Устройство для неразрушающего контроля резиновых изделий Советский патент 1986 года по МПК B29C35/00 G01N3/18 

Изобретение относится к вулкани- толстостенных резиновых изделий типа покрьпиек и может быть использовано для автоматического неразрушающего контроля степени вулканизации резин изделия по деформа- ционно-прочностньм свойствам, одновременно с вулканизацией изделий, путем физического и математического моделирования процесса.

Цель изобретения - автоматическая разбраковка группы изделий по деформационно-прочностным свойствам .резин изделия одновременно с процессом вулканизации в группе вулканиза- тороэ, в соответствии с нормами выборочного разрушающего изделие контроля.

На фиг.1 показана принципиальная схема устройстваJ на фиг.2 - порядок соединения электрических сопротив- ,-, лений и емкости С в узловой точке электросетки; на фиг.З - принципиальная конструкция устройства для испытаний; на фиг.4 - результа:ты испытаний на растяжение.

Устройство состоит из, группы вулканизаторов 1 (фиг.1) с вулканизируемыми изделиями, датчиков 2 температур поверхностей изделий, блоков задания граничных условий (ГУ) 3, резисторно-емкостной модели изделия, набранной на электросетке ( сетка) 4, (порядок соединения R и С на сетке представлен на фиг.2), управляющей системы 5 (фиг.1), задатчиков переменных температур 6, блоков корректировки скоростей растяжения 7, устройства для испытания (УИ) 8, датчиков усилия растяжения образцов 9, блока автоматической рассортировки 10, командных электронных приборов -(КЭП) .11.

Устройство для испытания (УИ) 8 содержит прессующий механизм 12 (фиг.3) возвратно-поступательного действия, смонтированный в паре с- разъемной пресс-формой 13, в которую встроен нагревательный элемент 14, и выполненную с матрицей для вулканизации образца 15, размещенного с возможностью соединения с захватом 16 механизма растяжения 17, установленного на станине 18.

В механизм растяжения встроены датчик удлинения 1.9, датчик момента разрыва 20 в паре с самописцем 21. При этом на станине 18 последовательно расположены серии идентичных пресс-форм 13 и механизм растяжения 17 выполнен с возможностью перемещения вдоль серии пресс-форм 13 и соединения через захват 16с образцом 15.

Устройство работает следующим образом .

Пример 1. Устройство контроля обслуживает десять одноформо- вых форматоров-вулканизаторов.Цикл вулканизации на каждом вулканизаторе производится по жесткой программе: подача тештоносителя,выдержка,

циркуляция, спуск, подача другого теплоносителя и т.п. .

Вулканизируют покрышки 260-508Р мод. И-142Б в течение 55 мин, считая началом цикла момент закрытия

пресс-1|)ормы посл.е формования, а

концом - момент раскрытия пресс-формы. Перезарядка вулканизатора длится 8 мин.

Датчик температуры Тс}э со стороны пресс-формы установлен в паровой камере у слива конденсата и фиксирует Тс|э по времени при наборе пара, поддержании температуры () и

изменении температуры, при спуске пара из паровой камеры. Датчик, температуры со стороны диафрагмы То установлен на выходе из диафрагмы и фиксирует изменение Тд по при наборе и спуске греющего пара 183 С, при подаче циркулирующей горячей воды под давлением н/м 1,8 МПа с температурой 170t5 С, при замене ее на циркулирующую охлаждающую воду и спуске из диафрагмы по заданному и реализуемому КЭП 16 режиму.

Резисторяо-емкостная модель, набранная на электросетке АБМ, пред- . ставляет собой лимитирующий по про- .должительности нагрева автономный

участок.

Чтобы модели работали в натуральном -времени теплового процесса, на электрической сетке набирают сопро

тивления R. 10 МОм и емкости С «У 10 мкФ, соответственно теплофизи- ческим характеристикам элементарных объемов вокруг узловых точек сетки. В данном случае на сетке из 1000 узловых точек набраны десять моделей автономных участков, соответственно числу вулканизаторов, двумерные, 10 X 10 точек.

