Изготовление рукавов

Технологический процесс изготовления рукавов определяется особенностями их конструкций и применяемого оборудования. Бо­лее или менее типовыми являются приводимые ниже примеры.

Напорные рукава с тканевым каркасом. Изготовление напор­ных рукавов с тканевыми прокладками на дорнах включает сле­дующие операции: заготовку резиновой камеры, надевание камеры на дорн, закатку тканевых прокладок и резиновой обкладки, прес­совку рукава бинтом, вулканизацию рукава, разбинтовку и съемку рукава с дорна. Заготовка камер выполняется на червячных прес­сах. Профилируемая камера одновременно пропудривается внутри тальком; следует при этом избегать загрязнения наружной ее поверхности. Заготовки, уложенные на круглых противнях, помещают для остывания на стеллажи. Остывшая камера надевается на дорн, который помещается вдоль транспортерной ленты шириной 20 см с расстоянием между осями барабанов около 20 м. Со стороны выходного конца транспортера имеется упор, не позволяющий дорну перемещаться при движении транспортерной ленты. На дорн с входной стороны транспортера надевают конец камеры;  через другой конец в камеру дают сжатый воздух с талько-глицериновой смесью. Если привести в движение ленту, то камера, передвигае­мая лентой, наденется на неподвижно лежащий дорн; подача сжа­того воздуха облегчает эту операцию. Концы камеры укрепляют на дорне, плотно обвертывая их полосками промазанной ткани (например, отходами изоляционной ленты). Это предупреждает провертывание камеры по дорну при закатке и усадку рукава при вулканизации.

Дорн с камерой ленточным транспортером передается к зака­точной машине. Применение резиновых смесей из синтетического каучука, вследствие недостаточной клейкости, требует иногда освежения поверхности разбавленным резиновым клеем на основе натурального каучука. Эта операция осуществляется механически в период прохождения дорна с камерой через участок промазки ленточного транспортера. К закаточной машине доставляются за­готовки тканевых прокладок и каландрованные полосы для об­кладки рукавов. Ткань для прокладок закраивается на диагональ­но-резательных машинах под углом 45°, отдельные отрезы, косяки, состыковываются или сшиваются в ленту по длине изготовляемого рукава. Дорн с камерой помещают в зазор нижних валков зака­точной машины. Тканевую ленту накладывают на камеру, а на свободный конец ленты — резиновую полосу. Когда подготовка закончена, включают пусковой механизм машины; при этом верх­ний валок машины опускают и давлением сжатого воздуха при­жимают к дорну; валки машины, а с ними и дорн начинают вращаться. Если подготовка и запуск ткани в машину проведены правильно, то закатка идет успешно. При неправильной работе образуются складки ткани, разрывы, складки резины и т. п.

Дорн со склеенным рукавом передают на винтовальную часть закаточной машины или на отдельную винтовальную машину. Здесь дорн помещают в зазор винтовальных валков; конец бинта, находящегося на каретке-суппорте, накладывают на рукав, ма­шину пускают в ход; передвигая каретку по направляющей штанге вдоль машины, производят закатку рукава бинтом. Для рукавов с внутренним диаметром до 45 мм принята ширина бинтов 80 мм; для рукавов большего диаметра бинты имеют 100 мм ширины. Следует заметить, что в работе закаточной машины операции под­готовки к сборке деталей рукава и дорна занимают значительно больше времени, чем самая закатка; производительность закаточ­ной машины определяется главным образом общей организацией всего процесса клейки.

Установка подогревательных вальцов и листовального калан­дра в непосредственной близости с машиной для сборки рукавов (рис 86) дает возможность лучшей организации работы. Транс­портерная подача теплых свежекаландрованиых и закроенных по­лос резины к месту накладки их на косяковый слой ткани освобождает рабочих от подноски, раскатки, расправления, а иногда и от раскроя резины; устраняет потребность в прокладочных хол­стах. Все это значительно улучшает условия труда клейщиков и повышает качество продукции.

