BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CAO SU ĐAI TRUYỀN LỰC doc

- Dây đai dẹp được sử dụng sớm trong sự truyền động thẳng hàng để truyền sức mạnh trong những nhà máy.Đó là một hệ thống đơn giản của sự truyền năng lượng được thỏa mãn - Ngay nay với sự

MỤC LỤC

PHẦN A : GIỚI THIỆU DÂY TRUYỀN LỰC

I.GIỚI THIỆU

II.PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG DÂY TRUYỀN LỰC

III.CẤU TẠO ĐAI THANG

Ngay từ buổi ban đầu công dụng của cao su nói riêng và polymer nói chung đã được biết đến trong các lĩnh vực làm ống dùng trong kĩ thuật cũng như gia dụng Kĩ thuật công nghệ ngày càng phát triển, càng đòi hỏi ống cao su có những tính năng đặc biệt hơn, làm việc trong những môi trường khắc nghiệt hơn Đó là điều kiện cho ống cao su bọc sợi tăng cường ra đời và ngày càng phát triển Chúng được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày như ống dẫn nước, dẫn khí hay trong kĩ thuật cao như ống dẫn khí lạnh, ống dẫn dầu, ống chịu áp, chịu nhiệt độ cao v.v Trong phạm vi nhỏ hẹp của đề tài, chúng tôi chỉ đề cập

và đưa ra một số lọai ống dẫn và cách sản xuất của chúng

PHẤN A :GIỚI THIỆU DÂY TRUYỀN LỰC

I.Giới thiệu dây đai

1 Khái niệm

- Đai truyền lực là những đai cao su dẫn động trong các thiết bị máy móc như : máy phát điện xoai chiều, máy lạnh, máy nén khí, máy bơm nước…

- Các đai này thường có tiết diện chử V ( đai thang ) và hai cạnh bên của đai giúp đai áp sát vào pulley và dẩn động.Một vài loại đai còn có những đường khía hình chữ V ở hai cạnh bên để tăng lực áp chặt lên pulley đồng thời còn giúp làm giảm nhiệt và giải phóng ứng suất khi đai

bị cuốn cong lúc qua các pulley có đường kính nhỏ

- Các loại xe cộ thường sử dụng dây đai dẹt ( flat ) để kết nối các phụ kiện trong máy.Các loại đai cao su truyền động có răng lại được dùng để dẩn động cho các hệ trục cam

- Dây đai dẹp được sử dụng sớm trong sự truyền động thẳng hàng để truyền sức mạnh trong những nhà máy.Đó là một hệ thống đơn giản của

sự truyền năng lượng được thỏa mãn

- Ngay nay với sự phát triển của khoa học công nghệ đã sản xuất được nhiều loại dây truyên lực đáp ứng tốt hơn cho quá trình sản xuất và nguyên tắc hoạt động của từng loại thiết bị

II.Phân loại và ứng dụng của dây truyền lực

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại dây truyền lực khác nhau với các chức năng phù hợp với quá trình sản như:

1 Dây đai thang:

-Đai thang dùng để truyền lực giữa các bánh đai hình chữ V, nó có khả năng truyền động lớn, ít trượt (do độ ma sát làm việc ở bề mặt cao ).Đai truyền hình thang gồm một hay nhiều lớp sợi chịu lực đặt song song với đáy lớn và đáy nhỏ của tiết diện hình thang của đai, bên trong là tầng chịu nén và bên trên là tầng chịu kéo.Bọc quanh đai là lớp vải bạc tráng cao su có tính kháng mon cao

