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**新形式施工器械構架輪材的研發進展

2012-03-02 10:59:48中國工程招標網

  輪胎模型尺寸設計18.00-25為普通斷面輪胎,合理設計輪胎模型尺寸是保證輪胎充氣外緣尺寸符合標準,并獲得**佳使用性能的關鍵。根據我廠同類產品設計經驗,結合本廠工藝合理選取輪胎外直徑及斷面寬。外直徑膨脹率D/D=0.9958,斷面寬膨脹率B/B=1.0668,使輪胎充氣后膨脹小,增強了輪胎的耐磨性和耐刺扎性。

  行駛面寬度b和行駛面高度h的設計行駛面寬度b和行駛面高度h是決定輪胎胎冠形狀的主要參數。行駛面的形狀對胎面的耐磨性、牽引性、轉向性及生熱性等有直接影響。為了有效增大接地面積,降低單位接地面積的壓力,提高輪胎的抗切割性,b/B取值較大,b/B=0.9190.考慮輪胎的耐磨、抗切割性,h值選取不能過大,h/H=0.0609.

  輪胎斷面水平軸H1/H2的設計輪胎行使時,**大變形落在水平軸位置,使水平軸上下部位應力分布均勻。水平軸偏高,使用時應力上移,造成肩部應力集中,致使肩部生熱大,造成肩空、肩裂損壞;水平軸偏低,使用時應力向圈口集中,易造成圈口脫層、爆破。根據繪制材料分布圖進行優化,確定合理的H1/H2值,H1/H2=0.7918.

  胎圈寬度W的設計根據胎體及鋼絲安全倍數計算,結合我廠鋼絲壓出工藝特點,需4個鋼絲圈,考慮胎體簾布層數多,反包困難,成型時易造成圈口折子多等原因,胎圈寬度W應取較小的壓縮量,輪胎子口寬度為106mm.胎圈直徑與輪輞配合設計18.00-25-40PR工程機械輪胎為無內胎產品,胎圈與輪輞配合的設計至關重要。更重要的是要保證輪胎有良好的密封性能,因18.00-25規格輪胎層級高、負荷大,使用過程中輪胎與輪輞間產生滑移大,需取較大的過盈量,本次設計過盈量為5mm,輪輞標定直徑與輪胎著合直徑之比為1.0079.

  胎側部位的設計工程機械輪胎多用于礦山、工地,使用條件惡劣,胎側碰傷、刮傷是常見的現象,因此,胎側形狀的設計尤為重要。為了提高胎側的防擦性能,采用加長防擦線、加厚胎側的辦法,胎側厚度比常規設計增加3mm.

  其他參數其他參數確定如下:斷面高(H)為525mm,H1為232mm,H2為293mm.為了進一步保證輪胎與輪輞配合更緊密,提高無內胎產品密封性能,胎趾角度比輪輞大2°,并在圈口設置一定數量的排氣線,起到排氣及增加輪胎與輪輞配合更緊密的作用。根據已確定的上述參數繪制出輪胎斷面圖。

  胎面花紋根據用戶提供的要求,花紋設計為E-4B型橫向花紋。此種花紋具有大花紋塊、耐磨、耐刺扎、不易掉塊的特點?;y深度參考GB/T2980-2001標準,取54mm,基部膠厚度為花紋深度的23%,花紋溝底采用大弧度過度,減少溝底應力集中,以免使用時負荷過大,造成溝底裂口現象。為了增大胎冠耐磨性,取較大的花紋飽和度,本設計為68%.

  水胎設計18.00-25輪胎采用罐硫化,因胎圈圈口寬,造成水胎斷面寬、牙子窄,定型和扒水胎都比較困難,因此,取較大的水胎伸張值更易于扒胎操作。本次外胎胎里直徑與水胎外直徑之比為1.0247,周長伸張為1.0576.為了防止無內胎產品胎里、圈口窩氣造成明疤,加密了水胎排氣線,且表面刻花,既保證成品胎里美觀,又有利于硫化時排氣,減少外觀問題。

  施工設計胎面設計胎面采用三方四塊,冠部纏繞且使用磨耗量小的膠料?;坎捎蒙鸁岬偷哪z料,且花紋溝底不得外露基部膠。側部采用定伸應力大、壓縮變形小的膠料。為了使輪胎達到等效硫化,胎側膠的焦燒時間較冠部長。根據材料分布圖,設計出胎面各部尺寸,盡量減小硫化過程中膠料的流動。