Вулканизация рукавов производится в котлах относительно небольшого диаметра 0,9—1 м, но длиной 23—24 м. Дорны с рука­вами укладывают на тележку котла в несколько рядов. Чтобы обеспечить равномерный прогрев загрузки столь длинного котла, напуск пара производится одновременно в четырех местах с тща­тельным удалением воздуха. После вулканизации с рукавов сни­мают бинты. Сухой бинт удалить трудно, поэтому напорные рукава помещают в плоские желоба, наполненные водой. Для снятия бинта   необходимо  привести  во  вращение  дорн  в   направлении, обратном вращению при забинтовке. Для этого применяется рас-каточно-съемный станок, оборудованный короткими цилиндриче­скими роликами-люнетами. Одна группа роликов укреплена на общей продольной оси; другие ролики, парные первым, — на пальцах станины. Ось, несущая ролики, имеет принудительное вращение, а ролики, насаженные на пальцы, вращаются свободно. Дорн укладывают на ролики и накрывают сверху дужками, рас­положенными над роликами и укрепленными на общей оси. Дужки предупреждают соскакивание дорна, вращаемого люнетами. Когда станок пущен в ход, рабочие, натягивая бинт и передвигаясь вдоль станка, снимают бинты с рукава. После снятия бинтов концы рукава надрезают и рукав снимают с дорна. Для облегчения сня­тия рукава между рукавом и дорном дают сжатый воздух.

Снятые рукава подвергают разбраковке и свертке в бухты. Раскладку рукавов по браковочному столу удобно производить, применяя приспособление, состоящее из транспортерной ленты, расположенной вдоль браковочного стола на одном с ним уровне. К ленте через каждые 3—4 и прикреплены зажимы. Конец рукава укрепляют в зажиме, лента уносит рукав и, когда головной конец рукава достигнет противоположного конца стола, ленту останав­ливают, а рукав перекладывают на стол.

Описанный метод изготовления рукавов связан с необходимо­стью перемещений длинных и тяжелых дорнов и требует такого размещения производственных операций, чтобы затруднения дорновой работы были минимальны. Для поперечного перемещения дорнов применяют кран-балку с траверсой, для продольных пере­мещений— узкие ленточные транспортеры или же рольганги. Чтобы создать замкнутый цикл дорнооборота, целесообразно при­менять вулканизационный котел с крышками в обоих днищах. Такой котел двустороннего обслуживания располагается в сере­дине цеха; по обе торцовые стороны котла размещается клеечное оборудование.

В производстве рукавов дорновым способом очень важно пра­вильное состояние дорнового хозяйства. На искривленный дорн трудно надеть камеру; такие дорны могут выскочить из зазора валков при закатке и забинтовке; с кривых и помятых дорнов труд­нее снимать рукава. Для правки дорнов применяют дорноправильные станки. Дорноправильный станок состоит из системы валков, снабженных желобчатыми канавками различного профиля соот­ветственно размерам дорнов, пропускаемых через станок. Приме­нение дорнов из дюралюминия значительно облегчает работу изготовления рукавов; необходимость правки таких дорнов умень­шается. Цельнотянутые дорны предпочтительнее состыкованных из отрезков. Для очистки от нагара дюритовые дорны сначала обезжиривают, протирая ветошью, пропитанной бензином, а затем обезжиренные дорны помещают в ванну с азотной кислотой, нагар разрыхляется и легко очищается жесткой волосяной щеткой.

Продольный ручной разрыв ткани на бинты, как и отборка нитей с краев бинта, является трудоемкой работой. Механизация раздира ткани на полосы осуществляется пропуском предвари­тельно надорванной ткани через систему роликов, с разделением четных и нечетных полос. Более удобны бинты, представляющие собой цельнотканую тесьму. Известно применение найлоновых лент для бинтовки рукавов при оборачиваемости до 60 раз, что в 7— 10 раз больше, чем хлопковых лент. Найлоновые ленты дают гладкую поверхность рукава, отпадает необходимость последую­щей зачистки.

Напорные рукава с плетеным каркасом. Возможность изгото­вления прокладок на оплеточных машинах существенно изменяет технологию производства. Плетеные прокладки можно применять и при изготовлении рукавов на дорнах и при исключении дорнов как жесткой опоры. В последнем случае облегчается организация внутрицехового транспорта, отпадает необходимость размещения цеха на одном этаже, не требуется помещений без колонн. Длина рукавов уже не ограничивается величиной дорнов, так как бездор-новые рукава небольших диаметров могут быть изготовлены в отрезах до 100—200 м. При бездорновом производстве для камеры рукава применяется достаточно жесткая каркасная резиновая смесь, способная противостоять давлению подаваемого в камеру сжатого воздуха и давлению, производимому оплеткой. Диа­метр шприцуемой камеры должен быть несколько меньшим, чем в готовом изделии, а стенки — толще.