Dây đai thang

- Dây đai thang thường được sử dụng cho những loại máy móc thiết bị

có tính năng làm việc cao

- PHÂN LOẠI ĐAI THANG

+ ĐAI THANG LOẠI A :

kéo là 2mm,tang trung gian 2mm, tang chịu nén 5mm Số sợi được chọn là 7 sợi polyester TC25D

kéo là 2,5mm , tầng chịu nén là 6mm.Số sợi được chọn là 9 sợi polyester TC43D

nhỏ 12mm.Chiều dày tầng chịu kéo 3mm, tầng trung gian 3mm, tầng chịu

nén 8mm.Số sợi được chọn là 8 sợi polyester TC93D

Lức kéo đứt sau khi

2 Dây đai dẹt:

- Là loại đai truyền lực đầu tiên tuy nhiên nó có nhược điểm là rất dễ tuột ra khỏi hệ thống khi có tải lớn,thông thường người ta phải xoắn loại đai này nữa vòng trước khi gắn nó vào hệ thống truyền do đó khi làm việc đai sẽ

III.Cấu tạo đai thang truyền lực

Đai thang truyền lực được cấu tạo gồm 4 lớp chính như hình dười đây Ngoài ra còn lớp cao su chịu kéo

A : lớp vải mành phủ trên đai B: Lớp sợi chịu lực

C : lớp cao su đệm D: lớp cao su chịu nén

PHẦN B :QUY TRÌNH CHẾ TẠO ĐAI THANG

I.Sơ đồ tổng quát để làm một đai thang :

Vải bạt Cao su và hóa

chất

Sợi ban đầu

Hỗn luyện

Cao su BTP

Lớp CS chịu nén Lớp CS trung

Lớp CS chịu kéo

Cắt vải

BTP

Định hình đai thang BTP

Định hình lớp CS-sợi

Lưu hóa

Phẩm

II.Đơn pha chế cho sản phẩm:

Trước hết ta phải tìm hiểu tính năng sử dụng của sản phẩm dây đai.Sản phẩm gồm 3 lớp chính:tầng chịu kéo,tầng chịu nén, lớp vải

gấp yêu cầu phải cao.Các tính chất: độ cứng,dãn dư yêu cầu trung bình,hoặc thấp

-Tầng chịu nén: các tính chất: lực kéo đứt,lực định dãn, dãn đứt,uốn gấp yêu cầu cao.Các tính chất:độ cứng,biến hình khi nén,dãn dư yêu cầu thấp hoặc trung bình

- Lớp vải:các tính chất:lực kéo đứt,lực định dãn,dãn đứt,tính kháng mòn,kháng ẩm ,tính bám dính,kháng lão hóa,uốn gấp yêu cầu phải cao.Các tính chất:dãn dư,độ cứng,kháng thấm khí yêu cầu thấp hoặc trung bình

- Ngoài ra còn có đơn pha chế cho lớp cao su cán tráng,cao su keo

1.Đơn pha chế cao su tầng chịu kéo

-Tầng chịu kéo:các tính chất: lực kéo đứt,lực định dãn,dãn đứt,uốn gấp yêu cầu phải cao.Các tính chất: độ cứng,dãn dư yêu cầu trung bình,hoặc thấp

lượng(g)

Khối lượng riêng (g/cm3)

%Khối lượng

Thể tích (cm3)

%thể tích

2 Đơn pha chế cao su tầng chịu nén

-Tầng chịu kéo:các tính chất: lực kéo đứt,lực định dãn,dãn đứt,uốn gấp yêu cầu phải cao.Các tính chất: độ cứng,dãn dư yêu cầu trung bình,hoặc thấp

lượng(g) Khối lượng

riêng (g/cm3)

%Khối lượng Thể tích (cm3) %thể tích

3 Hỗn hợp cao su tầng trung gian:

Đơn pha chế cao su tầng trung gian

lượng(g) Khối lượng

riêng (g/cm3)

%Khối lượng

Thể tích (cm3)

%thể tích

4 Hỗn hợp cao su cán tráng

lượng(g) Khối lượng

riêng (g/cm3)

%Khối lượng Thể tích (cm3) %thể tích

5 Hỗn hợp keo:

Đơn pha chế cao su keo

lượng(g) Khối lượng

riêng (g/cm3)

