; 14 — рулон раскроенных ленточек; 15 — закаточные
налики; 17, 18 — электродвигатели; 19 — прокладочная ткань; 20 — прорезиненная ткань.
199

ft 15
16
Put. 10.10. Схемы лентОЧных
ножей:
a — Двухбарабанный; б — трех-
барабанный; в — четырехбара-
банный; 1,3 — стойки станины;
2 — поворотная плита электро-
двигателя; 4, 14 — ограждение
ножа; 5, 12, 15, 20 — шкивы
ленточного ножа; 6, 13 — тра-
версы станины; 7 — стол; 8,
10 — направляющие для ножа;
9 — нож; 11, 19 — механизм
регулировки натяжения ножа;
16	— механизм заточки ножа;
17	— пульт управления; 18 —
пусковая кнопка; 21 — ремень;
22 — электродвигатель.
10.4.	ЛЕНТОЧНЫЕ НОЖИ
Ленточные ножи применяются для вырезки заготовок из настила
прорезиненных тканей или из нескольких листов резинового полотна.
По конструкции различают три типа станков, у которых ленточный
нож (см. рис. 10.1, ж) натянут на два, три и четыре шкива. Схемы
двухленточных ножей приведены на рис. 10.10. Ленточный нож
движется на шкивах, установленных на станине. Один из шкивов
является приводным и один натяжным. Ленточный нож выполнен
из стальной ленты (толщина — 0,5 мм, ширина — 10 мм), заточен-
ной с одной стороны. Разрезаемый материал укладывают на стол,
в котором имеется прорезь для ножа. Поверх разрезаемого мате-
риала укладывается шаблон; обводя по его кромкам ленточный нож,
получают точные заготовки. Нормальный угол заточки ножа (около
20°) поддерживается с помощью двух карборундовых дисков, закре-
пленных на подвижной державке. В настоящее время отечественным
машиностроением выпускаются в основном ленточные ножи с че-
тырьмя шкивами.
10.5.	ВЫРУБНЫЕ ПРЕССЫ
Вырубные прессы применяются для вырубки заготовок деталей
из многослойного настила прорезиненной ткани или листовой рези-
новой смеси при помощи штанцевых ножей (см. рис. 10.1, з). По
конструкции вырубные прессы разделяют на две основные группы:
двухколонные с верхней подвижной или неподвижной траверсой
и одноколонные челюстного типа с верхней поворотной или не-
поворотной подвижной консольной траверсой; по типу привода по-
движной траверсы: кривошипно-шатунный, эксцентриковый и ги-
дравлический. В настоящее время отечественной промышленностью
выпускаются в основном гидравлические прессы типа ПВГ.
Двухколонный пресс ПВГ показан на рис. 10.11, а. В станине /
с двумя полыми колоннами 2 расположен гидропривод. На верхней
плоскости станины расположен стол 3, на который укладывается
вырубаемый материал 4 и устанавливается штанцевый нож 5. Верх-
200
13
11
Рис. 10. П. Вырубные гидравлические прессы:
(/ — двухколонный; б — одноколонный (челюстной); 1 — станина; 2 — колонны; 3 — стол;
4 — настил вырубаемого материала; 5 — штанцевый нож; 6 — верхняя траверса; 7 —
пружина; 8 — поршень; 9 — шток; 10 — гидроцилиндр; 11 —пусковые кнопки; 12 —
пырубная плита; 13 — маховичок.
няя траверса 6 — подвижная; рабочий ход (движение вниз) обеспе-
чивается действием гидравлических цилиндров 10 (совмещенных
с колоннами 2), содержащих поршни 8 и штоки 9, а подъем траверсы
осуществляется пружиной 7.
Одноколонный вырубной гидравлический пресс ПВГ челюстного
типа представлен на рис. 10.11, б. Пресс имеет станину У, на которой
укреплен стол 3 с вырубной плитой 12 для укладки вырубаемого
материала, колонну 2 с консольной поворотной траверсой 6. Рабочий
ход траверсы вдоль колонны осуществляется от гидропривода,
размещенного в станине пресса, и цилиндра в колонне 2. Обратный
ход траверсы производится пружиной, также размещенной в колонне
2. Величина хода траверсы регулируется маховичком 13. На прессах
установлено по две пусковые кнопки 11. Этим обеспечивается вы-
полнение принципа «занятости обеих рук», когда оператор может
включить пресс, только нажав одновременно обе кнопки.
10.6. ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
Агрегаты для закроя и отбора слоев.текстильного корда. Как указывалось выше,
диагонально-резательные машины снабжаются двойными раскаточными устрой-
ствами, позволяющими устанавливать два рулона корда. Это исключает необходи-
мость остановки резательной машины на перезарядку. Чрезвычайно важной опе-
рацией, определяющей производительность диагонально-резательных машин, яв-
ляется отбор нарезанных полос корда и последующая их стыковка. Для отбора
и стыковки полос корда служат стыковочные столы или транспортеры, устанавли-
ваемые под углом к резательной машине либо в одну линию к ней, а также автома-
тические отборщики-перекладчики, снабженные вакуум-присосами или механиче-
скими захватами, и пневможелобы. В процессе перекладки перекладчик автомати-
чески ориентирует полосу корда вдоль стыковочного трнспортера. На рис. 10.12
показана схема перекладчика и его увязка с диагонально-резательной машиной
и стыковочным транспортером.
Перекладчик представляет собой пневможелоб, выполненный в виде металличе-
ского короба — стола 3, на верхней поверхности которого просверлены в шахмат-
201

Рис. 10.12. Перекладчик полос раскроенного текстильного корда:
того 5оздухя?ЬЧН-РД3,?п-еЛлЬНаЯ машнна; 2> 5 - трубки с отверстиями для подвода ежа-
типятпп- « т, С1ОЛ> 4 направляющая линейка; 6 —- закаточный транспортер; 7 — вен-
на повеРхн^т5В2толаЛЬ; ~~ кронштейн «ля линейки; 10 - полосы корда; 11 - отверстие
ном порядке отверстия 11 диаметром 1 мм. Поверхность короба имеет лоткообраз-
ную форму с наклоном к горизонту по ходу движения полос под углом р = 2-М0°
^Кп°тРч°Рп"еР"еК/Л/аДЧИКа "одаетс.я от вентилятора 7 сжатый воздух, который, выходя
из отверстии 11 лоткообразнои поверхности короба, создает воздушную подушку
nrL3nvH ПОДуш,ке и осуществляется транспортирование полосы корда по наклонной
поверхности. Между транспортерами диагонально-резательной машины 1 и пере-
кладчиком, а также между перекладчиком и стыковочным транспортером установ-
™ „труоки 2 ic отверстиями диаметром 0,5-1 мм и шагом 20 мм), к которым
подведен сжатый воздух, благодаря чему над трубками образуются воздушные по-
душки препятствующие западанию полосы корда в просветы между этими маши-
нами. Перекладчик оборудован аппаратурой, блокирующей работу двигателя при-
вода транспортера диагонально-резательной машины так, чтобы исключить подачу
п%двдК °аЧяРеАН°Й ПОЛОСЫ корда до тех П°Р- пока с перекладчика не будет убрана
Линии для раскроя и дублирования обрезиненных тканей. В производстве шин,
ремней и других изделии применяют узкие полосы обрезиненных тканей шириной
эи—юи мм. Для лучшего использования диагонально-резательных агрегатов их
Рис. 10.13. Агрегат для наложения резиновых прослоек на слои текстильного корда-
монорельсовая дорога для кареток.	компенсатор, п —
202
устанавливают в потоке с продольно-резательными машинами. В этом случае обре-
зиненныи корд, чефер или другую ткань раскраивают на полосы до 500 мм под
углом 45 на диагонально-резательном агрегате, перекладывают на стыковочный
транспортер, стыкуют и затем подают на продольно-резательную машину.
Агрегаты для раскроя, стыковки и наложения резиновых прослоек на слои
текстильного корда. В состав такого агрегата (рис. 10.13) входят диагонально-реза-
тельная машина и перекладчик тканевых полос (не показаны), стыковочный транс-
портер 1, дублирующий транспортер 3, компенсатор и центрирующее устройство
трехвалковый листовальный каландр 4, дублирующее устройство 7, холодильные
барабаны 9, приемный транспортер 10, закаточные устройства 11, 13 и компен-
сатор 12, Данный агрегат предназначен для наложения резиновой прослойки
(сквиджи) горячим способом. При этом наряду с высокой производительностью
обеспечивается высокая прочность связи прослойки с кордом.
При холодном способе наложения прослойки на корд используют прослойку
из резиновой смеси, заранее изготовленную на листовальном каландре и закатан
ную в валики с прокладочным материалом.
Агрегаты для вырубки резиновых и резинотканевых заготовок. Для вырубки
резиновых заготовок в производстве формовой резиновой обуви широкое приме-
нение получили поточные линии с использованием вырубных прессов с групповыми
штанцевыми ножами и вырубных машин барабанного типа.
В автоматической линии для закроя заготовок подошв (рис. 10.14, а) исполь-
зованы вырубные прессы с групповыми (многосекционными) штанцевыми ножами,
работающими в автоматическом режиме, при котором расстояние передвижения
материала после каждого удара равно размеру ножей. Устройство и работа линии
ясна из рисунка, поэтому дополнительные пояснения не даем.
На рис. 10.14, б показана схема поточной линии непрерывного закроя загото-
вок. В состав линии входят: подогревательные вальцы; листовальный каландр;
охлаждающее устройство и приемный транспортер с двумя или несколькими закрой-
ными вырубными барабанами, на которых закреплены фигурные ножи, по конфи-
гурации соответствующие контурам и размерам закраиваемой детали с учетом усадки-
опорные барабаны; транспортер и контейнер для отбора готовых заготовок; валик
для отбора и возврата на вальцы оставшейся резиновой полосы (шлеи). Для сниже-
ния усилия резания ножи подогревают до температуры 80—100°С. Вращение вырез-
ного барабана осуществляется от приводной цепи, когда он находится в рабочем
положении. На линии в рабочем положении находится один барабан а остальные —
в нерабочем.
11
10
Рис. 10.14. Схемы агрегатов для вырубки резиновых заготовок:
9 ^РУбными прессами; б - установка с закройными барабанами; 1-
L1!-1/: ~ транспортеры; 3 - каландр; 4 - охлаждающие барабаны; 5 - по-
Baj™' 6 ~ лентал Раскраиваемого материала; 7 - вырубные прессы; 5 - штан-
'ВЫ7Я°ЛИ: ~ приемный контейнер; // - возвращаемый после вырубки материал (шлея);
/¦/ — барабанные закройные машины; 15 — приводная цепь.
203

Рис. 10.15. Агрегат для выруб-
ки заготовок из резинотканево-
го материала:
/, 5 — станина; 2, 3 — гидроци-
линдры; 4 — ножевое устрой-
ство; 6 — настил материала;
7 — стол; 8, 9, 12, 13 — тран-
спортеры; 10, 11 — приемные
контейнеры; 14 — рулон рези-
нотканевого материала; 15 —
ножевая каретка для попереч-
ной резки материала; 16 — ка-
ретка настильного устройства.
Агрегат для вырубки заготовок из настила резинотканевого материала пред-
ставлен на рис. 10.15. Он содержит вырубной пресс, систему подачи материала,
отмеривания и отрезки его кусками определенной длины, настильное устройство
для набора стопки материала, транспортеры для подачи ее на вырубной пресс и
стол отбора готовых заготовок и отходов.
10.7. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ МАШИН ДЛЯ РАСКРОЯ
РЕЗИНОТКАНЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Производительность диагонально-резательного агрегата Q (в м/ч):
Q = бОпАцКу/cos а
или, исходя из ширины Б (в м3) обрезиненного корда, поступающего на раскрой:
Я	Q = 60nJ5i|tfBHT/cos a
Здесь п — число резов машины в 1 мин; А — ширина раскроенной полосы, м; а —
угол закроя; т] — 0,95 — коэффициент использования машинного времени; /Су =
= 0,985 -г- 0,99 — коэффициент, учитывающий усадку корда по ширине после
раскроя; /СВыт = 1,02-г-1,03 — коэффициент, учитывающий вытяжку полос по
длине с учетом уменьшения длины на их стыковку.
Производительность ротационной диагонально-резательной машины рассчи-
тывают по этим же формулам, в которых число резов определяют так:
п = nD^n^lt
где Dq — диаметр ножевого барабана с учетом высоты ножа, м; щ — частота враще-
ния ножевого барабана, об/мин; t — шаг установки ножей, м. Коэффициент исполь-
зования машинного времени г\ принимают равным 0,95—0,96.
Производительность продольно-резательной машины Q (в м/ч) определяют по
формуле
Q = vnr\
Здесь v — рабочая скорость движения разрезаемой ткани на машине, м/ч;
п — число одновременно нерезаемых полос; т) = 0,95ч-0,96 — коэффициент исполь-
зования машинного времени.
Производительность ленточного ножа Q (в шт./ч) зависит от скорости подачи
настила на нож и периметра вырезаемой заготовки:
Q = бОя/т
где п — число листов в настиле; т = тр -j- ту -f- тс — время технологического
цикла раскроя, мин; тр, ту, тс — соответственно, время резки, укладки и снятия
настила, мин; тр = П/v; П — периметр вырезаемой заготовки, м; v — скорость ре-
зания (подачи настила на нож), м/мин.
Производительность вырубного пресса Q (в шт./ч) может быть рассчитана по
формуле:
Q = 60nTKh
где п — число листов в настиле; Т — число ножей; К — число ударов траверсы
в 1 мин; т = туд -{- тпер — время цикла работы пресса, мин; туд — время, затрачи-
ваемое на удар и подъем ножа, мин; тпер — время, затрачиваемое на перемещение
настила, мин.
204
Глава 11
ЗАГОТОВИТЕЛЬНО-СБОРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ПРОИЗВОДСТВА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН
11.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫШЕК
Автомобильной пневматической шиной обычно называют резино-
кордную упругую оболочку, наполненную сжатым воздухом и укре-
пленную на ободе колеса автомобиля. Автомобильная шина служит
для смягчения, поглощения толчков и ударов при движении авто-
мобиля, сцепления колес с поверхностью дороги, передачи тягового
и тормозного моментов. Шины обеспечивают возможность движения,
торможения и управления автомобилем, а также относительную
бесшумность и комфортабельность езды. По устройству автомобиль-
ные шины можно разделить на камерные и бескамерные, по кон-
струкции и расположению нитей корда в каркасе — на шины с пере-
крестным направлением расположения нитей корда в каркасе (диа-
гональные), шины с радиальным (меридиональным) расположением
нитей корда (типа Р) и шины с меридиональным расположением
корда и съемным протектором (типа PC).
Каркас диагональной шины состоит из нескольких слоев об-
резиненного корда, нити которого в смежных слоях располагаются
в двух диагональных направлениях и, перекрещиваясь, образуют
эластичную симметричную сетку. Угол между нитью корда в каркасе
и меридиональной линией нормального поперечного сечения, обра-
зуемого плоскостью, проходящей через ось шины, называется углом
наклона. При меридиональном расположении нитей корда угол их
наклона к нормальному сечению равен нулю, а при диагональном
может изменяться в пределах 48—54°.
Бескамерная шина типа Р показана на рис. 11.1.
Шина типа PC имеет, как правило, три съемных протекторных
кольца — одно центральное и два боковых. В некоторых конструк-
циях шин этого типа вместо трех монтируется одно съемное протек-
торное кольцо.
Надежность, долговечность, комфортабельность, безопасность
движения, топливная экономичность — эти преимущества обусло-
вливают все большее распространение радиальных шин.
По величине внутреннего давления воздуха в камере различают
шины низкого @,3—0,6 МПа), высокого @,8 МПа) и сверхнизкого
@,2 МПа) давления. Наиболее широко применяют шины низкого
давления. Они эластичнее шин высокого давления вследствие мень-
шего внутреннего давления воздуха, большего объема камеры и
большей ширины профиля.
Шины могут иметь дорожный рисунок протектора, рисунок
повышенной проходимости и универсальный рисунок. Выпускаются
шины с обычной шириной профиля, широкопрофильные и арочные.
Широкопрофильные шины, каждая из которых используется для
205

Рис. 11.1. Автомобильная бескамерная шина с радиальным расположением нитей корда
в каркасе:
/ — протектор; 2 — брекерный пояс; 3 — боковина; 4 — бортовое кольцо из стальной про-
волоки; 5 — радиальные слои каркаса; 6 — внутренний герметизирующий слой.
Рис. 11.2. Автомобильная камерная шина с меридиональным расположением нитей корда:
1 — обод колеса автомобиля; 2 — автомобильная покрышка с меридиональным расположе-
нием нитей корда в каркасе; 3 — ободная лента; 4 — ездовая камера.
Рис. 11.3. Грузовая шина на разборном ободе:
/ — покрышка; 2 — камера; 3 — ободная лента; 4 — съемная реборда; 5 — запорное
кольцо; 6 — обод.
замены двух обычных шин на задней оси некоторых грузовых авто-
мобилей, обладают повышенной проходимостью по мягкому грунту.
Автомобильная камерная шина (рис. 11.2) монтируется на обод /
колеса и состоит из покрышки 2У ездовой камеры 4 и ободной ленты 3
(для покрышек грузовых автомобилей). Поперечный разрез грузовой
шины, смонтированной на разборном ободе колеса автомобиля,
представлен на рис. 11.3.
Автомобильные покрышки различаются по размерам и конструк-
ции отдельных деталей и характеризуются четырьмя основными
размерами: наружным диаметром (D), внуренним (посадочным)
диаметром (d), шириной (В) и высотой (Н) профиля (рис. 11.4).
Шириной профиля покрышки называют максимальное расстояние
между точками ее нормального поперечного сечения, измеряемое
параллельно оси колеса автомобиля, а высотой профиля покрышки —
расстояние от основания борта ее нормального поперечного сечения
до верхней наружной точки, измеряемое перпендикулярно оси колеса.
Условное обозначение размера покрышки низкого и сверхнизкого
давления включает, как правило, ширину профиля (поперечного
сечения) надутой шины и посадочный диаметр обода колеса авто-
мобиля. Так, покрышка к грузовому автомобилю ЗИЛ имеет услов-
ное обозначение 240-508Р, где 240 — ширина профиля В, мм; 508 —
посадочный диаметр d или диаметр обода, мм; Р — обозначение
типа шины с радиальным (меридиональным) расположением нитей
корда в каркасе.
Иногда диаметр обода приведен не в миллиметрах, а в дюймах;
в некоторых случаях в дюймах даны ширина профиля и диаметр
206
Рис. 11.4. Основные размеры автомобильной покрышки.
обода: например, шина пневматическая 6,50-16.
Для радиальных шин к цифрам добавляют
букву Р, для радиальных шин со съемным про-
тектором — буквы PC. Условное обозначение
размера шин высокого давления дают в дюй-
мах: например, 34 X 7, где 34 — наружный диа-
метр D шины; 7 — ширина профиля В.
Для широкопрофильных шин условное
обозначение размера состоит из трех чисел
(в мм): например, 1200 X 500 X 508, где
1200 — наружный диаметр; 500 — ширина про-
филя; 508 — диаметр обода.
11.2. МЕТОДЫ СБОРКИ И ТРЕБОВАНИЯ
К КАЧЕСТВУ ПОКРЫШЕК
Методы сборки покрышек. Сборка покры-
шек осуществляется в основном тремя спосо-
бами: браслетным, послойным и комбиниро-
ванным. При браслетном методе сборки коль-
цевые браслеты из прорезиненного корда
(изготовленные на специальном браслетном станке) последова-
тельно надеваются на сборочный барабан. При послойном методе
слои корда и брекера подаются в виде» непрерывной ленты из специ-
ального устройства (питателя) и наматываются на сборочный ба-
рабан при сборке покрышки.
Вытяжка корда после надевания браслета на сборочный барабан
при браслетном методе составляет 7—13,5%, а при послойном методе
не превышает 3—3,5%. Таким образом, браслетный метод сборки
допускает более высокую неоднородность структуры каркаса по-
крышек.
Широкое распространение получил послойный метод сборки авто-
мобильных покрышек. Этот метод в большей степени отвечает тре-
бованиям изготовления долговечных прецизионных шин.
В шинной промышленности достаточно широко используется
классификация способов сборки покрышек в зависимости от кон-
струкции сборочного барабана. В соответствии с этой классифика-
цией различают сборку на плоском, полуплоском, полудорновом
и дорновом барабанах (рис. 11.5). Наиболее распространены способы
сборки на полуплоском и полудорновом барабанах. Выбор одного
из них зависит от размеров и конструкции покрышки, экономических
и технологических особенностей производства.
В последние годы разработаны новые способы сббрки покрышек:
из уширенных слоев корда на разжимном плоском барабане, на изме-
няющем форму жестком, комбинированном барабане, а также на
специальных диафрагменных сборочных барабанах в одну стадию.
Покрышки собирают на специальных станках, конструкции
которых будут рассмотрены ниже.
207

Рис. 11.5. Поперечное сечение
сборочных барабанов с собран-
ными покрышками:
а — покрышка на дорновом ба-
рабане; о — покрышка на полу-
дорновом барабане; в — покры-
шка на полуплоском барабане;
/ _ дорновый барабан; 2 — со-
бранная покрышка; 3 — полу-
дорновый барабан; 4 — полу-
плоский барабан.
' Последовательность сборки покрышек в каждом конкретном
случае определяется технологической схемой сборки и технологи-
ческим регламентом. В общем случае традиционная сборка всех
покрышек независимо от их размера осуществляется последователь-
ным наложением отдельных деталей на сборочный барабан опреде-
ленного станка.
Сборка покрышек диагональной конструкции начинается с на-
девания первого браслета, а при послойной сборке — с накладыва-
ния из питателя первых слоев обрезиненного корда на сборочный
барабан станка. Этот браслет (или слои корда) называют первой
группой слоев; они образуют первые слои каркаса покрышки. .Затем
свисающая с барабана часть первого браслета обжимается по за-
плечикам сборочного барабана, к нему приклеивается крыло и
оставшиеся концы браслета заворачиваются вместе с крылом на
цилиндрическую часть барабана. Такая операция называется фор-
мированием борта покрышки.
Если в борте покрышки необходимо второе крыло, на барабан
надевается второй браслет или накладывается второй слои либо
вторая группа слоев из питателя; свисающие с барабана части корда
обжимаются по первой группе слоев, затем к ним приклеиваются
вторые крылья и концы браслета, как и в первом случае заворачи-
ваются вместе с крылом на цилиндрическую часть барабана.
Третий браслет (или группа слоев) обжимается по борту по-
крышки и заворачивается внутрь покрышки за так называемый носок
бортового крыла. Далее на бортовую часть накладываются и при-
клеиваются бортовые ленты, а на наружную часть каркаса после
тщательного центрирования помещаются слои брекера (или брекер-
ный браслет), а затем накладывается и прикатывается протектор.
После операции наложения на сборочный барабан каждая деталь
прикатывается (дублируется) прикаточными устройствами, а опера-
ции формирования борта осуществляются специальными механиз-
мами формирования или обработки борта. В зависимости от размера
и назначения покрышки, числа слоев обрезиненного корда в каркасе
или числа крыльев в борте сборка покрышек с диагональным рас-
положением нитей корда проводится на специальных станках или
покрышек диагональной конструкции может
----- (одну стадию) путем последовательного
» ^---^~" 	 полудорнового или
покрышек перед
полудорновыФх барабанах/формуются путем "P^™^
к (Ьооме поперечного сечения готовой покрышки, без изме
'" .„„ ппи этом структура крыльевой части покрышки не должна
разрешаться, что може/быть осуществлено только при наличии
„ йпптс ппкпышки не более одного бортового кольца.
Для обеспеТения необходимой долговечности автомобильных шин
к деталям6 покрышек предъявляются опредаленные тотолсиете
TSlSS?, тТпТисбо%Гпок^ШГтГрТи^еГ
высокие Долговечность шин, определяемая пробегом их в эксплуата-
ции должна гарантироваться заводом-изготовителем.
В настоящее время отечественные предприятия-изготовители
55 000-60 000- тяжелые грузовые автомобили - 65 000-70 000,
Автобусы и троллейбусы - 90 000-95 000; легковые автомобили -
42 тТхно^иясборки покрышки различных типов имеет определенную
пос^вательность и особенность выполнения „^ь^^Гп Р)
Ввиду специфики конструкции радиальной покрышки (тип t>)
и наличия в ней нерастяжимого брекерного пояса в технологию
и оборудованиесборки внесен ряд существенных изменении по
сравнегаю с технологией и оборудованием сборки покрышек диаго-
ых покрышек может быть осуществлена двумя
SS=T3№ SS?&#Sr%?? 2Z2SZ
станка дяя сборки первой стадии покрышки. На первой стадии
борки осуществляется'оформление бортовой -сти покрышку Фор-
моняние каэкаса и окончательная сборка покрышки — наложение
брекера и протектора - проводятся на другом эластичном сборочном
барабане специального сборочного станка для второй стадии сборки
"¦•"¦	2Q9

/ 2
Ш,
Рис. 11.6.
покрышек
«7» ~ операции цервой стадии сборки; ж-к - операции второй стадии сборки; / - склад-
ной металлический четырехсекторный полуплоский барабан; 2 - резинокорднье слои каЙ-
покпышкРиЫШГКИ; п ~7 Дополнительный барабан; 4 - обжимной рычаг; 5 - бортовые крылья
покрышки, 6 — шаблон для посадки бортового крыла; 7 — первый кольцевой цилиндр-
7 ВТ°Р*И кольцевои цилиндр; 9 - распорный рычаг; 10 - кольцевая пружина //-
собранный на полуплоском барабане каркас покрышки типа Р; 12 - эластичный сборочный
барабан; 13 - подвижные фланцы сборочного эластичного барабана; 14 - шаблон с о пол-
ными секторами для ограничения формы покрышки и посадки брекерно-протекторного бра-
r^ьiяVпfбгS^rr^^%TOr^L?L^C^T;,o^ 7А?Р.и?аТ™* " - сформованная ав?о-
покрышка типа Р, снятая
радиальных покрышек (вторая стадия). Совмещенная сборка ради-
альной покрышки ведется на одном универсальном сборочном бара-
бане. В этом случае сборочный барабан может изменять форму
своего профиля, находясь на одном сборочном станке или пере-
мещаясь с одного станка на другой.
210
Одностадийный тип сборки радиальных покрышек осущест-
вляется: 1) наложением брекера и протектора на несформованный
каркас с последующим формованием покрышки на том же сборочном
барабане; 2) сборкой покрышки на специальном дорне (тороидальном
барабане).
Раздельная сборка покрышек при двухстадийном типе проводится
на двух различных станках: на первом станке собирается каркас
радиальной автопокрышки (первая стадия сборки), а вторая стадия
сборки осуществляется на другом барабане и другом станке.	*.\
Сборка каркаса автопокрышки радиальной конструкции может
проводиться на двух различных сборочных барабанах — двумя
разными методами. В первом случае сборка каркасов (первая стадия
сборки радиальной покрышки) осуществляется на складном четырех-
секторном сборочном барабане, исходный диаметр которого d6 больше
диаметра кольца бортового крыла dK (полуплоский метод). Первая
стадия включает в себя следующие операции (рис. 11.6): a — нало-
жение на барабан бортовых лент и одного или нескольких слоев
каркаса покрышки; б — начало операции формирования борта,
захват слоев корда каркаса кольцевой пружиной 10 и обжимным
рычагом 4; в — обжатие слоев каркаса по периметру заплечиков
барабана и посадка бортовых крыльев 5 шаблоном 6; г — заворот
слоев каркаса на крыло; д — заворот слоев каркаса на цилиндриче-
скую часть барабана; е — отвод кольцевой пружины и распорных
рычагов в исходное положение.
Вторая стадия сборки радиальных покрышек в данном случае
состоит из следующих операций, выполняемых на втором, эластичном
сборочном барабане 12 второго сборочного станка с d$ <C dK: ж —
установка и центрирование собранного каркаса 11 покрышки на
эластичный сборочный барабан 12 с подвижными фланцами 13;
з — формование каркаса и надевание брекерно-протекторного брас-
лета 75; и — опрессовка и прикатка брекерно-протекторного пояса
к каркасу покрышки; к — снятие сформованной покрышки с эластич-
ного барабана 12, транспортирование сформованной покрышки на
вулканизацию.
Совмещенная двухстадийная сборка покрышек радиальной
конструкции осуществляется в две стадии (рис. 11.7). Первая стадия
сборки проводится на разжимном барабане, исходный диаметр d6
которого меньше диаметра dK кольца бортового крыла (плоский ме-
тод). Этот метод включает в себя следующие операции: a — наложе-
ние бортовых лент и слоев каркаса на сзкатые основной и вспомога-
тельные сборочные барабаны; б — посадка бортовых крыльев (бор-
товых колец); в — разжатие основного барабана (при этом происходит
вытяжка и опрессовка слоев корда каркаса покрышки); г — заворот
участков слоев каркаса, образующих боковины покрышки, на
крыло.
Вторая стадия совмещенного метода сборки покрышек типа Р
состоит из следующих операций: д — формование каркаса и надева-
ние брекерно-протекторного браслета; е — опрессовка и прикатка
брекерно-протекторного пояса к каркасу покрышки; ж — снятие
211

a.f
i
1
1
Рис. 11.7^ Технологические операции совмещенной двухстадийной сборки радиальной авто-
мобильной покрышки на разжимном барабане из уширенных слоев корда каркаса:
а—г — операции первой стадии сборки; д — ж — операции второй стадии сборки; 1 — ос-
новной сборочный барабан; 2 — два вспомогательных сбороных барабана; 3 — резинокорд-
ные слои каркаса (уширенные); 4 — бортовые крылья; 5 — главный приводной вал сбороч-
ного барабана; 6 — подвижные фланцы сборочного барабана; 7 — устройства для заворота
уширенных слоев каркаса; 8 — механизм подачи и установки брекерно-протекторного бра-
слета; 9 — брекерно-протекторный браслет; 10 — протекторные прикатчики; // — опрес-
совочные камеры; 12 — эластичная диафрагма; 13 — снятая с эластичной диафрагмы сфор-
мованная радиальная покрышка.
сформованной покрышки с эластичного барабана, транспортирова-
ние сформованной покрышки на вулканизацию.
Первая стадия раздельной двухстадийной сборки радиальных
покрышек может осуществляться как на специальных, так, и на
обычных станках для сборки диагональных покрышек. Вторая же
стадия их сборки, включающая формование каркаса и окончательную
сборку покрышки, выполняется на другом станке, который должен
быть оснащен одним из следующих типов сборочных барабанов:
1) жестким металлическим формующим барабаном; 2) барабаном
с эластичной формующей диафрагмой; 3) бездиафрагменным форму-
ющим барабаном; 4) бездиафрагменным устройством формования
каркасов радиальных покрышек.
В отечественной промышленности вторая стадия сборки радиаль-
ных покрышек при использовании раздельного вида двухстадийного
типа сборки осуществляется следующим образом. Изготовленный
на первой стадии каркас радиальной покрышки устанавливается на
другой сборочный барабан с эластичной резиновой или резино-
кордной диафрагмой для проведения второй стадии сборки. Каркас
радиальной покрышки центрируется, борта каркаса зажимаются
в заплечиках барабана. Далее при синхронном сближении обоих
бортов барабана с надетым на него каркасом радиальной покрышки
происходит его формование, и под воздействием формующего меха-
низма каркас приобретает тороидальную форму. На таком изменив-
шем свою форму тороидальном барабане с надетым каркасом по-
крышки и осуществляется ее окончательная сборка — наложение
212
брекерно-протекторного пояса или наложение брекера и протектора,
их прикатка, наложение, стыковка и прикатка боковин.
Достоинством метода раздельной сборки является возможность
рассредоточения механизмов, выполняющих переходы и операции
технологического процесса сборки, и систем питания станков кордом
и другими деталями покрышки. К недостаткам этого метода следует
отнести необходимость сборки одной покрышки на двух различных
барабанах.
При сборке покрышек совмещенным способом отпадает необходи-
мость передачи каркаса с одного барабана на другой, а также необ-
ходимость центрирования, что уменьшает возможность перекоса
слоев каркаса. В зависимости от числа применяемых барабанов
станки для раздельной сборки покрышек типа Р могут быть двух-
или трехпозиционными. В сборочном процессе могут использоваться
различные варианты сборки, в том числе изготовление бре-
керно-протекторного браслета на специализированном станке-ав-
томате.
Раздельная (традиционная) сборка легковых радиальных покры-
шек в отечественной шинной промышленности осуществляется
в основном на станках СПП 470-800 (первая стадия) и СПР 330-300
(вторая стадия). Схемы первой и второй стадий раздельной сборки
радиальных покрышек изображены на рис. 11.6.
Собранный на станке СПП 470-800 каркас покрышки (первая
стадия) устанавливается на сборочном барабане станка второй
стадии сборки с эластичной диафрагмой, закрепленной между двумя
соосными фланцами. Каркас покрышки тщательно центрируется;
борта каркаса фиксируются специальным шаблоном с опорными
секторами (операция ж, рис. 11.6), смонтированными на внешней
поверхности фланцев 13. Во внутреннюю полость диафрагмы подается
сжатый воздух, и при синхронном сближении фланцев 13 происходит
формование каркаса покрышки. Каркас постепенно превращается
из «заготовки» 11, имеющей цилиндрическую форму, в заготовку,
имеющую тороидальную поверхность, т. е. сформованную заготовку
автомобильной покрышки, которая в дальнейшем закладывается
в прессформу для вулканизации.
После касания каркасом внутренней поверхности шаблонов 14
процесс формования заканчивается. Далее на наружную поверхность
сформованного каркаса накладывается нерастяжимый] брекерно-
протекторный браслет 15 и осуществляется его прикатка при помощи
прикатчиков 16.
В некоторых случаях вместо наложения брекерно-протекторного
браслета сначала производится наложение нерастяжимого брекер-
ного пояса, его прикатка к каркасу, а затем наложение и прикатка
протектора прикатчиками 16 по профилю сформованного каркаса.
Далее осуществляется наложение и стыковка боковин, их прикатка.
После окончания сборки покрышки полость барабана соединяется
с атмосферой, из диафрагмы выходит воздух, а затем диафрагма
соединяется с вакуумной линией. Диафрагма и опорные секторы
сжимаются, фланцы перемещаются в исходное положение, сформо-
213

ванная покрышка IS снимается с барабана 12 и направляется на
вулканизацию.
.-,*, Раздельная сборка радиальных покрышек на двух станках имеет
следующие недостатки: необходимость снятия легкодеформируемого
каркаса с одного барабана и посадки его на второй барабан, транс-
портирования и надевания на сформованный каркас относительно
легкодеформированного брекерно-протекторного браслета; про-
межуточное хранение каркасов и браслет; возможность значительной
усадки каркаса, собранного на разжимном барабане, и большие
трудности при установке его на барабан второй стадии сборки;
необходимость тщательного центрирования каркаса при фиксации
его на барабане для второй стадии сборки. Преимущества этого
метода: достаточная надежность, простота и возможность совмеще-
ния операций, так как механизмы обработки и питания агрегата
рассредоточены в пространстве; возможность использования станков
для сборки диагональных покрышек на первой стадии сборки по-,
крышек типа Р; высокая ремонтная технологичность.
Имеется ряд способов раздельной сборки радиальных покрышек
на так называемых станках-агрегатах. К преимуществам раздельной
сборки покрышек на одном станке-агрегате по сравнению с раздель-
ной сборкой на двух станках относятся: возможность использования
на первой стадии сборки разжимного барабана; отсутствие промежу-
точного хранения каркасов; повышение производительности обору-
дования; уменьшение числа ручных операций; улучшение качества
покрышек за счет механизации и непрерывности процесса. Недо-
статки раздельной сборки покрышек состоят в наличии большого
числа транспортных операций к одному агрегату, концентрации
питающих устройств, увеличении общей продолжительности про-
цесса сборки из-за отсутствия параллельных операций и рабочих
мест.
Особенность совмещенной сборки покрышек заключается в том,
что первая стадия сборки проводится на жестком цилиндрическом
основании (барабане), а вторая стадия формования покрышки вы-
полняется на том же барабане, но формующим органом при этом
могут быть как жесткие элементы, так и эластичные диафрагмы,
раздуваемые сжатым воздухом. К преимуществам совмещенной
сборки по сравнению с раздельной сборкой на станке-агрегате можно
отнести: отсутствие транспортировки каркаса; более высокую точ-
ность выполнения операций и однородность покрышки; уменьшение
обслуживающего персонала. Недостатки этого метода: сложность
конструкции сборочно-формующего барабана и сложность размеще-
ния механизмов обработки и питателей в узкой зоне сборки.
Промышленная сборка радиальных покрышек в основном осуще-
ствляется двухстадийным способом.
К настоящему времени предложено, разработано и освоено про-
мышленностью несколько способов сборки диагональных покрышек
и покрышек типа Р к мотоциклам, легковым и грузовым автомо-
билям, сельскохозяйственным машинам. В частности, наряду с тра-
диционными методами в промышленность внедрен метод сборки
214
малослойных покрышек на разжимных барабанах с низкой короной
(начальный диаметр барабана меньше диаметра бортоЕого кольца),
что позволяет обеспечить наибольшую механизацию и автоматизацию
процесса сборки покрышек за счет упрощения конструкции борта
и применения метода сборки из уширенных слоев обрезиненного
корда. В этом случае сокращается продолжительность сборки в 1,5—
1,7 раза, достигается экономия обрезиненного корда на 6—7%
и улучшаются условия труда. Сокращение продолжительности
сборки достигается за счет замены прикатки опрессовкои слоев корда
каркаса при разжатии (увеличении диаметра) сборочного барабана.
Протектор также не прикатывается, а опрессовывается диафрагмой,
которая одновременно служит и для съема покрышки со сборочного
барабана. Вместе с указанными преимуществами использование
разжимных барабанов для сборки каркасов покрышек типа Р при-
водит к следующим недостаткам: 1) повышенной усадке каркасов
покрышек, собранных на первой стадии, при переносе их на вторую
стадию; 2) неравномерному и повышенному разрежению нитей корда,
снижающему сортность покрышек, при формовании покрышек на
второй стадии сборки. Кроме того, расчеты показывают, что запас
прочности покрышек, собранных из уширенных слоев корда, при-
мерно на 20% меньше запаса прочности покрышек, изготовленных
полуплоским или полудорновым способами.
Целесообразность выбора того или иного метода может быть
определена путем решения и оптимизации многовариантной задачи
оптимизации сборки покрышек в зависимости от таких факторов,
как назначение, конструкция, долговечность, надежность, комфор-
табельность, особенности покрышки, экономичность ее производства
и т. д.
Шинная промышленность относится к таким отраслям народного
хозяйства, где доля ручного труда на заготовительно-сборочных
операциях еще велика, и поэтому вопросы механизации и автомати-
зации здесь имеют большое значение. Процесс автоматизации сборки
покрышек пневматических шин не может быть успешно осуществлен
без учета таких факторов, как технологичность изготовления деталей
и покрышки в целом, структура ее себестоимости и анализ качества
продукции. Проектирование механизмов и средств автоматизации
сборки покрышек следует начинать с анализа себестоимости и тех-
нологичности операций изготовления, изучения совокупности свойств
материала и изделия, а также разработки способов, позволяющих
осуществить изготовление покрышек наиболее рациональными и
экономичными методами.
Разработка метода оценки технологичности конструкций покры-
шек для их автоматической сборки позволит выявить недостатки
и наметить основные направления ее совершенствования. Целесо-
образно выбрать также критерии качества сборки и его количе-
ственную оценку в виде целевой функции. В этом случае появляется
возможность формулировки и решения задачи оптимизации конструк-
ции покрышки, оборудования для ее изготовления и реализации
задачи создания систем автоматизированного проектирования новой
215

техники для производства шин с использованием промышленных
роботов.
Требования к качеству покрышек пневматических шин различного
назначения в основном предопределяются типом конструкции по-
крышек, особенностями их эксплуатации, качеством исходных ма-
териалов, способом и оборудованием, при помощи которых они
изготавливаются. Так, к шинам для легковых автомобилей предъ-
являются требования безопасности движения, надежности, долго-
вечности, высокой комфортабельности езды, хорошего сцепления
с дорожным покрытием, соответствующих ходовых качеств и т. д.
Они обеспечиваются правильным выбором геометрических, кинема-
тических и динамических параметров покрышек, высоким качеством
исходных материалов, применением прогрессивных конструкций
шин, разработкой оптимальных типов рисунков протектора, исполь-
зованием современного оборудования для изготовления покрышек.
Следует отметить, что требования, предъявляемые к шине, в изве-
стной мере взаимосвязаны и противоречивы. Поэтому приходится
искать компромиссные решения, исходя из решения оптимизацион-
ных конструкторских, технологических, рецептурных, мате-
риаловедческих и других задач.
Лучшие технико-экономические показатели покрышек типа Р
обусловили их быстрое распространение и вытеснение диагональных
покрышек. В Советском Союзе и за рубежом ведутся работы по
созданию новых конструкций покрышек, в частности, неармирован-
ных и армированных конструкций покрышек, получаемых методом
литья под давлением.
На повышение работоспособности шины большое влияние оказы-
вает качество выполнения технологических операций и переходов
процесса изготовления покрышек, обеспечивающих однородное рас-
пределение материалов в каркасе, брекере и протекторе и позволя-
ющих снизить дисбаланс покрышки. Поэтому к сборочному обору-
дованию предъявляются следующие требования: прецизионность
и стабильность выполнения технологических операций; соблюдение
спецификаций и ГОСТов (ГОСТ 4754—80. Шины пневматические
для легковых автомобилей; ГОСТ 5513—80. Шины пневматические
для грузовых автомобилей); обеспечение допустимых отклонений
деталей покрышки и шины в целом; соблюдение точности наложения
слоев корда («разгон» ступенек корда должен соответствовать при-
нятой спецификации сборки, ступенька должна быть равномерной
по ширине с минимальным допуском ±1 мм); обеспечение стабиль-
ности размеров ширины борта покрышки (отклонение по ширине
не должно превышать ±1,5 мм); равномерное размещение стыков
слоев корда по периметру каркаса; центрирование деталей слоев
корда, брекера и протектора (допуск до +1 мм); высокое качество
прикатки всех деталей каркаса. Прикаточные и прочие механизмы
сборочного оборудования должны обеспечить полное удаление воз-
духа между слоями и необходимую прочность связи без нарушения
структуры нитей корда и покровного слоя резины. Высокое качество
сборки и вулканизации покрышек должно приводить к получению
равномерно напряженного каркаса, конструкция которого обеспе-
чивает равнозначность циклических деформаций и напряжений
по контуру в элемщтах покрышки при эксплуатации и позволяет
снизить дисбаланс, боковое и радиальное биения.
Одним из путей снижения дисбаланса, бокового и радиального
биений является использование новых технологии и оборудования
для изготовления протектора методом навивки ленты резиновой
смеси на сформованный каркас покрышки с использованием чер-
вячных машин или каландра.
По технологическим регламентам все размеры полуфабрикатов
и готовых изделий должны соответствовать спецификациям на сборку
покрышек.
Важным условием достижения требуемого качества покрышек
является обеспечение стабильности размеров их деталей (в первую
очередь протекторов, боковин, браслетов, слоев корда и др.) на всех
этапах сборки, в том числе и при выполнении вспомогательных
операций (транспортировке, закатке слоев в питатели, подаче их
с питателей на сборочный барабан и др.), а также в процессе сборки
каркаса на барабане и в дальнейшем при формовании и вулканизации
покрышек. Все это обусловливает необходимость обоснованного
назначения и выбора допусков на выполнение основных и вспомога-
тельных операций и переходов изготовления покрышек для получе-
ния экономически обоснованной стоимости и долговечности шин
с минимальным дисбалансом, радиальным и боковым биениями.
Большое внимание в настоящее время уделяется уменьшению
допусков на размеры полуфабрикатов и деталей покрышек, повыше-
нию качества выполнения всех операций и переходов технологи-
ческого процесса их изготовления, механизации и автомати-
зации процессов, исключению ручных операций из производ-
ства шин.
Для уменьшения допусков на размеры полуфабрикатов необхо-
димо повысить точность отрезания резинокордных и металлокордных
заготовок по ширине и углу A,0 мм) на диагонально-резательной
машине и стыковке пластин (полос) обрезиненного корда. Следует
обратить особое внимание на обеспечение высокой точности закатки
раскроенных полос корда и тканей в прокладку. В производстве
целесообразно использовать точные центрирующие устройства при
закатке корда, наложении деталей на сборочный барабан, отбора
и закатке прокладки.
Важными условиями изготовления прецизионных покрышек яв-
ляются достижение равномерного натяжения нитей корда в слоях
каркаса и обеспечение одинакового оптимального расстояния между
нитями корда основы в готовом изделии (одинаковой вытяжки
корда). Если бы эти условия выполнялись идеально, можно было бы
уменьшить коэффициент запаса прочности каркаса покрышки. Сни-
жение коэффициента запаса прочности позволило бы уменьшить
слойность и вес покрышек, снизить расход бензина и увеличить срок'
службы покрышек при минимальном их весе и стоимости. Вытяжка
корда при формовании должна быть не более 3—4%.
217

Равномерное натяжение нитей корда в каркасе определяется,
главным образом, точностью и четкостью работы механизмов нало-
жения слоев, формирования борта и прикатки.
Для повышения срока службы покрышек, снижения их слойности
и веса большое значение приобретают совершенство используемого
оборудования, высокая точность выполнения технологических опе-
раций при помощи высокоточных автоматизированных механизмов
и станков-автоматов с полным автоматическим законченным циклом
изготовления автомобильных покрышек. Для сборки покрышек
скоростных легковых автомобилей и покрышек массовых размеров,
к которым предъявляются высокие требования по дисбалансу,
особенно важно высококачественное выполнение операций наложе-
ния слоев обрезиненного корда и деталей из резиновых смесей на
сборочный барабан с равномерной вытяжкой, а также равномерное
распределение по периметру покрышки стыков слоев корда и рези-
новых деталей каркаса, точное центрирование накладываемых слоев
и деталей относительно центральной линии сборочного барабана.
Для уменьшения дисбаланса покрышек перспективным является
внедрение в производство нового способа наложения протектора
путем навивки каландрованной или шприцованной ленты, а также
изготовление покрышек методом литья под давлением.
11.3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПОКРЫШЕК
Изготовление покрышек пневматических шин осуществляется
в настоящее время путем последовательной их сборки из заранее
подготовленных деталей — слоев каркаса, брекера, деталей бортовой
и крыльевой части покрышки, протектора, боковин, герметизиру-
ющего слоя и других. Сборка покрышек проводится на специальных
сборочных барабанах станков и поточных линий.
Оборудование для изготовления деталей покрышек (браслет,
крыльев, дополнительных крыльев покрышек типа Р) включает
в себя резательные машины, отборочно-проелоечные агрегаты, брас-
летные станки, установки для рихтовки проволоки, кольцеделатель-
ные агрегаты, полуавтоматы для подвулканизации стыка бортовых
колец, станки для спиральной обертки колец, станки с питателями
для изготовления крыльев покрышек с диагональным расположением
нитей корда и дополнительных крыльев покрышек типа Р, различные
питатели и т. д. Для изготовления браслет, образующих резино-
кордный каркас покрышки, используется обрезиненный корд из
натуральных и синтетических волокон, металлокорд. Обрезинивание
корда, выпускаемого в виде полотна из нескольких сотен нитей
корда, производится на специальных полуавтоматических поточных
линиях (см. гл. 6). Далее обрезиненное полотно корда разрезается
под определенным углом к основе на пластины (при помощи спе-
циальных диагонально-резательных и других резательных ма-
шин), которые затем стыкуются в непрерывную ленту (см. гл. 10).
Полученная непрерывная лента с измененным направлением нитей
корда основы направляется к станкам для сборки браслет автомо-
218
бильных покрышек или в питатели для послойного изготовления
каркаса покрышки путем ее последовательного наложения на сбо-
рочный барабан. Браслеты (кольцевые заготовки из резинокордного
полотна) изготавливаются на специальных механизированных брас-
летных станках из слоев обрезиненного корда путем механического
дублирования их в кольцевую заготовку с определенными размерами.
Бортовые кольца изготавливаются из стальной проволоки, которая
поступает с заводов-изготовителей в бухтах. Проволока рихтуется
(механический процесс снятия остаточных напряжений) и пере-
матывается на специальные шпули, устанавливаемые в шпулярник
кольцеделательного агрегата. Число шпуль, используемых в про-
цессе, зависит от размеров и конструкции бортового кольца. Набран-
ный из отдельных нитей стальной латунированной проволоки пакет
(проволочную ленту) заправляют в головку червячной машины,
где осуществляется его обрезинивание. Для интенсификации про-
цесса обрезинивания и увеличения прочности связи резиновой
смеси с металлом проволока нагревается на специальных установках.
Выходящая из головки червячной машины обрезиненная проволоч-
ная лента охлаждается водой и обдувается сжатым воздухом для
удаления влаги. Далее обрезиненная проволочная лента через
компенсатор поступает на шаблон кольцеделательного автомата.
После намотки требуемого числа витков и образования кольца
лента обрубается, бортовое кольцо снимается с шаблона и поступает
в полуавтомат для подвулканизации стыка — фиксирования конца
обрезиненной проволочной ленты. Затем бортовое кольцо оберты-
вается узкой обрезиненной бязевой лентой на станках для спираль-
ной обертки. Заключительная операция — обертка кольца крылье-
вой лентой -— выполняется на станке для изготовления крыльев.
Дополнительные крылья покрышек типа Р изготавливаются
из обрезиненного металлокорда на станках СДК-1.
11.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
БОРТОВЫХ КОЛЕЦ И КРЫЛЬЕВ
Крылья представляют собой очень важную деталь автопокрышки.
Они сообщают высокую прочность и нерастяжимость бортовой
части покрышки, надеваемой на обод колеса автомашины. Основой
крыла является металлическое кольцо-обруч, изготовленное из
нескольких «ниток» обрезиненной стальной проволоки диаметром
1 мм. Стальное кольцо служит для придания необходимой прочности
борту покрышки.
Проволочные кольца изготавливаются: 1) из безуточной обрези-
ненной многопрядной проволоки F—8 прядной) и 2) из одиночной
обрезиненной проволоки.
В зависимости от необходимой прочности, определяемой расчетом,
кольцо крыла состоит из нескольких оборотов проволоки или про-
волочной ленты. Для получения более высокой прочности связи
резины с проволокой необходимо тщательно следить за состоянием
поверхности проволоки. Ржавая проволока' не должна поступать
в производство.
219

Рис. 11.8. Кольцеделательный агрегат АКД 70/1300:
1 — кольцеделательный автомат АКД-2А; 2 — кольцеделательный автомат АКД-1А; 3 —
компенсатор; 4 -- установка для подачи резиновой смеси; 5 — установка для нагрева ленты
резиновой смеси; 6 — червячная машина; 7 — установка для нагрева проволоки; 8 — на-
правляющая стойка; 9 — шпулярник; 10 — шкаф управления.
Бортовые кольца различных размеров из обрезиненной стальной
проволоки диаметром 1 мм изготовляются на кольцеделательных
агрегатах. В промышленности получили распространение несколько
типов кольцеделательных агрегатов. Ниже в качестве примера рас-
смотрен агрегат для изготовления бортовых колец покрышек
АКД 70/1300.
Агрегат (рис. 11.8) предназначен для изготовления бортовых
колец покрышек из безуточной стальной проволоки диаметром 1 мм.
В^зависимости от размера изготавливаемых бортовых колец агрегат,
может работать с одним из установленных автоматов — АКД-1А
или АКД-2А.
Шпули с рихтованной на специальной установке стальной про-
волокой устанавливаются в шпулярник. Число шпуль в шпулярнике
зависит от необходимого числа проволок (ширины проволочной
ленты) в одном витке бортового кольца. Проволока пропускается
через установку для нагрева 7 с целью увеличения прочности связи
между поверхностью проволоки и резиновой смеси при обрезинива-
нии на червячной машине (см. гл. 9). В червячную машину 6 по-
дается резиновая смесь в виде ленты, разогретой в установке 5.
Температура смеси поддерживается около 90 °С. Подогретая лента
резиновой смеси поступает в загрузочное отверстие червячной ма-
шины при помощи специальной установки 4. Работа установки для
подачи ленты резиновой смеси синхронизируется с производитель-
ностью червячной машины. Нагретые нити проволоки протягиваются
через головку червячной машины, где обрезиниваются, образуя
резинопроволочную ленту. Лента охлаждается холодной водой,
обдувается сжатым воздухом и поступает в компенсатор 3.
Из компенсатора резинопроволочная лента при помощи механизма
подачи намоточного станка подается в замок шаблона кольцедела-
тельного автомата / или 2, закрепляется и наматывается на шаблон
до получения заданного числа витков слоев. По окончании намотки
шаблон автоматически останавливается, лента обрубается, замок
220
раскрывается, готовое изделие (кольцо) сбрасывается с шаблона
и подается в агрегат для подвулканизации конца (стыка) ленты.
Изготовленные на АКД-70/1300 бортовые кольца подаются далее
на специальный станок 101-04, предназначенный для спирального
обертывания бортовых колец покрышек тканевой лентой. После
спиральной навивки тканевой ленты бортовые кольца поступают на
станок СКФ-3 для изготовления крыльев. Здесь бортовые кольца
обертываются прорезиненной тканью при помощи направляющих
роликов и направляющих лотков. Затем готовое крыло подается
на сборку покрышек.
П.5. ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ ДЛЯ РАСКРОЯ, СТЫКОВКИ И ОТБОРА
РЕЗИНОКОРДНЫХ И МЕТАЛЛОКОРДНЫХ ЗАГОТОВОК (СЛОЕВ)
Прорезиненный корд и металлокорд, закатанные в прокладку, подаются от
каландровых линий в каретках или бобинах к установкам для раскроя и изготов-
ления пластин различной ширины. Раскроенные на специальных резательных
машинах пластины перекладываются с изменением направления нитей основы корда
и подаются на стыковочный транспортер. Здесь они стыкуются друг с другом с по-
следующей прикаткой стыка наборным дублировочным валиком. Состыкованная
полоса центрируется при помощи пневматических прижимных валиков, установлен-
ных у боковых кромок, затем пропускается под нижним валком трехвалкового ка-
ландра 3-500-1250, где на полосу накладывается и дублируется прослойка резиновой
смеси (сквидж). В результате получается двухслойная заготовка обрезиненного
корда с прослойкой резиновой смеси.
После охлаждения на барабанной охлаждающей машине полоса корда с рези-
новой прослойкой поступает на приемочный транспортер, а затем закатывается в про-
кладку на бобину или при помощи закаточного станка — в каретку (см. гл. 10).
Для механизации операций по раскраиванию, отбору, стыковке металлокорд-
ных пластин, изоляции кромок и закатке в прокладку обработанного металлокорда
на бобины разработаны специальные автоматизированные поточные линии.
На рис. 11.9 изображена поточная линия раскроя, стыковки, изоляции кромок
и закатки полос металлокорда, на которой механизированы все основные техноло-
гические операции. Имеются два типа подобных линий. Одна линия для раскроя,
стыковки, изоляции кромки и закатки металлокорда под углом от 0 до 60°
(ЛИРСИ-0-60) и вторая для раскроя металлокорда под углом 68—78° (ЛИРСИ-60-80).
К существенным недостаткам указанных поточных линий можно отнести то, что
производительность диагонально-резательных машин значительно меньше производи-
тельности каландров, а это снижает производительность линии.
CzfpEZP
Рис. 11.9. Поточная линия ЛИРСИ раскроя, стыковки, изоляции кромок и закатки полос
металлокорда:
/ — раскаточный станок; 2, 6 — компенсаторы; 3 — диагонально-резательная машина;
4 — перекладчик отрезанных пластин; 5 — стыковочный станок; 7 — центрирующее уст-
ройство; 8 — каландр; 9 — устройство для изоляции кром,ок полосы; 10 — закаточные
устройства.
221

Рис. 11.10. Роликовый браслетный станок МБС-3-55:
/ — эластичные валики (ролики); 2 — верхняя траверса; 3 — пневматические прижимные
клапаны; 4 — ось вращения верхней траверсы; 5 — демпфер; 6 — пневмоцилиндр; 7 —
привод барабана; 8 — пневмозащелка; 9 — стол; 10, 11 — приводные ролики; 12 — электро-
тормоз; 13 — свободно вращающийся ролик.
11.6. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ БРАСЛЕТ ПОКРЫШЕК
Браслеты (кольцевые резинокордные детали) для сборки покры-
шек изготавливаются на специальных станках, которые называются
браслетными. В промышленности используется несколько типов
браслетных станков.
По виду основного рабочего органа браслетные станки можно
разделить на роликовые и барабанные. При работе на роликовом
браслетном станке отмеривание первого слоя браслета осущест-
вляется на вспомогательном столе, а на барабанных станках первый
слой отмеривается непосредственно на барабане браслетного станка
(по длине окружности барабана).
К браслетным станкам роликового типа можно отнести такие
распространенные в отечественной шинной промышленности меха-
низированные браслетные станки, как МБС-2, МБС-3, МБС-4 и
МБС-5. На рис. 11.10 изображен механизированный браслетный
станок роликового типа МБС-3-55. Он состоит из металлического
приводного ролика // и двух эластичных наборных прикаточных
свободно вращающихся роликов /, смонтированных на подвижной
траверсе 2. Подъем траверсы с прикаточными роликами осуще-
ствляется путем поворота ее вокруг оси 4 пневмоцилиндром 6, урав-
новешивание траверсы при этом производится при помощи масляного
демпфера 5.
Для прикатки слоев при изготовлении браслета траверса с при-
каточными роликами опускается в исходное положение и запирается
пневмозащелкой 8. На траверсе браслетного станка установлены два
пневматических прижимных клапана 3, осуществляющих достаточно
равномерное и надежное прижатие (усилие дублирования слоев)
прикаточных роликов / к металлическому ролику 11. Величина
усилия дублирования может регулироваться в определенных пре-
222
делах путем изменения при помощи дросселя давления Еоздуха,
поступающего в пневматические прижимные клапаны 3. Ролик 11
состоит из свободно вращающегося вала, покрытого эластичным
амортизирующим резиновым слоем с поперечным сечением в виде
звездочки. На этот обрезиненный вал по всей его длине надеты ме-
таллические кольца толщиной 5—б мм, плотно прижатые одно к дру-
гому. Сжатый воздух, подаваемый в пневматические прижимные
клапаны, обеспечивает определенную величину усилия прикатки
слоев корда только во время вращения приводного ролика 11.
Наклонный стол 9 служит для равномерной подачи и направле-
ния слоев корда на приводной ролик. На конце наклонного стола
имеется свободно вращающийся ролик 13 для уменьшения сил
трения обрезиненного корда при его подаче на приводной ролик
браслетного станка. С другой стороны браслетного станка имеется
гладкий металлический ролик 10, который приводится во вращение
от того же электродвигателя, что и приводной ролик 11. Ролик 10
имеет несколько большую окружную скорость, чем ролик 11, для
предотвращения образования складок на браслете в процессе при-
катки его слоев. Механизированные браслетные станки роликового
типа комплектуются специальными столами для отмеривания пер-
вого слоя.
Браслетный станок МБС-3-55 предназначен для изготовления из
слоев обрезиненного корда браслет, применяемых при сборке авто-
мобильных покрышек.
Отмеренная по длине заготовка первого слоя обрезиненного
корда подается на наклонный стол браслетного станка при открытой
траверсе 2 и стыкуется на наклонном столе. После этого траверса
с прикаточными валиками 1 опускается в исходное положение и за-
пирается защелкой. Затем на первый слой накладывается второй
слой обрезиненного корда с резиновой прослойкой, при этом вклю-
чается привод станка. Одновременно с пуском приводного ролика
к нему прижимаются эластичные прикаточные ролики и осущест-
вляется дублирование первого и второго слоев браслета. После
полного оборота браслета электродвигатель выключается и на
наклонном столе 9 проводится стыковка второго слоя корда. Далее
при необходимости накладываются и дублируются последующие
слои. Затем траверса поднимается и готовый браслет снимается со
станка.
Производительность браслетного станка МБС-3-55 п^и сборке
четырехслойных браслетов для покрышек размера 12.00-20 соста-
вляет 15,7 шт./ч.
Браслетные станки барабанного типа можно разделить на две
группы: 1) браслетные барабанные станки со сменными барабанами;
2) универсальные браслетные станки с одним постоянным бара-
баном.
В шинной промышленности используются универсальные брас-
летные станки типов ЯМО-ЗЮМ, ЯМО-315М, ЯМО-ЗЗОМ, которые
имеют различные размеры диаметра приводного барабана (соответ-
ственно 60; 90; 120 дюймов).
223

Рис. 11.11. Универсальный барабанный браслетный станок 60" с автоматизированным
роликопрокладочным питателем башенного типа:
/ — станина питателя; 2 — кронштейны; 3, 16 — пневмоцилиндры; 4,9 — цепные передачи;
5 — фрикционный шкив; 6 — качающийся кронштейн; 7 — фланец ролика бобины; 8 — ша-
говый транспортер; 10, 13 — электродвигатели; // — поворотная башня; 12 — бобины;
14 — ролик; 15 — конечный выключатель; 17 — нож с электрообогревом; 18 — прижим-
ной ролик; 19 — прикаточный ролик; 20 — барабан браслетного станка; 21 — пульт управ-
ления; 22 — станина браслетного станка; 23 — ножные педали.
В комплекте с универсальными браслетными станками могут быть
использованы автоматизированные роликопрокладочные питатели
башенного (револьверного) типа (рис. 11.11). Автоматизированный
роликопрокладочный питатель башенного типа состоит из станины /
и рамы поворотной башни 11, на которой с двух противоположных
сторон расположено по четыре пары бобин с лентой из состыкован-
ных полос корда.
При работе браслетного станка обрезиненный корд с питателя
расходуется только с бобин, находящихся на ближней к станку,
стороне.
В это время на пустые бобины, находящиеся на противо-
положной стороне питателя, закатываются новые слои обрезиненного
корда, вследствие чего обеспечивается непрерывность работы брас-
летного станка.
224
11.7. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТЕКТОРОВ
В настоящее время для изготовления протекторов используется
несколько способов: 1) получение однослойного протектора методом
экструзии на червячной машине; 2) получение двухслойного про-
тектора методом дублирования шприцованной и каландрованной
заготовки; 3) изготовление протектора из двух резиновых смесей
на двух червячных машинах через одну головку; 4) навивка протек-
тора из узкой шприцованной ленты резиновой смеси; 5) навивка
протектора из широкой тонкой каландрованной или шприцованной
ленты (изготовление брекерно-протекторных заготовок).
Поточные линии изготовления протекторов. Отечественными
заводами серийно выпускаются три типа протекторных агрегатов:
ИРУ-16А, 592-57 и 592-16. Агрегаты 592-57 и 592-16 оснащены уста-
новками ПЧМ-200/200 и ПЧМ-250/200, соответственно, состоящими
из двух червячных машин, работающих навстречу одна другой на
общую протекторную головку, и могут выпускать заготовки протек-
тора из двух резин или из двух частей. Агрегаты включают в себя
также протекторный каландр 3-500-1200 для наложения подпротек-
торного слоя.
На рис. 11.12 показан протекторный агрегат ИРУ-16А с двумя
последовательно установленными червячными машинами 2 и 5.
На червячной машине 2 профилируется верхняя часть протектора —
беговая дорожка, которая поступает на отборочный транспортер 3
и далее транспортером 7 подается в дублирующее устройство 8.
Здесь она накладывается и дублируется с нижней частью протек-
тора, которая изготавливается на червячной машине 5 и по вытяги-
вающему транспортеру 6 направляется к дублирующему ролику.
Сдублированный двухслойный протектор поступает под маркиро-
вочный ролик 9 и далее на весовой транспортер 11 о. контрольными
весами 16. После этого через усадочный рольганг 12 заготовка
протектора направляется к устройству 15 для шероховки и про-
мазки клеем, а затем в сушилку 14. Через передаточные транспор-
теры 13, наклонный рольганг 16 непрерывная заготовка протектора
подается в ванну 17, где она охлаждается водой. Из компенсатора 18
лента протектора поступает к автоматическому отмеривающему
и режущему устройству 19. Здесь протекторная заготовка после
отмеривания определенной длины отрезается под углом 15—20°
по профилю.	\
Резка протекторной ленты может осуществляться авто-
матическими ножами при неподвижной и движущейся ленте. На аг-
регате ИРУ-16А используется установка с дисковым ножом, режу-
щим неподвижную протекторную ленту. Отрезанная заготовка про-
тектора поступает на обдувочный транспортер 20 для удаления остат-
ков капель охлаждающей воды, а потом на весы 21 для окончатель-
ного взвешивания. Для контроля основных размеров протектора
(толщины протектора в области беговой дорожки, толщины боковин,
общей ширины протектора и ширины беговой дорожки) исполь-
зуются различные приборы.
8 Н. Г. Бекин и
Др.
225

а а « к
<и Й- к к
н я и °о щ
|1
о\о в-
гее;
1 *s
i
1 I
О о . « Л . «
о< &, р, | ас с
Я <aiS-,-i
а 11 ig
IlSIsi
1 5Keso
n
с S
„о О О О
HftCil
226
После указанных проверок заготовки протектора направляются
на отборочный рольганг для шероховки его концов. Эта операция
выполняется на шероховальном станке. Далее шерохованную по-
верхность покрывают тонким слоем клея. Готовые протекторы на-
вешивают на люльки подвесного конвейера или укладывают на
специальные тележки для транспортирования к сборочным станкам.
К недостаткам описанных поточных линий можно отнести невы-
сокую эффективность охлаждающих устройств.
Производительность агрегатов в основном зависит от скорости
шприцевания, которая определяется рецептурой резиновой смеси
и конструктивными особенностями червячной машины. Примерная
производительность одиночных червячных машин при изготовлении
протектора из резиновой смеси 70% С КС и 30% ПК или 100% С КС
лежит в пределах от 3 до 11 м/мин в зависимости от размеров про-
тектора. Производительность сдвоенных червячных машин в 1,5 раза
выше. На существующих поточных линиях средняя величина воз-
врата протекторов достигает 10—15%.
Описанный метод изготовления протекторов предусматривает
отбор и укладку протекторных заготовок на полки металлических
этажерок через прокладку. Для отбора и укладки протекторов целе-
сообразно использовать устройства в виде автоматических манипуля-
торов. В настоящее время для обеспечения равномерной усадки про-
текторных заготовок разработано несколько типов систем транспор-
тирования протекторной ленты для легковых покрышек длиной до
100 м, свернутой в рулоны с прокладкой из стальной ленты. Эти
рулоны называют картушами (по аналогии с французским названием
кассет для фотоаппаратов). Преимущества картушей заключается
в том, что повышается производительность протекторных агрегатов,
осуществляется более равномерная усадка протекторной ленты,
уменьшается возврат протекторных заготовок по отклонению раз-
меров, появляется возможность увеличения точности отмеривания
и отрезания заготовок протекторов после наложения и прикатки их
на барабане сборочного станка.
Навивка протекторов. Качество скоростных и других автопокры-
шек в значительной мере определяется точностью изготовления и
наложения профилированных резиновых заготовок, особенно бего-
вой части протектора. Применяемый в настоящее время в произ-
водстве шин метод изготовления протекторов не обеспечивает доста-
точной стабильности геометрических размеров заготовок, может
вызвать существенный дисбаланс в покрышке и требует значитель-
ных затрат ручного труда. Более прогрессивным способом изготов-
ления протекторов является способ навивки протектора шприцо-
ванной или каландрованной лентой.
11.8. СТАНКИ ДЛЯ СБОРКИ ПОКРЫШЕК
Классификация и обозначение станков. Станки для сборки
покрышек можно классифицировать в зависимости от типа собирае-
мой покрышки (диагональная или радиальная) и от применяемого
8*	227

сборочного барабана (плоский, полуплоский, полудорновый и дор-
новый).
В соответствии с различием конструкций сборочного барабана
способы сборки покрышек можно разделить на плоский, полупло-
ский, полудорновый и дорновый. Первые три способа сборки требуют
специального формования собранных покрышек перед вулканиза-
цией. При дорновом способе на станке собирают такую покрышку,
которая по форме поперечного сечения близка к вулканизованной.
Однако в связи со сложностью механизации технологического про-
цесса сборки дорновой способ широкого распространения в отече-
ственной шинной промышленности не получил.
Наиболее обоснованной является общая классификация таких
станков по совокупности признаков. Этими главными признаками
являются следующие: 1) назначение собираемых покрышек; 2) кон-
структивные особенности покрышек; 3) метод сборки покрышек
(браслетный, послойный, комбинированный); 4) способ сборки (пло-
ский, полу плоский, полудорновый, дорновый); 5) вид сборки по-
крышек (радиальных) — раздельная и совмещенная сборка; 6) тип
применяемого сборочного барабана; 7) конструктивные особенности
барабана; 8) способ формирования борта (на вращающемся и на не-
подвижном барабане); 9) тип или конструктивные особенности меха-
низма формирования борта.
Конструктивные особенности станков для сборки покрышек
зависят от многих факторов, доминирующими из которых являются:
1)	способ сборки (плоский, полуплоский, дорновый, полудорновый);
2)	метод сборки (послойный, браслетный, комбинированный); 3) на-
значение покрышки (легковая, грузовая, большегрузная, крупно-
габаритная, сельскохозяйственная, мотоциклетная, специальная).
НИИшинмашем разработан новый ГОСТ «Станки для сборки по-
крышек» взамен ГОСТ 15940—75, который распространяется на
станки для сборки покрышек диагональной конструкции и каркасов
типа Р. Указанный стандарт не распространяется на станки для
сборки легковых, мотоциклетных покрышек и на станки с изменя-
ющимися в процессе сборки диаметрами барабанов.
Согласно ГОСТ 15940—80, в условное обозначение станка для
сборки покрышек входит тип станка, типоразмер (габарит), наиболь-
ший диаметр барабана, наибольшая ширина слоя (группы слоев)
корда, метод сборки покрышек, технические условия на конкретный
тип станка.
Типоразмеры и основные параметры станков для сборки покры-
шек, предусматриваются ГОСТ 15940—80.
Тип и габарит станка, диаметр барабана и ширина слоя (группы
слоев) корда приводятся в условном обозначении станка конкрет-
ными показателями.
Методы сборки покрышек обозначаются: Б — браслетный; П —
послойный; БП — комбинированный.
Таким образом, станки для сборки покрышек имеют, например,
следующие обозначения: «СПП 1-400-500 П ТУ...» — это станок для
сборки покрышек на полуплоском барабане первого габарита с диа-
228
метром барабана 400 мм и наибольшей шириной слоя (группы слоев)
корда 500 мм послойным методом сборки, изготовленный по техни-
ческим условиям (ТУ), разработанным создателем станка и зареги-
стрированным в установленном порядке; «СПД 3-780-1500 Б ТУ...» —
это станок для сборки покрышек на полудорновом барабане третьего
габарита с диаметром барабана 780 мм и наибольшей шириной
слоя (группы слоев) корда 1500 мм браслетным методом, изготовлен-
ный по соответствующим техническим условиям.
Станки для сборки покрышек к легковым автомобилям. Особен-
ностями легковых покрышек являются относительно небольшие зна-
чения посадочного диаметра d и высоты профиля Н (см. рис. 11.4),
малое число слоев корда в каркасе и брекере (от двух до шести)
и по одному крылу в каждом борте. Сборка легковых покрышек
может проводиться как на индивидуальных станках, так и на много-
позиционных агрегатах и линиях.
Для сборки покрышек применяют сборочные станки нескольких
видов (типов), отличающихся технологией сборки и конструкцией
механизмов.
Сборка покрышек пневматических шин различного назначения
представляет собой процесс образования неразъемных соединений
деталей невулканизованной покрышки путем их наложения, дубли-
рования, обжатия, формования.
Детали и узлы поступают в зону сборки (на сборочный барабан)
предварительно ориентированными и сцентрированными при закатке
в бобины питателей и при раскатке из бобин питателей получают
дополнительную ориентацию за счет использования устройств раз-
личной конструкции. В общих чертах сборка покрышек включает
в себя наложение и дублирование слоев корда и брекера, формирова-
ние бортов покрышки, наложение и прикатку протектора или боко-
вин и наложение и прикатку бортовой ленты.
Все технологические переходы, осуществляемые при сборке по-
крышек, можно разделить на основные и вспомогательные.
Основной технологический переход — это законченная часть
технологической операции рабочего процесса, характеризуемая по-
стоянством применяемых инструментов и приспособлений (рычажных
и других механизмов формирования борта, прикатчиков и т. д.)
и поверхностей, соединяемых при сборке.
Вспомогательный технологический переход — это законченная
часть технологической операции, состоящая из действий человека
и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы,
конфигурации и адгезионных свойств поверхностей деталей по-
крышки, но необходимы для выполнения основного технологического
перехода.
В соответствии с этим все движения (ходы) механизмов и узлов
сборочных станков можно подразделить на рабочие (основные)
и вспомогательные.
Рабочий ход (движение) — это законченная часть технологиче-
ского перехода, которая состоит из однократного перемещения ин-
струмента или узла сборочного станка относительно собираемого
229

изделия и сопровождается изменением конфигурации (формы) соеди-
няемых (склеиваемых) слоев и их адгезионных свойств.
Вспомогательный ход (движение) — это законченная часть тех-
нологического перехода, которая состоит из однократного перемеще-
ния инструмента или узла сборочного станка относительно собирае-
мого изделия и не сопровождается изменением формы соединяемых
слоев и их адгезионных свойств, но необходима для выполнения
рабочего хода.
Рабочими движениями сборочного станка являются главные дви-
жения — вращение сборочного барабана, движения механизмов
формирования бортов покрышек и движение подачи, например, роли-
ков универсальных и чеферных прикатчиков.
К числу вспомогательных относятся движения подвода и отвода
левой группы для закрепления барабана, складывание барабана,
подвод и отвод механизмов формирования борта, шаблонов, допол-
нительных барабанов, подвод и отвод прикатчиков и другие.
Рабочие движения в сборочных станках осуществляются, как
правило, автоматически, а вспомогательные — как автоматически,
так и вручную.
В станках для сборки покрышек используются два основных
вида главного движения — вращательное и возвратно-поступатель-
ное (прямолинейное).
Вращательное движение сообщается собираемому изделию, а точ-
нее барабану, на котором производится сборка.покрышки. Рычагам
механизма формирования борта покрышки сообщается поступатель-
ное сложное движение к центру и от центра барабана по тра-
ектории, определяемой конфигурацией плечиков сборочного ба-
рабана.
Прикаточные устройства (универсальные и чеферные прикат-
чики) получают прямолинейное (возвратно-поступательное) движе-
ние параллельно оси сборочного барабана или в радиальном на-
правлении от центра барабана к периферии.
На всех сборочных станках рабочие движения (и вращательное,
и возвратно-поступательное) осуществляется периодически.
Рабочие движения сообщаются исполнительным органам сбороч-
ного станка: барабану, механизмам формирования борта, универ-
сальным и чеферным прикатчикам и т. д.
Источником движения в современных сборочных станках чаще
всего служит асинхронный электродвигатель трехфазного тока.
К исполнительным звеньям движение передается по кинематическим
цепям, состоящим из кинематических пар. Кинематические цепи
служат для изменений скоростей и направлений перемещений испол-
нительных механизмов, для преобразований одного вида движения
в другое, а также для согласования движений отдельных узлов и
механизмов сборочных станков.
Кинематическая цепь станка для сборки покрышек состоит в об-
щем случае из различных передач — цепных, зубчатых, цилиндри-
ческих и конических, винтовых, червячных, клиноременных и дру-
гих, расположенных в определенной последовательности.
230
/J 12
Рис. 11.13. Станок СПП^|1-470-720 для сборки покрышек легковых автомобилей:
/ — левая станина; 2 — левый Дополнительный барабан; 3 — левый механизм формирования
борта; 4 — главный (дорновый) вал; 5 — сборочный барабан; 6 — механизм заворота слоев
корда и бортовой^ленты; 7 — правый механизм формирования борта; 8— правый дополни-
тельный^барабан; 9 — правая станина; 10 —• пульт управления; 11 — педали управления;
12 — универсальные прикатчики (нижние); 13 — средняя плита.
Станки для сборки покрышек к легковым автомобилям можно
разделить на две основные группы: 1) станки для сборки покрышек
с диагональным расположением нитей корда в каркасе; 2) станки для
сборки покрышек с радиальным расположением нитей корда в кар-
касе (типа Р).
В отечественной промышленности наибольшее распространение
для сборки диагональных покрышек получили станки с рычажными
механизмами формирования борта. За рубежом в станках для выпол-
нения этих операций используют комбинации рычажных, пневмати-
ческих и роликовых устройств.
В Советском Союзе в основном применяются станки моделей СПП
1-470-720 с питателями 114-20М и СПК-8 с питателями ПСПК 800-5.
Сборка легковых покрышек диагональной конструкции и первая
стадия сборки покрышек типа Р осуществляется на полуплоских
барабанах.
Вторая стадия сборки покрышек типа Р (формование, наложение
брекера и протектора) выполняется на барабанах с изменяющимися
в процессе сборки параметрами.
По способу формирования борта станки для сборки легковых
покрышек подразделяются также на два вида: 1) на вращающемся
барабане; 2) на неподвижном барабане. -
Станок СПП 1-470-720. Несмотря на некоторые различия
и технологии сборки (метод, способ сборки, вид барабана, способ
формирования бортовой части и т. д.) и обусловленные этим отличия
и конструкции отдельных узлов и деталей, индивидуальные станки
для сборки покрышек к легковым автомобилям имеют практически
однотипную компоновку, примером которой может служить станок
ШП 1-470-720 (рис. 11.3), который предназначен для сборки по-
слойным методом диагональных покрышек в камерном и бескамер-
пом исполнениях и каркасов шин типа Р на полуплоских барабанах.
На станке СПП 1-470-720 собираются покрышки с посадочным
диаметром от 330 до 406 мм A3; 14; 15 и 16"). В зависимости от по-
231

/ 2
Рис. 11.14. Станок для сборки покры-
шек СПК-8:
1 — механизм съема покрышки; 2 —
механизм опрессовки и посадки левого
крыла; 3 — барабан сборочный, 4 —
механизм посадки правого крыла; 5 —
станина.
садочного диаметра собираемых покрышек станок выпускается двух
типоразмеров: 111-06-01 и 111-06-03 для сборки покрышек соответ-
ственно с посадочными диаметрами 13—14" и 15—16". Для каждого
типоразмераЦ станка изготавливаются механизмы формирования
борта, шаблоны и дополнительные барабаны.
Основные технологические переходы на станке выполняются
полуавтоматически.
Управление работой станка осуществляется с помощью кнопок
и тумблеров, расположенных на пульте управления.
Основные узлы станка: 1) правая станина (группа); 2) левая
станина (группа); 3) механизмы формирования борта; 4) привод глав-
ного (дорнового) вала; 5) привод механизмов формирования борта;
6) нижние прикатчики; 7) сборочный барабан; 8) шаблоны для по-
садки крыльев; 9) механизм одного оборота; 10) дополнительные
барабаны; 11) привод дополнительных барабанов; 12) тормоз; 13) фун-
даментная (средняя) плита; 14) механизм заворота слоев корда и
бортовой ленты; 15) пульт управления; 16) педали управления.
Кроме перечисленных основных узлов станок СПП 1-470-720 имеет
ряд других мелких узлов, а также систему смазки, электро- и пнев-
мооборудование.
Станок СПК-8. В отечественной промышленности для сборки
диагональных покрышек с открытой схемой борта на разжимном
барабане применяются станки СПК-8 конструкции НИКТИШП
(рис. 11.14).
Станина станка представляет собой литую конструкцию коробча-
той формы, в которой размещен главный (дорновой) вал с барабаном,
механизмы формирования борта с правым и левым вспомогательными
барабанами, привод барабана, блок с воздухораспределителями.
Сборочный барабан состоит из секторов, образующих поверхность
барабана и перемещаемых в радиальном направлении с помощью
кольцевых воздушных цилиндров. С обеих сторон сборочного бара-
бана расположены дополнительные барабаны с кольцевыми пружи-
нами, служащие для заворачивания слоев корда на крыло. Состоящие
из отдельных секторов дополнительные барабаны передвигают коль-
цевую пружину на цилиндрическую часть барабана.
Сборочный барабан, правый и левый шаблоны, опрессовочный
барабан и механизм съема покрышки являются сменными узлами и
выпускаются соответствующих размеров для сборки покрышек
с посадочными диаметрами 13; 14 и 15".
Механизм съема покрышки расположен в левой части станка.
Он представляет собой корпус с четырьмя шарнирно установленными
232
захватами, которые захватывают покрышку, находящуюся в обжим-
ной камере, и снимают (стаскивают) ее при перемещении опрессовоч-
ного барабана (механизма) в исходное положение.
Для вращения сборочного барабана применен бесступенчатый
регулируемый тиристорный привод.
Для учета собранных в полуавтоматическом режиме покрышек
на станке установлен счетчик.
Высокая степень механизации и автоматизации большинства
технологических переходов при сборке позволяет повысить произ-
водительность и облегчить условия труда.
Станок СПР 330-440. Для второй стадии сборки радиальных
покрышек с посадочным диаметром 13" используется специальный
станок (СПР 330-440) с мягким сборочным барабаном (диафрагмой).
Он состоит из следующих групп и узлов: 1) правая группа; 2) левая
группа; 3) средняя станина; 4) прикатчики; 5) правая установка для
наложения боковин; 6) левая установка для наложения боковин;
7) центрирующее устройство (указатель центра); 8) аварийное
устройство; 9) синхронизатор отвода ограничительных шаблонов;
10) пульт управления; 11) электрооборудование.
Агрегат АСПР 360-600. Отечественной промышленностью
создан и осваивается трехпозиционный агрегат модели АСПР 360-600
для сборки легковых радиальных покрышек с посадочным диаметром
13" с металлокордным брекером.
Схема агрегата приведена на рис. 11.15.
Станки для сборки покрышек к грузовым автомобилям. Грузовые
покрышки имеют, как правило, большое число слоев корда (больше
восьми), а также два и более крыльев в борту.
В многокрыльевых покрышках, в отличие от покрышек с одним
крылом в борту, при предварительном формовании перед вулкани-
зацией нельзя поворачивать борт вокруг сердечников крыла во
избежание его разрушения. Поэтому покрышки с двумя и более
крыльями собирают только на полудорновых барабанах, сочетающих
в себе свойства дорна и полуплоского барабана и обеспечивающих
неизменное положение борта при сборке и после формования.
Современные полудорновые станки для сборки грузовых покры-
шек оснащены рычажными механизмами формирования борта, при-
катчиками для прикатки слоев корда и протектора по цилиндриче-
ской части и плечикам (профилю) барабана с автоматическим из-
менением давления, а также дополнительными барабанами для
удобства наложения слоев корда.
Для сборки грузовых шин в отечественной шинной промышлен-
ности в настоящее время все еще применяются станки СПД 660-1100,
СПД 2-660-1100, СПД 750-1100, СПД 970-1500. Все это — универ-
сальные сборочные станки. Конструкции их и компоновки узлов
и о многом аналогичны.
Формирование борта покрышек осуществляется на неподвижном
иолудорновом барабане рычажными механизмами, которые вместе
с приводами механизмов и шаблонами для посадки крыльев смонти-
рованы в правой и левой станинах, установленных на общей плите.
233

11
Рис. 11.15. Агрегат АСПР 360-600 для сборки легковых радиальных покрышек с металло-
кордным брекером:
а — главный вид; б — вид в плане; 1 — левая группа; 2 — подвижная группа; 3 — направ-
ляющая; 4 — перекладчик каркаса; 5 — перекладчик браслета; 6 — правая группа; 7 —
механизм прикатки; 8 — устройство для подачи слоев брекера; 9 — устройство для подачи
слоев корда; 10 — устройство для подачи боковин; 11 — устройство для подачи протектора;
12 — устройство Для подачи бортовых лент.
В правой станине размещен также привод главного (дорнового)
вала с тормозным устройством, обеспечивающий складывание ба-
рабана. На консольной части вала установлен сборочный барабан.
При сборке для устранения деформаций вала и биения барабана вал
поддерживается направляющей или выдвижным центром, смонти-
рованным в станине левой группы.
На правой станине закреплен механизм надевания браслет на
барабан (при браслетном методе сборки). Левая станина при снятии
с барабана собранной покрышки отходит в сторону.
Дублирование деталей при сборке осуществляется универсаль-
ными (нижними) прикатчиками и бортовыми прикатчиками.
Для сборки покрышек послойным методом станки оснащены
дополнительными барабанами и механизмами одного оборота.
Дополнительные барабаны, диаметр которых равен диаметру
сборочного барабана, предназначены для наложения и дублирования
слоев корда.
Механизм одного оборота предназначен для останова главного
вала с барабаном в нужном положении после наложения слоя корда.
Для сборки покрышек послойным и комбинированным методами
сборочные станки комплектуют питателями.
На станках для сборки грузовых покрышек, разработанных
зарубежными фирмами, формирование борта осуществляется как на
неподвижном, так и на вращающемся барабане с применением ком-
бинаций рычажных механизмов, роликовых прикатчиков и пневмо-
камерных устройств.
Браслетная сборка продолжает совершенствоваться: разрабаты-
ваются новые сборочные станки, оригинальные устройства для ме-
ханизированного надевания браслет на сборочный барабан с целью
предотвращения местных вытяжек, возникающих при использовании
механической скалки, и т. д. Так, чтобы облегчить надевание брас-
лета на сборочный барабан, в пространство между ними подается
воздух, а также применяются устройства, которые автоматически
фиксируют браслет относительно середины барабана. Вместе с тем
признается перспективность послойного метода сборки покрышек,
обеспечивающего прецизионность сборки особенно для покрышек
типа Р.
В станках СПД 2-660-900П, СПД 3-780-1500 пневматические при-
воды перемещения механизмов формирования борта и шаблонов для
посадки крыльев заменены гидроприводом, состоящим из масло-
станции и гидроцилиндров. Кроме того, в них применены магазины
для хранения бортовых крыльев, устройства для съема покрышки и
выдвижные центры для удержания консоли главного вала.
В станках СПД 3-780-1500 применены рычажно-винтовые ба-
рабаны с оригинальным приводом для их безынерционного склады-
вания и раскрытия. Для более точной фиксации положений механиз-
мов формирования борта и шаблонов в станках СПД 3-920-1500
имеются гидравлические фиксаторы.
Принцип работы станков, например, при браслетном методе
сборки заключается в следующем.
235

Барабан складывается. Крылья правого борта покрышки вруч-
ную проносят над барабаном. Первое крыло устанавливается на
шпильки правого шаблона, остальные убираются в магазин. На
шпильки левого шаблона помещается левое крыло. На сложенный
барабан надевается первый браслет. Барабан разжимается. По на-
правляющим первой группы и по валу правой выдвигаются меха-
низмы формирования борта. Затем в автоматическом режиме механиз-
мами формирования борта и шаблонами (при помощи блока конеч-
ных выключателей) выполняются переходы формирования борта
покрышки и посадки крыльев. Далее надевается второй браслет,
и все последующие переходы повторяются. После надевания послед-
него браслета производятся переходы заворота кордных слоев по
плечевой части борта и подворачивания их внутрь покрышки. Потом
надевается брекерный браслет. Бортовые ленты приклеиваются
снаружи бортов, после чего механизмы формирования борта или
универсальные бортовые прикатчики заворачивают, проталкивают
за пятку и дублируют их по подошве. Заворот бортовых лент за
носок борта осуществляется на всех станках бортовыми прикатчи-
ками. Сборка покрышки заканчивается наложением протектора
с боковинами на брекер и последнюю группу кордных слоев.
Для удаления воздуха из пространства между резиновыми и ре-
зинокордными деталями покрышки предусматриваются операции
прикатки по цилиндрической и плечевой частям барабана универ-
сальными и бортовыми прикатчиками.
После завершения операции сборки барабан складывается и при
помощи механизма съема покрышка снимается с барабана.
При послойном методе сборки все слои корда накладываются
с питателя последовательно.
Станки для второй стадии сборки покрышек типа Р имеют сле-
дующие основные узлы: сборочный барабан с резиновой диафрагмой
для формования каркасов, механизмы фиксации бортов покрышки и
раздвига фланцев барабана, шаблоны для наложения слоев брекера
и протектора, прикатчики для прикатки протектора и боковин
и указатели центра.
Подробное описание конструкции узлов станка СПД 2-660-900П
(индекс 110-07), предназначенного для сборки послойным методом
на полудорновых барабанах грузовых покрышек диагональной
конструкции и каркасов покрышек типа Р (рис. 11.16), приведено
в специальной литературе, поэтому остановимся лишь на некоторых
особенностях отдельных механизмов, усовершенствованных при-
менительно к сборке покрышек радиальной конструкции.
Станки типа СПД 2-660-900П оснащены новыми механизмами
формирования борта. Необходимость изменения конструкции уни-
версальных механизмов для обработки бортов каркасов покрышек
типа Р на неподвижном барабане вызвана тем, что все кордные нити
в каркасах, в отличие от каркасов диагональных покрышек, рас-
положены параллельно, а не пересекаются. Поэтому при сборке
покрышек типа Р обжать лежащий на барабане слой корда до раз-
мера бортового кольца, а затем при заворачивании на крыло до-
236
2 J
Рис. 11.16. Общий вид станка СПД 2-660-900П:
/ — левая группа; 2 — фиксатор левой группы; 3 — левый механизм обработки борта;
4 — сборочный барабан; 5 — правый механизм обработки борта; 6 — фиксатор правой
группы; 7 — правая группа; 8 — пульт управления; 9 — механизм заворота и прикатки
чеферной ленты; 10 — универсальные прикатчики.-
вести диаметр кромки слоя до исходного невозможно без образования
складок. В целях исключения образования больших неровных
складок был создан новый механизм, обеспечивающий при обжатии
слоев корда укладку материала с образованием мелких и ровных
гофров.
Станок оснащен универсальным механизмом прикатки, который,
обеспечивая прикатку роликами деталей покрышки по цилиндриче-
ской части барабана и по бортовой части, позволил исключить при-
менение обжимных камер в универсальных механизмах формирова-
ния борта на неподвижном барабане. Благодаря этому был осуще-
ствлен комбинированный способ обработки бортов покрышки: основ-
ные переходы формирования борта выполняются на неподвижном
барабане, а остальные переходы — на вращающемся барабане.
Станки СПД 660-1100 (СПД-ИМ), СПД 2-660-11 ООП (СПДУ-65И),
СПД 750-1100 (АПДИ-3) в настоящее время заменяются более совер-
шенными унифицированными станками параметрического ряда:
СПД 2-660-900Б (инд. 321.431), СПД 2-570-1100П (инд. 321.791),
СПД 2-720-1100Б (инд. 321.781), СПД 2-720-1300 (инд. 321.381),
СПД 3-780-1500 (инд. 321.451), СПД 3-920-1500 (инд. 321.661).
Станки типа СПД 2-570-1100, СПД 2-660-900, СПД 2-720-1100,
СПД 3-780-1500 и другие имеют гидравлический привод, обеспечи-
вающий синхронную работу правого и левого механизмов форми-
рования борта, траекторию движения исполнительного элемента
(пружины), более близкую к профилю плечика сборочного барабана
с выходом на корону, и полностью исключающий дефект «притаски-
вания» слоев корда в процессе обжатия. Станки оснащены магази-
нами для хранения бортовых крыльев. Кроме того, предусмотрен
автоматический цикл выполнения переходов формирования борта,
полуавтоматический цикл прикатывания деталей покрышки, при-
менены универсальные крыльевые шаблоны для посадки крыльев
различного диаметра. Эти станки можно использовать как для сборки
покрышек диагональной конструкции к грузовым автомобилям,
так и для первой стадии сборки покрышек типа Р.
237

