книги из ГПНТБ / Восстановительный ремонт шин

Из формулы (4) следует, что скорость сушки на первой стадии обратно пропорциональна толщине каркаса; на второй стадии эта зависимость усложняется. При всех способах сушки и на ^любых стадиях длительность ее сильно зависит от размера (слойности)

покрышек.

Данные о скорости сушки 6—8-слойных покрышек при различ­ ных условиях тепловлагообмена приведены ниже:

Из представленных данных видно, что скорость сушки излуче­

этого типа — необходимость больших производственных площадей. Терморадиационная сушилка ШСБ (рис. VI.21) состоит из ка­ меры и помещенной в ней стойки 1 с вращающимися от электродви­

174

гателя трубчатыми барабанами 2, на которые навешиваются покрышки. Внутри барабанов имеются стержневые термоизлучатели. Над бара­ банами расположены наружные излучатели в коробах 3 с алюминие­ выми рефлекторами. Коробы могут перемещаться в вертикальной плоскости. Отсос влажного воздуха из сушилки осуществляется через короб, подключаемый к вентилятору. Сушилка снабжена контрольно-измерительными приборами — дистанционными термо­ метрами и термографом, расположенными на пульте управления. Тепловой режим сушилки регулируется включением 30, 70 или 100% излучателей, поворотом соответствующих рукояток на пульте, а также уменьшением или увеличением количества приточного (от­ сасываемого) воздуха.

175

При работе на барабанной сушилке ШСБ и на других сушилках такого типа у подлежащих сушке покрышек рекомендуется предва­ рительно расширять при помощи распорок борта для облегчения доступа тепловых лучей внутрь полости покрышки и обеспечить

выход оттуда влаги.

Сушка покрышек в сушилках ШСБ производится по установлен­ ному заводской лабораторией режиму в пределах до 1 ч в зависи­ мости от их размеров и слойности при относительной влажности

Рис. VI.22. Терморадиационная сушилка непрерывного действия:

1 — покры ш ки ; 2 — трубчаты е элек тр он агр ев ател и ; з — в р ащ аю щ и й ся бар абан ; 4 — ш п и ндели ; 5 — м ехан и зм за г р у зк и .

воздуха 20—40%. По истечении времени сушки открывают сушилку, покрышки выгружают и определяют содержание влаги в каркасе электровлагомером. Важные покрышки направляются для оконча­ ния сушки в ту же сушилку; «сухие» — передаются на участок механической обработки" (шероховки) покрышек.

НИИШИНМАШем спроектирована терморадиационная сушилка непрерывного действия (инд. 803-01), изображенная на рис. VI.22. Сушилка предназначена для сушки каркасов, подлежащих восста­ новлению покрышек размеров от 5,20—13 до 320—508.

Сушка покрышек осуществляется путем нагрева каркаса покры­ шек 1 инфракрасными лучами от трубчатых электронагревателей 2.

176

Сушилка представляет собой закрытую камеру с заключенным в ней барабаном 3. На барабане находится восемь вращающихся шпинде­ лей 4. Покрышки навешиваются на шпиндель механизмом загрузки 5. Снаружи покрышки нагреваются электронагревателями. Расстоя­ ние секции электронагревателя от поверхности покрышек, наве­ шанных на шпиндель, регулируется. Внутренняя поверхность покрышек обогревается электронагревателями, находящимися внутри шпинделей.

Полный цикл сушки покрышек на одном шпинделе заканчивается, когда барабан сделает 1/8 оборота и шпиндель с покрышками оста­ новится у механизма разгрузки. Механизм сталкивает покрышки со шпинделя. Барабан разворачивается на 1/8 оборота и на шпин­ дель навешивается очередная партия покрышек.