%Khối lượng Thể tích (cm3) %thể tích

III.Chuẩn bị nguyên liệu

- Đai truyền lực được chế tạo từ 3 nhóm vật liệu chính:cao su,sợi,vải mành.Trong đó cao su CR được sử dụng như nguyên liệu cao su chủ yếu nhưng cao su NR và SBR vẫn được sử dụng trong chế tạo các loại đai bọc vải mành(wrapped v belt) dùng trong công nghiệp

- Ngoài ra khi chế tạo các dây đai mài hông,và đai bọc vải người ta dùng cao su có sợi gia cường ngắn(SFRR) bên trong để làm tầng cao

su chịu nén với mục đích là cải thiện độ bền của lớp cao su chịu áp lực

2 bên trong quá trình ma sát và giúp gia tăng ma sát nên không cần lớp vải bọc ở bên hông nữa nhờ đó giúp giảm thiểu tiếng ồn gây ra trong khi hoạt động

- Để làm được điều đó cần chế tạo đai sao cho các sợi gia cường được định hướng trùng với chiều rộng của đai

- Sợi polyeste thường được dùng làm sợi trong đai truyền nhưng ngoài

ra người ta vẫn có thể dùng các loại:p-aramid,sợi thủy tinh,sợi cotton,

tơ nhân tạo và dây thép.Các loại sợi dùng trong chế tạo dây đai cần có khả năng chống dãn tốt, hồi phục ứng suất nhanh và ứng suất kháng đứt lớn

-Vải mành dùng chế tạo đai được làm từ các loại sợi cotton

,polyeste,nylon hoặc hỗn hợp của chúng và được dệt thành tấm

phẳng,tuy nhiên để duy trì được tính dễ uốn của dây đai các loại vải mành phải được dệt dưới góc rộng(tức là góc hợp bởi các sợi ngang

và dọc từ 90 đến 120 độ)

IV.Giải thích quy trình sản xuất:

1.Qúa trình xử lí sợi

-Mục đích xử lí sợi dùng cho đai là để tạo được tính chất dễ gia công

và tạo tính chất cơ,tính kết dính của sợi để hỗ trợ cho đai

-Sau khi sợi đã được sử lí để tăng tính chất dễ gia công,các công đoạn sau của quá trình tạo đai sẽ dễ dàng hơn vì sản phẩm dễ lấy khỏi khuôn hơn,ít bị tước trong lúc cắt,…tính dễ gia công của sợi còn giúp quá trình sản xuất được ổn định,tạo ra được sản phẩm có chất lượng cao ,giúp giữ bền cho sản phẩm trong lúc tồn trữ,giúp sản phẩm chịu nhiệt,hơi ẩm

-Sợi trong đai là một thành tố quan trọng tạo nên chức năng của đai truyền lực.Độ bền của đai thông qua khả năng chịu kéo lúc vận hành cũng như những thay đổi về tính chất của đai khi trải qua thời gian phụ thuộc rất lớn vào tính chất của sợi,đồng thời nhờ ứng suất kéo của sợi gia cường dọc theo sợi đai cũng giúp tăng cường lực ma sát giữa đai và pully

-Tính chất cơ học của sợi được tạo ra bởi quá trình xử lí nhiệt,dựa trên việc lựa chọn sợi và cấu trúc sợi cũng như quá trình xoắn và kéo căng sợi trước khi đưa vào khối cao su

-Sự mỏi là một trong những tính chất quan trọng ảnh hưởng đến vòng đời của dây đai.Tuy nhiên cơ chế mỏi của các loại vật liệu khác nhau thì khác nhau,do đó tùy thuộc vào chế độ làm việc của đai,điều kiện môi trường, mà

ta chọn loại sợi tạo thừng(thường là sợi aramid hoặc sợi thủy tinh)

Quy trình

Khi tạo kết dính cho lớp sợi trong đai cần chú ý:

Sự tập trung ứng suất của đai và bánh trục thì xuất hiện ở lớp cao su bên dưới các sợi gần mặt đai sẽ gây ra các vết nứt.Sự phát triển vết nứt này

sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ đai

Do đó sự kết dính giữa sợi và cao su là quan trọng trong việc kiểm soát chức năng đai và tuổi thọ đai

