Производство рукавов

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

1. Назначения и основные требования к рукавам……………………………...5
2. Ткани для рукавного производства…………………………………………..6
3. Конструкции рукавов и способы сборки силового каркаса………………...7
4. Изготовление рукавов………………………………………………………..20
1. Напорные рукава с тканевым каркасом…………………………………….20
2. Напорные рукава с плетеным каркасом…………………………………….25
3. Пожарные рукава ……………………………………………………………29
4. Всасывающие и напорно-всасывающие рукава……………………………29
5. Цеховые и лабораторные испытания рукавов……………………………31

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….32

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

Рукава резиновые –  обязательный атрибут производственного  процесса. Используются в большинстве  промышленных предприятий, однако не являются универсальными.

Сфера использования резиновых  рукавов определяет и их состав, в частности, наличие различных  включений, улучшающих выносливость данной продукции. Качества, которыми обладают рукава, дают возможность использования  его в различных температурных  показателях. Данные рукава могут эффективно функционировать при колебаниях термометра от – 50 до + 70 в маслобензостойкой  среде и в водяной среде  от -50°С до +120°С, что обуславливает  повсеместность его использования.

Однако существуют и ограничения  по применению данной продукции. Они  появляются из-за ограниченности функционирования резиновых рукавов при высоком  давлении. Но этот фактор не мешает резиновым  рукавам использоваться практически  во всех сферах производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Назначения и основные требования к рукавам

Рукава предназначены  для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих материалов и характеризуются  достаточно высокой гибкостью в  сочетании со способностью выдерживать  значительные давления или разряжения. Рукава применяют в качестве гибких соединительных трубопроводов гидравлических, пневматических, топливных смазочных  систем самых разнообразных машин  и механизмов, для транспортировки  широкого ассортимента нефтепродуктов, воды, растворов, эмульсий, суспензий, газов, пара, песка и т.д.

Рукава, работающие под избыточным внутренним давлением, называют напорными, а применяемые в условиях разряжения – всасывающими. Некоторые типы рукавов могут эксплуатироваться  и в тех и в других условиях ( напорно-всасывающие). В общем производстве рукавов наибольший удельный вес приходится на напорные. В связи с повышением рабочих давлений и скоростей производственных процессов потребность в рукавах высокого давления растет более высокими темпами, чем потребность в рукавах других типов.

Технология изготовления рукавов, по сравнению с производствами других видов РТИ, достаточно сложна и многообразна, так как включает в различных вариантах почти  все характерные для резиновой  промышленности процессы. Поэтому рукавные изделия сравнительно дороги, но тем  не менее спрос на них непрерывно возрастает. К рукавам предъявляются  высокие и разносторонние требования: высокая прочность и долговечность  при минимальной массе, гибкость, вибро-, износо- и изгибостойкость; работоспособность  в широком интервале температур, стойкость к действию тепла, света, атмосферных факторов; стабильность геометрических размеров и относительно гладкая внутренняя поверхность; стойкость к действию .

Удовлетворение этим требованиям  достигается использованием соответствующих  материалов, разработкой оптимальных  конструкций рукавов, необходимым технологическим и аппаратурным оформлением процессов их изготовления.

В зависимости от природы  рабочей среды рукава подразделяют на следующие типы:

Б – для бензина, керосина, нефтепродуктов, минеральных масел;

В – для воды и слабых растворов неорганических кислот и  щелочей;

ВГ – для горячей  воды с температурой до 100°С;

Г – для воздуха, азота, кислорода, ацетилена, диоксида углерода, инертных газов;

П – для пищевых продуктов;

Ш (напорные) – для водных суспензий при штукатурных работах  и песка от пескоструйных аппаратов;

КЩ (всасывающие) – для  слабых растворов неорганических кислот и щелочей.

При перекачивании неполярных жидкостей возникает опасность накопления статического электричества, для отвода которого в конструкцию рукава включают токопроводники, чаще всего медную стренгу. Однако малая деформируемость этих элементов приводит к их разрывам, что уменьшает долговечность рукавов. Целесообразнее использовать электропроводящую резину, что не только позволяет отводить заряды, но и способствует уменьшению электризации материалов[1,224].

