Спосіб вулканізації покришок пневматичних шин та пристрій управління процесом вулканізації, здійснюючий цей спосіб
Номер патенту: 41564
Опубліковано: 17.09.2001
Автори: Большинський Станіслав Мосійович, Полтава Олександр Миколайович, Злачевський Анатолій Юхимович
Формула / Реферат
1. Спосіб вулканізації покришок пневматичних шин, при якому заготовку покришки приміщують в пресформу, що обігрівається, форматора-вулканізатора і піддають, з зовнішньої сторони - нагріванню шляхом подавання теплоносія в пресформу, з внутрішньої сторони - нагріванню та формуючому тиску шляхом подавання теплоносія в порожнину еластичної діафрагми, яка прилягає до внутрішньої поверхні заготовки покришки, при цьому, вибираючи в якості критерія оптимальної вулканізації покришки інтегральний ефект вулканізації, розрахунковим шляхом визначають еквівалентний час вулканізації, потім через достатньо малі фіксовані інтервали часу вимірюють температури в напівформах прес-форми, температури теплоносіїв на входах у напівформи та на виходах з напівформ, на вході в порожнину діафрагми та на виході з неї, по результатах виміру провадять регулювання температур теплоносіїв в заданих межах, і по відомим залежностям розподілу температури від часу прогрівання та від товщини заготовки покришки провадять розрахунок розподілу температури в тілі заготовки покришки, на підставі цього розрахунку визначають мінімальну та максимальну температури заготовки покришки, протягом кожного інтервала часу визначають поточні значення інтенсивностей вулканізації, а також підраховують поточні значення інтегрального ефекту вулканізації, підрахований на підставі мінімальних температур заготовки покришки мінімальний поточний інтегральний ефект вулканізації порівнюють з заданим розрахунковим мінімально допустимим ефектом вулканізації, і при досягненні цього мінімального поточного інтегрального ефекту вулканізації значення заданого розрахункового мінімально допустимого ефекту вулканізації припиняють нагрівання заготовки покришки і виконують заключні операції процесу, відрізняючийся тим, що в ті інтервали часу, коли температура заготовки покришки менш початкової температури реакції вулканізації, значення інтенсивності вулканізації вважають рівними нулю, а початкову температуру реакції вулканізації визначають заздалегідь, шляхом пробних вулканізацій заготовок покришок даного складу гумової суміши та даного типу покришок, як температуру, при якій час процесу більше розрахункового еквівалентного часу вулканізації при номінальній постійній температурі на порядок, та тим, що протягом кожного інтервалу часу, на які розбитий період циклу вулканізації, на підставі підрахованих мінімального та максимального поточних інтегральних ефектів вулканізації, здійснюють прогнозування кінцевого значення максимального поточного інтегрального ефекту вулканізації на передбачуваний момент досягнення мінімальним поточним інтегральним ефектом вулканізації заданого розрахункового значення, виходячи з припущення, що мінімальна та максимальна температури покришки, діючі на даному інтервалі часу, залишаться незмінними до цього передбачуваного моменту часу, і перевіряють, чи не перевищує це спрогнозоване значення заданого значення розрахункового максимально допустимого ефекту вулканізації, при цьому, якщо ця умова не буде виконуватися на цей передбачуваний момент часу, то здійснюють відповідне регулювання температур теплоносіїв, що подаються в пресформу та в порожнину діафрагми, причому це регулювання починають здійснювати протягом цього ж поточного інтервалу часу і продовжують здійснювати протягом наступних інтервалів часу, доки в результаті прогнозування не буде отриманий позитивний результат.
2. Пристрій управління процесом вулканізації, що містить устаткування форматора-вулканізатора та мікропроцесорний контроллер, до складу устаткування входять кінцеві вимикачи, реле тиску, та виконавчі прилади, що містять реле-пускачі, мембранні виконавчі механізми нормально закритого та нормально відкритого типів, електропневмоклапани, підключені своїми пневматичними входами до магістралі стислого повітря, а пневматичними виходами - до входів пневматичного управління мембранних виконавчих механізмів, до складу мікропроцесорного контроллера входять блок процесорний, блок введення сигналів, блок виведення сигналів, блок індикації та блок клавіатури, блок процесорний містить зв'язані шинами сигналів даних, адреси та управління мікропроцесор, постійну пам'ять програм, енергонезалежну оперативну пам'ять даних, вхідний регістр стану, вихідний регістр управління, вихідний регістр сигналів індикації, вхідний регістр сигналів клавіатури, при цьому кінцеві вимикачи, контакти реле тиску та реле-пускачів підключени до дискретних входів блока введення мікропроцесорного контроллера, а відповідні виходи цього блока підключени до входів регістра стану блока процесорного, виходи регістра управління блока процесорного підключени до входів блока виведення, до відповідних дискретних виходів якого підключені обмотки реле-пускачів та електропневмоклапанів, відрізняючийся тим, що до складу устаткування форматора-вулканнізатора уведени датчики температури, встановлені в напівформах форматора-вулканізатора, на входах теплоносіїв у напівформи і в порожнину діафрагми та на виходах теплоносіїв з напівформ і з порожнини діафрагми, датчики тиску, встановлені на входах теплоносіїв у напівформи та в порожнину діафрагми і на виходах теплоносіїв з напівформ та з порожнини діафрагми, електропневмоперетворювачи аналогового електричного управління, що підключені їхніми пневматичними входами до магістралі стислого повітря, а пневматичними виходами - до входів пневматичного управління відповідних мембранних виконавчих механізмів, до складу блока процесорного мікропроцесорного контроллера уведени підключені до шин сигналів даних, адреси та управління комутатор аналогових сигналів, аналого-цифровий перетворювач, інтерфейс обміну по лінії зв'язку, та цифро-аналогові перетворювачи, при цьому виходи датчиків температури та тиску підключени до аналогових входів блока введення, відповідні виходи якого підключени до входів комутатора аналогових сигналів, вихід якого підключений до входу аналого - цифрового перетворювача, вхід та вихід интерфейса обміну по лінії зв'язку підключени до виходу та входу лінії зв'язку, цифро-аналогові перетворювачи підключени їхніми аналоговими виходами до відповідних аналогових входів блока виведення, відповідні аналогові виходи якого підключени до входів електричного управління електропневмоперетворювачів, до енергонезалежної оперативної пам'яті даних уведений годинник реального часу, а до програми роботи мікропроцесорного контроллера, що зберігається у постійній пам'яті програм блока процесорного, уведени підпрограми вимірювання температур та тисків теплоносіїв, визначення мінімальної та максимальної температур покришки, підраховування інтегральних ефектів вулканізації, безперервного поточного прогнозування кінцевих значень інтегральних ефектів вулканізації, адаптивного регулювання температур теплоносіїв по результатах прогнозу, підпрограма обміну по лінії зв'язку та підпрограма плавного регулювання подавання теплоносіїв у напівформи та в порожнину діафрагми, управляюча темпом наростання або убування тиску теплоносіїв, що подаються, причому при плавно регулюємому подаванню циркуляційної перегрітої води у порожнину діафрагми стан нормально закритих мембранних виконавчих механізмів впуску та випуску перегрітої води у порожнину діафрагми і стан нормально відкритого мембранного виконавчого механізма байпаса контура діафрагми в будь-який момент часу мають взаємно інверсний характер.
Текст
1 Спосіб вулканізації покришок пневматичних шин, при якому заготовку покришки приміщують в прєсформу, що обігрівається, форматора-вулканізатора і піддають з зовнішньої сторони нагріванню шляхом подавання теплоносія в прєсформу, з внутрішньої сторони - нагріванню та формуючому тиску шляхом подавання теплоносія в порожнину еластичної діафрагми яка прилягає до внутрішньої поверхні заготовки покришки при цьому, вибираючи в якості критерія оптимальної вулканізації покришки інтегральний ефект вулканізації, розрахунковим шляхом визначають еквівалентний час вулканізації потім через достатньо малі фіксовані інтервали часу вимірюють температури а нзпівформах прес-форми, температури теплоносіїв на входах у напівформи та на виходах з нашвформ, на вході в порожнину діафрагми та на виході з неї, по результатах виміру провадять регулювання температур теплоносіїв в заданих межах, і по відомим залежностям розподілу температури від часу прогрівання та від товщини заготовки покришки провадять розрахунок розподілу температури в тілі заготовки покришки, на підставі цього розрахунку визначають мінімальну та максимальну температури заготовки покришки, протягом кожного інтервала часу визначають поточні значення інтенсивностей вулканізації, а також підраховують поточні значення інтегрального ефекту вулканізації підрахований на підставі мінімальних температур заготовки покришки мінімальний поточний інтегральний ефект вулканізації порівнюють з заданим розрахунковим мінімально допустимим ефектом вулканізації і при досягненні цього мінімального поточного інтегрального ефекту вулканізації значення зада ного розрахункового мінімально допустимого ефекту вулканізації припиняють нагрівання заготовки покришки і виконують заключні операції процесу, відрізняючийся тим, що в ті інтервали часу, коли температура заготовки покришки менш початкової температури реакції вулканізації, значення інтенсивності вулканізації вважають рівними нулю а початкову температуру реакції вулканізації визначають заздалегідь, шляхом пробних вулканізацій заготовок покришок даного складу гумової суміши та даного типу покришок, як температуру, при якій час процесу більше розрахункового ешвалентного часу вулканізації при номінальній постійній температурі на порядок, та тим, що протягом кожного інтервалу часу, на які розбитий період циклу вулканізації, на підставі підрахованих мінімального та максимального поточних інтегральних ефектів вулканізації, здійснюють прогнозування кінцевого значення максимального поточного інтегрального ефекту вулканізації на передбачуваний момент досягнення мінімальним поточним інтегральним ефектом вулканізації заданого розрахункового значення, виходячи з припущення, що мінімальна та максимальна температури покришки, ДІЮЧІ на даному інтервалі часу, залишаться незмінними до цього передбачуваного моменту часу, і перевіряють чи не перевищує це спрогнозоване значення заданого значення розрахункового максимально допустимого ефекту вулканізації, при цьому, якщо ця умова не буде виконуватися на цей передбачуваний момент часу то здійснюють відповідне регулювання температур теплоносіїв що подаються в прєсформу та в порожнину діафрагми, причому це регулювання починають здійснювати протягом цього ж поточного інтервалу часу і продовжують здійснювати протягом наступних інтервалів часу доки в результаті прогнозування не буде отриманий позитивний результат 2 Пристрій управління процесом вулканізації, що містить устаткування форматора-вулканізатора та мікропроцесорний контроллер, до складу устаткування входять кінцеві вимикачи, реле тиску та виконавчі прилади, що містять реле-пускачі, мембранні виконавчі механізми нормально закритого та нормально відкритого типів, електропневмоклапани, підключені своїми пневматичними входами to рі 1е зволяє врахувати відзнаку фактичного значення досягається той же ефект вулканізації Е, що t в неїзотетемпературного поля є покришці, що вулканізуєтьрмічних умовах реального процесу Задаючи певне ся, від розрахункового, а час досягнення покришзначення tc (звичаєво 135 °С або 143 °С) по резулькою оптимуму вулканізації є параметром, що задататах випробувань вулканізованих лабораторних ється не жорстко а гнучко, і що залежить від зразків покришки визначають S eo - еквівалентний фактичного значення температур на всьому прочас досягнення оптимуму вулканізації при темпетязі процесу Це дозволяє уникнути браку внасліратурі tc [3, стор 92] Визначивши Sco, потім досліддок коливання параметрів теплоносіїв під час проним шляхом визначають, за скільки часу темперацесу тура заготовки (певного типорозміру, з певним Однак, оскільки температура вимірюється не в каркасом та певним складом шарів сирої гуми), самій пресформі, а лише на вході теплоносія до приміщеної в пресформу форматоранеї, поточні фактичні значення температури зоввулканізатора (з певною конструкцією парової канішньої поверхні покришки можуть значно відрізмери та пресформи) досягне tc після подавання нятися від зміряних значень, особливо в нестаціотеплоносіїв (що мають певні ПОСТІЙНІ температунарних стадіях процесу 3 тої ж причини не може ри) Цей час, що є характеристикою теплової інербути зміряна початкова температура, яку має преції системи заготовка - пресформа - парова камесформа до початку процесу, отже не враховується ра, складається з S& і уводиться в пристрій і передвулканізація, яку має заготовка покришки, управління як основний параметр управління проотримуюча певну кількість тепла від цього джерецесом вулканізації для даного типу покришки, дала Все це може призвести до недо- або перевулного складу гумової суміші і даного типу устаткуканізацп покришок Крім того, якщо під час процевання Пристрій управління процесом по цьому