Сборочные барабаны. Равномерность структуры любой покрышки
пневматической шины, ее прочность, надежность, долговечность и
другие эксплуатационные характеристики в большой степени зави-
сят от точности (однозначности) выполнения всех технологических
операций и особенно сборки из основных деталей. Каркас автомо-
бильной и других покрышек пневматических шин состоит из одного
или нескольких слоев резинокордных (металлокордных) материалов.
Нити корда в этих слоях выполняют роль арматуры, воспринима-
ющей основную нагрузку в процессе эксплуатации покрышек.
В этой связи для получения равнопрочной конструкции покрышки
необходимо изготовить ее каркас так, чтобы армирующие нити корда
были расположены на одинаковых расстояниях одна от другой по
всему периметру покрышки. Таким образом, при сборке покрышки
необходимо обеспечить наибольшую равномерность ее структуры и
особенно равномерность структуры резинокордного каркаса. Так
как сборка покрышки в настоящее время осуществляется на сбороч-
ных барабанах специальных сборочных станков, то их конструкция
должна обеспечивать максимальную возможность получения рав-
номерной структуры резинокордного каркаса.
Сборочный барабан является одним из основных узлов сборочного
станка и во многом определяет качество собираемых покрышек,
возможность механизации и автоматизации технологических опе-
раций их изготовления, возможность обеспечения бездефектной
механизации снятия готового каркаса с барабана, улучшение усло-
вий работы обслуживающего персонала, повышение производитель-
ности труда и снижение себестоимости изделия.
В современных механизированных станках для сборки покрышек
к сборочным барабанам предъявляются повышенные требования
в отношении их прочности, жесткости, устойчивости, стабильности
геометрических размеров и параметров в сложенном и развернутом
состояниях (положениях), простоты кинематических характеристик,
механизации снятия готового каркаса, малой массе и др.
Все барабаны для сборки покрышек можно объединить в две
большие группы: 1) барабаны для сборки покрышек с диагональным
расположением нитей корда в каркасе; 2) барабаны для сборки по-
крышек с радиальным расположением нитей корда в каркасе.
В свою очередь барабаны для сборки покрышек с диагональным
расположением нитей корда в каркасе можно разделить на три
группы: 1) складывающиеся; 2) разборные; 3) разжимные.
В настоящее время имеется большое число различных конструк-
ций сборочных барабанов. Количество зарегистрированных патентов
и авторских свидетельств на сборочные складывающиеся барабаны
превышают 500.
По форме образующей наружной поверхности сборочные бара-
баны можно разделить на следующие группы: дорновые, полудорно^
вые, полуплоские.
Для правильной оценки перспективности той или иной конструк-
ции барабана для сборки покрышек необходимо иметь достаточно
объективные критерии их оценки, критерии оптимизации или мето-
238
Рис. 11.17. Полуплоский складывающийся четырехсекторный сборочный барабан:
1,5 — бортовые накладки; 2 — защелки; 3 — главный вал; 4 — крестовина; 6 — рычаж-
ная муфта; 7 — полый вал; 8 — сектора; 9 — резиновые амортизаторы; 10, 11 — рычаги.
дики оценки их качества. По-видимому, одним из основных показа-
телей хорошего сборочного барабана является возможность полу-
чения покрышек высокого качества.
Барабаны для сборки покрышек с диаго-
нальным расположением нитей корда в кар-
касе. Сборка первых отечественных покрышек производилась
на сборочных станках Беннера, оснащенных специальным дорно-
вым сборочным барабаном. Металлический дорновый барабан для
сборки покрышек представляет собой полое разборное стальное
тороидальное кольцо, диаметр и поперечное сечение которого со-
ответствует номинальным размерам готовой автомобильной по-
крышки.
В связи со сложностью и трудоемкостью снятия собранной по-
крышки с дорнового барабана, а также из-за невозможности изготов-
ления без складок равнопрочного тороидального каркаса покрышки
из плоских резинокордных заготовок металлические разборные
дорновые барабаны не получили распространения в промышленности
и были сняты с производства.
Используемые в настоящее время промышленные способы сборки
покрышек пневматических шин с диагональным расположением нитей
корда в каркасе можно разделить на две группы: 1) сборка покрышек
с одним крылом в борте на полуплоском барабане, полуплоском
сборочном станке; 2) сборка покрышек с двумя и более крыльями
в борте на полудорновом барабане, полудорновом сборочном станке.
Сборка покрышек на полуплоском сборочном станке с полупло-
ским сборочным барабаном (рис. 11.17) является наиболее произво-
дительным и самым простым из всех способов сборки покрышек.
Покрышка, собранная на полуплоском сборочном барабане, непо-
хожа по своей форме (особенно по форме поперечного сечения)
239

на готовую покрышку. Эта заготовка покрышки имеет форму ци-
линдрами должна перед вулканизацией подвергаться специальной
операции формования.
В процессе формования изменяется форма поперечного сечения
заготовки покрышки, при этом слои собранной покрышки и слои ее
борта поворачиваются вокруг металлического кольца — сердеч-
ника крыла. Такой поворот при формовании собранной покрышки
с наименьшим разрушением слоев борта возможен только при на-
личии одного крыла (кольца) в борте покрышки. Если в борте по-
крышки имеется два и более крыла (кольца), то при повороте слоев
корда вокруг оси, мысленно проведенной между кольцами или
вокруг одного из колец, произойдет непоправимое разрушение борта
покрышки- Поэтому покрышки, имеющие в борте более одного крыла,
не могут собираться на полуплоском барабане. Покрышка, собранная
на плоском сборочном барабане, может иметь несколько слоев кар-
каса (до восьми), но не может иметь более одного крыла в борте^.
Если в борте покрышки с меридиональным расположением нитей
корда в каркасе имеется два и более крыла, то ее сборка осуще-
ствляется не на полуплоском, а на полудорновом складывающемся
сборочном барабане.
Полудорновый сборочный барабан представляет собой сложную
рычажно-металлическую конструкцию инерционно-центробежного
действия. Поперечное сечение барабана имеет особую форму пле-
чиков, которая обеспечивает возможность установки бортовых колец
в неизменяемое заданное положение. Для снятия собранной по-
крышки с барабана последний может изменять длину своей наруж-
ной окружности путем складывания. С этой целью наружная по-
верхность сборочного барабана выполняется в виде цилиндрической
обечайки, состоящей из нескольких секторов. Наиболее широкое
распространение получили четырехсекторные барабаны без съемных
плечиков и шестисекторные барабаны без съемных и со съемными
плечиками.
Одной из основных характеристик, оказывающих существенное
влияние на возможность снятия собранной покрышки с барабана,
является отношение наружного диаметра dH барабана по «короне»
к внутреннему посадочному диаметру d по бортовой части. Для наи-
более распространенных барабанов это отношение, иногда назы-
ваемое высотой «короны» барабана, а иногда коэффициентом склады-
вания барабана, изменяется от 1,2 до 1,66. К основным характери-
стикам полудорновых сборочных барабанов можно отнести также:
ширину барабана, периметр сложенного барабана, величину поса-
дочного отверстия внутренней ступицы на главный вал станка и
наибольший размер диаметра описанной окружности вокруг сложен-
ного барабана.
Конструкции полудорновых сборочных барабанов можно клас-
сифицировать в соответствии с величиной коэффициента складыва-
ния: 1) при коэффициенте складывания от 1,2 до 1,35 сборочный
барабан может быть выполнен трех- или четырехсекторным без
съемных плечиков; 2) при коэффициенте складывания от 1,35 до
240
1,66 барабан может быть выполнен шестисекторным без съемных
плечиков; 3) при коэффициенте складывания более 1,66 барабан
может быть выполнен со съемными плечиками.
Барабаны без съемных плечиков более удобны в эксплуатации
и обеспечивают большую производительность оборудования. Однако
некоторые барабаны с очень большой высотой h «короны» трудно
изготовить складными без предварительного снятия плечиков,
а иногда такие барабаны кроме съемных плечиков имеют еще и
съемные дополнительные кольца высотой до 1/3 высоты плечика.
В настоящее время разработано большое количество различных
барабанов для сборки покрышек. Описание складных, разборных,
разжимных и других барабанов приведено в специальной литературе.
Барабаны для сборки покрышек с ради-
альным расположением нитей корда в кар-
касе. Отличительная особенность изготовления радиальной по-
крышки состоит в том, что в процессе ее сборки сборочный барабан
должен изменить свою форму от так называемой цилиндрической
до тороидальной формы. При этом часть слоев деталей радиальной
покрышки накладывается на цилиндрический барабан и в дальней-
шем формуется вместе с барабаном в тороидальную форму, а другая
часть уже накладывается и прикатывается на барабане, имеющем
окончательную тороидальную форму. Технология сборки радиаль-
ных покрышек во многом определяет конструктивные особенности
формующих устройств сборочно-формующего барабана. За послед-
ние годы появилось много патентов. Сборочно-формующие барабаны
для сборки радиальных покрышек можно разделить на следующие
группы: жесткие, с эластичной диафрагмой, комбинированные и
бездиафрагменные.
Жесткие сборочно-формующие барабаны в основном исполь-
зуются для совмещенной сборки и для второй стадии раздельной
сборки. Жесткий сборочно-формующий барабан состоит из металли-
ческой конструкции с раздвижными секторами. Секторы разжи-
маются и сжимаются при помощи различных механических систем
или раздуваемых резиновых камер. На наружную поверхность жест-
кого барабана иногда надевается эластичная диафрагма для обеспе-
чения равномерного смещения нитей корда формуемого каркаса
покрышки при разжатии секторов и для предотвращения попадания
резиновой смеси в зазоры между секторами. К преимуществам фор-
мования покрышек на жестком сборочно-формующем барабане
можно отнести обеспечение стабильного и точного воспроизведения
требуемых геометрических контуров и размеров барабана в течение
длительного времени эксплуатации оборудования, а также наличие
жесткой поверхности металлического барабана, необходимой для
достижения оптимальных условий при прикатке резинокордных
слоев каркаса покрышки.
К недостаткам жестких сборочно-формующих барабанов следует
отнести: 1) некоторую неравномерность распределения (разрежение)
нитей корда при формовании на участках каркаса, прилегающих
к секторам барабана и к промежуткам между секторами, вызванную
241

9 Ю 6
Рис. 11.18. Комбинированный сборочно-формующий барабан:
1 — гайка; 2, 14 — пневмоцилиндры; 3, 13 — поршни пневмоцилинДров; 4, 12 — корпуса
пневмоцилиндров; 5, 11 — коромысла; 6, 16 — сектора-плечики; 7, 10 — рычаги; 8 —
сектора; 9 — диафрагма; 15 — приводной вал; 17, 18 — дополнительные рычаги; 19 — 22 —
ролики.
различными условиями формования; 2) сложность конструкции,
недостаточную надежность в работе и высокую стоимость барабана;
3) быструю разнашиваемость эластичной диафрагмы из-за неравно-
мерности ее деформации.
Комбинированные сборочно-формующие барабаны сочетают в себе
элементы эластичных формующих и жестких сборочных барабанов.
Жесткие многосекториые барабаны в процессе эксплуатации обеспе-
чивают достаточно стабильные геометрические и прочностные пока-
затели собираемых автопокрышек в течение длительного времени.
Они создают благоприятные условия для высококачественной при-
катки накладываемых на каркас деталей автопокрышки. Однако
расстояние между нитями корда в каркасе на различных его участках
может быть неодинаково из-за различных условий прикатки и разной
величины сил трения обрезиненного корда на секторах барабана и
в промежутках, образующихся между ними при формовании Для
устранения этих недостатков конструкция жестких барабанов в ряде
случаев усложняется, добавляется эластичная диафрагма, и они
превращаются в более совершенные — комбинированные сборочно-
формующие барабаны.
Комбинированный сборочно-формующий барабан показан на
рис. 11.18.
П.9. ПОТОЧНЫЕ МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ЛИНИИ
СБОРКИ ПОКРЫШЕК
Сборка покрышек — сложный многооперационный процесс. Он состоит из
постепенного наложения и склеивания (сборки) отдельных слоев деталей в спе-
циальную заготовку, которая затем формуется, закладывается в вулканизационную
форму, вулканизуется и после выемки из формы и выполнения отделочных операций
направляется к потребителю. В настоящее время трудоемкость заготовительно-
сборочных операций составляет 40—50 % от общих трудовых затрат на изготовление
покрышки. Поэтому механизация и автоматизация заготовительно-сборочных
операций и внедрение в Производство поточных автоматизированных линий^является
актуальной задачей, решение которой имеет большое значение для повышения про-
242
йЗводйтельносТи труда, уменьшения трудовых Затрат, совершенствований техноло-
гии производства и улучшения качества продукции.
За последние годы в мировой практике появились новые типы станков и поточ-
ных линий, предназначенных для сборки покрышек, с механизацией ряда трудоемких
операций и автоматизированным управлением. Однако еще не созданы станки-
автоматы и поточные линии с полной автоматизацией всего процесса сборки авто-
мобильных покрышек. До сих пор не сформулирована и не решена многовариантная
задача оптимизации заготовительно-сборочного процесса и оптимального синтеза
систем механизмов и оборудования для изготовления автомобильных шин. По-види-
мому, комплексную механизацию процесса изготовления некоторых малодетальных
покрышек целесообразнее осуществлять на индивидуальных станках-автоматах,
комплексную же механизацию и автоматизацию производства сложных покрышек,
состоящих из большого чиела заготовок и деталей, —- на поточных линиях.
Правильный ответ/дазти вопроеятшжн^^дуч^тдь тол|*ка/путем обоснованного
формулирования и решений многовариаj*tfHой оптимизационной задачи, включаю-
щей в себя материаловедч"еские, экономические, технологические и другие показа-
тели. Поточные автоматизированные линии при этом могут иметь преимущества
перед индивидуальными станками: упрощение конструкции оперативных станков,
рассредоточение в пространстве питающих и вспомогательных устройств, повы-
шение производительности за счет одновременного выполнения нескольких опера-
ций, стабилизация и улучшение качества продукции, повышение надежности и дол-
говечности простых операционных станков и т. д. Однако вопросы экономической
целесообразности и качества продукции должны играть решающую роль.
Поточные линии сборки автомобильных покрышек можно разделить на следую-
щие группы: 1) линии двухстадийной сборки покрышек типа Р; 2) линии карусель-
ного типа; 3) линии из операционных станков с перемещающимся сборочным бараба-
ном; 4) поточные полуавтоматические линии сборки покрышек типа Р для грузовых
автомобилей и другие.
Двухстадийные линии для сборки радиальных покрышек. В отечественной про-
мышленности используется оборудование для сборки легковых покрышек как с диа-
гональным расположением нитей корда в каркасе, так и с радиальным. Наиболь-
шее распространение для сборки диагональных покрышек получили рычажные ме-
ханизмы формирования борта. В зарубежной практике операции формирования
борта выполняются при помощи комбинированных рычажных механизмов либо
пневматических разжимных и роликовых устройств.
Сборка легковых покрышек типа Р (размер 165Р-13) проводится так называемым
раздельным способом на двух станках (да двух барабанах). Первая стадия сборки
осуществляется на станке СПП 470-800, а вторая — на станке СПР 330-300. Конст-
руктивная компоновка таких двухстадийных линий сборки может быть различной
для каждого производства в зависимости от количества выпускаемых покрышек и
используемых производственных площадей.
Линии карусельного типа и линии из операционных станков с перемещаю-
щимся сборочным барабаном подробно описаны в специальной литературе.
Поточная полуавтоматическая линия сборки радиальных покрышек для грузо-
вых автомобилей (ЛСПР 710-1150). Поточная полуавтоматическая линия (рис. 11.19)
предназначена для сборки грузовых покрышек типа Р с одним крылом в борте по-
слойным методом на полудорновых барабанах. Линия является универсальной, так
как обеспечивает при соответствующей компоновке и настройке выполнение высоко-
качественной сборки грузовых автопокрышек типа Р в широком ассортименте:
200-508Р; 240-508Р; 320-508Р. Эта поточная линия успешно эксплуатируется на ряде
отечественных шинных заводов.
Для сборки покрышек на полуавтоматической линии выбран послойный метод
сборки, позволяющий значительно сократить и равномерно распределить вытяжку
(по периметру покрышки) в слоях корда при их наложении на сборочный барабан.
Послойная сборка в настоящее время в наибольшей степени отвечает требованиям
получения прецизионных покрышек, поскольку обеспечивает высокое качество про-
дукции. Кроме того, применение послойного метода создает возможность комплекс-
ной механизации процесса сборки и существенного облегчения труда.
На полуавтоматической линии используется способ спирального наложения
слоев обрезиненного корда, благодаря чему обеспечивается равномерная вытяжка
корда и улучшается качество покрышек. Этот способ заключается в следующем.
243

Рис. 11.19. Поточная полуавтоматическая линия сборки покрышек типа Р для грузовых
автомобилей (ЛСПР 710-1150):
1 — 7 —• станки; 8 — каретка для подачи слоев обрезиненного корда; 9 — каретка для второй
группы слоев обрезиненного корда; 10 — каретка для подачи боковин протектора покры-
шек; 11 — транспортное устройство для перемещения барабана; 12 — сборочный барабан
с транспортирующей тележкой; 13 — механизм навески каркасов покрышки на конвейер;
14 — конвейер для подачи каркасов покрышек на вторую стадию сборки; 15 — механизм
съема каркасов покрышек с конвейера; 16 — транспортер для подачи каркасов покрышек
к станкам второй стадии сборки; 17 — станок СПР-И2М для второй стадии сборки покры-
шек; 18 — станок ИДО-57М для изготовления брекерных браслет; 19 — питающее уст-
ройство для подачи подогретых заготовок протектора.
Конец слоя корда определенной ширины и направления расположения нитей основы
подается из питателя и закрепляется на сборочном барабане. Дорновый вал сбороч-
ного барабана приводится во вращение, и корд наматывается на барабан. Одно-
временно начинается незначительное продольное перемещение барабана для намотки
корда с равномерным смещением кромок его слоев. Сделав неполных три оборота,
барабан останавливается; подвижные захваты еще зажимают конец корда. Дубли-
рующий ролик подводится к барабану. Корд, намотанный на барабан, отрезается
Рис. 11.20. Станок СПР-И2М для второй стадии сборки грузовых покрышек типа Р:
/ — формующий барабан с левым (А) и правым (Б) фланцами; 2 — центрирующее уст-
ройство; 3 — шаблон; 4 — вал; 5 — узел контроля разжатия фланцев; 6 —> тормоз; 7 —
станина; 8 — пульт управления; 9 — фундаментная плита; 10 — педали управления; 11 —
прикатчики.
244
специальным ножом, лезвие которого проходит через щель направляющего питатели.
Здесь используются автоматическая подача корда с питателя на сборочный барабан
и новая конструкция передаточного механизма, состоящая из подвижного и непод-
вижного магнитозахватов для удержания конца слоя обрезиненного корда.
Все операции первой стадии сборки покрышек выполняются последовательно
на станках 1—7.
Каждый операционный станок имеет левую и правую группы механизмов, смон-
тированных на специальной раме, механизм подъема барабана и пульт управления,
расположенный на правой группе. Станки^./ и 3 оснащены устройствами для рас-
катки корда и фиксации кареток, питающих сборочный барабан заютовками деталей
покрышки, а также дублировочными роликами для прикатки слоев корда по всей
ширине сборочного барабана. На станке 3 установлены механизмы автоматической
подачи и наложения слоев корда на барабан". На станках 2 и 4 установлены универ-
сальные рычажные механизмы формирования бортов покрышек с шаблонами и при-
катчиками дублирования слоев корда каркаса покрышки.
Основные сборочные операции, выполняемые на поточной линии, автоматизи-
рованы. Процессы обжима кромок по плечикам сборочного барабана, заворачи-
вание резинокордных слоев на крыло и дублирование их кромок полностью механи-
зированы.
Принцип работы линии основан на последовательном выполнении всех техно-
логических операций сборки покрышек на одном, периодически перемещающемся
от первого до седьмого сборочного станка, сборочном барабане. Перемещение шести-
секторного складного сборочного барабана от одного операционного станка к дру-
гому осуществляется транспортирующим устройством, выполненным в виде дви-
жущейся по рельсовому пути тележки, которая управляется при помощи кнопок
«Вызов» и «Отправление». Предусмотрена также система автоматического вызова и
отправления тележек. Все детали для проведения сборки покрышек подаются к опе-
рационным станкам при помощи специальных кареток, перемещающихся по моно-
рельсовой транспортной системе. Вызов той или иной каретки со склада к операцион-
ному станку может осуществляться с пульта управления операционного станка.
После подачи и установки сборочного барабана на станок 1 и выдвижения до-
полнительных барабанов подвижные захваты автоматически захватывают на лотке
питателя конец первого слоя обрезиненного корда и переносят его к неподвижным
магнитозахватам для закрепления полосы корда на сборочном барабане. После этого
подвижные захваты занимают исходное положение. Далее сборочный барабан при-
водится во вращение на станке / и делает три неполных оборота для навивки первой
группы слоев обрезиненного кордаг Далее осуществляется полуавтоматическое
выполнение всех технологических операций на станках линии.
В комплект поточной полуавтоматической линии сборки покрышек типа Р
для грузовых автомобилей (ЛСПР 710-1150) входят семь операционных станков,
транспортирующее устройство, двадцать пять сборочных барабанов, семь механиз-
мов подъема, один механизм навески, три механизма съема, каретка для подачи
боковин, система автоматики, три станка для второй стадии сборки СПР-И2М
(рис. 11.20).
Глава 12
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЗИНОВЫХ
ИЗДЕЛИЙ ЛИТЬЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
12.1. ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
ЛИТЬЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Литьем под давлением называют способ формования фасонных
резиновых изделий, заключающийся в заполнении предварительно
замкнутой формы резиновой смесью с помощью специальных литье-
пых устройств. Основным узлом таких устройств является мате-
245

Рис. 12.1. Литьевой пресс с узлоМ дли пластикации
резиновой смеси:
1 — станина; 2 — гидроцилиндр узла смыкания фор-
мы; 3 — нижняя траверса; 4 — плунжер; 5 — стол;
6 — верхняя траверса; 7 — клапан; 8 — материаль-
ный цилиндр; 9 — плунжер; 10 — гидроцилиндр
узла впрыска; // — гидроцилиндр узла стыковки ма-
териального цилиндра с формой; 12 — катушка с ре-
зиновой смесью; 13 — привод червяка; 14 — узел
пластикации резиновой смеси; 15 — сопло; 16, 17 —
верхняя и нижняя половины литьевой формы.
риальный цилиндр, из которого ре-
зиновая смесь, находящаяся в вязко-
текучем состоянии, передавливается
под давлением 60—170 МПа в форму,
преодолевая сопротивление узких раз-
водящих каналов как в самой форме,
так и в сопловом устройстве матери-
ального цилиндра. Реализация метода
литья под давлением достигается при-
менением в промышленности весьма
разнообразных по конструкции и тех-
ническим данным видов оборудования, главными из которых явля-
ются литьевые прессы и литьевые машины.
Основы процесса получения резиновых изделий литьем под давле-
нием рассмотрим на примере работы литьевого пресса (рис. 12.1).
На станине пресса / смонтированы три основных узла: узел смыкания
и размыкания формы, узел пластикации резиновой смеси и узел
нагнетания резиновой смеси в форму, или узел впрыска. Узел смы-
кания формы есть не что иное как гидравлический пресс с нижним
расположением привода и состоит из гидроцилиндра 2, установлен-
ного на нижней траверсе 3\ плунжера 4, на котором смонтирован
подвижный стол 5; верхней траверсы 6. Верхняя половина формы 16
крепится к верхней траверсе, а нижняя 17 — к столу 5. При работе
гидропривода пресса происходит замыкание формы перед впрыском
в нее резиновой смеси. В замкнутом состоянии производится вулка-
низация резиновых изделий, по окончании которой форма размы-
кается для извлечения изделий.
Узел пластикации 14 содержит основные элементы одночервяч-
ной машины — цилиндр с загрузочной воронкой, червяк с приво-
дом 13. Передней частью цилиндр пластикатора соединяется с ма-
териальным цилиндром 8 узла впрыска. Резиновая смесь в виде
ленты с катушки 12 заправляется в загрузочную воронку пласти-
катора, захватывается вращающимся червяком, пластицируется,
разогревается, перемещаясь вдоль цилиндра, и по каналу переходит
в полость материального цилиндра 8, накапливается в нем, смещая
плунжер 9 вверх. После наполнения цилиндра 8 привод червяка
выключается, узел пластикации приостанавливает свою работу.
Включается гидропривод 11, который стыкует сопло 15 литье-
вого устройства с предварительно замкнутой формой. После этого
приводится в действие гидропривод узла впрыска, плунжер 9 вы-
тесняет резиновую смесь из материального цилиндра в форму по
246
литниковым каналам. При этом клапан 7 в сопле открыт, а другой
клапан, на выходе из цилиндра пластикации — закрыт. По оконча-
нии процесса заполнения формы с. помощью гидропривода 11 литье-
вое устройство поднимается вверх, сопло 15 отделяется от формы.
Это делается для того, чтобы резиновая смесь, находящаяся в канале
сопла, не подвергалась вулканизации.
Форма имеет систему обогрева, обеспечивающую поддержание
температуры на заданном уровне (до 220 °С). Системой обогрева
снабжены и цилиндры узлов пластикации и впрыска.
Во время вулканизации изделий включается в работу узел пла-
стикации, происходит подготовка и накопление очередной порции
резиновой смеси в материальном цилиндре. После раскрытия формы,
извлечения изделий из формы и резины из литниковых каналов
цикл повторяется.
Во многих типах литьевых машин применяется червячно-плун-
жерное литьевое устройство, в котором конструктивно объединены
оба узла — и узел пластикации, и узел впрыска. На рис. 12.2 пока-
зана схема работы червячно-плунжерного литьевого устройства.
Червяк 3 приводится во вращательное движение от электродви-
гателя через систему передач и может перемещаться в осевом на-
правлении с помощью гидропривода. После смыкания формы 1
^
Рис. 12.2. Схема работы червячно-плунжерного литьевого устройства:
о — нагнетание резиновой смеси в форму (червяк движется в осевом направлении); б —
иулканизация изделия, пластикация и накопление очередной дозы резиновой смеси (червяк
нращается и смещается вправо); в — извлечение готового изделия из формы: / — форма;
- — цилиндр; 3 — червяк; 4 — загрузочная воронка; 5 — резиновая смесь; 6 — вулкани-
зованное изделие; 7 — привод вращения червяка; 8 — привод осевого перемещения червяка.
247

цилиндр литьевого устройства стыкуется с формой и вступает в ра-
боту гидропривод осевого перемещения червяка. За счет этого ре-
зиновая смесь вытесняется из головной части цилиндра в полость
формы. После заполнения осуществляется выдержка под давлением
и вулканизация резиновой смеси. При этом червяк вращается, пла-
стицирует новую порцию резиновой смеси, которая, накапливаясь
в цилиндре, перемещает червяк в исходное положение. После вул-
канизации форма размыкается, изделие извлекается из гнезда и
к этому времени в цилиндре подготовлена очередная порция резино-
вой смеси.
Таким образом, во всех схемах, реализующих метод литья под
давлением, имеет место переток перерабатываемого материала из
полости литьевого устройства в полость формы. Каналы, по которым
осуществляется подвод материала к оформляющей полости формы,
как указывалось выше, носят названия литниковых. Для изготовле-
ния крупногабаритных изделий используются одногнездные формы-
в которых литниковый канал имеет самую простую форму — ци,
линдрическую, прямую, являющуюся продолжением канала сопла
литьевого устройства. Для производства менее крупных и мелких
изделий применяются многогнездные формы. Подводящие каналы
образуют литниковую систему. Резиновая смесь, заполнившая лит-
никовые каналы, после вулканизации идет в отходы. По этой при-
чине форма конструируется таким образом, чтобы каналы имели
минимально допустимые размеры.
При течении резиновой смеси по литниковым каналам осуще-
ствляется ее нагрев за счет диссипации механической энергии и за
счет теплообмена с нагретой стенкой формы. Прирост температуры
смеси за счет диссипации может быть определен из уравнения энер-
гетического баланса для адиабатического режима течения:
±-Pv=:Q9c(tK-~tn)	A2.1)
где р — общее усилие на плунжере литьевого устройства; v — скорость перемеще-
ния плунжера; А — механический эквивалент теплоты; Q — объемная производи-
тельность литьевого устройства; р, с — плотность и теплоемкость резиновой смеси;
tK, tH — конечная и начальная температуры резиновой смеси.
Общее усилие на плунжере может быть выражено через удельное
давление в напорной камере (цилиндре) р и площадь поперечного
сечения плунжера (червяка), т. е. Р = Sp. В свою очередь Sv -=- Q.
Учитывая это, из выражения A2.1) определится прирост температуры
смеси за время ее прохождения по каналам:
Д*см = р/(Лрс)	A2-2)
где &tCM = tK ~ *н-
Таким образом, повышение температуры целиком зависит от
величины удельного давления резиновой смеси в напорной камере
литьевого устройства. Величина же этого давления определяется
сопротивлением литниковых каналов и зависит от формы и размеров
поперечного сечения каналов, их длины, схемы распределения
потоков и, конечно, от реологических свойств резиновой смеси и
скорости впрыска,
24а
Расчеты показывают, 4f6 потеря напора в 10 МПа приводит
к среднему повышению температуры резиновой смеси на 4—5 °С.
Если сопротивление литниковой системы таково, что давление
в напорной камере, например, достигает 100 МПа, то можно ожи-
дать подъема температуры только за счет внутреннего трения в самой
резиновой смеси на 40—50 СС. Это приводит к сокращению цикла
вулканизации и повышению качества резиновых изделий, так как
теплота генерируется в резиновой смеси и она разогревается более
равномерно, чем при прямом прессовании.
Разогрев резиновой смеси за счет контакта с горячей поверх-
ностью литниковых каналов и оформляющих гнезд формы приводит
к еще большему сокращению цикла вулканизации.
Предварительное смыкание формы, при соответствующем ка-
честве ее конструкции, позволяет получить резиновой изделие прак-
тически без облоя.
Технико-экономические расчеты показывают, что по сравнению
с другими методами производства формовых резиновых изделий
литьевой метод имеет ряд преимуществ. За счет сокращения цикла
вулканизации производительность труда повышается на 35—50%.
Отходы резины уменьшаются на 25—30%, качество изделий повы-
шается, сокращается брак. Благодаря исключению операций по
заготовке деталей и исключению последующей их обработки повы-
шается съем продукции с единицы производственной площади,
Метод литья под давлением позволяет получать изделия сложной
конфигурации, включая резинометаллические изделия. Производ-
ство литых изделий поддается механизации и автоматизации.
Литье под давлением резиновых смесей известно было еще в 1930—
1940 гг. Однако самым распространенным видом литьевого оборудо-
вания длительное время были литьевые прессы, используемые для
заполнения форм при производстве резиноемких изделий или дета-
лей сложной конфигурации. Вулканизация осуществлялась на
прессах или в автоклавах.
Процесс производства резиновых изделий методом литья под
давлением, внедрение его в СССР в промышленных масштабах
связано с именем Н. В. Коропальцева Его работы способствовали
созданию первых отечественных литьевых прессов, по этой причине
долгое время их называли прессами Коропальцева.
Послевоенный период отмечен развертыванием работ по созда-
нию литьевых машин самых разнообразных конструкций, многие
из которых оказались весьма удачными и нашли широкое приме-
нение, особенно в последние два десятилетия.
Оборудование для производства резиновых изделий методом
литья под давлением сложнее и дороже, чем обычные прессы. Более
трудоемок ремонт и межремонтное обслуживание. Однако отмечен-
ные выше достоинства применения литьевого метода делают его
перспективным.
Наиболее распространенными видами литьевого оборудования
являются плунжерные литьевые прессы, литьевые прессы с червяч-
ными пластикаторами, однопозиционыые червячно-плунжерные
249

9
Рис. 12.3. Литьевой пресс с нижним расположение
ем главного цилиндра:
1 — цилиндр; 2 — плунжер; 3 — подпорные ци-
линдры; 4, 6 — штоки; 5 — стол; 7 — траверса;
8 — колонна; 9 — возвратные цилиндры; 10 —
верхняя траверса; 11 — материальный плунжер;
12 — напорная камера; 13 — литник; 14 — огра-
ничительные тяги.
литьевые машины, многопозицион-
ные литьевые агрегаты и машины.
Рассмотрим устройство, работу и
технические характеристики некото-
рых из них.
12.2. ПЛУНЖЕРНЫЕ ЛИТЬЕВЫЕ ПРЕССЫ
Литьевые машины плунжерного
типа известны под названием литье-
вых прессов. Схема литьевого пресса
с нижним расположением главного
цилиндра показана на рис. 12.3.
Гидравлический цилиндр пресса 1,
являющийся основанием машины, колоннами 8 соединен с верх-
ней траверсой пресса 10, на которой закреплен плунжер //.
Напорная камера 12 размещена в подвижной траверсе 7, которая
удерживается в верхнем положении с помощью штоков 4 подпорных
гидравлических цилиндров 3. Верхний уровень положения тра-
версы определяется длиной ограничительных тяг 14. Опускание
подвижного стола 5 происходит под действием штоков 6 и возврат-
ных (ретурных) цилиндров 9, закрепленных на верхней траверса,
а также благодаря силе тяжести подвижных частей пресса и формы.
Пресс работает следующим образом. В напорную камеру 12
загружается разогретая резиновая смесь, а на стол 5 устанавливается
форма. Затем в главный цилиндр / подается рабочая жидкость (вода
или минеральное масло), под действием которой плунжер 2 пере-
мещается вверх. Подвижный стол вместе с формой также переме-
щается вверх, при этом сначала осуществляется стыковка формы
с литником напорной камеры, затем начинается совместное движение
стола, формы, траверсы 7 и напорной камеры. При этом движении
напорная камера находит на плунжер, который и вытесняет из нее
резиновую смесь в полость формы. Окончание процесса заполнения,
как уже отмечалось ранее, фиксируется появлением выпрессовки
резиновой смеси в контрольном отверстии промежуточной шайбы
или в самой форме. После этого давление рабочей жидкости в глав-
ном цилиндре сбрасывается и включаются в работу ретурные ци-
линдры 9. Рабочая жидкость воздействует на штоки 6; последние
действуют на подвижный стол 5, и он опускается вниз. Форма рас-
стыковывается и-снимается со стола. Объем напорной камеры ока-
зывается достаточным для заполнения нескольких форм. Во время
их смены подвижная траверса вместе с напорной камерой удержи-
вается в верхнем положении. Заполнение следующих форм проис-
ходит аналогичным образом.
250
После того как запас резиновой смеси в напорной камере пол-
ностью израсходован, производится перезарядка пресса. Резиновой
смесью, попавшей в зазор между поверхностью плунжера и поверх-
ностью цилиндра, траверса 7 удерживается в верхнем положении
даже в том случае, когда нет давления рабочей жидкости в подпор-
Рис. 12.4. Рамный литьевой пресс мощностью 1 МН:
/ — рама; 2 — главный цилиндр; 3 — подвижный стол; 4 — верхняя траверса; 5 — лить-
счой плунжер; 6 — подвижная траверса; 7 — напорная камера; 8 — литник; 9 — направля-
ющая колонна; 10 — ограничительная тяга; 11 — подпорный цилиндр; 12 — ретурный
цилиндр; 13 — коллектор подвода пара и воды.
251

Рис. 12.5. Литьевой пресс с червячным питателем:
1 — гидроцилиндр замыкания формы; 2 — вспомогатель-
ные гидроприводы; 3 — части литьевой формы; 4 — чер-
вячный питатель; 5 — катушка; 6 — литьевой плунжер;
7 — гидропривод литьевого устройства; 8 — станина
пресса; 9 — материальный цилиндр; 10 — сопло; 11 —
подвижный стол; 12 — ретурные цилиндры.
ных цилиндрах 3. Траверса как бы зави-
сает на плунжере и для ее возвращения
в исходное нижнее положение включа-
ются в работу возвратные цилиндры 9.
При спускании стола 5 тяги 14 увлекают
вниз и траверсу 7, освобождая таким об-
разом доступ в напорную камеру.
Как и все гидравлические прессы,
литьевые прессы могут иметь рамную и
колонную конструкцию.
В отечественной практике нашли при-
менение плунжерные литьевые прессы
мощностью в 1; 4,5; 6,3; 12,5 МН A00;
450; 630; 1250 тс) и объемом материаль-
ного цилиндра, соответственно, 4,2; 9;
30; 90 л.
Устройство литьевого пресса рамной
конструкции с нижним расположением
главного цилиндра мощностью 1 МН
~^~	показано на рис. 12.4. Основные узлы
пресса монтируются на раме 1, состоящей из двух половин,
соединенных между собой стяжными болтами. В окна станины
заходят заплечики верхней траверсы 4 и корпуса главного
гидроцилиндра 2. Эти заплечики воспринимают все прессовое
усилие и передают его на раму. Между верхней траверсой и
нижним цилиндром установлены направляющие колонны 9, вдоль
которых может перемещаться подвижная траверса 6, опирающаяся
на штоки подпорных цилиндров И. Ретурные цилиндры 12 закреп-
лены на рамах с внутренней стороны, штоки этих цилиндров опи-
раются на подвижный стол пресса 3.
Напорная камера 7 состоит из стакана и обоймы, выполненных
таким образом, что образуется система каналов, в которые от кол-
лектора 13 подается греющий пар. Снизу камера закрыта литни-'
ком 8, представляющим собой крышку с конусным плавным отвер-
стием в центре для выхода резиновой смеси.
Управление работой пресса производится с помощью системы
клапанов-распределителей рабочей жидкости.
Современные литьевые прессы оснащаются червячными пласти-
каторами, что позволяет автоматизировать основные операции про-
цесса литья изделий. На рис. 12.5 показана схема одного из таких
прессов. Здесь оси основного цилиндра 1 узла замыкания формы
и цилиндра литьевого устройства 7 совпадают, расположены в линию,
а ось червячного пластикатора 4 находится к ним под прямым углом.
Главный цилиндр 1 — одностороннего действия, для ускорения
252
размыкания формы на прессе установлены два ретурных цилин-
дра 12, штоки которых связаны с подвижным столом 11. Для удоб-
ства извлечения готовых изделий средняя часть формы 3 может
удерживаться в промежуточном положении с помощью штоков двух
вспомогательных цилиндров 2. Работа пресса осуществляется по
той же схеме, что была описана в начале главы.
12.3. ОДНОПОЗИЦИОННЫЕ ЧЕРВЯЧНО-ПЛУНЖЕРНЫЕ
ЛИТЬЕВЫЕ МАШИНЫ
В зависимости от расположения осей литьевого устройства и
узла замыкания формы различают горизонтальные и угловые литье-
вые машины. В горизонтальных литьевых машинах ось вращения
червяка совпадает с осью механизма смыкания формы. Разъем формы
лежит в вертикальной плоскости. В угловых литьевых машинах,
также как и в литьевых прессах, разъем формы совпадает с горизон-
тальной плоскостью, что позволяет формовать резиновые изделия
с металлокаркасом или армату-рой.
На рис. 12.6 показана схема однопозиционной литьевой машины
горизонтального типа. Основные узлы машины (узел замыкания
формы и узел впрыска) смонтированы на станине 1. Узел замыкания
формы состоит из двух неподвижных плит 3 и 7, соединенных между
собой колоннами 4, подвижной плиты 5 и гидропривода 2. Половины
формы 6 крепятся к подвижной плите 5 и неподвижной 7. Подвижная
плита связана со штоком гидропривода 2. Таким образом, узел за-
мыкания представляет собой гидропресс в горизонтальном испол-
нении. Узел впрыска состоит из червячно-плунжерного литьевого
устройства 8, которое может перемещаться по направляющим ста-
нины с помощью привода 12, благодаря чему обеспечивается смы-
кание сопла цилиндра с формой во время литья изделий. Привод
червяка осуществляется от электродвигателя и блока шестерен 10.
Осевое перемещение червяка производится с помощью гидропри-
иода 11. Резиновая смесь находится в бухте 9 в виде ленты.
4 5 6 7
Рис. 12.6. Горизонтальная литьевая машина червячно-плунжерного типа:
/ — станина; 2 — гидропривод узла замыкания формы; 3,7 — плиты; 4 — колонны; 5 —
Подвижная плита; 6 — форма; 8 — червячно-плунжерное литьевое устройство; 9 — бухта
с резиновой смесью; 10 — привод вращения червяка; 11 ~ гидропривод осевого перемеще-
ния червяка; 12 — гидропривод смыкания литьевого устройства с формой.
253

Рис. 12.7. Схемы простых (а— в) и сблокированных (г—е) конструкций узлов замыкания
литьевых форм:
а, г — гидравлические; б, д, е — гидромеханические; в — электромеханические; 1 —
гидроцилиндр; 2 — подвижная плита; 3 — рычажный механизм; 4 — направляющие пере-
мещения подвижной плиты; 5 — цилиндр смыкания; 6 — цилиндр быстрого перемещения.
При заполнении гнезда формы резиновой смесью в полости формы
создаются давления, достигающие значений порядка 18—25 МПа,
поэтому для создания усилий, необходимых для удержания формы
в замкнутом состоянии, все литьевые машины оснащаются механиз-
мами замыкания форм. Конструкции этих механизмов весьма раз-
нообразны (на рис. 12.7 изображены схемы наиболее типичных).
В простейших гидравлических конструкциях (рис. 12.7, а) переме-
щение подвижной плиты и создание необходимого усилия замыка-
ния формы достигается простым гидроприводом, закрепленным на
неподвижной плите. Естественно, что для создания больших усилий
требуется одно из двух — или большой диаметр цилиндра, или боль-
шое давление рабочей жидкости. Первое приводит к увеличению
габаритов конструкции, второе определяется возможностями гидро-
агрегата. Простота устройства такого механизма, а следовательно,
и надежность его работы обеспечили ему широкое распространение.
Для увеличения скорости перемещения подвижной плиты исполь-
зуют конструкции с двумя гидроцилиндрами смыкания (рис. 12.7, г).
Сближение плит производится за счет работы цилиндра малого
диаметра 6, а окончательное смыкание формы — за счет работы
цилиндра 5.
Не менее распространены и гидромеханические узлы замыкания
форм. Они включают гидроцилиндр 1 и систему рычагов 3, вос-
принимающих в развернутом положении все усилие со стороны
254
формы при ее заполнении резиновой смесью. Работа подобных ме-
ханизмов ясна из схем (рис. 12.7, б, д, ё). Во всяком случае при ра-
боте на стадии замыкания формы, оси рычагов 3 должны совпадать
с направлением действия распорного усилия.
В некоторых машинах используются электромеханические хмеха-
низмы замыкания формы (рис. 12.7, в),^в которых передача движения
к рычагам производится от деталей, приводимых в действие от элек-
тродвигателя.
К достоинствам узлов смыкания данного типа относятся большая
быстроходность и малые металло- и энергоемкость. Гидромехани-
ческие узлы нашли применение в литьевых машинах малой и средней
мощности.
Узел пластикации в червячно-плунжерном литьевом устройстве
работает по принципу одночервячной машины холодного питания
(см. гл. 9) и содержит все ее функциональные элементы. Отношение
длины нарезной части червяка к его наружному диаметру находится
в пределах 8—12 и доходит до 16. Степень сжатия — порядка 1,1 —
1,3. Применяются как двухзаходные, так и однозаходные червяки;
бывают и комбинированные. Глубина нарезки однозаходиых червя-
ков лежит в пределах @,1—0,12) D, у двухзаходных несколько
больше. Длинный червяк и неглубокая нарезка в сочетании с доста-
точной скоростью вращения обеспечивают хорошую пластикацион-
ную способность червяка, снижают обратный поток пластицируемого
материала во время впрыска его в форму, т. е. в тот период, когда
червяк выполняет функцию материального плунжера. Для предот-
вращения обратного потока кроме этого применяют специальные
наконечники червяков с обратными клапанами. Частота вращения
плавно меняется от 0 до 180 об/мин в зависимости от размеров ма-
шины. Это позволяет выбрать нужный режим пластикации. Тепловой
режим цилиндра и сопла обеспечивается специальной системой тзр-
мостатирования; используется или электрический обогрев, или
жидкостный. Базовыми моделями для червячно-плунжерных литье-
вых машин служат конструкции, разработанные для литья термопла-
стичных и термореактивных пластических масс.
12.4. МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ ЛИТЬЕВЫЕ МАШИНЫ И АГРЕГАТЫ
Продолжительность вулканизации целого ряда резиновых изде-
лий значительно превышает продолжительность цикла пластикации
резиновой смеси и впрыска ее в форму. По этой причине один узел
литьевого устройства может быть использован для обеспечения
процесса заполнения ряда форм, закрепленных в соответствующих
формодержателях по той или иной схеме. В качестве формодержа-
телей служат вертикальные гидропрессы, смонтированные или на
поворотном столе, или стационарно. На рис. 12.8 показаны три воз-
можные варианта размещения формодержателей в многопозицион-
IIых машинах. По первой схеме (а) формодержатели / смонтированы
на поворотном столе 3 и могут последовательно поступать к литьевому
устройству 2 для заполнения форм резиновой смесью. Литьевое
устройство смонтировано на станине рядом с поворотным столом (ка-
255

Рис. 12.8. Схемы размещения формодержателей в многопозиционных литьевых машинах
на поворотном столе (а), по радиусу планшайбы (б) и в линию (в):
1 — формодержатели; 2 — червячно-плунжерное литьевое устройство; 3 — поворотный стол;
4 — направляющие перемещения литьевого узла.
руселью) и может состыковываться с формой, как и в однопозицион-
ных машинах. Во втором варианте (б) червячно-плунжерное литье-
вое устройство смонтировано на планшайбе и может поворачиваться
вокруг вертикальной оси, перемещаясь от одного формодержателя
к другому. По этой схеме расположены узлы в литьевых машинах
типа «Циркомат фирмы «Эккерт унд Циглер» (ФРГ). По третьему
Рис, 12.10. Формодержатель многопозиционной литьевой ма-
шины:
/ — нижний гидропривод; 2,3 — плунжеры; 4 — подвиж-
ный стол; 5 — форма; 6 — колонна; 7 — верхняя траверса;
8 —¦ верхний гидропривод; 9 — гидропривод перемещения
опорной плиты; 10 — опорная плита; // — опорные колон-
ны; 12 — подвижная плита; 13 — мультипликатор.
"Я 9
13
Рис. 12.9. Внешний вид многопозиционной машины «Десьма» (ФРГ).
256
варианту (в) формодержатели расположены
в линию, вдоль которой по направляющим 4
перемещается литьевое устройство 2. При
установке формодержателей на поворотном
столе обеспечивается более удобное распо-
ложение оператора, осуществляющего из-
влечение изделий из формы. При стационар-
ном размещении формодержателей оператор
для перезарядки форм должен перемещаться
вдоль линии прессов в соответствии с тем-
пом работы машины.
Количество формодержателей в много-
позиционных машинах исчисляется от 2 до 24
и зависит от свойств резиновой смеси, разме-
ров и формы изделия и продолжительности его вулканизации. Одной
из фирм, выпускающих многопозиционные машины с червячно-
плунжерным литьевым устройством, является фирма «Десма» (ФРГ),
которая производит большое количество машин различного типа.
Этой фирмой используются унифицированные формодержатели и
литьевые устройства, которые могут монтироваться в агрегаты
в различном сочетании. При большом объеме изделия, но малой по-
верхности изделия по плоскости разъема формы целесообразно при-
менять более мощный литьевой узел с менее мощным формодержа-
телем. И наоборот, при небольшом объеме изделия, но большой по-
верхности его по разъему формы выгоднее пользоваться более мощ-
ным формодержателем и менее мощным литьевым узлом.
Внешний вид всего агрегата показан на рис. 12.9. Поворотный
стол, на котором установлены формодержатели, с помощью отдель-
ного гидропривода поворачивается на угол, соответствующий пози-
ционности машины и фиксируется точно по отношению к положению
литьевого устройства. Каждый формодержатель представляет собой
трехколонный гидравлический пресс с двумя гидроцилиндрами
(рис. 12.10). Верхний гидропривод 8 небольшой мощности, но с боль-
шим ходом плунжера служит для замыкания и размыкания формы 5
во время ее перезарядки. Нижний гидропривод /, более мощный (до
4 МН) с небольшим ходом плунжера (до 10 мм), обеспечивает замы-
кание формы во время литья и вулканизации. При этом усилие за-
мыкания не передается на плунжер верхнего гидропривода, а вос-
принимается особыми колоннами 11, устанавливаемыми на период
литья и вулканизации между подвижной 12 и верхней траверсами 7
с помощью особого механизма, состоящего из опорной плиты 10
и ее гидропривода 9. В плите и верхней траверсе имеются отверстия
для прохода колонн во время работы гидропривода 8. После смыкания
формы включается гидропривод 9, который смещает опорную
9 Н. Г. Бекин и др.	257

плиту 10 в сторону. При работе главного гидроцилиндра / форма 5
окончательно замыкается, а колонны // опираются на плиту 10.
Таким образом усилие замыкания формы со стороны главного плун-
жера передается на форму, подвижный стол, опорные колонны,
плиту и верхнюю траверсу, которая тремя основными колоннами
связана с главным цилиндром. По окончании вулканизации выклю-
чается из работы главный привод, включается гидропривод 9,
плита 10 смещается в сторону и занимает положение, при котором
над опорными колоннами располагаются окна. После этого вклю-
чается в работу гидропривод 8} подвижная траверса 12 поднимается
вверх, так как опорные колонны свободно проходят через отверстия
в плите и траверсе. Производится раскрытие формы и извлечение
из нее изделий.
На некоторых типах многопозиционных литьевых машин для
производства крупных изделий с большой поверхностью гнезда
формы в разъеме для облегчения конструкции формодержателей
форма во время ее заполнения кроме собственных зажимных меха-
низмов с гидроприводами дополнительно поджимается с помощью
мощного узла, смонтированного в головной части червячно-плун-
жерного литьевого устройства (машины «Десма» (ФРГ), «Оттогалли»
(Италия) и некоторые другие).
12.5. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ЛИТЬЕВЫХ МАШИН
Производительность литьевых машин. Производительность однопозиционных
литьевых машин G (в кг/ч) зависит от объема отливки, длительности цикла, быстро-
ходности машины и определяется по формуле:
G = 3,6 Кр/тц	A2.3)
где V — объем отливки, см3; р — плотность резиновой смеси, г/см3; тц — время
цикла, с.
Время цикла складывается из продолжительности отдельных операций:
тц = тсм + тВПр + Хвул + Тразм	A2-4)
где тсм, Тразм — длительность операций смыкания и размыкания формы с извлече-
нием изделия; твпр — длительность впрыска резиновой смеси в форму; твул — про-
должительность вулканизации изделия.
Продолжительность смыкания и размыкания формы в сумме составляют время
холостого хода машины, которое зависит от мощности машины и равно примерно
4—5 с для машин с объемом отливки 16—32 см3 и 15—18 с для машин с объемом от-
ливки 500—1000 см3. Время впрыска исчисляется секундами и находится в пределах
от 0,5—1 с для машин с объемом впрыска 16—32 см3 до 1,5—2,5 с для машин с объе-
мом впрыска 500—1000 см3.
Часовая производительность литьевой машины в единицах изделий Q (в щт./ч)
определяется по формуле:
Q = 6Okk	A2.5)
где к — гнездность формы (характеризует число изделий, изготавливаемых в форме
одновременно); т — темп работы машины, мин.
Под темпом работы машины понимается промежуток времени, через который
производится выгрузка изделий из форм. Для однопозиционных литьевых машин
темп равен времени цикла. Для многопозиционных литьевых машин время раз-
грузки операций на каждой из форм (позиций) может совпадать, поэтому темп работыг
таких машин определяется не только временем, затрачиваемым на выполнение той
258
4250
то
3750
3625
M7S
3/25
2875
2625
2375
2125
1875
1625
1375
1125
875
625
375
125
3
ipOL
ма
1700
Ш
1500
1450
1350
1250
Ш
Ю50
950
850
750
650
550
450
350
250
150
50
1300
шин
1020
360
900
870
810
750
690
630
570
510
450
390
330
270
?Ю
150
90
30
Пип
Ы;]
680
640
600
580
540
500
460
420
380
3%
300
260
220
180
140
100
60
?п
IT
3%
т
2%
270
259
730
210
90
70
50
130
ю
90
70
50
30
10
он
/•
ПО
160
№
145
135
125
115
Ю5
95
85
75
65
55
45
35
25
5
S? LO Ч- CN ~
Чиспо гнезд
ОС!
7
$
4
ш
111
lllmW
11 \\\\\\\ч
ш
J
1
1
1
i
t
т
Т
1
т
т
т
11 \| \\\
м \\\
\\
\ V \
\
\\\
\\ \
1 \
\ \\
^ \
V 1 \
4
"V
60 12
I
\
\
Л
\
V
Л
\>
\
\ \
\
\
X
\
V-
V \
\
\
1 \
\
\
\
У
\
\
~ %
Ю 18
9 24
\,
1
Т\
1
0 300 36
Техноло
-
\
V
\ \
—
W
vv\
j
*4
>7-^
SJTrb
1 1 1
7? 420 480 540 6C
гическое 8ремя,
0 66
o
N
—-
0 72
Ю 78
!
^>
"—^
—>—
— —
¦——
0 Si
)—
a
22,5
24
OQ 7
26,6
?8fi
30 о
31,4 3
32,8 |
34,3%
Jo о
38 |
4П ^°
45 |
4R ь^-
57,4
55,5
60
65,5
79
80
90
103
Щ
144
180
ПАП
360
720
Рис. 12.11. Номограмма для определений производительности, позиционности литьевых
машин, темпа работы, длительности заливки и вулканизации изделий.
или иной операции, но оказывается зависимым и от числа форм, т. е. от позицион-
ности. Очевидно, что при одном и том же времени вулканизации изделия чем больше
позиционность машины, тем меньше время темпа, тем производительнее машина.
Позиционность литьевой машины i определяется по формуле:
i=l5Z?+2	A2.6)
где 2 — означает число позиций, не участвующих в процессе вулканизации изде-
лий, так как на одной из этих позиций производится выгрузка изделий из формы,
а на другой — литье.
Задаваясь производительностью, по формуле A2.5) можно определить необхо-
димый темп работы машины, зная который по формуле A2.6) определяется и ее пози-
ционность.
,,-4 Для выбора основных параметров работы литьевых машин можно воспользо-
ваться номограммой, представленной на рис. 12.11. Здесь под технологическим вре-
менем понимается сумма времени вулканизации и литья. В качестве примера опреде-
9*
259

Рис. 12.12. Схемы размещения гнезд в литьевой форме:
а — радиальное; б—д — радиальное с разводящими литниками; е — в линию.
лим позиционность и производительность литьевой машины, работающей с временем
вулканизации 230 с и временем впрыска 10 с. Технологическое время составит 240 с.
Пересечение вертикальной линии от этого значения технологического времени с го*
ризонтальной линией, идущей справа от значений темпа, дает точку, лежащую на
кривой позиционности, i = 4. Таким образом, машина должна быть четырехпози-
ционной. Смещаясь от этой точки по горизонтали влево, по таблице находим, что
производительность машины при этом будет равна 45; 90; 180; 270; 450; 1125 шт./ч
при изготовлении изделий, соответственно, в одно-, двух-, четырех-, шести-, 10-
и 25-гнездных формах.
Гнездность форм. Эффективность использования литьевых машин зависит от
соответствия мощности узла впрыска и узла замыкания формы размерам и форме
изделия. Для достижения такого соответствия применяют не только одногнездные,
но и многогнездные формы. Число гнезд в форме /х в зависимости от объема впрыска
может определяться следующим образом:
г _
где КВПр — объем впрыска, см3; р — плотность резиновой смеси, г/см3; GH — масса
изделия, г; kt — коэффициент, учитывающий массу литниковой системы.
Гнездность формы определяется по геометрическим характеристикам машины
и изделия. Размеры формы должны соответствовать размерам плит зажимного устрой-
ства литьевой машины. Размещение гнезд в форме производится таким образом, чтобы
путь течения резиновой смеси был минимальным. Система резиноподводящих ка-
налов (литниковая система) должна обеспечивать одновременное заполнение оформ-
ляющих гнезд резиновой смесью и создание в них равномерного давления. На
рис. 12.12 приведены некоторые варианты расположения гнезд и литниковой системы
в многогнездной форме. Литниковая система состоит из центрального канала (лит-
ника) и разводящих каналов, сечение которых рассчитывается или выбирается таким
образом, чтобы обеспечить относительно равномерное заполнение гнезд резиновой
смесью и равномерную передачу давления.
Очевидно, что kx = "• с, где Gn с — масса резиновой смеси в литниковой
JtU
системе.
Среднее удельное давление резиновой смеси в полости формы зависит от многих
факторов, главным из которых являются давление литья, т. е. давление в цилиндре
литьевого устройства на завершающем этапе заполнения формы, сопротивление лить-
евых каналов, разность между темп ратурой резиновой смеси и температурой формы.
За счет сопротивления литниковых каналов давление резиновой смеси было бы всегда
меньше давления в литьевом устройстве только в том случае, когда температура
260
резиновой смеси после заполнения оставалась бы неизменной. Вследствие того, что
резиновая смесь при нагревании способна расширяться, а замкнутая форма препят-
ствует этому расширению, в форме возникает добавочное давление, вызванное по-
вышением температуры резиновой смеси до температуры вулканизации.
Взаимосвязь между удельным объемом, давлением и температурой для каучу-
ков описывается уравнением состояния, по форме подобным уравнению Ван-дер-
Ваальса:
(v — Ь)(р + л)= RT/M
где v — удельный объем каучука; Ь — константа, учитывающая объем молекулы;
р — давление; я — внутреннее давление, обусловленное межмолекулярным взаимо-
действием; R — универсальная газовая постоянная; М — мольная масса структур-
ной единицы, обуславливающей молекулярное взаимодействие; Т — температура
перерабатываемого материала, К.
Максимально возможное давление резиновой смеси в форме определяется по
формуле:
где рн — давление в форме по окончании процесса заполнения; Тг — температура
резиновой смеси в это же время; Т2 — температура вулканизации.
Глава 13
МАШИНЫ И АППАРАТЫ ДЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ ШИН
И РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
13.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ВУЛКАНИЗАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Вулканизация является завершающим технологическим процес-
сом в производстве резиновых изделий. В результате вулканизации
происходит превращение каучука (или его смесей с другими ком-
понентами) в резину — материал с ценными свойствами, не при-
сущими другим материалам (способность к большому удлинению,
стойкость к многократным деформациям, амортизационные свойства
и др.).
Машины и аппараты, предназначенные для реализации про-
цесса вулканизации, объединяются под общим названием — вулка-
низационное оборудование.
В промышленности распространена так называемая горячая
вулканизация (вулканизация каучука серой). Она достигается на-
греванием вулканизуемого изделия или в металлической форме,
или в котле в паровой, воздушной либо паровоздушной среде при
температуре порядка 140—170 °С.
Для нагревания изделий при вулканизации в большинстве
случаев используется теплота конденсации насыщенного пара.
Другие теплоносители, такие как перегретая вода, горячий воз-
дух, паровоздушная смесь, электроэнергия, применяются реже,
а если и применяются, то в основном там, где нагрев паром не дает
полного комплекса свойств вулканизуемого изделия (внешний вид
261

и другие качества). В процессе конденсации насыщенный пар отдает
около трех четвертей своего теплосодержания, в то время как пере-
гретая'вода— примерно лишь одну|лятнадцатую часть, а горя-
чий воздух — около одной десятой.
Для большинства изделий температура вулканизации состав-
ляет 140—170 °С (в отдельных случаях она доходит до 190—200 °С).
При высокотемпературной вулканизации находит применение нагрев
с помощью электрических нагревателей, с точки зрения температур-
ных возможностей практически не имеющих предела. Нагрев до
высоких температур с помощью пара требует специальных котель-
ных установок или линий высокого давления от теплоэлектроцен-
тралей, что не всегда возможно и рационально.
С целью получения качественных монолитных изделий и пред-
отвращения их пористости большинство резиновых изделий вулка-
низируется под давлением. Образование пор в резине объясняется
главным образом наличием влаги и легколетучих веществ в резино-
вой смеси. При нагревании резиновой смеси влага и летучие вещества
создают микроочаги внутреннего давления по всей массе изделия,
приводящие к образованию полостей — пор. При вулканизации
необходимо подвергнуть изделия внешнему давлению, превыша-
ющему возможную величину внутреннего давления. Величина внеш-
него давления зависит от конструкции изделия и выбирается опыт-
ным путем обычно в пределах от 0,5 до 5 МПа, а в некоторых случаях
и более.
Необходимость ведения процесса вулканизации резиновых из-
делий при значительной (опасной для человека) температуре и су-
щественном давлении придает вулканизационному оборудованию
целый ряд особенностей. Некоторые виды вулканизационного
оборудования (котлы, автоклав-прессы) подведомственны Ин-
спекции Госгортехнадзора и требуют особых условий эксплуа-
тации.
Многие виды вулканизационного оборудования обладают мощ-
ным приводом в 1; 3; 10 кН (прессы, автоклавы) и поэтому являются
тяжелыми по конструкции. Необходимость в подводе теплоносите-
лей (вода, пар, конденсат) и других энергетических сред (сжатый
воздух, вода под давлением 2—2,5 МПа и более) требует обилия
трубопроводов, запорной арматуры, контрольно-измерительных и
регулирующих приборов на каждой единице вулканизационного
оборудования. Цехи вулканизации отличаются высокоразвитой си-
стемой всевозможных трубопроводов. Теплоизоляции трубопроводов
и нагретых частей вулканизационных машин и аппаратов уделяется
особое внимание, так как это ведет к снижению тепловых потерь
и обеспечивает нормальные условия для работающих в цехе вулка-
низации.
Все вулканизационное оборудование укрупненно можно раз-
делить на две группы: оборудование общего назначения и специаль-
ное оборудование. По принципу действия оно подразделяется также
на вулканизационное оборудование периодического действия и вул-
канизационное оборудование непрерывного действия.
262
Основными видами вулканизационного оборудования общего
назначения являются вулканизационные котлы, вулканизационные
прессы, автоклав-прессы.
Практически любое резиновое изделие можно подвергнуть вул-
канизации в этом оборудовании. Необходимость повышения про-
изводительности оборудования, механизации и автоматизации труда
привела к созданию специального вулканизационного оборудования,
предназначенного для вулканизации определенных изделий. К спе-
циальным видам вулканизационного оборудования относятся: ин-
дивидуальные вулканизаторы для покрышек и камер; форматоры-
вулканизаторы покрышек; автоклав-прессы для вулканизации по-
крышек; вулканизационные прессы для транспортерных лент и
плоских приводных ремней; вулканизационные прессы для клиновых
ремней; камерные вулканизаторы для прорезиненных тканей; ба-
рабанные вулканизаторы для плоских приводных ремней, транс-
портерных лент и резиновых листов; камерные вулканизационные
агрегаты для производства полых изделий (мячи, игрушки и другие
изделия); карусельные прессы-автоматы для производства вполне
определенных видов резиновых формовых изделий; аппараты для
вулканизации РТИ в расплаве солей; аппараты для вулканизации
РТИ в псевдоожиженном слое; аппараты для вулканизации РТИ
в поле токов сверхвысокой частоты и некоторое другое оборудование.
13.2. ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ КОТЛЫ
Вулканизационный котел представляет собой цилиндрический
аппарат стальной конструкции, основными узлами которого яв-
ляются корпус, днище и крышка. Они бывают в горизонтальном
и вертикальном исполнении; преимущественно распространены го-
ризонтальные вулканизационные котлы, позволяющие механизиро-
вать загрузку и выгрузку наиболее рациональным способом.
Принципиальное устройство горизонтального вулканизацион-
ного котла показано на рис. 13.1. Корпус котла 1 из листовой стали
марки Ст.З соединен с днищем 8 выпуклой формы при помощи сварки.
Крышка котла 4 своей осью 3 смонтирована на кронштейне 14 и
может обеспечить замыкание рабочего нространства, соединяясь
с корпусом посредством байонетного затвора. Байонетный затвор
состоит из зубчатого кольца 5, приваренного к корпусу /, и кольца 2,
являющегося элементом крышки. При закрывании котла крышка 4
с помощью шестерни 9 и зубчатого сектора 10 поворачивается во-
круг оси 3. При этом зубья кольца 2, вошедшие при закрывании
котла во впадины байонетного кольца 5, входят в зацепление
с зубьями байонетного кольца 2 корпуса, обеспечивая надежное со-
единение крышки с корпусом. Герметичность этого соединения
достигается с помощью резиновой прокладки 6, заправленной в коль-
цевую выточку кольца 5. Подача греющего пара во внутреннюю по-
лость вулканизационного котла производится с помощью парорас-
пределительной трубы 7. Резиновые изделия, подлежащие вулкани-
зации, укладываются на тележку 11, которая закатывается в котел
263

Рис. 13.1. Вулканизационный котел:
1 — корпус; 2 — байонетное кольцо крышки; 3 — ось; 4 — крышка; 5 — байонетное
кольцо корпуса; 6 — прокладка; 7 — парораспределительная труба; 5 — днище; 9 — ше-
стерня; 10 — зубчатый сектор; 11 — тележка; 12 — опоры; 13 — рельсы; 14 — кронштейн.
по рельсам 13, смонтированным на нижней части корпуса 1. Сам
корпус имеет несколько опор 12, посредством которых крепится на
фундаменте. При этом одна опора крепится к фундаменту неподвижно,
а другая опирается на катки и может смещаться при удлинении
котла вследствие его нагрева.
Вулканизационные котлы бывают без паровой рубашки и с па-
ровой рубашкой. В котлах первого типа греющий пар подается
непосредственно во внутреннюю полость аппарата, как в вышеопи-
санной конструкции, и такой обогрев иногда называют обогревом
острым паром. Если котел снабжен паровой рубашкой, то пар по-
дается в нее, и такой обогрев называют обогревом глухим паром;
сама вулканизация изделий производится в этом случае в воздуш-
ной среде. Для вулканизации эбонитовых изделий котлы изготав-
ливаются из нержавеющей стали.
Типы вулканизационных котлов регламентируются ГОСТом
14106—69. Котлы выпускаются в основном на давление 0,6 МПа,
а некоторые на давление 1,0 и 1,25 МПа. Внутренний диаметр котлов:
800; 1100; 1500; 2000; 2200; 2800 и 3600 мм. Длина котлов — от
0,9 до 22 м. В обозначение типа котла входят буквенные индексы
и цифровые данные. Буквы обозначают: KB — котел вулканиза-
ционный, Т — тупиковой конструкции, т. е. с одной крышкой,
П — проходной конструкции, две крышки, по одной с каждого
конца, Р — котел с паровой рубашкой, М — котел механизирован,
имеет рельсы и тележки. Первая цифра означает внутренний диа-
метр котла (в мм), вторая — длину котла (в мм). Пример обозначе-
ния вулканизационного котла, тупикового, без паровой рубашки,
механизированного, с внутренним диаметром 1100 мм, длиной ци-
линдрической части 3000 мм и давлением 0,6 МПа: «Котел КВТМ
1100-3000-6 ГОСТ 14106—69».
Как сосуды, работающие под давлением, вулканизационные
котлы подведомственны Инспекции Госгортехнадзора СССР. Их
изготовление и эксплуатация производятся в соответствии с «Пра-
вилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих
под давлением». Согласно этим «Правилам», представители Инспек-
264
ции дают разрешение на эксплуатацию вулканизационного котла
после монтажа, проводят периодические осмотры и испытания.
На каждый котел ведется шнуровая книга, в которую заносятся
все результаты осмотров и испытаний. Без разрешения инспектора
Госгортехнадзора работа котлов запрещается.
Для обеспечения безопасной работы котлы оснащаются предохра-
нительными устройствами, исключающими возможность открытия
крышки котла в том случае, если в нем есть избыточное давление.
Кроме того, на котлах устанавливаются предохранительные клапаны,
сбрасывающие давление во внутренней полости котла, если оно по
каким-либо причинам превысило допустимое.
Управление процессом вулканизации, с момента закрытия
крышки и до окончания цикла, как правило, осуществляется авто-
матически с помощью командных электропневматических приборов
типа КЭП. Поддержание температуры в котле на заданном уровне
происходит также автоматически с помощью терморегуляторов.
Схема установки контрольно-измерительных и регулирующих при-
боров на горизонтальном вулканизационном котле без паровой
рубашки приведена на рис. 13.2.
Производительность вулканизационных котлов зависит от их
вместимости и от продолжительности общего цикла вулканизации,
включая время загрузки и выгрузки котла. Чем больше вместимость
и меньше продолжительность цикла, тем выше производительность.
Производительность котла определяется по формуле:
где G, V — производительность и вместимость котла; G измеряется в единицах
изделий, килограммах, погонных или квадратных метрах в 1 ч; тп, тв — время пере-
зарядки котла и время вулканизации, мин.
j ff Сжатый
воздух
Рис. 13.2. Схема установки контрольно-измерительных и регулирующих приборов на вулка-
низационном котле:
1 — вулканизационный котел; 2 — манометр; 3 — предохранительный клапан; 4,5 —
регуляторы температуры; 6 — командный прибор; 7 — пусковые кнопки; 8 — сигнальные
лампы; 9 — 12 — мембранные клапаны; 13 — термопара.
265

13.3. ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ ПРЕССЫ
Для вулканизации резиновых изделий в металлических пресс-
формах применяют в основном вулканизационные прессы с гидравли-
ческим приводом. Прессформы располагаются между стальными
обогреваемыми плитами в несколько этажей, по этой причине такие
прессы называют этажными. Для вулканизации плоских транспор-
терных лент и клиновых ремней применяют специальные вулкани-
зационные прессы. Рассмотрим конструкции основных типов вулка-
низационных прессов.
По конструкции различают прессы колонные и рамные. В за-
висимости от количества обогреваемых плит прессы бывают одно-,
двух-, четырех-, пяти и шестиэтажные. На рис. 13.3 представлены
общий вид и схема устройства колонного четырехэтажного вулкани-
зационного пресса. Прессы этого типа имеют максимальное прессо-
вое усилие 1 МН, плиты размером в плане 600X600 мм и толщиною
36 мм.
Рабочий цилиндр пресса 1 отлит из стали как единое целое со
станиной 3. На четырех колоннах пресса 5 смонтирована верхняя
поперечина 7. Внутри цилиндра помещен плунжер 2, на котором
смонтирован подвижный стол 4 с находящейся на нем нагревательной
плитой 6. Такие же плиты 6 размещены между колоннами, столом
и верхней поперечиной. Положение плит по высоте определяется
положением специальных упоров. Каждая плита может переме-
щаться. Обогрев плит производится паром, подаваемым с помощью
телескопических труб из коллектора 9.
Прессформы с резиновыми заготовками размещаются между
плитами, в гидравлический цилиндр подается рабочая жидкость,
плунжер со столом начинает двигаться вверх. При этом происхо-
дит формование изделий и плотное замыкание форм между плитами.
Теплота от обогреваемых плит поступает к прессформам и изде-
лиям за счет теплопроводности. Холостой ход вперед до начала
прессования производится при помощи гидравлики давлением до
5 МПа, а усилие прессования — при давлении до 20 МПа. Привод
прессов старых конструкций осуществляется, как правило, от на-
сосно-аккумуляторных станций. В качестве рабочей жидкости боль-
шей частью применяется вода. Управление работой гидропривода
пресса производится с помощью специальных распределительных
дистрибуторов.
В прессах рамной конструкции соединение станины и гидроци-
линдра с верхней поперечиной осуществляется не с помощью ко-
лонн, а посредством двух рам,' изготовленных из листовой стали.
В остальном прессы подобны.
Нагревательная плита представляет собой стальную пластину
с просверленными продольными и поперечными каналами, созда-
ющими разветвленную сеть для прохода греющего пара. Наружные
отверстия заглушаются пробками, меняя длину которых можно
создавать зигзагообразный канал. Соединение плит с паровым
коллектором производится как с помощью телескопических труб,
266
Вода
Рис. 13.3. Колонный четырехэтажный вулканизационный пресс:
/ — цилиндр; 2 — плунжер; 3 — станина; 4 — подвижный стол; 5 — колонны; 6 — паро-
вые плиты; 7 — верхняя поперечина; 8 — трубы; 9 — коллектор.
так и с помощью подвижных коленчатых коммуникаций, в которых
отдельные отрезки труб соединены между собой особыми шарнирами
с резиновыми манжетами, предотвращающими утечку пара через
подвижные соединения. В качестве теплоносителей кроме пара
иногда применяется перегретая вода, минеральное масло и высоко-
кипящие органические соединения. Для достижения температур
порядка 200 °С целесообразнее использовать электрообогрев. Нагре-
вательные плиты с электрообогревом имеют ряд параллельно свер-
леных каналов, в которые заложены электронагревательные эле-
менты. Применение электричества для обогрева плит обеспечивает
более легкое достижение высоких температур, упрощает эксплуата-
цию пресса, повышает культуру производства.
Для уплотнения зазора между плунжером и цилиндром в гидро-
приводе прессов применяются специальные манжеты из кожи,
резины, резинотканевых и полимерных материалов. Распространены
системы уплотнения с разрезными и неразрезными манжетами.
В системе первого типа манжеты перед монтажом разрезаются,
затем закладываются в кольцевую выточку цилиндра набором
в несколько штук так, чтобы разрез одной манжеты не совпадал
с разрезом другой. Манжеты затем поджимаются с помощью грунд-
буксы. Этот вид уплотнения наиболее распространен ввиду надеж-
ности работы.
267

Рис. 13.4. Гидравлический вулканизационный пресс 250-600 Э2:
1 — главный гидроцилиндр; 2 — плунжер; 3 — вспомогательный гидроцилиндр; 4 — рама;
5 — стол; 6 — теплоизоляционная плита; 7,8 — нагревательные плиты; 9 — электрошкаф;
10 — приборный шкаф; // — бак; 12 — кожух; 13 — упор; 14 — насосный агрегат; 15 —
блок клапанов.
Описанный выше вулканизационный пресс имеет простую кон-
струкцию; по своим техническим данным и особенно по управлению
режимом работы, он относится к морально устаревшим. Более
современные прессы как правило, автономны и по приводу и по
управлению. Они оснащаются индивидуальным гидроприводом и
индивидуальными средствами управления как работой пресса, так
и регулирующими тепловой режим приборами.
Основными конструктивными параметрами вулканизационных
прессов с гидравлическим приводом являются номинальное усилие
(мощность пресса), размер нагревательных плит, расстояние между
ними и число этажей.
Номинальное прессовое усилие отечественных прессов соответ-
ствует следующему ряду: 0,4; 1; 1,6; 2,5; 4; 10; 12,5; 25 МН. Соот-
ветственно, размер плит —250X250; 400X400; 600x600; 800 X
Х800; 1250X1250; 1800x1300; 2000x1880 мм. Расстояние между
плитами принимается 100; 125; 160; 200; 250; 320 и 700 мм. Число
этажей — 1; 2; 4; 6.
Для формования и вулканизации большого ассортимента ре-
зинотехнических изделий чаще всего используют вулканизационные
прессы с размером нагревательных плит 600X600 мм. На рис. 13.4
268
показана конструкция современного вулканизационного пресса
номинальной мощностью 2,5 МН, с электрическим обогревом плит
размером 600 X 600 мм. Основанием (станиной) пресса является рама 4
сварной конструкции. В нижней части рамы установлен корпус
гидроцилиндра / с плунжером 2 и встроенным в него вспомогатель-
ным цилиндром 5, предназначенным для ускорения смыкания плит.
На плунжере 2 установлен подвижный стол пресса 5, на котором
помещена нижняя нагревательная плита 7. Между столом 5 и на-
гревательной плитой 7 установлена теплоизоляционная плита 6.
В верхней части рамы установлена верхняя траверса, на которой
таким же образом закреплена верхняя нагревательная плита. Сред-
няя нагревательная плита 8 расположена в направляющих рамы
пресса, в которых она может свободно перемещаться в вертикальном
направлении. В нижнем положении эта плита удерживается с по-
мощью упоров 13.
Привод пресса осуществляется от насосной установки 14, с по-
мощью системы клапанов 15. Масляный бак привода // смонтирован
в станине. На боковых сторонах рамы смонтированы шкаф 9 с элек-
трической аппаратурой регулирования режима работы и управления
прессом и шкаф 10 с электрическими приборами контроля, регулиро-
вания и поддержания заданной температуры нагревательных плит.
Система автоматики обеспечивает поддержание температуры плит
с точностью +1%. Максимальная температура плит 250 °С. Для
уменьшения тепловыделения в окружающую среду и удаления газов,
образующихся при вулканизации, пресс имеет кожух 12, который
подсоединяется к вытяжной системе вентиляции.
Все операции цикла при работе на прессе, за исключением пере-
зарядки прессформ, выполняются автоматически. Длительность вул-
канизации устанавливается с помощью реле времени в пределах
от 1 до 30 мин. Системой автоматики пресса предусмотрено выполне-
ние одной или двух подпрессовок, число которых устанавливается
также с помощью реле времени.
Формование и вулканизация резиновых изделий на прессах
вышеописанных конструкций производится главным образом в пресс-
формах открытого типа, съемных с ручной перезарядкой.
Кроме съемных прессформ, особенно для массовых изделий, при-
меняют стационарные прессформы, которые устанавливаются в ра-
бочем пространстве пресса и там же перезаряжаются.
Конструкции прессформ для производства формовых резинотех-
нических изделий подробно рассмотрены в гл. 15.
Выше указывалось, что перезарядка вулканизационных прессов
производится, как правило, вручную и является тяжелой опера-
цией. Необходимо каждый раз выдвинуть прессформы с плит, от-
крыть их, извлечь изделия, положить резиновые заготовки, закрыть
формы и задвинуть их на плиты. И все это вблизи и при непосред-
ственном контакте с нагретыми металлическими деталями пресса
и форм. Для облегчения труда прессы с усилием свыше 1 МН сна-
бжаются подъемными столиками или специальными перезаряд-
чиками.
269

Рис. 13.5. Вулканизационный четырехэтажный пресс 160-600-П4 с индивидуальной гид-
равлической установкой:
/ — станина; 2 — гидроцилиндр; 3 — гидравлическая установка; 4 — нагревательные плиты;
5 — шарнирные паропроводы; 6 — бак Для масла; 7 — теплоизоляционный кожух; 8,11 —
подъемные столики; 9, 10 — верхняя и нижняя нагревательные плиты; 12 — гидроци-
линдр подъемного столика; 13 — электродвигатель гидравлической установки.
На рис. 13.5 показан четырехэтажный пресс с двухсторонней
перезарядкой, оснащенный двумя подъемными столиками. Один
столик обслуживает два первых снизу этажа пресса, а другой —
два верхних этажа. С помощью привода 12 рабочая плоскость стола
может занимать положение в одной горизонтальной плоскости
с поверхностью нагревательной плиты. Это облегчает выдвижение
форм при перезарядке пресса из рабочего пространства и, наоборот,
перемещение их со стола на плиту после перезарядки.
Необходимость механизации процессов перезарядки прессформ
привела к созданию выдвижных кассетных элементов, которые вы-
водятся из рабочего пространства прессов с помощью пневматиче-
ских или гидравлических приводов. Некоторые прессы оснащаются
механическими перезарядчиками, которые автоматически открывают
прессформу и выталкивают готовые изделия. Прессовщик закла-
дывает сырье заготовки в гнезда формы и нажатием кнопки пускает
пресс в работу.
Дальнейшие операции, в том числе и периодические подпрессовки
для удаления воздуха и газов из прессформ, осуществляются авто-
матически.
Гидравлическая схема вулканизационного пресса 250-600 Э2
с перезарядчиками кассетных прессформ приведена на рис. 13.6.
В исходном положении пресс разомкнут, кассеты обоих этажей
находятся на нагревательных плитах пресса, электродвигатель
насосного агрегата 5 отключен, вентили подвода 4 и отвода 25 масла
открыты, рукоятки кранов управления 15—17 находятся в крайнем
270
правом положении. Нажатием кнопки «Пуск насоса», расположен-
ной на перезарядчике слева, включается электродвигатель насоса 5
(кнопка «Пуск насоса» должна оставаться нажатой левой рукой
прессовщика на протяжении всего времени движения кассеты и ее
крышки). Рукоятку крана 17 правой рукой поворачивают влево,
масло от насосной установки поступает в штоковую полость гидро-
цилиндра 20, шток которого втягивается и поворачивает рычаг.
Последний перемещает ползун, который своими захватами выдвигает
кассету из пресса.
I При перемещении кассеты осуществляется ее разъем при по-
мощи клиньев на направляющих перезарядчика. После выдвижения
кассеты поворачивают ручку крана управления 16 в левое положение
и гидроцилиндр 19 перемещает траверсу вверх, при этом пальцы
траверсы входят в пазы крышки кассеты, которая поворачивается
относительно осей петель кассеты. Кнопка включения насоса опу-
скается, и производится перезарядка кассетной прессформы. Затем
снова включается насос, последовательным включением кранов 16
и 17 закрывается крышка и кассетная прессформа перемещается
в рабочее пространство пресса. Затем, поворачивая рукоятку крана 15
влево, перемещают стол перезарядчика вверх на уровень второго
этажа пресса. Как только защелка механизма фиксации войдет в за-
цепление с выступом гребенки, рукоятка крана 15 возвращается
в крайнее правое положение. Производится перезарядка кассетной
прессформы верхнего этажа, после чего нажатием на педаль переза-
рядчик опускают на уровень нижнего этажа пресса.
Контроль положения прессформ на нагревательных плитах пресса
фиксируется нажатием их на^конечные выключатели 27.
5 6
Рис. 13.6. Гидравлическая схема вулканизационного пресса 250-600 Э2 с перезарядчиком:
/ — гидроцилиндр пресса; 2 — нагревательная плита; 3 — маслобак; 4, 25 — вентили;
5 — гидронасос; 6, 8, 12 — предохранительные клапаны; 7, 22 — дроссели; 9,11,26 —
манометры; 10 — золотник; 13 — фильтр; 14 — обратный клапан; 15—17 — краны уп-
равления; 18—20 — гидроцилиндры перезарядчика; 21, 23 — клапаны; 24 — регулятор
скорости; 27 — конечный выключатель.
271

По окончании перезарядки всех этажей пресса нажимается
кнопка «Смыкание кассет» на пульте управления перезарядчика
и включается электродвигатель насоса 5.
При срабатывании выключателей 27 вступает в работу электро-
магнит ЭМ золотника 10. Масло от насоса через золотник 10, обрат-
ный управляемый клапан 21 и дроссель 22 поступает в малый ги-
дроцилиндр 1 пресса, стол которого начинает подниматься, откры-
вается клапан наполнения-слива 23, масло из бака 3 поступает
в главный гидроцилиндр пресса. После полного смыкания плит
и прессформ пресса давление в напорной линии начинает повышаться.
При достижении определенного его значения с помощью пружины
регулятора скорости 24 масло от насоса начинает поступать в по-
лость главного гидроцилиндра, захлопывая клапан наполнения-
слива 23 и отсекая бак 3 от гидроцилиндра. При этом происходит
окончательное формование заготовки в изделие.
При достижении давления подпрессовки срабатывают контакты
электромагнитного манометра 26, подается импульс на включение
реле времени подпрессовки и выключение электромагнита ЭМ зо-
лотника 10. Масло под давлением поступает под поршни обратного
клапана 21 и клапана наполнения-слива 23 и открывает их. Полости
обоих гидроцилиндров пресса соединяются со сливной магистралью,
а стол пресса под тяжестью подвижных частей опускается.
По истечении установленного промежутка времени реле времени
подпрессовки дает импульс на включение электромагнита ЭМ
золотника 10, и пресс снова начинает смыкаться. При достижении
давления прессования электроконтактный манометр дает импульс
на включение реле времени вулканизации, включение электродви-
гателя насоса 5 и электромагнита золотника 10. По истечении вре-
мени вулканизации автоматически включается электродвигатель
насоса, и масло под давлением подается под поршни клапанов 21
и 23. Пресс раскрывается и цикл повторяется.
Кроме гидравлических вулканизационных прессов существуют
прессы с рычажно-механическим приводом. Движение плит, их
замыкание и создание необходимого прессового усилия здесь осу-
ществляется от электродвигателя посредством системы кривоши-
пов и рычагов.
Некоторые иностранные фирмы выпускают рычажно-механиче-
ские вулканизационные прессы, по конструкции напоминающие
индивидуальные вулканизаторы автомобильных шин и камер, кото-
рые рассматриваются в следующих разделах настоящей главы.
Прессы с механическим приводом подобного типа более быстро-
ходны, процесс раскрытия совершается быстрее, чем у гидравличе-
ских. Но по конструкции они более сложны, и их стоимость выше,
чем прессов с гидравлическим приводом.
Для вулканизации транспортерных лент конечной длины приме-
няются рамные и колонные гидравлические прессы большой мощ-
ности. Такие прессы представляют собой как бы ряд обычных прес-
сов, поставленных вплотную и имеющих общие верхние плиты, один
подвижный стол и общие нагревательные плиты (рис. 13.7). Со-
272
Рис. 13.7. Схема установки одноэтажного пресса для вул-
канизации транспортерных лент:
1 — рамы; 2 — продольные балки для крепления верхней
опорной плиты; 3 — стержни-подвески; 4 — верхняя
опорная плита; 5 — нагревательные плиты; 6 — секция
подъемного стола; 7 — рабочие цилиндры; 8 — основание
пресса; 9 — фундаментные балки; 10 — фундамент; 11 —
канал для стока воды; 12 — зажимно-растяжное приспо-
собление; 13 — стол для перезарядки пресса; 14 — фун-
даментные болты; 15 — установочные болты; 16 — урав-
новешивающие грузы.
бранная лента из рулона протягивается между двумя вулканиза-
ционными плитами, отпрессовывается с помощью гидравлических
приводов, вулканизуется и закатывается в рулон. Для предотвра-
щения вытяжки транспортерной ленты в процессе эксплуатации перед
вулканизацией заготовку подвергают растяжению от 4 до 8 %
первоначальной длины. С этой целью участок ленты между нагрева-
тельными плитами зажимается и с помощью гидравлических уст-
ройств 12 подвергается вытяжке.
Современные прессы подобного рода имеют длину плит 10 м и
полезную ширину от 0,9 до 2,9 м; прессовое усилие составляет,
соответственно, от 40 до 75 МН; масса прессов равна от 100 до 300 т.
Схема установки одноэтажного рамного пресса с размерами
плит 2X10 м показана на рис. 13.7.
Для вулканизации широких транспортерных лент сконструи-
рован пресс с размерами нагревательных плит 3,8 X 10 м. Мощность
этого пресса 127 МН, механизм вытяжки имеет мощность 1,1 МН
и рабочий ход 0,8 м; общая массса пресса — 845 т.
На всех прессах обогрев плит производится с помощью пара или
перегретой воды, подаваемых отдельно для каждых 3—4 м2 плиты.
С целью предотвращения перевулканизации участка ленты, попа-
дающего дважды между обогревательными плитами, на расстоянии
200—300 мм от одного конца плиты устраивают сквозные каналы,
по которым пропускают охлаждающую воду.
При вулканизации транспортерных лент на плиты пресса укла-
дываются стальные линейки шириной от 50 до 100 мм. Эти линейки
предотвращают растекание резиновой смеси и обеспечивают опрес-
273