По одному из способов при бездорновом изготовлении рукавов диаметром до 13 мм предварительно цодвулканизованную камеру смазывают клеем. Далее следуют оплетка, промазка клеем или настой наружной стороны оплетки, просушка, накатка на бара­бан, нанесение обкладки на червячном прессе и вулканизация н котле. Давление воздуха внутри оплетаемой камеры, в зависи­мости от диаметра камеры и типа резиновой смеси, составляет (0,2—0,5) • 105 Па. Это давление во время оплетения поддержи­вается одинаковым, так как иначе менялся бы диаметр рукава. Одинаковой должна быть и скорость оплетения, в противном слу­чае изменится угол положения нитей оплетки к оси рукава.

Чтобы спрессовать детали рукава, необходимо во время вул­канизации обеспечить надлежащее внутреннее и наружное давле­ние на рукав. Для этого перед вулканизацией в заготовку рукава, уложенную на противень или накатанную на барабан, заливают холодную воду и плотно закрывают отверстия пробками.

На Ленинградском заводе РТИ осуществлено поточное бездор-новое изготовление рукавов диаметром 2,5 мм. Шприцованные камерные заготовки накатывают на барабан и подвергают 5-минут­ной вулканизации. Однослойную оплетку камер производят на 24-шпульной оплеточной машине, и последующие операции — промазка камеры клеем до и после оплетки, сушка заготовок горячим воздухом в трубе с паровой рубашкой и накатка на бара­бан— протекают в едином потоке. Обкладку оплетенных заготовок резиновой смесью выполняют на червячном прессе со скошенной головкой с пропуском через охлаждающую ванну и с одновремен­ной закаткой на барабан. Вулканизацию при названном малом диаметре проводят в котлах без наполнения рукавов водой и без поддувки их воздухом.

При изготовлении бездорновых рукавов с текстильной оплет­кой диаметром 13—38 мм их до вулканизации покрывают свинцом. Покрытие рукава такой оболочкой производится в прессе. Пресс для покрытия рукавов свинцом (рис. 87) имеет напорную камеру 5, вмещающую 6,5 кН расплавленного свинца. Гидравлический ци­линдр расположен в верху пресса и укреплен на траверсе. Пресс работает при давлении воды 2,0-107 Па; общее усилие 20—30 кН. При работе пресса шток 4, связанный с поршнем 3, входит в напорную камеру и выдавливает затвердевающий свинец через головку пресса 6 в кольцевое отверстие, образованное мундштуком и полым дорном. В это же время через канал в дорне протяги­вается рукав. В рукав, чтобы предупредить его смятие при освинцевании, дают сжатый воздух. Дорн и мундштук имеют полые стенки и охлаждаются проточной водой. Для предупреждения появления пузырей между оплеткой и обкладкой рекомендуется накалывать обкладку иглами (пропуском между двумя игольча­тыми валиками или вручную). Температура свинца у выхода из пресса регулируется в пределах 200—240 °С. Скорость освинцевания до 27 м/мин. Свинцовая обкладка по охлаждении плотно обжимает рукав, Пресс работает до израсходования запаса свинца в напорной камере. Для загрузки камеры свинцом пуансон с по­мощью ретурного цилиндра поднимают вверх.

Освинцованные   рукава   накатывают   на   железные   барабаны (катушки) и вулканизуют в котлах острым паром. При этом внутрь рукава подают горячую воду при температуре вулканиза­ции и под давлением (7—20) • •105 Па. После вулканизации горячая вода из рукавов уда­ляется и рукава охлаждаются холодной водой. Затем бара­бан выкатывают и с рукавов снимают свинцовую оболочку. Для снятия свинцовой оболоч­ки рукав протягивают между двумя ножами, производящи­ми продольные надрезы обо­лочки с двух противоположных сторон. Оболочка распа­дается на две половины и лег­ко удаляется; снятый с рукава свинец направляется в пла­вильную печь.

Рукава, вулканизованные в свинцовой оболочке, отличают­ся хорошим внешним видом. Таким рукавам может быть придана цилиндрическая или граненая поверхность, гладкая или рифленая, в зависимости от вида мундштука свинцового пресса. Рукава, имеющие про­дольную рифленость, лучше противостоят износу, так как выступы рифления служат за­щитным и амортизирующим приспособлением.

Однако применение свинцо­вой оболочки, сопряженное с профессиональной вредностью, требует строгого соблюдения санитарных правил. Этому методу свойственны также не­которые недостатки техноло­гического характера. В случае наличия загрязнений в свинце или местных утоньшений свинцовой оболочки возможны разрывы ру­кавов при вулканизации. По съемке оболочки на рукаве иногда по­являются царапины и стертые места. Серьезным затруднением яв­ляется значительная вытяжка камеры в течение всего процесса. Поэтому давление воздуха в процессе оплетения рекомендуется в пределах (0,10—0,15) • 105 Па и лишь перед наложением об­кладки может быть увеличено. Угол оплетения должен быть на 3—5° ниже равновесного (54°44). Толщина свинцовой обкладки 2,0—2,2   мм.