су, здійснюваного цим способом, трапляється способу є, по суті, реле часу електромеханічного значне відхилення температури якого-або тепло[4, стор 227] або електронного [5, стор 53] типу Як носія від норми, факт авари лише фіксується протільки час, минулий з початку подавання теплоноцес переривають, а покришка іде в брак Якщо сіїв, досягне заданого значення пристрій управаварія трапилася на магістралі якого-або теплоноління дає команду на відключення подавання теплоносіїв і здійснює заключні операцм процесу сія, спільної для групи форматорів-вулканізаторів, всі покришки, що вулканізувалися в момент аварії форматорами-вулканізаторами цієї групи, ідуть в Ці спосіб та пристрої мають наступний недолік Фактичні температури в напшформах та а побрак рожнині діафрагми можуть відрізнятися від розраПрототипом способу, що пропонується, є віхункових внаслідок коливання параметрів домий спосіб вулканізації покришок у форматорітеплоносіїв в магістральних трубопроводах, зносу вулканізаторі, по якому в якості критерія оптимаущільнюючих прокладок, тривалості простою льної вулканізації вибирають інтегральний ефект (остигання) форматора-вулканізатора і т п Це вулканізації Е (зв'язаний залежністю з еквівалентпризводить до того, що фактичний час досягнення ним часом вулканізації Sc ), що є мірою повноти оптимуму вулканізації відрізняється від розрахунреакції вулканізації Залежність ефекту вулканізакового завдання Якщо цей фактичний час вихоції Е від температури покришки ;{т) та віл часу продить за межі плато вулканізації, покришка одержуцесу т виражається формулою ється бракованою Є відомим спосіб вулканізації покришок, по якому в якості критерія для визначення оптимуму вулканізації вибирають сумарне значення КІЛЬКОСТІ тепла, отриманого покришкою в процесі вулканізації Обчислення цієї КІЛЬКОСТІ тепла провадять через інтервали часу 1 6 с на підставі температур теплоносіїв, що підводять тепло до зовнішньої та внутрішньої поверхонь покришки, які визначають по температурах теплоносіїв, вимірюванних, ВІДПОВІДНО, на вході є пресформу та є порожнину діафрагми Обчислені поточні значення кількості тепла порівнюють з заданим значенням КІЛЬКОСТІ тепла що вибирають з умови остаточної вулканізації критичного місця покришки, що вулканізується в останню чергу Це задане значення кількості тепла визначають шляхом спробних вулканізацій і 10 -dr (О де K(t) - температурний коефіцієнт кінетики вулканізації і„ = 100 °С - температура початку реакції вулканізації Підінтегральне вираження в формулі (1) має сенс інтенсивності вулканізації і є безрозмірною показовою функцією температури [2, стор 234] Температурний коефіцієнт К(і) залежить від складу гумової суміші та від температури І підкоряється залежності 41564 початкової температури пресформи і, як наслідок цього, - впливу передвулканізації заготовки поАТО 2 кришки на загальний час процесу {R-T ] (3) Прототипом запропонованого пристроя вибде: Л - газова постійна, раний відомий пристрій управління процесом вулU- енергія активації, канізації шин, що застосовується для циклового Т- абсолютна стаціонарна температура. програмного управління форматорамиЕнергія активації' U залежить від складу гумовулканізаторами [8] Пристрій містить устаткуванвої суміші, і для суміші одного складу є величиною ня форматора-вулканізатора та мікропроцесорний постійною [7, crop 251]. Заготовку покришки приконтроллер. До складу устаткування входять кінміщують у пресформу форматора-вулканізатора і цеві вимикачи, реле тиску, та виконавчі прилади, піддають нагріванню. З початком нагрівання загощо містять реле-пускачі, мембранні виконавчі метовки через рівні достатньо малі інтервали часу Дт ханізми (МВМи) нормально закритого та нормальпочинають провадити відлік часу процесу. Протяно відкритого типів, електропневмоклапани (ЕПК), гом кожного інтервала часу Дт провадять вимірюпідключені своі'ми пневматичними входами до мавання температур а напіаформах прес-форми, гістралі стислого повітря, а пневматичними вихотемператур теплоносіїв на входах у напівформи та дами - до входів пневматичного управління на виходах з напівформ, на вході в порожнину МВМів. До складу мікропроцесорного контроллера діафрагми та на виході з неї. По результатах цих входять блок процесорний, блок введення сигнавимірювань провадять регулювання температур лів, блок виведення сигналів, блок індикації та теплоносіїв в заданих межах, і по відомим залежблок клавіатури. Блок процесорний містить мікроностям розподілу температури від часу прогріванпроцесор, постійну пам'ять програм, енергонезаня та від товщини заготовки покришки провадять лежну оперативну пам'ять даних, вхідний регістр розрахунок розподілу температури в тілі заготовки стану джерел дискретних сигналів, вихідний репокришки [6Ц7]. На підставі цього розрахунку вигістр дискретних сигналів управління, вихідний значають мінімальну етіп та максимальну ( пих темперегістр сигналів індикації, вхідний регістр сигналів ратури заготовки, причому в межах кожного інтервала клавіатури. Всі переліковані вузли блока процесочасу Дт ь Дт-,, Дт3... температури покришки rlmjn, t2mn, рного зв'язані трьома шинами сигналів даних, /з mx , а також температури /, п т , /, „,„, /3 ^ .. вваi, адреси та управління, завдяки якім мікропроцесор жають стаціонарними.' На підставі цих температур здійснює обмін даними з яким-або з вузлів. Кінцеві протягом кожного інтервала часу Дт провадять вимикачи, контакти реле тиску та реле-пускачів розрахунок інтенсивностей вулканізації /, „ ^ І2 п™, підключені до дискретних входів блока введення h m • • а також розрахунок інтенсивностей /, тах_ І2 m , мікропроцесорного контроллера, і з відповідних шах. А ш х • Розрахунок провадять по формулі (2). Піса — виходов цього блока дискретні сигнали від цих ля визначення інтенсивностей, протягом кожного джерел, проходячи електричні перетворювання в інтервала часу Дт підраховують поточні інтегральні блоці введення, надходять до входів регістра стаефекти вулканізації Етп та £ m набрані заготовкою ну блока процесорного, Сигнали з вихідного регісза час процесу, які є сумами перемінних по часу тра управління блока процесорного надходять до ефектів за час х, що минув з початку процесу: входів блока виведення, з відповідних виходів якоЕ = /j • Дт, + 1 Дт +/ Дт +. .(4) го перетворювані сигнали управління надходять до виконавчих приладів: до обмоток реле-пускачів причому сума всіх проміжків часу Дт, дорівнює та до обмоток ЕПК. Контроллер здійснює комутазагальному часу т з початку процеса. Підраховані цію вихідних електричних кіл по заданій програмі поточні значення мінімального поточного інтеграформування часових видержок в залежності від льного ефекта вулканізації Е, т і „ протягом кожного логічних умов стану вхідних дискретних сигналів, а інтервала часу Дт порівнюють з заданим розрахунтакож здійснює індикацію про стаи вхідних та вихіковим значенням мінімально допустимого Інтеградних сигналів, про час процесу (з моменту надхольного ефекта вулканізації Ер пш, , яке вибирають з дження сигнала "ПУСК") та про стадію процесу умови остаточної вулканізації критичного місця ("ПУСК" або "ЗУПИН"). Програма роботи контролпокришки. Це значення Е;, m m визначають заздалелера задається з клавіатури в режимі "ЗУПИН" і гідь шляхом пробних еулканізацій. Як тільки потозберігається в постійній пам'яті програм блока чне значення інтегрального ефекту вулканізації' Е, процесорного. стане рівним заданому значенню Ер тп процес mn Цей пристрій має наступні недопіки. В ньому є вуканізації покришки закінчувають, відключаючи відсутним тракт вимірювання та регулювання темподавання теплоносіїв. ператур теплоносіїв, що подаються в форматорЦей спосіб має наступні недоліки. Температура вулканізатор, й немає можливості змінювати пропочатку реакції вулканізації /„ в формулах (1) та (2), граму під час процесу. Це призводить до браку при при якій інтенсивність І прийнята за одиницю, в проведенні процесу вулканізації покришок в умоцьому відомому методі прийнята рівної 100 °С. Одвах коливань параметрів теплоносіїв під час пронак, лабораторні дослідження показали, що tH моцесу. Крім того, оскільки у складі контроллера с же значно відрізнятися зід цього значення не тільвідсутніми вузли, за допомогою якіх окремі прики для гумових сумішей різного складу, але і для строї можливо було б об'єднати в локальну мерезаготовок з однаковим складом гумової' суміші, але жу, неможливо створити цехову автоматизовану з різною конструкцією каркаса. Ця відмінність мосистему управління (АСУ), тобто неможливо вести же привести до перекручення визначення поточноцентралізований облік і улравпіння процесом. го інтегрального ефекту Е та, як наслідок цього, Задачею запропонованих способа та придо браку. Крім того, цей спосіб не враховує впливу їмо" 2 2 3 3 41564 10 строю є одержання якісних покришок при коливанкінцевого значення максимального поточного Інтенях параметрів теплоносіїв та при аваріях на їхніх грального ефекту вулканізації на передбачуваний магістралях під час процесу з одночасовим збільмомент досягнення мінімальним поточним інтегшенням строку служби діафрагми й засувно-венральним ефектом вулканізації заданого розрахунТильного устаткування форматора-вулканізатора кового значення, виходячи з припущення, що мініта підвищенням безпеки праці обслуговуючого мальна та максимальна температури покришки, персонала шляхом уведення нових розрахунків діючі на даному інтервалі часу, залишаться не1 при визначенні критерія оптимальної вулканізації , змінними до цього передбачуваного моменту часу, уведення безперервного поточного прогнозування і перевіряють, чи не перевищує це спрогнозоване цього крітерія під час процесу й адаптивного регузначення заданого значення розрахункового маклювання параметрів теплоносіїв по результатах симально допустимого ефекту вулканізації', при прогнозу, уведення нових вузлів та зв'язків у склад цьому, якщо ця умова не буде виконуватися на пристроя управління, а також уведення нових підцей передбачуваний момент часу, то здійснюють програм у програму роботи пристроя управління. відповідне регулювання температур теплоносіїв, що подаються в пресформу та в порожнину діафПоставлена задача вирішується тим, що загорагми, причому це регулювання починають здійстовку покришки приміщують в пресформу, що обінювати протягом цього ж поточного інтервалу часу грівається, форматора-вулканізатора І піддають, з і продовжують здійснювати протягом наступних зовнішньої сторони - нагріванню шляхом подаванінтервалів часу, доки в результаті прогнозування ня теплоносія в пресформу, з внутрішньої сторони не буде отриманий позитивний результат Постав- нагріванню та формуючому тиску шляхом подалена задача також вирішується тим, що пристрій вання теплоносія в порожнину еластичної діафрауправління процесом вулканізації, що містить гми, яка прилягає до внутрішньої поверхні заготовустаткування форматора-вулканізатора та мікроки покришки, при цьому, вибираючи в якості процесорний контроллер, до складу устаткування критерія оптимальної вулканізації покришки інтегвходять кінцеві вимикачи, реле тиску, та виконавчі ральний ефект вулканізації, розрахунковим шляприлади, що містять реле-пускачі, мембранні вихом визначають еквівалентний час вулканізації, конавчі механізми нормально закритого та нормапотім через достатньо малі фіксовані інтервали льно відкритого титв, електропневмоклапани, підчасу вимірюють температури в напівформах пресключені своїми пневматичними входами до форми, температури теплоносіїв на входах у намагістралі стислого повітря, а пневматичними випівформи та на виходах з напівформ, на вході в ходами - до входів пневматичного управління порожнину діафрагми та на виході з неї, по ремембранних виконавчих механізмів, до складу зультатах виміру провадять регулювання темпемікропроцесорного контроллера входять блок ратур теплоносіїв в заданих межах, і по відомим процесорний, блок введення сигналів, блок вивезалежностям розподілу температури від часу продення сигналів, блок індикації та блок клавіатури, грівання та від товщини заготовки покришки проблок процесорний містить зв'язані шинами сигнавадять розрахунок розподілу температури в тілі лів даних, адреси та управління мікропроцесор, заготовки покришки, на підставі цього розрахунку постійну пам'ять програм, енергонезалежну опевизначають мінімальну та максимальну темпераративну пам'ять даних, вхідний регістр стану, вихітури заготовки покришки, протягом кожного інтердний регістр управління, вихідний регістр сигналів вала часу визначають поточні значення Інтенсивіндикації, вхідний регістр сигналів клавіатури, при ностей вулканізації, а також підраховують поточні цьому кінцеві вимикачи, контакти реле тиску та значення інтегрального ефекту вулканізації', підрареле-пускачів підключені до дискретних входів хований на підставі мінімальних температур загоблока введення мікропроцесорного контроллера, а товки покришки мінімальний поточний інтегральвідповідні виходи цього блока підключені до входів ний ефект вулканізації порівнюють з заданим регістра стану блока процесорного, виходи регістрозрахунковим мінімально допустимим ефектом ра управління блока процесорного підключени до вулканізації, і при досягненні цього мінімального входів блока виведення, до відповідних дискретпоточного інтегрального ефекту вулканізації знаних виходів якого підключені обмотки релечення заданого розрахункового мінімально