Рис. 13.8. Вулканизационный сдвоенный челюстной двухэтажный пресс ВП-9007 с пли-
тами размером 400X1200 мм:
1,4 — растягивающие устройства; 2 — нагревательные плиты; 3 — промежуточная плита;
5 — привод.
совку боковых сторон транспортерных лент. Толщина линеек на
0,3—0,5 мм меньше толщины изделий, поступающих на вулканизацию.
Эти линейки после вулканизации в момент раскрытия пресса ото-
двигаются от ленты в сторону с помощью рычажных механизмов^,
установленных сбоку подвижного стола и неподвижной верхней
траверсы по всей их длине. При этом лента освобождается и легче
протаскивается между плитами. В момент замыкания плит планки
с помощью этих же механизмов возвращаются на свое место.
Клиновые ремни имеют замкнутую конструкцию, поэтому для
их вулканизации применяют специальные, так называемые челюст-
ные прессы. Рама такого пресса имеет С-образную форму, что
позволяет вводить участок ремня в межплиточное рабочее простран-
ство пресса для его опрессовки и вулканизации. На рис. 13.8 пока-
зан вулканизационный сдвоенный челюстной двухэтажный пресс для
вулканизации клиновых ремней. Он состоит из двух гидравличе-
ских прессов челюстной конструкции, имеющих общие нагреватель-
ные плиты 2. Между нагревательными плитами на направляющих
смонтирована профильная промежуточная плита 3, имеющая с двух
сторон продольные конические канавки, соответствующие профилю
ремня. Промежуточная плита является сменным инструментом.
Пресс оснащен растягивающими приспособлениями, с помощью
которых заготовка ремня подвергается вытяжке перед вулканиза-
цией. Растяжное приспособление состоит из двух кареток и тележек,
расположенных на направляющих слева и справа от пресса. Положе-
ние тележек относительно пресса может меняться, оно зависит от
длины ремня. На каретках установлены барабаны с профильными
канавками, как у шкивов клиноременной передачи.
Перед вулканизацией заготовки ремней надевают на профильные
барабаны растяжного приспособления. Нижние части заготовок
ремней заправляют в профильные канавки промежуточной плиты,
после чего нижнюю нагревательную плиту приподнимают, включая
гидропривод пресса. Верхние части заготовок ремней вкладывают
274
в верхние канавки профильной плиты, после чего продолжают за-
мыкать плиты до тех пор, пока между ними не останется зазор по-
рядка 10 мм. После этого включают привод 5 растягивающего при-
способления и производят вытяжку ремней на величину, определяе-
мую технологическим регламентом. После вытяжки включают при-
вод пресса, и осуществляется вулканизация. По окончании вулкани-
зации пресс размыкается, участки ремней высвобождаются из про-
фильных канавок и с помощью профильных барабанов производится
перемещение ремней, их невулканизованные участки помещаются
в профильные канавки, осуществляются дополнительная вытяжка
и последующая вулканизация.
13.4. ВУЛКАНИЗАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ШИННОГО ПРОИЗВОДСТВА
Прессформы для вулканизации изделий шинного производства.
Прессформы являются инструментом, с помощью которого оформ-
ляются геометрические размеры и форма резинового изделия. В пресс-
формах одновременно осуществляется и вулканизация. В зависи-
мости от назначения прессформы, используемые в шинной промыш-
ленности, подразделяются на прессформы для покрышек; пресс-
формы для ездовых камер; прессформы для варочных камер; пресс-
формы для тормозных камер; прессформы для диафрагм; прессформы
для пневмокатков; прессформы для массивных шин; прессформы
для обводных лент; прессформы для пневмоподвесок.
Наиболее сложными, особенно в изготовлении рисуночной части,
являются прессформы для вулканизации покрышек. Они в свою
очередь подразделяются на формы с диаметральном разъемом, с ра-
диальным разъемом (секторные прессформы) и на секционные формы.
При этом все три вида применяются как для вулканизации новых
покрышек, так и вулканизации отремонтированных. В зависимости
от типа вулканизационного оборудования покрышечные прессформы
делятся на прессформы автоклавного типа и прессформы индиви*
дуального типа.
Наиболее просты по конструкции покрышечные прессформы
автоклавного типа. Прессформа состоит (рис. 13.9) из нижней 3
и верхней 5 стальных полуформ, двух бортовых колец 2 и 6, явля-
ющихся составной частью полуформ. С внутренней стороны обеих
полуформ фрезерованием или другим способом нанесен рисунок,
соответствующий рисунку беговой части вулканизуемой покрышки.
Для обеспечения лучших условий теплопередачи на верхней и ниж-
ней наружных поверхностях полуформ делаются радиальные 9
и кольцевые 10 паровые канавки. Чтобы полуформы не могли пово-
рачиваться относительно друг друга и тем самым вызывать смеще-
ние элементов рисунка покрышки при ее формовании, а также по-
вреждения вентиля варочной камеры, они имеют направляющие
и клинья 4, которые фиксируют их взаимное расположение. Для
подачи пара, перегретой воды и охлаждающей воды в варочную
камеру к половинам прессформы привариваются верхняя 7 и ниж-
275

А-А
Рис. 13.9. Покрышечная прессформа автоклавного
типа:
/ — нижняя бобышка; 2 — нижнее бортовое коль-
цо; 3 — нижняя полуформа; 4 — фиксатор; 5 —
верхняя полуформа; 6 — верхнее бортовое коль-
цо; 7 — верхняя бобышка; 5 — кольцевые ребор-
ды; 9, 10 — паровые канавки.
няя 1 бобышки. В бобышках име-
ются сквозные каналы с выточками,
в которые при перезарядке форм
встав лютея конические патрубки,
кольца, резиновые манжеты и труб-
ки, формирующие общую систему
подачи теплоносителей в варочную
камеру.
Внешняя простота конструкции
покрышечных преесформ осложняет-
ся необходимостью выполнения по-
верхности, образующей рисунок про-
тектора вулканизуемой покрышки.
Воспроизведение протекторного ри-
сунка на рабочей поверхности преесформы представляет собой
сложную технологическую операцию. Рисунок выполняется в не-
гативном изображении по отношению к рисунку протектора по-
крышки, т. е. впадинам и канавкам рисунка протектора по-
крышки соответствуют выступы аналогичной формы на поверх-
ности преесформы и, наоборот, выступам соответствуют впадины.
Существует несколько способов формообразования рисунков
преесформ. Одним из старых и весьма распространенных является
изготовление рисунка фрезерованием на специальных станках с по-
следующей слесарной обработкой. Таким способом можно изгото-
вить рисунок сравнительно несложной конструкции, не содержа-
щий тонких вставных элементов.
Образование рисунка преесформ набором из стальных вклады-
шей с креплением их при помощи электросварки наиболее широко
распространено при изготовлении рисунков различных типов, в том
числе сложнорасчлененных с тонкими ножевыми элементами. Но-
жевые элементы необходимы для образования щелевых прорезей
в протекторных рисунках преесформ.
Тонкие элементы несложной формы, толщиной не менее 1,5 и
высотой до 8 мм, выполняются отливкой монолитно с вкладышем.
Тонкие элементы, толщиной не менее 0,5 мм, выполняются штампов-
кой и гибкой из стальной ленты или листа, а затем заделываются во
вкладыш при его отливке на глубину 4 мм. При большом количе-
стве тонких элементов, расположенных близко друг от друга (ме-
нее 3 мм), они изготавливаются также гибкой и штамповкой из
стальной ленты или листа. Корпус,вкладыша с основными элемен-
тами рисунка в данном случае изготовляется отдельно, на нем элек-
троискровым методом выполняются щели глубиной 2—3 мм, в ко-
торые и устанавливаются тонкие элементы. Крепление последних
производится пайкой медью или зачеканкой.
276
Рисунки преесформ изготавливаются и набором вкладышей,
получаемых из алюминиевых сплавов литьем под давлением. Крепле-
ние алюминиевых вкладышей к полуформам производится винтами
с потайными головками. Этот способ формообразования рисунка
формы является весьма прогрессивным, так как позволяет получать
вкладыши с высокой чистотой рабочей поверхности, не требующие
значительной механической обработки.
При формовании покрышки могут образовываться замкнутые
полости, в которых скапливается воздух и легколетучие из резино-
вой смеси. Вследствие этого может произойти некачественная опрес-
совка изделия. Для устранения подобных дефектов в конструкции
преесформы предусматривается создание газоотводящих каналов
в виде отверстий малого диаметра A—2,5 мм) в зоне рисунка и бо-
ковин, кольцевых и радиальных канавок.
Преесформы, применяемые на индивидуальных вулканизаторах
(рис. 13.10, а), являются стационарными. Они состоят из двух полу-
форм: нижней 2 и верхней 4, двух бортовых колец / и 5. При этом,
как и у автоклавных преесформ, бортовые кольца привариваются
к полуформам, но могут быть и самостоятельными деталями. В част-
ности, нижнее бортовое кольцо 1 сажается в нижней полуформе по
подвижной посадке, соединяется со штоком специального гидро-
привода, размещаемого в станине индивидуального вулканизатора,
и служит при этом деталью, с помощью которой не только оформ-
ляется бортовая часть покрышки, но и деталью для извлечения
покрышки из формы после вулканизации. Верхняя полуформа
А-А
А-А
rt
Рис. 13.10. Преесформы для вулканизации покрышек в индивидуальных вулканизаторах (а)
и форматорах-вулканизаторах (б):
1,5 — бортовые кольца; 2 — нижняя полуформа; 3 — лапы; 4 — верхняя полуформа;
(> — клиновой замок; 7 — центрирующее кольцо; 5, 9 —. зажимные диски.
277

имеет резьбовые отверстия для крепления к планшайбе вулкани-
затора. На нижней полуформе имеются специальные лапы для креп-
ления формы на станине вулканизатора. Относительное положение
полуформ фиксируется замком 6.
В конструкцию прессформ, устанавливаемых на форматорах-
вулканизаторах (рис. 13.10, б), введены специальные детали, слу-
жащие для установки диафрагмы и взаимодействия с механизмами,
управляющими ею во время загрузки, формования, вулканизации и
выгрузки покрышек. Прессформа состоит из двух полуформ 2 и 4,
бортового кольца /, зажимных дисков 8 и 9, центрирующего кольца 7.
Зажимные диски с помощью болтов соединяются с бортовым и цен-
трирующим кольцами, обеспечивая надежное крепление и плот-
ность внутренней полости диафрагмы. Нижний зажимной диск 9
при помощи резьбы соединяется с головкой цилиндра механизма уп-
равления диафрагмой, а верхний зажимной диск 8 — со штоком этого
цилиндра. Нижняя полуформа со стороны внутреннего диаметра
имеет кольцевой выступ, посредством которого форма центрируется
относительно станины форматора-вулканизатора. Половины форм
крепятся на форматоре-вулканизаторе с помощью лап 3 и резьбовых
отверстий в верхней полуформе. Описанные выше конструкции пресс-
форм относятся к типу форм с диаметральным разъемом. Здесь смы-
кание верхней и нижней половин формы осуществляется по поверх-
ности, параллельной опорным поверхностям и перпендикулярной
оси симметрии формы. При вулканизации покрышек в прессформах
такого типа в начальный период процесса, при подаче формующего
пара и перегретой воды в полость варочной камеры или диафрагмы
происходит вытяжка покрышки по диаметру каркаса покрышки и
брекеру. При этом происходит смещение и разрежение нитей корда.
В покрышках типа Р, имеющих жесткую беговую часть, жесткие
борта и гибкие тонкие боковины, изменения размеров по диаметру
нежелательны. Для формования и вулканизации подобных покры-
шек созданы так называемые секторные прессформы с радиально
раздвигающимися секторами. Преимущество секторных прессформ
заключается в том, что они работают по принципу обжатия вулкани-
зуемой покрышки не только с внутренней стороны, но и с внешней
секторами, что уменьшает растяжение каркаса.
В секторной форме покрышка свободно лежит в нижней полу-
форме, секторы сдвигаются или раздвигаются в радиальном направ-:
лении относительно покрышки при открывании или закрывании*
прессформы. Это уменьшает образование каких-либо сдвигов в npo-s
цессе формования в материале вулканизуемой покрышки.
На рис. 13.11 изображены прессформы секторного типа двух
видов: с верхним (а) и нижним (б) расположением секторов. Сектор*
ная прессформа с верхним расположением секторов состоит из верх-
ней полуформы 9, жестко соединенной при помощи плиты 8 со сво-
дящим конусом 7, на котором подвижно установлены восемь сею
торов 4. На внутренней поверхности сводящего конуса закреплень
направляющие планки 5, имеющие в поперечном сечении форм)
«ласточкина хвоста» и располагающиеся в пазах 6 секторов. Н|
278
7 8
Рис. 13.11. Прессформы секторного типа с верхним (а) и нижним (б) расположением сек-
торов:
1 — нижняя полуформа; 2 — захват; 3 — ограничитель; 4 — сектор; 5 — планка; 6 — паз;
7 — сводящий конус; 8 — плита; 9 — верхняя полуформа; 10 — шарнир; 11 — планка;
12 — стойка; 13 — упор.
каждой планке установлен ограничитель 3 перемещения сектора.
Секторы имеют Г-образные захваты 2, которые взаимодействуют
с нижней полуформой / при их перемещении в радиальном направ-
лении во время открывания прессформы. При размыкании формы
благодаря наклонному расположению направляющих секторы 4
вместе с захватами 2 перемещаются в радиальном направлении от
центра к периферии. При этом происходит отделение фигурной по-
верхности сектора от покрышки. При смыкании пресрформы прои-
зойдет движение секторов к центру формы и обжатие невулканизо-
ванной покрышки по радиусу.
В секторной прессформе с нижним расположением секторов пос-
ледние закреплены в нижней полуформе 1 с помощью шарниров 10.
На обжимном конусе 7 имеются пазы 6 с установленными по их
краям планками 11, взаимодействующими с Т-образными стойками 12,
закрепленными на секторах 4, при помощи которых первоначально
отрываются секторы от вулканизованной покрышки при размыка-
нии прессформы. В дальнейшем секторы поворачиваются вокруг
шарниров, удаляясь от центра покрышки, вследствие взаимодей-
ствия с покрышкой при ее выгрузке из прессформы. Дальнейшее
опрокидывание секторов ограничивается упорами 13, приварен-
ными к нижней полуформе. После выгрузки покрышки секторы
поворачиваются в обратном направлении (к центру прессформы)
под действием собственного веса и удерживаются в несколько при-
поднятом состоянии с помощью подпружиненных пальцев (на ри-
сунке по показаны). При закрывании формы Т-образные стойки 12
входят в пазы и обжимной конус 7 окончательно сдвигает секторы
к центру формы до упора.
Для вулканизации камер пневматических шин применяются
прессформы, оснащенные паровыми рубашками. Устройство такой
прессформы показано на рис. 13.12. Верхняя 5 и нижняя 4 полу-
формы имеют литые оболочки, являющиеся паровыми, камерами 6
и 2. Они соединяются между собою сваркой. Таким образом, вся
форма состоит из двух половин. Нижняя половина прессформы
имеет лапы 3 для крепления на станине индивидуального вулкани-
затора, а верхняя часть формы имеет резьбовые отверстия для креп-
279

А-а	Рис. 13.12. Прессформы для вулканизации камер пне-
	 вматических шин:
1 — втулка; 2 — нижняя паровая рубашка; 3—лапа; 4 —
нижняя полуформа; 5 — верхняя полуформа; 6 — верх-
няя паровая рубашка; 7,8 — карманы.
ления на планшайбе. В нижней полуфор-
ме установлена втулка /, в отверстие
которой вставляется вентиль вулканизу-
емой камеры. Для подвода пара в паро-
вые рубашки полуформ и отвода конден-
сата прессформа снабжена карманами 7 и
8, к которым подключаются трубопроводы
вулканизатора.
Автоклав-прессы применяются для
вулканизации покрышек, камер, обрези-
ненных катков и некоторых других рези-
нотехнических изделий. В конструкции
автоклав-пресса содержатся элементы, присущие вулканизацион-
ным котлам (паровая камера с крышкой и днищем) и гидравличес-
ким прессам (гидроцилиндр, плунжер, траверсы и колонны).
Наибольшее распространение получили автоклав-прессы со съем-
ной крышкой и неподвижной паровой камерой (рис. 13.13).
Вулканизационная часть автоклав-пресса состоит из корпуса 11
(цилиндрическая паровая камера), соединенного с верхней кольце-
вой траверсой 12 и литым днищем 6. Корпус сваривается из листовой
стали толщиной 8—12 мм. Паровая камера закрывается крыш-
кой 15, которая крепится к кольцевой траверсе байонетным коль-
цом 14. В отличие от вулканизационных котлов, описанных ранее,
здесь поворачивается не крышка, а кольцо 14. Поворот его произ-
водится или вручную с помощью зубчатой передачи, или с помощью
гидроцилиндра.
Внутрь автоклава подаются пар и охлаждающая вода, для чего
в верхней части корпуса имеются своответствующие штуцеры.
Уплотнение крышки осуществляется с помощью резиновой манжеты.
Прессовая часть автоклав-пресса состоит из гидравлического
цилинра /, смонтированного на кольцевом основании 3, плунжера 2,
проходящего внутрь паровой камеры, и колонн 7, соединяющих
верхнюю и нижнюю траверсы. Плунжер уплотняется в цилиндре
с помощью гидравлического сальникового устройства 4 и в паровой
камере посредством парового сальника 5.
В гидравлический цилиндр с помощью трубопровода и гидро-
распределительной коробки 13 в период перезарядки подается вода
давлением 2—2,5 МПа, а в момент подпрессовки и в течение всего
цикла вулканизации — вода давлением 12—12,5 МПа.
Вулканизационные формы с изделиями устанавливаются в виде
стопки на стол 8, смонтированный на плунжере. На стопку уклады-
ваются два уравнительных диска 9 (так называемый эквалайзер),
автоклав закрывается крышкой, в цилиндр подается вода высокого
давления, и автоклав готов к началу вулканизационного про-
цесса.
280
Такие автоклав-прессы нашли применение на шинных заводах
для вулканизации покрышек. Отформованная покрышка с зало-
женной в нее варочной камерой укладывается в металлическую
форму и загружается затем в автоклав-пресс. В качестве прессу-
ющего и теплового агента внутрь варочной камеры подается пере-
гретая вода давлением 2—2,5 МПа. По окончании процесса вулкани-
зации перегретая вода стравливается и внутрь варочной камеры
подается вода низкого давления для охлаждения под таким же дав-
лением, какое имеет перегретая вода. Поскольку формы нестацио-
нарные, подача перегретой воды в варочные камеры производится
с помощью особой системы (так называемой системы Говорова).
На рис. 13.14 показано устройство системы подобного рода для
подачи теплоносителей в варочную камеру. Вулканизационная форма
автоклавного типа состоит из нижней половины 1 и верхней поло-
вины 2, центрируемых одна относительно другой за счет конусной
посадки друг на друга. К каждой половине формы приваривается
по одной бобышке со сквозным каналом. Бобышка нижней поло-
вины 11 имеет снизу конусную расточку, а бобышка верхней поло-
вины формы 8 — кольцевую выточку для закладки в нее резиновой
манжеты 7. Между бобыш-
ками в момент перезарядки
формы укладывается набор
из стального кольца 9, ре-
зиновой манжеты 10 и сталь-
ной трубки 5. Трубка 5 вста-
вляется одновременно в ва-
рочную камеру 4. Она имеет
по концам радиальные свер-
ления, через которые и про-
ходит теплоноситель. В верх-
нюю бобышку закладыва-
ется конус 6, на который
попадает конусное отверстие
нижней бобышки следующей
формы. Так, по мере ук-
ладки форм в стопку, соз-
дается сквозной вертикаль-
ный канал, от которого есть
ответвления в каждую фор-
му. У нижней формы этот
канал заглушается. Подача
Рис. 13.13. Автоклав-пресс:
1 — гидроцилиндр; 2 — плунжер; 3 —
нижняя траверса (основание); 4 —
гидравлический сальник; 5 — паровой
сальник; 6 — днище паровой камеры;
7 — колонна; 5 — стол; 9 — уравни-
тельные диски; 10 — направляющая;
// — паровая камера; 12 — верхняя
траверса; 13 — гидрокоробка; 14 —
байонетное кольцо; 15 — крышка;
16 — штуцер.
231

Рис. 13.14. Система подачи теплоносителей в варочную камеру:
/ — нижняя часть формы; 2 — верхняя часть формы; 3 — покрышка; 4 — варочная камера;
5 — трубка; 6, 12 — конусы; 7, 10 — резиновые манжеты; 8 — бобышка верхней части
формы; 9 — кольцо; 11 — бобышка нижней части формы; 13 — нижняя часть вышележащей
формы; 14 — верхняя часть нижележащей формы.
теплоносителей в стопку производится через отверстие в крышке
автоклава посредством специальной накидной трубы, соединяемой
с крышкой после закрытия паровой камеры.
В результате подачи перегретой воды в варочную камеру в форме
создается распорное усилие, определяемое величиной покрышки
(а следовательно, и камеры) и давлением перегретой воды. Прессовое
рабочее усилие автоклава должно быть таким, чтобы обеспечить
надежное замыкание всей стопки прессформы. Прессовое рабочее
усилие Рраб (в Н) определяется по следующему уравнению:
где Рк — распорное усилие, создаваемое перегретой водой в варочной камере, Н;
i — число вулканизуемых форм в стопке; вф — вес одной формы с покрышкой, ва-
рочной камерой и водой, Н; G± — вес подвижного стола и уравнительного диска, Н;
G2 — вес плунжера, Н; Т — сопротивление в уплотнительных устройствах, Н.
Распорное усилие Рк (в Н) в варочной камере определяется
по уравнению:
где р — давление перегретой воды, Па; DH и DBH — наружный и внутренний диаметры
полости варочной камеры, м.
Автоклав-прессы с целью рационального использования подъ-
емно-транспортных средств при их перезарядке устанавливаются
по 4—6 единиц в агрегате. Выгрузка прессформ производится с по-
мощью кран-балки, затем формы перемещаются по рольгангу на
участок перезарядки. Здесь форма открывается с помощью особого
гидравлического устройства и электрической тали. С помощью дру-
гой электротали из формы извлекается вулканизованная покрышка
и на ее место закладывается сырая заготовка шины. Затем форма
подпрессовывается на гидропрессе и подается пластинчатым транс-
портером по рольгангу к перезаряжаемому автоклав-прессу.
282
В большинстве случаев управление гидравлической частью авто-
клав-пресса производится вручную, управление режимом вулкани-
зации — автоматически. На рис. 13.15 показана схема установки
контрольно-измерительных и регулирующих приборов на автоклав-
прессе, предназначенном для вулканизации автомобильных покры-
шек. Регулятор цикличности процесса 6 типа КЭП-12У обеспечивает
открытие и закрытие мембранных исполнительных механизмов, уста-
новленных на коммуникациях, в последовательности, соответству-
ющей принятому режиму вулканизации.
После загрузки форм в автоклав и их подпрессовки начинается
цикл вулканизации. Оператор нажимает кнопку щитка 5 и включает
регулятор цикличности 6 в работу. Регулятор цикличности откры-
вает мембранный клапан 16, который подает инструментальный
в 9 10 11 12
Инструментальнь i u
воздух
Пар
Перегретая вода
Вода низкого давления
Линия спуска
Промышленная вода
Пар
Линия продувки
Спуск охлаждающей воды
Линия конденсата
Вода низкого давления
Вода высокого давления
Линия спуска
Рис. 13.15. Схема установки контрольно-измерительных и регулирующих приборов на ав-
токлав-пресс:
1,2 — манометрические регуляторы температуры; 3 — манометр для измерения давления
в автоклаве; 4 — манометр для измерения давления в варочных камерах; 5 — пусковые
кнопки регулятора цикличности; 6 — регулятор цикличности; 7 — манометр для измерения
давления в гидроцилиндре; 8—10 — реле давления; // — звуковой сигнализатор; 12 —
сигнальные лампы; 13 — электрическое реле; 14 — фильтр очистки инструментального
воздуха; 15 — редукционный клапан; 16—21, 23 — 25 — мембранные клапаны; 22 — ма-
нометр; 26 — конденсационный горшок; 27 — гидрокоробка; 28, 29 — замерные гильзы.
283

воздух в регистрирующие манометрические регуляторы темпера-
туры / и 2 со шкалой от 0 до 200 °С. Регулятор температуры / регу-
лирует нагрев автоклав-пресса при подаче в паровую камеру острого
пара, а регулятор температуры 2 — по температуре конденсата,
выпускаемого из автоклава. Замерная гильза 28 капиллярной си-
стемы регулятора / установлена в корпусе автоклава, а замерная
гильза 29 регулятора 2 — на линии спуска конденсата. Мембранные
клапаны (на линии ввода пара 21 и на линии спуска конденсата 25)
соединены латунными трубками с соответствующими регуля-
торами.
Одновременно с подачей сжатого воздуха на мембранный кла-
пан 16 подается воздух и к мембранному клапану 17. Последний
открывается и обеспечивает подачу греющего пара в варочные ка-
меры. После определенной выдержки, необходимой для прогрева
всех варочных камер, клапан 17 перекрывает доступ пара в вароч-
ные камеры и обеспечивает сообщение их с мембранным клапа-
ном 18. Мембранный клапан 18 срабатывает от регулятора циклич-
ности и открывает доступ перегретой воды в полости варочных ка-
мер. Одновременно с этим включаются в работу мембранные кла-
паны 21 и 25, регулирующие температуру в автоклаве. Идет процесс
вулканизации.
По истечении времени вулканизации регулятор цикличности 6
прекращает подачу сжатого воздуха к мембранному клапану 16,
доступ воздуха к регуляторам температуры 1 и 2 прекращается,
они выключаются из работы; мембранные клапаны 21 и 25 под дей-
ствием своих пружин занимают исходное положение (нормально
закрытое) и перекрывают линию подачи пара в автоклав и линию
спуска конденсата из него. На клапан 18 прекращается подача
инструментального воздуха, он срабатывает, перекрывает доступ
перегретой воды из линии и сообщает полость варочных камер (через
клапан 19) с линией спуска. Одновременно с работой клапана 18,
обеспечивающего выход перегретой воды из варочных камер, по-
дается инструментальный воздух на клапан 23; последний срабаты-
вает и выпускает пар из паровой камеры автоклава в линию про-
дувки. После выпуска пара клапан 23 закрывается.
Регулятор цикличности 6 открывает клапан 20 на линии промыш-
ленной воды. Вода поступает в автоклав и охлаждает формы с по-
крышками. Одновременно с этим через мембранный клапан 19 в ва-
рочные камеры подается вода низкого давления для их охлаждения.
Спуск охлаждающей воды из автоклава обеспечивает мембранный
клапан 24.
По окончании указанных операций и при отсутствии давления
в автоклаве производится его перезарядка.
Реле давления 9 предохраняет от подачи перегретой воды в ва-
рочные камеры при отсутствии в гидравлическом цилиндре автоклав-
пресса высокого давления.
Все приборы смонтированы на специальном пульте вблизи авто-
клава. Здесь же смонтированы манометры 3, 4, 7, показывающие
давление в автоклаве, варочных камерах и гидроцилиндре.
284
Как и вулканизационные котлы, автоклав-прессы снабжаются
противоаварийными устройствами — блокировками, не позволя-
ющими открывать крышку автоклава при наличии давления в паро-
вой камере и предотвращающими подачу пара в котел, если он не-
плотно закрыт крышкой.
После извлечения вулканизованной покрышки из прессформы на
участке перезарядки с помощью специального устройства (так на-
зываемого пистолета) в варочную камеру подается сжатый воздух,
под действием которого остатки воды удаляются из варочной камеры
наружу. В дальнейшем варочная камера вынимается из покрышки
при помощи специальных станков.
Индивидуальные вулканизаторы служат для вулканизации по-
крышек и камер. Из различных типов индивидуальных вулканиза-
торов—гидравлических, рычажно-гидравлических, рычажно-пневма-
тических и рычажно-механических — наибольшее распространение
получили рычажно-механические с электроприводом.
Вулканизаторы характеризуются размером пространства на ста-
нине, где устанавливается прессформа. Прессформы бывают с паро-
вой рубашкой и автоклавного типа — без паровой рубашки. В пос-
леднем случае на станине устанавливается паровая камера. Для
вулканизации покрышек применяются, как правило, индивидуаль-
ные вулканизаторы автоклавного типа, т. е. с паровой камерой.
Для вулканизации же камер применяют формы с паровой рубашкой
и сами вулканизаторы паровой камеры не имеют.
На рис. 13.16 показано устройство одноформового индивидуаль-
ного вулканизатора для вулканизации шин. Нижняя часть паровой
камеры 12 закреплена на столе станины /. Верхняя часть паровой
камеры 5 прикреплена к подвижной малой поперечине 6, шарнирно
подвешенной к большой упорной поперечине 3. В паровой камере
размещена форма автоклавного типа; нижняя половина формы 11
закреплена в нижней части паровой камеры 12, а верхняя половина
формы 7 прикреплена к верхней паровой камере через дисковый
держатель 8, положение которого по высоте можно менять в за-
висимости от размера формы. Паровая камера в разъеме уплот-
няется с помощью резиновой прокладки 10. Замыкание прессформы
и паровой камеры производится с помощью двух поперечин 6 и 3
и двух больших рычагов 14, с помощью вала 15, шарнирно соеди-
ненных со станиной /. В таком замкнутом положении происходит
вулканизация покрышки. Подача всех теплоносителей и охла-
ждающей воды в паровую камеру и внутрь варочной камеры
производится примерно по такой же схеме, что и у автоклав-
пресса.
Подъем и опускание верхней паровой камеры вместе с верхней
половиной формы в период перезарядки вулканизатора осуществ-
ляется с помощью сложной системы рычагов, кривошипов и кулач-
ков, получающих движение от электродвигателя 4 через редук-
тор 13.
Индивидуальный вулканизатор оснащен аварийным выключа-
телем, рычаг которого установлен перед паровой камерой и пере-
285

Рис. 13.16. Одноформовой вулканизатор автоклавного типа:
1 — станина; 2 — рычаг аварийного выключателя; 3 — упорная поперечина; 4 — электро-
двигатель; 5 — верхняя часть паровой камеры; 6 — подвижная поперечина; 7 — верхняя
половина вулканизационной формы; 8 — дисковый держатель; 9 — стакан; 10 — уплотня-
ющая прокладка; 11 — нижняя половина вулканизационной формы; 12 — нижняя часть
паровой ;камеры; 13 — редуктор; 14 — рычаги; 15 — вал.
мещается вместе с верхней ее частью. При воздействии на рычаг
(в случае отсутствия давления в паровой камере) вулканизатор на-
чинает открываться.
Для получения качественной покрышки обе половины формы
точно подгоняются друг к другу и центрируются одна относительно
другой посадкой на конус. Для того чтобы не повредить посадочные
поверхности формы при ее открывании на индивидуальных вулкани-
заторах кривошипно-шатунно-рычажные механизмы сконструиро-
ваны так, что при включении электродвигателя верхняя траверса,
на которой смонтирована и паровая камера и прессформа, сначала
приподнимается вверх, а затем со сдвигом откидывается вверх и
назад. При такой траектории движения механизмов задняя часть
свулканизованной покрышки удерживается в нижней половине
формы, а передняя — в верхней. Покрышка вынимается из нижней
половины формы и при дальнейшем открывании вулканизатора по-
крышка падает вниз, полностью освобождаясь от формы.
Таким образом, функции рабочего сводятся к загрузке откры-
того вулканизатора сырой покрышкой, ручному подсоединению
вентиля, вставленного в варочную камеру, к магистрали. Затем
рабочий нажимая кнопку пускателя включает электродвигатель
вулканизатора и последний закрывается. После закрытия авто-
матически включается прибор типа КЭП-12У, который и обеспечи-
вает ведение режима с последовательной подачей всех энергоноси-
телей в паровую и варочную камеру. По окончании цикла вулкани-
затор автоматически открывается, и рабочий осуществляет пере-
зарядку.
286
Индивидуальные вулканизаторы для камер" (рис. 13.17) по уст-
ройству и внешнему виду подобны покрышечным вулканизаторам,
но несколько проще и легче по конструкции. При вулканизации
камер используются формы с паровой рубашкой. После замыкания
формы во внутреннюю полость камеры подается сжатый воздух
(иногда применяется и пар). Ни камера, ни форма не охлаждаются.
По этой причине на камерных вулканизаторах приборов и коммуни-
каций значительно меньше, а схема управления ими проще, чем
у покрышечных вулканизаторов.
Работой вулканизатора управляет специальный командный аппа-
рат — режимограф 7, установленный на станине справа. После
закладки невулканизованной камеры в форму и соединения ее вен-
тиля с линией сжатого воздуха посредством специального устрой-
ства необходимо нажать кнопку командного аппарата 7. Последний
начинает работать и включает электродвигатель, вулканизатор за-
крывается. Как только произойдет замыкание формы, регулятор
цикличности (командный аппарат) подает инструментальный воздух
на мембранный клапан, который открывает доступ сжатого воздуха
давлением до 0,8 МПа в вулканизуемую камеру и тем обеспечивает
прессовку изделия.
По окончании процесса вулканизации регулятор цикличности
отключает подачу сжатого воздуха в камере и переключает клапан
на выпуск воздуха из камеры. При выпуске воздуха давление в ка-
мере падает до заданной величины, по достижении которой реле
давления дает импульс на включение электродвигателя и вулкани-
затор начинает открываться. Регулятор цикличности процесса авто-
матически останавливает-
ся. После этого готовую
камеру вручную вынима-
ют из прессформы, и цикл
повторяется.
Температура формы
автоматически поддержи-
вается на заданном уровне
с помощью специальной
станции, обслуживающей
сразу б—10 вулканиза-
торов.
Форматоры — вулкани-
заторы предназначены для
формования и вулканиза-
ции покрышек. При вул-
канизации покрышек в
Рис. 13.17. Внешний вид индивиду-
ального камерного вулканизатора:
/ — верхняя часть формы; 2 —
рычаги; 3 — малая траверса; 4 —
большая траверса; 5 — шатун; 6 —
привод; 7 — режимограф; 8 — кри-
вошипные диски; 9 — самопишущий
манометр.	-«w^
287

Рис. 13.18. Форматор-вулканизатор:
1 — станина; 2 — узел управления диафрагмой; 3 — нижняя часть паровой камеры; 4 —
нижняя половина .прессформы; 5 — механизм подъема покрышки; 6 — диафрагма; 7 — на-
правляющая перемещения траверсы; 8 — Дуга аварийного выключателя; 9 — верхняя поло-
вина прессформы; 10 — верхняя часть паровой камеры; 11 — механизм регулирования
положения планшайбы; 12 — планшайба; 13 — стакан; 14 — траверса; 15 — электродви-
гатель механизма опрокидывания паровой камеры; 16 — шкаф тепловой и электрической
автоматики; 17 — гидропривод механизма отрыва покрышки; 18 — электродвигатель меха-
низма подъема паровой камеры; 19 — система подачи теплоносителей.
автоклав-прессах и индивидуальных вулканизаторах сырые покрыш-
ки после сборки на сборочных станках подвергаются формованию на
специальном оборудовании — воздушных форматорах. При формова-
нии в покрышку закладывается резиновая оболочка (варочная каме-
ра), на которой покрышка удерживается до подачи ее в вулканиза-
ционное оборудование. После вулканизации варочная камера на спе-
циальных станках извлекается из покрышек. Таким образом, вароч-
ная камера служит как бы своеобразным инструментом, который
перемещается от форматора к вулканизатору и от вулканизатора
к станку для выемки вместе с покрышкой, а затем возвращается
снова к форматору для закладки в очередную покрышку.
В форматорах-вулканизаторах роль варочной камеры выполняет
резиновая цилиндрическая оболочка (диафрагма), которая является
принадлежностью форматора-вулканизатора. Формование покрышки
производится непосредственно на вулканизаторе. Через диафрагму
осуществляется теплообмен между теплоносителями и покрышкой,
через нее же передается необходимое прессующее усилие от энерго-
носителей на покрышку. После вулканизации диафрагма извлекается
из покрышки и встает на свое место. В результате этого на одном
аппарате форматора-вулканизатора реализуется три операции, ко-
288
торыё выполняются на самостоятельном оборудовании в случае
применения вулканизации в автоклав-прессах или индивидуальных
вулканизаторах.
Существуют два типа форматоров-вулканизаторов: с неубира-
ющейся диафрагмой и с убирающейся диафрагмой. В отечественном
машиностроении приняты к изготовлению в основном форматоры*
вулканизаторы с неубирающейся диафрагмой (ГОСТ 11973—72).
На рис. 13.18 показан форматор-вулканизатор для крупногаба-
ритных покрышек. Все основные узлы смонтированы на станине 1
сварной конструкции. Здесь размещена нижняя часть паровой ка-
меры 3 и узел управления диафрагмой 2. Сама диафрагма 6 смон-
тирована в нижней полуформе 4 с помощью зажимных дисков. Верх-
няя часть паровой камеры 10 крепится к траверсе 14 (форматор-
вулканизатор изображен в открытом положении). Внутри верхней
части паровой камеры помещен стакан 13, на котором установлена
планшайба 12. К планшайбе крепится верхняя половина пресс-
формы 9. В зависимости от высоты прессформы положение план-
шайбы относительно стакана может меняться с помощью регули-
ровочного механизма 11.
Движение верхней траверсы 14 с целью закрывания и открыва-
ния паровой камеры, а следовательно, и прессформы производится
последовательно от двух электродвигателей 15 и 18 через соответ-
ствующие системы передач (на рис. просматриваются слабо). На
станине спереди установлены два механизма 5 для съема покрышек
после вулканизации.
Подробное устройство паровой камеры и узла управления диаф-
рагмой форматора-вулканизатора легковых и средних грузовых
покрышек показано на рис. 13.19.
Нижняя неподвижная часть паровой камеры плоским днищем 6
опирается на верхний лист станины и крепится к ней четырьмя
болтами 5. Отверстия в бобышке с внутренней стороны после уста-
новки этих болтов закрываются пробками. Уплотнение между верх-
ней 25 и нижней 32 половинами паровой камеры осуществляется
с помощью самоуллотняющейся прокладки 31, изготовляемой из
мягкой теплостойкой резины. Обе части паровой камеры изготов-
ляются из стали марки СтЗ.
Форма, в которой происходят формование и вулканизация по-
крышки, нижней частью 7 опирается на днище 6 через диск 4, к ко-
торому крепится болтами 35.
Верхняя часть формы 8 болтами 22 крепится к планшайбе 24.
Во время вулканизации верхняя часть должна плотно соединяться
с нижней половиной. Это достигается регулировкой положения
планшайбы по высоте. Регулировка производится следующим об-
разом.
Закрывается паровая камера опусканием траверсы так, чтобы
кольцо 30 верхней части камеры стало на кольцо нижней камеры
с натягом, достигаемым положением больших рычагов и шестерни-
кривошипа. После этого с помощью оси 13 вращается шестерня 15,
которая через зубчатое колесо 14 приводит во вращение втулку 26.
10 Н. Г. Бекин и
ДР-
289

21
Эта втулка, благодаря тому, что имеет внутреннюю левую, а наруж-
ную правую резьбы с различными шагами, будет поднимать или
опускать планшайбу 24. После опускания верхней половины формы
винт 13 стопорится специальной вилкой, укрепленной на траверсе.
Верхняя часть паровой камеры болтами 16 крепится к траверсе
290
Рис. 13.19. Паровая камера и узел управления\диафрагмой форматора-вулканизатора*.
1 — цилиндр гидропривода механизма отрыва покрЧшки; 2 — уплотнение цилиндра-толка-
теля; 3 — патрубок слива конденсата и воды; 4 — дисжкрепления формы; 5 — болт крепле-
ния диска к станине; 6 — днище нижней части паровой кящеры; 7 — нижняя часть формы;
8 — верхняя часть формы; 9 — конденсатоотводная труба; 10, 17 — стаканы; 11 — крышка;
12 — грундбукса; 13 — ось-винт; 14 — зубчатое колесо; 15 — малая шестерня; 16 —
болт крепления верхней части паровой камеры к траверсе; 18 — теплоизолирующие про-
кладки; 19 — крышка паровой камеры; 20 — крышка люка; 21 — люк для крепления фо-
рмы; 22, 35 — болты крепления формы; 23 — крышка верхней части паровой камеры; 24 —
планшайба; 25 — верхняя часть паровой камеры; 26 — втулка регулировки положения
планшайбы по высоте; 27 — кольцо; 28 — диафрагма; 29 — покрышка; 30 ~~ кольцо ниж-
ней части верхней паровой камеры; 31 — уплотнительная прокладка; 32 —->лщлиндриче-
ская часть нижней паровой камеры; 33, 38 — теплоизоляция; 34 — коллектор охлаждения;
36, 37 — диски; 39 — уплотнение телескопических труб; 40 — телескопический трубы;
41 — блок цилиндров; 42, 48 — рычаги механизма отрыва покрышки; 43 — шлоку\44 —
поршень; 45 — поршневые кольца; 46 — цилиндр-толкатель; 47 — клапан; 49, 52, ЦЯ —
диск зажима диафрагмы; 50 — разъемная втулка; 51 — втулка; 54 — распределитель.
через теплоизолирующие прокладки 18. В крышке паровой
меры 23 имеются люки 21, служащие для доступа к болтам 22, кр.е-\
пящим прессформу 8, в период установки преесформы и ее регу-
лировки. Эти люки заглушаются крышкой 20. Паровая камера имеет
изолирующий слой материала 33 (типа стекловаты), заключенного
в кожух. Для охлаждения преесформы в нижней части паровой ка-
меры установлен коллектор 34, в который подается промышленная
вода. Ввод пара в камеру производится через патрубок в нижней
половине, а отвод конденсата и воды из паровой камеры — через
патрубок 3. Отвод конденсата из полостей, не имеющих стока, про-
изводится с помощью трубки 9.
В нижней части паровой камеры расположен блок цилиндров 41,
в котором ходит шток-толкатель 46, являющийся цилиндром по
отношению к другому штоку 43. С помощью блока цилиндров про-
изводится управление диафрагмой 28. Диафрагма зажата вверху
кольцом 27 и диском 53, сидящими на штоке 43 и в выточке верхней
половины формы 8. Внизу диафрагма зажата между дисками 52
и 49, прикрепленными к штоку-цилиндру 46 и сидящими в выточке
нижней половины формы 7.
На рис. 13.19 показано положение частей в момент вулканизации
покрышки. Греющий пар, перегретая вода, охлаждающая вода
подаются- в полость диафрагмы через отверстия в блоке цилиндра 41
и через одну из телескопических труб 40. Отвод воды и конденсата
производится через другую такую же трубу. Так как трубы 40
при извлечении покрышки из преесформы вместе со штоком 43 и
распределителем 54 перемещаются относительно блока цилиндра 4U
то герметичность соединения их обеспечивается уплотнительным
устройством 2. Наличие ввода и вывода необходимо для циркуляции
теплоносителей в полости диафрагмы.
По окончании процесса вулканизации греющий пар из паровой
камеры и перегретая вода из полости диафрагмы отводятся и вместо
них подается охлаждающая вода. Сначала отводится пар из паровой
камеры, а затем перегретая вода из диафрагмы. Впуск охлаждающей
воды производится сначала в диафрагму, а затем в паровую камеру.
После завершения процесса охлаждения прекращается подача
охлаждающей воды сначала в паровую камеру, а затем в диафрагму.
10*	291

Для извлечения диафрагмьг из готовой покрышки без больших
усилий и повреждений ее После слива воды полость диафрагмы
соединяется с вакуумной линией. Диафрагма стремится сжаться
и отделиться от покрышки. Одновременно с этим подается вода
давлением 2,5 МПа в цилиндр / и цилиндр 46 под резиновый кла-
пан 47. Поршень цилиндра 1 через шток передает движение рыча-
гам 42 и 48. Рычаг 48 нажимает на головку цилиндра 46, который
двигаясь вверх, поднимает кольцо 49, отрывая покрышку от нижней
части формы 7. Одновременно движется и шток 43, несколько опе-
режая цилиндр 46, отрывает диафрагму от покрышки и вытягивает
ее/вверх.
, Поднятая на высоту примерно 300 мм над формой, покрышка
подхватывается роликами сбрасывающего механизма и на некоторое
время задерживается в таком положении.
Производится переключение подачи воды в цилиндр 1, и ци-
линдр 46 начинает опускаться, а диафрагма, полностью оторвавшись
от покрышки, начинает подниматься верхней частью и сжиматься
пЬд действием атмосферного давления. После этого диафрагма окон-
чательно садится вниз, а покрышка удаляется из вулканизатора.
При формовании верхние половины форм совершают плоско-
параллельное движение вниз, а при открывании — такое же движе-
ние вверх. Кроме того, они вместе с верхней частью паровых камер
откидываются назад, обеспечивая возможность загрузки сырых
покрышек в вулканизатор с помощью соответствующих механизмов.
Сложная траектория движения верхней траверсы, к которой кре-
пятся половины форм и паровых камер, достигается благодаря
наличию системы механизмов, состоящей из направляющих и ро-
ликов.
На рис. 13.20 показана упрощенная кинематическая схема меха-
низма привода верхней траверсы. Траверса 1 через шарнир 3 свя-
зана с большим рычагом 5, который соединен шарниром 6 с зубча-
тым колесом-кривошипом 7, получающим движение от привода
вулканизатора через шестерню 8. К траверсе прикреплена верхняя
часть паровой камеры 4. На станине вулканизатора рядом с боль-
шими рычагами установлены два фигурных стальных листа 2, име-
ющих прорези. Одна открытая широкая прорезь служит для про-
хода полуоси траверсы — шарнира 3, в двух других вертикальных
прорезях перемещаются ролики 9 и 10. Эти ролики шанирно за-
креплены на стальном листе, жестко скрепленном с траверсой 1
(звено ест). Ролик 9 может перемещаться только вдоль своей про-
рези вверх или вниз, а ролик 10 может выходить из своей открытой
прорези и перемещаться по наклонному скату верхней кромки
листа 2.
При вращении кривошипа 7 рычаг заставляет перемещаться
шарнир 3, и траверса совершает движение вверх благодаря пере-
мещению роликов вдоль вертикальных направляющих. Такое дви-
жение будет происходить до тех пор, пока ролик 10 не выйдет из
вертикальной направляющей прорези. При дальнейшем повороте
ролик 10 перейдет на наклонную направляющую, звено ест будет
292
Рис. 13.20. Упрощенная кинематическая схема механизма привода верхней траверсы:
/ — траверса; 2 — фигурный лист (направляющая); 3, 6 — шарнир; 4 — веР?ня* J^""*
паровой камеры; 5 — рычаг; 7 — зубчатое колесо-кривошип; 8 — шестерня; 9, Ю — ролики.
поворачиваться вокруг шарнира на ролике 9 и траверса с паровыми
камерами будет опрокидываться назад. При повороте кривошипа
на 207° движение прекращается. Шарнир 6 перейдет из положе-
ния а в положение Ь, шарнир 3 — из положения т в положение п,
ролик 10 —- из положения с в положение d, а ролик 9 — из поло-
жения е в положение /.
Два таких плоских механизма размещены с двух сторон от
траверсы. При движении в противоположном направлении произой-
дет перемещение траверсы в обратном порядке, верхняя часть па-
ровой камеры сначала займет положение над нижней половиной
камеры, а затем начнет опускаться вниз. Верхняя часть формы
опускается параллельно нижней и формует покрышку совместно
с диафрагмой.
Последовательность операций в форматоре-вулканизаторе пока-
зана на рис. 13.21. Суть их заключается в следующем: 1 — исходное
положение, прессформа полностью открыта, сырая покрышка уста-
новлена в форматоре; 2 — начало процесса формования, включен
привод форматора и гидропривод верхних зажимных дисков, в ло-
293

лость диафрагмы подан формующий пар, паровая камера закры-
вается, покрышка формуется, уменьшаясь по высоте и увеличиваясь
по диаметру; 3 — процесс формования продолжается, паровая
камера закрывается; 4 — паровая камера и прессформа замкну-
лись, формование покрышки закончилось, в полость диафрагмы
2	3
Рис. 13.21. Последовательность операций J(/—12) в форматоре-вулканизаторе покрышек
средних размеров.
подана перегретая вода, идет процесс вулканизации покрышки;
5 — закончился процесс вулканизации покрышки, давления в по-
лости диафрагмы нет, включен привод движения траверсы, прессформа
разомкнулась, верхняя часть ее поднимается строго вверх, покрышка
удерживается в нижней половине формы; 6 —- форматор полностью
открыт, верхняя половина прессформы поднята и опрокинута назад,
включен гидропривод механизма отрыва покрышки, нижние зажим-
ные диски подняты вверх, покрышка отделена от прессформы;
7 — начало извлечения диафрагмы из покрышки, вступают в ра-
боту гидроцилиндры узла управления диафрагмой, верхние зажим-
ные диски поднимаются вверх, нижние — вниз; 8 — процесс извле-
чения диафрагмы продолжается, под покрышку подводятся ролики
механизма съема; 9 — извлечение диафрагмы продолжается, ролики
механизма съема воздействуют на покрышку снизу; 10 — процесс
извлечения диафрагмы закончился, верхние зажимные диски зани-
мают верхнее положение, нижние зажимные диски расположены
в выточке формы, полость диафрагмы сообщена с вакуум-линией,
покрышка удерживается на роликах, диафрагма сжата атмосферным
давлением; // — движением роликов покрышка приподнимается
над диафрагмой и скользя по роликам удаляется из форматора;
12 — форматор-вулканизатор подготовлен к повторению цикла ра-
боты.
Форматоры-вулканизаторы для легковых покрышек и грузовых
покрышек средних размеров оснащаются механизмами для за-
грузки и выгрузки и могут работать в полностью автоматическом
режиме. Форматоры-вулканизаторы для крупногабаритных покры-
шек перезаряжаются с помощью специальных подъемников, уста-
навливаемых на самих вулканизаторах и с помощью специальных
манипуляторов, обслуживающих группу машин.
Много позиционные вулканизаторы покрышек и камер. В инди-
видуальных вулканизаторах покрышек и камер, особенно в форма-
торах-вулканизаторах, ряд узлов, механизмов и устройств работает
295

13 12
Рис. 13.22. Многопозиционный вулканизатор покрышек:
1 — вулканизационная камера; 2 — подвеска; 3 — тележка перезарядчика; 4 — направля-
ющие траверсы; 5 — перезарядчик; 6 — ключи перезарядчика; 7 — механизм сбрасывания
покрышки; 8 — загрузочное устройство; 9 — планки ограничения подъема перезарядчика;
10 — механизм управления диафрагмой; 11 — маслостанция; 12 — цилиндр поворота;.
13 — маслопровод.
только в период перезарядки, т. е. в течение непродолжительного
времени по сравнению с общим циклом вулканизации. Это, есте-
ственно, удорожает стоимость вулканизационного оборудования, его
металлоемкость, увеличивает эксплуатационные расходы. Многих
этих недостатков лишены созданные в последние годы отечественные
многопозиционные вулканизаторы покрышек и камер. Их отличи-
тельной особенностью является то, что вулканизационные элементы
обслуживаются одним перезарядным устройством, количество этих
элементов может быть различным и зависит от продолжительности
цикла вулканизации.
Многопозиционный вулканизатор покры-
шек. В многопозиционном вулканизаторе покрышка формуется и
вулканизуется в особом вулканизационном элементе, состоящем из
паровой камеры и узла управления диафрагмой. Здесь паровая
камера (котел) воспринимает не только давление греющего пара, но
и распорное усилие со стороны прессформы, поэтому она выполнена
в виде литой массивной конструкции. Замыкание верхней и нижней
частей котла производится с помощью байонетного кольца. Поло-
вины форм вмонтированы в части котла и составляют с ними как бы
единое целое.	.'....'
Механизм управления диафрагмой подобен механизму управле-
ния диафрагмой в обычном форматоре-вулканизаторе.
Отрыв покрышки от формы после вулканизации производится
с помощью особого привода, размещенного.ниже механизма управ-
ления диафрагмой.
Вулканизатор (рис. 13.22) представляет собой агрегат из смон-
тированных попарно в линию вулканизационных элементов, над
296
Рис. 13.23. Вулканизационный элемент многопо-
зиционного вулканизатора автокамер:
/ — первая половина прессформы; 2 — вторая
половина прессформы; 3 — байонетное кольцо;
4 — корпус; 5,6 — опорные ролики.
которыми по особым направляющим
перемещается перезарядчик 5. На пе-
резарядчике смонтированы механизм
поворота байонетного кольца и съема
верхней части вулканизационного
котла, патроны-загрузчики7, механизм
съема вулканизованной- покрышки.
Перезарядка котлов производится
следующим образом.
Сырые покрышки снимаются ме-
ханизмом 7 с подвесок 2 Цепного
конвейера и сбрасываются на па-
троны-загрузчики 8. Перезарядчик
останавливается над вулканизаци-
онными элементами, его ключ 6
открывает байонетные затворы. При
повороте ключей производится сое-
динение верхних частей котлов с ключами. Кривошипно-шатун-
ный механизм поднимает траверсу, на которой смонтированы ключи,
и вместе с ними —верхние половины паровых камер с полуформами.
После этого перезарядчик смещается по направляющим и освобож-
дает пространство над вулканизационными элементами. Механизм
отрыва покрышек от прессформы включается в работу, покрышки
приподнимаются и при помощи механизма сброса скатываются на
отборочный ленточный транспортер, расположенный внизу около
вулканизационных элементов. Затем с помощью патронов-загрузчи-
ков в освободившиеся формы закладываются сырые покрышки,
перезарядчик смещается в исходное положение, опускает верхние
части паровых котлов и форм, совершается процесс формования.
Рис. 13.24. Многопозиционный вулканизатор автокамер:
/ — вулканизационные элементы; 2 — механизм передвижения формы по направляющим;
3 — загрузочное устройство; 4 — питатель.
?97

После этого с помощью ключей осуществляется замыкание паровой
камеры и перезарядчик передвигается к соседней паре вулканиза-
ционных элементов.
Многопозиционные вулканизаторы авто-
камер. Вулканизационный элемент многопозиционного вулкани-
затора автокамер (рис. 13.23) представляет собой узел, состоящий
из двух половин формы 1 и 2, соединенных в единое целое с корпу-
сом 4. Формы имеют паровые рубашки для обогрева. Каждый такой
узел имеет опорные ролики 5 и 6, а также байонетное кольцо 3.
С помощью этих байонетных колец узлы соединяются между собой,
образуя полости формы, в которые закладываются поддутые камеры.
После подачи в камеры сжатого воздуха происходит их формование
и вулканизация, как в обычных вулканизаторах автокамер.
Таким образом из отдельных узлов формируется блок-батарея
вулканизационных элементов, опирающихся своими роликами на
направляющие станины вулканизатора. Байонетные кольца имеют
гидропривод, что позволяет расчленить весь блок и, раздвинув его
в стороны, перезарядить форму.
Многопозиционный вулканизатор автокамер показан на рис. 13.24.
13.5. ВУЛКАНИЗАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Вулканизаторы непрерывного действия имеют, как правило,
специальное назначение. К ним относятся: вулканизаторы камер-
ного типа для вулканизации полых изделий, прорезиненных тканей,
трубок и других профильных изделий; барабанные вулканизаторы
для вулканизации транспортерных лент, приводных ремней, резино-
вых полос, клиновых ремней; установки для вулканизации нефор-
мовых изделий в расплаве солей, токами сверхвысокой частоты,
методом инфракрасного излучения, в псевдоожиженном слое и др.
Для вулканизации непрерывных плоских изделий типа транс-
портерных лент, приводных ремней, резиновых матов, листовой
б	В
Рис. 13.25. Принципиальные схемы действия барабанных вулканизаторов с одной лентой (а)
и с двумя лентами (б) для непрерывной вулканизации транспортерных лент, приводных
ремней и других плоских изделий:
/ — обогреваемый барабан; 2,6 — прессующие барабаны; 3 — изделие; 4 — натяжной ба?
рабан; 5, 7 — лента; 8 — инфракрасные излучатели.
298
Рис. 13.26. Схема установки вулканизатора барабанного типа для вулканизации ремней:
1 — рулон невулканизованного ремня; 2 — раскаточная стойка; 3 — компенсаторы; 4 —
направляющие ролики; 5 — верхний прижимной барабан; 6 — греющий барабан; 7 — ре-
дуктор; 8 — нижний прижимной барабан; 9 — станина; 10 — стальная лента; 11 — на-
тяжное устройство; 12 — натяжной барабан; 13 — вариатор; 14 — электродвигатель; 15 —
рулон вулканизованного ремня; 16 — закаточное устройство.
резины находят успешное применение вулканизаторы барабанного
типа (рис. 13.25).
Главными органами барабанного вулканизатора являются обо-
греваемый барабан 1, прессующие и натяжные барабаны 2, 4, 6 и
гибкая лента 5, огибающая все барабаны (рис. 13.25, а). Изделие,
подлежащее вулканизации, поступает в зазор между поверхностью
барабана 1 и поверхностью ленты 5. По мере движения, в результате
контакта с нагретым барабаном изделие нагревается и вулканизуется.
Подпрессовка изделия осуществляется за счет вытяжения ленты при
помощи натяжного барабана 4 и за счет изменения межцентрового
расстояния между осями барабанов 1 и 6, 1 и 2.
В вулканизаторе с двумя лентами (рис. 13.25, б) число бараба-
нов увеличивается до шести, из них два являются обогреваемыми.
Изделие размещается, прессуется и вулканизуется в пространстве
между лентами. С целью интенсификации нагрева изделия через
ленту на некоторых вулканизаторах устанавливаются инфракрасные
излучатели 8. Вулканизатор с двумя лентами и двумя обогревае-
мыми барабанами значительно производительнее.
Схема установки одного из барабанных вулканизаторов пока-
зана на рис. 13.26. Натяжение ленты 10 обеспечивается бараба-
ном 12 и гидравлическим устройством 11. Верхний 5 и нижний 8
прижимные барабаны закреплены в подшипниках и с помощью ре-
гулировочных винтов могут устанавливаться в нужном положении.
Вулканизатор оснащен двумя компенсаторами 3.
13.6. АППАРАТЫ ДЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ
ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ В ЖИДКИХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯХ
Линии для непрерывного изготовления профильных изделий,
основным аппаратом которых являются вулканизаторы с жидкими
теплоносителями, работающие без давления, в современном рези-
299

ь
1
\
\^
<. \flft
оо \
\
-Ч		— !!¦
о о \
10
I
"«Яг
оо
9
\
1 -i
1 оо
1
5 /7
Рис. 13.27. Схемы аппаратов для вулканй*
зации РТИ в жидких теплоносителях:
а — с погружной лентой и одинарной си-
стемой нагрева; б — с поливом изделия
горячим теплоносителем; в — двойная си-
стема нагрева; 1 — ванна; 2 — нагревате-
ли; 3 — погружные транспортеры; 4 —
кожух; 5, 12 — теплоносители; 6 — на-
правляющие ролики; 7 — изделия; 8 —
циркуляционный насос; 9 — трубопровод;
10 — ванна для душирования теплоноси-
теля; 11 — корпус рубашки.
новом прозводстве занимают
ведущее место. Это обуслов-
ливается высокой эффективно-
стью теплообмена между жид-
ким высокотемпературным те-
плоносителем и нагреваемой
резиновой заготовкой и исклю-
чительной простотой аппара-
турного оформления установки.
К настоящему времени разра-
ботано и освоено несколько
вариантов таких линий (см.
гл. 16), однако все они соответ-
ствуют одной принципиальной
схеме и включают в свой со-
став червячную вакуумную машину, вулканизатор, устройства для
отмывки и отбора готовых изделий. Суть процесса непрерывной
вулканизации резиновой заготовки в горизонтальной ванне с жид-
ким теплоносителем ясна из схемы, представленной на рис. 13.27, а.
Длинномерная профильная заготовка, отформованная в головке чер-
вячной машины, непрерывно протягивается через слой жидкого го-
рячего теплоносителя, залитого в ванну, с помощью транспортирую-
щей гибкой ленты, одновременно выполняющей роль погружного
устройства.
В зависимости от способа погружения заготовки, существуют
три разновидности вулканизаторов: с подвижным в вертикальном
направлении погружным транспортером, с подвижной в вертикаль-
ном направлении ванной и с поливом горячим теплоносителем
(рис. 13.27, б).
В зависимости от способа обогрева ванны могут применяться
вулканизаторы одинарной системы, в которой теплота непосред-
ственно от нагревателя через стенку ванны передается к рабочему
теплоносителю. Вулканизаторы двойной системы имеют ванну с двой-
ной стенкой; в межстеночное пространство заливается промежуточ-
ный теплоноситель, нагреваемый непосредственно от нагревателей
и передающий теплоту рабочему теплоносителю через стенку ванны
(рис. 13.27, в).
На отечественных заводах наибольшее распространение полу-
чили вулканизаторы с погружной лентой и с одинарной системой
нагрева (см. рис. 16.1). Вулканизатор представляет собой ванну
сварной конструкции, обычно из нержавеющей стали. С наружной
300
стороны дно ванны обогревается электронагревателями, объединен-
ными в три секции. Контроль работы каждой секции электронагре-
вателей осуществляется термопарами, установленными соответ-
ственно секциям нагрева по длине ванны. Ванна заполняется спла-
вом СС-4 E3% KNO3 + 7% NaNO8 + 40% NaNO2), который рас-
плавляется и нагревается до температуры 200—250 °С. Ванна укреп-
лена на раме сварной конструкции, ^снаружи закрыта кожухами
с тепловой изоляцией. С одной стороны кожуха по всей длине уста-
новлены остекленные дверки, создающие сквозной доступ к рабо-
чей зоне аппарата. В верхней части кожуха смонтированы два транс-
портера (для погружения и перемещения профиля в теплоносителе).
Поскольку плотность теплоносителя превышает плотность резины,
перемещение профиля осуществляется нижней ветвью ленты транс-
портера, опущенной в расплав на 10—40 мм. Диаметр барабанов
транспортеров — до 500 мм, длина каждого транспортера — 4—
4,5 м, лента из нержавеющей стали толщиной 0,3—0,5 мм.
Необходимость установки двух транспортеров вызвана тем, что
в процессе вулканизации происходит изменение длины профиля и
для компенсации этого изменения без петлеобразования и пробук-
совки профиля требуется регулировать скорость его протяжки на
разных участках вулканизатора. В связи с этим каждый транспор-
тер имеет автономный привод-двигатель постоянного тока с редукто-
ром, что позволяет варьировать скорость транспортера в диапазоне
1 : 20.
Транспортеры имеют возможность вертикального перемещения,
что необходимо для регулировки величины погружения профиля,
а также при ремонте и осмотре. Подъем и опускание осуществляется
специальным механизмом, состоящим из электропривода, горизон-
тальных валов, муфт включения и подъемных цепей со звездочками
и противовесами. На вулканизаторах других конструкций транс-
портеры выполняют стационарными, а поднимают или опускают
ванну с помощью рычажно-винтового механизма. Для удаления
остатков теплоносителя на выходе профиля из вулканизатора уста-
навливают обогреваемые скребки, а в других типах вулканизаторов
осуществляют обдув горячим воздухом совместно с нагревом инфра-
красными излучателями.
Состав средств автоматизации и техническая характеристика
вулканизатора приведена при описании комплексной линии в гл. 16.
Кроме указанного выше универсального вулканизатора, в кото-
ром изделие при нагреве и вулканизации находится в прямолиней-
ном движении, на ряде заводов используются вулканизаторы со
спиральным исполнением тепловой камеры или устройств, поддер-
живающих и транспортирующих заготовку. Достоинствами таких
аппаратов является то, что они при большой протяженности пути
движения и времени тепловой обработки заготовки занимают не-
большие производственные площади. В этих аппаратах используют
высокотемпературные органические теплоносители. Как правило,
такие аппараты изготавливаются собственными силами заводов
РТИ.
301

117. АППАРАТЫ ДЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗЙНОВШ
ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ
И В ГОРЯЧЕМ ВОЗДУХЕ
Вулканизаторы с псевдоожиженным слоем. Агрегаты для непре-
рывного изготовления длинномерных профильных изделий, в ко-
торых в качестве вулканизатора используются аппараты с псевдо-
ожиженным слоем, занимают важное место во всем комплексе обо-
рудования, указанного назначения. Это объясняется рядом поло-
жительных свойств псевдоожиженного слоя как теплоносителя,
выгодно отличающих его от других теплоносителей.
Отметим, что одним из важных условий осуществления процесса
непрерывной вулканизации профильных шприцованных резиновых
изделий является необходимость создания такой среды, чтобы изде-
лие, находясь в ней, не деформировалось. Последнее обеспечивается
в том случае, если изделие поддерживается этой средой и в то же
время не вытесняется на ее поверхность. Этому условию в наибольшей
мере удовлетворяет псевдоожиженный слой.
Процесс нагрева и вулканизации резиновых изделий в псевдоожи-
женном слое может быть осуществлен без избыточного давления
и под давлением. Эти главные признаки разделяют известные аппа-
раты на два вида с указанными одноименными названиями.
В состав каждого из агрегатов входят: червячная машина —
обычная либо дегазационная; устройство для антиадгезионной
обработки заготовки — сухой либо влажной; вулканизатор — гори-
зонтальный либо вертикальный, открытый или закрытый; устрой-
ство для очистки изделий; установка для охлаждения изделия воз-
духом или водой; устройство для отбора готовых изделий.
Прежде чем рассмотреть устройство и работу комплексной линии,
ознакомимся с основным ее узлом — горизонтальным вулканизато-
ром (рис. 13.28). Вулканизатор представляет собой ванну 10 прямо-
угольного сечения, разделенную пористой решеткой 5 на две части.
На решетку засыпается гранулированный твердый материал, а под
нее по трубопроводу 9, подводится подогретый воздух или пар. Газ,
проходя через слой, приводит его в псевдоожиженное состояние и
нагревает твердые частицы; дополнительный нагрев осуществляется
от нагревателей 4, помещенных в слое 3. Заготовка изделия 11 по-
мещается в ванну и нагревается в псевдоожиженном слое. В ванне
профиль поддерживается восходящим потоком псевдоожиженного
слоя, поэтому никаких транспортирующих устройств не требуется.
Воздух для ожижения слоя подается газодувкой 7, через регистр
предварительного подогрева 1 уходящими из вулканизатора газами;
окончательный нагрев воздуха производится в батарее электрокало-
риферов 8. Распределение потока горячего воздуха под пористой
газораспределительной решеткой 5 осуществляется перфорированным
коллектором 9, соединенным с главным газопроводом управляемой
арматурой. Это позволяет регулировать подачу воздуха в широких
пределах по всей длине ванны и, таким образом, поддерживать со-
стояние слоя в требуемом режиме.
302
Рис. 13.28. Схема горизонтального аппара-
та для вулканизации в псевдоожиженном
слое без давления:
1 — регистр для утилизации теплоты отра-
ботанных газов; 2 — кожух; 3 — псевдо-
ожиженный (взвешенный) слой; 4 — на-
греватели слоя; 5 — пористая решетка;
6 — трубопровод холодного воздуха; 7 —
воздуходувка; 8 — калорифер; 9 — под-
решеточный коллектор горячего воздуха;
10 — ванна; 11 — изделие.
Важнейшим узлом вулкани-
затора яляется газораспредели-
тельная решетка. В аппаратах
для вулканизации используются обычно решетки, набранные из
пористых керамических плит, либо засыпные решетки, состоящие
из нижних поддерживающей и уплотняющей сеток и из верхней
оформляющей сетки; в межсеточное пространство засыпается мел-
козернистый материал определенного гранулометрического состава.
На газораспределительную решетку засыпается слой сыпучего
материала (кварцевый песок с размером зерна 0,2—0,3 мм или
стеклянные шарики диаметром 0,15—0,25 мм). Дополнительный
подогрев слоя осуществляется помещенными в нем электронагрева-
телями 4. Ванна, решетка, подрешеточное пространство и простран-
ство над ванной заключены в кожух 2, покрытый теплоизоляционным
материалом, чем достигается значительное сокращение потерь теп-
лоты в окружающую среду. Коэффициент использования теплоты
повышается также за счет отбора теплоты отходящих газов. Отбор
отработанного воздуха производится вентилятором, производитель-
ность которого несколько превышает производительность газодувки.
В связи с этим в аппарате по отношению к окружающей среде соз-
дается небольшое разрежение, исключающее выброс газов в атмо-
сферу цеха.
За время движения заготовки вдоль ванны аппарата завершается
процесс вулканизации, и заготовка через отклоняющие и протяги-
вающие ролики направляется на последующие операции.
Наибольшее распространение в резиновой промышленности по-
лучили линии горизонтального типа с вулканизацией без избыточ-
ного давления. В СССР выпускаются линии с закрытыми вулкани-
заторами, рециркуляцией газообразной фазы и утилизацией теплоты
отходящих газов.
Общий вид выпускаемой отечественным машиностроением линии
для непрерывного изготовления профильных шприцованных изде-
лий пористой структуры представлен на рис. 16.2 В гл. 16 дано
полное описание линии.
Вулканизаторы с нагревом в горячем воздухе. Горячий воздух
является малоэффективным теплоносителем, так как его коэффициент
теплоотдачи равен лишь 0,12—48 Вт/(м2-К). Первое значение соот-
ветствует ламинарному режиму движения воздуха в аппарате, вто-
рое — турбулентному. Однако в ряде случаев целесообразность
использования горячего воздуха обусловливается его низкой стои-
мостью, простотой аппаратурного оформления вулканизатора и т. д.
303

6 ^2
Рис. 13.29. Схемы аппаратов для вулканизации в горячем воздухе:
а — камерный аппарат фестонного типа; б — камерный аппарат каскадного типа; в, г —
туннельные аппараты; 1, 11 — камеры; 2,5 — воздуховоды; 4 — вентилятор; 3 — калори-
феры; 6 — перегородки; 7 — ролики; 8 — изделия; 9, 10 — транспортеры; 12 — пресс-
формы.
Такие аппараты применяют для непрерывной вулканизации изде-
лий в формах, длинномерных профильных изделий и обрезиненных
тканей. В промышленности широко используют камерные и туннель-
ные вулканизаторы (рис. 13.29).
В камерном вулканизаторе A3.29, а) обрезиненная ткань 8
проходит секции камеры 1, огибая ролики 7. Воздух подается в ка-
меру вентиляторами 4 через калориферы 3. В первой секции ткань
нагревается до температуры вулканизации, во второй происходит
вулканизация, а в третьей ткань охлаждается до температуры 40—50°С.
В вулканизаторе, изображенном на рис. 13.29, б, вдоль камеры /
ярусами расположены транспортеры 9, которыми транспортируется
вулканизуемое изделие 8 (обычно длинномерные профильные изде-
лия). Изделие переходит с одного транспортера на другой, за счет
чего увеличивается время пребывания его в камере.
В одноярусном туннельном вулканизаторе A3.29, в) одна лишь
ветвь ленточного или цепного транспортера 10 проходит через ка-
меру 11. Как правило, такие аппараты используют для вулкани-
зации длинномерных изделий, когда не допускается их перегиб
(например, флокированные изделия).
В двухъярусном аппарате (рис. 13.29, г) используют обе ветки цеп-
ного транспортера 10. Он предназначен для вулканизации изделий
в формах. Формы 12 закрепляются на цепи транспортера 10. За время
движения вдоль камеры // (в прямом и обратном направлении)
завершается процесс вулканизации. Перезарядка форм производится
на выступающей из камеры части цепного транспортера.
13.8. АППАРАТЫ ДЛЯ ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ
ИЗДЕЛИЙ В ПОЛЕ ТОКОВ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Представленные выше методы вулканизации резиновых техниче-
ских изделий в аппаратах с различными теплоносителями состоят
в том, что прогрев изделия происходит от поверхности к центру.
304
Однако вследствие низкой теплопроводности резиновых смесей и
материалов нагрев всей массы заготовки происходит медленно,
а теплота нерационально расходуется на возмещение потерь в окру-
жающую среду и на повышение температуры массы оборудования.
Указанные недостатки в значительной степени устраняются при
использовании электронагрева за счет явления поляризации атомов
и молекул диэлектрика, помещенного в высокочастотное электриче-
ское поле. Этот способ называют диэлектрическим нагревом, высоко-
частотной электротермией, нагревом в микроволновом поле и т. д.
В последнее время данный способ нагрева стал внедряться в произ-
водстве неформовых изделий. Диэлектрический нагрев обладает
значительными преимуществами, так как позволяет: концентриро-
вать очень большие мощности в малых объемах материала; полу-
чить равномерный нагрев материала с низкой теплопроводностью
при большой интенсивности; легко осуществлять избирательный
нагрев; легко регулировать температурный режим; осуществить
более полную механизацию и автоматизацию технологических про-
цессов.
Суть диэлектрического нагрева состоит в следующем. Под влия-
нием электрического поля имеющиеся в материале заряды, связан-
ные межмолекулярными силами, ориентируются или смещаются
в направлении поля. Смещение связанных зарядов под действием
внешнего электрического поля принято называть поляризацией.
Переменное электрическое поле вызывает непрерывное перемещение
зарядов молекул вслед за изменениями направлений электрического
поля. Это перемещение молекул происходит с некоторым «трением»
и нагревом материала. В диэлектриках имеется' также небольшое
количество свободных зарядов, которые создают ток проводимости,
обусловливающий выделение дополнительной теплоты в материале.
Различные материалы нагреваются не одинаково интенсивно, так как
п зависимости от природы материала изменяется энергия, затрачи-
ваемая на поляризацию данного диэлектрика и на создание тока
проводимости. Зависимость активной мощности, выделяющейся
в виде теплоты в теле, помещенном в электрическом поле, от пара-
метров поля и электрических свойств материала, выражается урав-
нением:
где Рц — мощность, выделяемая в единице объема диэлектрика, Вт/см3; / — частота
электрического поля, МГц; Е — напряженность электрического поля, кВ/см; е' —
относительная проницаемость диэлектрика; tg б — тангенс угла диэлектрических
потерь.
Из этого уравнения следует, что интенсивность нагрева можно
регулировать, изменяя параметры электрического поля: частоту и
напряженность. Наибольший эффект дает повышение напряженно-
сти, так как нагрев пропорционален квадрату напряженности поля.
Однако напряженность нельзя повышать безгранично вследствие
Того, что при очень высоких потенциалах может произойти пробой.
Для обеспечения необходимой надежности напряженность электри-
ческого поля устанавливают на уровне 60—75 % пробивной напря-
Ш

женности. Таким образом, реальным путем ускорения разогрева
остается повышение частоты поля.
Достижения электронной техники в создании генераторов, име-
ющих достаточно высокую долговечность, открыли большие воз-
можности в использовании сверхвысокочастотной электротермии
в процессах непрерывной вулканизации шприцованных резиновых
изделий. Наряду с преимуществами этот метод обладает и существен-
ным недостатком, поскольку в поле токов высокой и сверхвысокой
частоты достигается нагрев только полярных каучуков и резиновых
смесей, обладающих достаточной полярностью. Возможности ши-
рокого его использования без специальной корректировки состава
резиновых смесей ограничены.
Применяемые в отечественной и зарубежной резиновой промыш-
ленности линии для непрерывного изготовления профильных рези-
новых изделий построены с учетом наиболее эффективного использо-
вания сверхвысокочастотного нагрева. Система нагрева в поле токов
сверхвысокой частоты (СВЧ) является частью всей вулканизационной
установки и предназначена для предварительного нагрева заготовки
до температуры вулканизации и создания условий, обеспечивающих
начало реакции. Описание конструкции и работы такой линии дано
в гл. 16.
Установка подогрева заготовки в поле токов СВЧ (см. рис. 16.3)
состоит из двух последовательно расположенных круглых волново-
дов, подключенных к двум генераторам (магнетронам) мощностью
по 2,5 кВт каждый, работающим на частоте 2450 МГц. В волноводах
резиновая заготовка подогревается до температуры вулканизации
за счет преобразования микроволн в теплоту. Заготовка, подлежащая
нагреву, перемещается внутри волноводов на ленте транспортера из
стекловолокна с фторопластовым защитным покрытием, выполненной .
так, что имеется возможность регулирования ее положения относи-
тельно энергетического центра аппарата. Для защиты персонала,
работающего на установке от вредного воздействия ультравысоко-
частотных полей, установка снабжается экранами, а также фильтрами
гасящими радиопомехи.С целью предотвращения вспышек материала
в случае обрыва заготовки на входе и выходе в волноводы установ-
лены фотоэлементы, блокирующие включение электроэнергии в за-
висимости от перекрытия луча проходящим профилем. Для удоб-
ства обслуживания волноводы имеют продольный разъем и соеди-
нены шарнирно, подача электроэнергии блокируется концевыми вы-
ключателями, так что включение возможно только при закрытых
волноводах. Удаление газов и паров летучих из материала заготовки
при ее нагреве производится путем принудительной циркуляции
и продувки воздуха через волноводы.
Вулканизатор представляет собой аппарат туннельного типа и
служит для завершения процесса вулканизации. Внутри камеры
вулканизатора размещена лента транспортера, работающего син-
хронно с транспортером волноводов. В камеру подается горячий (око-
ло 200 °С) воздух. Вентилятор, воздухопроводы и калорифер располо-
жены внизу под камерой, Стенки камеры покрыты тепловой изоляцией.
Тлава 14
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
ТРАНСПОРТЕРНЫХ ЛЕНТ, ПЛОСКИХ ПРИВОДНЫХ
И КЛИНОВЫХ РЕМНЕЙ
Процесс изготовления транспортерных лент и плоских приводных
ремней состоит из следующих основньк операций: сборка сердеч-
ников с резиной смесью и вулканизация. Процесс изготовления кли-
новых ремней включает операцию сборки сердечников с резиновыми
слоями растяжения и сжатия и обертку их прорезиненной тканью,
вулканизацию и иногда нарезку зуба.
Ниже приводится описание оборудования для выполнения ука-
занных операций, кроме оборудования для вулканизации, которое
приведено в гл. 13.
14.1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ СЕРДЕЧНИКОВ
ТРАНСПОРТЕРНЫХ ЛЕНТ
На отечественных заводах сборка сердечников транспортерных
лент осуществляется методом послойного дублирования на много-
петлевых дублерах конструкции Е. И. Чижова, агрегированных
с каландрами для промазки и обкладки ткани резиновой смесью.
Схемы технологического процесса сборки и многопетлевого дублера
представлены на рис. 14.1. Промазанная на каландре 3 резиновой
смесью ткань поступает на дублер, закрепляется на планке 13 за-
правочного устройства и обводится двумя параллельными цепями 14
по всему контуру петель дублера. Затем планку снимают, цепи отклю-
чают, а передний конец ткани направляют в зазор дублирующих
валков 5 и 6, соединяя его с полотном промазанной ткани, поступа-
ющей с каландра. Таким образом собирается первое кольцо слоев
сердечника, и с этого начинается послойное дублирование сердеч-
ника ленты. Дублер содержит приводные 10, прижимные 7, поворот-
ный 11 и натяжной 9 барабаны. Все барабаны вращаются в подшип-
никах, укрепленных на жесткой раме. Синхронная работа транспор-
тирующих устройств обеспечивается системой трансмиссионных
валов и конических шестерен, через которые передается движение
от электродвигателя на все приводные барабаны. При необходимости
сдублированная заготовка сердечника может быть разрезана на
узкие полоски с помощью механизма продольной резки 12, снабжен-
ного плоскими клиновыми ножами. По завершении сборки заго-
товка разрезается поперек дисковым ножом на резательном уст-
ройстве 8.
Дублировочная машина с горизонтальным расположением валов
типа МД-1600, работающая по тому же принципу, что и дублер
Чижова, входит в состав линии для сборки сердечников транспор-
терных лент и плоских приводных ремней. Устройство ее отличается
тем, что она дополнительно снабжена ширительными и центриру-
307

Рис. 14.1. Схемы тёхнолоГйческогЙ
о процесса (а) и многопетлевого гори-
р зонтального дублера {б):
1 — вальцы; 2 — ролики для ткани;
3 —- каландр; 4 — направляющий
ролик; 5, 6 — дублирующие валки;
7 — прижимные барабаны; 8 —ре-
» зательное устройство для попереч-
ной резки; 9 — натяжной барабан;
10 — приводные барабаны; 11 —•
поворотный барабан; 12 — меха-
низм продольной резки; ./3 — за-
жимная планка механизма заправки
ткани; 14 — цепи механизма заправ-
ки; 15 — вертикальные трансмисси-
онные валы; 16 — конические пере-
дачи; 17 — горизонтальные транс-
миссионные валы; 18 — поддержи-
вающие ролики.
ющими приспособления-
ми, устройством для об-
наружения стыка ткани
и отсчета числа слоев,
системой механизмов для
регулирования и поддер-
жания на заданном уровне натяжения ткани. Горизонтальные дуб-
лировочные машины занимают большую производственную пло-
щадь, дублеры с вертикальным расположением петель занимают
площадь в 3—4 раза меньшую. Однако при этом возрастает число
петель, а диаметр барабанов уменьшается и, как следствие, возни-
кает возможность расслоения многослойных сердечников (особенно,
изготовленных из синтетических тканей).
Механизированная линия (рис. 14.2) для сборки сердечников из
хлопчатобумажных и синтетических тканей позволяет осуществить
основные технологические операции: промазку и обкладку тканей
резиновой смесью, сборку сердечников, наложение узкой брекерной
прокладки. Ткань с раскаточного станка 1 при натяжении 800 Н
на полотно поступает на петлевой компенсатор 3, обеспечивающий
непрерывность работы линии при стыковке концов рулонов на вул-
канизационном прессе 2. Ширение и центрирование ткани в компен-
саторе осуществляется дугообразными обрезиненными роликами.
Перед обрезиниванием ткань просушивается на барабанной су-
шилке 4, а затем поступает на каландр 6. Простаскивание ткани
обеспечивается натяжными валками 5 и каландром 6. Синхронность
работы каландра 6 и дублировочной машины 8 достигается благо-
даря установке в линию промежуточного компенсатора 7. Сердечник
собирается на дублировочной машине МД-1600 (индекс 577-1) по-
слойным наложением прокладок в кольцо, разрезается поперек
ножом 21 и заматывается с прокладочным холстом в рулон на за-
каточном станке 22. Ремневой сердечник перед закаткой в рулон
обрабатывается тальковой суспензией на установке 23.
На дублировочной машине 8 можно собирать сердечники длиной
от 180 до 220 м. Ткань с компенсатора 7, пройдя ширительныйроликР,
натяжные и обводные валики с датчиком натяжения 10, а затем
центрирующие ролики, поступает на дублирующий барабан 11.
308
Отсчет длины ткани производится по вулканизованному стыку, дли
чего на нем закрепляется пластинка из медной фольги. Натяжение
сердечника за каждый проход увеличивается на 1700 Н на полотно
и поддерживается постоянным в пределах длины одной прокладки
при помощи регулируемого привода натяжного барабана и датчиков
натяжения 12. После выхода из зазора дублирующих барабана 11
и ролика растягивающие напряжения с ленты снимаются и постоян-
ный запас свободной петли сердечника поддерживается плавающим 13
и тормозным 14 роликами. Транспортирование сердечника через
дублировочную машину вокруг поворотных барабанов обеспечи-
вается протягивающими валками 15 при минимальном натяжении,
создаваемом натяжным барабаном 16 и контролируемом датчиком 17.
Число прокладок в сердечнике определяется по числу прохождения
медной пластинки (фольги) над прибором 18. После дублирования
заданного числа прокладок в момент прохождения фольги над вто-
рым прибором в концевой части машины выдается сигнал на останов
сердечника и на опускание ножей 19 для продольного реза сер-
дечника. Место стыка прокладок доводится до ножа 21 для попереч-
ного реза. Далее сердечник подается на закатку.
На зарубежных предприятиях в производстве транспортерных
лент операции дублирования сердечника отделены от операций под-
готовки и обработки ткани, а сборка сердечника, как правило, про-
изводится за один проход методом одновременного дублирования.
На рис. 14.3 представлен вариант схемы сборки сердечников и
обкладки их резиновой смесью таким методом. С раскаточных при-
способлений 1 прорезиненная ткань через устройства для создания
равномерного натяжения 2 и для выравнивания кромок 3 заправ-
8 18 16
Рис. 14.2. Линия сборки сердечников транспортерных лент:
/ — раскаточный станок; 2 — стыковочный пресс; 3,7 — петлевые компенсаторы; 4 —
барабанная сушилка; 5 — натяжные валки; 6 — каландр; 8 — дублировочная машина;
У — ширительное устройство; 10, 12, 17 — валики датчиков натяжения; 11 — дублирую-
щий барабан с дублирующим роликом; 13 — плавающий ролик; 14 — тормозные валки;
15 — протягивающие валки; 16 — натяжной барабан; 18 — прибор для указания числа про-
кладок; 19, 21 — ножевые механизмы для продольного и поперечного разрезания сердеч-
ника; 20, 22, 24 — закаточные и раскаточные станки; 23 — установка для обработки сер-
дечников тальковой суспензией; 25 — монорельс с электротельферами.
309

п
Рис. 14.3. Линия сборки и обкладки сердечников резиновыми листами методом одновре-
менного дублирования:
1,4 — приспособления для раскатки обрезиненной ткани и листовой резиновой смеси и
закатки прокладочного холста; 2 — устройства для создания равномерного натяжения по-
лотна ткани и резины; 3,5 — устройства для выравнивания кромок ткани и резины; 6,
10 — дублирующие валки; 7 — приспособление для накладки резинового шнура на кромку
сердечника; 8 — транспортер; 9 — ролики для заделки кромок; 11 — опудривающее при-
способление; 12 — закаточный станок.
ляется в зазор дублирующих валков 6. Сюда же с раскаточных при-
способлений 4 через выравнивающее устройство 5 подается листовая
резиновая смесь. С приспособления 7 на кромку накладывается ре-
зиновый шнур, и заготовка транспортером 8 подается к роликам 9,
где осуществляется заделка кромок. Окончательное оформление
заготовки производится на второй паре дублирующих валков 10,
после чего она проходит через опудривающее приспособление 11
и закатывается в рулон на закаточном станке 12.
14.2. ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ОБКЛАДКИ СЕРДЕЧНИКОВ
ТРАНСПОРТЕРНЫХ ЛЕНТ РЕЗИНОВЫМИ СЛОЯМИ
Заключительной операцией изготовления заготовки ленты яв-
ляется обкладка сердечника слоями и усиление его бортов. Эта
операция на отечественных заводах РТИ осуществляется на агрегате
с четырехвалковым каландром (рис. 14.4).
Рулон сердечника устанавливается на раскаточный станок 2,
который снабжен устройством для центрирования сердечника отно-
сительно продольной оси линии, управляемым по сигналам пневмо-
датчика 3. Прокладочный холст закатывается на станке 1. Брекер-
ная ткань подается с раскаточного станка 9 и перед входом в дубли-
11 12
15 16 17
Рис. 14.4. Поточная линия для обкладки сердечников транспортерных лент резиновыми
слоями:
/ — станок для закатки прокладки; 2 — раскаточный станок; 3,4 — пневмодатчики центри-;
рующих устройств; 5 — центрирующее устройство для брекерной ткани; 6, 8, 15 — дубли»,
рующие валки; 7 — устройство для заворота кромок брекерной ткани на борт; 9 — раска-
точный станок для брекерной ткани; 10 — транспортер; 11 — четырехвалковый каландр;
12 — дисковые ножи; 13 — механизм Для заворота резинового листа на кромки заготовки;
14 — механизм для обертки кромок сердечника полосками ткани; 16 — установка для на-
несения эмульсии; 17 — устройство для закатки заготовки ленты.
310
рующие валки 6 центрируется относительно оси линии устройством 5
по команде пневмодатчика 4. Заворот кромок широкой брекерной
прокладки на борт сердечника производится механизмом 7. Завер-
нутые кромки прикатываются дублирующими валками 8. Далее
сердечник транспортером 10 подается к четырехвалковому калан-
дру И для двухсторонней обкладки резиновыми слоями. Края
резиновых листов обрезаются дисковыми ножами 12 и после выхода
из каландра механизмом 13 заворачиваются #4 кромки сердечника.
При необходимости кромки сердечника на механизме 14 обертывают
узкими тканевыми полосками. Далее сердечник обжимается дубли-
рующими валками 15, проходит через установку 16 для нанесения
слоя эмульсии и затем поступает на устройство для закатки 17.
Управление всей линией осуществляется с главного пульта, отдель-
ными машинами — с местных пультов.
14.3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТ,
АРМИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОТРОСОМ
Ленты, армированные металлотросом (армоленты), нашли широ-
кое применение в угольной и горнорудной промышленности. Преиму-
щество этих лент состоит в незначительном удлинении, большой
гибкости и высокой прочности. По сравнению с обычными лентами
срок их службы в подземных условиях в два раза выше. Для изго-
товления таких лент применяют латунированные стальные тросы,
сплетенные из проволоки диаметром 0,18—0,7 мм.
Технология изготовления резинотросовых лент включает следу-
ющие процессы: подготовку резиновых и резинотканевых обкладок
и прослоек; обрезинивание троса; сборку и дублирование резинотро-
совой заготовки с нижней и верхней обкладками; формование;
вулканизацию; контроль качества укладки тросов в заготовке и
закатку.
Для обрезинивания троса применяют экструзионный способ и
способ обкладки на каландрах. Первый способ используется на за-
рубежных предприятиях. На отечественных заводах РТИ обкладку
металлотроса производят на каландрах.
Линия для сборки армолент шириной до 1200 мм представлена
на рис. 14.5. Тросы длиной до 300 м с катушек 2, установленных на
шпуледержатели шпулярника / в два яруса, после подсушки подо-
гретым воздухом в камере 4 через направляющие шкивы 3 поступают
на разделительную гребенку 5, где они группируются в виде полотна
с заданным между тросами расстоянием. Далее полотно подается
в зазор между верхним и средним валками каландра 8, где происходит
обрезинивание тросов. В зависимости от ширины ленты число кату-
шек в шпулярнике может достигать 150. Равномерное натяжение
тросов обеспечивается за счет создания на шпуледержателях тормоз-
ного усилия до 150—200 Н. Одновременно в зазор между средним
и нижним валками каландра 8 с раскаточного станка 6 подается
резинотканевая заготовка нижней обкладки, изготовленная на дру~
j ом агрегате с трехвалковьщ каландром. На поверхности среднего
Ш