Плетеные прокладки применяются и при изготовлении рукавов на дорнах. При таком способе возможно использование не только пряжи, но и стальной проволоки, что позволяет получить особо прочные рукава. Обычно проволочные плетенки, как указано выше, комбинируются с текстильными, которые помещаются под и над проволочными.

Производство армированных металлической оплеткой напорных рукавов ведется описанными методами с такой последовательно­стью наложения деталей, какая предусмотрена конструкцией ру­кавов. Между оплетками вместо клеев или паст применяется на­кладка резиновой прослойки. Наложение резиновой обкладки тол­щиной 0,5—0,8 мм производят на червячных прессах со скошенной головкой. Для защиты камеры от прорезания проволокой при оплетении применяли текстильную оплетку; рекомендовано повысить каркасность камеры охлаждением на 5—10°.

Пожарные рукава. Изготовление прорезиненных пожарных ру­кавов включает следующие операции: заготовку резиновой камеры, подготовку тканевого чехла, протаскивание камеры внутрь чехла и вулканизацию рукава. Вулканизация пожарных рукавов произ­водится напуском пара внутрь рукава. Для этого концы рукавов укрепляются на «конусах», расположенных на вулкаиизационном столе. Металлические конусы имеют сквозной канал, через который внутрь рукава подается воздух или пар или выходит конденсат. Вулканизация, производимая в этих условиях, связана с усадкой рукавов. Чтобы сохранить нормальную длину, иногда рукава вул­канизуют с вытягиванием на 10—12%.

Рукава этого же типа изготовляют с применением камер из резин, стойких к нефтепродуктам, жидкому топливу, а для тканых чехлов применяют пряжу из синтетических волокон. Вместо про­таскивания камеры внутрь чехла возможно изготовлять такие ру­кава наработкой круглотканого чехла на резиновую камеру на круглоткацком станке.

Всасывающие и напорно-всасывающие рукава. Возможно не­сколько способов изготовления всасывающих рукавов. Ранее при­меняли дорны длиной 20 м, на которых изготовляли одновременно несколько коротких рукавов. Все операции при этом способе про­изводили на столе, оборудованном закаточной головкой, при этом прикатку тканевых прокладок, промежуточных и наружного рези­новых слоев производили вручную роликами. В настоящее время операции при изготовлении, например, рукавов для бензина сле­дующие: на закаточных головках на дорн навивается первая спи­раль и накладывается первая тканевая прокладка. Далее рукав транспортером передается на клеечную машину, где накладывают и прикатывают   резиновые   и   тканевые   слои.   На последующих закаточных головках навивают наружную спираль и производят прессовку бинтом и шнуром. Далее следуют вулканизация, а затем расшнуровка, разбинтовка и съемка рукава с дорна.

Изготовление рукавов — тяжелое и небезопасное производство. Поэтому рационализаторы и передовики производства занялись усовершенствованием трудоемких процессов. По способу, разра­ботанному на заводе «Каучук», рукава стали изготовлять с раз­делением операций.

Большим достижением явилась механизация навивки спирали с помощью навивочной машины. Вдоль рабочего стола, по ходо­вому винту с прямоугольной нарезкой, охватывая его полугайкой, перемещается по продольным направляющим на роликах каретка. С кареткой через тормозящее устройство сходит проволока и ло­жится на рукав, вращающийся на дорне, под требуемым углом, с заданным шагом и натяжением.

На этой же машине производится прессовка рукава шнуром необходимого  натяжения, подаваемым  с вращающейся катушки.

Чтобы образовать манжеты, накладку металлической спирали начинают и заканчивают на расстоянии 100—120 мм от концов рукава. Чтобы толщины стенок манжет и рукава были одинаковы, на манжеты перед закалкой обкладочного слоя накладывают до­полнительные полосы резины. Для вулканизации всасывающих рукавов применяют такие же котлы, как и для напорных рукавов, или меньшей длины, в зависимости от длины дорнов, на которых изготовлялись рукава.

Съемка шнура и бинта с рукавов — длительная и трудоемкая работа. Предложены станки, приспособленные для одновременной съемки шнура с двух рукавов, изготовленных на коротких 5-мет­ровых дорнах, или с одного рукава длиной до Юм. Такой станок снабжен подвижной кареткой с катушкой для приема шнура. Съемка всасывающего рукава с дорна представляет большие труд­ности, чем съемка напорного рукава. Конец дорна зажимают в тиски, а противоположный конец рукава с помощью тканевых лямок прикрепляют к тросу электрической лебедки. Поворачивая рукав на дорне и давая сжатый воздух между рукавом и дорном, одновременно пускают в ход лебедку.