допуспускачів та електропневмоклапанів, згідно до витимого ефекту вулканізації припиняють нагрівання находу тим, що до складу устаткування форматозаготовки покришки і виконують заключні операції ра-вулканнізатора уведени датчики температури, процесу, згідно до винаходу тим, що в ті інтервали встановлені в напівформах форматорачасу, коли температура заготовки покришки менш вулканізатора, на входах теплоносіїв у напшфорпочаткової температури реакції вулканізації", знами І в порожнину діафрагми та на виходах теплочення інтенсивності вулканізації вважають рівними носіїв з напівформ і з порожнини діафрагми, датнулю, а початкову температуру реакції вулканізації чиш тиску, встановлені на входах теплоносіїв у визначають заздалегідь, шляхом пробних вулканінашвформи та в порожнину діафрагми і на вихозацій заготовок покришок даного складу гумової дах теплоносіїв з напівформ та з порожнини діафсуміши та даного типу покришок, як температуру, рагми, електропневмоперетворювачи аналогового при якій час процесу більше розрахункового еквіелектричного управління, що підключені їхніми валентного часу вулканізації при номінальній попневматичними входами до магістралі стислого стійній температурі на порядок, та тим, що протяповітря, а пневматичними виходами - до входів гом кожного інтервалу часу, на які розбитий період пневматичного управління відповідних мембранциклу вулканізації, на підставі підрахованих мініних виконавчих механізмів, до складу блока промального та максимального поточних інтегральних цесорного мікропроцесорного контроллера уведеефектів вулканізації, здійснюють прогнозування 12 11 41564 ни підключені до шин сигналів даних адреси та вулканізатора та мікропроцесорний контроллер управління комутатор аналогових сигналів, аналоНа Фіг 10 надані часові діаграми стану різних го-цифровий перетворювач, інтерфейс обміну по вузлів пристроя, які входять до складу устаткуванлінії зв'язку, та цифро-аналогові перетворювачи, ня форматора-вулканізатора, при проведенні пропри цьому виходи датчиків температури та тиску цесу вулканізації, а також часоза діаграма інтенпідключени до аналогових входів блока введення, сивностей вулканізації розглядуваного процесу ВІДПОВІДНІ виходи якого лідключени до входів коПроцес вулканізації покришки у форматорімутатора аналогових сигналів, вихід якого підклювулканізаторі по запропонованому способу здійсчений до входу аналого-цифрового перетворюванюють наступним чином ча, вхід та вихід інтерфейса обміну по лінії зв'язку Заготовка покришки 1 (див Фіг 1) має бочкопідключени до виходу та входу лінії зв'язку, цифподібну форму Вона являє собою конструкцію, яка ро-аналогові перетворювачи підключени їхніми складається з каркаса, обмотаного стрічками сирої аналоговими виходами до ВІДПОВІДНИХ аналогових гуми Каркас містить дротови кільця 2, прогумовані входів блока виведення, ВІДПОВІДНІ аналогові виПІДСИЛЮЮЧІ стрічки 3, шари корду 4, перемежаюходи якого підключени до входів електричного чиеся прошарками з сирої гуми [2, стор 7] Заготоуправління електропневмоперетворювачів, до вку \ приміщують в парову камеру форматораенергонезалежної оперативної пам'яті даних увевулканізатора, що містить нижню 5 та верхню 6 дений годинник реального часу, а до програми напівформи пресформи, укріплені всередині, ВІДроботи мікропроцесорного контроллера, що зберіПОВІДНО, нижньої 7 та верхньої 8 половин парової гається у ПОСТІЙНІЙ пам'яті програм блока процесокамери Нижня половина парової камери прикріпрного уведени підпрограми вимірювання темпелена до станіни і непорушна, а верхня половина ратур та тисків теплоносіїв визначення мінірухома і підіймається під час завантаження загомальної та максимальної температур покришки, товки 1 та витягнення з пресформи вулканізованої підраховування інтегральних ефектів вулканізації, покришки Штуцери 9 та 10 служать для подаванбезперервного поточного прогнозування кінцевих ня пара, ВІДПОВІДНО, в нижню та верхню напівфорзначень інтегральних ефектів вулканізації, адаптими, а штуцери 11 та 12 - для випуску відпрацьовавного регулювання температур теплоносіїв по реного пара з напівформ У циліндрі 13 змонтований зультатах прогнозу, підпрограма обміну по лінії механізм управління діафрагмою 14 Під час завазв'язку та підпрограма плавного регулювання понтаження заготовки 1 діафрагма 14 знаходиться у давання теплоносіїв у напівформи та в порожнину складеному вигляді всередині циліндра 13 Загодіафрагми, управляюча темпом наростання або товку 1 приміщують на спеціальний стіл циліндра убування тиску теплоносіїв, що подаються, причо13 (не показаний на кресленнях) і крізь впускний му при плавно регулюємому подаванню циркуляштуцер 15 при перекритої магістралі випуску, приційної перегрітої води у порожнину діафрагми стан єднаної до випускного штуцеру 16 в порожнину нормально закритих мембранних виконавчих медіафрагми накачивають стисле повітря Діафрагма ханізмів впуску та випуску перегрітої води у поро14 виходить з циліндра 13 і, розпрямляючись під жнину діафрагми і стан нормально відкритого дією стислого повітря, облягає внутрішню поверхмембранного виконавчого механізма байпаса конню заготовки 1 Верхню половину 8 парової каметура діафрагми в будь-який момент часу мають ри опускають, і верхня напівформа 6 прес-форми взаємно інверсний характер змикається з нижньою напівформою 5 Після стяФіг 1 та Фіг 2 ілюструють заготовку покришки, гування верхньої та нижньої половин парової каприміщену в пресформу форматорамери починається відрахування часу процесу Б вулканізатора На Фіг 1 заготовка покришки та фонапівформи 5 та6 крізь впускні штуцери 9 та 10 рматор-вулканізатор показані в початковому стані, подають гріючий пар, а в порожнину діафрагми 14 до починання процесу вулканізації, на Фіг 2 - після крізь впускний штуцер 15 - формуючий теплоносій починання процесу - пар або перегріту воду (див Фіг 2, де напрями На фіг 3 надані графіки залежності відносного впуска та випуску теплоносіїв показані стрілками) часу вулканізації покришок різної товщини від поЗапорний конус 17, укріплений на діафрагмі 14 і чаткової температури покришки при ПОСТІЙНІЙ стазв'язаний зі штоком 18 механізму управління діаціонарній температурі процесу вулканізації фрагмою, стає в конусну сідловину верхньої полоНа Фіг 4 показаний розподіл температури в ТІвини парової камери, завдяки чому виключається ЛІ покришки в залежності від її товщини та від часу видавлювання діафрагми в парову камеру [4, нагрівання стор 85, стор 94, стор 174] Починається нагріванНа Фіг 5 наданий графік залежності інтенсивня заготовки 1 і формування іі, тобто, завдяки теності вулканізації від стаціонарних температур кучисті сирої гуми, під дією тиску теплоносія в попроцесу рожнині діафрагми та температури, діючої з обох На Фіг 6 показані графіки залежності ВІД часу сторін заготовки 1, вона впечатується у внутрішню інтенсивностей вулканізації реальних процесів порожнину пресформи, приймаючи малюнок та На Фіг 7 зображена блок-схема мікропроцесоформу майбутньої покришки рного контроллера який входить у склад запропоСпочатку вимірюють температуру пресформи нованого пристрою управління процесом t0 На Фіг 3 показані залежності відносного часу На Фіг 8 надана структурна схема блока провулканізації т/т^ьо - тривалість вулканізації при /0 цесорного, який входито у склад мікропроцесорно= 20 °С) від початкової температури to та приведего контроллера ної товщини покришки І при температурі стаціонаНа Фіг 9 показан запропонований пристрій рного процесу і/, = 145°С Крива 1 відповідає / = 70 управління, який містить устаткування форматорамм, крива 2 - / = 90 мм, а крива 3 - / = 110 мм [З, 13 41564 14 стор.95]. З цих залежностей видно, що, чим більше ПОСТІЙНІЙ температурі /с на порядок, і використову/0 та чим товще покришка, що має цю температуру ють це значення t,, при розрахунках /, по формулі /0, що встановилася, тим менш необхідно часу для (2) Графік залежності Інтенсивності вулканізації І досягнення оптимуму вулканізації Насправді провід температури при K(t) = const наданий на Фіг.5. цес нагрівання заготовки, приміщеної в пресфорЗа точку відліку температур по осі абсцис узята му, підігрітую до температури t0, є також нестаціотемпература початку реакції вулканізації /„ Підранарним, що залежить від часу знаходження ховані таким чином поточні значення мінімального заготовки в пресформі та товщини заготовки. та максимального інтегрального ефекту вулканіЗнаючи ці значення, визначають фактичну темпезації Е, тп та Е, ^ порівнюють з заданими значенратуру /0 заготовки на час подавання теплоносіїв, і нями розрахункового мінімально припустимого розрахункові мінімально та максимально допустиІнтегрального ефекту вулканізації £ /)min та розрахумі значення ефекту вулканізації Ер П1ІП та Ер пшх зменкового максимально припустимого інтегрального ншують у ВІДПОВІДНОСТІ з визначенним по Фіг. З ефекту вулканізації £;)ПІК, причому значення Е /щш та значенням т/т.2о £,, ™, також визначають заздалегідь шляхом пробних вулканізацій покришок даного типу по відомій Після ЦЬОГО через фіксовані інтервали часу Дт, методиці [2, стор 235] і коригують на початку пронаприклад, через 1 с, проводять однотипові цикли, цесу у відповідності з початковою температурою /0, під час яких вимірюють параметри процесу, прояк це було описане вище. При цьому, в будь-який вадять необхідні обчислення і на підставі цих вимомент часу процесу набране поточне значення мірів та обчислень здійснюють управління процеінтегрального ефекту вулканізації не повинно висом Вимірюваними параметрами є час, що ходити за межі плато вулканізації, тобто повинна відраховується від початку процесу, температури виконуватися умова напівформ 5 та 6, температури та тиски теплоносіF оді наростання або убування тиску теплоносіїв, що цього ЦАПа 38 з'являється напруга рівня, відповіподаються При відключенні електроживлення дного цим цифровим даним До моменту наступконтроллера 19 вміст як пам'яті 26 програм, так і ного запису у вхідний регістр ЦАПа 38 на його випам'яті 27 даних зберігається, а годинник пам'яті ході зберігається попередній рівень напруги [10, 27 продовжує ВІДЛІК реального часу стор 79] 3 ВІДПОВІДНИХ аналогових виходів блока 22 сигнали управління, минулі в блоці 22 необхідні На аналогові входи, блока 21 надходять анаелектричні перетворювання (підсилення, обмелогові сигнали від ВІДПОВІДНИХ датчиків (такими є ження, фільтрація, перетворювання напруга - ток датчики температури та тиску, уведені у склад та т п ), надходять до входів електричного управустаткування форматора-вулканізатора) В блоці ління ВІДПОВІДНИХ виконавчих приладів Такими 21 вони, подібно до дискретних сигналів, зазнають приладами у складі устаткування форматора-вулнеобхідних електричних перетворень фільтруканізатора є електропневмоперетворювачи (ЕПП) ються, посилюються, обмежуються та т п 3 вихо дів блока 21 ці сигнали надходять на комутатор аналогових сигналів 35, який під управлінням мікропроцесора 25 здійснює почергово чи вибіркове по необхідності - підключення аналогових виходів блока 21 на вхід АЦП 36 і утримує це підключення протягом часу циклу перетворення АЦП Считуваючи дані з вихідного регістра даних АЦП 36 (міститься всередині АЦП і на Фіг 8 не показаний), мікропроцесор 25 провадить считування показань того датчика, сигнал якого в даний момент скомутований на вхід АЦП 36 [10, стор 223] Для запобігання випадкових значень та для зменшення погрішності виміру, процедура виміру по кожному з датчиків провадиться кілька разів підряд а після цього використовується середнє значення Інтерфейс 37 призначений для обслуговування обміну інформацією між контроллером 19 та усуненим концентратором - комп'ютером більш високого ієрархічного рівня цехової системи АСУ (на кресленнях не показаний)- по лінії зв'язку ПОСЛІДОВНІ сигнали що приймаються інтерфейсом 37 з ЛІНІЇ зв'язку, у ньому декодуються, перетворюються в паралельні сигнали, що буферуються у регістрі приймача (не показаний на Фіг 8) і готуються до прочитання мікропроцесором 25 по шині 32 даних При передаванні інформації в ЛІНІЮ зв'язку мікропроцесор 25 по шині 32 записує дані, що передадуться, в паралельному вигляді в буферний регістр передавача, що міститься в інтерфейсі 37 (не До складу устаткування форматора-вулканізатора входять (див Фіг 9) кінцевий вимикач 39 стягування нижньої 7 та верхньої напівформ, реле тиску 40, встановлене на виході теплоносія з порожнини діафрагми 14 та виконавчі прилади, що містять реле-пускачі (не показані на Фіг 9), мембранні виконавчі механізми (МВМи) 41 48, електропневмоклапани (ЕПК) 49 50, підключені їхніми пневматичними входами до магістралі 51 стислого повітря, а пневматичними виходами - до входів пневматичного управління МВМів 43, 44 По мапстралі 52 проходить гріючий пар, що має, наприклад, температуру 180 ± 5°С і номінальний тиск 8 ± 1кг/см2, по магістралі 53 -формуючий пар (номінальна температура 197 ± 3°С та номінальний тиск 15 ± 1кг/см ) Відведення відпрацьованого пара з напівформ здійснюється по магістралі 54 По нагнітальній 55 та зворотній 56 магістралям циркулює перегріта вода, що має, наприклад номінальну температуру 185 ± 5°С та номінальний тиск 25 ± 1 кг/см2 Впуск теплоносіїв в форматорвулканізатор від магістралей 52, 53 55 та випуск з форматора-вулканізатора в магістралі 54, 56 здійснюється за допомогою МВМів 41 47, що управляються стислим повітрям [4, стор 214], при цьому МВМи 41 та 42 керують