Рис. 14.5. Линия для сборки лент, армированных металлотросом:
/ — шпулярник; 2 — шпуледержатели с катушками; 3 — направляющие шкивы; 4 — ка-
мера для сушки тросов; 5 — разделительная гребенка; 6,9 — раскаточные станки; 7 — дис-
ковые ножи; 8 — трехвалковый каландр; 10 — дублирующие валки; 11 — ванна с эмульсией;
12 — закаточное устройство.
валка каландра 8 выполнены параллельно расположенные канавки,
которые позволяют дублировать обрезиненное тросовое полотно и
нижнюю обкладку без нарушения шага тросов. Затем на дублиру-
ющих валках 10 производится наложение верхней резиновой или
резинотканевой обкладки, поступающей с раскаточного станка 9.
Полученную ленту обрабатывают эмульсией в ванне // и направ-
ляют на закатку 12 или прямым потоком на вулканизацию.
В настоящее время разработан проект линии для изготовления
армолент большой длины и ширины.
14.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ И РЕЗКИ
СЕРДЕЧНИКОВ КЛИНОВЫХ РЕМНЕЙ
Для изготовления клиновых ремней применяют два метода:
1)	метод групповой сборки без разделения операций (прямой и
обратный), при котором все операции на сборке сердечников ремней
выполняются на одном станке типа СКР-1А-65 или СКР-2АУ-65;
2)	метод групповой сборки с разделением операций, при котором
определенные операции выполняются на разных станках, входящих
в состав линии ИРУ-19М.
Кордтканевые клиновые ремни изготавливают прямой сборкой,
т. е. накатка и дублирование слоев резины и прорезиненной ткани
на сборочный барабан начинается со слоя сжатия. Коршнуровые
клиновые ремни изготавливают обратной сборкой, т. е. материалы
накладывают на барабан, начиная со слоя растяжения.
Станок СКР-1А-65 (рис. 14.6) предназначен для сборки клино-
вых ремней с длиной окружности до 4 м. Станина представляет собой
чугунную стойку 5 и плиту 1. К стойке консольно крепятся крон-
штейны прикатчика 4 и вал сборочного барабана. По направля-
ющим плиты перемещается рама ножевой каретки 12. Во время ра-
боты станка консольная часть вала сборочного барабана поддержи-
вается центром, выполненным на штоке пневмоцилиндра, закрепу
ленного на откидной стойке 2. Стойка подводится в рабочее поло-
жение и отводится из него пневмоцилиндром. В рабочем положении"
стойка удерживается пневматическим клином. Конечный выключа-
тель, закрепленный на стойке, блокирует включение станка при
отжатом пневмоцентре.
312
Прикатчик 4 выполнен в виде барабана, набранного из стальных
колец, насаженных на резиновые звездочки (подобно прикатчику
браслетных станков), что обеспечивает равномерную прикатку слоев
резиновой смеси, ткани и кордшнура по всей длине сборочного ба-
рабана. Прикатчик закреплен в подшипниках на кронштейне,
соединенном со штоком пневмоцилиндра' и снабженном двумя на-
правляющими. Подъем, опускание и прижатие прикатчика к сбо-
рочному барабану обеспечивается пневмоцилиндром. В верхнем по-
ложении он фиксируется предохранительным7 крюком, поворачива-
ющимся с помощью пневмоцилиндра. Положение кронштейна с при-
катчиком в зависимости от диаметра сборочного барабана регули-
руется вручную маховичком механизма подъема прикатчика 6 через
пару конических шестерен и винтовую передачу, установленные
в стойке станины. Операции навивки кордшнура и резки цилиндри-
ческой заготовки на сердечники клиновых ремней осуществляются
с помощью ножевой каретки 15, которая представляет собой суппорт,
имеющий возможность движения вдоль сборочного барабана по
направляющим стола и перпендикулярно к нему, причем второе
движение осуществляется как вместе со стойкой по направляющим
на плите, так и на самой каретке. На суппорте выполнены направ-
ляющие для салазок ножей. Салазки с ножами перемещаются при
резке заготовки вручную с помощью качающейся рукоятки. Переме-
щение каретки при навивке кордшнура производится механически с
помощью ходового винта, при этом необходимый шаг навивки обеспе-
чивается сменными шестернями привода ходового винта. Навивоч-
ные присособления с катушкой для кордшнура расположены слева
/ 15 14
Рис. 14.6. Станок СКР-1А-65 для сборки и резки сердечников коротких клиновых ремней:
1 — основание станины; 2 — откидная стойка; 3 —¦ навивочное приспособление; 4 —при-
катчик с пневмоцилиндром; 5 — стойка станины; 6 — механизм подъема прикатчика при
настройке; 7 — коробка перемены передач; 8 — пульт управления и электрооборудование;
9 — электродвигатель; 10 •«. предохранительное устройство; 11 -*- шланги воздухопроводов;
12 — подвижная рама ножевой каретки; 13 — цепная передача привода ходового винта но-
жевой каретки; 14 — маховик ручного перемещения ножевой каретки; 15 — ножевая ка-
ретка.
313

Рис. 14.7. Схема установки СКР-2АУ-65 для сборки и резки сердечников длинных клиновых
ремней:
/ — питатель СК.РП-60А; 2 — станок СКР-2А-65; 3 — рама с поддерживающими роли-
ками; 4 — подвижная каретка с выносным барабаном.
на стойке ножевой каретки. Необходимое натяжение кордшнура
создается дисковым тормозом и подпружиненным роликом. На
каретку устанавливают бачек с клеем, через который пропускается
кордшнур. Заготовки ремней режутся на вращающемся барабане
ножами, установленными на ножевой каретке (два ножа — под
углом, а средний — нормально к поверхности барабана). При
обратной сборке резку заготовки осуществляют одним фигурным
ножом, имеющим три режущих лезвия. Ножевую каретку переме-
щают на ширину реза заготовки вручную вращением маховичка 14,
а в момент реза фиксируют вручную рукояткой с защелкой, взаимо-
действующей с зубчатой рейкой. При этом ходовой винт должен
быть отключен. Для легкости съема собранных сердечников со сбо-
рочного барабана его делают раздвижным.
Установка СКР-2АУ-65 (рис. 14.7) предназначена для сборки
сердечников кордтканевой конструкции длиной свыше 4 м. Уста-
новка состоит из питателя СКРП-60А, выносного барабана и под-
держивающего устройства. В отличие от станка СКР-1А-65, у станка
СКР-2А-65 усилены откидная стойка и плита станины. Выносной
барабан с подвижной кареткой установлен на тележке, перемеща-
ющейся от привода по рельсовому пути. Фиксация тележки на рель-
совом пути осуществляется подъемными упорами и захватами, пре-
дотвращающими смещение и опрокидывание тележки при натяжении
заготовки ремня. Продольное перемещение каретки осуществляется
при помощи ходового винта. На плите каретки установлены крон-
штейны неподвижной и откидной опор барабана. Барабан, консольно
укрепленный на неподвижной опоре, во время работы поддержи-
вается шпинделем откидной опоры. Основание опор благодаря вин-
товому устройству имеет возможность поворота, что обеспечивает
регулирование строгой параллельности осей выносного и сборочного
барабанов. Тележка и каретка приводятся в движение от общего
привода через две электромагнитные муфты: одной включается пере-
мещение тележки по рельсам, другой — перемещение каретки.
Процесс сборки заготовок клиновых ремней заключается в сле-
дующем. Тележка выносного барабана устанавливается перед упо-
ром, соответствующим заданной длине ремня. Первый слой каландро-
ванной резиновой смеси или прорезиненной ткани от сборочного
барабана направляется к выносному барабану, вручную огибается
314
вокруг этого барабана и свободный конец его заправляется под
верхнюю ветвь на сборочном барабане. Опускается прикатчик, на
сборочный и выносной барабаны накладываются слои с одновре-
менной их прикаткой. По окончании сборки заготовка разрезается
на сердечники.
Питатель СКРП-60А предназначен для хранения каландрован-
ной резиновой смеси и прорезиненной ткани и подачи их к станкам
для сборки сердечников клиновых резней. Питатель имеет четыре
самостоятельные механизма для подучи каландрованной резиновой
смеси разных калибров и один для подачи прорезиненной ткани;
все эти механизмы снабжены индивидуальными приводами. Меха-
низм питания каландрованной резиновой смесью содержит раскаточ-
ные шпиндели со штангами и роликами. На штангу надета бобина с ре-
зиновой смесью в прокладке. Механизм питания кордтканью закреп-
лен на передней стойке станины. Он состоит из подвески для рулона
с кордтканью, штанги с бобиной для отбора прокладочного холста
и трех направляющих роликов. Необходимое натяжение ткани соз-
дается торможением верхнего ролика. На передней части станины
питателя установлены лотки, направляющие каландрованную рези-
новую смесь к сборочному барабану станка СКР.
Поточная линия ИРУ-19М. Изготовление сердечников венти-
ляторных ремней кордшнуровой конструкции методом групповой
сборки с разделением операций производится на поточной линии
ИРУ-19М, станки которой специализированы для выполнения опре-
деленной операции или группы операций. Барабан, на котором со-
бирается сердечник, передается по мере завершения стадий сборки
с одного станка на другой. Схема расстановки станков линии
ИРУ-19М и технологического процесса сборки сердечников пока-
зана на рис. 14.8.
Весь процесс сборки разделен на операции в зависимости от вре-
мени, затрачиваемого на их выполнение: 1) наложение слоя растя-
жения — станок ИРО-7210А (/); 2) навивка кордшнура и промазка
клеем — станок ИРО-7230А C); 3) сушка заготовки — сушильная
камера E); 4) наложение слоя сжатия — станок ИРО-7210А (8);
5) резка викеля на сердечники — станок ИРО-7240А A0); 6) съем
сердечников с барабана A1).
Станок ИРО-7210А состоит из станины, переднего центра, свя-
занного с приводом, заднего центра, установленного на стойке,
механизма загрузки и выгрузки барабана, нижнего при-
катчика.
Подача каландрованной резиновой смеси и прорезиненной ткани
производится с питателя ИРО-7220А, отличающегося от питателя
СКРП-60А тем, что на его внешней стойке устанавливаются только
три бобины.
Станок ИРО-7230А для навивки кордшнура на сборочной бара-
бан состоит из станины с размещенным в ней приводом, питателя
для кордшнура, пневматических заднего и переднего центров для
закрепления барабана, суппорта, перемещающегося ПО направля-
ющим при помощи ходового Рйнта,.
315

Ю
14
Рис. 14.8. Схема расстановки станков линии для раздельной сборки сердечников клиновых
ремней:
/., 5 — станки для наложения слоев растяжения, сжатия и кордткани; 2,9 — питатели
к сборочным станкам; 3 — станок для навивки кордшнура и намазки его клеем; 4 — рель-
совый путь; 5 — сушильная камера; 6, 14 — тележки; 7 — барабаны с многослойной заго-
товкой ремня; 10 — станок для резки заготовки на сердечники; // — станок для снятия за-
готовки (викеля) с барабана; 12 — викель; 13 — сборочные барабаны.
Резка многослойной заготовки на сердечники клиновых ремней
производится на станке ИРО-7240А, состоящем из станины, с раз-
мещенным на ней приводом, переднего и заднего пневматических
центров для закрепления и вращения барабана, суппорта с приводом
от ходового винта и с ножевой кареткой. На ножевой каретке уста-
новлен фигурный угольниковый нож, прорезающий резину до корд-
шнура, и пластинчатый нож, прорезающий заготовку от кордшнура
до основания. Суппорт совершает прерывистое движение. Ползушка
с ножами подводится от привода суппорта к разрезаемому материалу
и отводится от него по завершению реза.
В сушильной камере циркулирует воздух, нагреваемый паровыми
калориферами.
Линия снабжена тележками с механическим приводом, рельсовыми
путями. Все станки, входящие в ее состав, связаны кольцевым мо-
норельсом с двумя тельферами.
14.5. СТАНКИ ДЛЯ ОБЕРТЫВАНИЯ СЕРДЕЧНИКОВ
КЛИНОВЫХ РЕМНЕЙ
Для обертывания сердечников клиновых ремней тканевыми лен-
тами в отечественной промышленности применяются оберточные
станки типа ОКР (рис. 14.9) трех размеров, различающиеся по на-
значению и, соответственно, по профилю и длинам обертываемых
на них ремней.
Станок работает следующим образом. Натяжной барабан уста-
навливают в положение, соответствующее длине обертываемого
ремня с учетом его растяжения. На шкивы укладывают сердечник
клинового ремня и подают в цилиндры сжатый воздух. Затем заправу
316
Рис. 14.9. Схема станка для
обертывания сердечников кли-
новых ремней:
1 — приводной шкив; 2, 6, 10,
15	— оберточные ролики; 3,
16	— направляющие ролики;
4 — бобина с ленточкой; 5,
13 — пневмоцилиндры; 7,9 —
рычаги; 8 — пружины; 11 —
натяжной шкив; 12 — натяж-
кой механизм; 14 — сердечник
клинового ремня.
ляют ленточку прорезиненной ткани, подаваемую от бобины через
направляющий ролик, на передний ролик механизма обертывания
под сердечник ремня и включают электродвигатель, приводящий во
вращение приводной шкив. Вращаясь, шкив захватывает ленточку,
передний ролик прижимает ее к сердечнику, вторые ролики под-
ворачивают ленточку на кромки, и следующие два ролика прика-
тывают ленточку снизу, а два оберточные ролика (звездочки) заво-
рачивают ленточку на сердечник сверху.
На полуавтоматическом станке (индекс 573) для обертывания
сердечников клиновых ремней все технологические операции, кроме
надевания и снятия ремня, выполняются автоматически. Этот ста-
нок снабжен: устройством для раскатки и подачи ленточки под
определенным натяжением к сердечнику; механизмом отрезания
ленты, приводимым в действие от пневмоцилиндра; фотоэлектриче-
ским устройством и электронным блоком управления работой ме-
ханизмов станка при прохождении контрольной метки на ремне;
механизмом нанесения контрольной метки на ремне.
14.6. СТАНКИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ЗУБЧАТЫХ КЛИНОВЫХ РЕМНЕЙ
Зубчатые клиновые ремни отличаются повышенной гибкостью,
а следовательно, и высокой ходимостью. Зубчатый слой сжатия на
таких ремнях получается в процессе вулканизации и формования
или нарезается после вулканизации на специальных зубонарезных
станках.
Для нарезания зубьев применяются зубонарезные станки типов
РОЗ-1А и станок индекс 548-7. При нарезке зуба на этих станках
клиновой ремень надевается на два шкива, установленные на ка-
ретках в горизонтальном положении. Один из шкивов приводной,
и другой натяжной. Каретка ведущего шкива может перемещаться
по направляющим станины для установки необходимой глубины
реза. Каретка натяжного шкива также может перемещаться по
направляющим станины при помощи пневмоцилиндра для создания
натяжения ремня. Привод ведущего шкива и ножевой оправки
осуществляется от электродвигателя через коробку передач. Наре-
зание зубьев производится на движущемся ремне. При этом регу-
лируется шаг нарезки и производится отсчет числа зубьев.
317

Рис. 14.10. Схемы узлов станка для замера длины, обрезки
заусенцев и маркировки клиновых ремней:
а — узел замера длины и обрезки заусенцев: 6 — узел
маркировки; / — ведущий шкив; 2 — ножевой механизм;
3 — натяжной шкив; 4 — натяжная каретка; 5 — изме'
рительный блок; б — натяжное устройство; 7 — бумага
с красящим веществом; 8 — маркировочный штамп; 9 —
стол маркировщика; 10 — пневмоцилиндр; 11 — ремень.
14.7. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ДЛИНЫ, ОБРЕЗКИ ЗАУСЕНЦЕВ
И МАРКИРОВКИ КЛИНОВЫХ РЕМНЕЙ
Для выполнения операций по отделке, измере-
нию длины и маркировке клиновых ремней на оте-
чественных предприятиях используются станки ин-
v.	деке 753 (рис. 14.10). В зависимости от длины обра-
батываемого ремня станки данного типа изготавли-
вают в вертикальном и горизонтальном исполнении. На шкивы /, 3 надевается
ремень 11, и с пульта управления станок запускается в работу, при этом на-
тяжная каретка 4 под действием соответствующего груза натягивает ремень. Затем
включается привод ведущего шкива, резательное устройство 2 подводится к дви-
жущемуся ремню и дисковые ножи, контактируя с кромками ремня, срезают с них
заусенцы. После полного оборота ремень останавливается, резательное устройство
отводится от него и включается измерительное устройство 5, которое преобразует
величину перемещения натяжной каретки в электрические импульсы на измери-
тельном блоке. Блок выдает световую информацию «брак» или «годен» соответственно
допуску на длину, а также световую информацию о номере группы.
После измерения ремень снимается со шкивов и надевается на стол 9, на котором
он при помощи пневмоцилиндра прижимается к печатающему устройству; маркировка
осуществляется на бумаге с красящим веществом.
Технический уровень оборудования для сборки транспортерных лент и клиновых
ремней достаточно высок. В будущем усовершенствование оборудования будет нап-
равлено на повышение уровня механизации, увеличение производительности и умень-
шение его габаритных размеров. Кроме того, с разработкой новых конструкций из-
делий (например, лент с рифленой поверхностью и отбортовкой, поликлиновых рем-
ней) будет разрабатываться и новое оборудование для сборки, вулканизации и обра-
ботки этих изделий. В производстве транспортных лент, армированных металло-
тросом, сборку сердечников предполагается осуществлять с помощью формующих
прессов при высоких давлениях, а для обрезинивания тросов применять червячные
машины с кольцевыми головками.
В связи с большим ассортиментом по конструкции и размерам изделий, а также
в связи с разнообразием способов их сборки и видов оборудования, используемого
для этого, не представляется возможным дать общий метод расчета производитель-
ности оборудования, В каждом отдельном случае читатель может сделать такой рас-
чет, воспользовавшись данными справочных таблиц, а также практическими
данными о достижениях на передовых предприятиях и технически обоснованными
нормами времени на выпуск единицы продукции.
Глава 15
ОБОРУДОВАНИЕ И ОСНАСТКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
ФОРМОВЫХ РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Процесс изготовления формовых резиновых изделий включает
две стадии: 1) формование резиновой смеси, в результате которого
приобретается форма готового изделия; 2) вулканизация резиновой
смеси, в результате чего происходят структурные изменения в строе,-
318
нйй полимера и отформованное изделие приобретает необходимые
физико-механические свойства.
Различают следующие способы формования: компрессионное
(лрямое) прессование; формование с использованием литья под дав*
лением, одной из разновидностей которого является трансферное
прессование; вакуумное формование и пневмоформование. Выбор
того или иного способа формования определяется конфигурацией
и размерами изделия, требованиями, предъявляемыми к нему, свой-
ствами резиновой смеси и с?(изико-механическими показателями
вулканизатов, программой выпуска и экономическими условиями.
Одним из наиболее распространенных методов изготовления
формовых РТИ является компрессионный (рис. 15.1, а). Технологи-
чески он прост и не требует сложного оборудования. Формуемую
резиновую смесь загружают в нагретую преесформу, которая замы-
кается между плитами гидравлического пресса. Для надежного
заполнения полости преесформы и получения качественного изде-
лия заготовке придают конфигурацию, возможно более близкую
к очертанию готового изделия и по массе с допуском 3—5%. В про-
цессе формования давление должно достигать такой величины, при
которой обеспечивается уплотнение материала, оформление изделия
и удаление из формы летучих веществ.
В зависимости от конфигурации изделия, толщины стенки и
свойств перерабатываемой резиновой смеси величина давления фор-
мования колеблется в значительных пределах. При этом с умень-
шением текучести смеси, увеличением скорости вулканизации, по-
вышением температуры и возрастанием гидравлических сопротивле-
ний в форме следует принимать более высокие удельные давления
формования.
Способу формования литьем под давлением посвящена гл. 12.
Теперь рассмотрим трансферное прессование, получившее широкое
распространение в производстве массовых изделий небольших раз-
меров. Суть его заключается в том, что на одной из частей формы,
например на верхней, смонтирован небольшой по высоте литьевой
цилиндр (напорная камера), плунжер которого жестко прикреплен
к верхней нагревательной плите (рис. 15.1, б). Резиновая смесь
закладывается в литьевой цилиндр и после смыкания полуформ вы-
J 2
Рис. 15.1. Схемы компрессионного (а) и трансферного (б) прессования формовых резиновых
технических изделий:
/ — верхняя полуформа; 2 — нижняя полуформа; 3 — формующее гнездо; 4 — напорная
камера; 5 — плунжер напорной камеры; 6 — плиты пресса; 7 — литьевые каналы.
319

ДаЁлйвается плунжером через короткие литьевые каналы в Гнезда
литьевой формы. При опускании нижней плиты первоначально
размыкается прессформа и из нее удаляют готовые изделия, а затем
выводится из литьевого цилиндра плунжер. Из цилиндра удаляют
остатки завулканизованной резиновой смеси вместе с литниками,
потом закладывают в цилиндр новую партию резиновой смеси,
и цикл повторяется. Обычно трансферное формование осуществляется
на вертикальных вулканизационных прессах с нижним расположе-
нием силового цилиндра. Пресс должен иметь достаточное усилие,
чтобы создать в литьевом цилиндре удельное давление на резиновую
смесь, обеспечивающее заполнение гнезд формы и получение ка-
чественно отформованных изделий.
15.1. ПРЕССФОРМЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФОРМОВЫХ
РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Классификация прессформ. Конструкция прессформ определяется
конфигурацией прессуемого изделия, а также типом прессового
оборудования. Прессформы классифицируют по следующим призна-
кам: характеру эксплуатации, методу прессования, числу плоско-
стей разъема, конструктивным признаком. По характеру эксплуата-
ции прессформы разделяют на съемные и стационарные. Съемные
прессформы после каждой запрессовки вручную или с помощью
механических устройств снимают с пресса для извлечения свулка-
низованных изделий и укладки заготовок и арматуры. Разъем этих
прессформ производится с помощью распрессовочных приспособле-
ний или механизмами перезарядчика. В стационарных прессформах
весь цикл прессования изделия происходит без нарушения их связи
с прессом.
По методу прессования прессформы делят на компрессионные
формы и формы литьевого прессования.
По числу оформляющих гнезд различают одногнездные и много-
гнездные формы. В одногнездных прессформах за один цикл прессо-
вания формуется одно изделие, а в многогнездных — несколько
изделий.
Типы одногнездных прессформ. На рис. 15.2 представлены раз-
личные виды одногнездных прессформ. По характеру разъема раз-
личают прессформы с одним, двумя или более разъемами, с верти*
кальным, горизонтальным, наклонным и комбинированным разъ-
емами. Прессформы с одним горизонтальным разъемом называют
двухплитными, с двумя — трехплитными и т. д.
По конструктивным признакам компрессионные прессформы де-
лят на формы открытого и закрытого типов. В прессформе с открытой
полостью формования (рис. 15.2, а) заготовка укладывается непо-
средственно в гнездо матрицы. В прессформе с закрытой полостью
формования (рис. 15.2, б) заготовка укладывается в специальную
камеру и в процессе формования пуансоном передавливается в фор-
мообразующую полость.
320
а
FTfZ^
277t77!
Рис. 15.2. Одногнездные прессформы:
а — четырехплитная прессформа открыто-
го типа с горизонтальным разъемом; б —
прессформа закрытого типа с горизонталь-
ным и вертикальным разъемами; в — прес-
сформа закрытого типа с горизонтальным
разъемом; г — двухплитная прессформа
закрытого типа с комбинированным разъе-
мом; 1 — матрицы; 2 — обойма; 3 — пуан-
сон (плунжер); 4 — знак; 5 — ,сердечник.
Прессформы для /Литьевого
формования, в том числе и для
трансферного, всегда закрытого
типа.
Составные элементы пресс-
формы. Все детали, из которых
состоят прессформы, можно
разделить на две группы: рабочие детали, непосредственно уча-
ствующие в формовании изделия и находящиеся в контакте с ре-
зиновой смесью; детали конструкционного назначения, осуществля-
ющие фиксацию, жесткую или подвижную связь частей прессформ,
связь с прессом и с перезарядчиком и т. д.
К рабочим деталям относятся матрицы, пуансоны, вкладыши,
сердечники, знаки и другие. Матрица является основной частью
прессформы. Она придает изделию необходимые наружные размеры
и конфигурацию. Пуансон служит для передачи давления на резино-
вую смесь, иногда он также формует часть наружной поверхности
изделия. Сердечник образует в формуемом изделии внутреннюю
поверхность, углубления, выемки, полости. Знаки образуют в фор-
муемом изделии отверстия и окна. От качества и точности изготовле-
ния прессформ, от рациональной их конструкции в большой степени
зависит качество формования изделий, удобство работы и произво-
дительность труда. Вместе с тем важнейшим требованием к кон-
струкции прессформ является унификация их основных элементов
и размеров, позволяющая использовать их на различных ви-
дах прессового оборудования и с различными приспособле-
ниями. Поэтому большинство прессформ для РТИ стандартизи-
ровано.
Типы многогнездных прессформ. Многогнездные прессформы
подразделяются на две группы! с цельной матрицей и с составной
матрицей (кассетные прессформы). Цельная матрица надежнее в экс-
плуатации, однако изготовление ее не всегда технологически и
экономически оправдано, так как большие размеры прессформ тре-
буют использования при их изготовлении тяжелых металлорежущих
станков, которые не могут обеспечить требуемой точности. Это и
побудило применить так называемые кассетные прессформы.
Кассетная многогнездная прессформа представляет собой сталь-
ные плиты, в которых совместной расточкой выполнены отверстия
для монтажа элементов гнезд (матриц, пуансонов, обойм и др.).
Число отверстий и шаг их расположения соответствует размеру
плиты и принятому числу гнезд. Совместная обработка плит обеспе-
чивает точность сборки гнезд изделий.
11 Н. Г. Бекин и Др.
321

с а	1П 11	рис' 15-3- Двухплитная девятигнездная
кассетная прессформа:
1 — нижняя плита; 2 — верхняя плита;
3 — матрица; 4 — пуансон; 5 — стопорная
планка; 6 — ось; 7 — вилка; 8 — ушко;
9 — клин; 10 — втулка; // — колонка;
12 — захват.
Неподвижность соединения
деталей гнезда с плитами кас-
сеты осуществляется посадкой
с натягом, шрифтовкой, раз-
вальцовкой и стопорными план-
ками. Вышедшие из строя де-
тали гнезда могут быть заме-
нены без переделки всей прес-
сформы.
На рис. 15.3 показана кон-
струкция двухплитной пресс-
формы, которая может быть
использована при работе на
т прессах, оснащенных переза-
рядчиками. Нижняя / и верхняя 2 плиты кассеты соединены ме-
жду собой шарнирной связью, содержащей серьгу и ушко 8,
что позволяет верхней плите поворачиваться и перемещаться по
вертикали на высоту, необходимую для вывода направляющих
колонок 11 из втулок 10. При этом клиньями 9 осуществляется пер-
воначальное раскрытие прессформы при выдвигании ее из пресса.
Матрицы 3 и пуансоны 4 установлены в плитах по ходовой посадке
и закреплены планками 5.
С применением кассетных прессформ резко возрастает съем про-
дукции с прессового оборудования за счет увеличения гнездности и
сокращения времени на перезарядку прессформ. Коэффициент
использования площади плиты пресса увеличивается с 0,63 до 0,92.
Уменьшаются потери теплоты во время перезарядки (до 12%) и
сокращается время вулканизации. Кроме того снижается износ
плит пресса, а срок службы кассетной прессформы увеличивается
в 2,5 раза по сравнению со съемными прессформами.
15.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЗАГОТОВКИ ПОЛУФАБРИКАТОВ
ИЗ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ В ПРЕССФОРМЫ
В производстве формовых РТИ заготовки получают путем вы-
рубки из каландрованного листа или нарезки из шприцованного
профиля. На предприятиях резиновой промышленности широко
используются станки в большинстве своем индивидуального изго-
товления, а также машины, описание которых приведено в гл. 10.
Недостатком этого оборудования является разброс в пределах
от 10 до 13% точности получаемых заготовок по массе и объему.
Следствием этого является снижение качества формовых изделий и
большие отходы резины в виде выпрессовок. Эти недостатки в наи-
322
Рис. 15.4. Предформователь:
1 — главный силовой гидравлический цилиндр; 2 — материальный цилиндр; 3 — плунжер;
4 — силовой цилиндр поворота головки; 5 — головка машины; 6 — привод ножа; 7 —
пластинчатый нож; 8 — фильера; 9 — сетчатое ограждение режущего устройства; 10 — от-
борочный транспортер; 11— ванна для охлаждения и антиадгезионной обработки заготовок;
12 — приемный бункер; 13 — контейнер.
большей степени устранены на предформователе типа «Барвелл»
(Англия), получившем широкое применение на заводах РТИ.
Предформователь (рис. 15.4) представляет собой плунжерный
гидравлический экструдер с регулируемой подачей материала,
снабженный сменными головками с режущим устройством в виде
вращающегося пластинчатого ножа. С помощью силового гидравли-
ческого цилиндра / в материальном цилиндре 2 перемещается плун-
жер 3, выдавливающий резиновую смесь через фильеру 8, закреплен-
ную в откидной головке 5. Заготовка по выходу из фильеры срезается
ножом 7, вращающимся от привода 6. Головка снабжена гидропри-
водом 4 для ее поворота, транспортером 10 для отбора заготовок и
снаружи имеет сетчатое ограждение. Далее заготовки направляют
в сетчатый бункер 12, погруженный в ванну 11 с водно-тальковой
эмульсией и снабженный поворотным устройством для^перегрузки
заготовок в контейнер 13.
Предформователь оснащен объемным регулятором расхода рабо-
чей жидкости, который позволяет с высокой точностью экструдиро-
вать предварительно подогретую резиновую смесь. Для предотвра-
щения образования пор в заготовках, резиновая смесь в материаль-
ном цилиндре перед экструзией вакуумируется.
15,3. МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ПЕРЕЗАРЯДКИ ПРЕССФОРМ
С целью механизации операций по перезарядке прессформ вул-
кан изационные прессы оснащают подъемными столами, механизмами
для выдвижения прессформ или их частей и перезарядчиками, ме-
ханизирующими весь комплекс операций по перезарядке.
Подъемный стол (рис. 15.5) позволяет существенно облегчить
труд при снятии горячих прессформ с этажей пресса и загрузку их
после перезарядки. После раскрытия пресса с помощью механизма
подъема поочередно совмещают стол 2 с уровнем каждого этажа
пресса и передвигают на него прессформы для перезарядки. На
11*	323

рис. 15.5 изображен подъемный стол с электрическим приводом
механизма подъема; в производстве используются также столы с ги-
дравлическим и пневматическим подъемом. Подъемные столы для
больших прессов (размер плит 1000x1000 мм и более) оборудуют
площадкой для оператора, поднимающейся и опускающейся вместе
со столом.
Приспособления для перезарядки прессформ по сравнению с подъ-
емными столами позволяют в наибольшей мере механизировать ра-
боту прессовщика. При этом раскрытие прессформ осуществляется
механически самим прессом без вывода всей прессформы из межплит-
ного пространства пресса или перезарядчиком после вывода пресс-
формы из пресса. В первом случае верхнюю и нижнюю плиты пресс-
формы стационарно устанавливают на нагревательных плитах пресса,
имеющего устройства для принудительного раскрытия. Обслужи-
вание сводится к извлечению свулканизованных изделий и укладке
заготовок в гнезда прессформы. Однако такое устройство не удобно
в том отношении, что перезарядка ведется между горячими плитами
пресса. С целью устранения этого недостатка плиты прессформ уста-
навливают подвижно в направляющих, которыми оборудуется пресс.
Дополнительное устройство осуществляет выталкивание из гнезд
свулканизованных изделий. Вулканизационный двухэтажный пресс
с приспособлением для перезарядки трехплитных прессформ, рабо-
тающий по такому принципу, показан на рис. 15.6. На этом прессе
остается немеханизирован-	Б
ной операция по выдвиже-		|//
нию плит пресс-формы, что
связано с значительными
физическими нагрузками.
Б
Рис. 15.5. Подъемный стол к прессу:
1 — электродвигатель; 2 — стол; 3 — зубчатое колесо—гайка; 4 — ходовой винт; 5 — на-
правляющие.
Рис. 15.6. Вулканизационный пресс с приспособлением для перезарядки трехплитных пресс-
форм:
/ — пресс; 2 — силовые ретурные цилиндры для раскрытия форм; 3 — нагревательные
плиты; 4, 11 — направляющие средней плиты прессформ; 5 — серьги; 6 — направляющие
верхней плиты прессормы; 7 — штанга механизма растяжки; 8 — плита с выталкивателем;
9 — силовой цилиндр выталкивателя; 10 — направляющие колонки выталкивателя.
324
/3.
Рис. 15.7. Пресс ШЕ-400 в комплекте с двумя перезарядчиками:
/ — рама пресса; 2 — цилиндры разворота верхней полуформы; 3 — нагревательные плиты;
4 — ограничитель; 5 — выдвижная каретка; 6 — рама перезарядчика; 7 — цилиндр подъ-
ема средней полуформы; 8 — направляющие; 9 — механизм выдвижения полуформ; 10 —
главный силовой цилиндр пресса; 11 — цилиндры разъема верхней полуформы; 12 — ме-
ханизм выталкивания готовых изделий; 13 — коробка разводки электропитания.
Поэтому наибольшее применение находят перезарядчики, осуще-
ствляющие выдвижение прессформы, ее раскрытие и удаление
изделий из гнезд одной из полуформ. В качестве примера на рис. 15.7
представлен пресс ШЕ-400 в комплекте с двумя перезарядчиками,
обеспечивающими выдвижение и раскрытие частей трехплитной
прессформы. После раскрытия пресса верхняя часть прессформы
остается на верхней выдвижной каретке 5, а средняя и нижняя
части — на нижней нагревательной плите. Далее с помощью меха-
низма выдвижения 9 формы перемещаются на перезарядчик. Затем
верхняя часть прессформы поворачивается с помощью цилиндра J?,
а средняя часть приподнимается цилиндром 7 и из нее выталки-
ваются вулканизованные изделия механизмом выталкивания 12.
Управление вулканизационными прессами и перезарядчиками
осуществляется с помощью гидрораспределительных устройств, по-
дающих в определенной последовательности рабочую жидкость
325

У7777Л
V7777* *=^t
i1. , -j
w*% K«* , V V V
Рис. 15.9. Галтовочный барабан:
/ — крышка; 2 — барабан*
Рис. 15.8. Последовательность работы вулканизационного пресса с перезарядчиком для трех-
плитных кассетных прессформ:
а — с использованием трех выдвижных плит; б — с использованием одной выдвижной
плиты. Последовательность операции — сверху вниз и слева направо.
в гидравлические цилиндры. Пооперационная схема работы переза-
рядчика для кассет —¦ трехплитных прессформ представлена на
рис. 15.8.
15.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ
ПРОИЗВОДСТВА ФОРМОВЫХ РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Большинство формовых резиновых технических изделий после
вулканизации подвергаются отделке и контролю. Основное назна-
чение отделки — это получение готовых изделий заданных размеров.
Отделка заключается в удалении выпрессовок и литников и обра-
ботке поверхности. Оборудование для отделки может быть разделено
на две группы: 1) оборудование, на котором обработка осуще-
ствляется с использованием глубокого охлаждения изделий до —60 °С
и ниже; 2) оборудование, на котором обработка производится реза-
нием, вырубкой и шлифованием.
Машины для обработки формовых РТИ с использованием глубо-
кого охлаждения (криогенные установки). Метод удаления выпрес-
совок с использованием глубокого охлаждения основан на том, что
под влиянием кратковременного воздействия низких температур
выпрессовка становится хрупкой в то время, как изделие, имеющее
большую массу и объем по сравнению с выпрессовкой (облоем),
не успевает охладиться и сохраняет свою упругость. Если на такие
изделия воздействовать внешней силой, например ударом, то вы-
прессовка легко отламывается от них. При этом одновременно
можно обрабатывать изделия разной конфигурации при условии,
что толщина выпрессовки значительно меньше минимальной тол-
щины изделия.
Замораживание изделий осуществляется с помощью готовых
хладагентов или получаемых в специальных автономных холодиль-
ных машинах. Хладагенты подают в рабочую камеру с обрабатывае-
мыми изделиями, где они, испаряясь при небольшом избыточном
давлении, охлаждают изделия до низких температур (—60 ч—70 °С).
Из автономных холодильных машин наиболее эффективной и эко-
номичной является воздушная турбохолодильная машина МТХМ1-25,
326
холодный воз-
от —80 до
которая вырабатывает
дух с температурой
—130 °С.
Обработку изделий с предваритель-
ным замораживанием до температуры
хрупкости выпрессовки производят галтовкой, дробеструйной
обработкой и с помощью эластичных щеток.
Галтовка. Галтовочные барабаны являются наиболее рас-
пространенным оборудованием для обработки формовых РТИ. Типо-
вая схема галтовочного барабана, дана на рис. 15.9. Изделия через
загрузочное окно засыпают в барабан (обычно восьмиугольный)
и охлаждают до температуры хрупкости. Барабан вращают с часто-
той 0,3—1,0 об/с.
Существует несколько видов галтовочных барабаьов с объемом
камеры от 180 до 1000 л.
Галтовочные барабаны обычно оснащают средствами механиза-
ции загрузки, выгрузки и просева изделий. На рис. 15.10 пред-
ставлена схема установки «Сольвейр» (Италия). Такие установки
выполняют в двух вариантах — для рабочих температур ¦—80 °С
и —130 °С. Толщина удаляемого облоя — 0,2—0,8 мм, частота вра-
щения барабана — 0,3—0,75 об/с, вместимость барабана — 400 и
600 л, производительность — от 25 до 200 кг/ч, продолжительность
обработки — 20—60 мин.
В барабан через люк скиповым подъемником загружаются не-
обработанные изделия и керамические шары как активаторы обра-
ботки. Барабан вращается на катках. Обработанные детали вы-
гружаются из барабана через тот же люк на вибросито, на котором
они отделяются от шаров и выпрессовки. Выпрессовка, шары и
детали классифицируются по определенным контейнерам.
Дробеструйная обработка. Принцип удаления вы-
прессовки дробеструйной обработкой при замораживании заклю-
чается в подаче металлической или пластмассовой дроби с помощью
дробемета центробежного действия на
охлажденные изделия. При этом дробь
обламывает выпрессовку.
Заводы РТИ оснащаются дробе-
метными установками типа НВУД-2
(рис. 15.11). Установка работает сле-
дующим образом (рис. 15.11, а). В ра-
бочей камере с шлюзовым затвором 6,
через который изделия с выпрессовкой
попадают на пластинчатый транспортер
Рис. 15.10. Установка «Сольвейер»:
1 — галтовочный барабан; 2 — привод; 3 — скипо-
вый подъемник; 4 — лоток; 5 — загрузочно-выгру-
зочный люк; 6 — вибросито; 7 — контейнеры для
выпрессовки, шаров и изделий.
327

Рис. 15.11. Дробеметная установка для обра-
ботки формовых РТИ:
а — дробеметная машина; б — схема подачи
хладагента; 1, 3, 6 — шлюзовые камеры с зат-
ворами; 2 — вибросито; 4 — пластинчатый
транспортер (ленточный барабан); 5 — патру-
бок для ввода холодного воздуха; 7 — загруз-
чик; 8 — патрубок для отвода отработанного
воздуха; 9 — бункер для дроби; 10 — питатель;
11 — дробемет; 12 — привод дробемета; 13 —
элеватор; 14 — лоток; 15 — турбохолодильная
машина; 16 — заслонка; 17 — электрогрелка;
18, 20 — фильтры тонкой очистки воздуха;
19 — циклон грубой очистки воздуха.
4, выполненный в виде кармана и ограниченный с боков дис-
ками-барабанами, изделия ворошатся, замораживаются холодным
воздухом, подаваемым через патрубок 5, и обрабатываются дробью,
летящей с большой скоростью от дробемета 11. Выпрессовка
и отработанная дробь проваливаются через щели в ленте транспор-
тера на вибросито 14, которое служит для отделения дроби от вы-
прессовки.
Дробь поступает в приемник элеватора 13, а выпрессовка в бун-
кер 1 с шлюзовым затвором. Дробь элеватором 13 поднимается вверх
и подается в бункер Р, снабженный питателем 10, и затем на лопатки
дробемета 11. Отработанный воздух удаляется из камеры через
патрубок 8. По завершению обработки транспортер 4 пускают в об-
ратном направлении и готовые изделия сгружаются в приемник 3,
снабженный шлюзовым затвором. Снаружи все узлы агрегата за-
щищены тепловой изоляцией.
В качестве хладагента на дробеметной установке^используется
охлажденный воздух, который подается от турбохолодильной ма-
шины по схеме, представленной на рис. 15.11, б. Холодный воздух
из турбохолодильной машины 15 направляется к заслонке пере-
пуска 16, а от нее через патрубок 5 — в камеру установки. Отрабо-
танный воздух из камеры через патрубок 8 поступает в циклон 19
для грубой очистки, затем через фильтр 18 для тонкой очистки и
электрогрелку 17 и другой фильтр 20 — снова в турбохолодильную
машину.
Разновидностью установки для дробеструйной обработки с глу-
боким охлаждением изделий является установка, в которой обраба-
тывают мелкие детали (диаметром до 10 мм) путем бомбардировки
их тонкими металлическими стержнями, разгоняемыми с помощью
вращающегося магнитного поля. Замораживание осуществляется
жидким азотом.
328
Обработка с помощью щеточных машин.
В щеточных машинах удаление облоя с замороженных деталей осу-
ществляется механическим воздействием вращающихся щеток с жил-
ками, выполненными из Чморозостойкого полимерного материала.
В качестве хладагента обычно используют жидкий азот. Основными
преимуществами щеточных машин перед дробеметными являются
значительное упрощение конструкции, повышение надежности и
долговечности работы, резкое снижение возможности повреждения
поверхностей обрабатываемых деталей.
В настоящее время наибольшее применение получили двухще-
точные машины с неподвижным корпусом (рис. 15.12). Внутри не-
подвижного корпуса смонтированы две щетки, каждая из которых
снабжена индивидуальным реверсивным приводом с бесступенчатым
регулированием частоты вращения от 1,5 до 15 об/с. Загрузка под-
лежащих обработке деталей осуществляется подъемником через
верхнюю крышку, а выгрузка — через нижнюю крышку. Крышки
управляются пневмоцилиндрами. На вибросите детали отделяются
от выпрессовки. Машина снабжена автоматикой, позволяющей
программировать следующие параметры: частоту вращения каждой
щетки, направление вращения щеток, число реверсов за цикл,
продолжительность подачи хладагента, продолжительность обра-
ботки.
Станки для обрезки и вырубки выпрессовок. Механический спо-
соб удаления выпрессовок применяется в тех случаях, когда к из-
делию предъявляются повышенные требования: сохранение глянце-
вости и чистоты поверхности и, главное, точности размеров. В этих
случаях выпрессовку удаляют режущими, шлифовальными и вы-
рубными инструментами. С этой целью широко используют уни-
версальное оборудование: обычные токарно-винторезные,| фрезер-
ные, сверлильные и шлифо-
вальные станки; тримминг-ма-
шины, на которых обработка
производится с помощью двух
круглых ножей, вращающихся
навстречу друг другу, а оси
вращения расположены под
прямым углом; станки для об-
резки выпрессовки пластинча-
тым ножом, установленным на
каретке с суппортом, (обра-
батываемое ^изделие закрепля-
ется во вращающемся пат-
роне); универсально-заточные
Рис. 15.12. Двухщеточная машина:
/, 10 — верхняя и нижние крышки; 2 —
рабочая камера с тепловой изоляцией;
3 — барабаны; 4,5 — пневмоцилиндры
управления крышками; 6 — щетки; 7 —
приводы щеток; 5 — рама; 9 — вибросито;
11 — загрузчик.
10
329

станки, содержащие шпиндель для установки дискового или
кольцевого ножа, полировальный диск и инструмент на гибком
валу. Все эти станки используются при ограниченном объеме про-
изводства и при большом ассортименте выпускаемых изделий.
Для обработки массовых и крупносерийных деталей имеется
ряд полуавтоматов и автоматов, на которых могут быть обработаны
детали строго определенного вида.
Главным направлением дальнейшего усовершенствования обо-
рудования и оснастки для производства формовых изделий РТИ
является изыскание возможности резкого сокращения необратимых
отходов вулканизованной резины и повышение уровня механизации.
С целью сокращения отходов ведутся работы по созданию безоблой-
ных прессформ, прессов, в которых обеспечивается автономное прес-
совое усилие на каждый знак, а также по разработке трансферно-
компрессионного метода формования, в котором на первой стадии
осуществляется заливка гнезда прессформы из напорной камеры,
а на второй — компрессионное формование и вулканизация. Меха-
низация производства будет обеспечиваться за счет широкого внедре-
ния манипуляторов и промышленных роботов.
Глава 16
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕФОРМОВЫХ
РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
К неформовым резиновым изделиям относятся в основном длинно-
мерные изделия, вулканизуемые без прессформы. Конфигурация
и геометрические размеры их формируются до вулканизации; исклю-
чение составляют изделия, вулканизуемые под давлением в барабан-
ных вулканизаторах и на установках с удлиненными фильерами.
Заготовки для неформовых изделий изготавливают на червяч-
ных машинах и реже на каландрах.
Процессы производства неформовых резиновых изделий разде-
ляются на две самостоятельные группы в зависимости от того, как
проводится процесс тепловой вулканизации: под давлением или без
давления. Не отступая от указанной схемы, можно дать следующую
классификацию оборудования, используемого для осуществления
этих процессов.
1.	Оборудование с вулканизацией под давлением. Это оборудо-
вание, как и сам процесс, различается по способу передачи теплоты
заготовке: путем непосредственного контакта теплоносителя с заго-
товкой, либо через разделяющую стенку.
2.	Оборудование с вулканизацией без давления. В этих условиях
передача теплоты греющей среды к изделию осуществляется непо-
средственным контактом, поэтому они подразделяются, в зависи-
мости от вида теплоносителя и от положения и формы вулканизацион-
ной камеры.
330
Особо следует отметить установки для изготовления флокиро-
ванных изделий, в которых вулканизация проводится в две стадии.
В установках для изготовления неформовых изделий из магнитных
резин на основе термоэластопластов вулканизаторы отсутствуют.
16.1. ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА
РЕЗИНОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
С ВУЛКАНИЗАЦИЕЙ В ЖИДКИХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯХ
Рассмотрим это оборудование на примере линии с вулканизато-
ром 3 в расплаве солей (СС-4). В состав линии (рис. 16.1) входят
следующие основные узлы: вакуумная червячная машина /, проме-
жуточный транспортер 2, отмывочно-охладительное устройство 4,
протягивающее устройство 5, отборочное устройство 6. Заготовка
профилируется в головке вакуумной червячной машины. Вакууми-
рование резиновой смеси в процессе экструзии позволяет устранить
порообразование внутри изделия при свободной вулканизации.
Таким образом, вакуумная червячная машина является неотъемле-
мой частью линии для изготовления монолитных профилей. При из-
готовлении пористых изделий использование вакуумной машины
не обязательно, однако это требует более строгого контроля за
содержанием влаги в исходных материалах при изготовлении смеси,
а также использования влагопоглотителей.
Непосредственно за червячной машиной установлены приемный
ленточный транспортер и вулканизатор с расплавленной солью
(см. гл. 13). После вулканизатора установлено отмывочно-охлажда-
ющее устройство.
В устройстве для отмывки изделия осуществляется удаление
остатков соли путем растворения в теплой воде. Изделие проходит
по желобу, в котором циркулирует вода. Окончательная отмывка и
охлаждение производятся в ванне с водой, в которую профиль по-
гружается с помощью откидных роликов. Отбор готовых изделий
осуществляется протягивающим устройством, которое состоит из
двух роликов — приводного и прижимного. Регулируемый привод
Рис. 16.1. Поточная линия для производства неформовых резиновых технических изделий
в расплаве СС-4:
/ — червячная машина; 2 — промежуточный транспортер; 3 — вулканизатор; 4 — отмы-
вочно-охладительное устройство; 5 — протягивающее устройство; в — отборочное устрой-
ство; 7 — узел снятия теплоносителя с изделия; 8 — погружной транспортер; 9 — расплав
соли; 10 — вакуумная установка; 11 — устройство подачи резиновой ленты в червячный
экструдер; 12 — пульт управления линией.
331

позволяет изменять скорость отбора профиля в необходимых пре-
делах. Прижимной ролик имеет регулировку по высоте и усилию
прижима.
Отборочное устройство выполнено в виде наклонного транспор-
тера с регулировкой скорости движения ленты, а также угла наклона
транспортера. С консольной части транспортера готовое изделие
опускается непосредственно в приемный контейнер и самопроиз-
вольно сворачивается в нем в бухту. Величиной возвышения кон-
соли транспортера меняется радиус свивки профиля.
Управление работой механизмов линии, контроль и регулиро-
вание температурных режимов осуществляются с помощью автома-
тических систем, приборы и аппаратура которых сосредоточены на
пульте и в шкафах управления. Отладка и первоначальный пуск
линии производится в режиме ручного управления.
Система тепловой автоматики состоит из системы стабилизации
температуры в ванне вулканизатора и системы стабилизации тем-
пературы в зонах червячной машины. Система тепловой автоматики
вулканизатора обеспечивает включение всех электронагревателей
во время разогрева ванны; при выходе на рабочий режим включенной
остается 2/3 мощности, а при необходимости и V3. Регулируемые
электроприводы транспортеров вулканизатора, протягивающего и
отборочного устройств выполнены на базе электродвигателей посто-
янного тока, питаемых от однофазных тиристорных преобразо-
вателей.
На панели пульта управления устанавливаются приборы, пока-
зывающие температуру в зонах червячной машины и в зонах вулка-
низатора, скорости вращения червяка, транспортеров вулканиза-
тора, протягивающего и отборочного устройств.
Поточные линии для непрерывного изготовления профильных
изделий с вулканизацией в расплаве солей применяют, как правило,
в производстве изделий с повышенной каркасностью, поскольку при
погружении заготовки в слой теплоносителя возможна ее деформа-
ция. В рецецтах резиновых смесей используют каучуки, не изме-
няющие свойств при воздействии высоких температур — хлоро-
преновые, этиленпропиленовые, силоксановые и др. В качестве
ускорителей вулканизации применяют высокоактивные соединения,
обеспечивающие короткие циклы вулканизации. Особо важное зна-
чение имеет снижение склонности резиновой смеси к преждевременной
вулканизации. В зависимости от типа полимера и характеристик
резиновой смеси процесс изготовления изделий на данной линии
ведут при интенсифицированных режимах: температура шприцева-
ния _ 80—110 °С; температура вулканизации — 180—240 °С; время
вулканизации — 1,5—10 мин.
16.2. ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ
ИЗДЕЛИЙ С ВУЛКАНИЗАЦИЕЙ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ
На рис. 16.2 изображена линия для непрерывного изготовления
длинномерных профильных шприцованных изделий. Основные ее
узлы: червячная машина 1\ транспортер 2; установка для анти-
332
Рис. 16.2. Поточная линия для изготовления профильных изделий с вулканизацией в псев-
доожиженном слое:
1 — червячная машина; 2 — промежуточный транспортер; 3 — установка для антиадгези-
онной обработки заготовки; 4 — заправочное устройство; 5 — регистр для подогрева воздуха;
6 — вулканизатор; 7 — установка для очистки и охлаждения готовых изделий; 8 — протя-
гивающее устройство; 9 — резательная машина; 10 — приемочный транспортер; 11 — кол-
лектор для подачи воздуха; 12 — пористая решетка; 13 — ванна вулканизатора; 14 — ва-
куумная установка; 15 — питатель для подачи резиновой смеси в червячный экструдер;
16 —• пульт управления; 17 — батарея электрокалориферов; 18 — газодувка; 19 — венти-
лятор.
адгезионной обработки заготовки 3; вулканизатор 6; установка для
охлаждения и очистки готовых изделий 7; протягивающее устрой-
ство 8; резательная машина 9\ приемник готовых изделий 10; система
нагрева, подачи и циркуляции воздуха, включающая в себя венти-
лятор 19, газодувку 18 и батарею электрокалориферов 17.
Резиновая заготовка профилируется в головке червячной ма-
шины / и транспортером передается на установку для обработки
подогретой до 50—60 °С тальковой эмульсией 3. Эмульсия нано-
сится на профиль форсунками. Вслед за этим профиль просушивается
путем обдува горячим воздухом. Антиадгезионная обработка за-
готовки вызвана необходимостью предотвращения налипания частиц
твердой фазы теплоносителя и уноса его из ванны вулканизатора.
Обработанный таким путем профиль направляется в ванну вулкани-
затора (см. гл. 13).
За время движения заготовки вдоль ванны аппарата завершается
процесс вулканизации и заготовка через отклоняющие и протяги-
вающие ролики направляется в установку для очистки и охлажде-
ния 7, где вращающимися щетками снимаются налипшие на изделие
частицы сыпучего слоя, а охлаждение профиля осуществляется мно-
гократным обдувом холодным воздухом. Готовые изделия поступают
затем на резательную машину 9, которая автоматически режет про-
филь на заданные длины и передает изделия в приемник для готовой
продукции.
Управление работой линии осуществляется дистанционно
с пульта управления 16. Резиновый профиль, вышедший из головки
червячной машины и машины для опудривания, вручную заправ-
333

ляется в зажим и затем протаскивается через вулканизационную
ванну. При подходе заправочного конца профиля к выходу из вул-
канизатора подается звуковой предупреждающий сигнал. Изделие
освобождается от зажима и заправляется в протягивающие ролики,
при помощи которых происходит последующее протаскивание его
через вулканизатор. Первоначальная заправка профиля в охлажда-
ющее устройство производится вручную. Резка профиля может
осуществляться как на автоматическом, так и на ручном режимах.
Контроль скорости движения профиля, а следовательно, и вре-
мени вулканизации, контроль расхода воздуха и его давления,
а также контроль температуры взвешенного слоя осуществляется
соответствующими приборами, расположенными на пульте и в шка-
фах управления.
На этих линиях возможно изготовление монолитных и пористых
изделий. Однако, как показывает практика, наибольший эффект
и лучшее качество обеспечивается при выпуске тонкостенных изде-
лий из пористых резин, имеющих малую каркасность. Это объяс-
няется тем, что псевдоожиженный слой обеспечивает равномерный
нагрев и транспортирование заготовки вдоль ванны без специальных
транспортно-погружных устройств, вызывающих обычно деформа-
цию изделий. При вулканизации изделий из пористых резин важное
значение имеет установка температурных зон по длине вулкани-
затора; это на данном оборудовании достигается регулированием
степени нагрева и гидродинамического режима псевдоожиженного
слоя. Так, при вулканизации губчатых профилей из резиновой смеси
на основе наирита температуры по зонам аппарата следующие:
I зона — 170 °С, II зона — 180 °С, III зона — 190 °С, IV, V зоны —
230 °С; из смеси на основе этиленпропиленового каучука: I зона —
200 °С, II зона —210 °С, III зона — 220 °С, IV, V зоны — 230 °С.
Время вулканизации в зависимости от конфигурации изделия —
1,5-3,0 мин.
16.3. ЛИНИЯ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ПРОФИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПОДОГРЕВОМ
В ПОЛЕ ТОКОВ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Линия для непрерывного изготовления длиномерных профиль-
ных резиновых изделий с подогревом в поле токов сверхвысокой
частоты (СВЧ) с вулканизацией в туннельном вулканизаторе горя-
чим воздухом представлена на рис. 16.3. Основные ее узлы: вакуум-
ная червячная машина 2 с питателем 1\ приемный транспортер 5;
микроволновые нагреватели (СВЧ-система) 5 (см. гл. 13); вулкани-
затор 7; охлаждающая ванна 8; отборочно-режущее устройство 9 —
компенсатор и станок для резки готовых изделий на отрезки задан-
ной длины.
Вулканизатор представляет собой аппарат туннельного типа и
служит для завершения процесса вулканизации. Внутри короба,
с надежно изолированными в тепловом отношении стенками, раз-
мещена лента транспортера, работающего синхронно с транспорте-
ром волноводов.
334
Рис. 16.3. Линия для непрерывного изготовления профильных изделий с подогревом в поле
токов СВЧ:
/ — питатель для подачи резиновой смеси; 2 — червячная машина; 3 — приемный тран-
спортер; , 4,6 — фотоэлементы; 5 — микроволновые нагреватели; 7 — вулканизатор;
8 — охлаждающая ванна; 9 — отборочно-режущее устройство; 10 — калорифер; 11 —
вентилятор; 12 — транспортер; 13 — волноводы; 14 — кожух магнетронов; 15 — вакуум-
ная установка; 16 — пульт управления.
В коробе циркулирует горячий воздух. Вентилятор, воздухо-
проводы и калорифер расположены внизу под коробом. Отборочно-
режущее устройство скомпоновано с компенсатором; последний не-
обходим в связи с тем, что станок для мерной резки готовых изделий,
в отличие от всех предыдущих, работает в дискретном (периоди-
ческом) цикле.
16.4. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
ПРОФИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ВОРСОВЫМ ПОКРЫТИЕМ
Флокированные (ворсованные) профильные резиновые изделия
стали применяться сравнительно недавно и в основном в качестве
уплотнений для подвижных стекол автомобилей и других транспорт-
ных средств. В этом изделии основой является резиновый шприцо-
ванный профиль, на который через грунт (специальный клей) нано-
сится флок. В качестве флока используется ворс, изготовленный
на резательных машинах из вискозного, полиамидного или поли-
эфирного волокна. Процесс производства флокированных профиль-
ных резиновых изделий включает операции профилирования основы
на вакуумной червячной машине, грунтовки основы, флокирования,
вулканизации основы, полимеризации грунта и закрепления флока,
очистки и резки готовых изделий на мерные длины.
В современном производстве флокированных профилей исполь-
зуются поточные линии, обеспечивающие непрерывность процесса.
На рис. 16.4 изображена линия двухстадийной вулканизации и по-
лимеризации с форсуночным нанесением клея и ворсованием в элек-
трическом поле переменного тока. Линия работает следующим обра-
зом. Резиновый профиль шприцуется через формующий инструмент
в головке вакуумной червячной машины 2, затем отборочным транс-
портером 3 направляется в туннельный воздушный вулканизатор 6,
в котором заготовка нагревается горячим воздухом. Изделие транс-
портируется вдоль камеры вулканизатора ленточным транспорте-
ром 4. Подогрев воздуха осуществляется в газовых калориферах 5,
а циркуляция—дымососами центробежного действия. Далее за-
335

жлта
ШПП/7
Рис. 16.4. Линии для производства профильных изделий с ворсовым покрытием:
/ — питатель для подачи резиновой смеси; 2 — червячная машина; 3,4,9,11— транс-
портеры; 5, 14 — газовые калориферы; 6. 15 — вулканизаторы; 7 — ванна для обезжири-
вания изделия; 8 — охлаждающая ванна; 10 — резательная машина; 12 — камера для на-
несения клея; 13 — камеры ворсования; 16 — камера для удаления излишнего ворса.
готовка поступает на промывку, обезжиривание в ванне 7 и охла-
ждение в ванне 8. Охлажденный и просушенный профиль транспор-
тером 9 подается на резку к ножу 10, а затем транспортером 11
в камеру 12 для грунтовки. В этой камере профиль укладывается
на подстилающий слой из бумажной ленты, клей распыляется и на-
правляется на профиль в виде факела форсунками. Загрунтованный
профиль немедленно переправляется в камеру ворсования 13. Время
передачи заготовки между этими операциями должно быть мини-
мально возможным, исключающим образование на поверхности слоя
грунта схватившейся пленки. На ворсование заготовка подается
также транспортером 11. Устройство и работа установки для фло-
кирования изложены ниже. Профиль с нанесенным на него через
слой грунта флоком подается в аппарат 15 второй стадии обработки —
полимеризации грунта. Этот аппарат в принципе не отличается от
вулканизатора 6 и представляет собой такую же туннельную печь
с транспортером, обогреваемую горячим воздухом. Готовые изделия
транспортером 11 передаются на контроль и упаковку либо на по-
следующие операции.
В этом процессе короткие волокна наносятся вертикально на
поверхность флокируемого материала. Чтобы дать кончикам волокон
необходимую опору, материал покрывается пленкой специального
клея.
В установке для флокирования предварительно заряженные
волокна под действием электрических сил поля располагаются па-
раллельно и движутся на грунтовой материал со скоростью выше,
чем скорость свободного падения. Установка для (^локирования
профильных резиновых изделий (рис. 16.5) работает следующим
образом. Подготовленный ворс пневмотранспортной системой по-
дается в приемную камеру, из которой распределяется накопителем
по тканевым рукавам, являющимся одновременно фильтрами-от-
делителями. Из накопителей через шиберные затворы с приводом
от пневмоцилиндров ворс поступает в камеры со щеточными вали-
ками. Щеточные валики вращаются навстречу друг другу, распре-
деляют ворс по решеткам и способствуют равномерному просеву его
336
Рис. 16.5. Установка для флокирова-
ния профильных резиновых изделий:
1 — бункер для ворса; 2 — рукава на-
копителей; 3 — заслонки; 4 — враща-
ющиеся щетки; 5 — решетки; 6 — ко-
роб; 7 — токопронод; 8, 11 — элект-
роды; 9 — профиль; 10 — стол; 12 —
транспортер; 13 — щетки для очистки
транспортера; 14 — коробка для сбора
ворса; 15 — ограждение установки.
через отверстия в решетках.
Ворсинки под собственным
весом с небольшой скоростью
движутся к трехсекционному
коробу. Вместо днища на
коробе натянуты металличес-
кие струны, соединенные
с шиной, подключенной к
трансформатору высокого на-
пряжения. Ворс заряжается
от струн и, оттолкнувшись
от них, с большой скоростью
движется к покрытому грун-
том флокируемому профилю, перемещаемому с помощью транспор-
тера. Транспортер в зоне электродов скользит по стеклянному столу,
под которым размещена металлическая пластина, электрически
связанная со вторым полюсом трансформатора. В этой зоне ворсинки
перемещаются строго вдоль силовых линий поля и при встрече со
слоем клея на профильном изделии закрепляются в нем. Излишний
ворс, попавший на ленту трансформатора, снимается с него с по-
мощью щетки и возвращается в приемную камеру. После флокиро-
вания профиль поступает в туннельную печь для полимеризации
клея и закрепления приклеенных волокон. Плотность и прочность
получаемого при флокировании ворсового покрытия зависит от
свойств наносимого волокна, скорости перемещения заготовки под
потоком волокон, соблюдения постоянной дозировки наносимого
флока из камер.
16.5. ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЛИННОМЕРНЫХ
ПРОФИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАГНИТНЫХ РЕЗИН
Растущей потребностью в неформовых изделиях из магнитных
резин и резиноподобных материалов (ферроэластов) обусловлена
необходимость организации на заводах резиновых технических
изделий соответствующих цехов и участков. Различаются два на-
правления в развитии технологии производства этих изделий в за-
висимости от применяемых исходных материалов. Первое из них —
производство изделий из вулканизуемых резин; неотъемлемой
частью такого процесса является вулканизация профильной заго-
товки. Второе направление основано на использовании материалов,
обеспечивающих необходимые характеристики изделий без вулка-
низации, — это так называемые термоэластопласты, а в композиции
337

Рис. 16.6. Линия для производства профильных изделий из магнитных резин:
/ — механизм резки изделий; 2 — намагничивающее устройство; 3 — охлаждающая ванна",
4 — протягивающее устройство; 5 — накопитель-охладитель; в — червячная машина;
7 — бункер для загрузки гранул ферроэласта в червячную машину.
с ферритами — ферроэласты. Это направление является наиболее
прогрессивным и распространенным. Именно оно и рассматривается
ниже.
Линия представлена на рис. 16.6. Она включает в себя червяч-
ную машину 6, протягивающее 4 и охлаждающее 3 устройства,
накопитель-охладитель 5, намагничивающее устройство 2 и меха-
низм отмеривания и резки 1.
В этой линии применяется червячная машина с загрузочной во-
ронкой, оснащенной вращающимися лопастями, способствующими
подаче гранул к червяку. Цилиндр и червяк машины изготовлены
из высокоизносоустойчивой стали, поскольку перерабатываемая
смесь обладает высоким абразивным износом металла. Для червяка
используется сталь 38ХМЮА с азотированием на глубину 0,6 мм.
Профилирующий инструмент имеет вставную фильеру, изготов-
ленную из карбида вольфрама. Цилиндр, головка и профилирующий
инструмент снабжены автономными нагревателями сопротивления.
Накопитель-охладитель представляет собой систему барабанов,
которые охватываются несколькими витками заготовки. Барабаны
помещены в ванну. Сверху через разбрызгивающие воронки по-
дается охлаждающая вода. Накопитель-охладитель служит для
выравнивания ритма движения заготовки при отборе ее на механизм
намагничивания. Компенсация отбора происходит за счет смещения
роликов.
Установка для намагничивания состоит из закрытого корпуса,
включающего все электрические и электронные приборы и пульт
управления, трансформатор тока и намагничивающий аппарат.
Кроме того, установка имеет протягивающий механизм, выполненный
в виде двух валиков — прижимного и приводного. Последний
вращается со скоростью, синхронной со скоростью экструзии.
Для контроля качества намагничивания установка снабжена дат-
чиком, сигнализирующим об отклонениях от требуемого уровня
намагничивания заготовки.
Автоматическая машина для отбора, отмера и резки заготовки
состоит из станины, на которой размещен транспортер и его привод,
нож с пневматическим приводом, накопитель-желоб для приемки
отрезанных заготовок и приемник для отходов.
В намагничивающем устройстве ток, получаемый из сети частотой
50 Гц, выпрямляется и накапливается в батареях конденсаторов.
С помощью соответствующего управления конденсаторы в нужный
момент разряжаются через игнитрон и первичную обмотку пони-
338
жающего трансформатора. Заготовка ферроэласта укладывается на
башмак намагничивающего устройства, выполненного в виде ко-
рыта, чем обеспечивается создание в заготовке одностороннего поля.
Эластичные магниты получают путем введения ферритных по-
рошков (например, феррита бария) в резиновую смесь. Количество
введенных ферритных порошков определяет магнитные параметры
ферроэласта. Как правило, содержание феррита в ферроэласте очень
высоко (85—92%). У ферромагнитных материалов после выключения
магнитного поля остается остаточная намагниченность — магнитный
гистерезис, характеризующийся остаточной индукцией. Остаточная
индукция характеризует магнитные свойства резины.
В основу дальнейшего усовершенствования оборудования для
производства неформовых резиновых изделий должны быть положены
повышенные требования по улучшению качества изделий, по повы-
шению коэффициента использования энергии, а также усложнение
конструкции самих изделий.
Повышение качества готовых изделий обеспечивается путем
предотвращения деформации заготовки при погружении ее в тепло-
носитель. Это достигается при использовании вулканизаторов,
в которых полный контакт нагретого теплоносителя с заготовкой
обеспечивается при ее движении по поверхности слоя с одновремен-
ным поливом ее выступающей части тем же теплоносителем.
Высокую точность размеров и высокое качество поверхности
изделий обеспечивают установки с удлиненными фильерами, сна-
бженными системой нагрева. Работы по этим направлениям ведутся
в настоящее время в СССР и за рубежом.
Повышение коэффициента использования энергии и производи-
тельности оборудования в производстве неформовых изделий обес-
печивают установки, в которых нагрев заготовки до температуры
вулканизации производится в головке экструдера непосредственно
перед фильерой за счет механической энергии вязко-упругого тече-
ния. Такое оборудование в настоящее время проходит лабораторную
проверку.
Производство профильных уплотнителей новых конструкций,
состоящих из разных резин, потребовало создания оборудования,
обеспечивающего соэкструзию и совулканизацию таких заготовок.
В ближайшее время агрегаты, в состав которых входят два экстру-
дера с общей головкой, будут приняты на вооружение заводов РТИ.
Глава 17
ОБОРУДОВАНИЕ РУКАВНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Оборудование для сборки рукавов разделяют в зависимости от
назначения и конструкции рукава, от способа сборки силового кар-
каса. С учетом такой методики это оборудование классифицируется
на 1) оборудование для сборки рукавов прокладочной конструкции
339

(закаточные и плитные машины, закаточные головки); 2) оборудова-
ние для сборки рукавов оплеточной конструкции (оплеточные агре-
гаты для сборки оплеточных рукавов дорновым и бездорновым
способами); 3) оборудование для сборки обмоточных рукавов (об-
моточные машины, линии для дорновой сборки); 4) оборудование для
сборки рукавов навивочной конструкции (навивочные машины для
текстильного каркаса и для каркаса из проволоки, агрегаты для
сборки навивочных рукавов дорновым и бездорновым способами);
5) оборудование для изготовления спиральных рукавов (закаточные
машины, закаточные головки, станки для навивки спирали); 6) обо-
рудование для сборки круглотканых рукавов (круглоткацкие станки);
7) оборудование подготовительных операций (станки для намотки
катушек, станки для подготовки резино-тканевых ленточек).
17.1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ РУКАВОВ
ПРОКЛАДОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
Закаточные головки. Закаточная головка состоит из приводного
патрона, в котором зажимают один конец дорна, промежуточных
и задних опор, каретки с направляющими, установленных на ста-
нине. Имеются и другие конструкции головок. Закаточные головки
не изготавливаются централизованно, применяются в ограниченных
объемах главным образом в производстве рукавов малыми сериями,
в опытных разработках. Их достоинством является простота и уни-
версальность, чем объясняется еще достаточно широкое их исполь-
зование.
Закаточно-бинтовальные машины (рис. 17.1, а) предназначены
для наложения резиновых и тканевых слоев, наведения спирали
бинтовки напорных прокладочных и всасывающих спиральных
рукавов. Закаточные машины выполняются двухсторонними: на
одной стороне производится наведение резиновых и тканевых слоев
(рис. 17.1, б), а на второй — бинта (рис. 17.1, в). Основные рабочие
части машины: три вала с каждой стороны (по два нижних приводных
и по одному верхнему), вращающиеся свободно и перемещающиеся
на рычагах с помощью пневмоцилиндров и противовесов. С помощью
двуплечих рычагов регулируется зазор между нижними валами.
Все узлы машины смонтированы на стойках станины. Закаточные
машины работают в агрегате с листовальным каландром. На зака-
точно-бинтовальных машинах отечественного производства изго-
тавливают рукава следующих размеров (диаметр х длина): 94-65 х
Х26 000; 9-ь50х 10 000; 13-^75x21000 мм.
Плитные машины. Технологический процесс изготовления ру-
кава на плитной машине состоит в прокатке поддутой воздухом ре-
зиновой камеры между двумя плоскими плитами. Камера рукава
формируется на червячном прессе и принимается на транспортер
плитной машины. Давление воздуха в камере сохраняется за счет
того, что при отрезании камеры ножницами ее торцы склеиваются.
Затем камера промазывается клеем при помощи передвижной ванны
и укладывается на край тканевой прокладки, находящейся на ниж-
340
Рис. 17.1. Закаточно-бинтовальная машина:
а — устройство; б, в — схемы действия; 1, 15 — нижние валы закаточной и бинтовальной
сторон; 2, 13 — верхние валы закаточной и бинтовальной сторон; 3 — стеллаж; 4 — про-
тивовес; 5 — пневмоцилиндр; 6 — станина; 7 — эксцентрик; 8 — вилка рычага; 9 — ма-
ховичок для регулирования зазора между нижними валами; 10 — стол; //, 12 — дорн
с рукавом; 14 — ткань; 16 — бинт.
ней неподвижной плите машины. После этого камера частично при-
жимается верхней плитой и заворачивается в прокладку при пере-
мещении этой плиты. При подъеме и обратном ходе верхней плиты
рукав освобождается и передается на наложение наружного слоя.
На плитных машинах, выпускаемых в ЧССР, изготавливаются ру-
кава диаметром до 25 мм и длиной 25 м и на машинах ФРГ рукава
диаметром до 45 мм и длиной 40 м.
17.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ РУКАВОВ
ОПЛЕТОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
В рукавах оплеточной конструкции силовые слои выполняются
из взаимно переплетающихся одиночных или нескольких текстиль-
ных нитей либо металлической проволоки, накладываемых под
равновесным углом 54° 44'. Между оплетками вводится промежуточ-
ный резиновый слой или слой клеевой пасты. Такие рукава изго-
тавливаются дорновым и бездорновым способами, когда плетение
производится на камеру, надетую на дорн, или на поддутую камеру
при их поступательном перемещении.
Оплеточные машины. В производстве оплеточных рукавов ис-
пользуются два типа оплеточных машин ¦— коклюшечные вертикаль-
ного исполнения и шпульные горизонтального исполнения.
Основной частью коклюшечной машины (рис. 17.2) является гори-
зонтальная плита — плетельщик 5. Через отверстие в центре ее
движется оплетаемый рукав 1. Катушки с нитями 3 или проволокой
устанавливаются на каретках-коклюшках 4, которые благодаря
шестеренкам могут перемещаться по направляющим пазам 6, вы-
полненным в виде двух замкнутых синусоидальных кривых. При этом
341

Рис. 17.2. Схема коклюшечной оплеточной маши-
ны:
/ — оплетаемый рукав; 2 — направляющее коль-
цо; 3 — катушки с нитями; 4 — каретки-коклюш-
ки; 5 — плита-плетельщик; 6 — направляющие
пазы.
одна система коклюшек движется в
направлении часовой стрелки, а дру-
гая в обратном, вследствие чего и
создается взаимное переплетение
нитей. При подходе к рукаву по-
токи нитей пропускают в сменное
направляющее кольцо, что способ-
ствует их плотной укладке. Для
наложения двух и более силовых
слоев применяют многоярусные оплеточные машины с двумя и бо-
лее плетельщиками. Сложность механизма перемещения кареток,
постоянное изменение направления их перемещения и высокий уро-
вень шума за счет ударов движущихся частей ограничивают ско-
рость движения рукава при оплетке. Производительность коклю-
шечных машин до 80 м оплетки в 1 ч.
В отечественной промышленности наибольшее распространение
получили шпульные оплеточные машины с числом шпуль 24; 32;
36 и 48, используемые для наведения нитяной и проволочной
оплетки. Схема шпульной машины дана на рис. 17.3. Машина имеет
два ряда кареток-шпуленосителей, на которых устанавливают ка-
тушки с нитями (или с проволокой) 8, П. Шпуленосители с ка-
тушками 11 первого ряда неподвижно закреплены на диске 14,
который установлен в подшипниках на полом валу 17 и приводится
во вращение зубчатой парой 15, 18. Второй ряд шпуленосителей
с катушками 8 выполнен в виде кареток 6, вращающихся по направ-
ляющему кольцу 7 диска 13, но в противоположном направлении.
Для привода кареток предназначены зубчатые рейки 4, закреплен-
ные на каждой из них, и парные зубчатые колеса 5, установленные
на диске 13 и находящиеся в зацеплении одной стороной с рейкой 4,
а другой с зубчатым кольцом 12, также закрепленном на диске 13.
Привод диска 13 осуществляется шестернями 16 и 18. В направля-
ющем кольце диска 14 выполнены прорези. В них при помощи ните-
водителей 10 заводятся нити первого ряда шпуленосителей. Это
делается в тот момент, когда каретки 6 расположены между проре-
зями. После прохода через каждую прорезь нитей двух шпуленоси-
телей второго ряда нити шпуленосителей первого ряда выходят из
прорезей и снова через каждую прорезь проходят два шпуленоси-
теля второго ряда и т. д. Нитеводители 10 выполнены в виде кача-
ющихся рычагов, закрепленных на диске 14 и вращающихся вместе
с ним. Благодаря синхронному повторению взаимоположения нитей
под направляющим кольцом 3 на рукаве 2 создается равномерная
перекручивающаяся оплетка. Для создания постоянного регулируе-
мого натяжения нитей шпуленосители имеют натяжные устройства.
Перемещение оплетаемого рукава с заданной скоростью осуще-
342
ствляется барабанным или цепным отборочным устройством / от
общего с машиной электродвигателя 21 через систему передач 19,
20, 22—25. Плавный пуск машины обеспечивается фрикционной
муфтой 20. Вращающиеся узлы машины закрыты ограждениями,
при этом ограждение дисков со шпуленосителями выполнено в виде
сетчатого кожуха, перемещающегося по направляющим и связан-
ного с выключателем так, что пуск машины возможен только тогда,
когда ограждение закрыто.
Агрегаты для сборки оплеточных рукавов. Сборка оплеточных
рукавов производится с применением дорнов, обеспечивающих жест-
кость конструкции при наложении силовых слоев — дорновый спо-
соб, а также на поддутой воздухом до давления 0,12—0,15 МПа
камере — бездорновый способ.
Процессы изготовления оплеточных рукавов дорновым способом
на различных заводах отличаются друг от друга. Вместе с тем они,
как правило, строятся по общей принципиальной схеме, включающей
шприцевание внутренней камеры и надевание ее на дорн, промазку
и оплетку, разрезку перемычек между дорнами и перекладку на
стол рольганга. Иногда вместо промазки дополнительно вводят
операцию наложения промежуточной резиновой прослойки и нало-
жение наружной резиновой камеры. Типовые агрегаты для нало-
жения оплетки на рукава дорновым способом имеют обозначения
АОН-24, АОН-36, АОМ-24, АОМ-32, которые расшифровываются
следующим образом: А — агрегат, О — оплеточный, Н — нитяной,
М — металлической оплеткой; 24; 36; 32 — число шпуль оплеточной
машины.
На рис. 17.4, а представлена схема агрегата АОН-36. Работа
на агрегате осуществляется следующим образом. Дорны с камерой
располагаются в накопителе (на рисунке не показан) перед пода-
ющим устройством 1 и по одному заправляются в тянущий механизм
гусеничного типа. Дорн проталкивается через устройство 2 для
промазки клеем или пастой и поступает через полый вал в зонт
оплеточной машины 3, где производится нанесение оплетки. Опле-
тенный рукав следующим протягивающим устройством проталки-
Рис. 17.3. Схема шпульной оп-
леточной машины:
/ — отборочное устройство; 2 —
оплетаемый рукав; 3 — направ-
ляющее кольцо для нитей; 4 —
зубчатые рейки; 5 — парные
зубчатые колеса привода каре-
ток; 6 — каретки; 7 — направ-
ляющая кареток; 8, 11 — кату-
шки с нитями; 9 — ограждение;
10 — нитеводители; 12 — зуб-
чатое кольцо; 13, 14 — диски
шпуленосителей; 15, 16, 18,
23 — зубчатые передачи; 17 —
полый вал; 19 — клиноременные
передачи; 20 — фрикционная
муфта; 21 — электродвигатель;
22, 25 — цепные передачи; 24 —
червячная передача.
343

Рис. 17.4. Агрегаты для оплетки рукавов:
а — дорновым способом; б — бездорновьщ способом; 1 — подающее устройство; 2 — про-
мазочное устройство; 3 — оплеточная (шпульная) машина; 4 — отборочный ленточный
транспортер; 5 — перекладчик рукавов; 6 — стол-рольганг; 7 — контейнер для камеры;
8 — червячная машина; 9 — приемное устройство.
вается через вторую промазку и отбирается ленточным транспорте-
ром 4. Перемычки между дорнами разрезаются вручную или меха-
ническим ножом и при помощи перекладчика 5 с пневматическим
приводом рукава периодически переносятся на стол-рольганг 6.
Агрегаты других типов отличаются размером оплеточной ма-
шины, а также наличием других приспособлений, например раска-
точной стойки с направляющей улиткой для наложения промежуточ-
ного резинового слоя, ножа для резки перемычек, механизированных
устройств для подачи дорнов больших размеров.
Рассмотренные агрегаты могут быть изготовлены для оплетки
рукавов длиной 5; 10 и 20 м.
Агрегат для нанесения оплетки бездорновым способом (рис. 17.4,6)
состоит из вращающегося контейнера для камеры 7, подающего
устройства /, устройств для промазки 2, оплеточных машин 3,
червячной машины 8 и приемных устройств 9.
Внутреннюю камеру шприцуют на червячной машине (на рисунке
не показано) и укладывают на вращающийся противень, который
затем устанавливают в контейнер 7. Камеру поддувают и затем
последовательно протягивают через промазочные устройства 2 и
оплеточные машины 3. Заключительными операциями являются
наложение на оплеточный рукав наружного резинового слоя на
червячной машине 8 с Т-образной головкой, охлаждение, антиадге-
зионная обработка и намотка на катушки в приемных устройствах 9.
17.3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ РУКАВОВ
ОБМОТОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
В рукавах обмоточной конструкции силовой слой выполняется
из одного или нескольких парных обмоток слабоуточной или без-
уточной ткани. Слои обмоток не имеют переплетений силовых нитей,
что повышает прочность, гибкость и ресурс работы рукавов. Обмотка
может производиться встык и внахлестку. По сравнению с прокла-
дочными на обмоточные рукава меньше расходуется материалов
для силового слоя.
344
Обмоточные рукава изготавливаются главным образом дорновым
способом.
Обмоточные машины. Схема обмоточной машины представлена
на рис. 17.5, а. Машина состоит из двух обмоточных головок 3,
подающего 14, промазочного 13 и отборочного 1 устройств, центри-
рующих люнетов, привода, рамы и других устройств. Обмоточная
головка ^лужит для обмотки рукава прорезиненной лентой под
углом 54° 44' к оси рукава и состоит из вращающейся планшайбы 9,
на подвижной втулке 7 которой устанавливается центральная ка-
тушка 2 с прорезиненной лентой из ткани. Втулка 7 имеет тормоз 8
для создания требуемого натяжения ленты. Планшайба приводится
во вращение от привода с бесступенчатым регулированием частоты
вращения и может отключаться от привода кулачковой муфтой
(на рисунке не показано). Ленточный тормоз 10 позволяет быстро
остановить планшайбу. Две обмоточные головки навивают тканевые
ленты в противоположных направлениях на рукав, движущийся
с помощью подающего 14 и отборочного / устройств с тянущими
механизмами гусеничного типа. В устройстве 13 для смазки поверх-
ности камеры имеется диафрагма, внутри которой циркулирует
смазка. Тканевая лента 4 проходит через направляющий 5 и откло-
няющий 6 штифты.
На базе обмоточной машины строятся агрегаты для сборки на-
порных рукавов обмоточной конструкции. В состав трехмашинного
агрегата (рис. 17.5, б) входят стол для дорнов /7, рольганг 16 для
транспортировки дорнов к подающему устройству 18, обмоточные
машины 19 и 20 (для наложения первого и второго силовых слоев
и для бинтовки рукава, соответственно). Второе подающее устрой-
1 2
Рис. 17.5. Схемы обмоточной машины (а) и агрегата для сборки рукавов обмоточной ков-
1 Г" отборочное устройство гусеничного типа; 2 — катушки с прорезиненной тканевой лен-
той; 6 — обмоточные головки; 4 — прорезиненная тканевая лента; 5 — направляющий штифт-
ь — отклоняющий штифт; 7 — втулка; 8 — тормоз катушки; 9 — планшайба; 10 — тор-
моз планшайбы; 11 — подшипник; 12 — цепная передача привода; 13 — промазочное уст-
ройство; 14 — подающее устройство роликового типа; 15 — Дорн; 16, 21 — рольганг- 17
гб — столы; 18 — подающее устройство; 19, 20 — обмоточные машины; 22 — перекладчик'
345

ство направляет собранный рукав на приемный рольганг 21, сна-
бженныр перекладчиком 22 для снятия рукавов и укладки на стол-
накопитель 23.
На базе обмоточных машин могут быть собраны и другие агре-
гаты, отличающиеся числом обмоточников и наличием иных меха-
низмов, а также комплексные линии, в состав которых могут быть
включены червячные машины для шприцевания внутренней камеры
и накладки промежуточных и наружных резиновых слоев, вулка-
низационный котел, станки для выемки дорнов и т. д.
17.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ РУКАВОВ
НАБИВОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
В рукавах навивочной конструкции каркас образован одним или
несколькими парными слоями нитей или проволок, навитых в про-
тивоположных направлениях. Рукава с каркасом навивочной кон-
струкции обладают всеми достоинствами обмоточных рукавов. При
этом в них нет нахлестов лент. Их собирают бездорновым способом
и дорновым способом — на коротких жестких и на длинных гибких
дорнах.
Агрегат для сборки навивочных рукавов дорновым способом.
Агрегат для сборки навивочных рукавов с текстильным каркасом
дорновым способом (рис. 17.6, а) состоит из подающего и протяги-
вающего устройств 1, трех промазочных устройств 2 и двух нави-
вочных станков 4, роликового механизма 11 для наложения промежу-
точного резинового слоя, отборочного транспортера 14 с переклад-
чиком 15.
Подающие и протягивающие устройства / выполнены в виде двух
приводных гусениц с резиновыми накладками, контактирующими
с рукавом. Изменением силы сжатия рукава между гусеницами уста-
навливают необходимое усилие подачи и отбора рукава. Навивочный
станок 4 принципиально сходен с обмоточной машиной (см.
рис. 17.5, а). Он имеет планшайбу 5, приводимую во вращение звез-
дочкой 3 от общего привода агрегата. В приводе планшайбы преду-
смотрен тормоз и кулачковая муфта с ручным управлением. На план-
шайбе в конусных оправках устанавливаются конические шпули 7
с нитями (паковки), помещенные в контейнеры 6. Число шпуль на
планшайбе может быть различным. Схема контейнера с паковкой
дана на рис. 17.6, д. Постоянство и регулирование натяжения нитей
обеспечивается с помощью направляющих 34, закрепленных на
корпусе контейнера, и колец 8, прикрепленных к планшайбе через
трубу. Планшайбы закрыты раздвижным корпусом 9 с окнами.
Промазочное устройство 2 (рис. 17.6, в) содержит корпус 22
с внутренним стаканом 23, имеющим внизу боковые отверстия для
циркуляции клея. В нижней части к корпусу прикреплена камера
с диафрагмой 25. При пульсации давления сжатого воздуха под
диафрагмой создается переток клея через верхнюю кромку стакана.
При этом рукав 13, проходящий через стенки стакана, постоянно
смачивается клеем. Излишки клея снимаются манжетой 26 на выходе
из устройства.
346
/ 2 13 /4 15
(оХ—27 28, 29
13 Л
30
34 33 32
ftf-1'dI.7*6" Агрегат Для сборки навивочных рукавов дорновым способом (а) и его узлы
е И пР°тягиваюЩее устройства; 2 - промазочные устройства; 3 - приводные
И; ~" ?авивочнь*е станки; 5 - планшайбы; 6 - контейнеры; 7 - конические
™Х? 1 нитями (паковки); 8 - направляющие кольца; 9 - ограждения планшайб; 10 - ка-
тушки с резиновой лентой; 11 — механизм наложения промежуточного резинового слоя-
12 - обжимные ролики; 13 - рукав; 14 - отборочный транспортер; //-переклад™-'
Л™аЪст1^К9п ДЛЯ "Р°волоки; '7 - направляющие ролики; 18, 19- кольца натяжного
устройства; 20 - деформирующие ролики; 21 - штифты; 22 - корпус промазочного уст-
?7 ™тп ~ВНУТреННИЙ» СТаКЗН: !4-клей; 25 ~ Диафрагма; 26- резиновая манжета;
" К1 тУшка с Резиновой полоской; 28 - корпус; 29 - формующая втулка; 30 - направ-
^S!?V °°SSf МвЮЩ"Й Р°ЛИК; 32 ~ П°ДУШКа: 33 ГЛ33	й
Механизм наложения промежуточного резинового слоя И со-
стоит из двух катушек 10 с резиновой лентой и двух приводных об-
жимных роликов 12 с ножевыми ребордами. Верхний ролик может
перемещаться относительно нижнего и прижимается к нему с задан-
ным усилием. Ролики 12, катясь по рукаву, стыкуют верхнюю и
нижнюю ленты и обрезают их кромки.
Другим вариантом механизма для наложения промежуточного
резинового слоя может быть устройство, представленное на
рис. 17.6, г. Здесь обкладка рукава осуществляется из одной полоски
путем ее обжатия при протаскивании вместе с рукавом через фор-
мующую кольцевую втулку 29.
При работе агрегата дорны с камерой подаются непрерывно
в устройство, проталкивающее их вдоль агрегата через машины,
осуществляющие промазку клеем, навивку нитей и наложение про-
347

межуточного резинового слоя. Протягивающее устройство направ-
ляет собранный рукав на отборочный транспортер, с которого он
перекладчиком передается на последующие операции.
На агрегате могут использоваться нити из хлопчатобумажных
и химических волокон. Укладка нитей может быть сплошной или
разреженной. В последнем случае некоторые рукава можно изго-
тавливать без промежуточного резинового слоя.
Для дорновой сборки напорных рукавов навивочной конструкции
разработано несколько типов агрегатов.
Иногда навивочные слои в рукаве сочетают с оплеточными.
В этом случае в состав агрегата включают оплеточные машины.
Агрегаты для сборки рукавов с каркасом, навитым из проволоки,
как правило, содержат в своем составе машины, аналогичные пред-
ставленным выше; исключение составляют навивочные станки.
Механические свойства проволоки значительно отличаются от
свойств пряжи, поэтому в конструкции отдельных элементов на-
вивочного станка имеются некоторые особенности. На рис. 17.6, б
дана схема планшайбы металлонавивочного станка. На планшайбе 5
равномерно по периметру в один ряд закреплены оси с катушками 16
для проволоки, направляющие 17 и деформирующие ролики 20.
Планшайба снабжена натяжным устройством, состоящим из двух
колец. Кольцо 18 имеет П-образный профиль. На нем в два ряда
размещены цилиндрические штифты 21. Кольцо 19, на котором также
закреплены штифты 21, смонтировано в пазу кольца 18 с воз-
можностью углового перемещения и его фиксации в любом поло-
жении.
Станок работает следующим образом. Катушки 16 свободно вра-
щаются за счет натяжения проволоки навстречу друг другу, чем
обеспечивается их самоторможение. Проволока проходит через
направляющие ролики 17, штифты 21, деформирующие ролики 20
и далее на рукав 13. Деформирующий ролик проволока огибает на
угол, близкий 360°, в результате чего происходит ее деформация.
Требуемое натяжение устанавливается при повороте кольца 19
относительно кольца 18. При этом угол обхвата проволокой штиф-
тов 21 изменится на одинаковую величину сразу у всех проволок,
что обеспечивает равномерность натяжения,
В настоящее время получает большое распространение способ
изготовления напорных рукавов навивочной конструкции на гибких
дорнах. Этот способ позволяет изготавливать рукава длиной 150—¦
300 м. В качестве гибких дорнов применяют стержни из пластмасс
(полиамид, полипропилен) и из резины.
В процессе сборки рукава гибкий дорн разматывается с барабана
тянущим устройством и подается к червячной машине для наложе-
ния внутренней камеры. Предварительно камера замораживается
с помощью жидкого азота. Навивку силового слоя из нитей или из
металлической проволоки производят на высокооборотных навивоч-
ных машинах. Затем при помощи другой червячной машины накла-
дывают наружный слой. После охлаждения рукав тянущим устрой-
ством подают для намотки на барабан.
348
Рис. 17.7. Схема агрегатов для
сборки навивочных рукавов без-
дорновым способом:
а — с разделением операций;
б — без разделения операций;
1 — корзина для подвулканизо-
ванной камеры; 2 — промазоч-
ные устройства; 3,9 — нави-
вочные станки; 4, 10 — отбо-
рочные барабаны; 5 — прием-
ное устройство; 6 — червячные
машины; 7 — катушки с нитя-
ми; 5 — датчики скорости дви-
жения рукава; 11 — отборочный
транспортер.
Агрегаты для сборки навивочных рукавов бездорновым способом.
Для сборки навивочных рукавов бездорновым способом применяют
агрегаты с вертикальным и с горизонтальным перемещением рукава.
Агрегаты горизонтального исполнения обладают рядом преиму-
ществ и находят наибольшее распространение, поэтому ограничи-
ваемся рассмотрением их устройства.
Чтобы предотвратить продольную и радиальную деформации
внутренней камеры и прорезание ее стенок нитями при навивке,
камеру формуют отдельно и предварительно подвулканизовывают
и затем направляют на агрегат для сборки. Такая схема имеет су-
щественные недостатки: снижается производительность из-за до-
полнительных операций и нарушения поточности, уменьшается
прочность сцепления нитей каркаса с камерой. Процесс без раз-
деления операций позволяет избежать указанных недостатков, но
вместе с тем требует специальных мер по предотвращению дефор-
мации камеры.
Агрегат, работающий с заранее отформованной подвулканизо-
ванной камерой (рис. 17.7, а), содержит корзину 1 для камеры,
устройства для промазки камеры и рукава клеем 2, навивочные
станки 3, отборочный барабан 4 и приемное устройство 5. Входящие
в состав агрегата приводные машины получают движение от общего
привода. Конструкции навивочных и промазочных устройств опи-
саны при рассмотрении агрегата для сборки навивочных рукавов
дорновым способом (см. рис. 17.6).
При работе агрегата подвулканизованная камера до промазки
перевязывается на участках определенной длины за счет воздуха,
находящегося в камере, сохраняется ее каркасность. Собранный
рукав накапливается на приемном устройстве и по мере его заполне-
ния отрезается и снимается в виде бухты.
На выпускаемом в ЧССР агрегате (рис. 17.7, б) силовой слой
выполняется из двух разреженных слоев нитей без промежуточного
клеевого или резинового слоя. Внутренняя резиновая камера фор-
муется в головке первой червячной машины 6 так, что на ее поверх-
ности образуются продольные рифы, благодаря чему нити обоих
слоев, врезаясь в вершины выступов, не скользят по камере. Одно-
349

временно с формованием на камеру наводится несколько продольных
нитей с катушек 7, предупреждающих продольную вытяжку рукава
при сбррке. На станке 9 на камеру одновременно навивается два
слоя нитей в противоположных направлениях. Затем рукав отби-
рается барабаном 10 и подается на вторую червячную машину 6
для наложения наружного резинового слоя и далее отбирается
транспортером 11. Синхронизация работы червячных машин, нави-
вочного станка и отборочных устройств обеспечивается сельсинами
с датчиками 8.
17.5. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СБОРКИ СПИРАЛЬНЫХ РУКАВОВ
В конструкции всасывающих и напорно-всасывающих (спираль-
ных) рукавов имеется проволочная спираль, которая обеспечивает
сопротивление радиальной деформации от действия местных нагру-
зок и от внешнего давления, а также предохраняет внутренние слои
рукава от расслоения при разрежении.
Ввиду большого разнообразия типов и размеров спиральных
рукавов при сравнительно небольших объемах их производства
в промышленности широко распространен простой способ изготовле-
ния таких рукавов на дорнах с использованием закаточных головок
и закаточно-бинтовальных машин. При этом для наведения спирали
применяются каретки.
В настоящее время применяют более совершенный технологи-
ческий процесс сборки, в котором дорн с собираемым рукавом совер-
шает лишь поступательное движение, а катушки с проволокой для
спирали вращаются вокруг него.
В зависимости от конструкции каркаса агрегаты для сборки спи-
ральных рукавов строятся на базе оплеточных или обмоточных ма-
шин. Проволочная спираль наводится на рукав при помощи спирале-
навивочных станков. В таких агрегатах обеспечивается совмещение
в едином потоке отдельных технологических операций.
Устройство и работа оплеточных и обмоточных машин рассмо-
трены выше.
Спираленавивочные станки конструктивно выполняются в двух
основных вариантах: без предварительной подготовки спирали
(рис. 17.8, а) и с предварительной подготовкой — деформацией
проволоки (рис. 17.8, б).
В станке первого типа полый вал 8 смонтирован в подшипниках
качения 4 и приводится во вращение звездочкой 3. Съемная ка-
тушка 6 с проволокой 7 установлена на валу 8 с возможностью
свободного вращения относительно него и притормаживается тор-
мозом 5. Ролики 9 направляют проволоку на участке между катуш-
кой 6 и дорном 2. Подающее и отборочное устройства 1 перемещают
дорн в горизонтальном направлении, и при вращении катушки 6
проволока навивается на дорн. Образование спирали (изгиб прово-
локи) производится, таким образом, непосредственно на дорне.
Расход проволоки и радиус ее намотки определяют скорость враще-
ния катушки относительно вала, а натяжение проволоки устанавли-
350
Рис. 17.8. Оборудование для сборки
спиральных рукавов — станок для на-
вивки спирали без предварительной
подготовки (а), станок для навивки
предварительно подготовленной спира-
ли (б), сборочный агрегат (в):
/ — подающее и отборочное устройство;
2 — дорн; 3 — цепные звездочки; 4 —
подшипники; 5 — тормоза; 6 — катуш-
ка; 7 — проволока; 8 — полый вал;
9 — направляющие ролики; 10 — вер-
тикальные ролики; 11 — барабан; 12 —
горизонтальные ролики; 13 — пружи-
на; 14 — зубчатая пара; 15, 17, 18 —
обмотчики; 16 — спираленавивочный
станок; 19 — бинтовальный станок.
вается тормозом 5 на катуш-
ке 6. Быстрая остановка вала
8 с катушкой 6 осуществля-
ется другим тормозом 5 на
валу 8. Катушка 6 — съем-
ная, заполняется проволокой
вне станка.
На станке второго типа
полый вал 8 и катушка 6 вы-
полнены как одно целое. По
образующей катушки распо-	CZI .
ложены вертикальные 10
и горизонтальные 12 ролики, между которыми наматывается прово-
лока 7. Проволока сматывается с бухты, установленной рядом со
станком, и равномерно раскладывается на катушке при ее вращении
в желоб, образуемый роликами 10 и 12. При этом горизонтальные
ролики 12 перемещаются к центру катушки, растягивая пружины 13.
Отбор проволоки при наведении спирали на дорн осуществляется
барабаном 11, который она огибает на угол около 360°. Барабан
вытягивает с катушки 6 внутренние витки проволоки и одновременно
деформирует ее, придавая форму витка спирали. Затем проволока
проходит через отверстие в стенке консоли вала 8 и наматывается
на дорн с заготовкой рукава. По мере расхода проволоки ролики 12
под действием пружин 13 и центробежных сил прижимаются к вну-
тренним виткам проволоки. Привод барабана 11 осуществляется
через зубчатую передачу 14, цепную передачу и вариатор от общего
привода станка.
На рис. 17.8, в дан один из возможных вариантов агрегата для
сборки спиральных рукавов на базе обмоточных машин. Подающим
устройством 1 дорн направляется на обмотчик 15 для наложения
камеры и первого текстильного слоя. Спираль наводится на станке 16,
а на обмотчике 17 накладывается промежуточный резиновый слой.
Далее обмотчиком 18 накладываются второй текстильный и наружный
резиновый слои и на бинтовальном станке 19 производится бинтовка
рукава, который затем отборочным устройством 1 передается на
последующие операции.
351

17.6. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАЛОЖЕНИЯ СВИНЦОВОЙ
ОБОЛОЧКИ НА РУКАВА ПРИ ИХ ВУЛКАНИЗАЦИИ
Длиномерные бездорновые рукава вулканизуют в свинцовой обо-
лочке, которую накладывают сверху наружного резинового слоя,
пропуская рукав через прессовую головку с формообразующим
инструментом (дорном и матрицей), устанавливаемую на плунжер-
ном прессе или на экструдере для освинцевания. Освинцованный
рукав наматывают на большой барабан и заполняют водой под давле-
нием 0,7—0,8 МПа. Концы рукава со свинцовой оболочкой зажимают.
Барабаны с освинцованными рукавами помещают в котел. Вода в ру-
каве перегревается, расширяется и спрессовывает слои. После
вулканизации вода из рукава сливается. Свинцовая оболочка сре-
зается с рукава, рубится и переплавляется для повторного исполь-
зования.
Плунжерные прессы периодического действия для наложения
свинцовой оболочки выпускаются в двух вариантах: пресс верти-
кальный с одной напорной камерой и пресс горизонтальный
с двумя напорными камерами, работающими поочередно.
Гидравлическим цилиндром расплавленный свинец выдавли-
вается из напорной камеры в кольцевое отверстие, образуемое ма-
трицей и полым дорном. В это же время через канал в дорне протя-
гивается рукав. Температура свинца у выхода из головки пресса
регулируется в пределах 200—240 °С. Скорость освинцевания —
до 27 м/мин.
При освинцевании рукава на прессе периодического действия
длина участка освинцевания рукава ограничена объемом напорной
камеры, так как на поверхности свинцовой трубки образуются
наплывы и утолщения и ослабленные участки из-за остановки пресса
и стыковки.оболочек, в результате чего возможны разрывы оболочек
и рукава при высоком давлении перегретой воды и нарушения по-
верхности рукава. По этим причинам более широкое распростране-
ние получают червячные прессы (экструдеры). Червячные прессы
для освинцевания, используемые в рукавном производстве, отли-
чаются расположением червяка: горизонтальные с полым червяком
и с прямоточной (соосной с червяком) головкой и вертикальные
с головкой, расположенной под углом 90° к оси червяка. Последние
получили наибольшее распространение. Вертикальный пресс со-
держит фундаментную плиту, на которой закреплены электродвига-
тель и редуктор. На редукторе вертикально установлен цилиндр
с червяком. Цилиндр снабжен нагревательными элементами. В ниж-
нюю часть его по трубе из плавильной печи заливается расплавлен-
ный свинец, который червяком под давлением подается в обкладоч-
ную головку.
Пресс освинцевания обычно агрегируется с другим оборудова- ¦
нием, в том числе с транспортными, закаточными и раскаточными ¦
устройствами для барабанов, со станками для снятия оболочки
с рукава и рубки ее, с плавильными печами, с транспортными и
подъемными механизмами для загрузки свинца в печь. Площадь,
352
Рис. 17.9. Расстановка оборудования
на участке освинцевания рукавов (раз-
рез и план):
1,8 — устройства Для раскатки и за-
катки рукава на барабаны; 2,6 —
плавильные печи; 3 — станок для сня-
тия и рубки свинцовой оболочки; 4 —
труба для передачи расплавленного
свинца; 5 — кран-балка; 7 — червяч-
ная машина; 9 — барабаны; 10 -г- ко-
тел.
занимаемая таким комплек-
сом машин без вулканиза-
ционного котла, составляет
около 400 м2 A5,0x27,0 м).
Один из возможных ва-
риантов расстановки обо-
рудования на участке ос-
винцевания рукавов с ис-
пользованием вертикальной д
червячной машины представ-
лен на рис. 17.9.
Производительность оп-
леточных машин (в м/ч)
определяется скоростью про-
хода рукава, считая на один слой накладываемой оплетки:
L = 3600knnD ctg a
где к — коэффициент технического уровня организации труда; п — частота враще-
ния плетельщика, об/с; D — диаметр наложения оплетки, м; а — угол оплетения.
Производительность обмоточных и навивочных машин рассчи-
тывают по этой же формуле, принимая, соответственно, п — число
оборотов планшайбы и а — угол навивки.
В производстве рукавов кроме основного оборудования исполь-
зуют станки и оборудование для подготовительных операций (на-
мотки бобин, катушек и шпуль, правки дорнов, надевания камер на
дорны, подготовки бинтов), а также для заключительных операций
(бинтовки и разбинтовки рукавов, снятия рукавов с дорнов и т. д.).
Тенденцией дальнейшего развития рукавного производства яв-
ляется полный переход на выпуск рукавов навивочной и обмоточной
конструкций методом бездорновой сборки и сборки на гибких дор-
нах, а также бескаркасных рукавов из резин, наполненных волок-
нами методом непрерывной экструзии. Большое развитие получают
комплексные поточные линии, включающие сборку, вулканизацию
и испытание рукавов.
12
И. Г. Бекин и др.