2. Ткани для рукавного производства

Многообразие рукавов и различные  условия их работы вызвали применение значительного ассортимента текстильных изделий. Наряду с тканями из хлопковой пряжи все шире стали применять ткани вискозные, из синтетических волокон, асбестовые и льняные ткани, а также тканые чехлы и трикотаж. Так как применяемые при изготовлении рукавов ткани закраиваются под углом 45° к направлению основы и под таким же углом к оси рукава располагаются в нем нити основы и утка, то для одинаковой их работы в рукаве необходимы равная прочность и одинаковая растяжимость ткани, промазанной резиновой смесью, по основе и утку. Отсюда вытяжка ткани по длине и усадка ее по ширине, происходящие при каландровой обработке, должны быть учтены в заправочных данных по изготовлению ткани. Если ткани не вполне удовлетворяют этому требованию, это приводит к понижению прочности рукавов и перекручиванию их в работе. Основными видами рукавных тканей, применяемых в настоящее время, являются рукавные ткани Р-1 — Р-4, а также чефер, полотна, автопнев и кордпнев[4].

3. Конструкции рукавов и способы сборки силового каркаса

Оборудование для сборки рукавов  разделяют в зависимости от назначения и конструкции рукава, от способа  сборки силового каркаса. С учетом такой  методики это оборудование классифицируется на :

1) оборудование для сборки  рукавов прокладочной конструкции  (закаточные и плитные машины, закаточные головки);

2) оборудование для сборки  рукавов оплеточной конструкции  (оплеточные агрегаты для сборки  оплеточных рукавов дорновым и бездорновым способами);

3) оборудование для сборки  обмоточных рукавов (обмоточные  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) оборудование для сборки  круглотканых рукавов (круглоткацкие  станки);

7) оборудование подготовительных  операций (станки для намотки  катушек, станки для подготовки резино-тканевых ленточек)[2].

В большинстве случаев  рукав состоит из трех основных элементов  конструкции: внутреннего резинового слоя, или камеры, усиливающего слоя, или силового каркаса, и наружного резинового слоя, или защитного покрытия. Камера обеспечивает герметичность рукава, его сопротивление химическому и физическому воздействию рабочей среды. Силовой каркас предназначен для восприятия механических напряжений от внутреннего или внешнего давления, веса транспортируемого материала. Наружный резиновый слой защищает рукав от воздействия внешних факторов.

Для обеспечения высокого качества рукавов необходимо, чтобы  связь между отдельными элементами конструкции была достаточно прочной, что требует определенной опрессовки рукавов в процессах их сборки и вулканизации. При изготовлении многослойного силового каркаса между отдельными слоями армирующего материала помещают резиновые прослойки, что повышает монолитность рукава и уменьшает трение между слоями. Формирование внутреннего, промежуточных и наружного резиновых слоев осуществляется обычными приемами технологии резинового производства.

При сборке силового каркаса  важно, чтобы несущие нагрузку нити располагались в «равновесном»  направлении, т.е. под таким углом  к оси рукава, когда внутреннее давление не вызывает искажения геометрических размеров изделия. При наложении  нитей с меньшими углами рукав  при повышении давления увеличивается  и уменьшается по длине, в результате чего угол приближается к равновесному, при наложении нитей с большими углами наблюдается обратная картина.

В зависимости от способа  сборки силового каркаса рукава разделяются  на несколько видов. В рукавах прокладочной конструкции силовой каркас собирают обертыванием камеры в несколько слоев полосой обрезининой ткани, раскроенной под углом 45°, поэтому под действием внутреннего давления происходит некоторое увеличение диаметра и уменьшение длины рукава. Применяемые ткани должны быть равнопрочными и иметь одинаковые удлинения по основе и утку, в противном случае под действием избыточного давления может происходить перекручивание рукава.

С увеличением числа прокладок  повышается жесткость конструкции, и при 7-8 прокладках рукав утрачивает необходимую гибкость. Поэтому в  рукавах диаметров более 50мм, предназначенных  для работы при повышенных давлениях, тканевый каркас усиливают проволочной  спиралью, располагающейся в промежуточном  резиновом слое. Рукава прокладочнй  конструкции выпускают с внутренним диаметром от 4 до 200 мм, длиной до 20 м  и с рабочим давлением до 2,5 МПа. Недостатком прокладочной конструкции  является существенное отклонение направления  нитей в каркасе от равновесного, значительные затраты ручного труда  при сборке рукавов, невозможность  выпуска изделий большой длины.

Более совершенная оплеточная конструкция каркаса, получаемая путем  оплетки камеры отдельными нитями. По сравнению с рукавами прокладочной конструкции рукава с плетеным каркасом белее гибки, при равной прочности  на их изготовление расходуется на 30% меньше армирующих материалов, кроме  того, использование оплеточных машин  позволяет выпускать достаточно длинномерные рукава[1,227].

Оплетка рукава состоит в образовании  на рукаве плетенки из двух систем «потоков»  нитей, взаимно перекрывающих друг друга под тем или иным углом. Для получения таких потоков пряжа или проволока предварительно подвергается трощению, которое производится на так называемых тростильных станках и состоит в перемотке пряжи или проволоки с нескольких отдельных бобин на общую катушку или шпулю. Нити или проволока в полученном такой операцией «потоке» лежат параллельно и имеют одинаковые натяжения.