подаванням гріючого пара у напівформи 5 та 6 ВІДПОВІДНО, М В М И 43 та 44 здійснюють випуск відпрацьованого пара з напівформ 5 та 6, МВМ 45 керує подачею формуючого 20 19 41564 пара в порожнину діафрагми 14, МВМи 46 та 47 як це було описане вище аналогові сигнали від здіснюють подачу циркуляційної перегрітої води у датчиків температури та тиску і сигнали від джепорожнину діафрагми 14 МВМи 41 47 - нормальрел діскретних сигналів надходять на ВІДПОВІДНІ но закритого типу, їхнє відкривання відбувається входи блока 21 контроллера 19 а сигнали управпри подаванні стислого повітря на їхні мембранні ління на виконавчі прилади надходять з виходів механізми Стисле повітря з магістралі 51 на блока 22 контроллера 19 МВМи 43, 44 надходить через діскретні ЕПК 49, Процес вулканізації покришки 1 під управлін50, що мають лише два стану відкрите чи закрите ням пристроя здійснюється слідуючим чином (див [4, стор 238] Особливу функцію у складі устаткуФіг8, Фіг 9, ФігЮ) вання форматора-вулканізатора виконує МВМ 48 У початковому стані процес знаходиться в нормально відкритого типу Він призначений для стані припинення подавання всіх теплоносіїв відорганізації байпаса (обведення) циркуляції переключено (МВМи 41 47 закриті, МВМ 48 байпаса грітої води між нагнітальною 55 та зворотньою 56 відкритий), верхня половина 8 парової камери підмагістралями під час відсутності циркуляції через нята Мікропроцесор 25 блока 20 контроллера 19 порожнину діафрагми 14 форматорачерез регістр 28 постійно опитує стан кінцевого вулканізатора Це необхідно для запобігання гідвимикача 39 По закінченню зарядження заготовки равлічних ударів у магістралях 55 та 56, виникаю1 в форматор-вулканізатор оператор з пульту місчих при одночасному включенні та відключенні цевого управління (на кресленнях не показаний) циркуляції перегрітої води через порожнини діафопускає верхню половину 8 парової камери По рагм у великої КІЛЬКОСТІ форматорівзакінченню стягування верхньої 8 та нижньої 7 вулканізаторів, підключених до спільних магістраполовин парової камери кінцевий вимикач 39 вмилей 55 та 56 [4, стор 298] кається, і микропроцессор 25 сприймає цей сигнал як сигнал «ПУСК» процесу вулканізації (момент До складу устаткування форматора-вулканізачасу х0 на Фіг 10а) Починається ВІДЛІК часу процетора уведені {див Фіг 9) датчики температури 57 су Мікропроцесор 25 здійснює цей ВІДЛІК, считута 58, встановлені в напівформах 5 та 6 форматоваючи дані годинника реального часу, що знахора-вулканізатора, датчики температури 59, 60, диться в пам'яті 27 даних Мікропроцесор 25 з встановлені на входах теплоносія у напівформи 5 допомогою комутатора 35 та АЦП 36 провадить та 6, датчики температури 61, 62, встановлені на вимір початкових температур /0 напівформ 5 та 6, виходах теплоносія з напівформ 5 та 6, датчики заміряючи аналогові сигнали температурних даттемператури 63 та 64, встановлені на вході теплочиків 57 та 58 (в якості t0 приймається найменша з носія в порожнину діафрагми 14 та на виході тепзміряних температур) Це значення /0 мікропроцелоносія з порожнини діафрагми 14, датчики тиску сором 25 записується в пам'ять 27 даних і потім 65 та 66, встановлені на входах теплоносія у навикористовується в подальших розрахунках Оскіпівформи 5 та 6, датчики тиску 67 та 68, встановльки /0 значно нижче номінальної температури лені на виходах теплоносія з напівформ 5 та 6, процесу, мікропроцесор 25 приймає рішення про датчики тиску 69 та 70, встановлені на вході тепвключення подавання теплоносіїв в напівформи 5 лоносія в порожнину діафрагми 14 і на виході тепта 6 і в порожнину діафрагми 14 лоносія з порожнини діафрагми 14, датчик тиску 71, встановлений на вході перегрітої води з нагніШляхом видачі певних даних на ЦАПи 38 четальної магістралі 55 у контур діафрагми 14, поперез певні проміжки часу, мікропроцесор 25, викоред МВМа 46, датчик тиску 72, встановлений на нуючий підпрограму плавного регулювання подачи виході перегрітої води з контура діафрагми 14 у теплоносіїв, управляє плавним відкриванням зворотню магістраль 56, після МВМа 47, електроМВМів 41 та 42, завдяки ЕПП 73 та 74, входи елепневмоперетворювачи (ЕПП) 73 78 аналогового ктричного управління яких через блок 22 контролелектричного управління, що підключені їхніми лера 19 підключені до виходів ЦАПів 38 пневматичними входами до магістралі стислого (див діаграми Фіг 106,в) Таким же чином здійснюповітря 51, а пневматичними виходами - до входів ється плавне відкривання МВМа 45, завдяки ЕПП пневматичного управління МВМів 41, 42, 45 48 [5, 75, що управляється безперервним електричним стор,99] аналоговим сигналом з виходу ВІДПОВІДНОГО ЦАПа При цьому виходи датчиків температури 38 блока 20 В процесі регулювання відкриванням 57 64 та тиску 65 72 підключени до відповідних МВМів 41 та 42 мікропроцесор 25 використовує аналогових входів блока 21 введення контроллера дані годинника, що знаходиться в пам'яті 27, і по19, і з ВІДПОВІДНИХ аналогових виходів блока 21 казання датчиків тиску 65 та 66 Реальний темп сигнали від цих датчиків, що пройшли необхідні відкривання МВМів (ШВИДКІСТЬ наростання тиску) електричні перетворювання в блоці 21, надходять мікропроцесор 25 порівнює з заданим, що зберігадо входів комутатора 35 аналогових сигналів блоється в пам'яті 26 програм у вигляді уставки або ка 20, а з його вихода - до входу АЦП 36 блока 20 таблиці і, у випадку відхилення реального темпу (див Фіг 7 та Фіг 8) Електричне управління ЕПП вщ заданого, мікропроцесор 25 через ВІДПОВІДНИЙ 73 78 здійснюється підпрограмою плавного регуЦАП 38 справляє коригуючий вплив через ВІДПОВІлювання подачи теплоносіїв у напівформи та у ДНИЙ ЕПП на необхідний МВМ для ліквідації цього порожнину діафрагми, що уведена в програму відхилення Таким чином, за допомогою датчиків роботи мікропроцесорного контроллера 19, за дотиску 65 та 66 і ЕПП 73 та 74, управляючих помогою уведених у блок процесорний 20 конМВМами 41 та 42, контроллер 19 здійснює протроллера 19 ЦАПів 38 грамне прецизійне регулювання подавання гріючоКонтроллер 19 зв'язаний з датчиками та викого пара з магістралі 52 в напівформи 5 та 6 Точно навчими приладами форматора-вулканізатора так, так же, за допомогою датчика тиску 69 і ЕПП 75, 10 41564 22 21 управляючого МВМом 45, контроллер 19 здійснює 19 на цій стадії процесу протягом кожного інтеовапрограмне прецизійне регулювання тупикового лу часу Дт виконує прогнозування значення і ^ подавання формуючого пара з магістралі 53 в пона деякий момент часу т коли С, min стане рівним рожнину діафрагми 14 (див Фіг Юе) Вимірюючи EJtmnt виходячи з допущення, що мінімальна /„,„ та за допомогою датчиків 69, 70 тиск у порожнині максимальна ( т х температури покришки 1 залидіафрагми 14, контроллер 19 судить про ЦІЛІСНІСТЬ шаться до цього моменту такими ж, як і в да> ому діафрагми 14 та про справність МВМів 45, 46, 47 інтервалі часу Дт Якщо прогноз показує, що к моПри розриві діафрагми 14 або несправності МВМів менту часу т виконується умова (5) мікропроцесор тиск у порожнині діафрагми 14 падає, і контроллер 25 протягом даного інтервалу часу Дт продовжує 19 провадить аварійне завершення процесу Водвиконувати усі описані вище дії Якщо прогноз поночас з початком відкривання МВМів 41 та 42, казує, що к моменту часу т умова (5) не виконаєтьтобто з початком надходження гріючого пара в ся, тобто при Е, тп = Г/ЯП1П значення EIWi4 буде вихонапівформи, мікропроцесор 25, зводячи ВІДПОВІДНІ дити за верхню межу плато вулканізації, а саме Е, біти в регістрі 29, через блок 22 виводу включає nw £,, n m і мікропроцесор 25 контроллера 19 вже ЕПК 49 га 50, управляючі МВМами 43 та 44 (див в цьому інтервалі часу Дт починає проводити зниФіг 10г) Відпрацьований пар з напівформ 5 та 6 ження температур теплоносіїв, що подаються як в надходить в магістраль 54 Починається нагріваннапівформи 5 та 6, так і в порожнину діафрагми ня заготовки 1 покришки (ділянка 1 на часових 14 Ці ДП контроллер 19 продовжить і в наступні діаграмах Фіг 10) На ЦІЙ стадії процесу контролінтервали часу Дт, виходячи з нових значень темлер 19, використовуючи дані датчиків температури ператур /пш1 та (п™ покришки 1 і здійснюючи нове 57 64, по-перше, здійснює регулювання темперапрогнозування, доки умова (5) до нового моменту тури (див ФігЮд), підтримуючи її в заданих мечасу т не буде виконуватися жах, по певному закону регулювання, наприклад Як мине певний інтервал часу т,, що задає ~ься по пропорційно-інтегрально-диференціальному (ПІД) уставкою, що зберігається в пам'яті 25 прої рам закону, з врахуванням теплової інерції системи блока 20 контроллера 19, згідно до конкрі тної [13, стор 480 486] При цьому контроллер 19 технологи процесу, необхідно припинити тупук-ове впливає на ЕПП 73 75, змінюючи тиск того чи подавання формуючого пара в порожнину діафраіншого теплоносія По-друге, мікропроцесор 25 гми 14 і подати туди циркуляційну перегріту і оду контроллера 19 здійснює розрахунок температурПри цьому важливо уникнути різких перепадів тисного поля в ТІЛІ заготовки покришки (див ФІГ 4), в ку як у порожнині діафрагми 14, так і в магістралях результаті якого визначає її мінімальну та макси55, 56, тому що такі перепади призводять до мальну температури, незмінні для даного інтервашвидкого зносу та виходу з ладу як діафрагми 14, лу часу Ах В момент часу т, максимальна темпетак і засувно-вентильного та регулюючого устаткуратура покришки 1 стає рівній температурі початка вання, розташованого на магістралях 55 та 56, і реакції вулканізації („ (див Фіг 10к), і з цього моменавіть можуть викликати розлад всієї системи понту мікропроцесор 25 контроллера 19 через рівні стачання перегрітою водою ряду форматорівінтервали часу Дт, наприклад, через 1с, починає вулканізаторів, підключених до цих магістралей [4, підраховувати поточні значення температурного стор 262] Тому процедуру подавання перегрітої коефіцієнта кінетики вулканізації K(t) no формулі води в порожнину діафрагми 14 пристрій виконує (3), інтенсивності вулканізації l(t) no формулі (2) та за декілька етапів На першому етапі, коли ще інтегрального ефекту вулканізації £ по формулі здійснюється тупикове подавання формуючого (4) При цьому, в кожному з інтервалів часу Дт іспара в порожнину діафрагми 14, МВМ 45 ву кринують два поточних значення Ці) і два поточних тий, а МВМи 46, 47, та 48 - в початковому стані, значення Е - обчислені на підставі мінімальної та тобто МВМи 46, 47 закриті, а МВМ 48 - відкритий максимальної температур, ВІДПОВІДНО В момент Контроллер 19, подаючи аналоговий електричний часу ту мінімальна температура покришки 1 також сигнал на ЕПП 78, починає плавно закривати МВМ стає рівній температурі /н, і з цього моменту мікро48 Значення тиску перегрітої води, зміряні дітчипроцесор 25 в інтервали часу Дт починає підрахоком 71, починають зростати Коли тиск переї )ІТОІ вувати поточні значення Іft) та Е, обчислені на підводи що вимірюється датчиком 71, зріаняеті ся з ставі мінімальних температур покришки 1 На тиском формуючого пара, що вимірюються д *тчидіаграмах Фіг 10к залежність від часу процесу інком 69 (15 ± Ікг/см2) , починається другий етап тенсивності вулканізації 1(1^) показана суцільною процедури Контроллер 19 починає плавно відкриЛІНІЄЮ, а інтенсивності / (гпіш) - штриховою ЛІНІЄЮ вати МВМ 46 за допомогою ЕПП 76 та ллавнэ заПідраховані поточні значення мінімального та маккривати МВМ 45 за допомогою ЕПП 75 Післ^ засимального інтегрального ефекту вулканізації' £, криття МВМа 45 подавання формуючого пара в mm та £/11іах мікропроцесор 25 порівнює з заданими порожнину діафрагми 14 припинено, і починагться значеннями розрахункового мінімально допустиетап заповнення порожнини діафрагми 14 перегрімого інтегрального ефекту вулканізації Ер min та тою водою та її циркуляції від магістралі 55 до марозрахункового максимально допустимого інтеггістралі 56 через порожнину діафрагми 14 На рального ефекту вулканізації Ертлх, що зберігаютьцьому етапі контроллер 19 повністю закриває ся в пам"яті 27 програм блока 20 контроллера 19, і МВМ 48 і повністю відкриває МВМи 46 та 47 перевіряє умову (5) Оскільки на цій стадії процесу Управління МВМами 48, 46, 47 здійснюється конЕ, m < Щ, min. a E, т а ч < Ер п а ч , мікропроцесор 25 контm троллером 19 по показанням датчиків тиску 70 та роллера 19 продовжує проводити нагрівання по72, а також датчиків тиску 71 та 69 Тиск в порожкришки 1 і регулювання температури теплоносіїв нині діафрагми 14 плавно зростає, і по закінченню Крім описаних дій, мікропроцесор 25 контроллера 11 24 23 41564 блока 20 контроллера 19 считує ці параметри проописаної процедури перегрітая вода, що циркулює цесу для створення документа - "паспорта" пов порожнині діафрагми 14, має приблизно один і кришки і для аналізу роботи устаткування. Якщо той же тиск в увсьому контурі циркуляції (25 ± 2 по яким-або причинам параметри проведеного Ікг/см ). На Фіг.10 описана процедура відбувається процесу вийшли за межі норми (наприклад, якщо від моменту часу ті до моменту часу т2 (ділянка 2). внаслідок пониженої температури одного з теплоНа цій стадії процесу так же, як і на ділянці 1, конносіїв час процесу іц значно перевищить контротроллер 19 здійснює регулювання температури льний час), виготовлена покришка не бракується, гріючого пара, що подається в напівформи 5 та 6, а буде, на відзнаку від інших, піддана додатковим підрахунок поточних значень /(г,™) і /('mm), £, ma* та випробуванням. У випадку аварії на магістралі Еі m поточну та прогнозовану перевірки виконання m якого-або теплоносія під час процесу, контроллер умови (5). 