Глава IS
ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ,
СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
РЕЗИНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Производство резиновых изделий в основной своей массе носит дискретный ха-
рактер. Отдельные технологические операции производятся на отдельных видах
оборудования. В связи с этим возникает необходимость перемещения сырья и полу-
фабрикатов от одной машины к другой. Это достигается с помощью транспортных
машин и механизмов, а также специальных средств механизации.
Для транспортировки сырья, полуфабрикатов, готовых изделий и вспомогатель-
ных материалов в производстве резиновых изделий применяются весьма разнообраз-
ные машины, механизмы и устройства — от простой тележки до сложных автомати-
ческих систем. Транспортирующие машины являются связующим звеном между
машинами и аппаратами технологического назначения в поточных линиях изготов-
ления резиновых смесей, при заготовке полуфабрикатов и сборке изделий. На мно-
гих участках резинового производства транспортные средства являются составной,
неотъемлемой частью технологического процесса; они устанавливают и регулируют
темп производства, обеспечивают его ритмичность, способствуют повышению про-
изводительности труда и увеличению выпуска продукции.
По принципу действия подъемно-транспортные машины подразделяются на ма-
шины периодического действия и машины непрерывного действия. К машинам пе-
риодического действия относятся разнообразные грузоподъемные краны и устрой-
ства, лифты (подъемники), тележки, электрокары, автопогрузчики, монорельсовые
устройства.
Типичными представителями транспортных средств непрерывного действия яв-
ляются конвейеры различного типа (ленточные транспортеры, подвесные конвейеры,
винтовые и скребковые транспортеры), устройства пневматического транспорта и
некоторые другие устройства.
18.1. ПОДБОР ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
СЫРЬЯ И ПОЛУФАБРИКАТОВ
При выборе типа транспортных средств необходимо принимать во внимание фи-
зическое состояние, размеры, форму и массу материала или продукта, подлежащего
транспортировке, его количество, скорость перемещения или частоту подачи, пункт
назначения и расстояния транспортировки.
Производительность и технические возможности транспортного устройства
предопределяют его выбор для решения задач производства. Оптимальным следует
считать тот тип транспортирующей машины или комплекса машин, который удовлет-
воряет всем техническим требованиям производства, обеспечивает необходимую
надежность работы, высокую степень механизации, наиболее благоприятные усло-
вия труда и наименьшую стоимость перемещения единицы груза, а также наимень-
ший срок окупаемости капиталовложений.
Для транспортных устройств непрерывного действия производительность Q
(в т/ч) рассчитывается по следующей формуле:
Q = 3,6qv
где q — среднее количество груза на единице грузонесущего элемента (погонная
нагрузка) в единицах массы, кг/м; v — скорость перемещения, м/с.
Если перемещение насыпного груза происходит непрерывной струей на грузо-
несущем элементе, имеющем форму желоба (трубы), то погонная нагрузка опреде-
ляется выражением:
q = lOOOFopt]>
Где р0 — сечение желоба, м2; if> — коэффициент наполнения желоба; р — насыпная
плотность груза, т/м3.
354
При перемещении насыпного груза отдельными порциями, например в сосудах
объемом Vo, погонная нагрузка определяется так:
q = Vopyp/a
Здесь Vo — объем сосуда, м3; р — насыпная плотность груза, кг/м3; г|) — коэф-
фициент заполнения сосуда; а — продольный шаг расположения сосудов на трассе
конвейера, м.
При перемещении штучных грузов массы G (в кг) каждого отдельно или партиями
по i шт. при расположении грузов (или партий грузов) с шагом а погонная нагрузка
q = Gla или q = Gil a
Для транспортных средств периодического действия производительность Q
(в кг/ч) равна:	,
где дп _ масса груза, помещенного на транспортное устройство, кг; а — коэффициент
использования транспортного устройства; S — расстояние от пункта отправления
до пункта назначения, м; v — скорость движения, м/мин; t3 — время загрузки, мин;
^р — время разгрузки, мин.
18.2. ВИДЫ, НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
Ленточные транспортеры. В резиновой промышленности находят применение
ленточные транспортеры с обрезиненной текстильной лентой, с помощью которых
можно перемещать насыпные и штучные грузы в горизонтальной и наклонной плос-
костях на расстояние до 150—200 м.
Ленточный транспортер (рис. 18.1) состоит из замкнутой гибкой ленты 4, натяну;
той между двумя концевыми барабанами 2 и 6 и поддерживаемой промежуточными
роликоопорами 5. Лента, являющаяся одновременно и несущим и тяговым органом,
приводится в движение приводным барабаном 6, который устанавливается, как пра-
вило, в головной части транспортера. Постоянное натяжение ленты, необходимое для
поддержания груза между опорами и для создания силы трения на приводном бара-
бане, создается с помощью натяжного устройства 3. Барабаны в подшипниках и
поддерживающие ролики смонтированы на раме /; здесь же размещается и привод
транспортера. Рама может иметь самую разнообразную конструкцию в зависимости
от назначения транспортера и места его установки. Серийно выпускаемые ленточные
транспортеры имеют ленты шириной от 200 до 2000 мм при скоростях от 0,8 до б^м/с.
Ленточные транспортеры позволяют перемещать грузы не только в прямолинейном
направлении. С помощью несложных устройств можно передавать грузы с одного
транспортера на другой, поставленный под углом к первому.
Ленточные транспортеры находят большое применение в резиновой промышлен-
ности благодаря простоте конструкции, надежности в работе и невысокой стоимости.
Рис. 18.1. Ленточный транспортер:
1 — рама; 2 — натяжной барабан; 3 — натяжной механизм; 4 —лента; 5 — роликоопоры^
б — приводной барабан; 7 — привод.
12
355

Рис. 18.2. Внешний вид скребкового транспортера (участок погрузки).
Практически любое предприятие может изготовить такой транспортер своими силами.
Примерами применения ленточных транспортеров могут служить: загрузка резино-
смесителей сыпучими ингредиентами с помощью закрытого ленточного транспортера;
передача резиновой смеси от резиносмесителя к грануляторам и к вальцам, от валь-
цев к каландрам, червячным машинам и другим потребителям резиновой смеси; от-
бор профильных заготовок от червячных машин, передача их на другие участки про-
изводства; транспортировка таких полуфабрикатов, как заготовки протекторов,
ездовых камер, невулканизованных покрышек и др.
Скребковые транспортеры. Скребковые транспортеры представляют собой транс-
портное устройство, в котором по неподвижному желобу движутся укрепленные на
тяговых цепях скребки, осуществляющие волочение материала по желобу. Такие
Рис. 18.3. Схемы трасс скребковых транспортеров:
а — горизонтальная трасса; б — пологонаклонная; в — горизонтально-вертикальная; г
петлеобразная; д — замкнуто-круговая.
356
Рис. 18.4. Винтовой транспортер:
/ — привод; 2 — концевые подшипники; 3 — крышка желоба; 4 — желоб; 5 — винт; 6 —
загрузочный патрубок; 7 — разгрузочный патрубок; 8 — подвесной подшипник.
транспортеры применяются для транспортировки сыпучих материалов. Преиму-
щество скребковых транспортеров — удобство загрузки и разгрузки, которые можно
производить в любой точке через крышу или дно желоба. С помощью скребкового
транспортера можно автоматически распределять материалы последовательно или
одновременно по бункерам или иным приемным устройствам путем открытия разгру-
зочных отверстий в желобе.
На рис. 18.2 показана часть скребкового транспортера с загрузочной воронкой.
Желоб собирается из отдельных секций, прокладки между секциями обеспечивают
его герметичность. Тяговый и несущий орган представляет собой или цепь со скреб-
ками, или канат со скребками, или просто скелетообразные скребки разной формы,
с помощью замковых шарнирных захватов собранные в цепь. Привод цепи осуществ-
ляется с помощью заездочек, получающих вращательное движение от электропри-
вода, аналогичного приводу ленточного транспортера.
Скорость цепи скребковых транспортеров находится в пределах 0,16—0,75 м/с.
Максимальная длина горизонтальных и пологонаклонных транспортеров не должна
превышать 100 м при перемещении материалов легкого веса и 30 м для тяжелых и
абразивных материалов. Высота подъема по вертикали — не более 30 м.
Возможность создания трассы самой сложной направленности относится к преи-
муществам скребковых транспортеров.
На рис. 18.3 показано несколько схем трасс скребковых транспортеров.
Скребковые транспортеры нашли применение в резиновой промышленности
главным образом для передачи в расходные бункеры со склада в цех приготовления
резиновых смесей таких сыпучих материалов, как технический углерод, мел, као-
лин и др. Недостатком скребковых транспортеров является интенсивный износ хо-
довой части и желоба, а также шум (неприятный скрежет), сопровождающий работу
транспортера.
Винтовые транспортеры. Винтовой (шнековый) транспортер (рис. 18.4) состоит
из неподвижного желоба 4, внутри которого установлен на концевых 2 и промежуточ-
ном подвесном 8 подшипниках рабочий орган — винт 5. Материал, подлежащий транс-
портировке, загружается в желоб через верхний патрубок 6, перемещается винтом
вдоль желоба и разгружается через патрубок 7. Подлине желоба может располагаться
несколько разгрузочных патрубков, перекрываемых задвижками. Приводное устрой-
ство / располагается в головной или хвостовой части желоба.
Винтовые транспортеры применяются для горизонтального или наклонного
перемещения сыпучих материалов, а также используются как питатели для выдачи
материалов из бункера. В качестве таковых они широко применяются в подготови-
тельных цехах резиновых производств, потребляющих большое количество сыпучих
ингредиентов.
Производительность G (в т/ч) винтовых транспортеров определяется по формуле:
G = 60
где D — диаметр винта, м; s — шаг винта, м; п — частота вращения винта, об/мин;
р — насыпная плотность материала, т/м3; aj) — коэффициент наполнения желоба,
357

Рис. 18.5. Элеваторы:
а — ковшевой цепной;
б — ковшевой ленточный; в — полочный цепной.
принимаемый равным 0,2—0,4 в зависимости от рода транспортируемого материала;
С — коэффициент, зависящий от угла наклона оси винта транспортера.
Ориентировочные значения коэффициента С в зависимости от угла наклона:
Угол
С
наклона,
град
0
1,0
5
0,9
10
0,8
15
0,7
20
0,65
Нормальные размеры диаметра винтов, согласно ГОСТ 2037—54, следующие:
100; 120; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600 мм. Шаг винта принимается равным диа-
метру.
Элеваторы применяются для перемещения сыпучих и штучных грузов в верти-
кальном или крутонаклонном направлении. Элеваторы (рис. 18.5) бывают двух ви-
дов: ковшевые и полочные. Первые применяются главным образом для транспорти-
ровки сыпучих материалов, а вторые — для штучных. Тяговым органом в элеваторе
является или гибкая лента, как в ленточном транспортере, или цепи, как в пластин-
чатом транспортере. Несущими органами элеваторов служат ковши, прикрепляемые
к тяговому органу, — у ковшовых элеваторов и захваты той или иной конструкции —
у полочных.
Материалы захватываются непрерывно движущимися ковшами (захватами)
и поднимаются вверх, где они высыпаются (снимаются) в приемный бункер или дру-
гое устройство. Скорость тягового органа ковшевого элеватора /—1,2—1,4 м/с. При
такой скорости в момент огибания барабана (звездочек) транспортируемый материал
под действием центробежной силы выводится в сторону от направления возвратной
ветви элеватора, попадает в приемный бункер и не просыпается вниз. Скорость по-
лочных элеваторов ниже, чем ковшовых, и составляет обычно 0,1—0,3 м/с.
В резиновой промышленности элеваторы применяются для транспортировки тех-
нического углерода в бункерных складах, для подъема полуфабрикатов и вспомога-
тельных материалов, таких как прорезиненная ткань в рулонах, прокладочный ма-
териал, варочные камеры, там, где производство^размещено не в одноэтажном здании.
Подвесные конвейеры. После ленточных транспортеров подвесные конвейеры
являются, пожалуй, самыми распространенными транспортными устройствами не-
прерывного действия на заводах резиновой промышленности.
Подвесной конвейер (рис. 18.6) представляет собой транспортное устройство
с замкнутым тяговым органом в виде цепи с каретками и подвесками различной формы
для размещения грузов. Каретки движутся по жестким направляющим, подвешивае-
мым к фермам или балкам перекрытий зданий (рис. 18.7, а), к кронштейнам или спе-
циально свободно стоящим колоннам (рис. 18.7, б). Направляющие располагаются
в одной горизонтальной плоскости или в пространстве на разных высотах с наклон-
ными переходами. Направляющие выполняются, как правило, из двутавровой балки.
Подвески крепятся к кареткам в определенном порядке: на каждой, или через одну,
или через две и т. д.
358

Сечение
стойки
О
Рис. 18.7. Крепление подвесного пути конвейера на стойках (а), перекрытиях, стенах и
колоннах (б).
Длина трассы подвесного конвейера составляет обычно 100—500 м, но иногда
и больше; в последнем случае устанавливается несколько приводных станций с це-
лью снижения нагрузок на тяговую цепь. Скорость движения цепи тягового органа —
от 0,3 до 16 м/мин.
Главным достоинством этого транспортного средства является возможность соз-
дания пространственного контура трассы подвесного конвейера, без загромождения
проходов и проездов в цехе. Это позволяет применять подвесные конвейеры для
360
связи участков производства, расположенных как вблизи друг от друга, так и на
значительном расстоянии — в разных этажах и концах здания, в разных зданиях.
На заводах резиновой промышленности с помощью подвесных конвейеров по-
даются каучуки со склада на участок их обработки, доставляются компоненты рези-
новых смесей с участка развески к резиносмесителям, заготовки протекторов к сбо-
рочным станкам в шинном производстве, отформованные покрышки к автоклав-
прессам на вулканизацию, собранные покрышки к форматорам-вулканизаторам,
готовые покрышки на склад и т. п. На регенератных заводах с помощью подвесных
конвейеров подаются старые покрышки на участок их разделки, непосредственно на
конвейере производится и мойка покрышек. Подвесные конвейеры служат подвиж-
ными складами хранения полуфабрикатов (например, невулканизованных покрышек).
На конвейере производят и некоторые операции (например, покрытие автомобиль-
ных шин восковой композицией, контроль*качества их и т. п.).
Толкающие конвейеры. Разновидностью подвесных конвейеров и их дальнейшим
совершенствованием являются толкающие конвейеры. В отличие от обычных несу-
щих подвесных конвейеров толкающие конвейеры имеют два подвесных рельсовых
пути, расположенных один над другим (рис. 18.8). Верхний путь 2, как и у подвесных
конвейеров, изготавливается из двутавровой балки, нижний путь 1 — из двух швел-
леров или угольников, обращенных полками наружу. Оба пути расположены один
над другим и скреплены между собой скобками. По верхнему пути движутся каретки 3,
к которым подвешена тяговая цепь 4. На каретках не подвешиваются люльки, как
у обычного конвейера. Вместо них на шарнирах укреплены толкающие 10 и запираю-
щие 11 кулаки. Подвеска 8 для размещения транспортируемого груза крепится к те-
лежке 9, свободно перемещаемой по нижнему рельсовому пути /.
В нормальном состоянии, когда ролики верхнего тянущего конвейера катятся
по нижней полке пути 2, кулак 10 своим срезом находится ниже уровня площадки
тележки 9, 'опорной поверхностю воздействует на тележку и таким образом переме-
щает^. Запирающий кулак // ограничивает перемещение тележки относительно тя-
говой цепи на участках подъема или спуска трассы.
На отдельных участках трассы толкающего конвейера (около мест погрузки и
разгрузки или в других местах) устанавливаются специальные устройства, позво-
ляющие отключать тележку 9 от тяговой цепи. Один из возможных вариантов такого
устройства работает следующим]|образом.
\
6
Рис. 18.8. Толкающий конвейер:
1 — нижний путь; 2 — верхний путь; 3 — каретка цепи;' 4 — шарнирная цепь; 5 — электро-
магнит; 6-— планка; 7 — штифтовый селекторный механизм; 8 — подвеска; 9 —- грузовая
тележка; 10 — толкающий кулак; // — запорный кулак.
361

Под нижней полкой рельсового пути 2 смонтирована подвижная деталь — шар-
нирная планка 6, входящая в прорезь этой полки и связанная системой рычагов с при-
водным механизмом (на данной схеме электромагнитом 5). При невключенном приводе
планка ё находится на уровне рабочей поверхности нижней полки и ролики кареток
перемещаются по полке свободно, как и в подвесном конвейере. Если же включить
электромагнит 5, планка 6 поднимается выше уровня полки, создастся подобие горки,
через которую будут перекатываться ролики кареток. Каретки, цепь и кулаки в этом
месте будут подниматься над уровнем нижнего пути, по которому толкаются тележки.
Толкающий кулак приподнимется над площадкой тележки, и произойдет расцеп-
ление тягового органа с грузовой тележкой. При движении всех остальных тележек
данная тележка будет неподвижна, можно производить погрузку, разгрузку или дру-
гие операции. Для того чтобы не произошло столкновения неподвижной тележки с оче-
редной движущейся на трассе устанавливается несколько таких останавливающих
устройств Если по каким-либо причинам тележка задержалась на данном месте
больше запрограммированного времени, очередная тележка остановится таким же
способом, не доходя до этого места, на соседнем останове. При выключении магнита
планка и тяговый орган опустятся, и очередной толкающий кулак подхватит стоящую
тележку и начнет перемещать ее по рельсовому пути. Здесь проявляется важное свой-
ство толкающего конвейера — возможность останова грузовых тележек при не-
прерывно движущемся тяговом органе, причем эти остановы и пуски могут совер-
шаться автоматически по заданной программе или, при необходимости, с помощью
обслуживающего персонала.	u
Длина пути толкающего конвейера может быть неограниченной. На трассе уста-
навливается несколько приводных станций и дополнительных гусеничных приводов,
разгружающих цепь на прямолинейных участках трассы.
Другое важное свойство толкающего конвейера — возможность создания самой
сложной разветвленной сети путей, по которым перемещаются грузовые тележки.
Переход с одного участка такой сети на другой производится посредством перевод-
ных стрелок.
Главным преимуществом толкающего конвейера является возможность автома-
тического адресования тележек с помощью селекторного механизма 7, установленного
на каждой подвеске (см рис. 18.8). В подвеске закрепляются в определенной комби-
нации штифты. При подходе к нужной переводной стрелке эти штифты воздействуют
на конечные переключатели, находящиеся на уровне штифтов и связанные с электро-
магнитами переводных стрелок или останавливающих устройств.
Вместо штифтовых селекторных механизмов применяются и устройства с перфо-
рированными картами. Подвеска с перфорированной картой проходит мимо фото-
электрических распределительных устройств. В зависимости от вида перфорации
световые импульсы получают те или иные фотоэлементы, а стало быть, приводятся
в действие те или иные устройства, управляющие движением тележки. Каждая те-
лежка имеет свой «паспорт». Все тележки с одинаковыми «паспортами» проходят
только в одном определенном направлении, выбирая себе нужный путь в сети, ка-
кой бы сложной она ни была.
Максимальная скорость толкающего конвейера — не более 30 м/мин. Подвесной
толкающий конвейер с автоматическим адресованием, в силу своих конструктивных
особенностей, позволяет в транспортно-технологической системе осуществлять без
перегрузок следующие основные операции.
1	Автоматическое распределение подвесок с грузами (рис. 18.9) с основных пу-
тей 1 на вспомогательные 2 (рис. 18.9, а) и обратно (рис. 18.9, бив) при помощи стре-
лочных разветвлений грузовых путей: выходных (встречных) 3, входных (попутных) 4
и комбинированных 3 и 4 (рис. 18.9, в). Этим достигается возможность выполнения
различных по ритму технологических операций, так как груз, выведенный из сферы
действия тяговой цепи (рис. 18.9, в и г), может оставаться на путях любое заданное
время Таким образом можно организовать подвижные промежуточные склады грузов
на подвесках, автоматически питающих в заданном порядке технологические сбороч-
ные линии. Подобные склады можно сделать многоярусными и разместить под пере-
крытием цеха.*?
2	Автоматическую передачу тележек без перегрузок грузов с приводных пу-
тей одного конвейера К-1 (рис. 18.9, д, e и ж) на приводные пути других (основных
и вспомогательных) конвейеров К-2, К-3, имеющих различные скорости движения и
разные расстояния между подвесками. Это позволяет выполнять на конвейере тех-
362
5
Рис. 18.9. Схемы возможных транспортных операций на толкающих конвейерах:
1 — приводной грузовой путь основного конвейера; 2 — неприводной путь; 3 — выходная
(встречная) стрелка; 4 — входная (попутная) стрелка; 5 — приводной путь вспомогатель-
ного (передаточного) конвейера; 6 — останов; 7 — лопастной проталкиватель; В/С-/ —
вспомогательный (передаточный) конвейер. Стрелками показано направление движения
грузов.
нологические операции с различными режимом времени при сохранении единого
режима выпуска продукции. Передачи тележек возможны при помощи механических
переталкивателей или специальных механизмов на прямых (рис. 18.9, ж) и поворот-
ных (рис. 18.9, ё) участках грузовых путей, а также путем перехвата с толкателя
основного конвейера на толкатель вспомогательного конвейера на местном изгибе
грузового пути и иногда самоходом по наклонным путям (рис. 18.9, а). Тележки мо-
гут передвигаться как с основного конвейера на вспомогательный, так и наоборот
(рис. 18.9, е и ж).
3. Автоматическую передачу тележек с грузами на различные уровни по высоте
при помощи стационарных^и передвижных, на кран-балках опускных секций грузо-
вого пути на приводных и неприводных участках. Этим достигается механизация по-
363

Рис. 18.10. Схемы всасывающей (а), нагне-
тательной (б) и смешанной (в> пневматиче-
ских транспортных установок:
1 — сопло; 2 — трубопровод; 3 — циклон-
отделитель; 4 — шлюзовые затворы; 5 —
фильтр; 6 — вакуум-насос; 7 — воздухо-
дувка; 8 — питатели; 9 — бункер.
грузки, разгрузки и перегрузки гру-
зов, а также установки изделий на
рабочие места.
4.	Автоматическое взвешивание
грузов на конвейере при помощи
встроенных в грузовой путь весовых
секций с визуальным наблюдением по
шкале или записью результатов на
регистрирующем приборе.
5.	Автоматический учет количе-
ства грузов, перемещаемых конвейером
при помощи импульсных счетчиков или
систем автоматического адресования.
Применение толкающих конвейе-
ров — необходимое условие комплекс-
ной механизации и автоматизации про-
изводственных процессов. На заводах
резиновой промышленности толкающие
конвейеры применяются для транс-
портировки каучуков, материалов в тарной упаковке, всевозможных деталей
и полуфабрикатов на различных стадиях производства.
Пневматические транспортные установки. Пневматическое транспортирование,
или просто пневмотранспорт, заключается в перемещении пылевидных и зернистых
материалов в трубопроводах совместно с движущимся в них воздухом. Под давле-
нием воздуха по трубам транспортируются штучные грузы, помещенные в специаль-
ные калибровочные патроны, которые снабжены уплотнениями, уменьшающими
утечку воздуха между патроном и стенкой трубопровода. Последним способом можно,
например, передавать образцы резиновых смесей от вальцев в контрольную лабора-
торию Наибольшее же распространение получили пневматические установки пер-
вого типа. С их помощью на заводах резиновой промышленности со склада к расход-
ным бункерам у резиносмесителей передаются сыпучие ингредиенты: технический
углерод, мел, каолин и др. Пневмотранспорт удачно применяется для транспорти-
ровки гранулированных каучуков и маточных резиновых смесей.
Транспортировать грузы в смеси с воздухом можно лишь при достаточной ско-
рости воздуха в трубопроводе. Свойства частиц уноситься потоком воздуха опреде-
ляются так называемой скоростью витания, т. е. скоростью восходящего потока воз-
духа, при которой вес частиц уравновешивается его подъемной силой. Величина ско-
рости витания тем выше, чем больше размер частиц и их удельный вес и чем меньше
плотность воздуха. Эта скорость определяется расчетным путем и уточняется экспери-
ментом и составляет от 0,1—0,2 м/с для мелких пылевидных частиц до 8—10 м/с
для более крупных частиц зернистого вида. При этом скорость транспортировки —
примерно 10—30 м/с. Производительность транспортирлющих установок достигает
300 т/ч, а длина их доходит до 2 км.
Пневмотранспорт позволяет перемещать материалы в любом направлении, тре-
бует герметичности трубопроводов (тем самым предотвращаются потери материалов),
отличается сравнительной простотой установок, дает возможность автоматизировать
доставку материалов ко многим пунктам потребления. В процессе пневмотранс-
порта материалы могут размельчаться, что иногда, например при транспортировке
гранулированной сажи, нежелательно. Недостатком пневмотранспорта является и
повышенный расход энергии на перемещение материалов по сравнению с расходом
энергии при транспортировке их механическими устройствами.
Пневматические транспортные установки могут быть трех видов: всасывающие,
нагнетательные и смешанные (рис. 18.10).
Всасывающая установка (рис. 18.10, а) работает следующим образом. С помощью
вакуум-насоса 6 в системе создается разрежение порядка 0,04—0,05 МПа.Под деи-
364
ствием атмосферного давления воздух из окружающего пространства устремляется
в открытое сопло / и увлекает за собой материал. Смесь материала с воздухом пере-
мещается по трубопроводу и попадает в осадительную камеру или циклон-отдели-
тель 3, установленный в том месте, куда необходимо транспортировать материал.
В осадительной камере скорость воздушного потока уменьшается, частицы материала
теряют скорость и осаждаются на дно камеры. Воздух из осадительной камеры про-
ходит через фильтр 5 для отделения частиц, не осевших в камере. Материал из от-
делителя и фильтра через шлюзовые затворы 4 выгружается в приемный бункер или
другое устройство.
В нагнетательной установке (рис. 18.10,6) воздух нагнетается в трубопровод
воздуходувкой 7. Материал в трубопровод попадает из бункера 9 через затвор-пита-
тель 8, увлекается воздухом и перемещается им до места назначения. Отделение мате-
риала от воздуха происходит таким же образом, как и во всасывающей установке:
посредством камеры-отделителя 3 и фильтра 5. Отработанный воздух из фильтра 5
попадает в атмосферу.
Рис. 18.11. Электротали, тельферы и монорельсовые тележки:
а — электроталь с неподвижной опорой; б — электроталь с болтовой подвеской; в — элект-
роталь с подвеской на крюке; г — тельфер с неприводной тележкой; д — тельфер с тележкой
ручного привода; е, ж — тельфер с электроприводной тележкой; з — тельфер на консоль-
ной настенной балке; и — кран-балка; к — монорельсовая тележка с грейфером.
365

Рис. 18.12. Подвижный состав с автоматической приставкой:
/ — монорельс; 2 — токопровод; 3 — электрическая таль; 4 — грузоподъемный крюк;
5 — силовой шкаф; 6 — приставка автоматического управления; 7 — кнопочный пост Ди-
станционного управления.
Смешанная установка (рис. 18.10, в) содержит элементы обеих описанных выше
установок. В нагнетательных установках поддерживается давление от 0,3 до 0,6 МПа.
В качестве воздуходувок используются центробежные вентиляторы низкого
(до 1 кПа, т. е. 100 мм вод., ст.), среднего (до 3 кПа, т. е. 300 мм вод. ст.) и высокого
(до 15 кПа, т. е. 1500 мм вод. ст.) давления. При более высоком давлении применяются
поршневые и ротационные компрессоры.
Самоходные тележки и погрузчики. Для транспортировки сырья, полуфабри-
катов и готовой продукции на заводах резиновой промышленности широко приме-
няются самоходные аккумуляторные тележки ЭК-2 и электрокары. Тележка имеет
грузовую платформу, пару рулевых и пару приводных колес, питание электродви-
гателя осуществляется от аккумулятора. Тележка управляется вручную рабочим,
стоящим на специальной площадке. Благодаря маневренности и небольшим габари-
там тележка является незаменимым транспортом и на многих участках производства.
Такую тележку можно использовать и в качестве тягача для транспортировки грузов
с помощью несамоходных тележек. Скорость движения порожней тележки —
до 10 км/ч, с грузом —до 5 км/ч; грузоподъемность 2 т; платформа имеет размеры
1,75X1,15 м.
Для осуществления погрузочно-разгрузочных работ, особенно на складах, при-
меняются вилочные погрузчики, смонтированные на самоходных аккумуляторных
тележках или на автомобильном шасси.
Электротали, тельферы и монорельсовые тележки. Электроталями называют
группу компактных грузоподъемных механизмов, состоящих каждый из грузового
устройства (барабан, трос, блок, крюк), редуктора, тормоза, электродвигателя.
Электротали устанавливаются на опорах (рис. 18.11, а), подвешиваются к опорным
конструкциям с помощью болтов (рис. 18.11, б) или крюков (рис. 18.11, в), крепятся
болтами к неприводным тележкам (рис. 18.11, г), к тележкам с ручным приводом
(рис. 18.11, д) и к тележкам с электроприводом (рис. 18.11, е и ж).
366
Электротали, смонтированные на тележках, получили название тельферов.
Тельферы — очень распространенные подъемно-транспортные механизмы. Тельферы
используются и в качестве подъемных механизмов в настенных кранах
(рис. 18.11, з) и кран-балках (рис. 18.11, и).
Из узлов тельферов компонуются так называемые монорельсовые тележки
(рис. 18.11, к), используемые для перемещения штучных и насыпных грузов на от-
носительно большие расстояния.
При скоростях движения до 15 м/мин управление двигателями тельферов и моно-
рельсовых тележек может осуществляться с уровня поля. При больших скоростях
передвижения E0—100 м/мин) тельферы и монорельсовые тележки оснащаются ка-
бинами для вожатых или устройствами, автоматически регулирующими движение
тележек (останов в заданном месте и спуск кнопочного пульта, с помощью которого
уже осуществляется управление спуском или подъемом груза).
Подвижный состав с автоматической приставкой для монорельсовых дорог
с автоматическим адресованием показан на рис. 18.12, а основные схемы этих дорог —
на рис. 18.13.
Грузоподъемность электроталей находится в пределах 0,1—15 т, причем наиболь-
шее распространение получили электротали с грузоподъемностью 0,25; 0,5; 1,0;
2,0; 3,0; 5,0 т. Скорость подъема грузов электроталями колеблется от 3 до 15 м/мин,
высота подъема — от 6 до 30 м.
С помощью электроталей на заводах резиновой промышленности выполняются
многие работы, например перезарядка прессформ при автоклавной вулканизации
покрышек; подъем таких крупногабаритных грузов, как рулоны с тканью, кордом и
резиной; подача и отбор рулонов с тканью и кордом при обрезинивании их на калан-
драх; транспортировка деталей, подлежащих обрезиниванию (валы, аппараты и
т. п.).
Монорельсовыми тележками доставляются: рулоны кордной ткани к агрегату
каландра; обрезиненный корд и ткань к диагонально-резательным машинам на
раскрой; большие покрышки от сборочных цехов к участку вулканизации.
Кран-балки и мостовые краны. Кран-балка (рис. 18.14, а) и мостовой кран
(рис. 18.14, б) состоят из подвижной металлоконструкции (балки 1 или моста 5),
опирающейся на ходовые тележки и перемещающейся вдоль обслуживаемого поме-
щения по подкрановым путям 3, поддерживаемым опорными колоннами; механизма
передвижения балки (моста) 2; электротельфера 4 (или грузоподъемной крановой
тележки 7), перемещающегося вдоль балки / (моста 5). Кран-балки предназначены
для подъема и транспортировки грузов массой до 5 т; грузоподъемность мостовых
кранов — от 5 до 350 т.
Рис. 18.13. Основные схемы монорельсовых дорог с автоматическим адресованием:
а — маятниковое движение одного подвижного состава; б — одностороннее движение не-
скольких подвижных составов по кольцевой трассе без разветвления путей; в — односто-
роннее движение нескольких электроталей по простой кольцевой трассе со стрелками; г —
одностороннее движение нескольких электроталей по сложной трассе с различными стрел-
ками и трассами; 1 — рабочие места; 2 — электроталь с приставкой; 3, 4 — рамные стрелки.
367

¦^^^^^^
Рис. 18.14. Схемы кран-балки (а) и мостового крана
1 — балка; 2 — механизм перемещения балки; 3 — подкрановый путь; 4 — тельфер; 5 —
мост; 6 — кабина; 7 — крановая грузоподъемная тележка.
С помощью кран-балок и мостовых кранов можно перемещать грузы между
любыми точками пространства, определяемого произведением высоты подъема грузо-
вого крюка на длину подкранового пути и на длину перемещения тельфера (крановой
тележки). Как кран-балки, так и мостовые краны могут быть с ручным или с электри-
ческим приводом. Длина балки кран-балки несколько меньше ширины пролета зда-
ния; скорость передвижения кран-балки вдоль цеха — до 75 м/мин. С помощью кран-
балок на заводах резиновой промышленности перезаряжают автоклавы, перемещают
прессформы, крупногабаритные изделия и т. п.
Мостовые краны используются в приготовительных цехах при монтаже и ре-
монте тяжелого технологического оборудования, а также для транспортировки руло-
нов в производстве транспортерных лент.
18.3. ПРИМЕРЫ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ
СРЕДСТВ В ПОТОЧНЫХ ЛИНИЯХ РЕЗИНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Наглядным примером комплексного использования и применения всевозможных
транспортных средств служат автоматические поточные линии приготовления рези-
новых смесей, которые рассматривались в гл. 3. Другим примером применения весьма
разнообразных транспортных машин является склад технического углерода. Совре-
менные заводы оснащены полностью автоматизированными складами техуглерода,
в которых управление сложными механизмами и оборудованием осуществляется
одним оператором с центрального пульта управления. Применение таких транспорт-
ных средств, как винтовые и скребковые транспортеры, ковшевые элеваторы и дру-
заа
гих позволило полностью механизировать процесс транспортировки техуглерода.
На рис. 18.15 показана технологическая схема приема, транспортировки, хранения
и подачи в производство четырех типов технического углерода.
Техуглерод поступает на завод в специальных вагонах 2 или на автомашинах,
хранится в бункерах 33, откуда передается в подготовительный цех. Под железно-
дорожным полотном установлены приемные воронки, из которых техуглерод отби-
рается с помощью скребковых транспортеров 3. Такими же транспортерами 4 или
винтовыми транспортерами 7 техуглерод подается в приемники ковшевых элевато-
ров 14, посредством которых поднимается на верхнюю часть бункерного склада.
С помощью скребковых транспортеров 28 и 29 техуглерод распределяется по бунке-
рам 33. Скребковыми транспортерами 35 техуглерод подается к возвратным элевато-
рам ковшевого типа 32 и поднимается ими снова вверх к промежуточным бункерам 18,
откуда скребковыми транспортерами 15, 16, 17 доставляется к расходным бункерам
резиносмесителей.
С помощью элеваторов 32, скребковых транспортеров 28, 29 я 35 к распредели-
тельных клапанов и задвижек можно периодически перегружать техуглерод из од-
ного бункера в другой и тем предотвращать его слеживание.
На заготовительно-сборочном участке резинового производства применяются
практически все виды описанных выше транспортных средств. В качестве примера
рассмотрим некоторые схемы транспортировки полуфабрикатов в шинном произ-
водстве.
Для подачи на хранение и последующего отбора к агрегатам диагонально-
резательных машин рулонов обрезиненного корда применяется система монорельсо-
вых дорог с самоходным подвижным составом. Система (рис. 18.16) состоит из двух
самостоятельных монорельсовых дорог 2 и 8, по одной из которых B) обрезиненный
корд подается для промежуточного хранения к наклонным двух- и трехъярусным стел-
лажам 7. Подругой дороге (8) рулоны со стеллажей передаются к раскаточным устрой-
ствам диагонально-резательных машин /.
Рис. 18.15. Технологическая схема приема, транспортировки, хранения и подачи в произ-
водство четырех типов технического углерода:
1 — автофургон; 2 — бункерный вагон; 3 — скребковые транспортеры; 4 — наклонные
скребковые транспортеры; 5, 6, 27 — переключающиеся клапаны; 7 — винтовые транспор-
теры; 8 — ротационные затворы; 9 — шлюзовые затворы; 10 — вентилятор; 11 — пыле-
сборник; 12 — передвижной пресс для упаковки пустых мешков в тюки; 13 — приемные
устройства; 14 — элеваторы; 15 —17 — скребковые транспортеры; 18 — буферные емкости;
19 — 26 — распределительные клапаны; 28, 29 — распределительные транспортеры; 30 —
заслонки пневматического действия; 31 — уровнемеры; 32 — возвратные элеваторы; 33 —
складские бункеры; 34 — выходные конусы складских бункеров; 35 — возвратные тран-
спортеры; 36 — центральный пульт управления.
369

Рис. 18.16. Схема монорельсовых дорог для подачи на хранение и последующего отбора к аг-
регатам диагонально-резательных машин обрезиненного корда:
1 — диагонально-резательные машины; 2 — монорельсовая дорога для подачи корда от ка-
ландров к стеллажам; 3 — ось расположения линии фрикционного каландра; 4 — трехъ-
ярусные наклонные стеллажи; 5 — ось расположения кордной каландровой линии; 6 —
закаточные устройства каландровой линии; 7 — переводная стрелка; 8 — монорельсовая
дорога для подачи корда со стеллажей к диагонально-резательным машинам.
Монорельсовый путь 2 имеет незамкнутую разветвленную трассу, позволяющую
передавать подвижные составы от закаточных устройств каландровых линий на лю-
бой свободный стеллаж 4.
Переключение тельферов подвижного состава с одного направления движения
на другое производится на тупиковых участках дороги и на пунктах нагрузки у ка-
ландровых линий. Транспортирование рулонов корда от каландровых линий к стел-
лажам осуществляется в следующем порядке. Подвижный состав с рулонами про-
кладки подается к закаточным устройствам 6 каландровой линии, кнопочная панель
управления автоматически опускается, оператор устанавливает рулон с проклад-
кой на рабочее место и загружает подвижный состав рулоном с обрезиненным кор-
дом. На кнопочном пульте управления подвижным составом установлен переключа-
тель автоматического адресования, с помощью которого оператор набирает адрес
I Г
1 1
;
(l
ппппппаппппп
пппппцпппапп
пппппгйппппп
1
1 /
——CI3
Рис. 18.17. Схема автоматизированной транспортной системы для подачи рулонов обрези-
ненного корда к станкам для сборки покрышек и изготовления браслет:
А, В, С, D — транспортные подсистемы для автоматизированной подачи обрезиненного
корда к станкам для сборки легковых и грузовых покрышек; Е — транспортная подсистема
для подачи обрезиненного корда к браслетным станкам; / — приводной поворотный стол,
соединяющий транспортные подсистемы С и D; 2 — автоматически управляемые стрелочные
переводы, соединяющие транспортные подсистемы А и В, а также В я С; 3 — автомати-
чески управляемые подъемные секции; 4 — дистанционно управляемая опускная секция;
5 — браслетные станки; 6 — сборочные станки,
370
следования и подвижный состав отправляется к тому или иному из стеллажей 4.
Здесь, после остановки подвижного состава, опускается пульт управления и другой
оператор осуществляет разгрузку. Свободный подвижный состав адресуется в пункт
загрузки на него рулона с прокладкой, а оттуда вновь поступает к закаточным устрой-
ствам каландровых линий. С помощью стрелочных переводов достигается то или иное
сочетание всех участков трассы 2.
Управление подвижным составом на монорельсовой дороге 8 производится сле-
дующим образом. Вызов, полученный от одной из диагонально-резательных машин 1,
фиксируется на сигнальной панели, расположенной в пункте загрузки. По данному
вызову оператор загружает на подвижный состав требуемый тип корда и отправляет
его по запрашиваемому адресу. Здесь по прибытии подвижного состава опускается
панель управления, оператор у диагонально-резательной машины производит пере-
грузку. Движение подвижных составов по пути 8 в автоматическом режиме возможно
только в одном направлении. В пунктах загрузки и разгрузки при ручном кнопочном
управлении возможно реверсивное перемещение подвижных составов по монорельсо-
вому пути. Длина этого пути составляет 200 м. Шесть самоходных подвижных со-
ставов грузоподъемностью 1,25 т, перемещающихся со скоростью до 60 м/мин, обес-
печивают доставку 28 рулонов с обрезиненным кордом к диагонально-резательным ма-
шинам в 1 ч.
С помощью монорельсовых систем может производиться транспортировка рас-
кроенного корда к сборочным станкам и браслетным станкам. На рис. 18.17 показана
схема автоматизированной транспортной системы для подачи рулонов обрезиненного
и раскроенного корда к станкам для сборки покрышек и изготовления браслет. До-
ставка корда от диагонально-резательных машин к сборочным станкам осуществляе-
ется с помощью подвижных кареток, на которых устанавливается ряд катушек
(бобин) для определенного типа корда. На эти бобины и производится намотка рас-
кроенного корда вместе с прокладкой. Монорельсовые пути имеют тупиковую систему
и две ветви. Первая ветвь (нижняя) проходит на уровне сборочных станков и служит
для транспортировки корда. Около каждого сборочного станка установлен питатель.
К этим питателям и подаются подвижные каретки. После перемотки корда с бобин
каретки на бобины питателя каретка подается в тупик, где с помощью автоматически
управляемой подъемной секции 3 каретка переводится на верхний путь, расположен-
ный выше уровня размещения заготовителыю-сборочного оборудования, по которому
возвращается к диагонально-резательным машинам.
Подача заготовок протекторов к станкам для сборки шин производится с помощью
ленточных транспортеров и рольгангов, объединенных в общую автоматизированную
систему, общий вид которой показан на рис. 18.18. От протекторного агрегата к уча-
стку сборки покрышек заготовки протекторов доставляются электрокарой в специаль-
ной тележке-этажерке /. С помощью наклонных секций ленточных транспортеров 2
и 3 заготовки подаются на транспортную линию, состоящую из горизонтальных лен-
4-7	4
Рис. 18.18. Общий вид автоматизированной системы подачи заготовок протекторов к сбо-
рочным станкам:
/ — тележка-этажерка для хранения заготовок; 2 — наклонная регулируемая секция лён-
точного транспортера; 3 — стационарный наклонный ленточный транспортер; 4 — шарнир-
ная рольганговая секция; 5 —.двойной вертикальный ленточный транспортер; 6 — поворот-
ная рольганговая секция; 7 — передаточный ленточный транспортер; 8 — питатель сбороч-
ного станка; 9 — сборочный барабан; 10 — пульт управления.
371

4
/К
IDDDDDD
л.
D
D ППП
?DDDDD
DQD ВпППППйп!
DDDDDi DDDD
Рис. 18.19. Транспортные средства на участке вулканизации большегрузных шин:
1 — форматоры-вулканизаторы; 2 — главный толкающий конвейер; 3, 5 — ленточные
транспортеры; 4 — рольганги; 6 — манипуляторы-перезарядчики форматоров-вулканиза-
торов; 7 — вспомогательные толкающие конвейеры; 8 — питательно-отборочные толкающие
конвейеры.
точных транспортеров 7 и шарнирных рольганговых секций 4, расположенных выше
линии сборочных станков. Шарнирная рольганговая секция имеется перед каждым
сборочным станком и является исполнительным органом системы адресования заго-
товок протекторов.
Для вызова заготовки сборщик нажимает соответствующую кнопку на пульте
управления. Схема управления построена так, что если в момент вызова заготовки
протектора к данному сборочному станку были удовлетворены вызовы ко всем сбо-
рочным станкам, находящимся за ним по направлению движения заготовок, шарнир-
ная секция 4 опустится вниз. Очередная заготовка опустится вниз и попадет в зазор
между двумя ленточными транспортерами 5 вертикального типа. Здесь заготовка
удерживается в недеформированном состоянии до того момента, пока не потребуется
при сборке. Подача заготовки непосредственно к сборочному барабану станка про-
изводится с помощью поворотной рольганговой секции 6.
Одна такая транспортная система способна обслужить восемь станков для сборки
легковых шин и двенадцать станков для сборки грузовых шин с подачей до 92 заго-
товок протекторов в час.
Весьма насыщены транспортными средствами цехи вулканизации. В качестве
примера на рис. 18.19 приведена схема размещения транспортных средств на участке
вулканизации большегрузных шин.
Форматоры-вулканизаторы 1 установлены в пять рядов по двадцать в каждом.
Вдоль рядов и между ними на высоте потолка проложена трасса главного толкаю-
щего конвейера 2, по которому перемещаются грузовые тележки со специальными
захватами, удерживающими невулканизованную покрышку. С помощью питатель-
ных конвейеров 8 толкающего типа собранные и подвешенные покрышки подают
на трассу главного конвейера. Каждую группу вулканизаторов (с одинаковыми
размерами вулканизуемых покрышек, т. е. с одинаковыми прессформами) снабжает
покрышками вспомогательный конвейер 7, по мере надобности отбирающий с глав-
ного конвейера те подвески, на которых закреплены сырые покрышки нужных раз-
меров. Над каждым рядом смонтировано два или три таких вспомогательных кон-
вейера (на рис. 18.19 изображены трассы конвейеров только у двух рядов вулканиза-
торов).
372
Глава 19
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО
И ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ
РЕЗИНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
XXVI съезд КПСС в качестве основного пути развития народного
хозяйства страны, повышения эффективности материального про-
изводства на длительную перспективу наметил путь интенсификации
социалистической экономики за счет: 1) ускорения научно-техниче-
ского прогресса; 2) более рационального и более полного использо-
вания производственного потенциала страны; 3) рационального
использования, всемерной экономии всех видов сырьевых, мате-
риальных, энергетических и трудовых ресурсов; 4) повышения уровня
организации и улучшения качества работы.
Переориентация народного хозяйства на интенсификацию ма-
териального производства, как отметил XXVI съезд КПСС, по своим
историческим масштабам, значению и последствиям может быть
поставлена в один ряд с таким глубочайшим преобразованием, как
социалистическая индустриализация, которая коренным образом
изменила облик страны.
Отличительной особенностью резиновой промышленности яв-
ляется то, что ее продукция — пневматические шины и другие
резинотехнические изделия — используется главным образом в ма-
шиностроении в качестве комплектующих изделий. Указанная осо-
бенность — определяющая в формировании основных направлений
технического и экономического развития производств: конечная
цель этих направлений — обеспечение выпуска всей продукции,
соответствующей техническому уровню комплектуемого оборудо-
вания, а по эксплуатационным показателям и ресурсу полностью
удовлетворяющей требования потребителя.
При разработке основных направлений технического и экономи-
ческого развития предприятий резиновой промышленности, при
организации конкретного производства необходимо постоянно иметь
в виду, что наибольший эффект дает реализация комплексных ме-
роприятий.
К современной технологии производства помимо обеспечения
высокого качества продукции предъявляются требования по без-
отходности или малоотходности сырья, по минимальным удельным
расходам энергии.
Самая эффективная технология, самое производительное обору-
дование дадут максимальный эффект только при надлежащей под-
готовке и организации производств-а, при строгом соблюдении
производственной и технологической дисциплины, при умелом уп-
равлении коллективом.
Новое предприятие, построенное по самому прогрессивному про-
екту, длительное время будет неустойчиво, с убытком работать
и нанесет тем самым значительный ущерб государству, если не будет
373

проведена тщательная подготовка к освоению новых мощностей,
если некачественно будут проведены работы по пусконаладке и
комплексному опробованию вновь установленного оборудования.
19.1. ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО И ЭКОНОМИЧЕСКОГО
УРОВНЯ ПРОИЗВОДСТВ
Современный завод или производственное объединение по изго-
товлению шин или РТИ — это крупное промышленное предприятие
с объемом производства, исчисляемым сотнями миллионов рублей,
с числом работающих в несколько тысяч человек. Характер произ-
водства — массовый, дискретно-непрерывный, преимущественно дис-
кретный. Производство организовано на базе поточных технологи-
ческих линий с комплексной механизацией производственных про-
цессов и транспортных операций. Имеется широкая возможность
автоматизации управления технологическими процессами и пред-
приятием в целом.
Современный уровень технологии и оборудования для производ-
ства шин.и РТИ, с учетом выполняемых в настоящее время научно-
исследовательских и опытно-конструкторских работ, позволяет ор-
ганизовать каждое резинообрабатывающее производство полностью
на базе поточных комплексно-механизированных технологических
линий, оснащенных индивидуальными АСУТП, и межцеховых авто-
матизированных (там, где это целесообразно) транспортных систем.
Каждое резинообрабатывающее предприятие может и должно быть
оснащено автоматизированной системой управления (АСУ) с под-
ключением к ней индивидуальных АСУТП.
Для реализации этого направления технического прогресса в ре-
зиновой промышленности необходимо изложенный выше принцип
проектирования, оснащения и организации новых производств в на-
туре положить в основу планирования технического и экономиче-
ского развития отрасли путем разработки, утверждения и реали-
зации:
—	пятилетних планов повышения технического уровня произ-
водства в шинной промышленности; то же в промышленности РТИ.
Разработка и реализация таких планов обусловлена Постановле-
нием ЦК КПСС и Совета Министров СССР об улучшении планиро-
вания и всего хозяйственного механизма от 12 июля 1979 г. № 695.
—	основных направлений технологического и строительного
проектирования, а также пятилетних планов повышения техниче-
ского и экономического уровня проектных решений.
Разработка, утверждение и организация проектирования в со-
ответствии с названными плановыми документами обусловлена По-
становлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по
дальнейшему улучшению проектно-сметного дела» от 31 марта 1981 г.
№ 312.
—	пятилетних планов создания и комплектной поставки шинным
заводам и заводам РТИ машиностроительными министерствами
современного технологического (автоматизированных технологиче-
374
ских комплексов и поточных автоматизированных линий) и подъемно-
транспортного оборудования.
Разработка и утверждение, по согласованию с министерствами-
заказчиками, таких планов обусловлена Постановлением ЦК КПСС
и Совета Министров СССР «О мерах по ускорению научно-техниче-
ского прогресса в народном хозяйстве» от 18 августа 1983 г. № 814.
Ниже изложены основные направления повышения технического
и экономического уровня продукции отрасли, технологии и обору-
дования для ее изготовления по производствам: резиновых смесей;
легковых автомобильных шин; грузовых автомобильных шин; круп-
ногабаритных шин; сельскохозяйственных шин; транспортерных
лент; ездовых камер; формовых технических резиновых изделий;
неформовых резиновых технических изделий; рукавов; клиновых
ремней.
Производство резиновых смесей* Основными направлениями по-
вышения технического и экономического уровня подготовительных
производств являются: 1) повышение качества смесей (в первую
очередь, в части их однородности); 2) повышение производительности
и условий труда до уровня современных требований; 3) уменьшение
вредного воздействия на окружающую среду.
Указанные направления с достаточной полнотой реализуются
при оснащении новых подготовительных цехов шинных заводов
автоматизированными технологическими комплексами (АТК) на
базе резиносмесителей большой единичной мощности:
—	АТК первой стадии смешения — изготовление маточных сме-
сей на базе резиносмесителей с камерами емкостью 630 л;
—	АТК второй стадии смешения — изготовление рабочей смеси
на базе резиносмесителей с камерами емкостью 370 л.
В цехах, оснащенных АТК, должно предусматриваться промежу-
точное складирование-хранение гранулированных маточных смесей
во вращающихся барабанах.
В производствах, оснащенных АТК, имеется широкая возмож-
ность использовать червячные машины холодного питания. Это
позволяет отказаться от прямых потоков и дает возможность повы-
сить расчетный коэффициент использования резиносмесителей до
0,95—0,97 против 0,85—0,87 при прямоточном питании.
Совокупность всех факторов повышения эффективности техноло-
гии и оборудования обусловливает повышение производительности
труда в подготовительных цехах, оснащенных АТК, против цехов,
оснащенных ПАЛ на базе резиносмесителей PC-250-40, PC-250-30,
более чем в два раза.
Благодаря более высокой однородности смесей значительно сокра-
щается разброс ходимости шин. За счет этого средний пробег шин
увеличивается на 4—5%, а уровень гарантированного пробега может
быть увеличен на 8—10%..
С целью снижения капитальных и эксплуатационных затрат по
подготовительным цехам шинных заводов представляется целесооб-
разным путем доработки конструкции обеспечить возможность уста-
новки барабанов для хранения гранул на открытых площадках (под
375

навесом). При необходимости (в зимнее время) обогрев непосредст-
венно барабанов можно обеспечить, используя для этих целей низко-
температурное вторичное тепло. Такое решение снизит и капиталь-
ные и эксплуатационные затраты. Кроме того, такое решение по ор-
ганизации хранения гранул дает возможность оснастить вращаю-
щимися барабанами действующие подготовительные цехи.
АТК на базе резиносмесителей 630 и 370 л могут быть использо-
ваны для оснащения вновь строящихся подготовительных цехов,
в то время как только в шинной промышленности работает около
трехсот резиносмесителей PC-250-40, PC-250-30.
Первые промышленные серии резиносмесителей PC-250 экс-
плуатируются более 20 лет. За этот период накоплен большой опыт их
эксплуатации, выполнен ряд конструкторских работ по их модерни-
зации. В итоге создались условия необходимости и возможности ком-
плексного технического перевооружения подготовительных цехов,
оснащенных смесителями PC-250, со значительным увеличением их
мощности.
Имеется возможность организовать серийное производство модер-
низированных резиносмесителей PC на 260—270 л с четырехлопаст-
ными роторами, откидной нижней дверцей, с вводом мягчителей под
опущенный верхний пресс, с закрытой системой охлаждения, с рас-
ширенной комплектностью поставки. В результате модернизации
производительность резиносмесителя может быть увеличена на 12—
15%.
Целесообразно продолжить и завершить конструкторские работы
по оснащению ПАЛ на базе PC-250 локальными АСУТП с ЭВМ малой
мощности и подключением их к центральной управляющей ЭВМ
всего подготовительного производства.
Целесообразно разработать конструкцию вращающегося бара-
бана для хранения гранул в «открытом» исполнении. Это даст воз-
можность построить склады для хранения гранул на каждом резино-
обрабатывающем предприятии.
Реализация названных мероприятий при техническом перевоору-
жении подготовительных цехов в комплексе позволит увеличить их
мощность на 20—25% и значительно повысить качество смесей.
Вышеизложенные направления повышения технического и эко-
номического уровня подготовительных производств в промышлен-
ности РТИ применимы только для производства транспортерных
лент, где количество потребляемых резиновых смесей соизмеримо
с потреблением их в производстве шин.
В других производствах РТИ резиновые смеси потребляются
в количествах на порядок ниже, чем в производстве шин, и, что более
существенно, в чрезвычайно широком ассортименте: только в произ-
водстве формовых изделий используются смеси более 300 различных
шифров. В соответствии с этим основным направлением технического
развития подготовительных производств в промышленности РТИ
является переход на изготовление всех видов смесей в закрытых сме-
сителях с емкостью камеры 370; 250; 71 л и создание на базе этих сме-
сителей автоматизированных технологических комплексов (АТК).
376
Здесь могут найти частичное применение и склады с хранением гра-
нул во вращающихся барабанах, и автоматизированные склады гото-
вых резиновых смесей. При изготовлении в закрытых резиносмеси-
телях жестких смесей имеют место трудности, связанные с необхо-
димостью соблюдения заданного температурного режима в процессе
смешения. Одним из путей решения проблемы является оснащение
резиносмесителей индивидуальными холодильными установками.
Этот метод сейчас внедряется на нескольких заводах РТИ. При по-
ложительных результатах он может получить широкое распростра-
нение. Проблема решается быстрее при использовании для изготовле-
ния жестких смесей порошкообразных каучуков.
Основным загрязнителем производственных помещений и окружа-
ющей атмосферы подготовительного производства является взве-
шенная пыль технического углерода и других сыпучих ингре-
диентов.
Улавливание пыли осуществляется индивидуальными (на ли-
нию) аспирационными системами и системами пневмоуборки пыли.
Фильтры, которыми оснащаются эти системы, соответствуют своему
назначению. Нуждаются в совершенствовании местные отсосы аспи-
рационных систем. Необходимо также выполнить комплексные ме-
роприятия по герметизации основного смесительного и сопутству-
ющего оборудования.
Производство легковых автомобильных шин. Улучшение техни-
ческих характеристик и потребительских свойств легковых шин
в XII и последующих пятилетках будет осуществляться в направле-
нии полной замены диагональных шин шинами радиальной конст-
рукции с металлокордом в брекере. Сохраняется тенденция дальней-
шего снижения отношения высоты к ширине профиля (Н/В) с 0,80
(серия 80 — 1980 г.) до 0,7; 0,65, а за пределами 2000 г. до 0,6.
Снижение отношения Н/В обеспечивает повышение эксплуата-
ционных показателей автомобилей и шин: безопасности движения,
улучшения сцепных свойств, максимально допустимой скорости,
снижения удельного расхода топлива, увеличения ходимости шин.
Перспективной остается бескамерная шина.
В XI пятилетке планируется закончить разработку и приступить
к серийному изготовлению автоматизированного технологического
комплекса сборки легковых шин с металлокордом в брекере произ-
водительностью 280 покрышек в 1 ч. Производительность труда по
сравнению с существующими методами сборки возрастет более чем
в два раза.
Для вулканизации легковых шин в XI пятилетке пройдет про-
мышленные испытания и будет поставлена на серию поточная авто-
матизированная линия на базе многоместного вулканизатора
ВПМ-2-160. В связи с повышением эксплуатационных требований
к легковым шинам появилась острая необходимость разработки и
организации серийного производства комплекса станков для сплош-
ного неразрушающего контроля качества шин и их балансировки.
Это резко уменьшит разброс показателей ходимости шин и тем
самым даст экономический эффект.
377

Производство грузовых автомобильных шин. В ХП и последую-
щих пятилетках будет продолжаться замена грузовых шин с диаго-
нальной конструкцией каркаса на радиальные. При этом будут соз-
даваться новые массовые производства радиальных шин с металло-
кордом в брекере и каркасе. Металлокордные радиальные шины по
ходимости превышают диагональные в 1,6 раза, на 20—30% имеют
меньшее резиносодержание и снижают удельный расход горючего.
Экономический эффект от использования металлокордных шин в на-
родном хозяйстве при замене ими шин-предшественников составляет
порядка 27 млн. рублей на 1 млн. шин.
Организация массового производства металлокордных шин по-
требует разработки (на базе серийно выпускаемого) и организации
серийного изготовления комплектного заготовительно-сборочного
и вулканизационного оборудования.
Производство крупногабаритных шин (КХШ). Задача расшире-
ния выпуска шин для мощных самосвалов и скрепперов поставлена
перед шинной промышленностью в Основных направлениях эконо-
мического и социального развития СССР на 1981—85 гг. и на период
до 1990 г. Актуальность этой задачи обусловлена тем, что оснащение
угольной и горнодобывающей промышленности автосамосвалами
грузоподъемностью 75; ПО; 180 т и мощными скрепперами — одно
из главных условий успешного расширения добычи угля, железной
руды и других полезных ископаемых самым экономичным открытым
способом.
Важнейшая народнохозяйственная задача по полному удовлетво-
рению растущей потребности в крупногабаритных шинах решается
в шинной и смежных отраслях в нескольких направлениях.
1.	Увеличение объемов производства освоенных и выпускаемых
серийно типоразмеров КГШ — в частности, за счет расширения Ом-
ского и Красноярского шинных заводов, а в перспективе за счет
строительства нового шинного завода в зоне Сибири или Дальнего
Востока.
2.	Освоение и организация серийного производства сверхкрупно-
габаритных шин (СКГШ) с габаритными размерами до 3,6x1,1 м,
массой до 3,6 т. В XI пятилетке первое производство СКГШ будет
введено в эксплуатацию в ПО «Бобруйскшина». В XII и последующих
пятилетках намечается построить и ввести в эксплуатацию мощные
производства СКГШ на Красноярском шинном заводе и новом шин-
ном заводе в зоне Сибири или Дальнего Востока.
3.	Перед машиностроителями стоит важнейшая задача: создать
и поставить на серию для производства СКГШ современные механи-
зированные и роботизированные комплексы заготовихельно-сбороч-
ного, вулканизационного оборудования, а также оборудование для
контроля качества шин и выполнения заключительных операций.
Производство шин для тракторов и сельскохозяйственных машин.
Из всех видов пневматических шин массовых размеров, совершен-
ствование конструкций сельскохозяйственных шин в наибольшей
степени обусловлено развитием тракторного и сельскохозяйственного
машиностроения: каждая новая сельскохозяйственная машина,
378
будь то трактор или комбайн, требует для себя новую шину.
В 1970 г. решалась и была решена задача организации массового
производства шин новой конструкции для трактора «Кировец».
В 1980 гг. решается задача обеспечения новыми шинами комбайнов
«Дон» и «Сибиряк». Одновременно с этим расширяется ассортимент
сельскохозяйственных шин радиальной конструкции.
Организация массового производства сельскохозяйственных шин
новых конструкций требует, как правило, модернизации и доосна-
щения заготовительно-сборочного оборудования. Одновременно
с модернизацией заготовительно-сборочного оборудования улуч-
шаются его технические характеристики в части механизации тру-
доемких ручных операций, повышения производительности труда.
Это и является основным направлением совершенствования обору-
дования для производства сельскохозяйственных шин.
Производство камер пневматических шин. Расширение произ-
водства бескамерных шин не приведет к снижению производства
ездовых камер. К 1990 г. намечается завершить перевод изготовления
ездовых камер массовых размеров на резины на основе бутилкау-
чука.
В качестве основных направлений совершенствования техноло-
гии и оборудования для производства камер необходимо отметить
следующие:
—	повышение прецезионности агрегатов для выпуска камерных
заготовок, оснащение агрегатов системами автоматизированного
контроля и управления;
—	массовая замена индивидуальных камерных вулканизаторов
многоместными вулканизаторами типа ЛВК-330 и ЛВА-2;
—	автоматизация заключительных операций, в частности, сборки
вентиля.
Производство транспортерных лент. В XI пятилетке промышлен-
ность РТИ не сможет полностью удовлетворить потребность народ-
ного хозяйства в транспортерных лентах. Одна из причин такого
положения заключается в том, что отрасль отстает от непрерывно
возрастающих требований потребителя по эксплуатационным ха-
рактеристикам транспортерных лент, в первую очередь по прочно-
сти и теплостойкости: резинотросовые ленты выпускаются в настоя-
щее время с прочностью до 25 кН/см B500 кгс/см), а требуется проч-
ность не менее 31,5 кН/см и до 60 кН/см; ленты повышенной тепло-
стойкости могут нормально эксплуатироваться при температуре
не более 200 °С, требуется же устойчивая работа лент при темпе-
ратуре до 250 °С. Эксплуатация лент за пределами их возможностей
приводит к резкому снижению срока службы.
В XI и XII пятилетках производство транспортных лент получит
значительное развитие как по улучшению эксплуатационных ха-
рактеристик лент, так и по увеличению объемов их производства.
Работа проводится в следующих направлениях.
1. Осуществляется последовательный перевод производства ре-
зинотканевых лент на использование синтетических термообрабо-
танных высокомодульных тканей МК-400, МК-600, ТЛК-250, ТМ-300.
379

В результате повышается долговечность лент и достигается значи-
тельная экономия материалов.
2.	Организованы комплексные технологические и конструктор-
ские разработки по подготовке и организации многометражного
производства резинотросовых лент прочностью 31,5—-60 кН/см:
—	разработана конструкция и технология изготовления высоко-
прочных резинотросовых лент;
—	металлурги приняли заказ на организацию производства ме-
таллотросов для лент прочностью 31,5—60 кН/см;
—	машиностроители приняли заказ на разработку и поставку
заводам РТИ современного комплексного оборудования для сборки
и вулканизации резинотросовых лент.
3.	Изготовлена опытная партия конвейерных лент повышенной
теплостойкости с обкладками из резины на основе хлорбутилкау-
чука. Теплостойкость — на уровне лучших зарубежных образцов.
4.	Изготовлена опытная партия теплостойких резинотросовых
лент. Испытания показали, что долговечность этих лент в два раза
выше резинотканевых теплостойких лент.
Реализация перечисленных мероприятий в сочетании с выполне-
нием планов капитального строительства и вводам в эксплуатацию
новых мощностей позволит увеличить долговечность резиноткане-
вых, особопрочных лент на основе высокомодульных тканей —
в 1,5—2 раза, лент резинотросовых прочностью 31,5—60 кН/см—•
в 1,5—1,8 раза и полностью удовлетворить потребность народного
хозяйства в транспортных лентах.
В перспективе намечается значительное расширение применения
для транспорта угля, руды и других полезных ископаемых ленточ-
ных конвейеров большой производительности и протяженности (до
нескольких десятков километров). Для оснащения таких транспорте-
ров потребуются в большом количестве высокопрочные резиноткане-
вые и резинотросовые ленты шириной 1800—2400 мм.
Производство формовых РТИ. Из всех видов РТИ формовые
изделия, их конструкция, количество типоразмеров, эксплуатацион-
ные требования в наибольшей степени зависят от заказчика. Коли-
чество типов и типоразмеров формовых РТИ исчисляется тысячами,
весом от нескольких граммов до нескольких килограммов, для их
изготовления используется резина в очень широком диапазоне
свойств — всего более 300 шифров. Поэтому основной путь повыше-
ния качества формовых РТИ, полного и своевременного удовлетво-
рения потребности в этих изделиях — прикрепление завода-потре-
бителя к заводу РТИ по всему (обязательно по всему) ассортименту
формовых РТИ, им потребляемому. Это для крупного потребителя.
Для потребителей РТИ малыми партиями задача полного удовлетво-
рения потребности может быть решена через стандартизацию фор-
мовых РТИ и перевод мелких потребителей на применение только
стандартных изделий.
По повышению качества наиболее результативно проводится
работа по самой массовой группе формовых РТИ — манжетам и
изделиям-уплотнителям путем:
380
¦— расширения применения теплостойких резин, в частности на
основе акрилатного каучука (по ресурсу работы до разгерметизации
манжеты из каучука «Акрон» в 5—8 раз превосходят манжеты из
нитрильных каучуков, а при температуре 120—150 °С не уступают
резине на основе фторкаучука);
—	организации массовых стендовых испытаний сальников на на-
работку и герметичность с последующей разработкой и реализацией
мер по повышению их ресурса;
—	«бронирования» поверхности манжет в зоне контакта с валом,
в том числе путем фторирования манжет. Ресурс манжет может быть
повышен за счет «бронирования» — в 1,5—2 раза.
Наиболее прогрессивным методом изготовления формовых РТИ
является метод литья под давлением. В 1980 г. литьевым методом
было изготовлено около 20 % всех формовых РТИ. К концу столетия
доля «литых» РТИ составит 40 %. Метод высокопроизводительный.
В цехах, оснащенных литьевыми прессами, лучшие условия труда,
повышается качество изделий. Недостаток процесса — большое ко-
личество отходов (до 30%). Разработаны и освоены процессы (на-
пример, процесс изготовления манжет из нитрильных смесей), при
которых отходы снижаются до 5%.
В настоящее время успешно закончен ряд исследований по ис-
пользованию (добавке) измельченных отходов резины в резиновые
смеси (до 10%). При широком внедрении мероприятия проблема от-
ходов в производстве формовых изделий полностью решается через
возврат их в производство.
Основным направлением совершенствования оборудования для
производства формовых РТИ является механизация, а также робо-
тизация (оснащение прессов и литьевых машин автоматическими
манипуляторами). В начале 1980 гг. выполнен ряд удачных конст-
рукторских разработок, сформулированы два комплексных направ-
ления роботизации производства формовых РТИ, включая переза-
рядку прессформ, подачу изделий на отделочные операции, пере-
носку и упаковку. Намечена программа организации промышлен-
ного производства роботов.
Для удаления выпрессовок широко используется метод охла-
ждения РТИ жидким азотом с последующим удалением выпрессо-
вок дробью, щетками и с помощью центробежных сил. Для изделий,
отформованных в одной плоскости, применяются многогнездовые
штампы.
Производство неформовых РТИ. Резиновые технические изделия,
условно названные неформовыми, — самые стабильные в отрасли
по конструкции и техническим характеристикам. Поэтому разви-
вается производство неформовых РТИ преимущественно в направ-
лении повышения производительности и оздоровления условий труда
путем постепенного перевода производства всего асортимента изде-
лий на автоматизированные линии непрерывного формования и вул-
канизации.
Для вулканизации используются различные среды и источники
теплоты: расплавы солей, псевдоожиженный слой теплоносителя, гли-
381

церин, токи высокой частоты, ультрафиолетовые лучи, воздушный
обогрев. При вулканизации в расплавах солей имеют место загряз-
ненные стоки. Поэтому, при оснащении производства линиями ЛНВС,
обязательно должны быть предусмотрены локальные очистные соору-
жения.
В 1980 г. съем неформовых изделий с линии непрерывной вулка-
низации составил более 30%.
Производство рукавов. В производстве рукавов отрасль имеет
определенные успехи. К концу XI пятилетки потребность народного
хозяйства в рукавах будет удовлетворена полностью. Отсутствуют
серьезные претензии к качеству рукавов. Освоено производство
нескольких типов рукавов специального назначения, в том числе:
—	освоен выпуск рукавов высокого давления с металлооплет-
кой; рукава соответствуют международному стандарту МС КСО, им
присвоен государственный знак качества;
—	изготовлена и успешно прошла испытания опытно-промышлен-
ная партия морозостойких тормозных рукавов 0 35 мм (нижний
предел температуры —55 °С); рукава соответствуют нормам СЭВ.
Как одно из направлений совершенствования конструкции рука-
вов следует отметить использование резины, усиленной короткими
синтетическими волокнами. Такая конструкция упрощает изготов-
ление рукавов за счет исключения операции оплетения, и тем самым
появляется возможность организовать производство непрерывным
способом.
Основным направлением развития рукавного производства на
ближайшую перспективу является механизация и автоматизация
технологического процесса путем создания для изготовления каж-
дого типа рукавов комплексно механизированных и автоматизиро-
ванных поточных технологических линий. При этом наиболее пер-
спективной следует считать технологию изготовления рукавов не-
прерывным способом. Такую возможность позволяет реализовать
бездорновый метод изготовления рукавов с промежуточным замора-
живанием внутренней камеры и использованием замороженного
участка в качестве дорна.
Технологический процесс в принципе опробован. Необходимо
организовать разработку и серийное изготовление поточных автома-
тизированных линий для непрерывного изготовления рукавов.
Производство клиновых ремней. Из всех основных видов РТИ
обеспеченность народного хозяйства приводными и вентиляторными
клиновыми ремнями самая низкая. Дефицит сохранится до конца
XI пятилетки. Острота проблемы усугубляется тем, что из-за отсут-
ствия такого сравнительно малоценного изделия, как вентиляторный
ремень, простаивают комбайны, тракторы, автомобили. В такой си-
туации необходимо не только полностью удовлетворять потребность,
но и создавать резервы.
На XI и XII пятилетку намечена развернутая программа полного
и устойчивого обеспечения народного хозяйства клиновыми ремнями
(как приводными, так и вентиляторными). Задача решается в двух
направлениях: увеличение объемов производства и повышение срока
382
службы за счет улучшения конструкции и использований новых ма-
териалов.
Введены новые мощности на Белоцерковском и Карагандинском
заводах РТИ. Увеличивают объемы производства ПО «Ярославре-
зинотехника» и Волжский завод РТИ, наращивает мощность по про-
изводству клиновых ремней Ангренский завод РТИ.
Наиболее прогрессивными клиновыми ремнями в настоящее
время признаны ремни кордшнуровой конструкции с кордшнурами
из высокомодульных синтетических волокон, с резиной в слоях сжа-
тия и растяжения, армированной короткими синтетическими волок-
нами, без обертки боковых граней. Эксплуатационные испытания
показали, что срок службы таких ремней в 3 раза выше, чем серий-
ных.
Совершенствование оборудования для производства клиновых
ремней ведется в направлении оснащения цехов вулканизации челю-
стными прессами и диафрагменными вулканизаторами с барабанными
формами и полного отказа от котловой вулканизации.
19.2. УЛУЧШЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСНОВНЫХ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФОНДОВ
Представляется целесообразным выделить три наиболее резуль-
тативные направления повышения уровня использования основных
производственных фондов (ОПФ) предприятий отрасли: 1) сокраще-
ние сроков освоения вновь введенных мощностей; 2) использование
резервов мощности за счет устранения диспропорций, возникших
в период проектирования и строительства; 3) своевременное техниче-
ское перевооружение действующих производств.
Сокращение сроков освоения вновь вводимых мощностей.
ОПФ шинной промышленности и промышленности РТИ увеличится
за 15'лет в 4,4 раза. А объем производства этих отраслей увеличится
только в 2,7 раза, в результате фондоотдача снизится на 32,5%.
Можно все объяснить общей тенденцией снижения фондоотдачи. Та-
кая тенденция имеет место (роботизированная линия при той же
мощности значительно дороже поточной линии с ручной перезаряд-
кой форм). Но объяснить падение фондоотдачи только наличием этой
тенденции означает завуалировать истинное положение дел и упу-
стить возможность повышения фондоотдачи. Почему, например,
Белоцерковский шинный завод, введенный через 5 лет после Барна-
ульского, имеет фондоотдачу на 40% выше? Оба завода соизмеримы
по мощности, оба построены в составе крупных промузлов. Основная
причина, очевидно, в том, что Белоцерковский завод в нормативные
сроки освоил мощности и проектные показатели, а Барнаульский
не смог достичь этого, имея в запасе целую пятилетку.
Низкой фондоотдаче непременно сопутствует низкая рентабель-
ность, а нередко и убыточность производства. Нередко случаи, в том
числе и в резиновой промышленности, когда сумма прямых убытков
и неполученной в нормативные сроки прибыли превышает стоимость
строительства. При анализе таких случаев, сопоставляя их с показа-
383

телями новых предприятий, успешно освоивших проектные мощ-
ности, непременно выясняется что:
—•* надлежащей подготовки к освоению нового производства
в части обеспечения его кадрами, инструментом и оснасткой, сырьем
и материалами, всеми видами энергии не проведено,
—	пусконаладочные работы и комплексное опробование обору-
дования проводились плохо,
—	сквозные, технически обоснованные графики пусконаладочных
работ и вывода на проектные показатели технологических линий и
агрегатов не разрабатывались,
—	эффективную взаимовыгодную систему материального поощ-
рения специалистов, осуществляющих освоение новой мощности,
подменяли аккордными выплатами, которые зачастую имели обрат-
ный эффект.
Медленное освоение мощностей отрицательно сказывается на
уровне использования ОПФ отнюдь не периодически. Это постоян-
ный фактор: даже при успешном освоении мощности предприятие
на 2—3 года снижает уровень использования ОПФ в отрасли. С уче-
том ввода в действие мощностей очередями и пусковыми комплек-
сами одновременно осваивают новые мощности два, три а то и боль-
шее число предприятий. В этих условиях предприятие, которому не
хватило пятилетки, чтобы освоить мощность и стабилизировать про-
изводство, сводит на нет усилие действующих предприятий по повы-
шению эффективности использования ОПФ, становится обузой для
отрасли.
В настоящее время директивными органами принимаются жест-
кие меры по наведению порядка в освоении мощностей вновь вве-
денных производств. Издано специальное постановление. Одно из
положений этого постановления обязывает персонально председате-
лей государственных комиссий принимать новые производства
только в том случае, если они подготовлены к эксплуатации: уком-
плектованы кадрами, обеспечены энергией, сырьем и другими мате-
риалами и на установленном оборудовании начат выпуск продукции
в объеме, соответствующем нормам освоения проектных мощностей.
Начата работа по упорядочению организации выполнения работ по
пусконаладке и комплексному опробованию новых производств.
Разработаны инструкции по составлению смет, нормы трудозатрат и
ценники на пусконаладку.
Принимаемые директивными органами меры создают условия для
резкого улучшения положения дел по освоению новых мощностей.
Для того чтобы предоставленная возможность была реализована,
необходимо на основе этих мер разработать и задействовать четкую
отраслевую систему подготовки ввода в эксплуатацию и освоения
новых производств.
Основу такой системы могут составлять следующие положения.
1. Нормативно-организационное обеспечение.
Доработать комплекс нормативных [документов, регламентирую-
щий весь цикл работ, связанных с освоением проектных мощ-
ностей:
384
—	разработку проектно-сметной документации на организацию
пусконаладочных работ и освоение нового производства (оргпроект);
—	подготовку предприятия к освоению новых мощностей;
—	приемку законченных строительством объектов рабочими комис-
сиями;
—	выполнение работ по пусконаладке и комплексному опробова-
нию оборудования,
имея конечную цель—вывод нового производства на проектные пока-
затели в нормативные сроки.
2.	Организационно-техническое обеспечение.
Возложить на проектные организации — авторов проектов раз-
работку проектно-сметной документации на организацию проведения
пусконаладочных работ, комплексного опробования оборудования и
освоения проектных мощностей (оргпроект на пусковой комплекс),
а также оказание помощи заказчику по реализации оргпроекта.
3.	Производственное обеспечение.
Выполнение пусконаладочных работ и комплексного опробова-
ния оборудования, начиная с участия в приемке рабочими комис-
сиями законченных строительством объектов, возложить на централь-
ные ремонтные производства (ЦРП) или ремонтно-механические
цехи (РМЦ), выполняющие капитальный и средний ремонт всего
оборудования.
4.	Организация труда. Материальное и моральное стимулиро-
вание.
Основная форма организации труда — коллективный (бригад-
ный) подряд. Наряд бригаде (звену) выдается на весь объем пуско-
наладки технологической линии или агрегата, начиная с приемки
оборудования из монтажа (в составе рабочих комиссий) и кончая вы-
водом оборудования на показатели паспортных данных.
Своевременно, на весь период освоения нового производства
(в объеме пускового комплекса) формируется единый трудовой кол-
лектив. Основа коллектива — постоянный персонал нового произ-
водства. На период освоения мощности в его состав вводятся (ему
придаются) подразделения пусконаладки ЦРП, специалисты отрас-
левого НИИ и проектной организации — автора проекта. Возглав-
ляет коллектив руководитель нового производства, который органи-
зует и несет ответственность за подготовку и проведение всего ком-
плекса работ по освоению нового производства.
Сводной сметой оргпроекта предусматривается премиальный
фонд, который расходуется при достижении проектных показателей
в нормативные сроки.
Упорядочение организации пусконаладочных работ кроме пря-
мого снижения затрат на их проведение дает несоизмеримо большой
эффект за счет повышения качества монтажа оборудования, ускоре-
ния выхода производств на устойчивый проектный режим и выпуск
тобарной продукции надлежащего качества.
Использование резервов мощности за счет устранения диспропор-
ций, возникших в период проектирования и строительства. Даже
в случае, когда новое предприятие построено и выведено на проект-
13 Н. Г. Бекин и др.	385