Техническая характеристика сушилки (инд. 803-01)

Механическая обработка протектора восстанавливаемых покрышек

Механическая обработка старого протектора — важнейшая спе­ цифическая операция восстановления шин, основная при их под­ готовке к наложению нового протектора. В процессе механической обработки необходимо:

полностью удалить оставшиеся элементы изношенного рисунка протектора (полуистертые выступы, следы канавок и др.), а также разрушенные нити корда (в местах оголения брекера или каркаса); придать восстанавливаемой покрышке заданные форму и раз­ меры профиля, соответствующие размерам и форме профиля накла­

дываемого нового протектора и используемых пресс-форм; создать в зоне наложения нового протектора развитый микро­

рельеф, обеспечивающий достижение высокой прочности связи между покрышкой и вновь накладываемым протектором.

В зависимости от конструктивных особенностей применяемых оборудования и инструмента, вида рисунка протектора и степени его износа механическую обработку производят в одну, две или несколько стадий. Завершающей стадией обработки всегда является

шероховка, обеспечивающая создание развитого микрорельефа, ит таким образом, определяющая за подготовку поверхности.’При мно­ гостадийной обработке обычно сначала путем срезки удаляют остатки изношенного протектора. В отечественной практике при восстанов­ лении грузовых шин, имеющих сравнительно массивный протектор, в большинстве случаев применяют двухстадийную обработку, произ­ водя последовательно срезку и шероховку старого протектора. Обработку легковых покрышек часто ведут в одну стадию — путем: шероховки.

Хотя правилами эксплуатации автомобильных шин установлена предельно допустимая степень износа рисунка протектора, на вос­ становление поступают покрышки с различным износом. При свое­ временном направлении покрышек на восстановление (сохранении в средней части беговой дорожки выступов высотой до 1 мм) в их плечевой зоне обычно сохраняется рисунок высотой в несколько миллиметров. Износ рисунка протектора неодинаков не только по профилю, но часто и по окружности. При наличии механических повреждений покрышки снимают иногда задолго до достижения предельно допустимого износа рисунка. С другой стороны, часть покрышек поступает на восстановление с чрезмерным износом, полностью изношенным рисунком по всему или почти по всему профилю беговой дорожки. У таких покрышек частично изношен подканавочный слой. При этом неравномерный износ нередко при­ водит к местным оголениям и даже износу брекера. На беговой по­ верхности таких покрышек часто видны участки поврежденного корда.

Сохранение на поверхности, подготовленной к наложению нового протектора, остатков старого рисунка или поврежденных нитей корда недопустимо, так как это может стать причиной преждевремен­ ного выхода восстановленной покрышки из эксплуатации. Полное удаление остатков старого рисунка необходимо не только для предот­ вращения контакта вновь накладываемого протектора с загрязнен­ ными ослабленным поверхностным слоем старого, но и во избежание резких изломов границы раздела между ними (в местах канавок или выступов), наличие которых вследствие концентрации напря­ жений может вызвать отслоение наложенного протектора. Причиной отслоения протектора может стать и наличие отслоившихся концов поврежденных нитей корда. Поэтому обработка покрышек с оголен­ ными участками корда должна проводиться особенно тщательно. Если же при обработке нити корда повреждены, то их концы должны быть обязательно удалены.

Даже при одинаковом износе рисунка протектора поступающие на восстановление покрышки одной и той же модели существенно различаются по своим геометрическим размерам. В процессе эксплу­ атации вследствие многократных деформаций каркаса происходит некоторая вытяжка корда, обусловливающая «разнос» каркаса. В зависимости от конкретных условий изготовления и эксплуатации покрышки значение «разноса» может достигать 2—3% от перво­ начальных размеров шины. Обычно у шин с каркасом из капроно­

178

вого корда «разнос» значительно больше, чем у тин с каркасом из вискозного корда.