19 аварійно завершує процес, не відкриваючи Цей стан зберігається і на ділянці 3 (див. верхньої половини 8 форматора-вулканізатора, Фіг. 10) - на стадії' набору інтегрального ефекту зберігаючи в пам'яті 27 даних всі досягнуті на час вулканізації'. Як тільки в момент часу т, набране аварії параметри процесу: час з початку процесу і значення Інтегрального ефекту вулканізації Е, тп стадію 1..4, на якій перервався процес, значення досягне заданого розрахункового значення Ертіп_ І набраних на час переривання значень Е, nun, E, n m що зберігається в пам'яті 26 блока 20 контроллера та Ін. Після усунення причини аварії і відновлення 19, останній починає проведення заключної' стадії' параметрів теплоносіїв, що подаються, контролпроцесу вулканізації покришки 1 (див. ділянку 4 на лер 19 поновлює процес, продовжуючи його з тієї' фіг. 10). точки, де трапилося переривання, з врахуванням Контроллер 19, впливаючи на ЕПП 73 та 74, того, що при остиганні пресформи до температури припиняє подачу гріючого пара з магістралі 52 в tH значення Е, mm, E, max, продовжували набиратися, напівформи 5 та 6 форматора-вулканізатора Коли а після поновлення процесу контроллер 19 знов тиск пара в напівформах, що вимірюються датчики враховує вплив температури і0, як це робилося на тиску 65 . 68,впаде до нуля (див Фіг.Юв), конпочатку процесу Таким чином контроллер 19 дотроллер 19 закриває ЕПК 49 та 50 (див Фіг.Юг), і водить перерваний процес до завершення, тобто припиняється надходження відпрацьованого пара довулканізовує покришку 1 до якісних кондицій. з напівформ 5 та 6 в магістраль 54. Шляхом плавЗастосування описаного пристрою управління, ного зменшення електричних сигналів управління, що реалізує запропонований спосіб, дозволяє гнущо з виходів ЦАПів 38 через блок 22 виведення чко та оперативно адаптувати пристрій до різного подаються на ЕПП 77, 76 та 78, контроллер 19 складу устаткування, різних технологій, що застоздійснює плавне закривання МВМів 47, 46 та одсовуються на різних заводах при виробництві ноночасне плавне відкривання МВМа 48 (див. діагвих і відновленні старих покришок різноманітних рами ж, з, и на Фіг.10). Контур циркуляції перегрітипів. Ці пристрої протягом тривалого часу екстої води від магістралі 55 до магістралі 56 через плуатуються на Мар'ґнському. Сімферопольськопорожнину діафрагми 14 плавно перекривається, му, Івано-Франківському шиноремонтних та на а контур байпаса через відкритий МВМ 48 - плавно Білоцерківському шинному заводі. Всі зміни техвідкривається. Таким чином, стан МВМів 46 та 47 і нології здійснюються шляхом змін програми, що стан МВМа 48 байпаса в будь-який момент часу міститься в постійній пам'яті 26 блока 20 контролпідтримуються взаємно інверсними. Наприклад, лера 19, причому ці зміни можуть бути передані якщо МВМи 46, 47 відкриті на 10%, то МВМ 48 в контроллеру 19 по лінм зв'язку від концентратора той же момент - закритий на 10% (відкритий на безпосередньо під час поточного циклу вулканіза90%). При цьому, ані в порожнині діафрагми 14, ції, і, починаючи з наступного циклу, процес буде ані в магістралях 55, 56 не виникає пдроударів. провадитись контроллером 19 по зміненої техноПІСЛЯ ЦЬОГО контроллер 19 здійснює випуск перелогії. грітої води з порожнини діафрагми 14 до зливної Найбільш ефективне використання пристроя магістралі (на кресленнях не показана). Коли тиск в складі цехової трирівневой (контроллер - концев порожнині діафрагми зменшиться до безпечного нтратор - сервер) системи АСУ, однак пристрій значення, спрацьовує реле тиску 40 (див Фіг 10л). цілком успішно може працювати і автономно - без Проаналізувавши показання датчиків тиску 65...70, обміну по лінії зз'язку з концентратором. У цьому а також стан реле тиску 40, контроллер 19 видає варіанті, якщо вимагається внести які-або зміни в сигнал на пускач електродвигуна відкривання вертехнологію, контроллер 19 перепрограмують поза хньої половини 8 парової камери (на кресленнях форматора-вулканізатора . згадані пускач та електродвигун не показані). ВерЗавдяки застосованому в пристри, що заявляхня половина 8 парової камери форматорається, програмному прецизійному регулюванню вулканізатора починає підіймання, і кінцевий виподавання теплоносіїв, збільшується строк служби микач 39 в момент часу т и розмикається Цикл вулдіафрагми та засувно-вентильного устаткування канізації покришки 1 закінчений, І всі виконавчі форматора-вулканізатора, а також підвищується прилади, а також контроллер 19 знаходяться в безпека праці обслуговуючого персоналу, так як початковому стані (ділянка 5 на Фіг 10) провадиться постійний контроль тиску в порожнині Всі найважливіші поточні параметри процесу діафрагми І в напівформах, здійснюваний водноне тільки відображуються на індикаторі блока 23 час декількома датчиками та реле тиску Завдяки контроллера 19, але й зберігаються в енергонезарегулюванню контроллером температури покришлежній пам'яті 27 даних блока 20 Усунений концеки по певному закону, наприклад по ПІД-закону, з нтратор (на кресленнях не показаний) в черговий врахуванням теплової інерції системи, вдається сеанс обміну по лінії зв'язку через інтерфейс 37 12 25 41564 26 підтримувати температурний режим процесу з лоносія в порожнині діафрагми на певній садії високою точністю. Крім того, в процесі нагрівання процесу з метою виключення перевулканізації шазаготовки покришки температури верхньої 6 та рів покришки, які прилягають до діафрагми [14, стор.16]. Запропонований пристрій, на відзнак, від нижньої 5 напівформ можуть відрізнятися друг від аналогічних, може здійснювати цю процедур/ не друга на 4...5°С, що є небажаним [14, стор.11]. тільки для пара в якості теплоносія в порожнині Роздільне регулювання контроллером температур діафрагми, але і для перегрітої води по кожній з напівформ дозволяє усунути цю небаДжерела інформації: жану різницю температур Оскільки в пристрм, що пропонується, протягом всього циклу вулканізації 1. Догадки Б.А. Химия эластомеров. М., Химия, здійснюється прогнозування кінцевих значень інте1981 p. 1 гральних ефектів вулканізації з наступним адапти2. Лукомская А.И.Технология вулканизация шин и вним регулюванням температур теплоносіїв в зарезиновых технических изделий. М., Высшая школа, 1971 р лежності від результатів цього прогнозу, готова покришка завжди звулканізована оптимально, без 3. Скорняков Э.С., Кваша Э.Н., Хоменя А.А., Бойнедо- та перевулканізацп. Все це дозволяє отриков В.П. Эксплуатация и ремонт крупногабаритных шин. М., Химия, 1991 р. мувати якісні покришки в умовах коливань температур теплоносіїв в магістралях, І навіть при аварі4. Цыганок И П Вулканизационное оборудование ях на магістралях теплоносіїв. шинных заводов. М., Машиностроение, 1967 р 5. Приборы и средства автоматизации, отраслеПри вулканізації багатошарових та великогавой каталог. Раздел 2.2 . Вторичные регулируюбаритних покришок, коли цикл вулканізації однієї щие, функциональные и преобразующие устройпокришки триває значно довше, ніж для покришок ства. М., Информприбор, 1991 р. легкових автомобілів, виникає необхідність плавного або східчастого зменшення температури теп ФЇГ. 1 13 т/т 20 t B =145°C=const 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 20 40 60 80 Фіг. З 14 100 29 ЗО , мм Фіг. 4 -40 -ЗО -20 -10 t e 10 20 ЗО Фіг.5 15 40 50 60 від джерел діскретних сигналів від датчиків температури від датчиків тиску до виконавчих приладів УКРАЇНА (19) (11)4- IUO4 (13) А (51)7В29С35/О4 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту (54) СПОСІБ ВУЛКАНІЗАЦІЇ ПОКРИШОК ПНЕВМАТИЧНИХ ШИН ТА ПРИСТРІЙ УПРАВЛІННЯ ПРОЦЕСОМ ВУЛКАНІЗАЦІЇ, ЗДІЙСНЮЮЧИЙ ЦЕЙ СПОСІБ 1 (21)2000042317 (22) 24 04 2000 (24)17 09 2001 (46)17 09 2001, Бюл № 8 , 2 0 0 1 р (72) Злачевський Анатолій Юхимович, Полтава Олександр Миколайович, Большинський Станіслав Мосійович (73) Злачевський Анатолій Юхимович, Полтава Олександр Миколайович, Большинський Станіслав Мосійович (57) 1 Спосіб вулканізації покришок пневматичних шин, при якому заготовку покришки приміщують в пресформу, що обігрівається, форматора-вулканізатора і піддають, з зовнішньої сторони нагріванню шляхом подавання теплоносія в пресформу, з внутрішньої сторони - нагріванню та формуючому тиску шляхом подавання теплоносія в порожнину еластичної діафрагми яка прилягає до внутрішньої поверхні заготовки покришки, при цьому вибираючи в якості критерія оптимальної вулканізації покришки інтегральний ефект вулканізації, розрахунковим шляхом визначають еквівалентний час вулканізації, потім через достатньо малі фіксовані інтервали часу вимірюють температури в напівформах прес-форми температури теплоносіїв на входах у напівформи та на виходах з напівформ, на вході в порожнину діафрагми та на виході з неї, по результатах виміру провадять регулювання температур теплоносіїв в заданих межах, і по відомим залежностям розподілу температури від часу прогрівання та від товщини заготовки покришки провадять розрахунок розподілу температури в тілі заготовки покришки, на підставі цього розрахунку визначають мінімальну та максимальну температури заготовки покришки, протягом кожного інтервала часу визначають поточні значення інтенсивностей вулканізації, а також підраховують поточні значення інтегрального ефекту вулканізації підрахований на підставі мінімальних температур заготовки покришки мінімальний поточний інтегральний ефект вулканізації порівнюють з заданим розрахунковим мінімально допустимим ефектом вулканізації, і при досягненні цього мінімального поточного інтегрального ефекту вулканізації значення зада ного розрахункового мінімально допустимого ефекту вулканізації припиняють нагрівання заготовки покришки і виконують заключні операції процесу, відрізняючийся тим, що в ті інтервали часу, коли температура заготовки покришки менш початкової температури реакції вулканізації, значення інтенсивності вулканізації вважають рівними нулю, а початкову температуру реакції вулканізації визначають заздалегідь, шляхом пробних вулкаиїзацій заготовок покришок даного складу гумової суміши та даного типу покришок, як температуру, при якій час процесу більше розрахункового еквівалентного часу вулканізації при номінальній ПОСТІЙНІЙ температурі на порядок, та тим, що про тягом кожного інтервалу часу, на які розбитий період циклу вулканізації, на підставі підрахованих мінімального та максимального поточних інтегральних ефектів вулканізації здійснюють прогнозування кінцевого значення максимального поточного інтегрального ефекту вулканізації на передбачуваний момент досягнення мінімальним поточним інтегральним ефектом вулканізації заданого розрахункового значення, виходячи з припущення, що мінімальна та максимальна температури покришки діючі на даному інтервалі часу, залишаться незмінними до цього передбачуваного моменту часу, і перевіряють чи не перевищує це спрогнозоване значення заданого значення розра хункового максимально допустимого ефекту вул канізаціі, при цьому, якщо ця умова не буде виконуватися на цей передбачуваний момент часу, то здійснюють відповідне регулювання температур теплоносіїв, що подаються в пресформу та в порожнину діафрагми, причому це регулювання починають здійснювати протягом цього ж поточного інтервалу часу і продовжують здійснювати протягом наступних інтервалів часу, доки в результаті прогнозування не буде отриманий позитивний результат 2 Пристрій управління процесом вулканізації, що містить устаткування форматора-вулканізатора та мікропроцесорний контроллер, до складу устаткування входять кінцеві вимикачи, реле тиску та виконавчі прилади, що містять реле пускачі, мембранні виконавчі механізми нормально закритого та нормально відкритого типів, електропневмоклапани, підключені своїми пневматичними входами CD Ю < 41564 го-цифровий перетворювач, інтерфейс обміну по до магістралі стислого повітря, а пневматичними лінії" зв'язку, та цифро-аналогові перетворювачи, виходами - до входів пневматичного управління при цьому виходи датчиків температури та тиску мембранних виконавчих механізмів, до складу підключени до аналогових входів блока введення, мікропроцесорного контроллера входять блок відповідні виходи якого підключени до входів копроцесорний, блок введення сигналів, блок вивемутатора аналогових сигналів, вихід якого підклюдення сигналів, блок індикації та блок клавіатури, чений до входу аналого - цифрового перетворюблок процесорний містить зв'язані шинами сигнавача, вхід та вихід интерфейса обміну по лінії лів даних, адреси та управління мікропроцесор, зв'язку підключени до виходу та входу лінії зв'язку, постійну пам'ять програм, енергонезалежну опецифро-аналогові перетворювачи підключени їхніративну пам'ять даних, вхідний регістр стану, вихіми аналоговими виходами до відповідних аналодний регістр управління, вихідний регістр сигналів гових входів блока виведення, відповідні аналогові індикації, вхідний регістр сигналів клавіатури, при виходи якого підключени до входів електричного цьому кінцеві вимикачи, контакти реле тиску та управління електропневмоперетворювачів, до реле-пускачів підключени до дискретних входів енергонезалежної оперативної пам'яті даних увеблока введення мікропроцесорного контроллера, а дений годинник реального часу, а до програми відповідні виходи цього блока підключени до вхороботи мікропроцесорного контроллера, що зберідів регістра