Sự kết dính còn ảnh hưởng đến động học phá hủy của sợi,và cũng ảnh hưởng đến quá trình cắt

Hơn nữa,lớp kết dính còn đóng vai trò như là lớp bảo vệ để tránh sự

hư hỏng các sợi gây ra bởi các hợp chất hóa học của cao su

Thường để giảm chi phí nhập sợi ban đầu và bảo đảm sợi luôn luôn đạt tiêu chuẩn cho sản xuất thì tại nhà máy người ta sẽ có giai đoạn tạo sợi

để chuẩn bị cho sản xuất,sợi ban đầu về nhà máy sẽ được nhúng keo bằng thiết bị đơn giản:gồm bể chứa keo và các trục lăn kéo sợi.Sợi sau khi nhúng keo được sấy khô và quấn thành cuộn

2.Qúa trình tạo các hỗn hợp cho các lớp cao su:

Thiết bị:Máy trộn kín ,máy cán hở 2 trục,bộ phận cuộn tròn

Sấy khô Quấn

sợi

Máy trộn kín

- Do đặc điểm vai trò của từng lớp cao su nên chúng có đơn pha chế riêng

- Cao su sau khi hỗn luyện trong máy trộn kín xong tạo thành băng tải dài,sau đó được cho qua máy cán hở 2 trục tạo thành những tấm chịu kéo,chịu nén hợp quy cách

- Tiếp theo được cuộn thành những cuộn tròn có lót

Cần lưu ý với các sản phẩm đai thang mài hông(dây curoa mài hông).Do các tấm cao su được cán cần được độn sợi gia cường ngắn bên trong nên khi cán

Máy trộn 2 trục

làm cho cả sợi và than đen không phân tán được cũng như không tương hợp được với cao su.Trong thực tế người ta đưa sợi vào sau khi đã phân tán than đen trong cao su

3.Qúa trình tạo lớp vải mành bọc bên ngoài đai

Vải mành dùng chế tạo đai được làm từ các loại sợi cotton,polyeste,nylon hoặc hỗn hợp của chúng và được dệt thành tấm phẳng.Tuy nhiên để duy trì được tính dễ uốn của dây đai các loại vải mành phải được dệt với góc rộng (tức là góc hợp bởi các sợi ngang và dọc từ 90 đến 120 độ)

Vải mành được tạo lớp phủ bằng cách :xử lí nhiệt với hỗn hợp kết dính RFL(gồm resoreinol,formalin,latex cao su) hoặc được nhúng vào cao su kết dính (làm từ cao su và xăng) hay được cán lên 1 lớp cao su bởi máy cán để tăng cường tính bám dính lên lớp cao su trong lõi đai,cũng như chịu bền ma sát ở bề mặt sản phẩm sau này

Điều cần chú ý là với phương pháp nhúng vải mành vào cao su kết dính thì cao su cần có khả năng thấm sâu vào sợi ,có tính xúc biến(thixotropy- đặc tính tự chuyển từ trạng thái lỏng sang rắn khi đứng yên) và không bị lưu hóa sớm khi làm khô sản phẩm

.Quy trình tạo lớp phủ trên vải mành bằng cán tráng:

.Thiết bị:máy cán tráng và cuộn vải,máy cắt vải

-Qui trình tráng dung dịch dùng trục

Cao su Cuộn Cán mảnh

Tương tự như sợi,lớp bảo vệ phía ngoài sẽ được cán tráng lớp cao su mỏng bên ngoài tại nhà máy bằng máy cán tráng

Do yêu cầu là lớp bảo vệ bên ngoài nên lớp cao su phủ bên ngoài là màng mỏng,lớp cao su phải bám chặt vào lớp vải Lớp cao su này yêu cầu phải :bền nhiệt,chịu ma sát tốt,bền môi trường.Vải sau khi được cán tráng sẽ được quấn cuộn và cách li lớp với nhau.Khi sản xuất ta mang ra cắt từng miếng nhỏ với kích thước dây đai thang,góc cắt thường:45 đến 50 độ