ше показатели в нормативные сроки, сб времени разработки техно-
логического регламента на проектирование до года выхода предприя-
тия на проектные показатели проходит 8—10 лет. За такой период
обязательно возникают диспропорции и «узкие места». Они, как пра-
вило обнаруживаются еще при пусконаладке и освоении мощности.
И как только они выявлены, предприятие и автор проекта обязаны
разработать мероприятия по устранению диспропорции и реализо-
вать их если не в период освоения мощностей, то буквально на сле-
дующий год после закрытия сводной сметы на строительство пред-
приятия. После закрытия сводной сметы на строительство финанси-
рование мероприятий по устранению диспропорций по мощности
отдельных переделов осуществляется за счет средств, предназначен-
ных для технического перевооружения. Но при условии: мероприя-
тия будут приняты к финансированию, если после их реализации
проектная мощность будет перекрыта, а другие технико-экономиче-
ские показатели проекта, в том числе по удельным капиталовложе-
ниям и по их окупаемости, не будут ухудшены.
Рассмотрим пример повышения фондоотдачи за счет устранения
диспропорции между заготовительно-сборочным цехом и другими
переделами шинного производства, только что законченного строи-
тельством. Проектная мощность производства — 1ЫЮ тыс. шин
в год Заготовительно-сборочный цех обеспечивает эту мощность без
резерва. В то же время подготовительный цех загружен на 8U /о, вул-
канизация — на 76%, каландровые линии — на 67/о.
В результате совместных проработок заказчика и проектной ор-
ганизации выявлена возможность за счет перераспределения произ-
водственных площадей и установки дополнительного заготовитель™ -
сборочного оборудования увеличить мощность заготовительно-соо-
рочного цеха до 2000 млн. шин в год. Мощность производства при
этом возрастет на 25%.
По рис. 19.1 нетрудно определить, что при дополнительных за-
тратах на приобретение и установку заготовительно-сборочного обо-
рудования в размере 3,5% от первоначальной стоимости @,14 х
X 0,25 = 0,035) уровень использования оборудования возрастет на
16 5% [0,2-0,2 + @,83 - 0,67) 0,06 + @,95 - 0,76) 0,6 = 0,1636].
' Если проектные мощности освоены, а часть переделов имеет ре-
зервы производительности, необходимо искать пути наращивания
мощности по конечной продукции. Это будут эффективные меры по
повышению уровня использования ОПФ, по повышению фондоот-
ДаЧТехническое перевооружение действующих производств. Техни-
ческое перевооружение имеет многоплановое влияние на повышение
эффективности производства. Здесь мы рассмотрим его влияние на
улучшение использования ОПФ.	™г„лпа
Развивается отрасль. Совершенствуется технология и оборудова-
ние Технологические переделы имеют разные возможности интенси-
фикации процесса, по-разному реализуются эти возможности во вре-
мени Оборудование различно по производительности, сложности, на-
дежности, долговечности, габаритам, массе и стоимости.
386
Мощность произдодшба,
тыс. штук в год
2400 -
2100 -
2000
1600
1000-
6%
Подготоб. / Загот.-с5ор.цех
цех Каландр,
цех
Вулканизация
100%
Рис. 19.1. Расчетный график использования резервов мощности за счет ликвидации дис-
пропорций между переделами:
20 %; 6 %; 14 %; 60 % —доли оборудования в стоимостном выражении по переделам
(цехам).
Возьмем шинный завод. Основные переделы шинного завода:
подготовительное производство, обработка кордов (каландровые ли-
нии), заготовительно-сборочное производство, вулканизация.
Самым сложным для воспроизводства оборудованием являются
каландровые линии. Воспроизводство их осуществляется только за
счет капитального ремонта. Главным образом по этой причине коэф-
фициент использования каландровых линий при проектировании
новых предприятий редко принимается более 0,8.
Самыми большими возможностями по интенсификации техноло-
гического процесса располагает вулканизационное оборудование,
поэтому повышение мощности вулканизации имеет место и при про-
стом воспроизводстве оборудования: при капитальном ремонте и
замене.
Заготовительно-сборочное оборудование — самое легкое, и его
замена на более производительное оборудование не вызывает труд-
ностей, если есть возможность увеличить площади под сборку (такую
возможность необходимо при проектировании учитывать).
Определяющее место на шинном заводе (на заводе РТИ также)
принадлежит подготовительному производству: по значимости, по
сложности оборудования и компоновке корпуса (многоэтажное зда-
ние, крановый пролет, технологические этажерки). Это место прочно
закреплено всем развитием отрасли: мощность завода определяется
мощностью подготовительного производства, возможности наращи-
вания мощности завода определяются возможностями увеличения
мощности подготовительного производства.
Вернемся к ситуации, рассмотренной выше. С середины XII
пятилетки может быть организовано серийное производство модер-
13*	387

низированных резиносмесителей и поставка их в комплекте с сопут-
ствующим оборудованием. Следовательно, имеется возможность
в течеяие 10—12 лет планомерно, путем технического перевооруже-
ния и реконструкции подготовительных цехов заменить все резино-
смесители, введенные в эксплуатацию ранее 1976 г., поднять техни-
ческий уровень подготовительного производства до современных тре-
бований и получить прирост мощности по резиновым смесям, кото-
рый будет достаточен для производства 10—12 млн. шин в год усред-
ненного ассортимента.
Техническое перевооружение не затрагивает пассивную часть
ОПФ (здания, сооружения, коммуникации). За счет этого эффектив-
ность использования ОПФ значительно возрастет.
Вывод: своевременно подготовленное, хорошо организованное и
успешное освоение новых мощностей в сочетании с планомерным
техническим перевооружением действующих производств на совре-
менной технической базе — основа для максимального использова-
ния основных производственных фондов и повышения эффективности
производства.
19.3. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЫРЬЯ,
МАТЕРИАЛОВ, ЭНЕРГИИ
Современная технология — это технология обязательно энерго-
сберегающая, материалосберегающая, в идеале — безотходная.
Поэтому отметим, что научно-технический прогресс в своей актив
включает только материало- и энергосберегающую технологию.
Так за счет использования новых материалов в металлокордных
шинах потребность в шинах, которые они заменяют, снижается на
V3. Это — за счет увеличенного ресурса (ходимости) шин. Кроме того,
за счет снижения резиносодержания металлокордных шин из рав-
ного количества резины их можно изготовить на 25—30% больше, чем
шин, ими заменяемых.
Здесь же отметим дополнительные, в какой-то мере «самостоя-
тельные» пути экономии ресурсов.
1.	Использование нормирования в качестве средства сокраще-
ния расхода и потерь сырья и материалов. Нормы расхода сырья и
материалов утверждаются предприятию общие, на конечную про-
дукцию. На основе этих норм, нормы расхода сырья и материалов
внутренними потребителями разрабатываются дифференцирован-
ными с максимальным учетом возможностей ликвидации потерь,
а также сокращения расхода сырья и материалов каждым потребите-
лем. При надлежащем контроле такой порядок нормирования и рас-
хода сырья и материалов внутри предприятия очень эффективен.
2.	Максимальное сокращение и полная переработка технологи-
ческих отходов. В резиновой промышленности имеются реальные
возможности для полного использования или переработки техноло-
гических отходов.
Самым эффективным путем использования отходов является их
возврат в производство: в виде крошки или измельченных резино-
388
тканевых отходов с использованием в резиновых смесях в качестве
добавок.
Большое влияние на использование и переработку отходов ока-
зывают цены. Цены на сами отходы — низкие, и это стимулирует их
переработку на предприятии. Необходимо, чтобы и цены на РТИ,
изготовленные из отходов, также стимулировали расширение их
производства.
3. Разработка и внедрение рациональных схем энергоснабжения
с максимальным использованием вторичных энергоресурсов. Шин-
ные заводы (заводы РТИ в меньшей мере) являются крупными потре-
бителями теплоты в виде пара для технологических нужд: на 1 т
резины расходуется несколько тонн пара. В начале 1980 гг. была
разработана более совершенная схема энергоустановок, которая по-
зволила сократить расход первичного пара по цехам вулканизации
на 20 %. В основу схемы положены решения, резко сокращающие
количество пролетного пара, и каскадная обвязка теплообменников.
Из года в год приобретает все большую актуальность проблема
использования теплоты вентиляционных выбросов. Предприятия
резиновой промышленности через вентсистемы выбрасывают в виде
теплоты около 60% всей потребляемой энергии. Наиболее смелые
прогнозы указывают на принципиальную возможность улавливать и
использовать свыше половины теплоты, удаляемой с вентвыбросами.
19.4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА,
ТРУДА И УПРАВЛЕНИЯ
Производственные структуры. Прочно заняли свое место в струк-
туре народного хозяйства производственные объединения. Со време-
нем они будут основным первичным звеном народного хозяйства. Это
крупное достижение в направлении совершенствования производст-
венных структур. Оно стало возможным благодаря повышению
уровня руководящих кадров и широкому использованию в управ-
лении ЭВМ.
Вместе с тем бросается в глаза, в частности в промышленности
РТИ, разномасштабность производственных объединений. Если
в шинной промышленности все пять объединений с учетом их разви-
тия являются крупнейшими предприятиями отрасли, а образование
производственных объединений на базе Ярославского и Воронеж-
ского шинных заводов — вопрос времени, то в промышленности
РТИ четкости подхода к созданию объединений не просматривается;
только одно объединение—МПО «Каучук»— входит в число пяти
крупнейших предприятий отрасли, а заводы-гиганты — Курский и
Лисичанский, с учетом развития Карагандинский и Ангренский —
остаются заводами.
Для того чтобы преимущества производственного объединения
как формы организации промышленного производства были макси-
мально реализованы, необходимо для каждого ПО отработать про-
изводственную структуру, структуру управления, на их основе раз-
работать и задействовать функционально четкую систему управле-
389

ния производством и качеством продукции с широким использова-
нием ЭВМ.
Организация производства. Выше было отмечено, что производ-
ства резиновой промышленности имеют дискретно-непрерывный мас-
совый характер. Организованы они на базе поточных технологиче-
ский линий с механизацией производственных процессов и транспорт-
ных операций. Имеется широкая возможность автоматизации управ-
ления технологическими процессами и предприятием в целом. Совре-
менный уровень технологии и оборудования для производства шин
и РТИ, с учетом выполняемых НИ и ОКР, позволяет организовать
производство полностью, «от ворот до ворот», на базе поточных ком-
плексно-механизированных технологических линий, оснащенных
индивидуальными АСУТП. В этом заложены большие возможности
повышения производительности труда и эффективности производства.
Меры, которые необходимо осуществить по «внешнему» обеспече-
нию успешной реализации этого сгержнего направления повышения
эффективности производства, были изложены выше. Для того чтобы
новая техническая база (поточные линии с локальными АСУТП)
обеспечила максимальный эффект, она должна быть положена в ос-
нову всей организации производства. Для этого необходимо:
1.	При подготовке заявок машиностроительным предприятиям
на создание и комплектную поставку оборудования на производст-
венный поток определить (обосновать) оптимальную мощность по-
тока (модуль мощности) и утвердить его в установленном порядке
в качестве технологической нормы. Мощность каждой технологи-
ческой линии (агрегата) и пропускная способность каждого транс-
портно-складского комплекса, образующих производственный поток,
должны быть равными мощности потока или кратными ей.
2.	По каждому производству выполнить объемно-компоновочные
(проектные) проработки по размещению комплексного производства
(несколько производственных потоков оптимальной мощности) в еди-
ном корпусе. На основании этих проработок, исходя из условий
управляемости, удобства эксплуатации, сокращения сроков строи-
тельства и освоения мощности, определить (обосновать) и утвердить
в установленном порядке в качестве технико-экономического норма-
тива размер оптимальной мощности комплексного производства
(наиболее оптимальна та мощность, при которой, при прочих равных
условиях, производство имеет наилучшие показатели).
Изложенный подход к организации на современной технической
базе основных производств предприятий отрасли создает благо-
приятные предпосылки по широкому использованию при создании
новых производств (в том числе и при реконструкции) модульного
принципа проектирования и строительства.
Из вспомогательных производств и служб обеспечения наиболь-
шее влияние на результаты деятельности предприятия оказывает
организация ремонтно-эксплуатационного обслуживания. В настоя-
щее время наиболее прогрессивной формой ремонтно-эксплуатацион-
ного обслуживания предприятий признана организация ее на основе
двух принципиальных положений:
390
—	четкого разделения ответственности за постоянное содержание
оборудования в надлежащем состоянии между производственным пер-
соналом, отвечающим за соблюдение правил эксплуатации оборудо-
вания, и ремонтным персоналом, отвечающим за качество ремонта
оборудования, осуществляемого в ограниченные графиком сроки;
—	взаимной заинтересованности производственного и ремонт-
ного персонала в постоянном обеспечении оборудованием своих тех-
нических характеристик по производительности и качеству выполне-
ния технологических операций, а также в безотказной работе, в уве-
личении межремонтного пробега оборудования, в сокращении про-
стоя его в ремонте.
Распределение производственных функций между цеховым пер-
соналом и персоналом ремонтно-эксплуатационных служб может
быть следующее:
—	цехи-владельцы оборудования при организации производства
и осуществлении технологических процессов обеспечивают макси-
мальное использование оборудования (в пределах технических ха-
рактеристик) и строгое соблюдение правил его эксплуатации;
—	служба главного механика осуществляет планирование, кон-
структорско-технологическую подготовку и материально-техниче-
ское обеспечение ремонтных работ и эксплуатационного обслужива-
ния, осуществляет контроль за соблюдением правил эксплуатации
оборудования цеховым персоналом (располагая для этого реальными
возможностями применения действенных мер к нарушителям правил
эксплуатации оборудования), принимает оборудование из ремонта,
наравне с цеховым персоналом несет ответственность за качество
приемки, осуществляет организационно-техническое руководство
цеховым ремонтным персоналом (административно он подчинен ру-
ководству цеха);
—	центральное ремонтно-механическое производство (ЦРП) (или
ремонтно-механический цех —• РМЦ) является хозрасчетным произ-
водственным подразделением, которое в соответствии с утвержден-
ным планом выполняет средний и капитальный ремонт всех видов
оборудования, несет ответственность за качество ремонта и сдачу
оборудования из ремонта в сроки, установленные графиком.
Организация труда. Крупнейшим экономическим и социальным
достижением в народном хозяйстве является коллективный (бригад-
ный) метод организации труда. Накопленный опыт убедительно под-
тверждает высокую эффективность метода. Необходимо отметить
также его социальное значение: во главе первичного трудового кол-
лектива поставлено доверенное лицо рабочих.
Согласно Закону о трудовых коллективах, бригада — как пер-
вичный трудовой коллектив — получила юридический статус.
Социалистическое соревнование. Являясь одной из движущих
сил развития социалистического общества, самым массовым движе-
нием трудящихся за повышение производительности труда и эффек-
тивности производства, социалистическое соревнование пронизало
все сферы труда, стало неотъемлемой частью деятельности каждого
трудового коллектива.
391

Осуществляя курс на интенсификацию экономики, ЦК КПСС
в постановлении «О дальнейшем улучшении организации социали-
стического соревнования» A971 г.) определил, что главным в соц-
соревновании на современном этапе является «... мобилизация тру-
дящихся на всемерное повышение производительности труда, эффек-
тивности общественного производства — на снижение трудовых за-
трат, рациональное использование и экономию сырьевых и матери-
альных ресурсов, повышение качества продукции, улучшение ис-
пользования основных производственных фондов и капиталовложе-
ний».
Трудовой коллектив современного социалистического пред-
приятия характеризуется в первую очередь уровнем организации и
эффективностью соцсоревнования. Если на предприятии в каждом
трудовом коллективе, от бригады до коллектива предприятия в це-
лом, соцсоревнование организовано не формально, если неукосни-
тельно соблюдаются ленинские принципы его организации (глас-
ность, сравнимость результатов, возможность практического повто-
рения опыта), если оно направлено на комплексное выполнение пла-
нов экономического и социального развития коллектива — можно
утверждать, что производственно-хозяйственная деятельность пред-
приятия будет успешной.
Организация управления. С начала 1980 гг. на большинстве
производственных предприятий страны разрабатываются и задей-
ствуются системы управления производством и качеством продукции
КС УПи К.П. Имеются значительные достижения в этом направлении,
как в части структурно-функциональной четкости систем, так и
в части эффективности их влияния на показатели производственной
деятельности предприятий. В первую очередь заслуживает внимания
опыт разработки и ввода в действие комплексной системы управле-
ния качеством продукции и эффективным использованием ресурсов
на предприятиях Днепропетровска. Опыт днепропетровских пред-
приятий одобрен ЦК КПСС и рекомендован для широкого распро-
странения.
Разработку каждым предприятием комплексной системы управ-
ления производством и качеством продукции необходимо рассма-
тривать как решение важнейшей государственной задачи по совер-
шенствованию механизма хозяйствования и управления экономикой,
задачи создания на научной основе первичного звена управления
народным хозяйством — звена управления предприятием.
Разработка и задействование КС УП и КП и автоматизация
управления (оснащение предприятия АСУ) — проблема единая.
Проект КС УП и КП есть не что иное, как целевая и организационно-
правовая основа осуществления управленческих функций, а авто-
матизация управления — непременное условие эффективного функ-
ционирования КС УП и КП. Для предприятия, руководители кото-
рого недооценивают значение разработки и задействование КС УП
и КП, есть серьезная опасность отстать.
392
Глава 20
КАПИТАЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО И ПРОЕКТИРОВАНИЕ.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПЛАНЫ ЭКОНОМИЧЕСКОГО
И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
ПРЕДПРИЯТИЯ И ОТРАСЛИ
20.1. КАПИТАЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО — ОСНОВНОЙ ПУТЬ
ТЕХНИЧЕСКОГО И ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ОТРАСЛИ
Весь комплекс технического и экономического развития отдель-
ного предприятия, отрасли промышленности, народного хозяйства
в целом осуществляется в процессе расширенного воспроизводства
основных производственных фондов (ОПФ) за счет капитального
строительства.
В настоящее время все разнообразие форм расширенного воспро-
изводства ОПФ объединено в четыре группы — четыре вида капи-
тального строительства: новое строительство, расширение действу-
ющих предприятий, реконструкция действующих предприятий, тех-
ническое перевооружение действующих производств.
В Методических указаниях Госплана СССР по разработке госу-
дарственных планов экономического и социального развития СССР
понятия нового строительства, расширения, реконструкции и тех-
нического перевооружения действующих предприятий определены
следующим образом.
К новому строительству относится строительство комплексов объ-
ектов основного, подсобного и обслуживающего назначения вновь создаваемых пред-
приятий, зданий и сооружений, а также филиалов и отдельных производств, которые
после ввода в эксплуатацию будут находиться на самостоятельном балансе, осуществ-
ляемое на новых площадках в целях создания новой производственной мощности.
К новому строительству относится также строительство на новой площадке
предприятия такой же или большей мощности (производительности, пропускной спо-
собности, вместимости здания или сооружения) взамен ликвидируемого предприятия,
дальнейшая эксплуатация которого по техническим и экономическим условиям приз-
нана нецелесообразной, а также в связи с необходимостью, вызываемой производ-
ственно-технологическими или санитарно-техническими требованиями.
К расширению действующих предприятий относится строи-
тельство дополнительных производств на действующем предприятии (сооружении),
а также строительство новых и расширение существующих отдельных цехов и объек-
тов основного, подсобного и обслуживающего назначения на территории действую-
щих предприятий или примыкающих к ним площадках в целях создания дополни-
тельных или новых производственных мощностей.
К расширению действующих предприятий относится также строительство филиа-
лов и производств, входящих в их состав, которые после ввода в эксплуатацию не
будут находиться на самостоятельном балансе.
Если в процессе проектной проработки выявилась необходимость и экономиче-
ская целесообразность одновременно с расширением предприятия осуществлять
реконструкцию действующих цехов и объектов основного, подсобного и обслуживаю-
щего назначения, соответствующие работы и затраты включаются в состав проекта
расширения предприятия, но выделяются в свободном сметном расчете отдельной
строкой. При этом суммарные затраты по такому проекту в плановых и отчетных
показателях относятся к расширению действующих предприятий.
К реконструкции действующих предприятий относится
переустройство существующих цехов и объектов основного, подсобного и обслу-
393

живающего назначения, как правило, без расширения имеющихся зданий и соору-
жений основного назначения, связанное с совершенствованием производства и по-
вышением его технико-экономического уровня на основе достижений научно-техни-
ческого'прогресса и осуществляемое по комплексному проекту на реконструкцию
предприятия в целом в целях увеличения производственных мощностей, улучшения
качества и изменения номенклатуры продукции, в основном без увеличения числен-
ности работающих при одновременном улучшении условий их труда и охраны ок-
ружающей среды.
При реконструкции действующих предприятий может осуществляться: расши-
рение отдельных зданий и сооружений основного, подсобного и обслуживающего
назначения в случаях, когда новое высокопроизводительное и более совершенное
по техническим показателям оборудование не может быть размещено в существую-
щих зданиях; строительство новых и расширение существующих цехов и объектов
подсобного и обслуживающего назначения в целях ликвидации диспропорций; строи-
тельство новых зданий и сооружений того же назначения взамен ликвидируемых
на территории действующего предприятия, дальнейшая эксплуатация которых по
техническим и экономическим условиям признана нецелесообразной.
При реконструкции должны обеспечиваться: увеличение производственной мощ-
ности предприятия, прежде всего за счет устранения диспропорций в технологических
звеньях; внедрение малоотходной, безотходной технологии и гибких производств;
сокращение числа рабочих мест; повышение производительности труда; снижение
материалоемкости производства и себестоимости продукции; повышение фондоотдачи
и улучшение других технико-экономических показателей действующего предприятия.
К техническому перевооружению действующих пред-
приятий относится комплекс мероприятий по повышению технико-экономиче-
ского уровня отдельных производств, цехов и участков на основе внедрения передо-
вой техники и технологии, механизации и автоматизации производства, модерниза-
ции и замены устаревшего и физически изношенного оборудования новым более
производительным, а также по совершенствованию общезаводского хозяйства и вспо-
могательных служб.
Техническое перевооружение действующих предприятий осуществляется по
проектам и сметам на отдельные объекты или виды оборудования и в соответствии
с планом повышения технико-экономического уровня отрасли (подотрасли), как
правило, без расширения производственных площадей.
Целью технического перевооружения действующих предприятий является все-
мерная интенсификация производства, увеличение производственных мощностей,
выпуска продукции и улучшение ее качества при обеспечении роста производитель-
ности труда и сокращения рабочих мест, снижения материалоемкости и себестоимости
продукции, экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов, улучше-
ния других технико-экономических показателей работы предприятия в целом.
При техническом перевооружении действующих предприятий могут осуществ-
ляться установка дополнительно на существующих производственных площадях
оборудования и машин, внедрение автоматизированных систем управления и кон-
троля, применение радио, телевидения и других современных средств в управлении
производством, модернизация и техническое переустройство природоохранных объек-
тов, отопительных и вентиляционных систем, присоединение предприятий, цехов и
установок к централизованным источникам тепло- и электроснабжения. При этом
допускаются частичная перестройка (усиление несущих конструкций, замена пере-
крытий, изменение планировки существующих зданий и сооружений и другие меро-
приятия) и расширение существующих производственных зданий и сооружений, обус-
ловленные габаритами размещаемого нового оборудования, и расширение существую-
щих или строительство новых объектов подсобного и обслуживающего назначения
(например, объектов складского хозяйства, компрессорных, котельных, кислород-
ных и других объектов), если это связано с проводимыми мероприятиями по техни-
ческому перевооружению.
Прежде чем продолжить изложение материала о месте и значении
капитального строительства в экономическом и социальном раз-
витии СССР, дополнительно к определениям видов капитального
строительства, приведенным выше, необходимо дать определение
394
таких базовых понятий в системе проектирования и капитального
строительства, как «производственный (проектируемый) комплекс»,
«объект строительства», «пусковой комплекс».
Производственным комплексом является каждое производствен-
ное предприятие (или его часть)* намечаемое к строительству, расширению, рекон-
струкции или техническому перевооружению. Единый проект (рабочий проект)
всегда разрабатывается на производственный комплекс, границы которого опреде-
ляются заданием на проектирование. Производственный комплекс формируется из
объектов производственного назначения и его инженерного обеспечения, которые
в совокупности должны обеспечить возможность выпуска продукции, предусмотрен-
ной проектом, и нормальные условия труда работающих.
Объектом строительства является каждое отдельно стоящее зда-
ние или сооружение (со всеми относящимися к нему оборудованием, инструментом
и инвентарем, галереями, эстакадами, внутренними сетями водоснабжения, канализа-
ции, газопроводов, теплопроводов, электроснабжения, радиофикации, подсобными
и вспомогательными помещениями, благоустройством и другими работами и затра-
тами), на строительство, реконструкцию или расширение которого должен быть
составлен отдельный комплект рабочей документации и смета, так называемая объект-
ная смета (форма 3, Инструкция СН-202—71). Пояснение: есть сети внутри объекта
(корпуса) и сети наружные. Все сети внутри корпуса входят в состав объекта, а на-
ружные (межкорпусные и внеплощадочные) сети оформляются самостоятельными
объектами проектирования и строительства.
-%i Пусковым комплексом (ПК) является совокупность объектов (или
их частей) основного производственного и вспомогательного назначения, энергетиче-
ского, транспортного и складского хозяйства, связи, инженерных коммуникаций,
очистных сооружений и благоустройства, обеспечивающих выпуск продукции, пре-
дусмотренной проектом для данного пускового комплекса, и нормальные условия
труда для обслуживающего персонала согласно действующим нормам. Состав и
объем пусковых комплексов определяется при разработке проекта строительства,
расширения или реконструкции предприятия. Утверждается ПК в составе проекта.
Изменения в ПК могут быть внесены только инстанцией, утвердившей проект.
Техническое и экономическое развитие отдельного предприятия
или отрасли в целом осуществляется за счет всех четырех видов ка-
питального строительства.
Удельный вес каждого вида в развитии отрасли зависит от того,
насколько полно удовлетворяется потребность народного хозяйства
и населения в продукции отрасли, каково техническое состояние
предприятий отрасли, каков научно-технический задел в отрасли по
объему, по его эффективности, по возможности широкого внедрения.
При этом определяющая роль принадлежит принятому партией и
правительством курсу интенсификации экономики. При разработке
перспективных планов (схем развития и размещения отраслей про-
мышленности и отраслей народного хозяйства) в первую очередь
выясняются возможности наращивания мощностей за счет техниче-
ского перевооружения и реконструкции действующих предприятий,
а также за счет их расширения. И только в случае недостаточного
прироста мощностей за счет развития действующих предприятий
рассматривается необходимость строительства новых.
Капитальное строительство единственный путь расширенного
воспроизводства ОПФ — главной составляющей экономической
мощи страны. На капитальное строительство производственного
назначения направляются огромные материальные, трудовые и фи-
нансовые ресурсы: около V4 национального дохода (в XI пятилетке
395

по 130—145 млн. рублей в год). Такие огромные ресурсы должны
использоваться экономно, с максимальным эффектом. Они требуют
строгого порядка в их расходовании. Поэтому вопросы совершенст-
вования планирования, организации и управления капитальным
строительством находятся в центре внимания партии и правитель-
ства.
Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об улучше-
нии планирования и усилении воздействия хозяйственного меха-
низма на повышение эффективности производства и качества работы»
от 12 июля 1979 г. № 695 обусловливает следующую систему мер
по повышению эффективности капитального строительства.
1.	Отрасль несет ответственность за полное удовлетворение
потребностей народного хозяйства и населения в своей продукции
надлежащего качества.
2.	Действующее производство и капитальное строительство пла-
нируются как единое целое, т. е. лимиты капиталовложений и на
выполнение строительно-монтажных работ (СМР) выделяются под
ввод мощностей.
3.	Основным планом является пятилетний план (в том числе и
капстроительства) с показателями развития отрасли и предприятий
нарастающим итогом.
4.	Удорожание сметной стоимости в процессе строительства ква-
лифицируется как нарушение государственной дисциплины со всеми
вытекающими последствиями.
Постановлением № 695 и директивными документами, изданными
в его развитие, установлен четкий порядок финансирования капи-
тального строительства. В частности, финансирование любого из
вышеназванных видов капитального строительства может быть от-
крыто только при наличии разработанного и утвержденного в уста-
новленном порядке проекта строительства (реконструкции, расши-
рения или технического перевооружения) предприятия и рабочей
документации на объем СМР, планируемый на первый год строитель-
ства. Проект будет утвержден только в том случае, если он в полной
мере соответствует современным требованиям.
Для того чтобы проект производственного предприятия отвечал
современным требованиям научно-технического прогресса и усло-
виям перевода народного хозяйства на интенсивный путь развития,
он должен предусматривать и обеспечивать:
1)	реализацию достижений науки, техники и передового отечест-
венного и зарубежного опыта, чтобы построенное или реконструиро-
ванное предприятие было технически передовым и обеспечивало
выпуск продукции высокого качества в соответствии с научно-обо-
снованными нормативами затрат труда, сырья, материалов, топлив-
но-энергетических ресурсов;
2)	высокую эффективность капиталовложений за счет: внедре-
ния высокопроизводительного оборудования, установок и агрега-
тов большой единичной мощности, размещения оборудования на
открытых площадках; механизации и автоматизации производствен-
ных процессов, сокращения ручного труда; использования наиболее
396
экономичных транспортных схем завоза сырья, топлива, материалов
и комплектующих изделий и вывоза готовой продукции; совершен-
ствования объемно-планировочных и конструктивных решений зда-
ний и сооружений.
Так определены основные требования к проекту современного
предприятия постановлением ЦК КПСС и Советов Министров СССР
от 31 марта 1981 г. № 312 «О мерах по дальнейшему улучшению
проектно-сметного дела».
Место и значение проектно-сметной документации в системе рас-
ширенного воспроизводства ОПФ можно определить следующим
образом: разработка проектно-сметной документации (проекта и
рабочей документации на выполнение СМР) есть ни что иное, как
техническая подготовка капитального строительства.
Для любого производственного комплекса, намечаемого к техни-
ческому перевооружению, реконструкции или новому строительству,
проектно-сметная документация разрабатывается в две стадии: соб-
ственно проект и рабочая документация для выполнения СМР.
Каждая стадия имеет свое определенное назначение, и докумен-
тация, соответственно, отличается по содержанию и по форме. В на-
чале разработки проекта производственного комплекса формируются
(намечаются) основные технические решения по оснащению и органи-
зации основного и вспомогательных производств, по системам
инженерного обеспечения комплекса, по управлению этим ком-
плексом.
По каждому структурному подразделению проектируемого ком-
плекса намеченные технические решения прорабатываются путем
выполнения инженерных расчетов, структурных и технологических
схем, планов расположения оборудования, компоновочных архитек-
турно-строительных чертежей, планов инженерных трасс и комму-
никаций.
На основании проектных проработок выполняется генеральный
план проектируемого комплекса и оформляется титульный список
входящих в него объектов; составляются спецификации оборудова-
ния и других промышленных изделий, необходимых для оснащения
проектируемого комплекса; составляются ведомости строительных
материалов и конструкций, необходимых для строительства объектов
проектируемого комплекса; определяется сметная стоимость строи-
тельства и рассчитываются технико-экономические показатели проек-
тируемого производственного комплекса: мощность в натуральном и
стоимостном выражении, численность работающих, производитель-
ность труда, себестоимость продукции и прибыль, стоимость строи-
тельства, в том числе СМР, фондоотдача и окупаемость капитало-
вложений.
Названная выше документация снабжается пояснительными за-
писками, обоснованиями проектных решений и оформляется по уста-
новленному образцу (эталону). Оформленная по установленной эта-
лоном структуре документация и представляет собой проект строи-
тельства (расширения или реконструкции) производственного ком-
плекса.
397

Проект полностью определяет технический и экономический уро*
вень намечаемого к строительству или реконструкции предприятия
и его внешний облик. От качества проекта, от технического уровня
принятых в нем проектных решений полностью зависят и эффектив-
ность проектируемого производства, и эффективность капитальных
затрат на его строительство, и условия труда работающих, и внешний
облик проектируемого предприятия.
20.2. СХЕМЫ РАЗВИТИЯ ОТРАСЛЕЙ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА,
ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СХЕМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ СИЛ СТРАНЫ — НАУЧНАЯ ОСНОВА
ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПЯТИЛЕТНИХ ПЛАНОВ
ЭКОНОМИЧЕСКОГО И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ СССР
Постановлениями ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об улуч-
шении планирования и усилении воздействия хозяйственного меха-
низма на повышение эффективности производства и качество работы»
от 12 июля 1979 г. № 695 и «О мерах по дальнейшему улучшению
проектно-сметного дела» от 31 марта 1981 г. № 312 установлен сле-
дующий порядок разработки перспективных планов экономического
и социального развития:
—	Академия наук СССР, Государственный комитет СССР по
науке и технике, Госстрой СССР разрабатывают комплексную про-
грамму научно-технического прогресса на 20 лет (по пятилетиям).
—	Министерства и ведомства СССР, Советы Министров союзных
республик, руководствуясь программными и директивными доку-
ментами партии и правительства, комплексной программой научно-
технического прогресса на 20-летний период, целевыми комплекс-
ными программами, ориентировочными показателями перспективного
развития производительных сил страны, разрабатывают схемы раз-
вития и размещения отраслей промышлености и народного хозяй-
ства, схемы развития и размещения производительных сил по эко-
номическим районам и республикам на 15-летний период (по пяти-
летиям). Исполнителями отраслевых и республиканских схем явля-
ются отраслевые и республиканские научно-исследовательские
и проектные организации.
В схемах определяются задачи и основные показатели развития
отраслей, экономических районов и союзных республик, предусма-
триваются комплексное использование природных ресурсов и рацио-
нальное сочетание отраслевого и территориального развития.
В составе схем разрабатываются материалы с необходимыми
расчетами, обосновывающие целесообразность проектирования,
строительства, реконструкции или расширения каждого предприя-
тия, определяются расчетная стоимость строительства (реконструк-
ции, расширения) и основные технико-экономические показатели.
Практика перспективного планирования развития народного
хозяйства путем разработки отраслевых и территориальных схем
существовала и ранее. После издания постановлений об улучшении
планирования и всего хозяйственного механизма (№ 695) и о даль-
398
нейшем улучшении проектно-сметного дела (№ 312) роль отраслевых
и территориальных схем в планировании развития народного хозяй-
ства резко возросла, соответственно возросли требования к уровню
и качеству предпроектных проработок по развитию каждого пред-
приятия, на основании которых разрабатываются отраслевые и тер-
риториальные схемы. Разработанные схемы после согласования их
с Госпланом СССР утверждаются министерствами и Советами Мини-
стров союзных республик и являются основанием для разработки
очередного 5-летнего плана экономического и социального развития
отрасли, включая план капитального строительства.
20.3. ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ, СОГЛАСОВАНИЯ
И УТВЕРЖДЕНИЯ СХЕМЫ РАЗВИТИЯ
И РАЗМЕЩЕНИЯ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Ретроспективный анализ развития отрасли. В соответствии с Ме-
тодическими указаниями Госплана СССР разработка отраслевой
схемы размещения и развития начинается с анализа состояния отрас-
ли в результате ее развития в предшествующие 15 лет. (При разра-
ботке отраслевых схем развития до 2000 г. анализировались резуль-
таты развития за 1971—80 гг. плюс задания XI пятилетнего плана.)
При анализе определяются:
—	степень удовлетворения потребности народного хозяйства и
населения в продукции отрасли;
—	технический уровень (качество) продукции;
—	состояние ОПФ, уровень использования производственных
мощностей;
—	технический и экономический уровень производства (техно-
логия, оборудование, организация и управление, уровень концен-
трации, специализации и кооперирования производства, производи-
тельность труда, энерговооруженность труда);
—	эффективность производства, удельные затраты сырья, основ-
ных материалов, электроэнергии и топлива;
—	характер и показатели воздействия предприятий подотрасли
на окружающую среду;
—	научно-технический задел для технического и экономического
развития отрасли;
—	выявляются тенденции, диспропорции и узкие места в разви-
тии отрасли.
Далее определяется потребность народного хозяйства и населе-
ния в продукции отрасли с учетом повышения качества продукции
в прогнозируемый период.
Результаты анализа и потребность народного хозяйства в про-
дукции отрасли являются исходными данными для разработки
перспективы развития отрасли — собственно Схемы развития от-
расли.
Баланс производства и распределения продукции отрасли. Разра-
ботка Схемы начинается с составления баланса производства и рас-
пределения продукции отрасли,
399

ТАБЛИЦА 20.1. Баланс потребности и производства основных видов продукции
XII, XIII и XIV пятилеток
Ед. изм.
1985 г.
1990 г.
1995 г.
о
а о
II
В табл. 20.1 дан пример оформления баланса потребности и про-
изводства основных видов продукции отрасли на последние годы XI,
XII, XIII и XIV пятилеток.
При составлении баланса определяется, в частности, необходи-
мость строительства новых предприятий, если прироста объемов про-
изводства на действующих предприятиях за счет их реконструкции и
расширения недостаточно для удовлетворения потребности народ-
ного хозяйства в продукции отрасли. Необходимость строительства
новых предприятий может быть обусловлена и другими факторами.
Если, например, возникла необходимость приблизить производство
продукции к местам ее потребления, в районы ускоренного развития
производительных сил (зоны Сибири и Дальнего Востока). Или в слу-
чае необходимости организации производства новых видов продук-
ции на базе новой технологии и оборудования, когда на действую-
щих предприятиях осуществить это не представляется возможным.
Часто эти факторы совпадают. Тогда необходимость строительства
нового предприятия очевидна и при дальнейшей разработке Схемы,
при ее согласовании и утверждении вопрос строительства нового за-
вода считается решенным.
Подобная ситуация сложилась в шинной промышленности при
разработке Схемы ее развития до 2000 г.
Основными направлениями экономического и социального раз-
вития СССР на 1981—85 гг. и на период до 1990 г. предусматривается
совершенствование структуры автомобильного парка, в том числе
за счет увеличения парка машин большой грузоподъемности и авто-
поездов. Основными направлениями установлены задания по расши-
рению производства большегрузных автомобилей B5; 40; 75 т) и
шин к ним, а также по освоению выпуска карьерных автомобилей
особо большой грузоподъемности (ПО и 180 т) и шин к ним.
Комплектация большегрузных автомобилей решается за счет рас-
ширения производства КГШ и организации новых производств СКГШ
в Европейской части страны. А для замены изношенных КГЩ и
40Q
2000 г.
А
Б
В
Г
д
Е
млн. шт
млн. шт
ТЫС. Т
тыс. т
млн. м2
тыс. м2
Примечания:
2. В знаменателе
218,5
74,0
53,3
10,9
6,0
676
188,0
68,2
48,5
7,8
3,8
410
86,0
92,2
91,0
71,6
63,3
60,7
246,0
72,0
61,0
12,2
7,0
648
246,0
72,0
61,0
8,56
7,0
385
100
100
100
70,2
100
59,4
291/325
78,0
75,0
13,6
8,1
610
325,0
81,4
75,5
13,66
10,0
610
100
100
100
100
100
100
1. Резинотехнические изделия условно обозначены буквами алфавита
потребность дана с
учетом экспорта.
338/378
83,0
91,0
15,2
9,2
610
А, Б и т. д.
378,0
86,4
93,0
16,8
10,0
610
100
100
100
100
100
100
подотрасли на конец XI, С КГШ необходима организация их производ-
ства в зоне массовой эксплуатации карьерных
автосамосвалов, т. е. в зоне Сибири и Север-
ного Казахстана.
С другой стороны, одним из основных на-
правлений повышения качества шинной про-
дукции принята организация массового произ-
водства металлокордных шин.
В Сибири три предприятия по производству
шин: ПО «Омскшина», Барнаульский и Крас-
ноярский шинные заводы. Все они полностью
исчерпали возможности расширения в преде-
лах своих площадок.
Налицо ситуация, при которой необходи-
мость строительства нового шинного завода
в зоне Сибири очевидна. Более того, за счет
нового строительства могут быть повышены:
уровень специализации действующих предприятий, технический
уровень и качество их продукции, а также эффективность производ-
ства отрасли в целом.
Материалы, обосновывающие необходимость и целесообразность
реконструкции, расширения или нового строительства предприятия.
Объемы производства продукции отрасли в укрупненной номенкла-
туре, «заявленные» в балансе «производство—потребление», на каж-
дое пятилетие распределяются по заводам. И как только баланс в та-
ком виде обработан, разработчик Схемы (руководитель работы) офор-
мляет задания на разработку обосновывающих материалов по каж-
дому предприятию.
При анализе состояния отрасли тщательно оценивается научно-
технический задел развития отрасли, обобщается производственный
опыт передовых предприятий по повышению качества продукции,
технического уровня производства, по совершенствованию его орга-
низации. На основании данных анализа по каждому виду продукции
на новой технической базе вырабатываются стереотипные решения
по его развитию. Эти решения (они оформляются в виде прогрессив-
ных технологических схем) принимаются за основу: при установле-
нии оптимальной мощности (модуля мощности) сквозного техноло-
гического потока; при подготовке предложений (в последствии зая-
вок) на создание и комплектную поставку (на поток) проектируемым
предприятием современного оборудования (ПАЛ и АТК); при раз-
работке проектов комплексных производств оптимальной мощности
с размещением этих производств в блок-корпусах модульного типа.
В составе обосновывающих материалов по каждому предпри-
ятию:
— разрабатываются намечаемые проектные решения (НПР), за
счет реализации которых обеспечивается заданный прирост мощности;
в НПР должны быть включены мероприятия по уменьшению вред-
ного воздействия предприятия на окружающую среду и предусмо-
трены капзатраты на реализацию этих мероприятий;
40J

—	определяется потребность в сырье, топливе, электроэнергии,
в тепле (горячей воде и паре), потребность в свежей воде, сбаланси-
рованная по водоотведению, грузооборот;
—	рассчитывается стоимость строительства (прямым счетом, по
аналогу или по удельным капвложениям на единицу мощности),
в том числе СМР;
—	намечается очередность строительства и ввода новых мощно-
стей (намечаются очереди строительства и пусковые комплексы);
—	рассчитываются основные технико-экономические и расход-
ные показатели по очередям строительства и на полное развитие пред-
приятия.
Обосновывающие материалы оформляются по каждому предприя-
тию отдельным томом и после их утверждения в составе отраслевой
схемы становятся официальным обоснованием необходимости и целе-
сообразности развития данного предприятия.
Ниже приведен примерный состав материалов, обосновывающих
необходимость и целесообразность строительства (расширения или
реконструкции) предприятия в планируемой пятилетке:
Пояснительная записка
1.	Основание для разработки.
2.	Существующее положение. Исходные данные.
3.	Номенклатура и объем продукции, намечаемой к выпуску.
4.	Обоснование необходимости и целесообразности реконструкции или расши-
рения (обоснование необходимости строительства и места расположения нового
предприятия).
5.	Технология и организация основного производства.
6.	Организация ремонтно-эксплуатационного обслуживания.
7.	Энергоснабжение. Электроснабжение. Тепло- и пароснабжение.
8.	Водоснабжение и водоотведение.
9.	Генеральный план и транспорт.
10.	Строительные решения.
11.	Влияние предприятия на окружающую среду и мероприятия по ее защите.
12.	Сметная стоимость и организация строительства.
13.	Технико-экономические показатели.
14.	Показатели по стройке для включения в перечень проектов (форма 19).
15.	Задание по вновь начинаемой стройке, включаемой в перечень (форма 20).
Чертежи.
1.	Ситуационная схема.
2.	Схема генерального плана.
3.	Объемно-планировочные решения (при наличии).
Для иллюстрации конкретного содержания обосновывающих ма-
териалов условно детализируем ситуацию необходимости и целесооб-
разности строительства Сибирского шинного завода, которая была
изложена выше.
Номенклатура и объем продукции, наме-
чаемой к выпуску. При составлении баланса «потребность-
производство» установлено, что в зоне Сибири, с учетом развития
действующих предприятий в регионе и их специализации, необхо-
димо в начале 1990 г. создать новые мощности по производству пнев-
матических шин: сверхкрупногабаритных (СКГШ) — 10 тыс. шт.
в год; крупногабаритных (КГШ) — 140 тыс, шт. в год; грузовых —
1500 тыс. шт. в год.
402
Технология и организация основного
производства. Производственный процесс намечается орга-
низовать на базе автоматизированных технологических комплексов
(ATК) и поточных автоматизированных линий (ПАЛ). В качестве ба-
зовой (оптимальной) мощности комплексного производства (очереди
строительства) принимается мощность подготовительного производ-
ства, оснащенного четырьмя АТК:
—	2 AT К на базе резиносмесителя PC-630 (АТК-630);
—	2 AT К на базе резиносмесителя PC-370 (АТК-370);
—	мощность производства порядка 250 т в сутки.
Режим работы: количество рабочих дней в году — 305; количе-
ство смен — 4; продолжительность смены — 6 ч; количество часов
работы в сутки — 24.
Принятый в настоящее время для новых шинных заводов режим
работы — 272 раб. дней в году, 41 ч работы в неделю (с двумя выход-
ными днями) — с ростом фондовооруженности становится все более
невыгодным. С другой стороны, условия труда в основном производ-
стве шинных заводов продолжают оставаться сравнительно тяже-
лыми, Поэтому перевод шинных заводов на 6-часовой рабочий день
C6 ч рабочая неделя), при условии выполнения заданий по росту
производительности труда, может расцениваться как социальное
достижение.
Строительные решения. Основные производства
(производства покрышек) намечаемого к строительству шинного за-
вода предлагается разместить в блок-корпусе, состоящем из двух
производственных секций, соединенных инженерной вставкой.
В каждой секции размещается комплексное производство покрышек
с собственным подготовительным цехом мощностью ^250 т резиновых
смесей в сутки: в 1-й секции размещается производство покрышек
грузовых шин; во 2-й — производство покрышек крупногабаритных
и сверхкрупногабаритных шин.
Такая компоновка блок-корпуса позволит осуществлять строи-
тельство и ввод в эксплуатацию завода двумя очередями. (На
рис. 20.1 представлена компоновочная схема главного производст-
венного блок-корпуса шинного завода, намечаемого к строительству.)
Камерное производство предлагается разместить в отдельной сек-
ции другого блок-корпуса (меньших габаритов) вместе с участком
переработки производственных отходов и шиноремонтным участком.
Секцию автокамерного производства целесообразно сблокировать
с равной по площади и аналогичной по объемной компоновке секции,
в которой разместить цехи (или участки) центрального ремонтного
производства. (ЦРП). Блок-корпус-2 должен быть включен в 1-ю
очередь строительства и вводится 1-м пусковым комплексом.
Схема генерального плана.В процессе эксплуата-
ции промышленного предприятия, по ходу его развития можно из-
менить (улучшить) любое из первоначальных проектных решений,
кроме генерального плана предприятия. Поэтому на предпроектной
стадии разработки обосновывающих материалов формирование ге-
нерального плана (компоновка схемы генерального плана) — одна
403

a ! ; : ; i-i : : : j,—г—Г
h-p-f-j--f : : : : ь-s-s-t »'« : i -s—;—г-ь
г : : г ::
i: j : г ;s
PZ
J/
^Z \_trZ
991-
1
"^ 1
PZ
Jl_^~	-f—
PZ
PZ
из самых ответственных задач. Схема генерального плана шинного
завода, намечаемого к строительству, представленная на рис. 20.2,
отвечает всем нормативным требованиям СНиП II-89—80 «Генераль-
ные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования»
в части:
—	благоприятных условий для производственных процессов и
труда, функционального зонирования территории предприятия;
—	возможности строительства завода очередями и ввода
мощностей пусковыми комплексами;
—	возможности дальнейшего расширения предприятия.
В частности, для нормального развития предприятия на после-
дующих этапах предлагается построить и ввести 1-м пусковым ком-
плексом блок-корпус-2. При расширении предприятия (с удвоением
мощности) на замыкающей участок площадке, отведенной для строи-
тельства, можно построить блок-корпус ЦРП требуемой мощности,
а блок-корпус-2 занять полностью под автокамерное производство,
шиноремонтное и ЦИЗО.
По ходу разработки обосновывающих материалов (как правило,
при согласовании НПР с местными советскими органами) предвари-
тельно выясняют возможности и условия инженерного обеспечения
предприятия, намечаемого к строительству (тепло- и электроснаб-
жение, водоснабжение и водоотведение, транспортные и информа-
ционные связи). Эти данные являются исходными для расчета смет-
ной стоимости строительства объектов систем инженерного обеспе-
чения предприятия.
Рис. 20.2. Схема генерального плана шинного завода, намеченного к проектированию и
строительству:
1 — блок-корпус производства грузовых шин; 2 — блок-корпус камерного производства
и база центрального ремонтного производства; 3 — блок-корпус производства КГШ; 4 —
блок складов сырья и готовой продукции; 5 — объекты склада мягчителей и ЛВЖ; 6 — склад
оборудования и металла; 7 — участок объектов хозпитьевого водоснабжения; 8 — клеевая;
9 — участок объектов оборотного водоснабжения и очистных сооружений; 10 — компрессор-
ная; // — ЦТП; 12 — автогараж; 13 — ГПП; 14 — пождепо; /5 — заводоуправление;
16 — инженерный корпус; 17 — эстакада межкорпусных трубопроводов. Штриховкой обоз-
начены объекты первой очереди строительства.
405

1/\олицл аи.2. Технико-экономические показатели проекта шинного завода,
намечаемого к разработке
Показатели
Первая очередь
строительства
Полное
развитие
Мощность производства, тыс. шт.:
всего
в том числе типа Р
по группам шин
сверхкрупногабаритные
крупногабаритные
грузовые
Товарный выпуск продукции, млн. руб.
Режим работы предприятия:
количество рабочих дней в году
число смен в сутки
количество часов работы в сутки
Списочная численность промышленного персонала,
чел.
Производительность труда, тыс. руб./чел.
Полная себестоимость продукции, млн. руб.
Затраты на 1 руб. товарной продукции, коп.
Прибыль, млн. руб.
Стоимость ОПФ, млн. руб.
Фондоотдача, руб./руб.
Капиталовложения, млн. руб.
в том числе СМР
Окупаемость капиталовложений за счет прибыли,
год
Народнохозяйственный эффект эксплуатации ме-
таллокордных шин, млн. руб.
Окупаемость с учетом народнохозяйственного эф-
фекта от повышения качества шин, год
1500
1500
__

1500
156
305
4
24
3000
52
138
88,5
18
136
1,15
142
78
7,9
1650
1560
10
140
1500
318
305
4
24
5300
60
280
88,1
38
227
1,4
237
130
6,23
23
3,5
23
3,9
Сметная стоимость строительства и тех-
нико-экономические показатели. По резуль-
татам проработки намечаемых проектных решений (НПР) по всем
подсистемам будущего предприятия рассчитывается сметная стои-
мость строительства, в том числе СМР. Стоимость строительства рас-
считывается по укрупненным сметным нормам (УСН), по аналогам
или по нормативам удельных капиталовложений на единицу мощ-
ности.
Рассчитываются основные технико-экономические и расходные
показатели по очередям строительства и на полное развитие пред-
приятия.
В табл. 20.2 приведен пример оформления в составе обосновы-
вающих материалов основных технико-экономических показателей
по условно намечаемому к проектированию и строительству Сибир-
скому шинному заводу.
К этому условному примеру проектирования и строительства
Сибирского шинного завода мы будем возвращаться по ходу изло-
жения основ проектирования предприятий резиновой промышлен-
ности.
406
Расходные и технико-экономические показатели развития отрасли.
Потребность в капитальных вложениях. По данным материалов,
обосновывающих необходимость и целесообразность предлагаемого
развития каждого предприятия, выполняются расчеты потребности
отрасли (подотрасли) в сырьевых, трудовых, топливно-энергетиче-
ских и водных ресурсах.
Определяется потребность в капиталовложениях, в том числе на
СМР (ключевой момент всей схемы). Капиталовложения заявляются
по видам воспроизводства ОПФ: техническое перевооружение; ре-
конструкции, расширение, новое строительство.
Отраслевая Схема разрабатывается в нескольких вариантах.
В части потребности в капиталовложениях и предложений к пла-
ну капитального строительства на планируемую пятилетку необхо-
димо отметить два варианта схемы (все остальные варианты предшест-
вуют этим двум):
—	1 -й вариант — полное удовлетворение потребности народ-
ного хозяйства в продукции отрасли к концу планируемой пя-
тилетки,
—	2-й вариант — капиталовложения в пределах предвари-
тельно установленных лимитов с указанием срока полного удовлетво-
рения потребности народного хозяйства по каждому виду продук-
ции номенклатуры Госплана СССР.
По каждому варианту определяются основные показатели разви-
тия отрасли (подотрасли).
Оптимизация, согласование, доработка и утверждение отрасле-
вой Схемы. После разработки первой редакции отраслевой Схемы
следует сравнительно продолжительный период ее оптимизации
A,0—-1,5 года). Конечная цель оптимизации — обеспечивая пропор-
циональное, поступательное развитие экономики, соблюдая установ-
ленные приоритеты, определить пути наиболее эффективного ис-
пользования фондов накопления.
Оптимизация Схем производится по нескольким уровням удов-
летворения потребности народного хозяйства и населения:
—	высший — удовлетворение потребности экономического и со-
циального развития СССР отраслями народного хозяйства: промыш-
ленностью, сельским хозяйством, услугами транспорта, связи, ка-
питальным строительством;
—	оптимизация уровня удовлетворения потребности народного
хозяйства отраслями промышленности;
—	внутриотраслевой уровень оптимизации.
Разработчики отраслевых Схем — отраслевые научно-исследова-
тельские и проектные организации участвуют, как правило, только
во внутриотраслевой оптимизации. Ее задача — не увеличивая пред-
варительных лимитов капиталовложений, за счет уточнения (сни-
жения) потребности в продукции отрасли, более полного использо-
вания достижений науки, техники и передового производственного
опыта обеспечить полное удовлетворение потребности народного хо-
зяйства в продукции отрасли. Если этого указанным выше путем
не достигается, то лимиты капиталовложений по рассматриваемой
407

в в
HHHBhHOHO
вггвьвн tfoj
ill
К U
Us
о я
в о
iqxoped эган
-ЖВХНОРМ-ОНЧ1ГЭХ
-HOdXO "h -X Я
олээд
квхЛнлихзоЬ1
В денежном
выражении
(млн. руб.)
В натураль-
ных показа-
телях
рас-
чет-
ная
До-
стиг-
нутая
рас-
чет-
ная
До-
стиг-
нутая
о> S °
00	оо
О5	СЛ
8
8 2
—'	СО
& 8.
подотрасли увеличивают за счёт внутриведомственного перераспре-
деления лимитов капиталовложений.
Оптимизация отраслевых схем и НПР, представленных в обосно-
вывающих материалах по каждому предприятию, сопровождается
серией согласований:
—	с проектируемым предприятием;
—	с Советом Министров республики (через Советы Министров
автономных республик, крайисполкомы и облисполкомы);
—	с Советом по изучению и размещению производительных сил
(СОПС) при Госплане СССР;
—	с Госпланом СССР (после уточнения Схемы и обосновывающих
материалов по результатам согласований, указанных выше).
Согласованные с Госпланом СССР и доработанные в соответствии
с его заключением Схемы утверждаются министерствами и служат
основой для разработки очередного пятилетнего и перспективного
(на следующее за очередным пятилетие) плана развития народного
хозяйства СССР, в том числе и плана капитального строи-
тельства.
В соответствии с утвержденными Схемами оформляются для
последующего утверждения в составе пятилетних планов:
—	перечни вновь начинаемых строек и перечни намечаемых
к реконструкции и расширению действующих предприятий (утвер-
ждаются в составе пятилетних планов капитального строи-
тельства);
—	перечни проектов, заканчиваемых разработкой в планируемой
пятилетке (утверждаются в составе пятилетних планов проектно-
изыскательских работ).
В табл. 20.3 приведен пример оформления Перечня проектов, за-
канчиваемых разработкой в планируемой пятилетке. В Перечень
включено проектирование двух очередей строительства уже назван-
ного нами Сибирского шинного завода. Следует обратить внимание
на то, что показатели проекта, представленные в табл. 20.2 технико-
экономических показателей и в Перечне проектов заканчиваемых раз-
работкой в планируемой пятилетке (табл. 20.3), полностью коррес-
пондируются. Несоблюдение этого требования — грубая ошибка
исполнителя Схемы.
Показатели проекта, определенные в Схеме, являются контроль-
ными, начиная с разработки проекта и вплоть до освоений проект-
ных показателей новым производством. Ошибки в определении смет-
ной стоимости строительства рассматриваются как нарушение госу-
дарственной дисциплины.
В табл. 20.4 для иллюстрации приведен пример оформления ос-
новных технико-экономических показателей перспективного разви-
тия подотрасли, которые и являются предметом утверждения.
В составе отраслевой схемы разрабатывается и утверждается
(в качестве заявки) раздел: «Требования подотрасли к смежным
отраслям промышленности», по подразделам:
—	«Требования по повышению качества и организации произ-
водства новых видов сырья, материалов и полуфабрикатов»;
409
408

ТАБЛИЦА 20.4. Основные технико-экономические показатели
развития подотрасли до 2000 года
| № п/п
1
2
3
4
5
Показатели
Потребность и объемы
производства в нату-
ральном выражении:
1.1. Изделие А:
потребность
производство
1.2. Изделие Б:
потребность
производство
1.3. Изделие В:
потребность
производство
1.4. Изделие Г:
потребность
производство
1.5. Изделие Д:
потребность
производство
1.6. Изделие Е:
потребность
производство
Объем производства
в стоимостном выраже-
нии:
в процентах к 1985 г.
в процентах к пред-
шествующему перио-
TF17
ду
Численность промыш-
ленно-производственно-
го персонала:
в процентах к 1985 г.
в процентах к пред-
шествующему перио-
ПЛ/
ду
Производительность
труда:
в процентах к 1985 г.
в процентах к пред-
шествующему перио-
ТТЛ7
ду
Потребность в капи-
тальных вложениях:
в том числе на выпол-
нение СМР
из общей потребности
в капиталовложениях
на природоохранные
мероприятия
Ед. изм.
млн. шт.
млн. шт.
млн. шт.
млн. шт.
тыс. т
тыс. т
тыс. т
тыс. т
тыс. м2
тыс. м2
тыс. м2
тыс. м2
млн. руб.
%
%
тыс. чел.
%
%
тыс. руб./чел.
%
%
млн. руб.
1985 г.
218,0
188,0
74
68,2
53
46,9
10,9
7,85
6,0
4,0
676
410
334,1
100,0
116,2
17,36
100,0
106,6
19,25
100,0
109,1
62,7
25,2
Данные
отсут-
ствуют
Примечание. В знаменателе потребность дана с
1990 г.
246,0
246,0
72
72
61
61
12,2
8,56
7,0
7,0
648
385
475,5
142,3
142,3
19,98
115,1
115,1
23,80
123,6
123,6
159,5
93,2
24,4
1995 г.
291/325
315,0
78
81,4
75,5
75,5
13,6
13,66
8,1
10,0
610
610
608,2
182,0
127,9
21,14
121,8
105,8
28,77
149,5
120,9
156,6
85,3
34,2
учетом экспорта.
2000 г.
338/378
378,0
83
86,4
91
93
15,2
16,8
9,2
10,0
610
610
702,9
210,4
115,6
21,14
121,8
100,0
33,25
172,7
115,6
134,0
70,0
11,2
410
—	«Требования (предварительные заявки) машиностроительным
министерствам по созданию и комплектной поставке предприятиям
отрасли современного оборудования»;
—	«Заявки строительным министерствам на выполнение объемов
строительно-монтажных работ (СМР)».
Выполнение указанных выше требований и заявок имеет реша-
ющее значение в деле достижения в процессе развития показателей
утвержденной отраслевой схемы. Поэтому после утверждения Схемы
работа со смежными отраслями продолжается до включения требо-
ваний и заявок в соответствующие разделы их пятилетних планов.
Глава 21
ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ПРОЕКТНО-СМЕТНОГО ДЕЛА
В данной главе ставится задача, рассматривая проектирование
как производство — производство проектной продукции, — сфор-
мулировать назначение, основную цель производственной деятель-
ности отраслевых проектных организаций, ознакомиться с их пра-
вовым статусом и организационной структурой, определить пути
дальнейшего совершенствования проектного производства.
21.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
КАК ОБЪЕКТА ОРГАНИЗАЦИИ
I. Проектное производство как область инженерной деятельности
всеобъемлюще. При разработке проектов строительства, расширения
или реконструкции предприятий, рабочей документации на выполне-
ние строительно-монтажных работ, рабочих проектов на техническое
перевооружение отдельных производств, цехов и участков исполь-
зуется вся совокупность средств производственной техники: техно-
логическое и общезаводское оборудование, строительные машины и
механизмы, средства контрольно-измерительной техники и автома-
тизации, аппаратура управления, оснастка и инструмент, производ-
ственные здания и сооружения, дороги, мосты, средства связи и пере-
дачи информации. Более того, значительная часть производственной
техники сама является объектом проектирования и создается в на-
туре при осуществлении проекта: здания, сооружения, коммуника-
ции, системы инженерного обеспечения предприятий, системы авто-
матизированного управления технологическими процессами и пред-
приятиями в целом (АСУТП и АСУП).
По этим причинам проектные решения по своей технической сути,
по средствам их представления в проектной документации, по ха-
рактеру строительно-монтажных работ, требующихся для их реа-
лизации, отличаются друг от друга. Для выполнения проектных
411

работ разного профиля требуется большое количество инженеров-
проектировщиков узкой специализации (для отраслевого проектного
института несколько десятков специальностей).
На завершающем этапе разработки проекта определяется сметная
стоимость строительства и рассчитываются технико-экономические
показатели проектируемого производства. Эта работа отличается от
разработки технических решений, и для ее выполнения требуются
специалисты сметчики и экономисты.
По мере совершенствования организации капитального строитель-
ства и развития проектно-сметного дела повышается степень участия
проектных организаций в организации строительства и в освоении
новых мощностей. Для этого требуются специалисты-комплектов-
щики, организаторы строительного производства и проектируемых
производств.
Эта особенность проектного производства обусловила необходи-
мость создания в отраслевом проектном институте большого количе-
ства специализированных подразделений (отделов) и разделения
труда между специалистами внутри отделов.
II. Основной проектной продукцией отраслевого проектного ин-
ститута является разрабатываемые им:
—	прогнозы и перспективные планы развития проектируемых
предприятий с обосновывающими материалами;
—	проекты строительства, расширения и реконструкции пред-
приятий;
—	рабочая документация на выполнение строительно-монтажных
работ в соответствии с утвержденным проектом;
—	рабочие проекты, в том числе на техническое перевооружение
отдельных производств, цехов, участков.
Качество основной проектной продукции определяется техниче-
ским и экономическим уровнем проектных решений и технико-эко-
номическими показателями проекта в целом, а также качеством ис-
полнения проектно-сметной документации.
Участие в разработке проекта и рабочей документации (РД) для
выполнения СМР большого числа специалистов различного профиля,
оформление каждым из них «самостоятельного» раздела проекта
(комплекта РД) по принадлежности в свою очередь обусловили тре-
бование полной взаимной согласованности проектных решений по
мощности (пропускной способности) и расходным показателям, по
взаимному расположению конструктивных элементов, по стыкам со
смежными частями и объектами, включая выполненные в натуре.
Согласованность проектных решений является одним из основных
критериев оценки качества исполнения проектно-сметной докумен-
тации, наряду с ее комплектностью, отсутствием ошибок в инженер-
ных, сметных и экономических расчетах, соответствием проектных
решений требованиям стандартов, норм технологического и строи-
тельного проектирования, грамотностью и аккуратностью испол-
нения.
Комплектность по основным видам проектной продукции опреде-
лена Инструкцией СН-202—81. Рабочая документация, выполненная
412
по утвержденному проекту, разрабатывается по объектам, как пра-
вило, на пусковой комплекс. На каждый объект, по каждому виду
строительно-монтажных работ (СМР), которые необходимо выпол-
нить, чтобы построить и ввести в действие объект, должен быть вы-
полнен комплект рабочих чертежей. Согласно ГОСТ 21.101—79
«Система проектной документации доя строительства» (СПДС), по
каждому виду СМР должен быть выполнен «основной комплект ра-
бочих чертежей». Он объединен единым буквенным обозначением —
«маркой». Например, заглавный (первый) лист основного комплекта
на монтаж оборудования объекта (корпуса) № 5 будет иметь обозна-
чение: 104-1-5-МТ-1, где
104
МТ
№ листа в комплекте
Марка комплекта, условное-
обозначение вида СМР
№ объекта по генеральному
плану
Порядковый № проекта про-
изводственного комплекса
Регистрационный № про-
изводственного комплекса
По каждому комплекту рабочих чертежей по видам СМР должен
быть выполнен расчет стоимости СМР, так называемая «локальная»
смета. В целом на объект должны быть оформлены:
—	ведомость основных комплектов рабочих чертежей;
—	объектная смета (сумма локальных смет и «зависимых затрат»);
—	ведомость объемов СМР на объект;
—	сводная ведомость материалов, необходимых для сооружения
объекта;
—	сборник спецификаций оборудования;
—	показатели изменения сметной стоимости строительства объ-
екта по сравнению со стоимостью объекта в утвержденном проекте;
¦— строительный паспорт объекта.
III. Проектное производство — производство индивидуальное.
(Типовой проект в процессе его разработки сугубо индивидуален,
а после его утверждения, проектирование сводится к его привязке
по индивидуальным техническим условиям.) Индивидуальный ха-
рактер проектного производства в сочетании с глубокой специали-
зацией производственных подразделений, разделением труда специ-
алистов отраслевого проектного института обусловил необходи-
мость четкой организации каждой проектной работы, будь то про-
ект строительства или реконструкции предприятия, рабочая доку-
413

ментация для выполнения СМР или рабочий проект на техническое
перевооружение отдельного производства. Для этого по каждой
проектной работе назначается руководитель — главный инженер
проекта; по каждой работе составляется и утверждается в уста-
новленном порядке индивидуальная схема ее выполнения — объ-
ектный график.
IV. По мере развития проектно-сметного дела проектное произ-
водство постепенно приобрело четко обозначенный дискретный
характер. Перевод проектных организаций на расчеты за полностью
законченную, комплектную и принятую заказчиком проектную
продукцию, ввод в обиход самого понятия «законченная проектная
продукция», официальное установление признаков «законченной
проектной продукции» (см. ниже) окончательно закрепили дис-
кретный характер проектного производства.
21.2. МНОГОСТАДИЙНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ
РЕШЕНИЙ — МЕТОДИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПОВЫШЕНИЯ
ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО И ЭКОНОМИЧЕСКОГО УРОВНЯ
Проектирование начинается с предварительных прикидок: рас-
четных и компоновочных (предпроектная стадия).
По мере развития проектно-сметного дела многостадийный метод
формирования и оптимизации проектных решений так же разви-
вался и совершенствовался и в настоящее время является органи-
зационно-методической основой в деле систематического и плано-
мерного повышения технического и экономического уровня разра-
батываемых проектов.
Исходя из порядка разработки проектно-смегной документации
для капитального строительства, установленного Инструкцией
СН-202—81, проектные решения формируются и разрабатываются
в три стадии: предпроектная, проект, рабочая документация на
выполнение СМР.
Предпроектная стадия. На предпроектной стадии, в составе
Схемы развития и размещения отрасли промышленности на оче-
редной 15-летний период, по каждому действующему предприятию
отрасли разрабатываются материалы с расчетами, обосновывающие
необходимость и целесообразность его реконструкции или расши-
рения (см. гл. 20).
В обосновывающих материалах по каждому предприятию опре-
деляется: прирост мощности в натуральном и стоимостном выра-
жении, расчетная стоимость строительства и другие технико-эконо-
мические показатели деятельности предприятия после осуществле-
ния реконструкции или расширения.
Основным содержанием обосновывающих материалов являются
намечаемые проекные решения (НПР), за счет реализации которых
обеспечивается заданный прирост мощности. НПР разрабатываются
по всем подсистемам проектируемого предприятия (по всем разде-
лам проекта, намечаемого к разработке). Особое внимание при
разработке НПР должно быть уделено:
414
—	максимальному использованию достижений научно-техничес-
кого прогресса, передового производственного опыта, как в реше-
ниях по организации проектируемого производства, так и в строи-
тельных проектных решениях;
—	разработке эффективных мероприятий по уменьшению вред-
ного воздействия проектируемого производства на окружающую
среду.
На основании НПР по сложившейся в проектной организации
схеме процесса проектирования:
—	уточняются размеры прироста мощности в укрупненном ассор-
тименте и технический уровень продукции, намечаемой к выпуску
(качество, ресурс, ходимость, потребительские свойства);
—	определяется потребность в сырье, топливе, электроэнергии,
в тепле (горячей воде и паре), потребность в свежей воде, сбалан-
сированная по водоотведению, показатели грузооборота;
—	рассчитывается стоимость строительства (прямым счетом, по
аналогам или по удельным капиталовложениям на единицу мощ-
ности), в том числе стоимость строительно-монтажных работ;
—	намечается очередность строительства и ввода новых мощ-
ностей (намечаются очереди строительства и пусковые комплексы);
—	рассчитываются основные технико-экономические и расходные
показатели по очередям строительства и на полное развитие пред-
приятия;
—	обосновывающие материалы утверждаются в составе Схемы.
Показатели обосновывающих материалов после их утверждения
становятся контрольными на весь период дальнейшего проектирова-
ния, строительства и освоения вновь введенных мощностей *.
Из изложенного выше становится ясным значение и ответствен-
ность предпроектной стадии в общем комплексе проектно-изыска-
тельских работ.
Необходимо также отметить следующее.
1. На предпроектной стадии (после утверждения отраслевой
Схемы и обосновывающих материалов к ней) принимаются окон-
чательные решения по таким основополагающим аспектам развития
отрасли, как:
—	обеспечение государственных приоритетов в развитии народ-
ного хозяйства (на период до 1990 г. это — оборона страны, топ-
ливно-энергетический комплекс, Продовольственная программа, про-
блемы защиты окружающей среды, развитие производительных сил
Сибири и Дальнего Востока, увеличение объема производства и
повышение качества товаров народного потребления);
—	рациональное размещение предприятий отрасли с учетом го-
сударственных приоритетов и показателей приведенных затрат;
* Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 29 апреля 1984 г.
№ 387 «Об улучшении планирования, организации и управления капитальным
строительством» по крупным и сложным предприятиям, намечаемым, согласно Схеме
развития и размещения отрасли, к строительству, расширению или реконструкции
установлен (а точнее восстановлен) порядок разработки технико-экономических
обоснований (ТЭО).
415

-— размеры (объемы) прироста мощности Цо каждому предприя-
тию в укрупненном ассортименте;
— потребность (лимиты) в капиталовложениях, в том числе
на выполнение строительно-монтажных работ (СМР) для создания
новых мощностей в установленном объеме.
2. Постановлениями ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 695
и № 312 в основу совершенствования планирования и организации
капитального строительства положен принцип неизменной сметной
стоимости строительства и объема СМР, представленных в утверж-
денных обосновывающих материалах, на весь период проектирова-
ния и строительства вплоть до закрытия сводной сметы утверж-
денного проекта после завершения строительства. Ошибки в опре-
делении сметной стоимости строительства рассматриваются, как
нарушение государственной дисциплины.
Проект строительства (расширения или реконструкции) пред-
приятия. Основанием (разрешением) для начала разработки проекта
является наличие его в Перечне проектов, подлежащих разработке
в планируемой пятилетке, утвержденном в составе отраслевого пя-
тилетнего плана проектно-изыскательских работ (ПИР).
Проект разрабатывается на основании задания на проектирова-
ние, которое оформляется в полном соответствии с контрольными
технико-экономическими показателями утвержденных в составе
отраслевой Схемы обосновывающих материалов или ТЭО, разра-
ботанными на их основе. Эти показатели должны быть подтверж-
дены основными проектными решениями по каждой подсистеме
проектируемого предприятия (по каждому разделу и подразделу
разрабатываемого проекта).
При разработке проекта главное внимание должно быть уделено
максимальному использованию научно-технических достижений и
передового производственного опыта с целью:
—	повышения технического уровня и качества продукции;
—	повышения технического и экономического уровня проекти-
руемого производства;
—	снижения сметной стоимости строительства за счет снижения
расхода строительных материалов и конструкций, а также за счет
повышения производительности труда в строительстве;
—	обеспечения, в конечном результате, высокой эффективности
проектируемого производства и капитальных вложений на его соз-
дание.	%
Рабочая документация (РД) на выполнение строительно-монтаж-
ных работ. РД разрабатывается в соответствии с основными проект-
ными решениями утвержденного проекта. В рабочих чертежах
основные проектные решения детализируются в минимально необ-
ходимой степени для выполнения по ним строительно-монтаж-
ных работ (СМР).
Основное внимание при разработке рабочей документации должно
быть обращено на выполнение требований стандартов, строительных
норм и правил, а также на поиск путей снижения сметной стои-
мости строительства. Поощряется при разработке РД и поиск путей
416
совершенствования основных решений утвержденного проекта с це-
лью повышения технического и экономического уровня проекти-
руемого производства. По каждому такому предложению, решение
о его реализации принимается руководством проектной организации
и заказчика. В случае изменений основных технико-экономических
показателей утвержденного проекта они должны быть внесены
в проект в установленном порядке (проект должен быть откоррек-
тирован и переутвержден). Ухудшение технико-экономических по-
казателей проекта при разработке РД не допускается. Если ухуд-
шение технико-экономических показателей проекта выявлено, оно
рассматривается как серьезная ошибка исполнителей проекта,
допущенная на стадии разработки проекта, с вытекающими по-
следствиями.
Рабочий проект (РП),[в том числе на техническое перевооружение
отдельного производства, цеха участка. При разработке РП на тех-
ническое перевооружение также используется метод многостадий-
ного формирования проектных решений.
При разработке отраслевой Схемы развития по каждому пред-
приятию намечаются основные мероприятия по техническому пере-
вооружению, прирост объемов производства за счет технического
перевооружения и потребность в капиталовложениях на его осу-
ществление. Увеличение численности работающих, как правило,
не предусматривается.
Прирост объемов производства за счет технического перевоору-
жения и потребность в капиталовложениях на его осуществление
учитываются в материалах Схемы, соответственно: в балансе произ-
водства и потребления продукции и в общей потребности в капи-
таловложениях на развитие отрасли (подотрасли).
Затем каждое предприятие на основании данных утвержденной
Схемы развития отрасли разрабатывает и утверждает, в составе
пятилетнего плана, план мероприятий по техническому перевоору-
жению, в который входят в качестве его неотъемлемой части рас-
четы сметной стоимости и технико-экономической эффективности
мероприятий, включенных в план. План технического перевоору-
жения со сметными и технико-экономическими расчетами есть не
что иное, как предпроектная стадия для разработки рабочих про-
ектов.
При разработке рабочего проекта на техническое перевоору-
жение также четко прослеживаются две стадии.
1-я стадия. После получения от заказчика задания на
разработку рабочего проекта технического перевооружения отдель-
ного производства (цеха или участка), оформленного в полном
соответствии с утвержденным планом мероприятий, проектирование
начинается с разработки намечаемых проектных решений (НПР)
и расчета на их основе ожидаемых технико-экономических и рас-
ходных показателей предприятия после реализации разрабатыва-
емого рабочего проекта (ср. с разработкой НПР при разработке
обосновывающих материалов в составе отраслевой схемы раз-
вития).
Н. Г. Бекин и др.
417

2-я стадия. Рабочая документация на выполнение СМР,
обусловленных разрабатываемым рабочим проектом, выполняется
на основании и в полном соответствии с официально согласован-
ными заказчиком намечаемыми проектными решениями (согласо-
вание оформляется протоколом и является неотъемлемой частью
задания на проектирование). В отличие от разработки РД по «боль-
шому» проекту РД рабочего проекта входит в его состав, утверж-
дается как единое целое. Рабочий проект, т. е. «собственно проект»,
оформляется на основании рабочих чертежей и смет к ним.
21.3. ПУТИ ДАЛЬНЕЙШЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ПРОЕКТНО-СМЕТНОГО ДЕЛА
ЦК КПСС и Совет Министров СССР издание постановления
«О мерах по дальнейшему улучшению проектно-сметного дела»
№ 312 обусловили, в первую очередь, необходимостью улучшить
порядок проектирования, т. е. улучшить организацию проектного
производства и за счет этого повысить технический и экономический
уровень разрабатываемых проектов, а также качество исполнения
проектно-сметной документации.
Постановлением № 312 определен ряд организационных мер,
направленных на создание условий для обеспечения возможности
разработки проектными организациями проектов технического пере-
вооружения, реконструкции, расширения действующих и строи-
тельства новых предприятий, отвечающих современным требова-
ниям научно-технического и социального прогресса, условиям пе-
ревода экономики на интенсивный путь развития. Из намеченных
мер, как имеющих наибольшее значение в деле повышения эффек-
тивности проектного производства, необходимо отметить следующие.
Автоматизация проектных работ. В целях сокращения трудоем-
кости и сроков проектирования, повышения экономичности про-
ектных решений, улучшения качества работы и повышения произ-
водительности труда проектировщиков Постановлением № 312
обусловлена разработка комплексной программы автоматизации
проектных работ, установлено задание: довести в одиннадцатой
пятилетке уровень автоматизации проектных работ до 15—20%
общего их объема.
На Министерство приборостроения возложена разработка вы-
числительных комплексов для автоматизированного проектирования,
программного обесиечения этих комплексов и комплектную их
поставку. Координация по комплексной программе автоматизации
проектных работ возложена на Госстрой СССР.
Комплексная программа автоматизации проектных работ утверж-
дена по министерствам в 1981 г. Программа автоматизации про-
ектных работ в проектных организациях резиновой промышлен-
ности (ГПИ «Резинопроект», «Гипрорезинотехника» и их филиалы)
предусматривают доведение в XI пятилетке уровня автоматизации
проектных работ до 17—18%. В течение пятилетки намечается
переоснащение существующих и создание новых ИВЦ на базе ЭВМ
418
единой серии (ЕС) с комплексом технических средств (КТС). За
этот период будет автоматизирована большая часть инженерных
расчетов (строительные конструкции, расчеты рассеивания вред-
ностей в атмосфере, тепловые, аэро- и гидродинамические расчеты
вентиляционных систем и системы отопления), будут полностью
переведены на ЭВМ расчеты стоимости строительно-монтажных
работ и оформление спецификаций.
Одновременно будет осуществляться разработка и подготовка
к внедрению (технические средства и математическое обеспечение)
подсистемы «Экономика» системы автоматизации проектных работ
(САПР). Основное назначение подсистемы — оптимизация проект-
ных решений путем комплексных технико-экономических расчетов.
Намечается также к началу XII пятилетки приобрести необхо-
димые технические средства (автоматизированные рабочие места
проектировщика, дисплейные станции с комплектом экранов, гра-
фопостроители) и осуществить подготовку к переводу на ЭВМ вы-
полнение чертежей и оформление текстовых материалов (в первую
очередь расчетных таблиц).
Вторым важнейшим направлением развития САПР является
создание автоматизированной системы научно-технической инфор-
мации (АСНТИ), ориентированной на получение проектировщиком
в диалоговом режиме на экране терминала требуемых нормативных
и методических документов.
Заданием на разработку Схемы развития сети проектных орга-
низаций и их материально-технической базы обусловлено доведение
уровня автоматизации проектных работ к 2000 г. до 40% их перво-
начального объема.
Начиная с XI пятилетки, на приобретение КТС САПР и разра-
ботку математического обеспечения ее функционирования выде-
ляются значительные средства, в том числе и капиталовложения.
Например, для оснащения и разработки комплекта прикладных
программ САПР отраслевой проектной организации средней мощ-
ности на XII пятилетку намечается выделить: капитальных вложе-
ний— 1,8 млн. рублей, средств на разработку математического
обеспечения — 0,8 млн. рублей.
Унификация и типизация проектных решений. Важнейшим на-
направлением в совершенствовании процесса проектирования По-
становление № 312 определяет типизацию проектных решений
на базе унификации объемно-планировочных, конструктивных и
технологических решений, узлов, конструкций и изделий, а также
широкое применение типовых проектов. Решение организационно-
технических и методических вопросов в области типового проекти-
рования возложено на Госстрой СССР.
В строительном проектировании унифицированные строительные
секции промышленных зданий используются с начала 1960 гг.
Одновременно с ними широко применяются типовые строительные
конструкции, рабочие чертежи которых периодически переиздаются
в виде альбомов. Постановлением № 312 поставлена задача перера-
ботать строительные каталоги типовых строительных конструкций
Vs И*	419

с учетом максимального сокращения их типоразмеров, имея конеч-
ную цель—снижение стоимости и сокращение сроков строительства.
С целью быстрейшего внедрения прогрессивных объемно-плани-
ровочных решений и типовых строительных конструкций подтверж-
ден установленный ранее порядок, что применение в проектах
строительных конструкций, включенных в территориальные ката-
логи, не требуют согласования с подрядной строительной орга-
низацией.
В отраслевых проектных организациях основное направление
унификации проектных решений — это последовательная разработка
унифицированных проектных решений на модульной основе, т. е.
разработка проекта организации комплексного производства опти-
мальной мощности, оснащенного поточно-автоматизированными ли-
ниями (ПАЛ) и автоматизированными технологическими комплек-
сами (АТК) с размещением этого производства в едином блок-кор-
пусе, скомпанованном из унифицированных секций промышлен-
ных зданий.
На предпроектной стадии (при разработке обосновывающих
материалов по каждому предприятию в составе отраслевой Схемы
развития), после выявления научно-технического задела по разви-
тию отрасли и обобщения передового производственного опыта,
отраслевые научно-исследовательские и проектные институты сов-
местно (в порядке творческого сотрудничества) по каждому произ-
водству разрабатывают прогрессивные технологические схемы «от
ворот до ворот». Формируют на основе прогрессивных схем произ-
водственные потоки, определяют оптимальную мощность одного
производственного потока (модуль мощности), уточняют техни-
ческие характеристики базового технологического оборудования
поточных линий.
Далее предпроектные проработки во взаимной увязке продол-
жаются в двух направлениях.
1.	По каждому производству на основании прогрессивной тех-
нологической схемы модульного производственного потока раз-
рабатываются предложения (а после их согласования в установлен-
ном порядке — заявки) на создание и комплектную поставку (на
поток) современного технологического и подъемно-транспортного
оборудования.
2.	Исходя из условий управляемости, удобства эксплуатации,
сокращения сроков строительства и освоения введенных мощностей,
определяют и утверждают размер оптимальной мощности комп-
лексного производства. После этого по принятой в ГПИ схеме раз-
рабатывают проект организации комплексного производства с раз-
мещением его в блок-корпусе модульного типа.
Модульный принцип проектирования и строительства в соче-
тании с широким применением типовых проектов при строительстве
объектов вспомогательного назначения и инженерного обеспечения
предприятия (сблокированные корпуса ремонтных служб, авто-
гаражи, зарядные станции, склады ГСМ и ЛВЖ, водозаборные
станции, комплекс объектов водооборота и локальных очистных
420
сооружений, материальные склады административно-хозяйственных
служб) может дать значительный эффект, как в части снижения
стоимости и сокращения сроков проектирования и строительства,
так и в части повышения эффективности капиталовложений за
счет улучшения технико-экономических показателей новых про-
изводств.
Для того чтобы проектные организации были заинтересованы
в использовании при проектировании предприятий типовых про-
ектов и экономических проектов повторного использования, Поста-
новлением № 312 установлено, что экономия, полученная проектной
организацией вследствие снижения стомости выполненных ею работ
за счет использования типовых и повторно применяемых экономич-
ных индивидуальных проектов вместо разработки предусмотренных
заданием на проектирование индивидуальных проектов, засчиты-
ваются в выполнение плана проектно-изыскательских работ.
Ответственность участников проектирования и строительства
за качество проектной документации и освоение проектной мощности
новых производств. Постановлением № 312 установлено, что:
—	заказчик проекта, директор и главный инженер проектной
организации, главный инженер и главный архитектор проекта
на протяжении всего периода проектирования и строительства
несут ответственность за технико-экономические показатели строя-
щихся предприятий, зданий и сооружений, за качество проектов,
правильное определение сметной стоимости и очередности строи-
тельства, за своевременную разработку и комплектность проектно-
сметной документации, передаваемой подрядной организации;
—	заказчик, генеральный подрядчик, генеральный поставщик
оборудования и проектная организация несут ответственность
соответственно за осуществление строительства согласно проекту
и утвержденной сметной стоимости и за освоение проектных мощ-
ностей в установленные сроки.
21.4. ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
Постановление № 312 устанавливает порядок пятилетнего и
годового планирования проектно-изыскательских работ (ПИР),
а также развития материально-технической базы проектно-изыска-
тельских организаций (ПИО), т. е. порядок планирования капи-
тального строительства для собственных нужд.
Вслед за разработкой схем развития отраслей народного хо-
зяйства и промышленности, а также территориальных схем разме-
щения производственных сил, на тот же 15-летний период разра-
батывается схема размещения сети ПИО и развития их материаль-
но-технической базы (МТБ).
Схема развития ПИО разрабатывается по отраслям народного
хозяйства, по отраслям и подотраслям промышленности в порядке,
аналогичном разработке отраслевых схем.
Методическими указаниями Госплана СССР по планированию
ПИР A982 г.) установлен следующий порядок разработки пяти-
летнего и годового плана ПИР.
14 Н. Г. Бекин и
ДР-
421

Министерства и ведомства СССР в соответствии с планами, ут-
вержденными Госпланом СССР и Госстроем СССР, а также пла-
нами, утвержденными самими министерствами и ведомствами СССР
по согласованию с Госпланом СССР, утверждают в пятилетних и
годовых планах экономического и социального развития предприя-
тиям (организациям)-заказчикам, находящимся в их непосред-
ственном подчинении, а также всесоюзным объединениям: лимит
проектно-изыскательских работ; объем работ по полностью закон-
ченным и принятым заказчиками проектам и перечень разраба-
тываемых проектов.
В пределах утвержденных лимитов проектно-изыскательских
работ осуществляется проектно-изыскательские работы, финанси-
руемые за счет: средств, выделяемых на капитальное строитель-
ство, средств основной деятельности предприятий и организаций,
средств государственного бюджета.
За счет средств, выделяемых на капитальное строительство, осуществляются:
изыскательские работы, проекты (рабочие проекты), разработка рабочей докумен-
тации на строительство новых предприятий (сооружений), реконструкцию, расши-
рение и техническое перевооружение действующих предприятий; разработка проект-
ной документации на выполнение строительно-монтажных работ при создании авто-
матизированных систем управления и обработки информации, авторский надзор за
строительством.
За счет средств основной деятельности предприятий и организаций осуществ-
ляются: работы по проектированию для внедрения в производство прогрессивных
технологических процессов, оборудования, механизации и автоматизации производ-
ственных процессов (в случаях, когда выполнение этих работ предусматривается не
за счет средств, выделяемых на капитальное строительство); проектирование нестан-
дартизированного оборудования по заказам заводов-изготовителей (в отдельных слу-
чаях, если нет возможности разработать проектную документацию силами завода-
изготовителя); разработка документации для капитального ремонта сложных зда-
ний и сооружений, а также капитального ремонта зданий и сооружений, связанного
с заменой или усилением основных строительных конструкций (за счет средств, пред-
назначенных на капитальный ремонт); наблюдение за деформациями зданий и соору-
жений в процессе эксплуатации; оказание технической помощи действующим пред-
приятиям по освоению проектной мощности и других технико-экономических показа-
телей проекта; разработка мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда,
экономию топливно-энергетических и других видов ресурсов и охрану окружающей
среды; оказание технической помощи строительным организациям по выносу в натуру
осей промышленных зданий и сооружений; проектные работы по заказам научно-
исследовательских и конструкторских организаций, связанные с участием проект-
ных организаций в выполнении и внедрении научно-исследовательских и конструк-
торских работ; проектные проработки, осуществляемые проектными организациями
(за счет средств единого фонда развития науки и техники); оказание услуг по выпол-
нению инженерных расчетов с применением ЭВМ; техническое обследование и об-
мер существующих зданий и сооружений, включая подземные и наземные инженер-
ные коммуникации.
Предприятия-заказчики, в пределах доведенных им контрольных
цифр по лимитам проектно-изыскательских работ, составляют за-
казы на выполнение проектно-изыскательских работ и представляют
их отраслевым проектным организациям — «своим» генеральным
проектировщикам.
Заказчик обязан выдать генпроектировщику не позднее чем
за три месяца до начала планируемого года утвержденное задание
на проектирование с приложенными к нему, в соответствии с тре-
422
бованиями Инструкции СН-202—81, необходимыми материалами
для проектирования.
Тематические планы проектных и изыскательских организаций
формируются на основании принятых в установленном порядке
заказов в пределах контрольных цифр по объему работ проектных
и изыскательских организаций и являются основным документом,
определяющим всю номенклатуру выполняемых работ в плани-
руемом периоде.
Объемы проектной продукции и сроки ее выдачи заказчику,
показываемые в тематических планах по каждой работе, должны
соответствовать объемам и срокам, установленным в договорах
и дополнительных соглашениях к договорам на выполнение этих
работ.
Тематические планы проектных и изыскательских организаций
утверждаются в порядке, установленном министерствами и ведом-
ствами СССР и Советами Министров союзных республик.
Законченной и принятой предприятием (организацией, учреждением)-застрой-
щиком (заказчиком) проектной продукции считаются:
—	законченные проекты (рабочие проекты) на строительство новых предприятий
(сооружений), расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действую-
щих предприятий (сооружений), их очередей и объектов в соответствии с заключен-
ными договорами;
—	утвержденная часть рабочего проекта;
—	рабочая документация на строительство новых предприятий (сооружении),
расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприя-
тий (сооружений), их очередей, пусковых комплексов и объектов на годовой объем
строительно-монтажных работ.
При выявлении органами надзора и экспертизой, а также за-
казчиком несоответствия принятых технических решений в про-
ектно-сметной документации, после ее приемки, заданию на проек-
тирование, других ошибок и недоработок по вине проектных и
изыскательских организаций затраты на ее разработку исклю-
чаются из объема выполненной продукции. Уменьшение объемов
выполненных работ производится по решению вышестоящей орга-
низации, в ведении которой находится проектная организация —
исполнитель работ.
Планирование повышения технического и экономического уровня
проектных решений. План повышения технического и экономиче-
ского уровня проектных решений подготавливается и утверждается
министерствами и ведомствами СССР в целях ускорения внедрения
научно-технических открытий, изобретений, передовой технологии,
комплексной механизации и автоматизации производства и пере-
дового опыта, обеспечивающих интенсификацию производственных
процессов, повышение качества выпускаемой продукции, темпов
роста производительности труда, эффективности капитальных вло-
жений и фондоотдачи, рациональное и экономное использование
трудовых, сырьевых, материальных, топливно-энергетических и
финансовых ресурсов и улучшение условий труда и техники безо-
пасности, а также охраны окружающей среды в процессе строи-
тельства и эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.
14*	423