стану блока процесорного, виходи гається у постійній пам'яті програм блока процесорегістра управління блока процесорного підключерного, уведени підпрограми вимірювання темпени до входів блока виведення, до відповідних дисратур та тисків теплоносіїв, визначення кретних виходів якого підключені обмотки релемінімальної т а максимальної температур покришпускачів та електропневмоклапанів, відрізняюки, підраховування інтегральних ефектів вулканічийся тим, що до складу устаткування форматозації', безперервного поточного прогнозування кінра-вулканнізатора уведени датчики температури, цевих значень Інтегральних ефектів вулканізації, встановлені в напівформах форматораадаптивного регулювання температур теплоносіїв вулканізатора, на входах теплоносіїв у напівфорпо результатах прогнозу, підпрограма обміну по ми і в порожнину діафрагми та на виходах теплолінії зв'язку та підпрограма плавного регулювання носіїв з напівформ і з порожнини діафрагми, датподавання теплоносіїв у напівформи та в порожчики тиску, встановлені на входах теплоносіїв у нину діафра-ми, управляюча темпом наростання напівформи та в порожнину діафрагми і на вихоабо убування тиску теплоносіїв, що подаються, дах теплоносіїв з напівформ та з порожнини діафпричому при плавно регулюємому подаванню циррагми, електропневмоперетворювачи аналогового куляційної перегрітої води у порожнину діафрагми електричного управління, що підключені їхніми стан нормально закритих мембранних виконавчих пневматичними входами до магістралі стислого механізмів впуску та випуску перегрітої' води у повітря, а пневматичними виходами - до входів порожнину дафрагми і стан нормально відкритого пневматичного управління відповідних мембранмембранного виконавчого механізма байпаса конних виконавчих механізмів, до складу блока протура діафрагми в будь-який момент часу мають цесорного мікропроцесорного контроллера уведевзаємно інверсний характер. ни підключені до шин сигналів даних, адреси та управління комутатор аналогових сигналів, анало Винахід відноситься до виробництва пневматичних шин. В нинішній час покришки пневматичних шин виробляють шляхом проведення в форматорівулканізаторі процесу вулканізації сирої гуми, що міститься в заготовці покришки Вулканізацією називають процес зв'язування макромолекул каучука в єдину сітчату структуру за допомогою атомів агента вулканізації, в результаті чого каучук перетворюється в гуму, здатну витримувати великі зворотні деформації в широкому дапазоні температур. В якості агента вулканізації найбільше розповсюдження отримала сірка Сірчана вулканізація здійснюється при температурі 130... 180 °С [ 1 , стор.7], [2, стор 15]. Під впливом температури агент вулканізації з бігом часу процесу переходить в зв'язаний стан і настає оптимум вулканізації' тобто вулканізат стає гумою з оптимальними фізично-механічними властивостями. Ці властивості зберігаються оптимальними і при подальшому нагріванні протягом певного проміжку часу, що називається плато вулканізації. Час оптимуму вул канізації' визначається багатьма факторами, складом сирої гуми, розмірами та товщиною покришки, що вулканізується, кількістю шарів та матеріалом корду та ін. Найбільший вплив на час оптимуму вулканізації1 виявляють температурні характеристики процесу. Способи вулканізації покришок у форматорі-вулканізаторі, що ВІДОМІ В НИНІШНІЙ час, містять операції, що провадять с заготовкою покришки, як спільні для цих різних способів, так і суттєво відрізняючі один спосіб від іншого Спільним для різних відомих способів є те, що заготовку покришки приміщують в пресформу, що обігрівається, форматора-вулканізатора і піддають, з зовнішньої' сторони - нагріванню шляхом подавання теплоносія в пресформу, з внутрішньої сторони нагріванню та формуючому тиску шляхом подавання теплоносія в порожнину еластичної діафрагми, яка прилягає до внутрішньої поверхні заготовки покришки. Основні відміни відомих способів між собою полягають у визначенні моменту закінчення процесу вулканізації', тобто - у визначенні моменту досягнення заготовкою оптимуму вулканізації. Це 41564 уводять в обчислювальну машину, зв'язану з приє складною задачею, оскільки визначити фізичномеханічні властивості покришки та вирішити, чи строєм управління, в якості уставки. Процес закіноптимально вона свулканізована, можливо лише чують по досягненні сумарної кількості тепла, після закінчення процесу та витягання покришки з отриманого покришкою, значення, рівного задано1 форматора-вулканізатора Тому ці відомі способи му. В процесі вулканізації порівнюють поточні знавідрізняються вибіром критерія оптимальної вулчення температур теплоносіїв на входах в преканізації покришки сформу та в порожнину діафрагми з їх заданими значеннями, і при відхиленні поточних значень від Є відомим спосіб вулканізації покришок, по якому в якості критерія оптимальної вулканізації заданих пристрій управління вмикає аварійну сигпокришки вибірають еквівалентний час вулканізаналізацію і перериває процес [6]. Цей спосіб доції Sc - час, за який при деякій постійній температурі te зволяє врахувати відзнаку фактичного значення досягається той же ефект вулканізації Е, що і в неізотетемпературного поля в покришці, що вулканізуєтьрмічних умовах реального процесу. Задаючи певне ся, від розрахункового, а час досягнення покришзначення /с (звичаєво 135 °С або 143 °С), по резулькою оптимуму вулканізації є параметром, що задататах випробувань вулканізованих лабораторних ється не жорстко, а гнучко, І що залежить від зразків покришки визначають SeQ - еквівалентний фактичного значення температур на всьому прочас досягнення оптимуму вулканізації при темпетязі процесу Це дозволяє уникнути браку внасліратурі tc [3, стор 92]. Визначивши Sco, потім досліддок коливання параметрів теплоносіїв під час проним шляхом визначають, за скільки часу темперацесу тура заготовки (певного типорозміру, з певним Однак, оскільки температура вимірюється не в каркасом та певним складом шарів сирої гуми), самій пресформі, а лише на вході теплоносія до приміщеної в пресформу форматоранеї, поточні фактичні значення температури зоввулканізатора (з певною конструкцією парової канішньої поверхні покришки можуть значно відрізмери та пресформи) досягне tc після подавання нятися від зміряних значень, особливо в нестаціотеплоносіїв (що мають певні постійні температунарних стадіях процесу 3 тої ж причини не може ри). Цей час, що є характеристикою теплової інербути зміряна початкова температура, яку має преції' системи заготовка - пресформа - парова камесформа до початку процесу, отже не враховується ра, складається з Sc0 і уводиться в пристрій і передвулканізація, яку має заготовка покришки, управління як основний параметр управління проотримуюча певну кількість тепла від цього джерецесом вулканізації для даного типу покришки, дала. Все це може призвести до недо- або перевулного складу гумової суміші і даного типу устаткуканізаці'і покришок. Крім того, якщо під час процевання. Пристрій управління процесом по цьому су, здійснюваного цим способом, трапляється способу є, по суті, реле часу електромеханічного значне відхилення температури якого-або тепло[4, стар.227] або електронного [5, стор.53] типу. Як носія від норми, факт аварії лише фіксується, протільки час, минулий з початку подавання теплоноцес переривають, а покришка іде в брак. Якщо сіїв, досягне заданого значення, пристрій управаварія трапилася на магістралі якого-або теплоноління дає команду на відключення подавання теплоносіґв і здійснює заключні операції процесу. сія, спільної для групи форматорів-вулканізаторів, всі покришки, що вулканізувалися в момент авари форматорами-вулканізаторами цієї" групи, Ідуть в Ці спосіб та пристрої мають наступний недолік. Фактичні температури в напівформах та в побрак. рожнині діафрагми можуть відрізнятися від розраПрототипом способу, що пропонується, є віхункових внаслідок коливання параметрів домий спосіб вулканізації покришок у форматорітеплоносіїв в магістральних трубопроводах, зносу вулканізаторі, по якому в якості критерія оптимаущільнюючих прокладок, тривалості простою льної вулканізації' вибирають інтегральний ефект (остигання) форматора-вулканізатора і т.п. Це вулканізації' £ (зв'язаний залежністю з еквівалентпризводить до того, що фактичний час досягнення ним часом вулканізації' Se ), що є мірою повноти оптимуму вулканізації відрізняється від розрахунреакції вулканізації'. Залежність ефекту вулканізакового завдання. Якщо цей фактичний час вихоції Е від температури покришки г(т) та від часу продить за межі плато вулканізації", покришка одержуцесу х виражається формулою: ється бракованою Є відомим спосіб вулканізації покришок, по E = \K{t) l0 -rfr.O) якому в якості критерія для визначення оптимуму де: K(t) - температурний коефіцієнт кінетики вулканізації вибирають сумарне значення кількості вулканізації, тепла, отриманого покришкою в процесі вулканіі„ = і 00 °С - температура початку реакції вулканізації. Обчислення цієї кількості тепла провадять зації'. Лідінтегральне вираження в формулі (1) через інтервали часу 1.. 6 с на підставі температур теплоносіїв, що підводять тепло до зовнішньої та внутрішньої поверхонь покришки, які визначають I = K(t) • • (2) по температурах теплоносіїв, вимірюванних, відмас сенс інтенсивності вулканізації і є безрозповідно, на вході в пресформу та в порожнину дімірною показовою функцією температури [2, афрагми. Обчислені поточні значення кількості стор 234]. Температурний коефіцієнт К(і) залежить тепла порівнюють з заданим значенням кількості від складу гумової суміші та від температури і підтепла, що вибирають з умови остаточної вулканікоряється залежності: зації' критичного місця покришки, що вулканізується в останню чергу. Це задане значення кількості тепла визначають шляхом спробних вулканізацій і 41564 8 початкової температури пресформи і, як наслідок цього, - впливу передвулканізації заготовки поK(t) * exp кришки на загальний час процесу. (3) Прототипом запропонованого пристроя вибде: R - газова постійна, раний відомий пристрій управління процесом вулU- енергія активації, канізації шин, що застосовується для циклового T- абсолютна стаціонарна температура. програмного управління форматорамиЕнергія активації U залежить від складу гумовулканізаторами [8] Пристрій містить устаткуванвої суміші, і для суміші одного складу є величиною ня форматора-вулканізатора та мікропроцесорний постійною [7, стор.251]. Заготовку покришки приконтроплер До складу устаткування входять кінміщують у пресформу форматора-вулканізатора і цеві вимикачи, реле тиску, та виконавчі прилади, піддають нагріванню. З початком нагрівання загощо містять реле-пускачі, мембранні виконавчі метовки через рівні достатньо малі інтервали часу Дт ханізми (МВМи) нормально закритого та нормальпочинають провадити відлік часу процесу. Протяно відкритого типів, електропневмоклапани (ЕПК), гом кожного інтервала часу Дт провадять вимірюпідключені своїми пневматичними входами до мавання температур в напівформах прес-форми, гістралі стислого повітря, а пневматичними вихотемператур теплоносіїв на входах у напівформи та дами - до входів пневматичного управління на виходах з напівформ, на вході в порожнину МВМів. До складу мікропроцесорного контроллера діафрагми та на виході з неї. По результатах цих входять блок процесорний, блок введення сигнавимірювань провадять регулювання температур лів, блок виведення сигналів, блок індикації та теплоносіїв в заданих межах, і по відомим залежблок клавіатури. Блок процесорний містить мікроностям розподілу температури від часу прогріванпроцесор, постійну пам'ять програм, енергонезаня та від товщини заготовки покришки провадять лежну оперативну пам'ять даних, вхідний регістр розрахунок розподілу температури в тілі заготовки стану джерел дискретних сигналів, вихідний репокришки [6],[7]. На підставі цього розрахунку вигістр дискретних сигналів управління, вихідний значають мінімальну / т ш та максимальну tnax темперегістр сигналів індикації, вхідний регістр сигналів ратури заготовки, причому в межах кожного інтервала клавіатури. Всі переліковані вузли блока процесочасу Дт ь Дт2, Дт3... температури покришки /lmm, t2mn, рного зв'язані трьома шинами сигналів, даних, t3ma , а також температури /, ^ ^ t2 „ ^ /3 ^ - вваадреси та управління, завдяки якім мікропроцесор жають стаціонарними: На підставі цих температур здійснює обмін даними з яким-або з вузлів. Кінцеві протягом кожного інтервала часу Дт провадять вимикачи, контакти реле тиску та реле-пускачів розрахунок інтенсивностей вулканізації /, m n , /2 „„„, підключені до дискретних входів блока введення h m • - а також розрахунок Інтенсивностей /, щ І2 m •, мікропроцесорного контроллера, і з відповідних max h max • • Розрахунок ПроваДЯТЬ ПО формулі (2). ПіСвиходов цього блока дискретні сигнали від цих ля визначення інтенсивностей, протягом кожного джерел, проходячи електричні перетворювання в інтервала часу Дт підраховують поточні інтегральні блоці введення, надходять до входів регістра стаефекти вулканізації £„„„ та £ тз)( набрані заготовкою ну блока процесорного Сигнали з вихідного регісза час процесу, які є сумами перемінних по часу тра управління блока процесорного надходять до ефектів за част, що минув з початку процесу: входів блока виведення, з відповідних виходів яко£ = / , - Дт, + / 2 • Дт 2 + / 3 • Дт 3 + . . . (4) го перетворювані сигнали управління надходять