Dây chuyền tráng dung dịch

4 Giai đoạn bọc sợi bằng lớp cao su:

Thiết bị:thiết bị cuộn sợi và dao cắt

Sợi sau khi đã tẩm keo ,sợi được cuộn liên tục trên 2 thanh trục hình trụ,có thể điều chỉnh khoảng cách giữa 2 trục để hợp với quy cách đai.Mỗi lần quấn sợi có thể dùng cho khoảng 10 đai

Yêu cầu cần phải quấn chặt.Sau đó bọc tấm cao su chịu kéo ở bên ngoài,tấm cao su chịu nén ở bên trong trục quay để cho cao su ôm lấy sợi.Sau đó dùng dao cắt thành những dây đai

5.Giai đoạn cắt tạo tiết diện chữ V và bọc vải mành

Sau khi đã ghép các lớp của đai,lúc này tiết diện của đai chưa hoàn tất có dạng hình chữ nhật,để tạo tiết diện hình thang cho sản phẩm ta tiến hành cắt dây ở 2 bên mép bằng máy cắt.Trong quá trình cắt cần đảm bảo độ chính xác cho tiết diện cắt để tránh gây thay đổi tiết diện dây đai dẫn đến sự canh chỉnh các dây lõi trong đai không còn đều sẽ ảnh hưởng đến cơ tính của sản

phẩm,tuy nhiên việc kiểm tra độ chính xác của tết diện cắt là rất khó nên trong thực tế để kiểm tra người ta tiến hành cân khối lượng của dây đai sau khi cắt và đem so với khối lượng đai chuẩn,sai số cho phép là 1,5 %

Trong công đoạn quấn lớp vải mành cần quấn thật đều và chặt quanh tiết diện quấn.Phần mép chồng lên nhau sau khi quấn cũng ảnh hưởngđến tính chất của đai.Để đảm bảo độ bền cho phần mí chồng lên nhau cũng như tính mềm dẻo của đai,bề dày phần mép chồng thường từ 3 -10 mm

6.Qúa trình lưu hóa:

Trong giai đoạn lưu hóa,nhiệt và áp suất sẽ tác động lên dây đai sau khi đã qua giai đoạn ghép các lớp và tạo hình

Thiết bị lưu hóa đai thang

Điện ,hơi nước,dầu,không khí nóng là những nguồn cung nhiệt thường thấy trong đó hơi nước là nguồn nhiệt thông dụng và có hiệu quả kinh tế khi làm

Phương pháp lưu hóa cho các đai truyền lực được chọn dựa theo chiều dài đai.Phương pháp lưu hóa bằng nồi hấp thường dùng cho các loại đai có kích thước nhỏ.Phương pháp lưu hóa liên tục được dùng cho các sản phẩm có kích thước lớn ,còn lưu hóa bằng máy ép thường dùng với các sản phẩm có kích thước trung gian của 2 loại nói trên

ở đây giới thiệu quy trình lưu hóa trong nồi hấp với ống bọc lưu hóa

Mô tả:dùng 1 thiết bị dạng trống có những rãnh nhỏ để cho dây đai vào sau

đó người ta luồn 1 ống cao su bọc phía ngoài(ống tạo nội áp).Dùng thiết bị chuyển khí nén để di chuyển trống vào trong nồi lưu hóa

Các thông số lưu hóa thường dùng cho sản phẩm dây curoa

-Nhiệt độ lưu hóa:150C

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.Bài giảng môn học kỹ thuật gia công polymer –Thầy Đỗ Thành Thanh Sơn

2 Bài giảng môn học Công nghệ cao su –Thầy Đỗ Thành Thanh Sơn

3.Kỹ thuật sản xuất chất dẻoNguyễn Hưũ Niếu –Trần vĩnh Diệu

-NXBDHQGTPHCM

4.www.google.com.vn

5.Và các tài liệu tham khảo khác