Устройство для неразрушающего контроля резиновых изделий

(51)4 В 29 С 35/О 01 М 3 18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к зажима ограмме,соединения заданной и задатчик и эан с меха обраэц в поаждыйур свя ричем емпер яжени ременных измом ра ереэ ти растяжере, и месующего уси а ю щ евтоматиелии м св ствамй, в з температурсоединеныделирующейсигнал отусловий,ператур поиэделий,ия растяжеатическоймеханизмэлектронным ибором. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(21) 3822373/23-05(71) Научно-исследовательский ордена Ленина институт шинной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР847147, кл. С 01 И 3/18, 1977.Авторское свидетельство СССР750328, кл. С 01 И 3/18. 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ по деформационно-прочностным свойствам, содержащее станину, на которой установлена серия идентичных пресс-форм с зажимами для образцов, нагреватели с задатчиками переменных температур, механизм растяжения с механизмом регистрации усилия растяжения, выполненный с возможностью перемещения вдоль пресс-форм и подблок корректировки скоро ния образца при температ ханиэмы для создания пре лия в образцах, о т л и е с я тем, что, с целью ческой рассортировки изд деформационно-прочностнь одновременно с их вулкан нем задатчики переменных4 через управляющую систем с резисторно-емкостной м электросеткой, получающе рлоков задания граничных связанных с датчиками те верхностей вулканизуемых механизм регистрации усил ния связан с блоком автом рассортировки изделий, а растяжения - с команднымИзобретение относится к вулканизации толстостенных резиновых иэделий типа покрышек и может быть использовано для автоматического неразрушающего контроля степени вулканизации резин изделия по деформационно-прочностным свойствам, одновременно с вулканизацией изделий,путем физического и математическогомоделирования процесса,Цель изобретения - автоматическаяразбраковка группы изделий по деформационно-прочностным свойствамрезин изделия одновременно с процессом вулканизации в группе вулканизаторов, в соответствии с нормами выборочного разрушающего изделиеконтроля. На фиг.1 показана принципиальная схема устройства, на фиг.2 - порядок соединения электрических сопротив-, ленийи емкости С в узловой точке электросетки, на фиг,З - принципиаль" ная конструкция устройства для испытаний, на фиг.4 - результаты 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 (К-С сетка) 4, (порядок соединенияи С на35 сетке представлен на фиг.2), управляющей системы 5 (фиг.1), задатчиков переменных температур 6, блоков корректировки скоростей растяжения 7, устройства для испытания (УИ) 8, дат 40 чиков усилия растяжения образцов 9, блока автоматической рассортировки 10, командных электронных приборов .(КЭП) .11.Устройство для испытания (УИ) 845 содержит прессующий механизм 12 (фиг.З) возвратно-поступательного действия, смонтированный в наре 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 19, датчик момента разрыва 20 в паре с самописцем 21. При этом на станине 18 последовательно расположены серии идентичныхпресс-форм 13 и механизм растяжения17 выполнен с возможностью перемещения вдоль серии пресс-форм 13 и соединения через захват 16 с образцом 15,Устройство работает следующим образом.П р и м е р 1. Устройство контроля обслуживает десять одноформовых форматоров-вулканизаторов. Циклвулканизации на каждом вулканизаторе производится по "жесткойпрограмме: подача теплоносителя,выдержка,циркуляция, спуск, подача другоготеплоносителя и т,п.Вулканизируют покрышки 260-508 Рмод. ИБ в течение 55 мин, считая началом цикла момент закрытияпресс-формы после формования, аконцом - момент раскрытия пресс-формы. Перезарядка вулканизатора длится 8 мин.Датчик температуры Тр со стороныпресс-Формы установлен в паровойкамере у слива конденсата и фиксирует Тьпо времени при наборе пара,поддержании температуры (160 фЗ С) иизменении температуры, при спускепара из паровой камеры. Датчик температуры со стороны диафрагмы Тустановлен на выходе из диафрагмы ификсирует изменение Т по при набооре и спуске греющего пара 183 С, приподаче циркулирующей горячей водыпод давлением н/м 1,8 МПа с температурой 1705 С, при замене ее нациркулирующую охлаждающую воду 30 Си спуске из диафрагмы по заданномуи реализуемому КЭП 16 режиму,Резисторно-емкостная модель, набранная на электросетке АВМ, представляет собой лимитирующий по продолжительности нагрева автономныйучасток.