В планах повышения технического и экономического уровня
проектных решений показываются объемы применения:
—	;новой технологии производства — в единицах измерения,
в которых измеряется объем производства продукта (изделия);
—	новых технологических линий, видов технологического обо-
рудования, агрегатов, машин определенной производительности
(мощности) — в штуках;
—	новых объемно-планировочных и конструктивных решений
предприятий, зданий и сооружений — в м3, м2 и м, а также в со-
ответствующих единицах измерения их конструктивных частей
и элементов;
—	новых строительных изделий и материалов — в соответствую-
щих единицах измерения.
21.5. ПРАВОВОЙ СТАТУС И ОСНОВЫ
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ОТРАСЛЕВОГО ПРОЕКТНОГО ИНСТИТУТА
Основной целью производственно-технической деятельности госу-
дарственного проектного института, как это следует из Постановле-
ния ЦК КПСС и СМ СССР № 312, является разработка на научной
основе перспективных планов развития проектируемых предпри-
ятий и обеспечение этого развития проектами, соответствующими
современным требованиям научно-технического прогресса, условиям
перевода экономики страны на интенсивный путь развития, требо-
ваниям режима экономии материальных, трудовых и денежных
ресурсов, а также обеспечение строительства проектно-сметной до-
кументацией на выполнение СМР высокого качества исполнения.
За годы советской власти, главным образом за последние 50 лет,
в стране сложилась система промышленного проектирования, соз-
дана сеть государственных проектных институтов (ГПИ). Эта сеть
охватывает две группы ГПИ:
а)	комплексные отраслевые ГПИ:
—	Резинопроект (г. Москва), осуществляющий проектирование
предприятий шинной промышленности,
—	Гипрорезинотехника (г. Свердловск), осуществляющий проек-
тирование предприятий промышленности РТИ;
—	комплексные ГПИ других отраслей;
б)	специализированные ГПИ Госстроя СССР, строительных ми-
нистерств, Минмонтажспецстроя СССР — Промстройпроект (г. Мо-
сква), Проектный институт № 1 (ПИ-1, г. Ленинград), Электро-
проект (г. Москва) и др.
В настоящее время в стране работают около 1750 ГПИ и их
филиалов с общей численностью работающих свыше 800 тыс. чел.
Юридический и правовой статус ГПИ определен Положением
о государственной проектной и изыскательской организации. ГПИ —
это хозрасчетное предприятие, продукцией которого является про-
ектно-сметная документация для капитального строительства.
ГПИ возглавляет директор, который управляет всей произ-
водственно-хозяйственной деятельностью проектного института на
424
принципах единоначалия. В порядке делегирования обязанностей
и ответственности директор определяет круг обязанностей и от-
ветственности своих заместителей и заместителей главного инже-
нера. Технический совет ГПИ — совещательный орган при директоре.
Для обеспечения последовательного, поступательного развития
проектируемых предприятий, а также для координации деятель-
ности специализированных проектных институтов в стране уста-
новлен порядок назначения для каждого предприятия генеральной
проектной организации. Генеральная проектная организация на-
значается для каждого предприятия приказом по министерству.
Свою производственно-хозяйственную деятельность ГПИ осу-
ществляет в соответствии с пятилетним и годовыми тематическими
планами проектно-изыскательских работ (ПИР), утвержденными
в установленном порядке.
В строгом соответствии с годовым тематическим планом, в пре-
делах, установленных планом лимитов на годовой объем ПИР,
ГПИ заключает договоры с заказчиками на разработку и выдачу
заказчикам законченной проектной продукции. К договору в ка-
честве неотъемлемой его частей прилагается:
—	задание на проектирование;
—	сметы (расчеты) стоимости ПИР по договору;
—	график начала и окончания ПИР, предусмотренных до-
говором.
К заданию на проектирование мы еще вернемся по ходу изло-
жения курса, определение законченной проектной продукции было
приведено выше. Здесь же мы кратко изложим порядок опреде-
ления сметной стоимости проектных работ, правила их финансиро-
вания, условия сдачи-приемки законченной проектной продукции
и рассмотрим показатели эффективности производственной дея-
тельности ГПИ.
В графике, прилагаемом к договору в качестве его неотъемле-
мой части, по каждому объекту указывется срок окончания раз-
работки, он же — срок отправки заказчику комплектной проект-
ной документации.
Расчеты за полностью законченную проектную продукцию осу-
ществляются на основании оформленного в установленном порядке
акта приемки проектной продукции.
Стоимость ПИР (смета) определяется на основании утвержден-
ных Госстроем цен на ПИР. Они объединены в Сборнике цен на
проектные и изыскательские работы для строительства. Цены на
разработку проекта строительства или реконструкции определены
по отраслям промышленности в зависимости от мощности проек-
тируемого предприятия.
Постановлением № 312 обусловлено резкое (на 40%) сокраще-
ние объема документации и стоимости ее разработки на стадии
проекта. Стоимость разработки, например первой очереди шинного
завода мощностью 1,5 млн. грузовых шин в год в новых ценах со-
ставит порядка 120—130 тыс. руб. — в зависимости от ТУ на ин-
женерное обеспечение новостройки.
425

Цены на выполнение рабочей документации по утвержденному
проекту определены в Сборнике цен на ПИР в процентах от стои-
мости (объема) СМР, обусловленной сводной сметой утвержден-
ного проекта (по шинным заводам в пределах 2,5—4,5%).
Возьмем для примера проектирование нового шинного завода
мощностью 1650 тыс. автомобильных шин, из них 150 тыс. КПП
и СКГШ в год (условно Сибирский шинный завод). Проекти-
рование и строительство намечается осуществить двумя оче-
редями:
—	1-я очередь— 1500 тыс. радиальных грузовых шин в год,
в том числе — 800 тыс. металлокордных;
—	2-я очередь — 150 тыс. КГШ, в том числе 10,0 тыс. СКГШ.
Ориентировочно стоимость проектно-*сметной документации на
строительство шинного завода указанной выше мощности составит
около 4500 тыс. руб. в год.
1.	Разработка двух проектов по очередям: 125-2 = 250 тыс. руб.
2.	Разработка рабочей документации на пусковые комплексы
по двум последовательно утвержденным проектам (исходные цифры
см. в гл. 20): G8 + 2,55) + E2-2,75) 10 = 3420 тыс. руб.
3.	Комплектация новостройки оборудованием — 10% от лимита
ПИР на разработку рабочей документации (РД): 3420-0,1 = 340
тыс. руб.
4.	Оказание помощи строительству по освоению мощностей —
15% от лимита ПИР на разработку РД: 3420-0,15 = 510 тыс. руб.
Итого: около 4500 тыс. руб.
Прибыль в сметной стоимости проектных работ составляет около
25%, т. е. в определенной нами стоимости проектирования шинного
завода прибыль — 1,1—1,2 млн. руб.
Расчет стоимости комплекта проектно-сметной документации
для строительства шинного завода приведен здесь не только для
общей ориентировки. Есть необходимость сопоставить прибыль
ГПИ и экономический эффект, который может быть получен (а мо-
жет быть и не получен) при реализации его проектов.
Проектное производство, как и любое другое, должно быть
рентабельным. Оно и есть рентабельное. Проектные институты
страны дают народному хозяйству многие сотни миллионов рублей
прибыли.
Теперь попробуем оценить эффективность работы ГПИ с другой
стороны. Объем продукции шинного завода мощностью 1,65 млн.
грузовых шин в год, в том числе 150 тыс. в год СКГШ и КГШ, со-
ставляет несколько сот миллионов рублей, прибыль — несколько
десятков миллионов рублей.
Сравним два возможных варианта строительства завода.
Первый вариант, рассмотренный нами на условном
примере строительства Сибирского шинного завода и предусматри-
вающий строительство завода двумя очередями:
1-я очередь — производство грузовых радиальных шин мощ-
ностью 1500 тыс. шт. в год, в том числе металлокордных — 800
тыс. шт., размещается в отдельном блок-корпусе;
426
3	4	5	6	7
Годы строительства
Прибыль
1	2	J	4	5	6	7
Годы строительства
Рис. 21.1. Сопоставительные графики продолжительности строительства шинного завода
а — вариант строительства в две очереди; б — вариант строительства без разбивки на оче-
реди.
2-я очередь —- производство КГШ и СКГШ мощностью 150 тыс.
шин в год размещается во втором блок-корпусе. Общая продолжи-
тельность строительства — 5 лет. Срок освоения мощностей одной
очереди — 1 год.
Второй вариант. Все основное производство разме-
щено в одном производственном корпусе, равновеликом по произ-
водственной площади двум блок-корпусам первого варианта. Про-
должительность строительства — 5 лет. Срок освоения на все произ-
водство — 2 года. Освоение проектной мощности начинается за
год до окончания строительства.
Прибыль в обоих вариантах одинаковая — 38 млн. рублей.
Из графиков, представленных на рис. 21.1, следует, что при
строительстве и вводе в действие шинного завода двумя очередями,
при прочих равных условиях, будет получена разовая дополни-
тельная прибыль в 18 млн. руб. по сравнению с размещением всего
427

основного производства в одном корпусе и строительством его без
разбивки на очереди.
Мы взяли только один фактор, определяющий эффективность
проекта строительства шинного завода — объемно-планировочную
компоновку производственных корпусов и выявили эффект на по-
рядок выше, чем прибыль проектного производства. Если же мы
возьмем в совокупности три основных фактора, определяющие
технико-экономические показатели проекта в целом: технический и
экономический уровень продукции, технологии и оборудования,
объемно-планировочные решения, разрыв между прибылью про-
ектного производства и суммарной экономической эффективностью
проекта резко возрастает.
Вернемся к нашему примеру. Возьмем 1-ю очередь шинного
завода. Экономический эффект использования в народном хозяй-
стве 0,8 млн. металлокордных шин вместо радиальных шин с метал-
локордом в брекере составляет порядка 23 млн. руб. в год.
За счет оснащения производства грузовых шин автоматизирован-
ными технологическими комплексами (АТК) и поточными автомати-
зированными линиями (ПАЛ) производительность труда возрастет
в целом по заводу примерно в 1,5 раза, что эквивалентно высво-
бождению 1750 рабочих с фондом зарплаты около 4 млн. руб. в год.
Это пример количественной оценки технического уровня и эко-
номической эффективности проекта современного шинного завода
мы привели для того, чтобы подчеркнуть, что основными показа-
телями эффективности производственно-технической деятельности
ГПИ является эффективность созданных по его проектам произ-
водств и капитальных затрат, произведенных на их строитель-
ство и освоение. При этом следует подчеркнуть, что рентабельность
проектного производства — собственная прибыль ГПИ — непосред-
ственно зависит от качества проектов: она тем выше, чем выше
технический и экономический уровень проектных решений, чем
выше качество исполнения проектно-сметной документации.
Издание постановления «О мерах по дальнейшему улучшению
проектно-сметного дела» № 312, перевод^проектных организаций
на расчеты за полностью законченную "и принятую заказчиком
проектную продукцию, требования к проектно-сметной документа-
ции, обусловленные этими мерами, создали принципиально новые
условия производственной деятельности проектных организаций,
стимулирующие повышение технического и экономического уровня
разрабатываемых проектов и обеспечение надлежащего качества
исполнения проектно-сметной документации.
В целях более полной и успешной реализации мер по улучше-
нию проектно-сметного дела создана четкая система контроля ка-
чества проектно-сметной документации, как в части технического
и экономического уровня разрабатываемых проектов, так и в части
комплектности и качества исполнения рабочей документации для
выполнения строительно-монтажных работ.
Основные положения по организации производства проектных
работ и управлению качеством проектной продукции будут изло-
428
жены ниже. Здесь же мы отметим, что сплошной выпускной контроль
качества проектно-сметной документации для капитального строи-
тельства, как по заданным или утвержденным технико-экономи-
ческим показателям проекта, так и по качеству исполнения доку-
ментации, осуществляется учреждениями Стройбанка СССР. Пред-
мет контроля, порядок его осуществления и применения санкций
за низкое качество ПСД изложены в Инструкции Стройбанка СССР
о финансировании проектных и изыскательских работ № 27, 1982 г.
В приложении 21.1 дан перечень основных законодательных
актов и правовых документов, которые определяют правовой статус
государственного проектного института и его производственно-
хозяйственной деятельности.
21.6. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ОТРАСЛЕВОГО
ПРОЕКТНОГО ИНСТИТУТА
В данном разделе рассматривается примерная структура ГПИ
и распределение производственных функций между структурными
подразделениями.
В начале главы было отмечено, что при проектировании исполь-
зуется вся совокупность производственной техники, более того,
значительная часть этой техники сама является объектом проекти-
рования и создается в "натуре "при реализации проекта. Поэтому
для выполнения проектных'работ такого диапазона требуется боль-
шое число специалистов различного профиля. Эта особенность
проектного производства обусловила необходимость создания в от-
раслевом проектном институте большого количества специализи-
рованных подразделений (отделов).
Примерная структура отраслевого "проектного института, пред-
ставленная на рис. 21.2, учитывает^указанные выше особенности
производства отраслевого ПИ.
Примерные структуры носят рекомендательный характер. Тем
не менее, при их разработке неукоснительно должно соблюдаться
требование: ни одна производственная функция (вид проектных
работ), ни одна функция управления не должна остаться «бесхоз-
ной»— каждая функция должна иметь исполнителя. При изучении
основ организации проектно-сметного дела примерная структура
отраслевого ПИ несет свою «рабочую нагрузку» — через основное
назначение производственных отделов, которые в сумме охваты-
вают все виды проектных работ для капитального строительства,
можно предварительно представить полный объем этих работ
и взаимные связи производственных отделов в процессе проек-
тирования.
Примерной структурой отраслевого ПИ предусматривается созда-
ние двенадцати производственных отделов, объединенных в две
группы
1. Группа технологических отделов.
1.1.	Технологический и монтажный отдел (ТМО).
1.2.	Отдел комплексной механизации производства и транспорта
(ОКМПТ).
429

ДИРЕКТОР
ЗАМЕСТИТЕЛЬ
ДИРЕКТОРА
ГЛАВНЫЙ
ИНЖЕНЕР
Библиотека
Проектный кабинет
Технический архив
н
Технический
совет
Технический
отдел
Зам. гл. инженера по
технологическому
проектированию
ППО
ОАПР
' Бухгалтерия
Отдел кадров,
юрист
Первый отдел
Штаб ГО
Зам. гл. инженера по
производству и
комплектации
Зам. гл. инженера по
строит, проект, и
инж. обеспечению
I
Г"
—I Канцелярия
ОМТС
Ремонтные
мастерские
АХО
ГЛАВНЫЕ ИНЖЕНЕРЫ ПРОЕКТОВ [-| —- Связи линейного
управления про-
изводством про-
ектных работ
I
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ОТДЕЛЫ
Г
Технологический и
монтажный
Комплексной меха-
низации производ-
ства и транспорта
Отопления и
вентиляции
Автоматизации
производства и
управления
Технико-
экономический
Комплектации и
организации помощи
строительству
Генеральных
планов
Архитектурно-
строительный
Тепло-
энергетический
Электро-
технический
Водоснабжения и
водоотведения
Сметный
Связи админи -
стративного под-
чинения
Связи функцио-
нального
управления
Отдел подготовки проектных работ и выпуска проектной продукции
ПДГ
Элект. графия I Светокопия
Копир, бюро
Фото лабор.
Маш. бюро
Рис. 21.2. Примерная структура отраслевого комплексного проектного института.
и оказания помощи
1	Ч Отдел отопления и вентиляции (ОВВ).
14." Отдел автоматизации производства и управления предпри-
ятием (ОАПУП).	w
Г5 Технико-экономический отдел (lo
11 Йдёл комплектации, организации
строительству (ОКОПС).
2	Группа общестроительных отделов^
2 1 Отдел генеральных планов (O111J
2 2 Архитектурно-строительный отдел
2.3.	Теплоэнергетический отдел (Т^н°)
2.4.	Электротехнический отдел {JIU).	,nRm
2 5 Отдел водоснабжения и водоотведения (ОВВ).
Гпггтпоя СССР или строительных министерств.	u
1^ТеТиГ?работ, передаваемых специали-
по
500—520 человек.
430
431

21.7. НОРМАТИВНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПРОИЗВОДСТВА ПРОЕКТНЫХ РАБОТ
В данном разделе рассматривается только система внешнего
нормативно-информационного обеспечения проектного производства,
точнее — номенклатура нормативно-информационных материалов,
получаемых извне и обязательных для руководства или учета при
проектировании.
Нормативно-информационную документацию следует отделить от
исходных данных для проектирования. Нормативно-информацион-
ная документация в отличие от исходных данных обязательна для
руководства и учета при разработке любого проекта. И, наоборот,
исходные данные для проектирования — индивидуальны для каж-
дого отдельного проекта.
Нормативно-информационную документацию, обязательную для
руководства и учета при проектировании, рассмотрим по следую-
щим группам.
1.	Государственные стандарты (ГОСТы). ГОСТы системы про-
ектной документации для строительства (СПДС).
2.	Строительные нормы и правила (СНиП).
3.	Строительные каталоги и типовые проекты,
4.	Каталоги, проспекты, номенклатуры и другие информаци-
онные материалы по оборудованию, приборам и средствам авто-
матизации.
Государственные стандарты. ГОСТы системы проектной доку-
ментации для строительства (СПДС). Для усиления роли стандар-
тизации в техническом прогрессе в СССР разработана и введена
в действие Государственная система стандартизации (ГСС).
Основной задачей ГСС является установление единых систем
документации, в том числе унифицированных*систем,гдокументации,
используемых в автоматизированных системах.
Система стандартов проектной документации для строительства
(ГОСТы СПДС) предназначена для решения задачи обеспечения
высокого качества исполнения проектно-сметной документации для
капитального строительства.
Общие положения СПДС, состав классификационных групп и
правила обозначения государственных стандартов СПДС установ-
лены ГОСТом 21.00—77 «Система проектной документации для стро-
ительства (СПДС). Общие положения».
Стандарты СПДС распределяются по классификационным
группам:
Код классифика- Наименование классификационной
ционной группы группы
Общие положения
Общие правила оформления чертежей и текстовых документов
Правила обращения проектной документации
Правила выполнения проектной документации по инженерным
изысканиям
Правила выполнения технологической проектной документации
Правила выполнения архитектурно-строительной проектной до-
кументации
432
6	Правила выполнения проектной документации инженерного
обеспечения
7	Правила выполнения типовой проектной документации
8	Правила выполнения машино-ориентированных проектных до-
кументов, используемых в автоматизированной системе управле-
ния (АСУ)
9	Прочие стандарты
Обозначения стандартов СПДС строятся по классификацион-
ному принципу.
Пример обозначения стандарта СПДС:
гост
21
01
77
Год утверждения стандарта
Порядковый номер
стандарта в клас -
сификационной группе
Код классификационной
группы
Код СП ДС
Категория нормативно-
технического документа
(государственный стандарт)
Сведения по СПДС, изложенные выше, — это только напоми-
нание, «ключ» к системе. Специалисты-проектировщики должны
не только иметь твердые знания по СПДС и ЕСКД (СПДС разрабо-
тана по правилам преемственности ЕСКД), но и обладать необхо-
димыми навыками выполнения проектной документации (чертежей и
текстовых материалов) в соответствии со стандартами СПДС.
Строительные нормы и правила (СНиП). Постановлением № 312
Госстрой СССР обязывается осуществить меры по улучшению си-
стемы нормирования в области проектирования, имея в виду упро-
стить эту систему и сделать такой, чтобы она не ограничивала твор-
ческую инициативу проектировщиков, направленную на снижение
сметной стоимости строительства, уменьшение трудовых затрат
при выполнении строительно-монтажных работ и на экономию
строительных материалов, особенно металлопроката.
Во исполнение Постановления № 312 Госстрой СССР приступил
к полной переработке системы СНиП. Общие положения системы,
классификатор и порядок обозначения строительных норм и правил
установлены СНиП 1.01.82 «Система нормативных документов в стро-
ительстве. Общие положения». Этот документ является основопо-
лагающим в области разработки и последующего функционирования
433

взаимоувязанных нормативных документов, с помощью которых
реализуется техническая политика в строительстве.
Основными отличительными особенностями новых СНиП по
сравнению с ранее действовавшими являются следующие.
Новая система СНиП охватывает вась круг нормативных доку-
ментов по всем аспектам проектирования и строительства, включая
вопросы организации, управления, методологии и экономики про-
ектирования и инженерных изысканий, организации управления
и экономики строительства, норм продолжительности проектирова-
ния и строительства, положений об организациях и должностных
лицах, норм затрат материальных и трудовых ресурсов, а также
традиционные области технического нормирования в проектиро-
вании, в производстве работ и в сметном деле, которые были ранее
объединены в структуре строительных норм и правил.
Устанавливается один вид нормативных документов, утверждае-
мых Госстроем СССР, независимо от объема нормирования — Строи-
тельные нормы и правила (СНиП). Ранее существовавший вид до-
кументации (СН) упраздняется. Все документы, утверждаемые
Госстроем СССР, должны обязательно иметь шифр.
Введен классификатор Строительных норм и правил, устанав-
ливающий разделение Строительных норм и правил на шесть частей.
1.	Организация, управление, экономика.
2.	Нормы проектирования.
3.	Организация, производство и приемка работ.
4.	Сметные нормы.
5.	Нормы затрат материальных и трудовых ресурсов.
6.	Эксплуатация и ремонт зданий, сооружений и конструкций.
Обозначаются СНиП по аналогии с ГОСтами:
СНиП
01
01
82
Год утверждения СНиП
№ документа внутри
группы
N- группы
№ части
Категория нормативного
документа (СНиП)
Для традиционно ведомственных норм и правил, действие кото-
рых распространяется на проектирование и строительство, установ-
лен порядок утверждения их по согласованию с Госстроем СССР.
Инженеру-проектировщику или заводскому инженеру, свя-
занному с решением вопросов проектирования и строительства,
434
необходимо знать структуру (классификатор) Системы СНиП, иметь
собственный перечень (выписку из Всесоюзного Перечня) СНиП,
необходимых по роду деятельности, и уметь свободно ими поль-
зоваться.
Строительные каталоги. Типовые проекты. Рабочая документа-
ция на типовые секции, узлы и строительные конструкции. Каждая
проектная организация должна иметь Перечень действующих ка-
талогов, типовых проектов и альбомов рабочих чертежей на типо-
вые секции, узлы и строительные конструкции. Должна быть орга-
низована «принудительная» информация по этому Перечню. По
типовым проектам, которые могут найти применение в проектной
организации; должны быть паспорта этих типовых проектов, а луч-
ше—контрольные экземпляры их полных комплектов. По всем
действующим рабочим чертежам типовых секций, узлов и строитель-
ных конструкций в проектном кабинете ПИ должны быть кон-
трольные альбомы.
Каталоги, проспекты, номенклатуры и другие информационные
материалы по оборудованию. Государственному комитету СССР
по науке и технике (ГКНТ) и Госстрою СССР совместно с министер-
ствами и ведомствами СССР Постановлением № 312 поручено раз-
работать мероприятия по улучшению системы информации про-
ектных и изыскательских организаций о достижениях отечествен-
ной и зарубежной науки и техники в области технологии произ-
водства, средств механизации и автоматизации работ, управления
производством и технологическими процессами и о передовых ме-
тодах строительства.
Во исполнение этого поручения на базе Государственного НИИ
НТИ образован Всесоюзный центр информации по оборудованию
ГКНТ (ВЦИО ГКНТ). На ВЦИО ГКНТ возлагается:
—	государственная регистрация и учет выпускаемого, намечае-
мого к выпуску и снимаемого с производства оборудования, а также
подготовка информации по этому оборудованию и по каталогам
оборудования, издаваемым министерствами и ведомствами;
—	справочно-информационное обслуживание заинтересованных
предприятий и организаций с использованием автоматизирован-
ных систем хранения, поиска и размножения информации.
Установлено, что с 1982 г. все выпускаемое, намечаемое к вы-
пуску и снимаемое с производства оборудование подлежит госу-
дарственной регистрации во Всесоюзном центре информации по
оборудованию в порядке, устанавливаемом ГКНТ.
Государственный комитет СССР по делам издательств, поли-
графии и книжной торговли обязывается обеспечить издание ин-
формационных материалов Всесоюзного центра информации по
оборудованию.
После образования Всесоюзного центра информации по обо-
рудованию (ВЦИО ГКНТ) создались благоприятные условия обес-
печения проектного производства полной и досрочной информа-
цией по оборудованию, как серийно выпускаемому, так и наме-
чаемому к выпуску.
435

ПРИЛОЖЕНИЕ 21.1
Перечень Основных законодательных актов и нормативно-правовых документов,
определяющих правовой статус государственного проектного института
и его производственно-финансовую деятельность
. Законы СССР и постановления Правительства.
_.2. Закон «О плане экономического и социального развития СССР на 1981—
1985 гг. и на период до 1990 года».
1.3.	Основы законодательства о труде. 1970 г.
1.4.	Основы жилищного законодательства. 1981 г.
1.5.	Основы законодательства о здравоохранении. 1969 г.
1.6.	Основы земельного законодательства. 1968 г.
"..7. Основы водного законодательства. 1970 г.
.8. Закон «Об охране атмосферного воздуха». 1980 г.
1.9.	Закон СССР о трудовых коллективах. 1983 г.
1.10.	Постановление ЦК КПСС и СМ СССР «О мерах по дальнейшему улучше-
нию проектно-сметного дела». 1981 г. № 312.
1.11.	Постановление СМ СССР «О приемке в эксплуатацию законченных строи-
тельных объектов». 1981 г. № 105.
2.	Нормативно-правовые документы Госстроя СССР.
2.1.	Положение о государственной проектной и изыскательской организациях,
выполняющих работы для капитального строительства. 1969 г.
2.2.	Типовое положение о головном проектном институте. 1971 г.
2.3.	Положение о территориальной проектной организации Госстроя СССР.
1982 г.
2.4.	Положение о проектной организации — генеральном проектировщике.
2.5.	Положение об авторском надзоре проектных организаций за строительст-
вом предприятий, зданий и сооружений, 1973 г.
2.6.	Типовые положения о пусконаладочных организациях. 1981 г.
2.7.	Положение о главном инженере, главном архитекторе проекта. 1969 г.,
доп. БСТ 10—79.
2.8.	Правила, разработки, согласования и утверждения проектно-сметной до-
кументации на строительство предприятий, зданий и сооружений. СН-202—81
(ранее Инструкция СН-202—81).
2.9.	Правила о договорах на выполнение проектных и изыскательских работ.
1959 г., доп. от 15.12. 81 г. № Ю4-Д и от 14.12.02 г. № ВА-6666-2/4.
3.	Руководящие материалы Стройбанка СССР.
3.1.	Инструкция «О финансировании проектных и изыскательских работ»,
1982 г. № 27.
3.2.	Письмо «Об улучшении контроля за эффективным использованием средств,
направленных на техническое перевооружение действующих предприятий».
23.10.81 г. № 256.
4.	Методические указания. Методики.
4.1.	Методические указания по планированию проектно-изыскательских работ,
развития сети и материально-технической базы проектных и изыскательских органи-
заций. Госплан СССР. 1982 г.
4.2.	Методика комплексной оценки качества проектной документации. Госстрой
СССР. 1981 г.
Глава 22
ПОРЯДОК И МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА
СТРОИТЕЛЬСТВА (РАСШИРЕНИЯ ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ)
ПРЕДПРИЯТИЯ РЕЗИНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
22.1. ПРЕДПРИЯТИЕ РЕЗИНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
КАК ПРОЕКТИРУЕМЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС
Структурные схемы предприятий по производству шин и РТИ
представлены на рис. 22.1 и 22.2. В действительности предприя-
тия, даже внутри отрасли, отличаются друг от друга по структуре,
но методологически такая унификация производственных структур
предприятий отрасли оправдана. Она способствует также унифи-
кации проектных решений, широкому применению модульного
принципа проектирования и строительства предприятий резино-
вой промышленности, сущность которого была изложена выше.
Объединяющим технологическим признаком предприятий рези-
новой промышленности является использование в качестве основ-
ного «конструкционного» материала резиновых смесей. Это обусло-
вило большую схожесть технологического процесса производства
как шин, так и основных видов РТИ. В производствах {шин и РТИ
в четких границах выделяются пять технологических переделов:
изготовление резиновых смесей; обрезинивание корда и тканей;
заготовительно-сборочные операции; вулканизация; заключительные
операции (обрезка выпрессовок, разбраковка, маркировка, упа-
ковка).
По этим переделам формируютсяУпри проектировании произ-
водственные участки и цехи. Указанная схожесть технологических
Система управления предприятием
(заводоуправление)
6 а
ОСНОВНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА
О д
II
Системы
инженерного обеспечения
¦ I
о *
о
II
On
II
II
Н 5
Рис. 22.1. Структурная схема предприятия по производству шин.
437

Система управления предприятием
(заводоуправление)
г5
ОСНОВНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА
6 й?
II
n Си
s о
II
Системы
инженерного обеспечения
о о
в g
It
I."
о
Я
о
§
с
К
S
§
1 клш
S
о
ж
н
g
о
Н
о
w
о
X
о
м
1 складе
2 «
Рис. 22.2 Структурная схема предприятия по производству РТИ.
процессов в производствах шин и РТИ еще более сближает стру-
ктурные схемы предприятий отрасли и позволяет выработать еди-
ную методику разработки проектов на их строительство расши-
рение или реконструкцию.
Проектируемый производственный комплекс (предприятие в це-
лом или часть его) рассматривается как сложная динамическая
система, которая объединяет несколько подсистем, вычлененных
из системы «предприятие» по производственно-технологическому
принципу, т. е. по производственным функциям, выполняемым
каждой подсистемой (за пределами этих подсистем не должно ос-
таться ни одного подразделения, ни одного объекта)
Согласно приведенным выше структурным схемам, с учетом
схожести технологических процессов ниже перечислены (в порядке
последовательности разработки проекта) подсистемы первого уро-
вня образующие (методологически) любое предприятие отрасли
1.	Основное производство.
2.	Ремонтно-эксплуатационные службы.
3.	Транспортное и складское хозяйство.
4.	Система электроснабжения.
5.	Тепло-энергетическое хозяйство.
6.	Система водоснабжения и водоотведения.
7.	Административно-хозяйственные службы.
8.	Управление предприятием (заводоуправление).
Проектирование предприятия ведется по подсистемам. При
этом, в соответствии с Инструкцией СН 202—81, сначала по каж-
дой подсистеме разрабатываются проектные решения, обеспечиваю-
щие выполнение подсистемой своей производственной функции'
«технологические проектные решения». И только после этого при-
нимая технологические решения в качестве задания, по каждому
438
объекту, входящему в подсистему, разрабатываются «строительные
проектные решения». При оформлении проекта названные две группы
проектных решений составляют основу «технических» разделов
проекта:
—	раздела «Технологические решения»;
—	раздела «Строительные решения».
22.2. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА СТРОИТЕЛЬСТВА
(РАСШИРЕНИЯ ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ) ПРЕДПРИЯТИЯ
Содержание проекта любого производственного предприятия
определяется требованиями к нему «Инструкции о составе, порядке
разработки, согласования и утверждения проектно-сметной доку-
ментации на строительство предприятий, зданий и сооружений»
СН-202—81, утвержденной постановлением Госстроя СССР от 29 де-
кабря 1981 г. № 261.
Согласно Инструкции СН-202—81, содержание проекта по разделам, указанным
ниже, должно быть следующее.
1. Общая пояснительная записка, содержащая: исходные данные для проекти-
рования; краткую характеристику предприятия (при реконструкции, расширении);
оценку оптимальности выбранного варианта его размещения; данные о проектной
мощности, номенклатуре, качестве и техническом уровне продукции, сырьевой базе;
состав и структура предприятия; решения по организации, специализации и коопе-
рированию основного и вспомогательного производства; сведения о потребности
в топливе, воде, тепловой и электрической энергии, трудовых ресурсах и о возмож-
ности обеспечения этой потребности; изложение и оценку прогрессивности и экономич-
ности основных технологических и строительных проектных решений; очередность
строительства, сведения по пусковым комплексам, объемам основных работ; резуль-
таты выполненных экономических расчетов и оценку полученных технико-экономи-
ческих показателей проектируемого комплекса, очереди строительства пусковых
комплексов в сравнении с показателями лучших отечественных и зарубежных ана-
логов; данные по экономике производства, эффективности капитальных вложений и
использованных в проекте достижений науки и техники; сведения о проведенных сог-
ласованиях проектных решений и о соблюдении требований норм, правил, инструк-
ций и государственных стандартов, в том числе норм по взрыво- и пожароопасности;
краткую характеристику района и площадки строительства; решения и показатели
по генеральному плану, внутриплощадочному и внешнему транспорту с определе-
нием грузооборота и выбором транспортных средств; решения по инженерным се-
тям и коммуникациям; мероприятия по гражданской обороне; мероприятия по вос-
становлению (рекультивации) земельного участка и использованию плодородного
слоя почвы с обоснованием объемов работ и методов их выполнения.
В данном разделе, должны быть также приведены основные проектные решения,
направленные на комплексное и рациональное использование отходов производства,
вте ричных энергоресурсов при выпуске продукции, а также на рациональное и эко-
номное использование трудовых, материальных и энергетических ресурсов в строи-
тельстве с указанием удельных показателей их расхода на производство единицы
продукции, на единицу создаваемой мощности в сравнении с лучшими мировыми до-
стижениями и показателями, установленными в задании на проектирование.
В составе пояснительной записки приводятся общие сведения о предусматривае-
мых мероприятяих по охране окружающей природной среды, включая данные, ха-
рактеризующие естественное состояние водоема, атмосферного воздуха и почвы,
сведения о количестве и качестве сточных вод и выбросов в атмосферу, а также отхо-
дов, не утилизируемых в производстве, расчетные данные,характеризующие эффек-
тивность проектируемых мероприятий и сооружений.
Основные чертежи:
— ситуационный план размещения предприятия, с указанием на нем существую-
щих и проектируемых внешних коммуникаций и инженерных сетей, селитебной тер-
439

ритории, запроектированных сооружений и устройств по очистке природных и сточ-
ных вод и выбросов в атмосферу;
—	схема генерального плана» на которую должны быть нанесены: существую-
щие, проектируемые, реконструируемые и подлежащие сносу здания и сооружения,
объекты благоустройства и озеленения, принципиальные решения по внутриплоща-
дочным инженерным и транспортным коммуникациям, трассы основных электриче-
ских сетей. При этом на плане выделяются объекты, коммуникации и сети, входящие
в очереди строительства и пусковые комплексы, и указываются планировочные от-
метки для определения объемов земляных работ.
2. Технологические решения, содержащие производственную расчетную про-
грамму, краткую характеристику и обоснование решений по технологии и организа-
ции производства, трудоемкости изготовления продукции, механизации и автомати-
зации технологических процессов и управления производством, сравнение их с пере-
довыми техническими решениями отечественной и зарубежной практики: предложе-
ния по организации контроля за качеством продукции; состав и оценку прогрес-
сивности выбранного оборудования, показатели его загрузки; обоснование необхо-
димости приобретения технологического оборудования по импорту; характеристику
цеховых и межцеховых коммуникаций; обоснование численности производственного
персонала (указанные выше сведения приводятся по предприятию в целом и по каж-
дому производству или цеху); принципиальные решения по научной организации
труда; решения по теплоснабжению, водоснабжению и канализации, электроснабже-
нию и электрооборудованию (характеристика потребителей электроэнергии^ и перс-
пективы развития, определение нагрузок установленной потребной мощности, обос-
нование принимаемых источников электроэнергии, напряжения распределительных,
преобразовательных и трансформаторных подстанций, воздушных кабельных ли-
ний электропередачи, силового электрооборудования, электроприводов, электриче-
ского освещения, молниезащиты); соображения по эксплуатации электроустановок,
по автоматизации технологических процессов, а в случаях, когда заданием на проек-
тирование предусматривается применение новых технологических процессов, агрега-
тов и производств, оснащенных автоматизированными системами управления на базе
современных средств вычислительной техники (АТК), основные технические решения
по АСУТП; принципиальные решения по автоматизированным системам управления
предприятием АСУП; мероприятия по охране окружающей природной среды; сооб-
ражения по освоению проектных мощностей в нормативные сроки; топливно-энергети-
ческий и материальный балансы технологических процессов с учетом всех твердых,
жидкообразных отходов производства и решения по максимальному полному исполь-
зованию каждого из этих отходов.
Основные чертежи:
—	принципиальные схемы технологических процессов и механизации произ-
водств;
—	технологические компоновки по корпусам (цехам) с указанием размещения
крупного, уникального оборудования и транспортных средств;
—	схемы грузопотоков (для крупных предприятий);
—	схема функциональной структуры;
—	схема организационной структуры;
—	структурная схема комплекса технических средств АСУП;
—	схемы автоматизации технологических процессов;
—	принципиальные схемы электроснабжения предприятия, сооружения;
—	схема трасс магистральных и распределительных тепловых сетей;
—	принципиальные схемы организации связи и сигнализации.
При строительстве объектов по типовым проектам, при необходимости, приво-
дятся каталожные листы на эти проекты, а по повторно применяемым экономичным
индивидуальным проектам — основные чертежи, входящие в состав этих проектов.
3. Строительные решения, содержание: краткое описание и обоснование основ-
ных архитектурно-строительных решений по зданиям и сооружениям с оценкой про-
грессивности этих решений; обоснование принципиальных решений по освещен-
ности рабочих мест, снижению производственных шумов и вибраций, бытовому,
санитарному обслуживанию работающих; мероприятия по электро-, взрыво- и пожаро-
безопасности, защите строительных конструкций от коррозии; основные решения
по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха, по внутренним сетям
хозяйственно-питьевого водопровода и бытовой канализации; перечни примененных
440
Типовых и повторно применяемых экономичных проектов с краткой характеристикой
этих проектов.
Основные чертежи'
—	планы, разрезы и фасады зданий и сооружений, строящихся по индивидуаль-
ным проектам, со схематическим изображением основных несущих и ограждающих
конструкций, по типовым проектам — каталожные листы типовых проектов, а по
повторно применяемым экономичным индивидуальным проектам — основные чер-
тежи;
—	эскизные решения по антикоррозийной защите строительных конструкций;
—	схемы трасс внешних инженерных и транспортных коммуникаций (указы-
ваются, как правило, на ситуационном плане);
—	планы и профили трасс внутриплощадочных сетей и сооружений на них.
Примечание. По производственным зданиям со сложными системами отоп-
ления, вентиляции и кондиционирования воздуха допускается разработка планов
и разрезов этих зданий с нанесением указанных систем, а также планов и разрезов
по основным сооружениям водопровода и канализации и эскизных решений по анти-
коррозийной защите сетей и сооружений.
В случаях, когда это предусмотрено в задании на проектирование, представля-
ются архитектурно-пространственные решения застройки (макет) или другие демон-
страционные материалы.
4.	Организация строительства.
5.	Жилищно-гражданское строительство.
6.	Сметная документация — разрабатывается в составе и объеме, установленном
Инструкцией СН 202—81.
7.	Паспорт проекта, составленный по установленной форме,
В проекте (в соответствующих его разделах) должны приводиться:
—	спецификации, составляемые по форме, установленной Госснабом СССР,
необходимые для размещения заказов на технологическое, энергетическое, подъ-
емно-транспортное, насосно-компрессорное, специальное и другое оборудование,
на, изготовление которого необходимо длительное время, а также на оборудование,
исходные данные по которому проектные организации получают от заводов-изготови-
телей;
—	ведомости, составленные по укрупненной номенклатуре, на остальное се-
рийно изготовляемое оборудование, включая общезаводское, импортное, приборы,
арматуру, кабельные и другие изделия массового и серийного производства и не-
стандартизированное оборудование;
—	исходные требования на разработку оборудования индивидуального изготов-
ления, включая нетиповое и нестандартизированное оборудование, разработанные
в соответствии с ГОСТ 15.001—73;
—	исходные данные по машинам и сложному технологическому оборудованию
разового (единичного) заказа, полученные от организации (предприятие-разработ-
чиков этого оборудования.
В редакцию требований по содержанию проекта промышлен -
ного предприятия, изложенных выше, автор счел возможным вне-
сти два изменения в раздел «Технологические решения»:
1)	«... обоснование решений по технологии и организации про-
изводства» (доб.: «и организации»), полагая, что акцент на необ-
ходимость обоснования принятых решений по организации
производства крайне необходим;
2)	«... решения по теплоснабжению, водоснабжению и водоот-
ведению, электроснабжению и электрооборудованию» (доб.: «водо-
снабжению и водоотведению» с исключением этих слов из раздела
«Строительные решения»), так как включение решений по водо-
снабжению и водоотведению в раздел «Строительные решения» не
сообразуется с логикой системного подхода: подсистемы «тепло-
снабжение» и «водоснабжения» по назначению и по сути проектных
решений идентичны.
15 Н. Г. Бенин и
ДР-
441

Основание для проектирования.
1. Наличие в Перечне проектов, подлежащих
разработке в планируемой пятилетке.
2. 5-летний план ПИР.
г
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ.
Разработка по поручению заказчика,
согласование и утверждение.
А
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ.
1.1. Обосновывающие материалы с технико-
экономическими показателями, утвержденные
в составе Схемы развития отрасли.
1.2. Акт выбора площадки или обследования
действующего предприятия и приложения
к нему:
- архитектурно-планировочное задание,
- строительный паспорт участка,
- ТУ на инженерное обеспечение
(тепло-электроснабжение, водоснабжение
и канализацию, подъездные пути, связь),
- материалы инвентаризации и объемы СМР,
связанные с подготовкой площадки строи-
тельства,
- данные о состоянии водоемов и воздушного
бассейна.
->
Договор с заказчиком на разработку
проекта.
График разработки проекта.
Задание Главного инженера проекта
(ГИП) на разработку проекта по
отделам-исполнителям.
г
РАССМОТРЕНИЕ ЗАДАНИЯ ГИПа
У РУКОВОДСТВА ПИ с участием
отделов-исполнителей.
Оформление протокола или другого
распорядительного документа с
оценкой полноты, технического
уровня и качества исполнения ис-
ходных данных и с соответствующи-
ми поручениями.
—»
4—
Оформление финансирования
работ по договору.
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
2.1. Технологический регла-
мент на проектирование.
2.2. Исполнительные или
обмерные чертежи
- генплан,
— арх.-стр. чертежи и др.
2. 3. Исходные данные по
оборудованию, рекомендо-
ванному к установке по
технологическому регла-
менту.
2. 4. Материалы инженерно-
строительных изысканий.
ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ.
Рассмотрение схемы генерального плана и
проектных решений по технологии и организа-
ции основного производства.
Объектный график окончания разработки проекта.
Задание технологического отдела ( с приложением
схемы генплана и промежуточного титульного
списка объектов) на выполнение смежными
отделами разделов проекта по дринадиежностк.
НОРМОКОНТРОЛЬ,
Отправление комплектного проекта заказчику.
Объектный график разработки
проекта до рассмотрения схемы
генплана и проектных решений
по технологии и организации
основного производства на тех-
ническом совете.
СОГЛАСОВАНИЕ
ПРОМЕЖУТОЧНЫХ
СТРОИТЕЛЬНЫХ
ЧЕРТЕЖЕЙ.
ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ.
Рассмотрение законченного раз-
работкой проекта до его оформ-
ления. Принятие решения с оценкой
технического и экономического
уровня проектных решений, а так-
же технико-экономических пока-
зателей проекта в целом.
Рис. 22.3. Схема подготовки и разработки проекта предприятия (основные этапы).
ВЗАИМНЫЕ СОГЛАСОВАНИЯ
основных проектных решений
отделами-исполнителями тех-
нических разделов проекта.
Оформление сводного плана
инженерных коммуникаций.
Задание отделов-исполнителей
технических разделов проекта
сметному и технико-экономи-
ческому отделам.

22.3. ПОРЯДОК ПОДГОТОВКИ И РАЗРАБОТКИ
ПРОЕКТА ПРЕДПРИЯТИЯ
На рйс. 22.3. приведена схема подготовки и разработки про-
екта во взаимной увязке и временной последовательности выпол-
нения основных этапов.
Основанием для начала проектирования является наличие про-
екта, намечаемого к разработке, в Перечне проектов, подлежащих
разработке в планируемой пятилетке, который утверждается в сос-
таве пятилетнего плана проектно-изыскательских работ (ПИР)
отрасли. В соответствии с Перечнем разработка проекта включа-
ется в пятилетний и годовой тематический планы ПИР проектной
организации-разработчика. Напомним, что в Перечне проектов со-
держатся основные показатели проекта, намечаемого к разработке:
мощность — в натуральных показателях и стоимостном выражении,
численность работающих, сметная стоимость строительства, в том
числе СМР.
Новое предприятие с этими показателями учтено в ба-
лансах «потребность — производство» и государственном плане эко-
номического и социального развития. Такой порядок обусловлен
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 12 июля
1979 г. № 695, в котором сказано: «Для планирования действую-
щего производства и нового строительства как единого целого пре-
дусматривать в проектах пятилетних планов капитальные вложе-
ния на развитие отраслей материального производства под запла-
нированный прирост объема продукции и услуг».
Исходные данные для подготовки задания на проектирование*
Исходными данными для составления задания на проектирование
являются два документа:
—	материалы, обосновывающие необходимость и целесообраз-
ность строительства (реконструкции) данного производства, или
ТЭО, разработанное в порядке их доработки, с технико-экономи-
ческими и расходными показателями;
—	акт выбора площадки (в случае реконструкции действую-
щего предприятия — акт его комплексного обследования), утверж-
денный в установленном порядке; к акту, в качестве его неотъем-
лемой части, должны быть приложены технические условия на ин-
женерное обеспечение, строительное проектирование и другие ис-
ходные данные (см. рис. 22.3).
Задание на проектирование составляется заказчиком проекта
с привлечением генеральной проектной организации на основе
материалов, обосновывающих строительство данного предприятия,
утвержденных в составе Схемы развития отраслей на перспективу,
или ТЭО, разработанного в порядке их доработки, и акта выбора
площадки, утвержденного в установленном порядке.
Заданием на проектирование определяется весь комплекс тре-
бований по техническому и экономическому уровню проектных ре-
шений и к технико-экономическим показателям проекта в целом.
В частности, в задании на проектирование:
444
—	предусматривается реализация основных направлений тех-
нологического и строительного проектирования и мероприятий по
повышению технического и экономического уровня проектных ре-
шений, утверждаемых в составе пятилетних планов проектно-изы-
скательских работ;
—	устанавливаются требования по внедрению новой техники и
передового опыта в области технологии и организации производ-
ства, оборудования, строительных конструкций и материалов, по ме-
ханизации и автоматизации производственных процессов, автоматиза-
ции управления технологическими процессами и предприятием;
—	устанавливаются показатели по росту производительности
труда на проектируемом предприятии, по снижению материалоем-
кости и трудоемкости строительства; задания по экономному рас-
ходованию сырьевых, материальных и энергетических ресурсов,
утилизации отходов производства и вторичных энергоресурсов;
—	обусловливается разработка природоохранных мероприятий.
Данные соответствия проектных решений и технико-экономических
показателей проекта заданию на проектирование являются основ-
ными критериями оценки технического и экономического уровня
проекта, его соответствия современным требованиям.
Состав и содержание данных и требований, которые должны
представляться в задании, определен Инструкцией СН-202—81.
Для наглядности ниже приведены основные пункты задания на проектирование,
часть которых детализирована применительно к условно намечаемому проектирова-
нию и строительству Сибирскому шинному заводу.
Титульный лист
Наименование министерства, в систему которого входит новостройка. Утверждаю-
щая^подпись руководителя министерства. Дата утверждения. Печать»
«ЗАДАНИЕ
на разработку проекта 1-й очереди
строительства Сибирского шинного завода»
Руководитель предприятия-заказчика	подпись
печать
Руководитель генеральной	подпись
проектной организации	печать
1.	Наименование предприятия. Сибирский шинный завод.
2.	Пункт и площадка строительства. Восточная Сибирь. Промузел нефтехими-
ческого комплекса.
3.	Вид строительства. Новостройка.
4.	Основание для разработки. Перечень проектов, подлежащих разработке
в 1986—90 гг.
5.	Номенклатура продукции и мощность предприятия.
Наименование продукции
Сверхкрупногабаритные шины
Крупногабаритные шины
Грузовые шины
Всего
в том числе типа Р
Ед. изм.
ТЫС. ШТ.
»
»
»
»
1-я оче-
редь

—
1500
1500
1500
Полное
развитие
10
140
1500
1650
1560
445

6.	Режим работы предприятия.
Основное производство:
—	количество рабочих дней в году — 305;
—	количество смен работы в сутки — 4;
—	количество часов работы в сутки — 24.
7.	Основные данные и показатели проекта. Задание по повышению технического
уровня проектируемых производств и эффективности проектных решений.
Раздел 7 задания на проектирование оформляется, как правило, отдельным
приложением по следующим подразделам.
7.1.	Состав и структура предприятия.
В проекте представить структурную схему предприятия с характеристикой ос-
новных и вспомогательных производств, систем инженерного обеспечения, системы
управления предприятием.
7.2.	Основные технико-экономические показатели. В качестве задания прила-
гаются технико-экономические показатели в объеме, приведенном в табл. 20.2.
7.3.	Задание по эффективности проектных решений:
Показатели
Ед. изм.
Задание по
По нор- По про- эффектив-
мативам екту	ности,
% от нормы
7.3.1.	Расход энергоресурсов на еди-
ницу вводимой мощности:
—	электроэнергии	тыс. кВт-ч
—	пара	тыс. т
—	тепла (теплофикационной воды) МДж (Гкал)
7.3.2.	Удельные капиталовложения тыс. руб.
в том числе СМР
7.3.3.	Материалоемкость строитель-
ства на 1 млн. руб. СМР:
—	цемент	тыс. т
—	прокат черных металлов	тыс. т
—	прокат цветных металлов	тыс. т
—	лесные материалы	тыс. м3
7.4. Мероприятия по повышению технического и экономического уровня проект-
ных решений.
7.4.1.	Качество продукции. Показатели качества продукции новых видов по
возможности должны быть количественными и даваться в сравнении с показателями
изделия-предшественника. Показатели качества продукции включаются в задание
на основании утвержденного в установленном порядке технологического регламента
на проектирование.
7.4.2.	Технология, организация и оборудование основного производства. Ме-
ханизация и автоматизация производственных процессов.
7.4.3.	Внутризаводской и внешний транспорт.
7.4.4.	Энергоснабжение предприятия. Водоснабжение и водоотведение.
7.4.5.	Архитектурно-строительные решения и генеральный план.
7.4.6.	Природоохранные мероприятия.
По п.п. 7.4.2; 7.4.3; 7.4.4; 7.4.5; 7.4.6 в задание включаются конкретные меро-
приятия по повышению технического и экономического уровня проектных решений
с количественными показателями их эффективности.
8.	Автоматизация управления предприятием. Проектом предусмотреть автома-
тизированную систему управления предприятием (АСУП). Организационно-норма-
тивную базу комплексной системы управления производством и качеством про-
дукции — систему стандартов предприятия (СТП) — разработать, используя опыт
организации управления ПО «Днепрошина».
9.	Необходимость вариантной проработки. Проект разработать в соответствии
с настоящим заданием в одном варианте.
10.	Возможность дальнейшего развития предприятия. Предусмотреть возмож-
ность расширения предприятия с удвоением мощности.
11.	Очередность строительства, пусковые комплексы, сроки начала и оконча-
ния строительства.
446
По настоящему заданию разработать проект i-й очереди строительства. Начал6
строительства — 1987 г. Ввод мощностей и производственных объектов 1-й очереди
строительства осуществить 4 пусковыми комплексами:
ПК-1 —центральное ремонтное производство. Ввод — II кв. 1988 г.
ПК-2 — актокамерное производство с участками шиноремонта и переработки
производственных отходов. Ввод — IV кв. 1988 г.
ПК-3 — производство грузовых радиальных шин. Мощность — 700 тыс. шт.
в год. Ввод — II кв. 1990 г.
ПК-4 — производство грузовых металлокордных шин. Мощность — 800 тыс.
шин в год. Ввод — IV кв. 1990 г.
Границы пусковых комплексов определить при разработке проекта.
На строительство 2-й очереди разработать отдельный проект.
12.	Стадийность проектирования. Двухстадийное:
—	проект;
—	рабочая документация на выполнение СМР,
Разрешение на разработку рабочей документации на объем СМР первого года
строительства оформить по предъявлению одобренной в установленном порядке
схемы генерального плана.
13.	Задание на проектирование объектов жилищно-бытовогои культурного строи-
тельства. В сводке затрат (форма № 2 СН-202—81) предусмотреть затраты на строи-
тельство жилья. Расчет стоимости строительства жилья выполнить по прейскуранту
цен на жилищное строительство, коэффициент семейности — 2,5, норма на 1 прожи-
вающего— 13 м2; обеспечение— 100% работающих.
14.	Генеральная проектная организация.
Институт «Сибгипрошина».
15.	Генеральная строительная организация.
Восточно-Сибирский строительный трест.
Приложения. Технические условия и исходные данные для проектиро-
вания.
1.	Акт выбора площадки строительства.
2.	Архитектурно-планировочное задание и строительный паспорт участка.
3.	Технические условия на строительное проектирование.
4.	Технические условия на инженерное обеспечение предприятия:
—	тепло- и пароснабжение;
—	электроснабжение;
—	водоснабжение и водоотведение;
—	примыкание подъездных путей;
—	связь.
Примечание. По каждому виду инженерного обеспечения технические
условия оформляются и регистрируются, как правило, раздельно с указанием даты
оформления.
5.	Данные о состоянии водоемов и воздушного бассейна. Требования по сни-
жению вредного воздействия предприятия на окружающую среду.
6.	Материалы инвентаризации и объемы СМР, связанные с подготовкой пло-
щадки строительства.
7.	Исходные данные для определения сметной стоимости строительства.
Подготовка производственного комплекса к проектированию.
Процесс подготовки производственного комплекса к проектиро-
ванию целесообразно разделить на три этапа.
1-й этап — разработка обосновывающих материалов, утверж-
дение их в составе Схемы перспективного развития отрасли (при
необходимости — разработка ТЭО в развитие обосновывающих ма-
териалов) и включение проекта, намечаемого к разработке, в Пе-
речень проектов, утверждаемый в составе отраслевого пятилет-
него плана ПИР. Этот этап или предпроектная стадия был рас-
смотрен в гл. 20.
2-й этап — выбор площадки строительства и (или) комп-
лексное обследование действующего предприятия, намеченного к ре-
447

конструкции или расширению; оформление технических условий
(ТУ) и подготовка исходных данных для проектпрования (в част-
ности, инвентаризация объемов СМР, связанных с подготовкой
площадки строительства); организация и проведение инженерно-
строительных изысканий; составление по поручению заказчика
задания на проектирование.
3-й этап — оформление договора с заказчиком на разра-
ботку проекта и подготовка производства проектных работ вну-
три ПИ.
После получения от заказчика утвержденного задания на про-
ектирование, технических условий и исходных данных главный
инженер проекта (ГИП) организует подготовку производственного
комплекса к проектированию в двух направлениях.
1.	Готовит и передает в планово-производственный отдел (ППО)
заявку на составление смет на весь комплекс ПИР, обусловлен-
ный заданием на проектирование, включая инженерные изыскания
и проектные работы, передаваемые специализированным ПИ; сов-
местно с ППО составляет график начала и окончания разработки
проекта и проект договора с заказчиком на разработку проекта.
Далее договор подлежит оформлению заказчиком и принятию к фи-
нансированию конторой Стройбанка СССР по местонахождению
заказчика.
2.	Одновременно с этим ГИП готовит и выдает «Задание ГИПа
отделам-исполнителям». В своем задании ГИП распределяет раз-
делы проекта между исполнителями (границы разделов опреде-
лены «Эталоном оформления проекта строительства, расширения
или реконструкции предприятий резиновой промышленности»). Со
ссылкой на «Правила производства проектных работ» или доку-
мент, их заменяющий, устанавливает последовательность разра-
ботки основных проектных решений и порядок их взаимного со-
гласования. Задание ГИП выдает отделам-исполнителям только
со своей подписью.
Далее следует одно из самых ответственных событий в подго-
товке производственного комплекса к проектированию: задание
ГИПа рассматривает руководство ПИ с участием всех отделов-
исполнителей.
Предмет рассмотрения.
Во-первых, наличие, полнота и качество исполнения всех ис-
ходных данных, необходимых для разработки проекта. Проверка
исходных данных начинается с приложений к акту выбора пло-
щадки или акту обследования предприятия, подлежащего рекон-
струкции.
В первую очередь проверяется полнота и срок действия
ТУ (разрыв во времени между выбором площадки и началом раз-
работки проекта может составлять годы), объемы СМР (по объек-
там), связанные с подготовкой площадки строительства, и данные
о состоянии водного бассейна и атмосферы.
Далее тщательно проверяется полнота второй группы исход-
ных данных (см. рис. 22.3).
448
1.	Технологический регламент на проектирование. На стадии
выбора площадки он был только заявлен. Согласно утвержденному
эталону, технологический регламент должен содержать следую-
щие разделы.
—	Основание для разработки регламента и качественная ха-
рактеристика продукции, намечаемой к выпуску по рекоменду-
емой технологии. Краткий обзор НИ и ОКР, результаты которых
положены в основу регламента. v
—	Конструкция изделия, спецификации заготовок, рецептура
смесей, клеев, пропиточных составов, нормы расхода сырья, мате-
риалов и полуфабрикатов на 1 изделие.
—	Исходные данные для проектирования технологического про-
цесса, для расчета потребности в оборудовании. Особенности транс-
портировки и хранения заготовок (режимы, срок годности, нормы
запаса).
—	Требования по созданию безопасных условий труда и ох-
ране окружающей среды.
—	Рекомендации по НОТ.
—	Сведения о патентной чистоте продукции, технологических
процессов и оборудования.
—	Экономическая эффективность рекомендуемых продукций, тех-
нологического процесса и оборудования.
2.	Исполнительные и обмерные чертежи (исполнительный чер-
теж генплана, обмерные чертежи зданий и др.).
3.	Наличие и полнота исходных данных по вновь осваиваемому
оборудованию.
4.	Готовность материалов инженерных изысканий.
Состояние дел по исходным данным фиксируется в распоря-
дительном документе (протокол или распоряжение).
При рассмотрении задания ГИПа отделам-исполнителям уточ-
няется распределение работ между исполнителями и намечаются
сроки выполнения работ по этапам до рассмотрения схемы гене-
рального плана и основных проектных решений (ОПР) по техноло-
гии и организации основного производства на техсовете ПИ.
Тем же распоряжением или протоколом обусловливается офор-
мление объектного графика до срока рассмотрения на техсовете
схемы генплана и ОПР по технологии и организации основного
производства. Кроме этапов разработки проекта в объектном гра-
фике определяются сроки дополучения недостающих исходных
данных.
Утверждением объектного графика заканчивается подготовка
производственного комплекса к проектированию, им же устанав-
ливается официальный срок начала разработки проекта.
От полноты, технического уровня и качества исполнения ис-
ходных данных в решающей степени зависит технический и эконо-
мический уровень проектных решений и обеспечение уровня тех-
нико-экономических показателей проекта в целом, обусловленного
заданием. Поэтому в распорядительном документе по результатам
рассмотрения ГИПа отделам-исполнителям должна быть дана оценка
449

технического уровня и качества исполнения исходных данных и
кроме дополучения недостающих данных должны быть намечены
меры и .ответственные исполнители по повышению технического
и экономического уровня исходных данных.
Порядок разработки проекта. При изложении порядка разра-
ботки проекта предприятия целесообразно выделить два этапа
(см. рис. 22.3).
1-й этап — разработка проектных решений по технологии
и организации основного производства, компоновка «промежу-
точной» схемы генерального плана, оформление предварительного
титульного списка объектов проектируемого комплекса. Этап за-
канчивается выдачей технологическим отделом заданий смежным
отделам на разработку разделов (подразделов) проекта по принад-
лежности, после рассмотрения решений по технологии и органи-
зации основного производства и схемы генерального плана на тех-
ническом совете ПИ.
2-й этап — разработка основных проектных решений по раз-
делам (подразделам) проекта производственными отделами по при-
надлежности (включая технологический отдел и отдел генеральных
планов), взаимное согласование проектных решений, выдача зада-
ний на разработку строительных решений по всем объектам проек-
тируемого комплекса (согласно титульному списку), расчет сметной
стоимости строительства и технико-экономических показателей
проекта.
После рассмотрения на техсовете ПИ полностью законченного
нроекта с оценкой технического и экономического уровня проект-
пых решений и технико-экономических показателей проекта в целом
документация проекта оформляется в соответствии с эталоном офор-
мления и комплексный проект отправляется заказчику.
Последовательность и методика разработки проектных решений
по технологии и организации основного производства будет изло-
жена в отдельном разделе. Здесь же мы остановимся на заключи-
тельном событии 1-го этапа разработки проекта: рассмотрении
проектных решений по технологии и организации основного про-
изводства проектируемого комплекса на техническом совете ПИ.
На техсовет представляются:
—	схема генерального плана с титульным списком объектов;
—	структура основного производства;
—	технологическая схема и планы расположения технологи-
ческого оборудования по всем производственным корпусам с наве-
денными трассами систем непрерывного транспорта;
—	пояснительная записка с изложением основ организации
производства и данными по расчетной загрузке основного техно-
логического оборудования.
Прогрессивным следует признать такой порядок разработки
проекта, при котором главный инженер проекта (ГИП), параллельно
с работой технологического отдела на 1-м этапе (при разработке
сложного и крупного объекта она продолжается несколько меся-
цев), привлекает смежные отделы к компоновке совместно с техно-
450
Логами основных производственных корпусов, формированию гене-
рального плана и составлению титульного списка объектов проек-
тируемого комплекса (это привлечение должно быть оговорено
в задании ГИПа отделам-исполнителям). Кроме этого, на 1-м этапе
ГИП с привлечением отделов, отвечающих за проектирование объек-
тов инженерного обеспечения проектируемого комплекса, и тех-
нико-экономического отдела определяет (по отклонениям от объем-
ных и расходных показателей задания на проектирование) ожи-
даемый уровень расхода энергоносителей и ожидаемые технико-
экономические показатели проекта, готовит также предваритель-
ные соображения по пусковым комплексам и по всем этим вопро-
сам, включая основной, докладывает техническому совету. В ре-
шении техсовета дается оценка технического уровня и качества
продукции, намечаемой к выпуску, а также технического и эконо-
мического уровня проектируемого производства; проверяется соот-
ветствие проектных решений основным направлениям технологи-
ческого проектирования и заданию на проектирование; дается
оценка уровня загрузки принятого к установке технологического
оборудования. Решением техсовета схема генерального плана про-
ектируемого комплекса, проектные решения по технологии и орга-
низации основного производства одобряются для дальнейшего про-
ектирования; определяются меры по повышению технического и
экономического уровня продукции, намечаемой к выпуску, и про-
изводства этой продукции; уточняются границы пусковых комп-
лексов; даются указания, в какой части доработать задания смеж-
ным отделам, и определяется срок выдачи заданий после их до-
работки.
В соответствии с решением технического совета оформляется
объектный график на продолжение проектирования и завершение
разработки проекта. 2-й этап разработки начинается со дня выдачи
схемы генерального плана с предварительным титульным списком
объектов и заданий технологического отдела отделам-исполнителям
по принадлежности.
На 1-м этапе разработки проекта сформированы только «Техно-
логические проектные решения» и только по основному производ-
ству. После выдачи отделам-исполнителям заданий технологичес-
кого отдела, схемы генерального плана и титульного списка объек-
тов ГИП организует дальнейшую разработку проекта одновременно
в двух направлениях.
1. Отделы-исполнители, ответственные за проектирование систем
инженерного обеспечения предприятия, ремонтно-эксплуатационных
служб, административно-хозяйственной службы и службы быта,
системы управления (заводоуправления), уточняют перечень объек-
тов, которые необходимо построить для нормальной производ-
ственной деятельности проектируемого комплекса, вносят соот-
ветствующие изменения в титульный список объектов и органи-
зуют рааработку проектных решений, обеспечивающих выполнение
производственных функций, по каждому объекту, включенному
в титульный список, т. е. разрабатывают по каждому объекту
451

ТАБЛИЦА 22.1. Титульный список объектов Сибирского шинного завода
A-я очередь строительства)
Шифр
объекта
Наименование объекта
Ведущий
отдел по
объектам
Рабочие
отметки
104-1-0	Промплощадка	ОГП
104-1-1	Блок-корпус производства грузовых шин	ТМО
104-1-2	Блок-корпус камерного производства и ба-	ОКМТ
зы центрального ремонтного производства
104-1-4	Блок складов сырья и готовой продукции	ТЭнО
104-1-5	Объекты склада мягчителей и ЛВЖ	ТМО
104-1-6	Склад оборудования и металла	ОКМТ
104-1-7	Объекты хозпитьевого водоснабжения	ОВВ
104-1-8	Клеевая	ТМО
104-1-9	Объекты оборотного водоснабжения и очист- ОВВ
ных сооружений
104-1-10	Компрессорная	ТЭнО
104-1-11	ДТП	ТЭнО
104-1-12	Автогараж	ОКМТ
104-1-13	ГПП	ЭТО
104-1-14	Пождепо	ОКМТ
104-1-15	Заводоуправление	АСО
104-1-16	Инженерный корпус	АСО
104-1-17	Эстакада межкорпусных трубопроводов	ТЭнО
104-1-18	Ограждение территории	АСО
104-1-С1	Внутриплощадочные сети электроснабжения ЭТО
104-1-С2	Внутриплощадочные сети теплоснабжения	ТЭнО
104-1-СЗ	Внутриплощадочные сети водоснабжения и ОВВ
водоотведения
104-1-С4	Внутриплощадочные сети связи	ОАПУП
104-1-Д1	Внутриплощадочные автодороги	ОГП
104-1-Д2	Внутриплощадочные железнодорожные пути	ОГП
«Технологические проектные решения». В том же порядке, что и
по основному производству, по каждому объекту готовят и выдают
задания смежным отделам на разработку разделов (подразделов)
проекта по принадлежности,
2. Смежные отделы, участвующие в проектировании основных
производственных корпусов, получив от технологического отдела
задания, оформляют архитектурно-строительному отделу (АСО)
заявку на площади и объемы в этих корпусах, требующиеся для
размещения проектируемых ими участков и технических средств.
К сроку, определенному объектным графиком, ГИП совместно
с отделом генеральных планов и отделами, ведущими по объектам,
уточняет титульный список объектов и оформляет его по установ-
ленному образцу с указанием по каждому объекту ведущего отдела
(пример оформления титульного списка объектов см. табл. 22.1).
К тому же сроку АСО разрабатывает по каждому объекту про-
межуточные строительные чертежи, которые подлежат согласованию
с каждым отделом, участвующим в его проектировании.
Согласование организует ГИП по мере представления ему АСО
архитектурно-строительных чертежей. Согласование оформляется
452
на строительном чертеже общего вида объекта в специальном штампе
подписями лиц, согласовывающих чертеж, и датой согласования.
Во время согласования промежуточных строительных чертежей
(оно может продолжаться две-три недели) отдел генпланов на ос-
нове согласованных строительных чертежей выполняет промежу-
точный чертеж генерального плана.
Оформленный в установленном порядке титульный список проек-
тируемого комплекса, чертеж генерального плана, согласованные
строительные чертежи по всем объектам, включенным в титульный
список объектов, выдаются всем отделам, участвующим в проек-
тировании, включая сметный и технико-экономический. Указанные
документы составляют техническую и структурную основу разраба-
тываемого проекта, являются обязательными для руководства при
дальнейшей разработке проекта. Внесение изменений в согласован-
ные строительные чертежи рассматривается как изменение пер-
вичного задания со всеми вытекающими последствиями.
Далее следует самый напряженный период работы над проектом.
Используя согласованные строительные чертежи и чертеж генераль-
ного плана в качестве подосновы, отделы-исполнители дорабаты-
вают основные проектные решения по принадлежности и по мере их
готовности взаимно согласовывают проектные решения, включая
согласование с отделом генеральных планов.
По согласованным проектным решениям отделы-исполнители
технических разделов проекта готовят и выдают задание сметному
и технико-экономическим отделам. Отдел генеральных планов и
транспорта выдает задание сметному отделу на выполнение СМР
по вертикальной планировке, благоустройству промплощадки и са-
нитарно-защитной зоны, по строительству внутриплощадочных и
подъездных автомобильных железнодорожных путей.
После выдачи заданий сметному и технико-экономическому от-
делам отделы-исполнители оформляют «свои» разделы (подразделы)
проекта.
В период оформления материалов проекта отдел генеральных
планов выполняет сводный план инженерных коммуникаций —
чертеж, который не несет «материальной» нагрузки (все коммуни-
кации учтены в сметах через задания отделов — их «владельцев»).
Сводный план инженерных коммуникаций выполняется с целью
установления технической возможности прокладки, а также согла-
сования их взаимного расположения.
Как только расчет технико-экономических показателей закончен
в рукописи, проект, законченный разработкой по всем разделам,
второй раз рассматривается на техническом совете ПИ. В решении
технического совета дается окончательная оценка технического и
экономического уровня проектных решений и технико-экономичес-
ких показателей проекта в целом в сопоставлении с заданием на
проектирование. Технический совет одобряет проект в целом (при
необходимости, даются поручения о частных доработках при оформ-
лении) и рекомендует его к представлению в установленном по-
рядке на рассмотрение, согласование и утверждение.
453

Оформление проекта. Оформление проектно-сметной документа-
ции, составляющей проект как единое целое, порядок расположе-
ния проектных материалов — структура проекта должны отвечать
требованиям удобства разработки проектных решений и удобства
пользования ими. Основные из них: лаконичность изложения и
минимальный объем" материалов. В то же время по полноте содер-
жания проект должен соответствовать требованиям Инструкции
СН 202—81, приведенным в начале главы. Преимущество перед
описательными текстовыми материалами должно отдаваться черте-
жам, схемам, таблицам. Для проработки сложных решений и при
взаимной увязке решений по сложным объектам и техническим
средствам рекомендуется использовать фрагменты чертежей, выпол-
няемые в более крупном масштабе.
Для того чтобы обеспечить одинаковость оформления, огра-
ничить объем представляемых на согласование, рассмотрение и
утверждение материалов проекта, установлен порядок разработки
по отраслям промышленности эталонов оформления проектов.
Эталон оформления проекта определяет его структуру, т. е.
порядок расположения (размещения) материалов проекта по разде-
лам и подразделам, которые оформляются отдельными томами
(книгами). Ниже приведен примерный состав проекта предприятия
резиновой промышленности.
Примерный состав
проекта предприятия резиновой промышленности
Раздел 1. Общая пояснительная записка.
Подраздел 1.1. Характеристика предприятия и основных проектных решений. Свод-
ные данные по проекту.
Подраздел 1.2. Генеральный план и транспорт.
Подраздел 1.3. Технико-экономические показатели.
Раздел 2. Технологические решения.
Подраздел 2.1. Технология и организация основного производства.
Подраздел 2.2. Автоматизация производственных процессов.
Подраздел 2.3. Ремонтные и административно-хозяйственные службу.
Подраздел 2.4. Система теплоснабжения и энергетические установки.
Подраздел 2.5. Электрооборудование. Система электроснабжения.
Подраздел 2.6. Системы водоснабжения и водоотведения.
Подраздел 2.7. Управление предприятием. Связь и сигнализация.
Раздел 3. Строительные решения.
Подраздел 3.1. Архитектурно-строительные решения.
Подраздел 3.2. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
Подраздел 3.3. Водопровод и канализация административно-бытовых и вспомога-
тельных помещений.
Подраздел 3.4. ИТМ ГО.
Раздел 4. Организация строительства.
Раздел 5. Жилищно-гражданское строительство.
Раздел 6. Сметная документация.
Раздел 7. Паспорт проекта.
На каждый подраздел и каждый раздел, не имеющий подраз-
делов, разрабатывается отдельный эталон оформления, которым
определяются требования по структуре и содержанию конкрет-
ного подраздела или раздела (отдельного тома).
454
BiM3Odu xdoiiaerj •
вшхэиэ "9 tfattEVd
эомэнвНжв&1-он*п1ши)к
еахэ<шэхиойю
'f LfatTEVd
oj кщ •**? iratfevatfou
винэгпэс! эинч1гэхиск1хэ •? iratfEVd
уинэПтаиоц Х1ЧЯО1И9
вийвеиищивя и ttoaoduotrog •? •? iratTEVdll'OU
d эиняшэхи(х11Э '?
юйншихнэя и эинэшюхо ч '? LratTEVd'COII
кинэпЫ awimrsiHodxo ?
эин«шэхиск1хэ-оналхмэх^у I '? ITatfEVdlTOU
эгшчиэхиоДхэ •? irafilEVd
кийвешгвшиэ и чеваэ 'waHXKHduXtedu эинэивтзЗцд •/, ч ifHtTEVdlTOLI
иинэтэД эимээьилсшонхэх ч LT3tTEVd
кинэНэяхооИов и винэждвнэоИов тшэхэиэ *9 "I Lf3lTEVdtr0II
эимээьилоионхэх 'Z IfatTEVd
винэждвнэс^хмэие вмэхэиэ *g "i ITSfU'EVdtfOH
эимээыиоионхэх 'Z KHtfEVd
кинэждтаэош1ЭХ вмэхоиэ > ч lT3TJ'EVdtl'01I
эимээьилоионхэх ч lT3ttEVd
еох-'мИв и aiTOXHOwaj •? 4 lT3lT?Vdtron
эимоэыиоионхэх 'Z IfatTEVd
aoooanodu xiHHHaaxoHoaeHodu кШтееихвмохау ч 'Z LfatTEVdlTOIJ
эимээьшоионхэх Ч ifalTEVd
BaiotfoaeHodu олонаоноо KHtiBEHHUido и килоионхэх '14
эимоэьилоионхэх Ч ITatTEVd
ииэхигвмои эимээьимономе-оминхэх '? "T iratTEVdtTOU
вмэииеЕ котшэхинэноц BBtngo ' I irattEVd
xdouoiredx и muu wnnwidamj 4 'X ITatTEVdlTOlI
«моишге квнчиэхинэвои кйпдо 1 irat/EVd
ou Э1ЧННВИ эннНоаэ '\'\
вмэииве ввнчиэхинэкои Bttngo T iralTEVd

На рис. 22.4 показан внешний вид комплектного проекта ре-
зинообрабатывающего предприятия.
Данное пособие предназначено для разработчиков «Подраздела
2.1. Технология и организация основного производства». Состав
этого подраздела и требования к его содержанию будут приведены
в следующем разделе данной главы.
22.4. ПОРЯДОК И МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ РАЗДЕЛА ПРОЕКТА
«ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВА»
Ответственный за разработку раздела проекта «Технология и
организация основного производства» — технологический и монтаж-
ный отдел (ТМО). К началу разработки своего раздела ТМО дол-
жен располагать следующими документами, исходными данными и
вспомогательными материалами.
1.	Задание главного инженера проекта (ГИПа) на выполнение
ТМО раздела проекта «Технология и организация основного произ-
водства» (задание, как правило, оформляется единым для всех
отделов-исполнителей).
2.	Копия утвержденного задания на проектирование.
3.	Обосновывающие материалы по проектируемому комплексу,
утвержденные в составе Схемы развития отрасли на перспективу,
или ТЭО, разработанное в развитие обосновывающих материалов.
(В состав обосновывающих материалов должна входить схема гене-
рального плана комплекса, а также могут быть включены пред-
варительные компоновочные решения по главным производствен-
ным корпусам.)
4.	Технологический регламент на проектирование, согласован-
ный и утвержденный в установленном порядке.
5.	Исходные данные по оборудованию, рекомендованному к ис-
пользованию технологическим регламентом на проектирование: по
серийно выпускаемому оборудованию — каталоги и паспорта; по
вновь осваиваемому и нестандартизированному оборудованию
должны быть исходные данные в следующем объеме: а) производи-
тельность; б) габариты и вес; в) нормы обслуживания и требова-
ния по организации рабочих мест; г) параметры и нормы расхода
энергоносителей, стороны их подвода; д) вредности, выделяемые
от оборудования, их состав и количество; е) подтверждение воз-
можности получения оборудования в требуемые сроки.
6.	Протокол рассмотрения задания ГИПа у руководства ПИ
с участием отделов-исполнителей.
7.	Объектный график разработки проекта до рассмотрения на
техсовете ПИ проектных решений по технологии и организации
основного производства и схемы генерального плана.
Последовательность и методика проектирования основных произ-
водств предприятия резиновой промышленности. Разработку проект-
ных решений по основному производству возглавляет главный
специалист технологического отдела — главный технолог.
Получив задание, технологический регламент и другие исходные
данные для проектирования, а также объектный график со сроками
456
начала и окончания работ, главный технолог определяет физический
объем работ, количество и состав исполнителей, распределяет между
ними работу (при необходимости, распоряжением по отделу оформ-
ляет локальные задания).
Работу целесообразно разделить так, чтобы группа (или отдель-
ный исполнитель) выполняла работу «сквозную»: от задания до
оформления своего раздела (главы) проекта.
Согласно заданию на проектирование, в состав 1-й очереди
строительства Сибирского шинного завода из основных производств
должны войти:
— производство радиальных грузовых шин, мощность 1500
тыс. шт. в год, в том числе
Размер	Мощность
240-508Р	400 }С металлокоРД°м в брекере
280-508Р A0.00. R20)	400 \ С металлокордом в брекере
310/80-508Р A2/80.R20) 400/и каркасе
—	производство ездовых камер и ободных лент мощностью по
камерам 1950 тыс. шт. в год (коэффициент сверхкомплектности для
камер грузовых шин принят 1,3), по ободным лентам — 1500 тыс. шт.
в год с участками шиноремонта (мощностью 30 тыс. ремонтов в год)
и переработки производственных отходов (мощностью, соответствую-
щей нормам отходов).
В обязанность ТМО входит также проектирование складов
сырья, материалов и готовой продукции (при формировании произ-
водственной структуры предприятия в целом склады будут вклю-
чены в систему транспортно-складского хозяйства).
Условно примем, что, исходя из объемов проектных работ и
сроков их окончания, к проектированию основного производства
1-й очереди Сибирского шинного завода привлекается три группы
исполнителей:
—	группа №1 — производство грузовых шин;
—	группа №2 — производство ездовых камер в комплексе;
—	группа №3 — склады сырья, материалов и готовой продук-
ции; ей же поручается оформление в единой книге по всему основ-
ному производству 1-й очереди спецификаций, ведомостей и обосно-
вывающих материалов по оборудованию, принятому в проекте.
По производству ездовых камер мы ограничимся только расчетом
потребности сырья, материалов и полуфабрикатов для последую-
щего учета при проектировании складского хозяйства и при рас-
чете технико-экономических показателей проекта.
Методику проектирования основного производства предприятия
рассмотрим на примере проектирования производства грузовых
шин с использованием для наглядности данных по условно приня-
тому к проектированию и строительству Сибирскому шинному
заводу.
Расчет производственной программы. Ма-
териальный баланс. Потребности произвол-
457

ТАБЛИЦА 22.2. Мощность 1-й очереди Сибирского шинного завода
Наименовайие продукции
Всего,
шт. /год
В том числе по пусковым комплек-
сам накопительным итогом, шт./год
ПК-2
ПК-3
ПК-.4
Автопокрышки
320-508Р
240-508Р
280-508Р A0.00.R20)
310/80-508Р A2/80.R20)
300 000
400 000
400 000
300 000
400 000
300 000
400 000
400 000
400 000
Итого
Ездовые камеры
320-508Р
240-508Р
280-508Р
310/80-508Р
1 500 000
700 000 1 500 000
390 000
520 000
520 000
520 000
390 000
520 000
520 000
520 000
390 000
520 000
520 000
520 000
390 000
520 000
520 000
520 000
Итого
Ободные ленты
Все размеры
1 950 000 1 950 000 1 950 000 1 950 000
1 500 000 1 500 000 1 500 000
1 500 000
Примечание. 1-м пусковым комплексом (ПК-1) вводится в эксплуатацию база
центрального ремонтного производства (ЦРП).
ства в сырье, материалах и полуфабрикатах
В табл. 22.2 представлена мощность 1-й очереди Сибирского шин
ного завода нарастающим итогом по пусковым комплексам, как
они обусловлены заданием на проектирование.
Расчет годовой и суточной производственной программы произ-
водится с учетом продукции, расходуемой для испытания и ана-
лиза, а также изделий, используемых в качестве оснастки (в нашем
случае — вулканизационные диафрагмы).
В табл. 22.3 приведены формулы и результаты расчета произ-
водственной программы 1-й очереди завода.
Потребность в резиновых смесях, обрезиненном корде (текс-
тильном и металлокорде) и в обрезиненнои ткани определяется по
нормам расхода указанных материалов на единицу изделия. (Пред-
ставление этих норм в составе технологического регламента на
проектирование обусловлено эталоном регламента.)
В табл. 22.4. приведены результаты расчета потребности (су-
точной и годовой) в резиновых смесях, обрезиненном корде (текс-
тильном и металлокорде) и в обрезиненных тканях на производ-
ственную программу, выполненного по нормам расхода на 1000
изделий (шифры смесей и цифры — условные).
Централизованное нормирование расхода сырья и материалов
является одной из эффективных мер по экономному их расходова-
456
нию. Оно является барьером против всякого рода «учета местных
(или особых) условий». Поэтому и в проектном деле при расчете
потребности за основу принимаются отраслевые нормы расхода
сырья и материалов на изделие. Кроме того, использование отрас-
левых норм сокращает время на расчет и позволяет его автома-
тизировать.
В табл. 22.5 представлен пример оформления общей потреб-
ности в сырье и материалах для основного производства 1-й оче-
реди завода.
ТАБЛИЦА 22.3. Расчет производственной программы
Наименование
продукции
Покрышки, ездо-
вые камеры, обод-
ные ленты в ас-
сортименте
Диафрагмы
Мощность,
шт. /г од
А
Изделия
для анализа
и испытаний
%
а
шт. /год
к =
_ Ля
100
Валовый выпуск
с учетом испытаний
и анализов
шт. /год
рГ
шт./сутки
в
п
Примечание
П — количе-
ство рабочих
дней в году
Р — ходимость
Автопокрышки
320-508Р
240-508Р
280-508Р
A0.00. R20)
310/80-508Р
A2/80. R20)
300 000
400 000
400 000
0,2
0,2
0,2
600
800
800
300 600
400 800
400 800
986
1314
1314
фр
в циклах вул-
канизации по-
крышек
Я = 305 дней
400 000 0,2 800 400 800 1314
Итого
Ездовые камеры
320-508Р
240-508Р
280-508Р
310/80-508Р
Итого
Ободные ленты
Диафрагмы
320-508Р
240-508Р
280-508Р
310/80-508Р
1 500 000
390 000
520 000
520 000
520 000
1 950 000
1 500 000
—
—
—

—
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
—
—
—

3000
780
1040
1040
1040
3900
1500
—
—
—

1 503 000
390 780
521 040
521 040
521 040
1 953 900
1 501 500
2 405
2 505
2 672
3 340
4928
1280
1708
1708
1708
6404
4923
8
8
9
11
П = 305 дней
Ходимость
125 варок
Ходимость
160 варок
Ходимость
150 варок
Ходимость
120 варок
459

ТАБЛИЦА 22.4. Потребность в резиновых смесях и обрезиненном корде (текстильном и металлокорде)
Наименование
полуфабриката
Каркасная смесь
Брекерная
Протекторная беговая
Протекторная боковина
Прочие
Всего смесей на покрышки
Камерные смеси
Ободные ленты
Диафрагмы
Всего смесей для камер-
ного производства
Корд текстильный
Корд металлический
Шифр
К
Б
п2
ПР
Кам
ОЛ
ДФ
—
Ед. изм.
Т
Т
Т
Т
Т
Т
Т
т
т
т
тыс. м2
тыс. м2
ПК-2
суточная
годовая
— —
— —
— —
— —
_ —
43,7 13 338
13,1 3 397
1,1 336
57,9 17 071
— —
пк-з
г]суточная
18,2
24,6
44,2
14,2
5,9
107,1
—
—
—

18,2
5,2
годовая
5 551
7 503
13 481
4 331
1 800
32 666
—
—
—
5 551
1 586
ПК-4
суточная
39,8
12,4
41,3
16,8
16,0
126,3
—
—
—
_
0,6
21,1
годовая
12 139
3 782
12 597
5 124
4 880
38 522
—
—
—
_
183
6 436
Всего
суточная
58,0
37,0
85,5
31,0
21,9
233,4
43,7
13,1
1,1
57,9
18,8
26,3
гоДовая
17 690
И 285
26 078
9 455
6 680
71 188
13 338
3 397
336
17 071
5 734
8 022
>о я
1
о
1з S4
s - к
со За
S К
О fD
п
8*
¦8й-
;i е i
та
i I
слоо
ОО
I
23
Щ
1
I
«Is
35S

Продолжение
Наименование,
марка сырья
и материалов
ГОСТ или ТУ
Потребность, т
суточ-
ная
годовая
Товарная форма
Вулканизующая
группа (порошок,
гранулы):
сера молотая ГОСТ 127—76
сульфенамид
и т. д.
ТУ 6-14-10-45—78
2,3	702 Мешки. Габариты
400X1000X200 мм.
Масса 40 кг
1,95	595 Фанерные барабаны.
Диаметр 480 мм, вы-
сота 670 мм
Итого
6,0
1 830
Прочие ингреди-
енты (порошки,
твердые вещества):
микровоск ЗВ-1 ТУ 38101-564—75
канифоль сосно- ГОСТ 19113—73
вая
и т. д.
1,44	440 Обогреваемые ж/д ци-
стерны. Масса
35,50 т
5,8 1 770 Фанерные барабаны.
Диаметр 640 мм, вы-
сота 920 мм. Масса
90—100 кг
Итого
Растворители (бен- ГОСТ 443—76
зин)
Текстильный корд
и ткани *:
25 КНТС	ГОСТ 8536—72
252 КНТС
23 КНТС
232 КНТС
ГОСТ 8537—72
ГОСТ 8537-72
ГОСТ 8537—72
12,0 3 660
3,65 1114 Ж/д цистерны. Масса
30,50 т
8,1 2 471 Рулон в упаковке.
Диаметр 720—540 мм,
длина 540—1260 мм
1,8	549 То же
5,9
1,7
1 800
520
Итого
Металлокорд
ТУ 14-4-808-77
ГОСТ 14311—77
20
6 100
26,3 8 022 В катушках емкостью
3 и 5 км
* В тыс. м2.
462
Расчет оборудования. При оснащении основного
производства шинного завода автоматизированными технологичес-
кими комплексами (АТК) и поточными автоматизированными ли-
ниями (ПАЛ) (это обусловлено заданием на проектирование) рас-
считывается потребность в базовом технологическом оборудовании.
Сопутствующее оборудование, входящее в АТК и ПАЛ, подби-
рается (или создается заново) при их компоновке.
В соответствии с заданием на проектирование для оснащения производства гру-
зовых шин 1-й очереди завода принимаем следующее оборудование (по основным пере-
делам).
1.	Изготовление резиновых смесей.
АТК для изготовления маточных смесей A-я стадия смешения) и доработки их
после полного охлаждения («ремилинга») на базе резиносмесителя с объемом смеси-
тельной камеры 630 л (АТК-630).
АТК 2-й стадии смешения для изготовления резиновых смесей, пригодных для
использования по назначению («готовых» смесей), на базе резиносмесителей с объемом
камеры — 370 л (АТК-370).
Локальные системы автоматизированного управления (АСУТП) должны обеспе-
чить работу каждого АТК независимо от других АТК.
Границы АТК: начало — расходные бункеры, контейнеры, стеллажи сырья и
полуфабрикатов (гранул); конец — устройство для подачи гранул в систему пневмо-
транспорта или укладки готовой смеси на поддон.
2.	Обрезинивание текстильного корда.
Исходя из современной тенденции, в составе основного производства преду-
сматривается только обрезинивание текстильного корда на агрегате AOK-80-I800.
Пропитка и термообработка корда производятся в порядке подготовки и пред-
варительной обработки сырья и материалов с размещением соответствующих уча
стков в блоке складов сырья и готовой продукции. Более прогрессивным следует
считать организацию пропитки и термообработки корда на заводах, его производя-
щих.
3.	Обрезинивание металл окорда.
Для обрезинивания металл окорда принимаем линию типа ЛОМК-П00 на^базе
четырехвалкового S-образного каландра 500X1260.
4.	Профилирование заготовок протекторов и боковин.
Для профилирования заготовок беговой части протектора принимаем агрегат
на базе червячной машины холодного питания МЧХ-250.
Для профилирования боковин (в 2 ручья) с наложением надбрекерных шнуров
принимаем поточную линию на базе сдвоенного агрегата холодного питания типа
АМЧХ-200/160.
5.	Сборка покрышек.
Для сборки указанных выше покрышек принимаем следующее оборудование:
а) для покрышек 240-508Р
—	1-я стадия — автоматизированная линия ЛСПР-660-950;
—	2-я стадия — автоматизированная линия ЛСПР—2-510-485;
. б) для покрышек 320-508Р
—	1-я стадия — автоматизированная линия ЛСПР-710-1100;
—	2-я стадия — автоматизированная линия по типу ЛСПР-2-510-485;
в) для покрышек 10.00.R20 и 12/80.R20 принимаем агрегат сборочный на базе
станка СПК-18.
6.	Вулканизация покрышек.
Для вулканизации покрышек 240-508Р принимаем автоматизированную линию
ВПМС-2-200 (приставка «С» указывает, что прессформы—секторные), для вулканиза-
ции покрышек 320-508Р — линию ВПМС-2-300, для вулканизации покрышек
10.00.R20 и 12/80.R20 — форматор-вулканизатор ФВС-63,5.
Переход на оснащение резинообрабатывающих предприятий АТК
и ПАЛ обусловил необходимость уточнения методики расчета
требности в оборудовании.
по-
463