до виконавчих приладів: до обмоток реле-пускачів причому сума всіх проміжків часу Дт, дорівнює та до обмоток ЕПК Контроллер здійснює комутазагальному часу т з початку процеса Підраховані цію вихідних електричних кіл по заданій програмі поточні значення мінімального поточного інтеграформування часових видержок в залежності від льного ефекта вулканізації Е, mm протягом кожного логічних умов стану вхідних дискретних сигналів, а інтервала часу Дт порівнюють з заданим розрахунтакож здійснює індикацію про стан вхідних та вихіковим значенням мінімально допустимого інтеградних сигналів, про час процесу (з моменту надхольного ефекта вулканізації Ер т п , яке вибирають з дження сигнала "ПУСК") та про стадію процесу умови остаточної вулканізації критичного місця {"ПУСК" або "ЗУПИН"). Програма роботи контролпокришки. Це значення Е,, nun визначають заздалелера задається з клавіатури в режимі "ЗУПИН" і гідь шляхом пробних вулканізацій. Як тільки потозберігається в постійній пам'яті програм блока чне значення інтегрального ефекту вулканізації Е, процесорного стане рівним заданому значенню ЕртПі процес т п Цей пристрій має наступні недоліки. В ньому є вуканізації покришки закінчувають, відключаючи відсутним тракт вимірювання та регулювання темподавання теплоносіїв. ператур теплоносіїв, що подаються в форматорЦей спосіб має наступні недоліки. Температура вулканізатор, й немає можливості змінювати пропочатку реакції вулканізації і„ в формулах (1) та (2), граму під час процесу Це призводить до браку при при якій інтенсивність І прийнята за одиницю, в проведенні процесу вулканізації покришок в умоцьому відомому методі прийнята рівної 100 °С. Одвах коливань параметрів теплоносіїв під час пронак, лабораторні дослідження показали, що /„ моцесу Крім того, оскільки у складі контроллера є же значно відрізнятися від цього значення не тільвідсутніми вузли, за допомогою якіх окремі прики для гумових сумішей різного складу, але і для строї можливо було б об'єднати в локальну мерезаготовок з однаковим складом гумової суміші, але жу, неможливо створити цехову автоматизовану з різною конструкцією каркаса. Ця відмінність мосистему управління (АСУ), тобто неможливо вести же привести до перекручення визначення поточноцентралізований облік і управління процесом. го інтегрального ефекту £ та, як наслідок цього, Задачею запропонованих способа та придо браку. Крім того, цей спосіб не враховує впливу ило 9 41564 10 строю є одержання якісних покришок при коливанкінцевого значення максимального поточного інтенях параметрів теплоносіїв та при аваріях на їхніх грального ефекту вулканізації на передбачуваний магістралях під час процесу з одночасовим збільмомент досягнення мінімальним поточним інтегшенням строку служби діафрагми й засувно-венральним ефектом вулканізації заданого розрахунтильного устаткування форматора-вулканізатора кового значення, виходячи з припущення, що мініта підвищенням безпеки праці обслуговуючого мальна та максимальна температури покришки, персонала шляхом уведення нових розрахунків діючі на даному Інтервалі часу, залишаться непри визначенні критерія оптимальної вулканізації, змінними до цього передбачуваного моменту часу, уведення безперервного поточного прогнозування і перевіряють, чи не перевищує це спрогнозоване цього крітерія під час процесу й адаптивного регузначення заданого значення розрахункового маклювання параметрів теплоносіїв по результатах симально допустимого ефекту вулканізації, при прогнозу, уведення нових вузлів та зв'язків у склад цьому, якщо ця умова не буде виконуватися на пристроя управління, а також уведення нових підцей передбачуваний момент часу, то здійснюють програм у програму роботи пристроя управління. відповідне регулювання температур теплоносіїв, що подаються в пресформу та в порожнину діафПоставлена задача вирішується тим, що загорагми, причому це регулювання починають здійстовку покришки приміщують в пресформу, що обінювати протягом цього ж поточного інтервалу часу грівається, форматора-вулканізатора І піддають, з І продовжують здійснювати протягом наступних зовнішньої сторони - нагріванню шляхом подаванінтервалів часу, доки в результаті прогнозування ня теплоносія в пресформу, з внутрішньої сторони не буде отриманий позитивний результат. Постав- нагріванню та формуючому тиску шляхом подалена задача також вирішується тим, що пристрій вання теплоносія в порожнину еластичної діафрауправління процесом вулканізації, що містить гми, яка прилягає до внутрішньої поверхні заготовустаткування форматора-вулканізатора та мікроки покришки, при цьому, вибираючи в якості процесорний контроллер, до складу устаткування критерія оптимальної вулканізації покришки інтегвходять кінцеві вимикачи, реле тиску, та виконавчі ральний ефект вулканізації, розрахунковим шляприлади, що містять реле-пускачі, мембранні вихом визначають еквівалентний час вулканізації, конавчі механізми нормально закритого та нормапотім через достатньо малі фіксовані інтервали льно відкритого типів, електропневмоклапани, підчасу вимірюють температури в напівформах пресключені своїми пневматичними входами до форми, температури теплоносіїв на входах у намагістралі стислого повітря, а пневматичними випівформи та на виходах з напівформ, на вході в ходами - до входів пневматичного управління порожнину діафрагми та на виході з неї, по ремембранних виконавчих механізмів, до складу зультатах виміру провадять регулювання темпемікропроцесорного контроллера входять блок ратур теплоносіїв в заданих межах, і по відомим процесорний, блок введення сигналів, блок вивезалежностям розподілу температури від часу продення сигналів, блок індикації та блок клавіатури, грівання та від товщини заготовки покришки проблок процесорний містить зв'язані шинами сигнавадять розрахунок розподілу температури в тілі лів даних, адреси та управління мікропроцесор, заготовки покришки, на підставі цього розрахунку постійну пам'ять програм, енергонезалежну опевизначають мінімальну та максимальну темпераративну пам'ять даних, вхідний регістр стану, вихітури заготовки покришки, протягом кожного інтердний регістр управління, вихідний регістр сигналів вала часу визначають поточні значення Інтенсивіндикації, вхідний регістр сигналів клавіатури, при ностей вулканізації, а також підраховують поточні цьому кінцеві вимикачи, контакти реле тиску та значення інтегрального ефекту вулканізації, підрареле-пускачів підключені до дискретних входів хований на підставі мінімальних температур загоблока введення мікропроцесорного контроллера, а товки покришки мінімальний поточний інтегральвідповідні виходи цього блока підключені до входів ний ефект вулканізації' порівнюють з заданим регістра стану блока процесорного, виходи регістрозрахунковим мінімально допустимим ефектом ра управління блока процесорного підключени до вулканізації, і при досягненні цього мінімального входів блока виведення, до відповідних дискретпоточного Інтегрального ефекту вулканізації знаних виходів якого підключені обмотки релечення заданого розрахункового мінімально допуспускачів та електропневмоклапанів, згідно до витимого ефекту вулканізації припиняють нагрівання находу тим, що до складу устаткування форматозаготовки покришки і виконують заключні операції ра-вулканнізатора уведени датчики температури, процесу, згідно до винаходу тим, що в ті інтервали встановлені в напівформах форматорачасу, коли температура заготовки покришки менш вулканізатора, на входах теплоносіїв у напівфорпочаткової температури реакції вулканізації, знами і в порожнину діафрагми та на виходах теплочення інтенсивності вулканізації вважають рівними носіїв з напівформ і з порожнини діафрагми, датнулю, а початкову температуру реакції вулканізації' чики тиску, встановлені на входах теплоносіїв у визначають заздалегідь, шляхом пробних вулканінапівформи та в порожнину діафрагми і на вихозацій заготовок покришок даного складу гумової дах теплоносіїв з напівформ та з порожнини діафсуміши та даного типу покришок, як температуру, рагми, електропневмоперетворювачи аналогового при якій час процесу більше розрахункового еквіелектричного управління, що підключені їхніми валентного часу вулканізації при номінальній попневматичними входами до магістралі стислого стійній температурі на порядок, та тим, що протяповітря, а пневматичними виходами - до входів гом кожного інтервалу часу, на які розбитий період пневматичного управління відповідних мембранциклу вулканізації, на підставі підрахованих мініних виконавчих механізмів, до складу блока промального та максимального поточних інтегральних цесорного мікропроцесорного контроллера уведеефектів вулканізації, здійснюють прогнозування 12 11 41564 ни підключені до шин сигналів даних, адреси та вулканізатора та мікропроцесорний контроллер управління комутатор аналогових сигналів, аналоНа Фіг 10 надані часові діаграми стану різних го-цифровий перетворювач, інтерфейс обміну по вузлів пристроя, які входять до складу устаткуванлінії зв'язку та цифро-аналогові перетворювачи, ня форматора-вулканізатора при проведенні пропри цьому виходи датчиків температури та тиску цесу вулканізації, а також часова діаграма інтенпідключени до аналогових входів блока введення, сивностей вулканізації розглядуваного процесу ВІДПОВІДНІ виходи якого підключени до входів коПроцес вулканізації покришки у форматорімутатора аналогових сигналів, вихід якого підклювулканізаторі по запропонованому способу здійсчений до входу аналого-цифрового перетворюванюють наступним чином ча вхід та вихід інтерфейса обміну по лінії зв'язку Заготовка покришки 1 (див Фіг 1) має бочкопідключени до виходу та входу ЛІНІЇ зв'язку, цифподібну форму Вона являє собою конструкцію, яка ро-аналогові перетворювачи підключени їхніми складається з каркаса, обмотаного стрічками сирої аналоговими виходами до ВІДПОВІДНИХ аналогових гуми Каркас містить дротови кільця 2, прогумовані входів блока виведення, ВІДПОВІДНІ аналогові виПІДСИЛЮЮЧІ стрічки 3, шари корду 4, перемежаюходи якого підключени до входів електричного чиєся прошарками з сирої гуми [2, стор 7] Заготоуправління електропневмоперетворювачів, до вку 1 приміщують в парову камеру форматораенергонезалежної оперативної памяті даних увевулканізатора, що містить нижню 5 та верхню 6 дений годинник реального часу, а до програми напівформи пресформи, укріплені всередині, ВІДроботи мікропроцесорного контроллера, що зберіПОВІДНО, нижньої 7 та верхньої 8 половин парової гається у ПОСТІЙНІЙ пам'яті програм блока процесокамери Нижня половина парової камери прикріпрного, уведени підпрограми вимірювання темпелена до станіни і непорушна, а верхня половина ратур та тисків теплоносіїв, визначення мінірухома і підіймається під час завантаження загомальної та максимальної температур покришки, товки 1 та витягнення з пресформи вулканізованої підраховування інтегральних ефектів вулканізації, покришки Штуцери 9 та 10 служать для подаванбезперервного поточного прогнозування кінцевих ня пара, ВІДПОВІДНО, в нижню та верхню напівфорзначень інтегральних ефектів вулканізації, адаптими, а штуцери 11 та 12 - для випуску відпрацьовавного регулювання температур теплоносіїв по реного пара з напівформ У циліндрі 13 змонтований зультатах прогнозу, підпрограма обміну по лінії механізм управління діафрагмою 14 Під час завазв'язку та підпрограма плавного регулювання понтаження заготовки 1 діафрагма 14 знаходиться у давання теплоносіїв у напівформи та в порожнину складеному вигляді всередині циліндра 13 Загодіафрагми, управляюча темпом наростання або товку 1 приміщують на спеціальний стіл циліндра убування тиску теплоносіїв, що подаються, причо13 (не показаний на кресленнях) і крізь впускний му при плавно регулюємому подаванню циркуляштуцер 15 при перекритої магістралі випуску, приційної перегрітої води у порожнину діафрагми стан єднаної до випускного штуцеру 16, в порожнину нормально закритих мембранних виконавчих медіафрагми накачивають стисле повітря Діафрагма ханізмів впуску та випуску перегрітої води у поро14 виходить з циліндра 13 і, розпрямляючись під жнину діафрагми і стан нормально відкритого дією стислого повітря, облягає внутрішню поверхмембранного виконавчого механізма байпаса конню заготовки 1 Верхню половину 8 парової каметура діафрагми в будь-який момент часу мають ри опускають, і верхня напівформа 6 прес-форми взаємно інверсний характер змикається з нижньою напівформою 5 Після стяФіг 1 та Фіг 2 ілюструють заготовку покришки, гування верхньої та нижньої половин парової каприміщену в пресформу форматорамери починається відрахування часу процесу В вулканізатора На Фіг 1 заготовка покришки та фонапівформи 5 та 6 крізь впускні штуцери 9 та 10 рматор-вулканізатор показані в початковому стані, подають гріючий пар, а в порожнину діафрагми 14 до починання процесу вулканізації, на Фіг 2 - після крізь впускний штуцер 15 - формуючий теплоносій починання процесу - пар або перегріту воду (див Фіг 2, де напрями На фіг 3 надані графіки залежності відносного впуска та випуску теплоносіїв показані стрілками) часу вулканізації покришок різної товщини від поЗапорний конус 17, укріплений на діафрагмі 14 і чаткової температури покришки при ПОСТІЙНІЙ стазв'язаний зі штоком 18 механізму управління діаціонарній температурі процесу вулканізації фрагмою, стає в конусну сідловину верхньої полоНа Фіг 4 показаний розподіл температури в ТІвини парової камери, завдяки чому виключається ЛІ покришки в залежності від іі товщини та від часу видавлювання діафрагми в парову камеру [4, нагрівання стор 85, стор 94, стор 174] Починається нагріванНа Фіг 5 наданий графік залежності інтенсивня заготовки 1 і формування п, тобто, завдяки теності вулканізації від стаціонарних температур кучисті сирої гуми, під дією тиску теплоносія в попроцесу рожнині діафрагми та температури, діючої з обох На Фіг 6 показані графіки залежності від часу сторін заготовки 1, вона впечатується у внутрішню інтенсивностей вулканізації реальних процесів порожнину пресформи, приймаючи малюнок та На Фіг 7 зображена блок-схема мікропроцесоформу майбутньої покришки рного контроллера, який входить у склад запропоСпочатку вимірюють температуру пресформи нованого пристрою управління процесом /0 На Фіг 3 показані залежності відносного часу На Фіг 8 надана структурна схема блока провулканізації т/т20(т:0 - тривалість вулканізації при t0 цесорного, який входить у склад мікропроцесорно= 20 °С) від початкової температури (о та приведего контроллера ної товщини покришки І при температурі стаціонаНа Фіг 9 показан запропонований пристрій рного процесу tb = 145°С Крива 1 відповідає /= 70 управління, який містить устаткування форматорамм, крива 2 - / = 90 мм, а крива 3 - / = ПО мм [З, 13 41564 14 стор.95] 3 цих залежностей видно, що, чим більше постійній температурі tc на порядок, і використовуt0 та чим товще покришка, що має цю температуру ють це значення tlt при розрахунках !