Можно производить оплетку рукавов  как находящихся на дорне, так  и не имеющих жесткой опоры. Продвижение  рукава при бездорновой оплетке  осуществляется накаткой оплетенной части  рукава на барабан, вращающейся с  определенной скоростью. Рукава, оплетаемые на дорнах, перемещают транспортным устройством. Оплеточные машины бывают двух типов. В современных коклюшечных машинах основную часть ее представляет горизонтальная направляющая плита-плетельщик. Через отверстие в центре ее равномерно поступательно движется оплетаемый рукав. В этих машинах катушки с намотанной на них трощеной пряжей или проволокой помещаются на подвижных коклюшках, расположенных перпендикулярно плоскости плетельщика и составляющих две отдельные системы. Коклюшки, благодаря наличию направляющих пазов на плетельщике, а под ним шестереночных зацеплений, могут перемещаться по замкнутым синусоидальным кривым. При этом одна система коклюшек движется в направлении часовой стрелки, а другая в обратном, вследствие чего и создается взаимное переплетение нитей. При подходе к рукаву потоки нитей пропускают в сменное направляющее кольцо. Диаметр кольца лишь на 1—2 мм больше наружного диаметра оплетения. Вследствие этого переплетенные нити, меняя направление, плотно ложатся на рукав. Сложность пути, проходимого коклюшками, ограничивает скорость движения рукава при оплетке. Производительность коклюшечных машин — до 80 м оплетки в 1 ч.

Современные быстроходные шпульные (катушечные) оплеточные машины имеют две системы шпуледержателей, расположенных на двух параллельных частях машины (рис. 1). Задние шпуледержатели укреплены на кольцевом поясе диска оплетчика, соединенного с приводным валом, и движутся по часовой стрелке. От этого диска посредством конического шестеренчатого зацепления приводятся в движение промежуточные шестерни, расположенные по окружности между обеими частями машины. Промежуточные шестерни, входя в соприкосновение с зубчатыми секторами колодок передних шпуледержателей, вращают их в направлении против часовой стрелки. Таким образом создается разнонаправленное круговое движение двух систем нитей оплеточной машины. В процессе такого движения потоки нитей с заднего диска посредством механических нитеводителей попеременно направляются то выше, то ниже потоков нитей передних шпуледержателей. Нити же этих шпуледержателей сохраняют постоянство своего положения по отношению к оси машины.

Рис. 1. Шпульная оплеточная машина.

а – общий вид; б – схема  шпульной оплеточной машины: 1- передний и задний диски; 2 – катушки; 3 –  центральный направляющий стакан; 4 – отборочный барабан; 5 – отборочный транспортер.

Ведомый соответственным нитеводителем, и будучи поднятым, поток нитей  заднего ряда перекроет два потока нитей переднего ряда, а затем, будучи опущен нитеводителем, пройдет  под двумя потоками переднего  ряда. Так как в это же время  рукав имеет поступательное движение, то такие перекрытия ведут к образованию переплетения из обоих систем нитей по типу саржи с раппортом, равным 4.

Число шпуль в переднем и заднем рядах одинаково, как и число  промежуточных шестерен. Оси шпуль  параллельны плоскости заднего диска. В процессе кругового движения поток нитей заднего диска посредством механических нитеводителей попеременно направляется выше и ниже потоков нитей передних шпуледержателей. Ведомый нитеводителем и будучи поднят им, поток нитей заднего ряда перекрывает два потока нитей переднего ряда, а затем опускается нитеводителем. Тогда очередной поток нитей переднего ряда пройдет над двумя потоками заднего ряда. Этим создается  характерное двухпрядное  переплетение оплетки  рукава.

Пряжа или проволока укладывается в оплетку под некоторым натяжением. Успешность работы машины в значительной степени зависит от равномерности  натяжения нитей, а последнее  — от равномерной строго параллельной намотки (трощения) потоков нитей на шпули. Нити сбегают с заторможенной шпули через натяжное устройство, которое при помощи регулирующей пружины может быть установлено на любое натяжение потока нитей. Во время плетения натяжное устройство шпули ослабляет ее тормоз настолько, что шпуля спускает достаточное количество нитей. Это устройство обеспечивает должное натяжение, вплоть до израсходования всего запаса нитей на шпуле. Так как потоки нитей заднего диска, направляемые нитеводителями, имеют меняющийся ход и при этом значитель но вибрируют, то натяжение их должно быть несколько слабее, чем у потоков нитей переднего диска.