  緩沖層的確定工程機械輪胎使用于礦山、工地,使用條件相對較苛刻,因此在胎體簾布上加4層緩沖簾布,起到增強胎體的作用,在緩沖層簾布上加貼1mm厚的緩沖膠片,以承受沖擊和振動、吸收并分散剪切應力,降低輪胎生熱,減少輪胎脫空現象。裁斷角度取值較大,取35°,使用時減小冠部膨脹,提高輪胎的耐磨、耐刺扎性能。

  胎體骨架材料的確定工程機械輪胎負荷大,要求胎體強度高。本設計胎體采用強度較高的1260D/3尼龍簾布作為胎體骨架材料,相對減少了簾布層數,成型方法設計為4-4-4-4-4結構,胎體挺性好,輪胎行使時變形小,有效降低了胎體生熱。經計算,胎體安全倍數大于10倍,完全滿足較苛刻的礦山、工地作業。

  胎冠簾線角度的確定胎冠簾線角度的大小直接影響到輪胎的外緣尺寸、耐磨性、耐切割性、安全倍數等。根據計算綜合考慮,胎冠角度取值較大,有利于減小充氣后外緣尺寸的伸張,提高輪胎的耐磨、耐切割性。本設計胎冠角取55°。

  鋼絲圈個數及直徑的確定在保證鋼絲安全倍數的情況下,盡量減小胎圈子口寬度,以利于扒水胎工藝。本設計采用大三角膠尺寸,鋼絲圈采用Φ1mm的19

  回火胎圈鋼絲,4個鋼絲圈結構,安全倍數達9倍以上。因胎體簾布層數多,為了保證鋼絲圈均勻受力,采用了2種不同的鋼絲圈直徑,鋼絲圈包布采用1260D/2V2尼龍簾布,胎圈包布采用無內胎產品專用的尼網帆布,密封性能好。

  成型機頭的確定機頭直徑的選取直接關系到成型工藝的難易及成品性能等。參考我廠同類型產品設計經驗,考慮胎里對機頭的伸張,DK/DJ=1.5380,機頭直徑與鋼絲圈直徑的比值為1.52,為卸鼓肩半鼓式成型機頭,因胎體布層多,考慮到成型圈口折子多,比同圈口產品取較小的機頭折疊比,以利于方便卸胎。

  成型工藝成型分兩步進行。第1步:在通用橡膠機械A4

  機進行簾布筒、基部膠、胎側膠的成型,因簾布層數多,反包時較困難,折子較多,給卸胎帶來了困難,通過合理調整胎里內襯層的寬度、下胎時涂刷汽油的方法解決了問題。第2步:在纏繞機上纏繞胎冠。由于花紋深,花紋飽和度大,胎面用膠量大,層貼法成型不僅勞動強度大,生產效率低,而且浪費能源,因此采用纏繞法成型,膠料密實,避免了因胎面層數過多、壓不實而產生的輪胎脫層現象。

  硫化工藝硫化工藝硫化方式為罐硫化,硫化工具為水胎。外壓蒸汽壓力為(3.20。01)MPa£過熱水進口壓力為(28)kg/cm2以上,溫度為(165)℃;循環壓力為(25)kg/cm2.根據物性報告,確定了合理的硫化時間。扒胎工序因水胎存在斷面寬、牙子窄的特點,硫化后扒水胎時遇到一定的困難,根據水胎形狀設備部門制造了專用的扒胎工具,解決了扒水胎難的問題。

  工藝管理生產過程中需注意以下幾個關鍵的工藝控制點,可有效提高產品零缺陷:(1)保證氣密層的寬度和定長,搭頭長度嚴格控制在公差范圍內,減少胎里露線。(2)簾布筒、氣密層要上正,避免成品兩邊圈口寬窄不一。(3)成型反包、正包操作時,要認真、仔細,減少圈口折子,有利于卸胎,減少成品圈口疤、子口出邊現象。

  成品試驗隨機抽取成品輪胎送到江蘇省檢測站進行測試。冠部膠料性能、胎體粘合強度符合國家標準的要求。

  

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