О новом в способах изготовления и конструкциях рукавов. В производстве рукавов еще немало тяжелых ручных операций, но уже вводятся новые машины и процессы, модернизируются применявшиеся ранее.

В производстве напорных рукавов значительно возрастает из­готовление рукавов с каркасом навивочной конструкции по разра­ботанной нами технологии. Заготовку таких рукавов можно произ­водить непрерывным процессом, без применения дорна, агрегируя подачу шприцованной камеры и резиновых прослоек с операциями навивки нитей. По-видимому, такие рукава займут первое место среди других видов этих изделий.

В новейших оплеточных машинах вместо шпуль, несущих по­токи трощеных нитей или проволок, применяют катушки  малых размеров — на одну нить — , насаживаемые на стержни по числу нитей в потоке.

Применение пряжи из синтетических волокон связано с неко­торыми трудностями, вытекающими из большой тепловой усадки такой пряжи: в рукавах, изготовляемых на дорнах, это ведет к выдавливанию резиновых прослоек наружу, а в бездорновых — во внутрь камеры. Для устранения этого необходима предвари­тельная термическая обработка пряжи.

В производстве всасывающих рукавов диаметром до 65 мм, взамен тканевых слоев, возможно применение текстильных опле­ток, что допускает большую механизацию производства. В связи с большей гибкостью спиральных рукавов возможно использова­ние в каркасах этих рукавов специальных видов ткани прямого закроя вместо косяков.

Вместо проволоки круглого сечения применяют сплющенную, полукруглую и плоскую проволоку.

В зарубежной практике расширяется производство рукавов с трикотажным (вязаным) каркасом. Предложена оригинальная конструкция всасывающего рукава без проволочного усиления. На камеру (изготовленную из прорезиненной ткани) нало­жены резиновые трубки, наполняемые (через специальный канал) воздухом при давлении (6—7) • 105 Па. Изготовляют рукава со спиралью из пластмассовых шнуров.

В производстве всасывающих рукавов со свободно лежащей (открытой) спиралью предложен новый способ, исключающий применение дорнов. Сущность этого способа состоит в следующем.

Отдельно изготовленную спираль помещают на валки клеечной машины. В концы спирали вставляют металлические патрубки длиной 30—36 мм; они-то и заменяют отсутствующие дорны. На спираль и патрубки накладывают и закатывают тканевую заго­товку, последующие резиновые и тканевые слои, а также наводят наружную спираль и бинтуют рукав. Наводку спирали производят при опущенном верхнем валке машины, который прижимает и направляет проволоку, следуя по промежуткам между витками первой   спирали.

Однако наличие открытой спирали и связанной с этим харак­терно направленной шероховатости приводит к значительному увеличению гидравлического сопротивления рукава. Применение резин, стойких к набуханию в нефтепродуктах, текстильных опле­ток вместо прорезиненной ткани и перенесение металлической спирали в толщу стенки рукава позволят изготовлять рукава для жидких топлив и масел с гладкой внутренней поверхностью.

Цеховые и лабораторные испытания рукавов. Испытание гидра­влическим давлением является основным видом проверки качества рукавов. Если такое испытание сопровождается изгибами рукавов, оно наиболее близко соответствует эксплуатационным условиям и потому является особенно показательным. Рукав, испытываемый на гидравлическое давление, помещают на испытательном столе. Один конец рукава присоединяют к водопроводу или нагнетатель­ному насосу, а другой заглушают; в заглушке имеется спускной кран. При заполнении рукава водой воздух удаляется через спуск­ной кран; затем кран закрывают и давление постепенно подни­мают до испытательного. Испытательное давление поддерживают в течение 10 мин. Во время испытания не должно наблюдаться просачивания воды через рукав даже в виде мелкой росы на его поверхности. Рукава для пневматических инструментов и тормоз­ные в соответствии с условиями их эксплуатации испытываются гидравлическим или воздушным давлением.

При исследовании прочности рукавов гидравлическое давление доводят до величины, при которой происходит разрыв рукава; при этом производят замеры изменения диаметра и длины рукава. Помимо испытаний гидравлическим и воздушным давлениями, а также вакуумом, при оценке качества рукавов проверяют их гиб­кость, сопротивление смятию проволочных спиралей, растяжи­мость манжет, прочность сцепления слоев, стойкость к темпера­турным изменениям и воздействию химических агрессивных сред.

4349 просмотров

Комментарии