Чтобы модели работали в натуральном .времени теплового процесса, на электрической сетке набирают сопро-.тивления К 10 МОм и емкости С З в 10 мкф, соответственно теплофизическим 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 х 10 точек.1243952 10 Снятые с участков протектор-брекер напряжения, аналоги температур, 15 подаются в эадатчики температур 6, (фиг,З) нагревателя 14 через таймер управляющей системы 5 в натурном времени.Нагреватели работают от сети 220 В. В программном регуляторе (задатчике) температуры напряжению 10,7 мВ отвечает температура 150 С.Если температура выше, чем в задатчике, нагреватель выключается.Если температура ниже, нагревательповышает температуру до уровня, показанного в задатчике.Циклы вулканизации в вулканизаторах сдвинуты по началу на 5. -6 мин, В момент окончания процессана каждом вулканизаторе механизм рас"тяжения 17 (фиг.З) устанавливаетсяу соответствующей пресс-формы 13, пресс-форма открывается., Захват3516, связанный с образцом 5, приводится в,движение механизмом растяжения 17. При испытании образца 15 скорость, растяжения корректируется блоком для корректировки скоростей40растяжения 7, меняющей скорость растяжения, в зависимости от неизотермических условий Т 1.), С, по соотношению Ч = 8,35 ехр Т (С) (-20 кх 81,6 + ТГ)мм/с.45 ЭО лучается в АЦП блока 3 для передачи через ЦАП в качестве Н.У. на .последующий (ЬЕ)1 промежуток времени.Последующие операции реализуются как в примере 1,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.Срав нение Т Я ) между протектором и брекером двух автономных участков оборудования в начале и в конце ряда представлено в таблице. Результаты испытания "напряжение 6- деформация (удлинение)" при скорости.Ч от датчика удлинения 19 и датчика усилия 9 записываются самописцем 21 вплоть до разрыва, опреде О ляемого датчиком момента разрыва 20,откуда получаются следующие показатели: напряжение 67, при заданном проценте удлинения, или разрывные удлиненияи напряжения(Ь (фиг.4).Из кривой растяжения для данной брекерной резины получаются б оо16 МПа, ог = 20 МПа, Е = 5007.,что отвечает эталонным характеристикам при 22 + 2 С.В системе автоматической рассортировки полученные результаты сравниваются с "нормами" (эталоном). Есливсе показатели проходят по нормам,соответствующее изделие отсортировывается как пригодное к эксплуатации. По степени и количеству отклонений от нормы происходит рассортировка и отбраковка,П р и м е р У 2. Вулканизируютпокрышку 7,35-14 мод.Ипо "жесткой" временной программе, установленной в КЗПв течение 21 мин приперезарядке 3,3 мин, используядвухформовые форматоры-вулканизаторы.Максимальные значения температуротеплоносителей Тср= 173 С,Т185 С.Устройство обслуживает пять форматоров в вулканизатор,в каждом изкоторых одновременно вулканизуют подве покрышки.На .электросетке набрано пять моделей, каждая модель обслуживаетодин вулканизатор, или два одновременно вулканизируемых иэделия, содержит 15 Х 15 УТ.Для квазиодновременного расчета ТЯ) модель работает в машинномвремени так, что результаты нату- .рального процесса в 1 мин полу-,чают за 0,5 мин. Правило масштабирования: по емкостям М., сопротивлениям М и времени М М = МсМр.Блоки задания граничных условий3, содержащие аналогоцифровые и цифроаналоговые преобразователи(АЦП и ЦАП) накапливают ГУ от датчиков и передают их по сигналу таймера управляющей системы 5 соответственно масштабу времени М 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.). Сфф Конец решения на данный (д 1,) промежуток времени, т.е. температур ное поле в узловых точках автономного участка одного иэ двух квазиодновременно рассчитываемых полей по5 124395.2 б Внедрение предложенного устрой-экономический эффект 6 тыс.руб приства неразрушающего контроля дает производстве 300000 покрьпдек в год,Т, С Т, С глинн В начале ряда В конце ряда 35,2 86,4 10 50,3 15 69,2 20 20 88,2 25 30 30 35 134,1 144,9 40 40 50 50 9 Уию. 2