ТАБЛИЦА 22.6. Нормы планируемых простоев и проектного уровня загрузки
технологического оборудования производства покрышек грузовых радиальных шин
(справочно)
Индекс оборудования
АТК-630
АТК-370
АОК-80-1800
ломк-поо
Агрегат протекторный на базе машины МЧХ-250
Линия профилирования боковин в два ручья на
базе агрегата холодного питания АМЧХ-200/160
ЛСПР-660-950 G10-1100)
ЛСПР-2-510-485
СПК-18
ВПМС2-200
ВПМС2-300
ФВС-63,5
Ят
0,06
0,08
0,1
0,4
0,1
0,1
0,1
од
0,1
0,6
0,06
0,03
0,05
0,05
0,03
0,03
0,02
0,02
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
^3. Н*
0,9
0,9
0,85
0,9
0,95
0,95
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
* Для АТК-630, АТК-370, АОК-80-1800, ЛОМК-ПОО нормативный коэффициент за-
грузки /С3. н принят значительно меньше единицы с целью <
производства в процессе эксплуатации.
„оздания условий интенсификации
Ниже, в порядке предположения, изложена методика, несколько
отличная от методики, положенной в основу отраслевых норм тех-
нологического проектирования. В предлагаемой методике нормиру-
ются три коэффициента: Пт — простои технологические; Яр — про-
стои, обусловленные ППР, в долях режимного фонда машинного
времени; /С3.н — нормативный коэффициент загрузки оборудования.
В табл. 22.6 приведены значения коэффициентов Ят, Яр для
базового технологического оборудования, принятые при расчете
уровня загрузки (/С3.н) при проектировании новых комплексных
производств.
При заданном режиме работы основного производства режимный
фонд машинного времени будет единым для всех участков, АТК
и ПАЛ: в сутки —24 ч; в год — 24 • 305 = 7320 ч.
Расчет загрузки АТК-630 и АТК-370. Количество резиносмеси-
телей определено заданием на проектирование: PC-630 — 2 шт.;
PC-370 — 2 шт. Расчет уровня загрузки АТК-630 и АТК-370 пред-
ставлен в табл. 22.7.
Расчет загрузки каландровых линий. Расчет количества линий
для обрезинивания текстильного корда и металлокорда и уровня
их загрузки представлен в табл. 22.8.
Расчет потребности и уровня загрузки оборудования для выпуска
заготовок протекторов. 1. Производительность червячных машин
по паспортным данным принимаем:
МЧХ-250 — 3000 кг/ч E0 кг/мин);
МЧХ-200 — 2000 кг/ч C3 кг/мин).
2. В табл. 22.9 приведен расчет производительности агрегатов
по размерам заготовок (в шт./ч).
464
ве хнэипиффе
ои
икс
2 я >>
сои
О о
иээио с1фищ
8
о
о
8
СО <?> О
о оо
8
О)	^
О) О) ^
-Г о"
схэ
§ I
СХ5 ОО
о
о
СУ ||
о о
8 S
1Л	О ОЮ
S
й О и к
5 м е s
2 о 5 и
§SgS
Н Р Он
ё$
ю о о
ci cn" со* со<м
ю t- to —< to
О) со — <>>
s ? 7
о о
Is
«5
О S
5 « 5 н § В
¦8&S2O. со
о
со
465

ТАБЛИЦА 22.8
Индекс линии
обрезинивания
. Расчет потребности в линиях обрезинивания текстильного
Наименова-
ние корда
Суточная программа
А, м2
Ах, м
Произво-
дитель-
ность Q,
м/ч
корда
Норма выра-
ботки (в м/ч)
с учетом
пт (см.
приме-
чание 1)
= 0,03
металлокорда и
Потреб-
ность,
единиц
i уста-
Принято i
новке
уровня
Аз. р
i их загрузки
Примечание
Табл. 22.4 Ширина:
т. к. —
1,87 м;
м. к. —
1,1 м
См. tfT=(l-tfT)Q; я =
приме- N = 0,97NT _ Аг
чание 2
1. ЛОМК-П00
Ят = 0,4
АОК-80-1800
АОК-80-1800
ломк-поо
Текстиль-
ный корд
(т. к.)
Металло-
корд
(м. к.)
18 800 13 723 3600 3240 3143 0,182
26 300 23 910 1080 648 630 1,6
0,182 2. Скорости обрези-
нивания текстильно-
го корда и металло-
0,8 корда приняты усред-
ненными: т. к. —
60 м/мин, м. к. —
18 м/мин
ТАБЛИЦА 22.9. Расчет производительности агрегатов для выпуска заготовок протектора и боковин
Наименование и индекс
оборудования
Агрегат протекторный
на базе червячной ма-
шины МЧХ-250
Линия для профилиро-
вания боковин в два
ручья на базе агрегата
холодного питания
АМЧХ-200/160
Наименование
и типоразмер
заготовок
Беговая часть:
320-508Р
240-508Р
10.00.R20
12/80. R20
Боковины
B ручья):
320-508Р
240-508Р
10.0O.R20
12/80. R20
«о
се ^
j!
Длина
заготов-
ки L, м
Технологиче-
ский
мент
регла-
на про-
ектирование
29,2
11,8
14,6
16,8
8,8
4,2
6,4
6,4
3,22
2,82
3,115
2,93
2,24
2,08
1,485
1,485
Масса
1 м за-
готовки
GM, кг
_М G
L
9,1
4,2
4,7
5,7
3,9
2,0
4,3
4,3
Произво-
дитель-
ность Qo,
кг/мин
Пас-
портные
данные
50
50
50
50
33
33
33
33
Скорость
шприце-
вания V,
м/мин
V =
_ Оо_
Q
5,5
11,9
10,7
8,8
8,5
16,5
A2)
7,7
7,7
Произво-
дитель-
ность Q',
шт./ч
Q' =
V
77
102
253
206
180
227
346
311
311
Произво-
дитель-
ность Q
с учетом
возврата
(Ю %),
шт./ч
= 0,9Q'
92
227
185
162
204
311
280
280
Примечание
A2) Продоль-
ная скорость
шприцевания
12 м/мин

ТАБЛИЦА 22.10. Расчет потребности в оборудовании для заготовок протекторов и уровня его загрузки
Наименование и индекс
оборудования
Наименование
и типоразмер
заготовок
Суточная
программа
А, шт.
Табл. 22.3
986
1314
1314
1314
Производи-
тельность Q,
шт./ч
Табл. 22.9
92
227
185
162
Норма выработки
(в шт./ч)
П _
= 0,1
N= С
82,8
204,3
166,5
145,8
с учетом
Пь —
= 0,02
0,9Q;
,98NT
81
200
163
143
Потреб-
ность,
единиц
П =
А
24N
0,506
0,274
0,336
0,383
Ч
« в
о.>"
(. р
Примечание
Агрегат протекторный
на базе червячной ма-
шины МЧХ-250
Беговая часть:
320-508Р
240-508Р
10.00. R220
12/80.R20
1,499
0,75
Линия для профилиро-
вания боковин в два
ручья на базе агрегата
холодного питания
АМЧХ-200/160
Боковины
B ручья):
320-508Р
240-508Р
10.00. R20
12/80. R20
986
1314
1314
1314
204
311
280
280
183,0
280
252
252
180
274
245
245
0,228
0,200
0,223
0,223
0,874
1 0,875
ТАБЛИЦА 22.11. Расчет потребности в сборочном оборудовании и уровня его загрузки
Размер
покрышек
Индекс
линии сборки
и сборочных
станков
Суточная
программа
А, шт.
Произво-
дитель-
ность Q,
шт./ч
Норма выработки
(в шт./ч) с учетом
0,1
0,03
Потреб-
ность
машин
(ед.)
ы ° «
к
з. р
Примечание
320-508Р
240-508Р
10.00. R20
12/80. R20
ЛСПР-710-1100
A-я стадия)
По типу
ЛСПР-2-510-485
B-я стадия)
ЛСПР-660-950
A-я стадия)
ЛСПР-2-510-485
B-я стадия)
СПК-18
СПК-18
Табл. 22.3 Пас-
986
986
1314
1314
1314
1314
35
40
40
6
0,9Q;
портные
данные
35	31,5
31,5
36
36
5,4
5,4
30,6
30,6
34,9
34,9
5,2
5,2
ть —
А
24N
1,34
1,34
1,57 2
1,57 2
10,5	12
0,67
0,67
0,785
0,785
0,88
10,5
12 0,88
Линия 2-й стадии сборки по-
крышек 320-508Р проектного
типа, аналогичная линии
2-й стадии сборки покрышек
240-508Р
Трехпозиционный сборочный
агрегат сборки металлокорд-
ных покрышек в одну стадию
ТАБЛИЦА 22.12. Расчет потребности в вулканизационном оборудовании и уровня его загрузки
Размер
покрышек
Индекс вулка-
низационного
оборудования,
единица изме-
рения — пара
форм
Суточная
программа
А, шт.
Режим вулканизации, мин
вулкани-
зация
пере-
зарядка
всего
t
Произво-
дитель-
ность Q
пары
форм,
шт./ч
Норма выработки
(в шт./ч) с учетом
П.
0,06
р
= 0,03
Потреб-
ность,
пар форм
Принято
к уста*
новке
320-508Р
240-508Р
10.00.R20
? 12.80.R20
со
ВПМС-2-300
ВПМС-2-200
ФВС-63,5
ФВС-63,5
Табл. 22.3
986
1314
1314
1314
Нормы технологического
проектирования
65
50
60
65
6
4
10
10
71
54
70
75
Q =
_ 2-60
~ t
1,69
2,22
1,71
1,6
NT =
N =
1,59
2,09
1,66
1,55
= 0,94Q;
0,97#т
1,54
2,03
1,60
1,51
n =
_ A
~~ ШГ
26,6
27,0
34,2
36,26
26
28
35
37
1,02
0,96
0,98
0,98

ТАБЛИЦА 22.13. Потребность и уровень загрузки
базового технологического оборудования для производства грузовых шин
Наименование
или индекс оборудования
АТК-630
АТК-370
АОК-80-1800
ломк-ноо
Агрегат протекторный на
базе машины МЧХ-250
Линия для профилирования
боковин в два ручья на базе
агрегата холодного питания
АМЧХ-200/160
ЛСПР-710-1100
По типу ЛСПР-2-510-485
ЛСПР-660-950
ЛСПР-2-510-485
СПК-18 A0.00.R20)
СПК-18 A2/80.R20)
ВПМС-2-300 (пар форм)
ВПС-2-200 (пар форм)
ФВС-63,5 A0.00. R20)
ФВС-63,5 A2/80.R20)
Требуется
по расчету
пк-з
_



—
—
1,34
1,34
1,57
1,57
—
26,6
27,0

—
ПК-4
1,086
1,125
0,182
1,990
1,499
0,874




10,5
10,5
—
—
34,2
36,26
Принято
к уста-
новке
2
2
1
2
2
1
2
2
2
2
12
12
26
28
35
37
/Сд р К3 р — коэффициенты загрузки расчетные: по
после оптимизации загрузки, соответственно.
*з.р
Требуется
по условиям
компоновки
и оптимиза-
ции загрузки
К
лз, р
0,55
0,56
0,182
0,995
0,75
0,874
0,67
0,67
0,785
0,785
0,88
0,88
1,02
0,96
0,98
0,98
предварительному расчету v
3. В табл. 22.10 приведен расчет потребности в агрегатах заго-
товок протекторов и уровня их загрузки.
Расчет потребности и уровня загрузки сборочного оборудования.
Расчет потребности в сборочном оборудовании и уровня его за-
грузки приведен в табл. 22.11.
Расчет потребности в вулканизационном оборудовании. В табл.
22.12 выполнен расчет потребности в вулканизационном оборудо-
вании (единица измерения — пара форм).
В табл. 22.13 представлена сводная расчетная потребность в ба-
зовом технологическом оборудовании для оснащения производства
покрышек грузовых шин 1-й очереди завода.
Организация и комплексная м е ханизация
производственных процессов. Расчет чис-
ленности работающих. Принципы органи-
зации труда и управления. Под организацией про-
изводства принято понимать систему мер, обеспечивающих в комп-
лексе успешное его функционирование и поступательное пропор-
циональное развитие за счет:
—	наиболее полного использования действующей техники, бы-
строго освоения и внедрения новой;
—	рационального расходования трудовых и материальны х ре-
сурсов и повышение на этой основе его эффективности.
470
Для того чтобы отдельные элементы производства (орудий труда,
предметы труда, сам труд) составили производственный процесс,
их необходимо объединить (организовать) в пространстве и во вре-
мени в «систему» и «задействовать» связями: транспортными и ин-
формационными (управленческими), — в этом суть организации
производственного процесса.
Рациональная организация производства требует, чтобы эле-
менты производственного процесса соответствовали друг другу по
качественным признакам и количественным показателям.
Новые виды машин, новая технология требуют соответствующей
квалификации обслуживающего персонала.
Разделение и кооперирование труда приведет к росту произ-
водительности общественного труда только при соответствующем
уровне регулирующих (управленческих) связей.
Основным критерием оптимума мощности производственного
потока, т. е. условием его максимальной эффективности, является
соответствие (пропорциональность) мощности (пропускной способ-
ности) его элементов: отдельных машин, агрегатов, линий, участ-
ков, цехов.
Весь комплекс мер по организации конкретного производства
осуществляется в трех взаимосвязанных аспектах.
1.	Выявление и выбор (принятие в качестве исходных данных)
элементов производственного процесса с соблюдением «правила
соответствия их друг другу по качественным признакам и коли-
чественным показателям», разработка взаимных требований и усло-
вий этого соответствия в части:
—	технологического уровня продукции и требований, обуслов-
ленных этим условием, к сырью, материалам и полуфабрикатам;
—	технологии, оборудования, средств механизации и автома-
тизации производственных процессов, их способности производить
продукцию установленного ГОСТом или ТУ качества, экономно
расходовать сырье, материалы, полуфабрикаты, энергоресурсы
(включая воду) при условии безопасности обслуживания названных
выше технологических средств;
—	требований к уровню квалификации и общему культурно-
образовательному уровню обслуживающего персонала.
2.	Организация (компоновка) производственного процесса в про-
странстве. Осуществляется при проектировании производства и
является основным содержанием раздела проекта «Технология и
организация основного производства».
3.	Временной аспект. Отражает динамику производственного
процесса (в отличие от пространственной компоновки, которая
представляет собой статическую модель производственного про-
цесса). Временной аспект реализуется в нормативах (ре-
жимах):
—	режим поставки готовой продукции в соответствии с дого-
ворными обязательствами и, обусловленный этим режимом, режим
чередования запуска в производство продукции по видам и типо-
размерам;
471

—	режим работы предприятия и отдельных производств: коли-
чество рабочих дней в году, количество рабочих часов в сутки,
продолжительность и количество смен в сутки;
—	режимы ведения технологического процесса (режим смеше-
ния, режим вулканизации и др.)
Все названные аспекты организации производства составляют
единый комплекс мер по обеспечению устойчивости ритма произ-
водства и планомерного его совершенствования: повышения его
технического, организационного и экономического уровня. Вместе
с тем, при организации конкретного производства необходима
проработка в каждом аспекте. Только в этом случае будет полу-
чен наилучший конкретный результат.
Применительно к рассматриваемому нами примеру проектиро-
вания производства грузовых шин указанные выше аспекты его
организации реализуются следующим образом.
Элементы производства — орудия труда (оборудование, средства
механизации и автоматизации, оснастка и инструмент), предметы
труда (сырье, материалы, полуфабрикаты, энергоресурсы, готовая
продукция), сам труд (требования к его квалификации, к общему
культурно-образовательному уровню обслуживающего персонала) —
обусловлены заданием на проектирование и технологическим рег-
ламентом на проектирование. В указанных документах все эле-
менты производства снабжены качественными характеристиками и
количественными показателями. Эти характеристики и показатели
должны соответствовать современным требованиям научно-техни-
ческого прогресса и условиям перевода народного хозяйства на
интенсивный путь развития.
Временной аспект (режим чередования запуска в производство
продукции по видам, режим работы предприятия, технологические
режимы) реализуется при организации производства через нормы
технологического проектирования. В части чередования запуска
продукции в производство по видам и типоразмерам на стадии
проекта обусловливается только возможность чередования запуска
в широком диапазоне (потери машинного времени на переналадку
оборудования и пусковой период учтены коэффициентом Ят,
табл. 22.6).
Пространственная организация (компоновка) производственного
процесса, как уже отмечалось, является основным содержанием
раздела проекта «Технология и организация основного производ-
ства».
В нашем примере целью проектирования и строительства~~яв-
ляется организация производства грузовых шин мощностью
1500 тыс. шт. в год, в том числе по размерам (в тыс. шт.): 320-508Р —
300; 240-508Р — 400; 10.00.R20 — 400; 12/80.R20 — 400; всего —
1500.
В соответствии с заданием на проектирование, нормами техно-
логического проектирования, технологическим регламентом на про-
ектирование мы рассчитали производственную программу (суточную
и годовую), потребность в сырье и материалах, потребность в ба-
472
97 750 _
12 750 2000X17 = 34 000 8500
0400^^2300 X 11 = 253о?^ 138€0 2^2300 X 11 = 25 ЗОО^уП 400
Рис 22.5. Схема компоновки участка вулканизации грузовых радиальных шин:
/ — линия ВПМС-2-200; 2 — линия ВПМС-2-300.
зовом технологическом оборудовании и уровень его загрузки —
предварительно (см. табл. 22.2—22.13).
Достаточно беглого ознакомления с уровнем загрузки базового
технологического оборудования (значение /G. р, табл. 22.13), чтобы
убедиться в том, что организовывать процесс (компоновать произ-
водственные участки) рано. Такая ситуация при проектировании
производства нового вида продукции (металлокордные шины) на
новой технологической базе (ПАЛ и AT К) — обычное явление.
Поэтому практикой проектирования выработан метод «оптимизации
загрузки базового технологического оборудования» — метод приве-
дения уровня его загрузки во взаимное соответствие (в нашем слу-
чае— в соответствие с нормами загрузки оборудования — /С3.н»
приведенными в табл. 22.6).
Приемы оптимизации загрузки оборудования могут быть раз-
личны. Лучший из них тот, при котором отклонения от норматив-
ного уровня загрузки будут минимальными.
Компоновку производственных участков следует выполнять в со-
ответствии с требованиями норм техники безопасности, противо-
пожарной безопасности и промсанитарии, в том числе: по высотам
производственных помещений, габаритам проездов, проходов, про-
емов, по расстояниям между отдельными машинами и до ближай-
ших строительных конструкций.
Наиболее компактными считаются участки прямоугольной формы.
Следует стремиться к тому, чтобы протяженность участков вдоль
пролетов была одинаковой или (с учетом разрывов) кратной.
Используя изложенные выше приемы в нашем случае, опти-
мизацию загрузки базового оборудования мы начнем с того, что
выровняем по длине линии ВПМС-2-300 и ВПМС-2-200. На рис. 22.5
приведена схема компоновки участка вулканизации радиальных
покрышек 320-508Р и 240-508Р. При равной длине:
—	в линии ВПМС-2-300 сохраняется 26 лар форм;
—	в линии ВПМС-2-200 устанавливается 34 пары форм.
В порядке, обратном табл. 22.12, определяем суточную про-
пускную способность линии ВПМС-2-200, скомпонованной из 34-х
16 Н. Г. Бекин и др.
473

ТАБЛИЦА 22.2а. Мощность 1-й очереди Сибирского шинного завода,
принятая для дальнейшего проектирования
Наименование продукции
Всего,
шт. /год
В том числе по пусковым комплексам,
шт. /год
ПК-2
ПК-3
ПК-4
Автопокрышки
320-508Р
240-508Р
280-508Р A0.00.R20)
310/80-508Р A2/80.R20)
Итого
Ездовые камеры
320-508Р
240-508Р
280-508Р
310/80-508Р
Итого
Ободные ленты
Все размеры
Примечание. 1-м
300 000
504 000
457 000
464 000
1 725 000
390 000
655 200
594 100
603 200
2 242 500
1 725 000


¦¦ —
—
—
390 000
655 200
594 100
603 200
2 242 500
1 725 000
пусковым комплексом (ПК-1)
центрального ремонтного производства (ЦРП).
300 000
504 000
—
—
804 000
390 000
655 200
594 100
603 200
2 242 500
1 725 000
300 000
504 000
457 000
464 000
1 725 000
390 000
655 200
594 100
603 200
2 242 500
1 725 000
вводится в эксплуатацию база
пар форм. Получаем Л24о-5О8= 1656 шт./сутки. Эту программу при-
нимаем в качестве окончательной.
Каждая линия оснащена тремя работающими перезарядчиками.
Для нормальной работы линий уровень загрузки перезарядчиков
должен быть значительно ниже уровня загрузки прессформ (не
более 0,9, против 1,0 — прессформ).
Проверим это расчетом:
As. тт — ~,
h) пи
t2 —
где /Сз. п — коэффициент загрузки перезарядчика; tx — время вулканизации; t2
время перезарядки; п — количество пар форм в линии; пп — число перезарядчиков.
Линия ВПМС-2-300
6-26
Кя. тт =
3
Линия ВПМС-2-200
Кя. тт —
4-34
= 0,73
= 0,84
4)-3
перезарядчиков
соот-
Резерв машинного времени перезарядчиков составляет,
ветственно, 27% и 16%, вполне достаточный резерв.
По участкам производства металлокордных шин оптимизацию
загрузки оборудования выполняем следующим образом:
1. Определяем суточную программу, которую могут выполнить
поточные линии сборки на базе сборочных агрегатов СПК-18: а) раз-
474
мер 10.00.R20 — 1501 шт./сутки; б) размер 12/80.R20 —
1501 шт./сутки.
2.	Для вулканизации по программе потребуется ФВС-63,5:
а) размер 10.00.R20 — 39 шт.; б) размер 12/80.R20 — 42шт.
3.	Определяем суточную программу, исходя из полной загрузки
ФВС-63,5: а) размер 10.00.R20 — 1498; б) размер 12/80. R20 — 1524.
Для дальнейших расчетов принимаем по металлокордным ши-
нам суточную программу: а) размер 10.00.R20 — 1501; б) раз-
мер 12/80.R20 — 1524.
Выполняя расчеты в порядке, обратном изложенному в пред-
шествующем разделе, с допустимым округлением устанавливаем,
что мощность производства грузовых шин при полной загрузке
вулканизационного оборудования F0% всего оборудования в стои-
мостном выражении) может быть обеспечена в размере 1725 тыс.шт.
в год (увеличение на 15%).
В развернутом ассортименте мощность, принимаемая для даль-
нейшего проектирования, приведена в табл. 22.2а. В табл.22.За
приведены соответственно годовые и суточные программы,
в табл. 22.4а — уточненная потребность в резиновых смесях и
обрезиненном корде (текстильном и металлокорде).
ТАБЛИЦА 22.3а. Производственная программа,
принятая для дальнейшего проектирования
Наименование
продукции,
типоразмер
Автопокрышки
320-508Р
240-508Р
280-508Р
A0.00.R20)
310/80-508Р
A2/80.R20)
Итого
Ездовые камеры
320-508Р
240-508Р
280-508Р
310/80-508Р
Итого
Ободные ленты
Диафрагмы
320-508Р
240-508Р
280-508Р
310/80-508Р
Мощ-
ность
1-й оче-
реди,
шт./год
300 000
504 000
457 000
464 000
1 725 000
390 000
655 200
594 100
603 200
2 242 500
725 000
—
_

—
Изделия
для
анализа
и испытаний
%
0,2
0,2
0,2
0,2
—
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
—

—
шт./год
600
1008
914
928
3450
780
1310
1188
1206
4484
1725
—
_

—
Валовый
с учетом i
выпуск
1спытаний
и анализов
шт./год
300 600
505 008
457 914
464 928
1 728 450
390 780
656 510
595 288
604 406
2 246 984
1 726 725
2 405
3 156
3 503
3 874
шт./сутки
;,* 986
' 1656
1501
1524
5667
1281
2153
1952
1982
7368
5661
8
10
10
13
Примечание
П = 305 дней
П = 305 дней
Я = 305 дней
Ходимость
Р = 125 варок
Р = 160 »
Р = 150 »
Р = 120 »
16*
475

|
I
476
Всего
ПК-4
со
С
ПК-2
годовая
суточная
годовая
суточная
годовая
суточная
годовая
суточная
Ед. изм.
Шифр
Наименование
полуфабриката
аз ю оо о
—ч Ю
^ О)
—<	со	см	оо	cs
со	а>	со	ю	t4^
»н	W	N	N	-н
СО	00	rt*	«*	СО
»-* <N CO СО ¦*
<э Is» оо" ir$ сГ
Mill
ММ!
Н Ь Н Е- Н
л с? tf
§	§
2 1	I
Су с^ О	О
я к н	н
S s g ? g
Он 0J О О О
2 <^ с с а
—н Ю СО
— оо о —
I I I
аз ю со
ОО N ГО
-н Ю СО
00 О *—
оГ ю" —*"
8 fit
и со \о Я
CQ М О П
100
о
СП
СО
436
СО
§
О5
00
I 2
со^ оо^
f i ,
I I
и
i
О сО
г 1
Далее, исходя из перечислендых исходных данных, произво-
дится повторный расчет уровня загрузки оборудования. Результаты
повторного расчета представлены в табл. 22.13а.
Уровень загрузки АТК-630 @,63) и АТК-370 @,65) значительно
ниже нормы @,9). Повысить его за счет большего увеличения мощ-
ности не представляется возможным, так как потребуется капвло-
жений значительно больше лимитов, предусмотренных планом
капитального строительства. Поскольку это новый завод, целесооб-
разно догрузить подготовительное производство изготовлением то-
варной резиновой смеси (готовых резиновых смесей). При догрузке
до нормы (/С3.р = 0,9) выпуск товарных смесей составит около
100 т/сутки. Это и принимаем для дальнейшего проектирования.
Низкий уровень загрузки агрегата обрезинивания текстильного
корда АОК-80-1800 сохранится только до ввода в эксплуатацию
2-й очереди завода, в которой агрегат обрезинивания устанавливать
не потребуется.
ТАБЛИЦА 22.13а. Уточненная потребность и уровень загрузки
базового технологического оборудования для производства грузовых шин
Наименование
или индекс
оборудования
АТК-630
АТК-370
АОК-80-1800
ломк-поо
Агрегат протектор-
ный на базе машины
МЧХ-250
Линия для профили-
рования боковин в два
ручья на базе агрега-
та холодного питания
АМЧХ-200/160
ЛСПР-710-1100
По типу
ЛСНР-2-510-485
ЛСПР-660-950
ЛСПР-2-510-485
СПК-18 A0.00.R20)
СПК-18 A2/80.R20)
ВПМС-2-300 (пар
ВПМС-2-200 (пар
ФВС-63,5 A0.00.R20)
ФВС-63,5 A2/80. R20)
Требуется
по расчету
пк-з
—

—
—
1,34
1,34
1,57
1,57

26,6
27,0,

ПК-4
1,086
1,125
0,182
1,990
1,499
0,874


—

10,5
10,5
—
—
34,2
36,26
инят.о
уста-
зке
& 5
2
2
1
2
2
1
2
2
2
2
12
12
26
28
35
37
^з. р
0,55
0,56
0,182
0,995
0,75
0,874
0,67
0,67
0,785
0,785
0,88
0,88
1,02
0,96
0,98
0,98
Kg. р. К3ш р — коэффициенты загрузки расчетные:
после оптимизации загрузки, соответственно.
Требуется
по условиям
компоновки
и оптимиза-
ции загрузки
2
2
1
3
2
1
2
2
2
2
12
12
26
34
39
42
*з.р
0,63 + 0,27 =
= 0,9
0,65 + 0,25 =
-0,9
0,2
0,8
0,84
0,99
0,67
0,67
0,99
0,99
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
по предварительному расчету и
477

С другой стороны, малая потребность в текстильном корде для
1-й очереди завода дает возможность агрегаты пропитки и термо-
обработки текстильного корда установить во 2-ю очередь строитель-
ства, а на период ее строительства получить обработанный корд
с других предприятий отрасли по временной кооперации.
Из остального оборудования только по линиям 1-й и 2-й стадии
сборки покрышек 320-508Р отсутствуют возможности повысить
до нормы уровень загрузки.
Для случая, когда используется оборудование, выпускаемое
серийно, можно считать, что в нашем примере достигнута макси-
мально возможная пропорциональность загрузки базового техноло-
гического оборудования.
Потребность в сопутствующем оборудовании (питающие червяч-
ные машины, агрегаты для раскроя корда и наложение прослоек,
оборудование для изготовления крыльев, оборудование для заклю-
чительных операций и др.) рассчитывается по методике, изложен-
ной в табл. 22.7—22.12, или подбирается по производительности,
пропорциональной производительности базового оборудования. При
этом должно соблюдаться условие: уровень загрузки сопутствую-
щего оборудования должен быть ниже уровня загрузки базового
оборудования.
Прикидочные компоновки производственных потоков выпол-
няются параллельно с расчетами по оптимизации загрузки. После
того как количество базового и сопутствующего оборудования
определено, приступают к выполнению плана расположения техно-
логического и подъемно-транспортного оборудования путем компо-
новки технологических потоков.
В нашем случае количество технологических потоков оп-
ределено ассортиментом шин: 4 потока по заданным разме-
рам шин.
Одновременно выполняются необходимые разрезы корпуса и
фрагменты. Объемная компоновка производства выполняется в комп-
лексе с транспортными связями.
Проект комплексной механизации производственных процессов
выполняется отделом комплексной механизации производства и
транспорта (ОКМПТ). Но необходимость комплексного решения
вопросов организации и механизации производственных процессов
выработала практику привлечения ОКМПТ к разработке совме-
щенных чертежей расположения технологического и транспортного
оборудования до выдачи отделу формального задания. (По суще-
ству ОКМПТ участвует в подготовке задания, по которому он бу-
дет выполнять «свой» раздел проекта. Такая практика широко
используется в проектном деле.) Комплект совмещенных чертежей
расположения технологического и подъемно-транспортного оборудо-
вания, разрезов корпуса и фрагментов сложных узлов является
основным компонентом чертежей раздела проекта «Технология и ор-
ганизация основного производства». План расположения оборудова-
ния выполняется обычно в масштабе 1 : 200, разрезы — в мас-
штабе 1 : 50.
478
Совмещенные чертежи расположения технологического и подъем-
но-транспортного оборудования снабжаются спецификациями обо-
рудования и вместе являются основой для подготовки и выдачи
смежным отделам заданий на выполнение разделов проекта по
принадлежности. На рис. 22.6 представлен в качестве примера
оформления план расположения технологического и подъемно-
транспортного оборудования подготовительного отделения на от-
метке ±0,0 производства грузовых радиальных покрышек мощ-
ностью 1725 тыс. шт. в год. (Резиносмесители PC-630 и РС-370 раз-
мещаются на эстакаде с отметкой+6,0 м и на чертеже не показаны.)
При объемной компоновке (организации производства в про-
странстве) формируются и производственные участки. Границы
участков обозначаются на планах расположения оборудования.
Их форма в плане, взаимное расположение должны соответство-
вать правилам формирования производственных участков, изло-
женным выше.
Производство в пространстве организовано. В табл. 22.14 через
перечень участков и подразделений производственного и вспомо-
гательного назначения представлена структура основного произ-
водства. В рассматриваемом случае в основу организационной
структуры принят безцеховый принцип организации производства.
Производство грузовых шин включает в себя 8 производственных
участков, 4 вспомогательные производственные подразделения и
административно-инженерную службу. Расчет количества основного
производственного персонала выполняется по нормам обслужива-
ния технологического и подъемно-транспортного оборудования (раз-
дел норм технологического проектирования); по укрупненным нор-
мам и типовым структурам управления определяется количество
вспомогательных рабочих, ИТР, служащих и МОП.
В основу организации труда, как в основном производстве,
так и во вспомогательных подразделениях, положен бригадный
метод. Режим работы согласно заданию на проектирование: 4 смены
по 6 ч; 36-часовая рабочая неделя; 305 рабочих дней в году. Коли-
чество бригад на каждом участке, расчетная численность работаю-
щих в смену и общая потребность в обслуживающем персонале
(списочная численность работающих) приведены в табл, 22.14.
В отличном от указанного выше режима предусматривается работа:
—	линии обрезинивания текстильного корда, до ввода 2-й оче-
реди линия работает в одну смену, 305 рабочих дней в году, 41 ч
в неделю;
—	кольцеделательный участок работает в 2 смены, 305 рабочих
дней в году, смена — 41 ч в неделю.
Все вспомогательные подразделения (включая дежурное звено
энергетиков во главе с инженером-энергетиком) работают в ре-
жиме 305 рабочих дней, 41 ч в неделю.
Возглавляет производство начальник производства; организуют
и управляют производственными процессами старшие мастера участ-
ков, их аппарат — старшие и сменные плановики-учетчики. Смену
«ведет» начальник смены через бригадиров и сменных плановиков-
479

ИОШС/OUO
-У DC
о to
о <=>
о s
§3
I 2
ой
еЭ|1
о ..
с 3 «о
О 6Q ей Ю
is
«в I В
учетчиков. Производственное обеспечение осуществляет производст-
венно-диспетчерское бюро, возглавляемое старшим диспетчером и
имеющее в своем составе штат сменных диспетчеров.
Технологическое обеспечение осуществляет технологическое
бюро, возглавляемое главным технологом — заместителем началь-
ника производства и имеющее в своем штате сменных технологов.
Ремонтно-эксплуатационное обслуживание осуществляют, по при-
надлежности, службы главного механика, главного энергетика и
главного метролога-прибориста, их аппарат — бюро ППР в каж-
дой службе. Дежурный ремонтный персонал включен в состав
производственных бригад. Кроме этого корпусная ремонтная база
располагает необходимым персоналом для выполнения текущего
ремонта и мероприятий по развитию и совершенствованию произ-
водства. На стадии проекта окончательно определяется только
общее количество работающих (лимит численности). Формирование
бригад и административно-технических служб осуществляется (в пре-
делах лимитов утвержденного проекта) при разработке проекта
организации пусконаладочных работ, комплексного опробования и
освоения технико-экономических показателей (оргпроекта) на пус-
ковой комплекс.
Задания на выполнение смежных разде-
лов проекта. Основой заданий технологического отдела
смежным отделам на разработку ими разделов проекта по принад-
лежности служат совмещенные чертежи расположения технологи-
ческого и подъемно-транспортного оборудования и оформленные
по этим чертежам спецификации. В качестве обязательного прило-
жения к заданию отделам-исполнителям выдаются: схема гене-
рального плана и предварительный титульный список объектов
проектируемого комплекса. Задания технологическим отделом (при-
менительно к распределению работ между отделами ПИ, приве-
денными в гл. 21) готовятся и выдаются на разработку следующих
разделов и подразделов проекта.
1.	Комплексная механизация производства и транспорта.
В дополнение к документации, указанной выше, технологичес-
ким отделом (с участием разработчика) составляется ведомость
грузопотоков с указанием характеристики груза (включая особые
требования при транспортировке), его количества и типа транспорта.
2.	Организация ремонтно-эксплуатационного хозяйства.
Задание на разработку этого раздела проекта состоит из оформ-
ленного в установленном порядке заглавного листа «Задания»,
который представляет задание как таковое и приложения к нему
документации, указанной выше. (Заглавный лист оформляется для
каждого отдельного задания).
3.	Автоматизация производственных процессов.
Разработчику этого раздела необходимо выдать технологические
схемы по каждому процессу, подлежащему автоматизации, с поясни-
тельными записками; для включения производства в сферу АСУП
на плане расположения оборудования указать места учета (уста-
новки датчиков) сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
481

ТАБЛИЦА 22.14. Перечень участков и подразделений основного производственного и вспомогательного назначения
Сибирского шинного завода
Лимит численности производственного и управленческого персонала (% невыходов — 15 %).
Наименование и границы
производственных участков,
подразделений и административно-
технических служб
ге
и
ге
?ш
о °
II
Явочное количество работающих
в смену
?7 3
И
ОВНЫХ
одстве
очих
оно.
Л X
омогате/
рабочи
Is
X
S
о
VQ
га
сх
о
охи
н
S
жащи:
слу
С
О
о
мен
о
тичест
о
О х
& >З
в
овных
одстве
очих
о и я
о s a
Общая (
А X
||
5з
РЗ Я
;писочная численность
работающих
X
S
о
го раб
ито
Он
S
жащи
слу
С
О
2
О)
1. Производственные участки
1.1.	Участок изготовления резиновых
смесей
Граница ввода, а) Рампа разгрузки
техуглерода (оборудование бункер-
ного склада, операция разгрузки ва-
гонов-хопперов, персонал бункерного
склада входит в состав участка)
б)	Расходные бункеры порошков. По-
рошки в мягких контейнерах подает
к бункерам служба снабжения. За-
грузку и контроль за поддержанием
уровня осуществляет персонал уча-
стка
в)	Ввод в промежуточный склад мяг-
чителей с установкой расходомеров
г)	Приемные устройства (рольганги
и стеллажи) для каучуков у резино-
смесителей 1-й стадии
Граница выхода. Автоматизирован-
ный склад готовых смесей со сред-
ствами доставки их потребителям
1.2.	Участок обрезинивания корда и
тканей:
16
20 — 1 — 21
74
18 92
6 —
99
—	АОК-80-1800
-	ЛОМК-1Ю0
Граница ввода, а) Промежуточный
склад корда-суровья со станцией на-
вешивания монорельсовой системы по-
дачи корда к АОК-80-1800
б)	Промежуточный склад металло-
корда со средствами доставки его
к шпулярнику ЛОМКИ 100 й т
в)	Червячные машины холодного пи-
тания с оперативным запасом готовых
смесей
Граница выхода. Склады обрезинен-
ных кордов и тканей со средствами
доставки их на раскрой
1.3.	Участок заготовки протекторов
и боковин
Граница ввода. Червячные машины
холодного питания с оперативным за-
пасом готовых смесей
Граница выхода. Склад заготовок
в тележках-книжках со средствами
доставки их к линиям сборки
1.4.	Участок изготовления крыльев
Граница ввода, а) Оперативный склад
(запас) обрезиненного корда и очи-
щенной проволоки v со средствами
установки рулонов и бобин в раска-
точные устройства
б) Червячные машины холодного пи-
тания с оперативным запасом готовых
смесей
Граница выхода. Промежуточный
склад крыльев и бортовой ленты со
средствами доставки их к сборочным
станкам
14
17
15 1 \
18 4 /
25
94
1 6—101
16
20 — 1 — 21
74
18 92
— 99
23
26 — 1 — 27 2
53
60
6—67

Продолжение
Наименование и границы
производственных участков,
подразделений и административно-
технических служб
ев
К
с?
о °
II
о g
Явочное количество
с2
я
овных
одстве
очих
я й"?
OSft
в смену
омогатель
i рабочих
с s
ш я
S
сэ
го раб
о
я
(X
н
S
работающих
к
о
с
о
55
о
п
мен
о
о
н
о
01
О х
ЕЙ
овных
одстве
очих
OSft
Общая
омогател
с рабочи
с §
я я
списочная численность
работающих
X
5
го раб
о
S
н
S
жащиз
>>
О
о
О)
я
1.5.	Участок сборки радиальных по-
крышек 320-508Р и 240-508Р, включая
раскрой текстильного корда и метал-
локорда, промазку и промежуточный
склад сырых покрышек
Граница ввода, а) Стеллажи с опера-
тивным запасом обрезиненных кордов
б)	Приемные устройства системы раз-
дачи заготовок протекторов и боковин
к позициям их наложения
в)	Стойки для крыльев, бортовых
лент и других заготовок
Граница выхода. Подвесной конвейер-
накопитель сырых промазанных по-
крышек
1.6.	Участок вулканизации и заклю-
чительных операций покрышек
320-508Р и 240-508Р
Граница ввода. Станция перегрузки
сырых покрышек с ПК-накопителя
на ПК, подающий покрышки к пере-
зарядчикам ВПМС
Граница выхода. Станция навешива-
ния готовых покрышек на конвейер
склада готовой продукции с системой
автоматического учета
30
34
36 4 138
18 156
1 10 — 167
12
- 13 4
41
14
55
1 6 —
62
1.7.	Участок сборки металлокордных
покрышек 10.00.R20 и 12/80.R20,
включая раскрой металлокорда, про-
мазку и промежуточный склад сырых
покрышек
Граница ввода, а) Стеллажи с опера-
тивным запасом обрезиненного ме-
таллокорда
б)	Приемные системы раздачи загото-
вок протекторов и боковин к пози-
циям их наложения
в)	Стойки для крыльев, бортовых
лент и других заготовок
Граница выхода. Подвесной конвейер-
накопитель сырых промазанных по-
крышек
1.8.	Участок вулканизации и заклю-
чительных операций металлокордных
покрышек 10.00. R20 и 12/80. R20
Граница ввода. Станция перегрузки
сырых покрышек с конвейера-нако-
пителя на конвейер, подающий по-
крышки к форматорам-вулканизато-
рам
Граница выхода. Станция навешива-
ния готовой продукции с системой
автоматического учета
52 12
64
2 — 66 4 124
55 179
1 10 — 190
15
18 — 1 — 19 4
69
14
83
1 6 -
90
Итого по основному производству
2. Вспомогательные подразделения
2.1.	Энергоустановки. Источники
энергоснабжения (электроподстан-
ции, компрессорные, насосные стан-
ции, тепловые пункты)
2.2.	Корпусная ремонтная база
2.3.	Мастерская преесформ, диафрагм
и инструмента
2.4.	Хозяйственная служба
642
169
19
25
12
811
19
25
12
8
—
—
56 —
— —
__ _
875
19
25
12
— 15
15
— — 20
35
Итого по вспомогательным подразде-
лениям
— 61
61 —
20 81

сленность
с
at
списочн
работ*
Общая
олэоя
UOW
XHhOQBd ОЛОХИ
XHhoped хин
xHhoped
хиннэахэ^оаеи
-odu хнняоноо
НЭИЭ ОЯХЭЭЬШ/Ю^
ство работающи
иену
<Ц о
S cq
§
ш
о
X
V
о
я
с*
вн Vb.
олээа
UOW
dlH
XHhOQBd OJOXH
xHhopBd хин
-чигэхвлоиоиэя
XHhOpBd
-odu хганяонэо
Лнэмо а энхэвьЛ
ndp oaxD9hHiro)j
-она
границы
участков
нистрати
тужб
именование и
1зводственных
елений и адми
технических cj
•^ ft га
-4 ^ч О <N —< ¦* ~ "^ — Tf rtf ~н
III	II	I I I I I I II I
III	II	I I- I |- I-""
'-' -и О	CM—	rf *-- CO *-< -^ CO -4 CO I
III	II	I I I I I I I II
III	II	I II I I I I I I
III	II	I I I I I I i I I
isr i i;
s 111 111 ill
I PI ij^ifiln
lillljillllliilil
<C ? • • • a, • • ss • • • • о -Ч <м" со rh
со о сосо'союсосо'ксо'сосососососооосо"
в s
« S
S3
486
В комплекс технических средств автоматизированной системы уп-
равления предприятием (КТС АСУП) кроме технических средств
собственно АСУП включаются также традиционные средства связи
и общей информации: телефон, радио, громкоговорящая связь,
наружные и настенные часы, звуковая сигнализация. Поэтому
заданием технологического отдела (ТМО) отделу автоматизации
(ОАПУП) обусловливается также проектирование традиционных
средств связи .в увязке с КТС АСУП. В подготовке задания на
разработку проекта автоматизации производства и управления
предприятием} как правило, участвуют специалисты
ОАПУП.
4.	Отопление и вентиляция производственных помещений.
На основании спецификаций оборудования технологический
отдел заполняет установленную Правилами производства проектных
работ (Правилами ППР) форму — приложение к заданию на раз-
работку данного раздела проекта, с указанием по каждой позиции
характеристики, количества и мест выделения вредностей, включая
избыточное тепло и влагу.
5.	Обеспечение теплом, паром и другими энергоносителями
технологических нужд.
По распределению проектных работ, приведенному в гл. 21,
тепло-энергетический отдел (ТЭнО) выполняет проекты системы
тепло- и пароснабжения всего предприятия, энергетических уста-
новок, компрессорных и холодильных станций. Технологический
отдел (его монтажный сектор) на плане расположения оборудова-
ния выполняет (укрупненно) чертеж разводки внутрицеховых тру-
бопроводов пара, конденсата, горячей и перегретой воды, охлаж-
дающей воды с выводом внутрицеховых «магистральных» трубо-
проводов к распределительным гребенкам энергоустановок и тепло-
вых пунктов, к местам ввода в здание трубопроводов промышлен-
ной (прямой и обратной) воды, сжатого воздуха и других энерго-
носителей. На чертеже указываются: координаты вывода-ввода,
диаметр труб, параметры энергоносителя. Данный чертеж оформ-
ляется приложением к заданию ТЭнО и является основным его
содержанием. В задании при необходимости указываются дополни-
тельные требования к энергоносителям (допустимые пределы коле-
баний параметров энергоносителей, максимальная влажность сжа-
того воздуха и т. п.).
6.	Водоснабжение промышленной водой и водоотведение.
Основой задания на проектирование системы обеспечения произ-
водства промышленной водой является чертеж, указанный в пре-
дыдущем пункте. Кроме этого чертежа в задании отделу водоснаб-
жения и водоотведения указываются требования по качеству исход-
ной воды и характеристика загрязнений обратной.
7.	Электрооборудование и электроснабжение производства. Элек-
троосвещение производственных помещений.
Основой задания на разработку данного раздела проекта яв-
ляется заполненная форма, установленная Правилами ППР, в ко-
торой по каждой позиции спецификации указывается характери-
487

стика токоприемников. В самом задании указываются требования
по освещенности производственных участков
8.	Архитектурно-строительные решения.
На совмещенных чертежах расположения технологического и
подъемно-транспортного оборудования наносятся:
—	отметки перекрытий и высоты производственных помещений;
—	проезды и проходы, габариты и привязки ворот и дверей,
нагрузки на строительные конструкции (величина и характер:
статическая постоянная и переменная, динамическая), глубина
заложения фундаментов под оборудование и «магистральных» ка-
налов. Далее для проектирования бытовых помещений по форме
Правил ППР и на основании лимита численности (табл. 22.14)
оформляется Таблица численности трудящихся с разделением по
санитарно-гигиеническим группам производственных процессов, обу-
словленных СНиПами. В задании АСО кроме указанных выше
чертежей и таблиц включаются требования к устройству полов
и отделке помещений
9.	Сметному отделу на стадии проекта выдаются совмещенные
чертежи размещения оборудования, спецификации к ним и ведо-
мости специальных строительных работ, не учтенных ценниками
на монтаж оборудования: футеровка реакторов, обмуровка котлов,
теплоизоляционные и другие специальные защитные покрытия.
10.	Для расчета технико-экономических показателей проекта
технологический отдел выдает технико-экономическому отделу (ТЭО):
мощность производства, окончательно принятую в проекте по ре-
зультатам оптимизации загрузки оборудования в развернутом
ассортименте; явочную численность работающих; ведомость потреб-
ности в сырье, материалах и полуфабрикатах. Потребность в сырье,
приведенная в табл. 22.5, перед выдачей ТЭО в качестве задания
уточняется (увеличивается) пропорционально увеличению мощ-
ности в результате оптимизации загрузки оборудования.
11.	Задание на противопожарную защиту производства
ТЛЮ участвует в подготовке задания специализированному
институту: определяет категорию производств по пожаро- и взрыво-
опасности в соответствии со СНиП и класс помещений в соответ-
ствии с Правилами устройства и эксплуатации электроустановок
(ПУЭ). Формулирует требования к средствам противопожарной
защиты, обусловленные спецификой производства Оформление за-
дания специализированному институту на разработку проекта
противопожарной защиты осуществляет ГИП с привлечением ОВВ.
Оформление раздела проекта «Технология и организация основ-
ного производства». По структуре проекта предприятия (см.
рис. 22.4) проектные решения по технологии и организации основ-
ного производства оформляются как подраздел проекта 2.1.
В принятом нами условном примере проектирования и строи-
тельства Сибирского шинного завода в состав 1-й очереди кроме
производства грузовых шин входят производство ездовых камер
с шиноремонтным участком и участком переработки производствен-
ных отходов и база центрального ремонтного производства Далее,
488
Институт по проектированию предприятий шинной
промышленности в зоне Сибири и Дальнего Востока
, СИБГИПРОШИНА"
Шифр 104-1
МАРКА ТП
СИБИРСКИЙ ШИННЫЙ ЗАВОД
ПРОЕКТ
строительства 1-й очереди
РАЗДЕЛ 2
Технологические решения
ПОДРАЗДЕЛ 2 1
Технология и организация основного производства
КНИГА 2 1.2
Производство грузовых шин
Директор
Главный инженер:
Главный инженер проекта:
Начальник отдела:
подпись
фамилия
Рис. 22.7. Книга 2.1.2 подраздела 2.1. Титульный лист.

СОДЕРЖАНИЕ
(примерное)
1.	Основание для проектирования
Исходные данные
2.	Мощность и производственная программа
3.	Схема и описание технологического процесса
4.	Материальный баланс. Потребность производства в сырье,
материалах и полуфабрикатах
5.	Расчет потребности и загрузка основного технологического
оборудования
6.	Организация производства. Комплексная механизация
производственных процессов
7.	Организация контроля качества и учета сырья, материалов,
полуфабрикатов и готовой продукции
8.	Расчет численности работающих. Организация труда
9.	Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда и
защита окружающей среды
10. Выводы и технико-экономические показатели производства
Чертежи: 1. План расположения технологического и
транспортного оборудования. Шифр 104-1-ТП-1
2.	Разрез корпуса 1-1. Шифр 104-1-ТП-2
3.	Разрез корпуса 11-11. Шифр 104-1 -ТП-3
Примечание: Технологические схемы, схема грузопотоков,
структурная схема представлены в
соответствующих разделах
Рис 22.8. Книга 2.1.2 подраздела 2.1. Содержание.
исходя из удобства разработки и удобства пользования проектом
(его «прочтения»), в начале главы в отдельный подраздел были вы-
делены проектные решения по складам сырья и готовой продукции.
В этой ситуации целесообразно названные три группы проектных
решений при оформлении проекта в один том не объединять и офор-
мить отдельными книгами (эталоном проекта это допускается).
Тогда названия книг будут следующими:
Книга 2.1.1. Производство ездовых камер.
Книга 2.1.2. Производство грузовых шин.
Книга 2.1.3. Склады сырья и готовой продукции.
Книга 2.1.4. Спецификации, ведомости и обосновывающие ма-
териалы по оборудованию, принятому в проекте.
На рис. 22.7 и 22.8 приведены, соответственно, пример оформ-
ления титульного листа проекта и примерное содержание книги 2.1.2.
22.5. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕКТА
Расчет технико-экономических показателей проекта выполняет
технико-экономический отдел (ТЭО), имея в качестве контроль-
ных — технико-экономические показатели задания на проектиро-
рование.
Технико-экономические показатели проекта рассчитываются на
основании заданий технологического и других отделов-исполнителей
«технических» разделов проекта, а также задания сметного отдела —
«Сводного сметного расчета стоимости строительства» (форма 1
СН-202—81) с разбивкой по очередям строительства и пусковым
комплексам.
Технико-экономическому отделу в сроки, обусловленные объект-
ным графиком, отделами-исполнителями «технических» разделов
проекта должны быть выданы следующие задания.
1.	По основному производству (задания технологического отдела).
—	Мощность производства в ассортименте задания на проекти-
рование, уточненная в процессе проектирования, и суточная произ-
водственная программа.
—	Расход сырья и материалов в сутки и. за год.
—	Суточный выпуск резиновых смесей, клеев, обрезиненных
кордов и тканей.
—	Показатели загрузки основного технологического оборудо-
вания.
2.	По численности работающих.
Явочная численность работающих раздельно по категориям:
рабочие (основные и вспомогательные), ИТР, служащие, МОП.
—	Численность работающих основного производства. Задание
выдает технологический отдел. В число вспомогательных рабочих
входят: транспортные рабочие, включая рабочих, обслуживающих
автоматизированные транспортные системы; рабочие цеховых или
корпусных ремонтных баз и дежурных (сменных) ремонтных звеньев.
Численность ИТР, служащих и МОП расчитывается на основе
структуры основного производства и схемы управления им.
491

—	Численность работающих ремонтно-эксплуйтационного хо-
зяйства и других служб обеспечения основного производства. По
принятому выше распределению производственных функций внутри
ПИ задание выдает отдел комплексной механизации производства
и транспорта (ОКМПТ). Для ликвидации излишеств и дублирова-
ния при расчете численности в практике проектирования оправдал
себя такой организационный прием: потребность в персонале для
обслуживания объектов инженерного обеспечения (энергообеспече-
ние, водоснабжение и канализация, транспортно-складское хо-
зяйство), в персонале административно-хозяйственных служб (без
заводоуправления) — отделы, проектирующие эти объекты выдают
промежуточные задания отделу-разработчику проекта ремонтно-
эксплуатационного хозяйства (в нашем случае ОКМПТ). Этот отдел
не только объединяет задание, но и предлагает меры по сокраще-
нию численности за счет совмещения профессий, создания комп-
лексных звеньев и т. д. При такой организации проектирования
по ремонтному и вспомогательному персоналу ТЭО принимает
только одно задание.
—	По распределению производственных функций внутри
ПИ ТЭО при разработке проекта, кроме расчета технико-эконо-
мических показателей, является ведущим отделом по системе управ-
ления предприятием: он разрабатывает производственную струк-
туру предприятия (на базе структурных схем основного произ-
водства, ремонтно-эксплуатационного хозяйства и систем инженер-
ного обеспечения, выдаваемых ТЭО в качестве заданий) и струк-
турную схему управления предприятия. Определяет штаты заводо-
управления (они регламентированы по отраслям промышленности),
в том числе штаты ИВЦ АСУП.
3. По системам инженерного обеспечения.
—	Параметры, часовые, суточные и годовые расходы (потреб-
ление) пара, теплофикационной воды, электроэнергии (установлен-
ная и максимально потребляемая мощность), свежей промышленной
и питьевой воды, объем сбрасываемых стоков. Задания выдают
отделы по принадлежности: ТЭнО, ЭТО и ОВВ.
—	Данные по грузообороту. Раздельно: прибытие, отправление
и по видам транспорта (железнодорожный, автомобильный, водный).
Получив задания по явочной численности, ТЭО оформляет свод-
ную списочную численность трудящихся с разбивкой по категориям:
рабочие (основные и вспомогательные), ИТР, служащие, МОП.
И так же, как при расчете численности вспомогательных служб
и подразделений, ТЭО вырабатывает и предлагает меры по сокра-
щению численности. Далее на основании полученных заданий,
отраслевых норм расхода сырья и материалов на единицу продук-
ции, норм амортизации ОПФ, государственных цен на промыш-
ленную продукцию ТЭО расчитывает себестоимость продукции по
номенклатуре задания, определяет объем производства в стоимост-
ном выражении и рассчитывает основные технико-экономические
показатели (ТЭП) проекта. В табл. 22.15 приведены ТЭПы 1-й оче-
реди условно принятого нами в качестве примера строительства
492
ТАБЛИЦА 23.15. Технико-экономические показатели проекта
Сибирского шинного завода
Показатели
1. Мощность производ-
ства, всего
в том числе типа Р
по группам шин:
— сверхкрупногаба-
ритные
— крупногабаритные
— грузовые
— товарная резина
2. Товарный выпуск про-
дукции
3. Режим работы пред-
приятия:
— количество рабочих
дней в году
— количество смен
в сутки
— количество часов
работы в сутки
4. Списочная числен-
ность промышленного
персонала
5. Производительность
труда
6. Полная себестои-
мость продукции
7. Затраты на 1 руб. то-
варной продукции
8. Прибыль
9. Стоимость ОПФ
10. Фондоотдача
11. Капиталовложения
в том числе СМР
12. Окупаемость капи-
таловложений за счет
прироста прибыли
13. Народнохозяйствен-
ный эффект от эксплуа-
тации шин с металло-
V Art Tf r\~Klt
кордом
14. То же, с учетом на-
роднохозяйственного эф-
фекта от повышения ка-
чества шин
Ед. изм.
тыс. шт
»
»
»
»
тыс. т
млн. руб.
чел.
тыс. руб.
чел.
млн. руб.
коп.
млн. руб.
»
руб./руб.
млн. руб.
»
год
млн. руб.
год
1-я очередь
строительства
го
ss
о я
с я
1500
1500
—
—
1500
—
156
305
4
24
3000
52
138
88,5
18
136
1,15
142
78
7,9
23
3,5
о
(X
о х
С О)
1725
1725
—
—
1725
30
207
305
4
24
3000
69
183
88,5
24
136
1,52
142
78
6,9
26,5
2,8
« я
я я
+ 15
+ 15
—
—
+ 15
+ 100
+32,7
—
—
—
—
+32,7
+32,7
—
+33,3
+32,2
—

— 16,3
—
—20
Полное развитие
ада-
о я
с я
1650
1500
10
140
1500
—
318
305
4
24
5300
60
281
88,5
37
227
1,40
237
130
6,4
26,5
3,7
о
(X
о 5
1875
1785
10
140
1725
30
369
305
4
24
5300
69,6
327
88,5
42
227
1,63
237
130
5,6
26,5
3,5
т я
Я Я
+ 13,6
+14,4
—
—
+ 15
+ 100
+ 16
—
—
—
—
+ 16
+ 16,4
—
+ 13,5
—
+ 16,4
—

— 12,5
—
—5,5
49^

Сибирского шинного завода. Там же показаны и изменения (улуч-
шения) показателей по сравнению с заданием, благодаря оптими-
зации загрузки базового технологического оборудования.
22.6. ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА
РЕКОНСТРУКЦИИ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Подготовка производственного корпуса к проектированию. Зада-
ние на разработку проекта реконструкции заказчик с привлече-
нием генеральной проектной организации составляет, как и в общем
случае, на основе двух документов:
—	обосновывающих материалов, утвержденных в составе Схемы
развития отрасли на переспективу, или ТЭО, разработанных в их
развитие;
—	акта обследования предприятия, намечаемого к реконструк-
ции, с оформленными, в качестве обязательных приложений к нему,
ТУ на инженерное обеспечение предприятия и строительное проек-
тирование. При этом акт выбора промплощадки (новой или приле-
гающей) не исключается. Важнейшие исходные данные для подго-
товки задания на проектирование и для разработки проекта рекон-
струкции входят в акт обследования предприятия. Обследованию
подлежат: основное производство, ремонтно-эксплуатационное хо-
зяйство, все службы инженерного обеспечения (см. рис. 22.1, 22.2),
административно-хозяйственная служба, заводоуправление, пром-
площадка (как объект реконструкции) и предприятие в целом (по-
казатели его производственной деятельности).
Обследование осуществляет комплексная бригада специалистов
предприятия, намеченного к реконструкции, и генеральной проект-
ной организации. Возглавляет бригаду главный инженер предпри-
ятия, его заместитель — главный инженер проекта реконструк-
ции (ГИП).
Состав и содержание акта обследования регламентируется ведом-
ственным эталоном. Если эталон отсутствует, то к приказу по пред-
приятию о проведении обследования (издание приказа обязательно)
должно быть оформлено приложение: «Состав и содержание акта
обследования предприятия».
При обследовании предприятия, намеченного к реконструкции,
особое внимание уделяется следующему.
1.	По основному производству: возрастной состав и техническое
состояние технологического и подъемно-транспортного оборудования
с оформлением инвентаризационных ведомостей, с указанием в них
оборудования, пригодного для дальнейшей эксплуатации; техничес-
кое состояние производственных корпусов, включая вентиляцион-
ные состемы и внутрикорпусные коммуникации; оформление актов
по корпусам, непригодным для дальнейшей эксплуатации; состав-
ление перечня корпусов, по которым необходимы обмерные (испол-
нительные) чертежи, с указанием состава этих чертежей по ви-
дам СМР.
2.	По объектам ремонтно-эксплуатационного хозяйства: те же
данные, что и по основному производству; дополнительно — указа-
494
ние о возможности наращивания мощности ремонтных производств.
3.	По системам энергообеспечения, включая водоснабжение
водоотведение: состояние технических средств энергохозяйства;
возможности увеличения мощности объектов энергохозяйства за
счет их реконструкции и расширения (ТУ на дополнительное энерго-
и водоснабжение оформляются в порядке, установленном для вы-
бора промплощадки).
4.	Транспортно-складское хозяйство: состояние технических
средств, включая подвижной состав; возможности расширения (уве-
личения пропускной способности) до требуемых объемов (ТУ на
развитие подъездных путей, ближайших ж/д станций и грузовых
портов оформляются в порядке, установленном для выбора пром-
площадки).
5.	Промплощадка (как объект реконструкции): исполнительные,
тщательно выверенные чертежи генерального плана A : 500); пере-
чень объектов (включая сети), подлежащих переносу или сносу, и
ведомость объемов СМР (в натуральных показателях), которые
необходимо выполнить в связи с подготовкой площадки строи-
тельства.
6.	Система управления предприятием (заводоуправление): произ-
водственная структура предприятия (графически); структурная
схема управления предприятием. Комплект СТП комплексной
системы управления производством и качеством продукции
(КС УПиКП). Предложения по совершенствованию КС УПиКП.
Формирование проектных решений. 1. На предпроектной стадии
разработки обосновывающих материалов в составе Схемы развития
отрасли на перспективу установлена принципиальная возможность
на конкретном предприятии получить определенный прирост мощ-
ности с одновременным повышением технического и экономического
уровня производства до уровня современных требований и зафикси-
рован (предварительно) один из возможных путей (вариантов) ре-
конструкции. Но коллектив действующего предприятия, в котором
трудятся тысячи рабочих и сотни ИТР, заинтересованные в успеш-
ном развитии своего предприятия, в повышении эффективности
своего производства, потенциально носит в себе несколько вариан-
тов развития предприятия в целом и его частей. Поэтому в период
комплексного обследования предприятия должны быть выявлены
и зафиксированы все предложения по развитию как предприятия
в целом, так и его структурных подразделений. Далее при подго-
товке задания на разработку проекта реконструкции с учетом вы-
явленных предложений по развитию предприятия должны быть
проработаны несколько вариантов реконструкции, которые должны
быть рассмотрены с привлечением широкого круга специалистов
завода и проектного института. В задании на проектирование обу-
словить выполнение проекта по наиболее оптимальному варианту.
При необходимости заданием на проектирование должна быть
обусловлена вариантная переработка.
2. Практика работы промышленности и в нашей стране, и за
рубежом свидетельствует, что о «коренной», «комплексной» рекон-
495

Рис 22 9 Внешний вид действующего предприятия средней мощности.
Рис. 22.10. Схема генплана действующего пред-
приятия:
/ — подготовительное производство № 1; 2 —
производство инженерного имущества; 3 —
производство формовой техники; 4 — произ-
водство неформовой техники; 5 — подготови-
тельное производство № 2; 6 — корпус ремон-
тных и вспомогательных служб; 7 — склад сы-
рья; 8 — склад готовой продукции; 9 — очист-
ные сооружения промстоков; 10 — бытовой
корпус; 11 — заводоуправление.
Рис. 22.11. Схема генплана комплексного про-
изводства формовых РТИ на новой площадке:
/ — производство формовых РТИ № 1; 2 —
производство формовых РТИ № 2; 3 — комп-
рессорная; 4,5 — склады сырья и готовой про-
дукции; 6—8 — объекты водного хозяйства;
9 — контейнерная площадка; 10 — объекты
склада мазута и ЛВЖ; 11 — прачечная; 12 —
ГПП; 13 — котельная; 14 — база центрально-
го ремонтного производства; 15 — пожарное
депо; 16 — административно-бытовой корпус;
17 — инженерно-бытовой корпус.
Рис. 22.12. Схема генплана действующего
предприятия по проекту реконструкции:
1,9— корпуса подготовки сырья и очист-
ных сооружений промстоков; 2 —¦ подго-
товительное производство № 1; 3, 4 —
производства инженерного имущества;
5	— подготовительное производство № 2;
6	— производство неформовой техники;
7	— склад сырья и готовой продукции № 1;
8	— склад сырья и готовой продукции № 2;
10 — бытовой корпус; И — заводоуправ-
ление; 12 — РМЦ. Жирными линиями
обозначены реконструируемые и вновь
строящиеся здания и сооружения, светлы-
мы — существующие здания и сооруже-
ния.
струкции всерьез начинают ду-
мать и говорить тогда, когда
забиты оборудованием все кор-
пуса, забита корпусами вся
промплощадка и оборудование
изношено. В таком случае реконструкция может быть осуще-
ствлена или с временным выводом мощности, (остановка части про-
изводств), или путем строительства «разменных площадей». Оче-
видно, что при наличии возможности (в пределах действу-
ющей промплощадки, на прилегающей или близлежащей площад-
ках) увеличить производственные площади реконструкция пред-
приятий методом создания «разменных площадей» является пред-
почтительной, а во многих случаях единственно возможной. На
рис. 22.9—22.12 приведен пример осуществления реконструкции
методом строительства на новой площадке на современной техни-
ческой базе комплексного специализированного производства и
последовательной реконструкции производств, остающихся на дей-
ствующей площадке. После реконструкции предприятие будет
иметь в своем составе три специализированных производства, осна-
щенных современным оборудованием с комплексной механизацией
и высокой степенью автоматизации производственных процессов.
Мощность предприятия возрастает в два раза без увеличения чис-
ленности работающих.
Порядок разработки и оформления проекта реконструкции. Проект
реконструкции действующего предприятия разрабатывается в после-
довательности, изложенной в начале главы (см. рис. 22.3), со сле-
дующими особенностями.
1.	В случае, когда заданием на проектирование обусловлена
разработка проекта в двух вариантах (преимущества всех остальных
возможных вариантов должны быть учтены в этих двух при оформ-
лении задания на проектирование), вариантная проработка пре-
дусматривается только до первого технического совета, на котором
рассматриваются проектные решения по основному производству и
схема генерального плана. Решением технического совета одобряется
для дальнейшего проектирования только один вариант (он может ока-
заться и промежуточным, и третьим) с его подробным обоснованием.
2.	В каждом конкретном случае реконструкции предприятия,
оборудование которого проработало много лет, при составлении
497

задания на проектирование должен быть уточнен коэффициент
Ят — размер технологических простоев (см. табл. 22.6) — с учетом
опыта работы оборудования на данном предприятии и зафиксирован
в задании на проектирование. Нормативный коэффициент загрузки
оборудования в случае реконструкции принимается равным еди-
нице (Кз.п = 1,0).
3. Один единственный вариант реконструкции, принятый для
дальнейшего проектирования, а значит, и для реализации проекта,
во-первых, не сможет включить в себя все, даже приемлемые пред-
ложения, не говоря уже о взаимно исключающих друг друга. Во-
вторых, осуществлять реконструкцию можно только по одному
единственному варианту. Поэтому проектные решения по реконст-
рукции основных производств и схема генерального плана предпри-
ятия должны рассматриваться на совместном заседании технических
советов заказчика, генеральной проектной организации и отрасле-
вой научно-исследовательской организации, выдавшей технологи-
ческий регламент на проектирование. После принятия совместного
решения по дальнейшему проектированию все предложения по
изменению проектных решений, не сответствующих решению сов-
местного техсовета, рассматриваются в порядке изменения задания
на проектирование.
Оформление документации проекта реконструкции производится
по тем же эталонам, в том же порядке, как и документации проекта
на новое строительство.
ЛИТЕРАТУРА
Алешунина Л. А., Давиденко Н. 3. Технология резиновой обуви. Л.: Химия,
1978. 214 с.
Анд ратников Б. И. Механизация и автоматизация технологических и тран-
спортных операций в производствах шин и резиновых технических изделий. М.:
Химия, 1972. 511 с. S
Андрашников В. И. Справочник по автоматизации и механизации производ-
ства шин и РТИ. М.: Химия,-1981. 294 с.
Барское Д. М. Машины и аппараты резинового производства. М.: Химия,
1975. 600 с. v/
Бартенев Г. М. Структура и релаксационные свойства эластомеров. М.: Хи-
мия, 1979. 289 с. '-'¦
Бекин Н. Г., Шанин Н. П. Оборудование заводов резиновой промышленности.
Л.: Химия, 1978. 398 с.
Виноградов Г. В., Малкин А. Я- Реология полимеров. М.: Химия, 1977.
437 с.
Вострокнутов Е. Г., Новиков М. И., Новиков В. И., Прозоровская Н. В.
Переработка каучуков и резиновых смесей. М.: Химия, 1980. 280 с.
Гуль В. Е., Кулезнев В. Н. Структура и механические свойства полимеров.
М.: Высшая школа, 1966.
Карпачев П. С, Майзель М. М., Плевако Н. Л., Четкий П. П. Машины и
аппараты производства исскуственной кожи и пленочных материалов. М.: Легкая
индустрия, 1964. 610 с.
Карпов В. Н. Оборудование предприятий резиновой промышленности. М.:
Химия, 1979. 351 с. /
Козулин Н. А., Шапиро А. Я., Гавурина Р. К. Оборудование для производ-
ства и переработки пластических масс. Л.: Химия, 1967.
Кошелев Ф. Ф., Корпев А. Е., Буканов А. М. Общая технология резины. М.:
Химия, 1978. 527 с.
Леонов А. И., Басов Н. И., Казачков Ю. В. Основы переработки реа-^топла-
стов и резин методом литья под давлением. М.: Химия, 1977. 216 с.
Лепетов В. А. Резиновые технические изделия. Л.: Химия, 1976. 440 с.
Лепетов В: А., Юрцев Л. Н. Расчеты и конструирование резиновых изделий.
Л.: Химия, 1977. 407 с.
Муратов Э. О. и др. Оборудование для производства формовых резиновых
изделий. М: Машиностроение, 1978. 232 с.
Мухутдинов А. А., Дорожкин В. П., Аверко-Антонович Ю. О., Поляк М. А.
Альбом технологических схем основных производств резиновой промышленности.
М.: Химия, 1980. 72 с. кУ
Попов А. В., Соломатин А. В. Непрерывные процессы производства нефор-
мовых резиновых изделий. М.: Химия, 1977. 142 с.
Рагулин В. В., Вольное А. А. Технология шинного производства. М.: Хи-
мия, 1981. 261 с. \s ¦	''	¦
Салтыков А. В. Основы современной технологии автомобильных шин. М.:
Химия, 1974. 472 с.
Скачков А. С, Левин С. Ю. Оборудование предприятий резиновой промыш-
ленности. М.: Высшая школа, 1968. 346 с. У
Торнер Р. В. Теоретические основы переработки полимеров. М.: Химия,
1977. 464 с.
Хан Ч. Д. Реология в процессах переработки полимеров. Пер. с англ./Под
ред. В. Г. Виноградова, М. Л. Фридмана.. М.: Химия, 1979. 366 с.
Шварц А. И. Механизация и автоматизация производства резиновых техниче-
ских изделий. М.: Химия, 1979. 236 с.
Периодические издания: журналы «Каучук и резина», «Производство шин,
резиновых технических и асбестотехнических изделий,» «Проектирование и изы-
скание», обзоры ЦНИИТЭНефтехим и ЦИНТИХИМНефтемаш.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Автоклав-прессы 280 ел.
контрольно-измерительные и ре-
гулирующие приборы 283, 284
прессовое усилие 282
Автоматизация проектных работ 418,
419
Автоматизированные транспортные си-
стемы 371, 372
Автоматическое устройство для ши-
рения корда 166, 167
Агрегат(ы)
диагонально-резательный A80-01)
194, 195
для вырубки резиновых и резино-
тканевых заготовок 203, 204
для декристаллизации натураль-
ного каучука 47
для закроя и отбора слоев тек-
стильного корда 201, 202
для изготовления протекторов ме-
тодом дублирования (ИРУ-16А)
225 ел.
для раскроя, стыковки и наложе-
ния резиновых прослоек на слои
текстильного корда 202, 203
для сборки
легковых радиальных покры-
шек с металлокордным бреке-
ром 233, 234
рукавов 343, 346 ел.
кольцеделательный (АКД 70/1300)
220, 221
Алфрея модель 23
Аномалия вязкости 18, 19, 21, 28, 29
Баланс производства и распределения
продукции отрасли 399
Блок-схема расчета
тепловых и энергосиловых ха-
рактеристик процесса каландро-
вания 152, 160
энергосиловых характеристик про-
цесса обрезинивания корда 158
Бункерный склад технического угле-
рода 41 ел.
Вальцы
аварийный останов 131, 132
взаимодействие перерабатываемого
материала с валками 114 ел.
водяное охлаждение 137
конструкция 128 ел.
контрольно-измерительные и ре-
гулирующие приборы 138
крутящий момент 116 ел,
500
Вальцы
области деформации материала
ПО ел.
основные узлы и детали 133 ел.
привод 125 ел.
распорные усилия между валками
115 ел., 122 ел.
Вулканизатор(ы)
барабанного типа 298, 299
индивидуальные 285 ел.
многопозиционные
автокамер 297, 298
покрышек 295
с жидкими теплоносителями 299 ел.
с нагревом
в горячем воздухе 303, 304
сверхвысокочастотным 304 ел.
с псевдоожиженным слоем 302, 303
Высокоэластическая деформация 17,
21, 32, 38
Галтовочный барабан 327
Гидромеханический метод расчета ра-
бочего процесса на валковых маши-
нах 117 ел., 150 ел.
Деформация вязкого течения 17 ел.
Доработка отраслевой Схемы 407 ел.
Закон
Амонтона 33
Оствальда — де Вила 37
Изготовление резиновых смесей
поточные линии на базе
РС-250 62 ел.
РС-370 71, 74
РС-630 71 ел.
структурная схема 60
Изотопные толщиномеры 162, 163
Индекс
смешения 38
течения 19, 20, 27, 103, 123, 186
Использование резервов мощности 385,
386
Каландр(ы)
бомбировка валков 160 ел.
контризгиб валков 161, 162
механизмы
перекрещивания осей вал-
ков 161
Каландр(ы)
механизмы
регулировки зазора между
валками 162, 163
распорные усилия 160 ел.
трехвалковый с треугольным рас-
положением валков 148 ел.
схема рабочего процесса 150
четырехвалковый Z-образный 148,
149
Кельвина—Фойгта модель 23, 24
Комплексная система управления про-
изводством и качеством продукции
(КС УП и КП) 392 ел.
Конвейер(ы)
ленточного типа 82 ел.
подвесные 358 ел.
толкающие 78 ел., 361 ел.,
Коэффициент(ы)
загрузки 89, 102
использования машинного вре-
мени 159, 202, 204
консистентности 19, 20
опережения 159
прессовки 155
складывания барабана 240, 241
трения 33 ел., 50, 175
эффективной вязкости 18 ел.
Кран-балки 367
Крекер-вальцы 109
Кривая течения 17, 20, 25, 38
Критическая молекулярная масса 27
Критерий(и)
Бебриса 34, 25
Вайссенберга 37
вязкоэластичности 37
качества смешения 38
Мора 38
перерабатываемости 36
Рейнольдса 37
Линия см. также Поточная линия
непрерывного изготовления про-
фильных изделий с подогревом
в поле токов СВЧ 334, 335
производства профильных изде-
лий из магнитных резин 338
сборки
армолент 311, 312
и обкладки сердечников рези-
новыми листами методом одно-
временного дублирования 309,
310
сердечников транспортерных
лент 308, 309
Максвелла модель 23 ел.
Математическая модель процесса
каландрования 151 ел.
Математическая модель процесса
обрезинивания армирующих ос-
нов 156 ел.
Машина(ы)
валковые 38, 108 ел.
методы расчета рабочего про-
цесса 117 ел.
диагонально-резательная
вертикальная 196, 197
горизонтальная 194 ел.
производительность 204
ротационная 198
для нарезки многослойных рем-
ней 198, 199
дублировочная (МД-1600) 307, 308
закаточно-бинтовальная 340, 341
клеепромазочная
горизонтальная (ИВО-3220)
169, 170
плиточно-барабанная 171, 172
с двумя головками 170, 171
клеепромазочно-пропиточная 170
литьевая
гнездность формы 258, 259
«Десма» 256 ел.
номограмма для выбора ос-
новных параметров работы 259
производительность 258 ел.
«Циркомат» 256
червячно-плунжерного типа,
однопозиционная, горизон-
тальная 253, 254
обмоточная 345
оплеточная
коклюшечная 341, 342
шпульная 342, 343
плитная 340, 341
продольно-резательная, дублирую-
щая (ПР-60) 199, 204
турбохолодильная 326 ел.
червячные
адиабатический режим 189
головки 180 ел.
загрузочные воронки 179, 180
производительность 187
рабочая характеристика 187,
188
схема тепловой автоматики 183
типа МЧТ-125 174
цилиндры 179, 180
червяки 177 ел.
энергетический баланс 189
щеточная 329
Методы температурно-временной су-
перпозиции 26, 29
Многопетлевой дублер конструкции
Чижова 307, 308
Монорельсовая транспортная система,
полуавтоматическая 81, 82
Монорельсовые дороги 369 ел.
Мостовой кран 367, 368
501

Новое строительство 393 ел.
обосновывающие материалы 401 ел.
Нож(и)
вертикальные гидравлические 51,
52
горизонтальный десятилучевой ги-
дравлический (НГ-2) 52 ел.
для вырезки и вырубки заготовок
191 ел., 200
ленточный 192, 193
многолезвиевые 46, 48
намазочный (ракля) 169 ел.
однодисковый (НД-500) 54
однолезвиевые 46 ел.
четырехдисковые E48-6) 53, 54
штанцевые 192, 193
Нормативно-информационное обеспе-
чение проектного производства 432 ел.
Объект строительства 395
Оптимизация отраслевой Схемы 407 ел.
Основные производственные фонды
383 ел., 393 ел.
Отраслевой проектный институт 429 ел.
Отапливаемые складские помещения 47
Перекладчик полос текстильного корда
202
Пневмотранспорт 364 ел.
Погрузчики 366
Подвижный состав с автоматической
приставкой 366
Последовательность и методика проек-
тирования основных производств
предприятия резиновой промышлен-
ности 456 ел.
Последовательность технологических
операций
подготовки натурального каучука
к смешению 46
производства резиновых смесей 40
Потребность в капитальных вложениях
407
Правила логарифмической аддитивно-
сти Бартенева 28
Предформователь 323
Пресс
вул канизационный
двухэтажный с приспособле-
нием для перезарядки трех-
плитных преесформ 324, 325
колонный четырехэтажный
266, 267
номинальное усилие 268
одноэтажный, для транспор-
терных лент 273
перезарядчики преесформ 324
ел.
подъемный стол 323, 324
502
Пресс
вулканизационный
рамный 266 ел.
сдвоенный челюстной двух-
этажный (ВП-9007) 274
четырехэтажный с индивиду-
альной гидравлической уста-
новкой A60-600-П4) 270
ШЕ-400 в комплекте с двумя
перезарядчиками 325, 326
гидравлический
ПВГ 200, 201
250-600 Э2 268 ел.
для освинцовывания рукавов 352,
353
литьевой
рамный 251, 252
с нижним расположением
главного цилиндра 250 ел.
с узлом пластикации рези-
новой смеси 246, 247
с червячным питателем 252,
253
Прессформа
автоклавного типа, покрышечная
275, 276
для вулканизации
камер пневматических шин
279, 280
покрышек 277, 278
многогнездные 321, 322
одногнездные 320, 321
секторные 278, 279
составные элементы 321
формообразование рисунка 276,
277
Проект предприятия
задание на проектирование 444 ел.
оформление 454 ел.
раздела «Технология и орга-
низация основного производ-
ства» 488 ел.
подготовка производственного
комплекса к проектированию
447 ел.
порядок разработки 450 ел.
схема подготовки и разработки
442 ел.
технико-экономические показатели
491 ел.
Поточная линия
выпуска заготовок
автокамер 190, 191
протекторов 189 ел.
декристаллизация натурального
каучука 48
изготовления
обрезиненного полиамидного
и вискозного корда
(КЛК-2-170) 141 ел., 154
протекторов 225 ел.
Поточная линия
изготовления
профильных изделий с вулка-
низацией в псевдоожижен-
ном слое 332 ел.
обкладки сердечников транспор-
терных лент резиновыми слоями
309, 310
обрезинивания	металлокорда
(ЛОМК-800К) 145
приема и распределения техниче-
ского углерода 84 ел.
производства неформовых резино-
технических изделий в расплаве
СС-4 331, 332
промазки тканей и выпуска заго-
товок листовых резиновых смесей
144, 145
раздельной сборки сердечников
клиновых ремней (ИРУ-19М) 312,
315, 316
раскроя, стыковки, изоляции
кромок и закатки полос металло-
корда (ЛИРСИ) 221
сборки радиальный покрышек
двухстадийная 243
для грузовых автомобилей
(ЛСПР 710-1150) 243 ел.
Производственный комплекс 395
Пусковой комплекс 395
Раскаточное устройство (950-01) 195,
196
Распарочные камеры 46 ел.
Расходные бункеры 65 ел.
Расходные и технико-экономические
показатели развития отрасли 407
Расширение действующих предприятий
333
обосновывающие материалы 401 ел.
Резиносмеситель
кинематическая схема привода
роторов 94, 95
контрольные и регулирующие при-
боры 105, 106
мощность привода, расчет 103, 104
открытая система охлаждения ро-
торов 105
производительность, расчет 102,103
расход охлаждающей воды и сжа-
того воздуха 104, 105
РС-250 60, 62, 89 ел.
РС-370 59 ел.
РС-630 59, 61 ел.
РСВД-260 61
тепловой баланс 104
Реконструкция действующих пред-
приятий 393, 394
обосновывающие материалы 401 ел,
особенности разработки проекта
494 ел.
Релаксационные явления 21 ел.
Реологические свойства полимеров
16 ел., 26 ел.
Ретроспективный анализ развития от-
расли 399
Рецепт резиновой смеси 39, 40, 55,
59, 83
Ротор (ы)
овальные 100 ел.
схема установки в смесительной
камере 91
четырехлопастной 95, 107
Сборочные барабаны 238 ел.
Складной поддон для транспортиро-
вания и хранения синтетического
каучука 79, 80
Склад тарного хранения технического
углерода 44
Согласование отраслевой Схемы 407 ел.
Сокращение сроков освоения вновь
вводимых мощностей 383 ел.
Социалистическое соревнование 391,
392
Станок
браслетный
барабанный с автоматизиро-
ванным роликопрокладочным
питателем башенного типа,
универсальный 224
роликовый (МБС-3-55) 222,
223
зубонарезной 317
для изготовления крыльев покры-
шек (СКФ-3) 221
для обертывания
бортовых'колец A01-04) 221
клиновых ремней 316, 317
для отделки, измерения длины и
маркировки клиновых ремней 318
для сборки покрышек к автомоби-
лям
грузовым 233 ел.
легковым 229 с*л.
раскаточный (РТ-3) 195 ел.
СКР-1А-65 312 ел.
спираленавивочный
без предварительной подгото-
вки спирали 350, 351
предварительно подготовлен-
ной спирали 351
Степень
дисперсности наполнителя 28
сжатия 177
Тележки
монорельсовые 366, 367
самоходные 366
503

Тельферы 366, 367
Техническое перевооружение дейст-
вующих предприятий 394, 395
Течение эластомеров 16 ел.
Транспортеры
винтовые 357, 358
ленточные 355, 356
скребковые 356, 357
Транспортирование мягчителей 65, 67,
87
Трение 33 ел.
Угол раскроя 192
Узлы замыкания литьевых форм 254,
255
Улавливание паров бензина 172
Унификация и типизация проектных
решений 419 ел.
Управление системой подачи мягчи-
телей 87
Уравнение(я)
Аррениуса—Френкеля—Эйринга
29
Больцмана 26
Вильямса—Ланделла—Ферри 29
Гаскелла 123
Максвелла 23
Оствальда—де Вила 20
реологические 19 ел.
Установка(и)
для декристаллизации натураль-
ного каучука токами высокой ча-
стоты 47
для резки брикетов эластомеров
55 ел.
для сборки и резки сердечников
длинных клиновых ремней 312,
314, 315
для флокирования профильных ре-
зиновых изделий 336, 337
дробеметная для обработки фор-
мовых РТИ 327, 328
пневматические транспортные
364 ел.
режущие, автоматизированные 49
«Сольвейр» 327
Утверждение отраслевой Схемы 407 ел.
Участок централизованной развески
химикатов 86, 87
Фойгта модель, обобщенная 23 ел.
Форматор-вулканизатор
механизм привода верхней тра-
версы 292, 293
паровая камера 289 ел.
последовательность операций
293 ел.
управление диафрагмой 289 ел.
Формирование проектных решений
предпроектная стадия 414 ел.
проект строительства (расширения
или реконструкции) предприя-
тия 416 ел.
общая пояснительная записка
439, 440
строительные решения 440,
441
технологические решения 440
рабочая документация на выпол-
нение строительно-монтажных ра-
бот 416, 417
рабочий проект 417, 148
Формодержатели многопозиционных
литьевых машин
конструкция 257
схемы размещения 256 ел.
Фрикция 94, 108, 109, 123, 125, 133
Хранение
светлых порошков и жидких ин-
гредиентов резиновой смеси 44, 45
технического углерода 41 ел.
Червяк(и)
кинематические схемы привода 179
конструктивные разновидности
177, 178
мощность привода 188
Червячно-плунжерное литьевое уст-
ройство 247, 248
Шпрединг-машины с инфракрасными
нагревателями 170 ел.
Эластическая турбулентность 34, 37
Элеваторы 358
Электротали 365, 366
вления резонанса при вытяжке эк-
стр у дата 34

из самых ответственных задач. Схема генерального плана шинного
завода, намечаемого к строительству, представленная на рис. 20.2,
отвечает всем нормативным требованиям СНиП II-89—80 «Генераль-
ные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования»
в части:
—	благоприятных условий для производственных процессов и
труда, функционального зонирования территории предприятия;
—	возможности строительства завода очередями и ввода
мощностей пусковыми комплексами;
—	возможности дальнейшего расширения предприятия.
В частности, для нормального развития предприятия на после-
дующих этапах предлагается построить и ввести 1-м пусковым ком-
плексом блок-корпус-2. При расширении предприятия (с удвоением
мощности) на замыкающей участок площадке, отведенной для строи-
тельства, можно построить блок-корпус ЦРП требуемой мощности,
а блок-корпус-2 занять полностью под автокамерное производство,
шиноремонтное и ЦИЗО.
По ходу разработки обосновывающих материалов (как правило,
при согласовании НПР с местными советскими органами) предвари-
тельно выясняют возможности и условия инженерного обеспечения
предприятия, намечаемого к строительству (тепло- и электроснаб-
жение, водоснабжение и водоотведение, транспортные и информа-
ционные связи). Эти данные являются исходными для расчета смет-
ной стоимости строительства объектов систем инженерного обеспе-
чения предприятия.
Рис. 20.2. Схема генерального плана шинного завода, намеченного к проектированию и
строительству:
/ — блок-корпус производства грузовых шин; 2 — блок-корпус камерного производства
и база центрального ремонтного производства; 3 — блок-корпус производства КГШ; 4 —
блок складов сырья и готовой продукции; 5 — объекты склада мягчителей и ЛВЖ; 6 — склад
оборудования и металла; 7 — участок объектов хозпитьевого водоснабжения; 8 — клеевая;
9 — участок объектов оборотного водоснабжения и очистных сооружений; 10 — компрессор-
ная; 11 — ЦТП; 12 — автогараж; 13 — ГПП; 14 — пождепо; 15 — заводоуправление;
16 — инженерный корпус; 17 — эстакада межкорпусных трубопроводов. Штриховкой обоз-
начены объекты первой очереди строительства.
405