Различный износ рисунка протектора и неодинаковый «разнос» каркаса затрудняет обеспечение стабильности размеров восстанавли­ ваемых шин после обработки. Между тем необходимым условием высококачественного восстановления шин является соответствие их размеров после обработки размерам применяемых стандартных профилированных протекторов и используемых пресс-форм. Несо­ блюдение этого условия приводит при вулканизации к деформации каркаса — его искривлению, сплющиванию, растяжению (рис. VI.23). Естественно, что такое искажение профиля каркаса нарушает нор­ мальную работу шины и вызывает преждевременный выход ее из

Рис. VI.23. Искажение формы каркаса при несоблюдении заданных размеров заготовок (стрелкой указано место, где отсутствует подканавочный слой протектора):

а — и с к р и в л е н и е к а р к а с а ; б — в ы п я ч и в а н и е ( р а с т я ж е н и е ) к а р к а с а .

эксплуатации. В связи с этим при механической обработке восста­ навливаемых покрышек их размеры обязательно контролируют, измеряя длину окружности и периметр профиля от борта до борта и в случае необходимости принимают меры к устранению отклоне­ ний от принятых норм.

При обработке восстанавливаемых покрышек наряду с остатками изношенного рисунка протектора удаляют часть подканавочного слоя. Обычно (при нормальном износе рисунка протектора) обра­ ботку проводят с таким расчетом, чтобы сохранить в средней части беговой дорожки старый подканавочный слой толщиной 50% от первоначальной. Исходя из этого правила и опыта применения для восстановления тех же пресс-форм, которые используются для изго­ товления покрышек данного типоразмера, определены геометриче­ ские размеры стандартных профилированных протекторов, выпус­ каемых для шиновосстановительной промышленности, а также нормы

Т а б л и ц а VI.2. Габариты автомобильных покрышек массового ассортимента после механической обработки при восстановлении от плеча до плеча

* В случае применения секционных пресс-форм для восстановления шин типа Р плю­

совые допуски по длине окружности увеличиваются до + 3 0 , а по периметру профиля

ДО + 1 5 .

** При восстановлении разрушенных слоев брекера.

контроля размеров обработанных покрышек, приведенные в табл.ѴІ.2. Однако обеспечить соответствие обработанных покрышек этим нормам не всегда возможно. При обработке покрышек с незначитель­ ным «разносом» и чрезмерным износом (когда возникает необходи­ мость снятия всего или почти всего подканавочного слоя) длина окружности и периметр профиля оказываются ниже установленных нормами. В этих случаях нужно наложить на покрышку (под про­ тектор) дополнительный слой невулканизованной резиновой смеси. С другой стороны, при значительном «разносе» каркаса обработка с сохранением 50 % толщины подканавочного слоя приводит к суще­ ственному увеличению размеров покрышки в сравнении с нормами. В таких случаях необходимо за счет снятия оставшегося подкана­ вочного слоя довести размеры покрышки до нормы. Такая повтор­ ная обработка может быть выполнена вручную с помощью шероховального инструмента, применяемого для обработки повреждений покровных резин и каркаса. Влияние контроля размеров после обработки и их дополнительной корректировки при отклонении от установленных норм на послеремонтный пробег показано ниже на примере двух партий восстановленных покрышек.

180

Как видно из этих данных, отсутствие контроля размеров покрышек после обработки приводит к значительному снижению послеремонтного пробега.

Необходимость достаточно точного соблюдения заданных раз­ меров профиля обработанных покрышек привела к широкому при­ менению станков, снабженных копировальными устройствами, обес­ печивающими механическую обработку покрышек по заданному контуру. Использование таких станков значительно повышает точность обработки. Ниже проведено сравнение габаритов покрышек

Под действием режущего или шероховального инструмента кар­ кас покрышки в процессе обработки прогибается. Это приводит к искажению профиля и снижает точность обработки. Поэтому для

зывает завершающая стадия механической обработки — шероховка

как температура, давление шероховального инструмента, скорость резания, физико-механические свойства обрабатываемой резины, механохимические влияния — деструкция и структурирование полимера под действием возникающих в зоне шероховки больших механических напряжений и температур, окисление резины кисло­

18t

Температура поверхности, подвергаемой шероховке, зависит от дав­ ления, глубины резания и скорости вращения шероховального инст­ румента. При правильном подборе условий шероховки опасность осмоления резины устраняется и в то же время достигается максимальная производительность обработки при минимальных удельных энергозатратах.