Сигналы датчиков температуры (ЭДС низкого уровня) через блоки задания граничных условий 3, где они усиливаются, подаются на соответствующие границы моделей. Состав внутренних узловых точек (УТ) моделей показан на фиг.2.

Сравнение Т(Т) между протектором и брекером двух автономных участков оборудования в начале и в конце ряда представлено в таблице.

Снятые с участков протектор-бре- кер напряжения, аналоги температуру подаются в задатчики температур 6 . (фиг.З) нагревателя 14 через таймер управляющей системы 5 в натурном времени .

Нагреватели работают от сети 220 В. Б программном регуляторе (задат чике; температуры напряжению 10,7 мБ отвечает температура 150 С.

Если температура выше, чем в за- датчике, нагреватель выключается. Если температура ниже, нагреватель повьппает температуру до уровня, показанного в задатчике.

Циклы вулканизации в вулканизаторах сдвинуты по началу на 5- 6 мин. В момент окончания процесса н-а каждом вулканизаторе механизм растяжения 17 Сфиг.З) устанавливается у соответствующей пресс-формы 13, пресс-форма открывается.. Захват 16, связанный с образцом 5, приводится в .движение механизмом растяжения 1 7 . При испытании образца 15 скорость .растяжения корректируется блоком для корректировки скоростей растяжения 7, меняющей скорость растяжения, в зависимости от неизотер- мических условий Т (О, С, по соотношению V 8,35.ехр Т (С)- (-20 X х81,6 + ТОС) мм/с.

Результаты испытания напряжение о - деформация (удлинение) при скорости.V от датчика удлинения 19 и датчика усилия 9 записываются самописцем 21 вплоть до разрыва, опреде- промежуток времени, т.е. температурляемого датчиком момента разрыва 20, откуда получаются следующие показатели: напряжение 6% при заданном проценте удлинения, или разрывные удлинения Ci и напряжения Qz (фиг.4). 55

Из кривой растяжения для данной брекер.ной резины получаются O soo 16 МПа, J2 20 МПа, fz 500%,

5

0

отвечает

+

эталонным

Ол

характеристичто

кам при 22 .

Б системе автоматической рассортировки полученные результаты сравниваются с нормами (эталоном). Если все показатели проходят по нормам, соответствующее изделие отсортировывается как пригодное к эксплуатации. По степени и количеству отклонений от нормы происходит рассортировка и отбраковка.

Пример №2. Вулканизируют покрышку-7,35-14 мод.И-196 по жесткой временной программе, установленной в КЭП-16 в течение 21 мин при перезарядке 3,3- мин, исцользуя двухформовые форматоры-вулканизаторы. Максимальные значения температур теплоносителей Тс|э 173 С, 185 С.

Устройство обслуживает пять форматоров-вулканизаторов, в каждом из которых одновременно вулканиззтат по две покрышки.

На электросетке набрано пять моделей, каждая модель обслуживает

один вулканизатор, или два одновременно вулканизируемых изделия, содержит 15x15 УТ.

Для квазиодновременного расчета Т(Т) модель работает в машинном времени так, что результанты нату- . рального процесса в 1 мин полуг- чают за 0,5 мин. Правило масштабирования : по емкостям I-It, сопротивле

ниям Мц и времени Mr Mf MC М(. Блоки задания граничных условий 3, содержащие аналогоцифровые и цифроаналоговые преобразователи (АЦП и ЦАП) накапливают ГУ от датчиков и передают их по сигналу таймера управляющей системы 5 соответственно масштабу времени 11 на границу сеточной модели. .

Блоки 3 задают, таким образом ГУ периодически на две формы одного вулканизатора и служат блоками задания для модели начальных условий (Н.У.).

Конец решения на данный (uOj,

нов поле в узловых точках автономного участка одного из двух квазиод- . новременно рассчитьшаемых полей получается в АЦП блока 3 для передачи через ЦАП в качестве Н.У. на последующий (д)i,+ промежуток времени. Последующие операции реализуются как в примере 1./

S1243952 6

Внедрение предложенного устрой- экономический эффект 6 тыс.руб при ства неразрушающего контроля дает производстве 300000 покрышек в год.

.2

И

ерие-3

е%

-з«-е

б;г

ВНИИПИ Заказ 3753/16 Тираж 640Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4