Контроль за температурным режимом шероховки в настоящее время ведут в основном по внешним признакам — наличию и интен­ сивности газо- и дымообразования. Если покрышка при шероховке сильно «дымит», значит шероховка идет с недопустимой интенсив­ ностью. В то же время некоторая механохимическая и термохимиче­ ская деструкция поверхностного слоя полезна, поскольку она способствует более полной совулканизации резины вновь наложен­ ного протектора и покровной резины восстанавливаемой покрышки. Некоторые данные по деструкции поверхностного слоя покровных резин при шероховке приведены ниже:

Из этих данных видно, что после шероховки увеличивается растворимость каучуковой фазы и снижается густота пространствен­ ной сетки вулканизата.

Температура тонкого (1—2 мм) поверхностного слоя резины при шероховке различными инструментами изменяется в пределах от 100—110 до 180—200 °С. При температурах ниже 100 °С механо- и термохимические изменения в процессе шероховки затруднены, температура выше 160—170 °С вызывает слишком глубокую дест­ рукцию и осмоление резины.

Обычно различают два основных типа получаемой при шеро­ ховке поверхности: грубо шероховатую (грубо рассеченную, с глу­ бокими бороздами и вырывами) и тонкую, «бархатную» (не имеющую заметных на глаз канавок и выступов). Преимущество во всех слу­ чаях отдают «бархатной» поверхности. Чтобы получить такую по­ верхность режущие грани шероховальных инструментов должны быть не слишком узкими или острыми; лучше, если эти грани слегка притуплены, так чтобы они не резали и не царапали резину, а скорее вырывали и удаляли небольшие частицы материала.

Особенно опасными считают глубокие борозды и трещины на отшерохованной поверхности (рис. VI.24), в которые затруднено проникновение клея и резиновой смеси и где могут оставаться пу­ зырьки воздуха. В таких местах при динамических деформациях в работающей шине возникает концентрация напряжений и происхо­ дит преждевременное усталостное разрушение стыка новой и старой резины.

182

Выше (см. гл. IY) были приведены данные по прочности связи старой и новой резины, полученные при шероховке восстанавлива­ емых покрышек различными инструментами. Согласно этим данным, максимальную прочность связи в статических и динамических условиях деформирования обеспечивает хорошо развитая поверх­ ность вулканизованной резины с неглубоким, достаточно регуляр­ ным микрорельефом, без трещин и надрывов. Микрорельеф, получае­ мый при комбинированной шероховке сначала одним, а затем дру­ гим инструментом, является наиболее благоприятным для получения высокой адгезии, поскольку при этом создается очень развитая

Рис. VI.24. Поверхность восстанавливаемых шин при различных видах шероховки:

а — слишком глубокие борозды и поврежденные нити корда (грубая шероховка); б — раз­

витая поверхность, обеспечиваемая мелкой шероховкой.

и одновременно «плотная» поверхность. Однако такая последова­ тельная шероховка трудоемка и длительна и поэтому обычно заме­ няется на одностадийную, дающую при определенных условиях достаточно удовлетворительные результаты.

Оборудование для механической обработки покрышек

Оборудование для механической обработки восстанавливаемых покрышек независимо от того, производят ли на нем только шероховку или срезку и шероховку, обычно называют шероховальным. Шероховальные станки различают по назначению и по конструктив­ ным признакам. Известны станки для обработки только легковых или только грузовых шин, универсальные станки для обработки всех шин массового ассортимента, станки для обработки определен­ ных видов специальных шин, например крупногабаритных.

По принципу действия большинство современных шероховальных станков принадлежит к числу копировальных, т. е. обеспечива­ ющих обработку покрышек по заданному профилю с помощью копи­ ровального устройства. Копировально-шероховальные станки можно разделить на две группы. К одной из них следует отнести станки,

183