х по формулі /о, що встановилася, тим менш необхідно часу для (2). Графік залежності інтенсивності вулканізації І 1 досягнення оптимуму вулканізації . Насправді провід температури при K(t) = const наданий на Фіг.5. цес нагрівання заготовки, приміщеної в пресфорЗа точку відліку температур по осі абсцис узята му, підігрітую до температури t0, є також нестаціотемпература початку реакції вулканізації tH. Підранарним, що залежить від часу знаходження ховані таким чином поточні значення мінімального заготовки в пресформі та товщини заготовки. та максимального інтегрального ефекту вулканіЗнаючи ці значення, визначають фактичну темпезації Я, т ш та Е, ^ порівнюють з заданими значенратуру t0 заготовки на час подавання теплоносіїв, і нями розрахункового мінімально припустимого розрахункові мінімально та максимально допустиінтегрального ефекту вулканізації Ер mm та розрахумі значення ефекту вулканізації Ер п „ п та Ер п и к зменкового максимально припустимого інтегрального ншують у ВІДПОВІДНОСТІ з аизначенним по Фіг З ефекту вулканізації Ераах, причому значення Е pvnm та значенням т/і;о Е-р mx також визначають заздалегідь шляхом пробa них вулканізацій покришок даного типу по відомій Після цього через фіксовані інтервали часу Дт, методиці [2, стор 235] і коригують на початку пронаприклад, через 1 с, проводять однотипові цикли, цесу у ВІДПОВІДНОСТІ з початковою температурою /0, під час яких вимірюють параметри процесу, прояк це було описане вище. При цьому, в будь-який вадять необхідні обчислення і на підставі цих вимомент часу процесу набране поточне значення мірів та обчислень здійснюють управління процеінтегрального ефекту вулканізації' не повинно висом Вимірюваними параметрами є час, що ходити за межі плато вулканізації1, тобто повинна відраховується від початку процесу, температури виконуватися умова: і напівформ 5 та 6, температури та тиски теплоносіїв на входах в напівформи та на виходах з напівL^P nun - '-і - &р max ІУ/ [ Якщо £, Ер™* ' мікропроцесор 25 контроллера 19 вже a ЕПК 49 та 50, управляючі МВМами 43 та 44 (див. в цьому інтервалі часу Дт починає проводити зниФїг.Юг). Відпрацьований пар з напівформ 5 та 6 ження температур теплоносм'в, що подаються як в надходить в магістраль 54 Починається нагріваннапівформи 5 та 6, так і в порожнину діафрагми ня заготовки 1 покришки (ділянка 1 на часових 14. Ці дії контроллер 19 продовжить і в наступні діаграмах Фіг.10). На цій стадії процесу контролінтервали часу Дт, виходячи з нових значень темлер 19, використовуючи дані датчиків температури ператур /П1Щ та f n m покришки 1 і здійснюючи нове 57...64, по-перше, здійснює регулювання темперапрогнозування, доки умова (5) до нового моменту тури (див. Фіг.Юд), підтримуючи її в заданих мечасу т не буде виконуватися жах, по певному закону регулювання, наприклад, Як мине певний інтервал часу т,, що задається по пропорційно-інтегрально-диференціальному (ПІД) уставкою, що зберігається в пам'яті 26 програм закону, з врахуванням теплової інерці'і системи блока 20 контроллера 19, згідно до конкретної1 [13, стор480. .486]. При цьому контроллер 19 технології процесу, необхідно припинити тупикове впливає на ЕПП 73...75, змінюючи тиск того чи подавання формуючого пара в порожнину діафраІншого теплоносія. По-друге, мікропроцесор 25 гми 14 і подати туди циркуляційну перегріту воду контроллера 19 здійснює розрахунок температурПри цьому важливо уникнути різких перепадів тисного поля в тілі заготовки покришки (див Фіг.4), в ку як у порожнині діафрагми 14, так і в магістралях результаті якого визначає и мінімальну та макси55, 56, тому що такі перепади призводять до мальну температури, незмінні для даного інтервашвидкого зносу та виходу з ладу як діафрагми 14, лу часу Дт. В момент часу хк максимальна темпетак і засувно-вентильного та регулюючого устаткуратура покришки 1 стає рівній температурі початка вання, розташованого на магістралях 55 та 56, і реакції вулканізації1 /н (лив. Фіг 10к), і з цього моменавіть можуть викликати розлад всієї1 системи понту мікропроцесор 25 контроллера 19 через рівні стачання перегрітою водою ряду форматорівінтервали часу Дт, наприклад, через 1с, починає вулканізаторів, підключених до цих магістралей [4, підраховувати поточні значення температурного стор.262]. Тому процедуру подавання перегрітої коефіцієнта кінетики вулканізації K(t) по формулі води в порожнину діафрагми 14 пристрій виконує (3), інтенсивності вулканізації Ці) по формулі (2) та за декілька етапів На першому етапі, коли ше інтегрального ефекту вулканізації Е по формулі здійснюється тупикове подавання формуючого (4). При цьому, в кожному з інтервалів часу Дт іспара в порожнину діафрагми 14, МВМ 45 відкринують двапоточних значення Щ і два поточних тий, а МВМи 46, 47, та 48 - в початковому стані, значення Е - обчислені на підставі мінімально1! та тобто МВМи 46, 47 закриті, а МВМ 48 - відкритий. максимальної температур, відповідно В момент Контроллер 19, подаючи аналоговий електричний часу ту мінімальна температура покришки 1 також сигнал на ЕПП 78, починає плавно закривати МВМ стає рівній температурі tH, і з цього моменту мікро48 Значення тиску перегрітої води, зміряні датчипроцесор 25 в Інтервали часу Дт починає підрахоком 71, починають зростати Коли тиск перегрітої вувати поточні значення Ці) та Е, обчислені на підводи, що вимірюється датчиком 71, зрівняється з ставі мінімальних температур покришки 1 На тиском формуючого пара, що вимірюються датчидіаграмах ФігЮк залежність від часу процесу інком 69 (15 ± Ікг/см2) , починається другий етап тенсивності вулканізацґі / (г т м ) показана суцільною процедури. Контроллер 19 починає плавно відкрилінією, а інтенсивності / (/ПЩ1) - штриховою лінією вати МВМ 46 за допомогою ЕПП 76 та плавно заПідраховані поточні значення мінімального та маккривати МВМ 45 за допомогою ЕПП 75 Після засимального інтегрального ефекту вулканізації. Е, криття МВМа 45 подавання формуючого пара в та Е, „ ^ мікропроцесор 25 порівнює з заданими шп порожнину діафрагми 14 припинено, і починається значеннями розрахункового мінімально допустиетап заповнення порожнини діафрагми 14 перегрімого інтегрального ефекту вулканізації' Ер Ш1П та тою водою та Ті циркуляції від магістралі 55 до марозрахункового максимально допустимого інтеггістралі 56 через порожнину діафрагми 14. На рального ефекту вулканізаці'і Е/!и^, що зберігаютьцьому етапі контроллер 19 повністю закриває ся в пам'яті 27 програм блока 20 контроллера 19, і МВМ 48 і повністю відкриває МВМи 46 та 47. перевіряє умову (5) Оскільки на цій стадії процесу Управління МВМами 48, 46, 47 здійснюється кон£ п™ < ЕР тіП. &£tmx< Ер „и,, мікропроцесор 25 конттроллером 19 по показанням датчиків тиску 70 та роллера 19 продовжує проводити нагрівання по72, а також датчиків тиску 71 та 69 Тиск в порожкришки 1 і регулювання температури теплоносіїв. нині діафрагми 14 плавно зростає, і по закінченню Крім описаних дій, мікропроцесор 25 контроллера 11 24 23 41564 описаної процедури перегрітая вода, що циркулює блока 20 контроллера 19 считує ці параметри пров порожнині діафрагми 14, має приблизно один і цесу для створення документа - "паспорта" по1 той же тиск в увсьому контурі циркуляції (25 ± кришки і для аналізу роботи устаткування Якщо 2 1кг/см ). На Фіг.10 описана процедура відбувається по яким-або причинам параметри проведеного від моменту часу ті до моменту часу т, (ділянка 2). процесу вийшли за межі норми (наприклад, якщо На цій стадії процесу так же, як і на ділянці 1, конвнаслідок пониженої температури одного з теплотроллер 19 здійснює регулювання температури носіїв час процесу іц значно перевищить контрогріючого пара, що подається в напіаформи 5 та 6, льний час), виготовлена покришка не бракується, підрахунок поточних значень / ( w ) і /(/mm), Е, пи; £, та* що зберігається в пам'яті 26 блока 20 контроллера та ін Після усунення причини аварії і відновлення 19, останній починає проведення заключної стаді'і параметрів теплоносіїв, що подаються, контролпроцесу вулканізації покришки 1 (див. ділянку 4 на лер 19 поновпює процес, продовжуючи його з тієї фіг. 10). точки, де трапилося переривання, з врахуванням Контроллер 19, впливаючи на ЕПП 73 та 74, того, що при остиганні пресформи до температури припиняє подачу гріючого пара з магістралі 52 в /н значення Е, тт, Е, т^, продовжували набиратися, напівформи 5 та 6 форматора-вулканізатора Коли а після поновлення процесу контроллер 19 знов тиск пара в напівформах, що вимірюються датчики враховує вплив температури /0, як це робилося на тиску 65 68,впаде до нуля (див. ФІг.Юв), конпочатку проиесу Таким чином контроллер 19 дотроллер 19 закриває ЕПК 49 та 50 (див. Фіг.Юг), і водить перерваний процес до завершення, тобто припиняється надходження відпрацьованого пара довулканізовує покришку 1 до якісних кондицій. з напівформ 5 та 6 в магістраль 54. Шляхом плавЗастосування описаного пристрою управпіння, ного зменшення електричних сигналів управління, що реапізує запропонований спосіб, дозволяє гнущо з виходів ЦАПів 38 через блок 22 виведення чко та оперативно адаптувати пристрій до різного подаються на ЕПП 77, 76 та 78, контроллер 19 складу устаткування, різних технологій, що застоздійснює плавне закривання МВМів 47, 46 та одсовуються на різних заводах при виробництві ноночасне плавне відкривання МВМа 48 (див діагвих і відновленні старих покришок різноманітних рами ж, з, и на Фіг 10). Контур циркуляції перегрітипів. Ці пристрої протягом тривалого часу екстої води від магістралі 55 до магістралі 56 через ппуатуються на Марїнському. Сімферопольськопорожнину діафрагми 14 плавно перекривається, му, Івано-Франківському шичоремонтних та на а контур байпаса через відкритий МВМ 48 - плавно Білоцерківському шинному заводі. Всі зміни техвідкривається Таким чином, стан МВМів 46 та 47 і нології здійснюються шляхом змін програми, що стан МВМа 48 байпаса в будь-який момент часу міститься в постійній пам'яті 26 блока 20 контролпідтримуються взаємно інверсними. Наприклад, лера 19, причому ці зміни можуть бути передані якщо МВМи 46, 47 відкриті на 10%, то МВМ 48 в контроллеру 19 по лінії" зв'язку від концентратора той же момент - закритий на 10% (відкритий на безпосередньо під час поточного циклу вулканіза90%). При цьому, ані в порожнині діафрагми 14, ції, і, починаючи з наступного циклу, процес буде ані в магістралях 55, 56 не виникає пдроударів провадитись контроллером 19 по зміненої' техноПісля цього контроллер 19 здійснює випуск перелогії грітої води з порожнини діафрагми 14 до зливної Найбільш ефективне використання пристроя магістралі (на кресленнях не показана) Коли тиск в складі цехової трирівневой (контроллер - концев порожнині діафрагми зменшиться до безпечного нтратор - сервер) системи АСУ, однак пристрій значення, спрацьовує реле тиску 40 (див. Фіг.Юл). цілком успішно може працювати і автономно - без Проаналізувавши показання датчиків тиску 65...70, обміну по лінії зв'язку з концентратором. У цьому а також стан реле тиску 40, контроллер 19 видає варіанті, якщо вимагається внести які-або зміни в сигнал на пускач електродвигуна відкривання вертехнологію, контроллер 19 перепрограмують поза хньої половини 8 парової камери (на кресленнях форматора-вулканізатора . згадані пускач та електродвигун не показані) ВерЗавдяки застосованому в пристри', що заявляхня половина 8 парово'і камери форматорається, програмному прецизійному регулюванню вулканізатора починає підіймання, і кінцевий виподавання теплоносіїв, збільшується строк служби микач 39 в момент часу ти розмикається. Цикл вулдіафрагми та засувно-вентильного устаткування канізації покришки 1 закінчений, І всі виконавчі форматора-вулканізатора, а також підвищується припади, а також контроллер 19 знаходяться в безпека праці обслуговуючого персоналу, так як початковому стані (ділянка 5 на Фіг.10) провадиться постійний контроль тиску в порожнині Всі найважливіші поточні параметри процесу діафрагми і в напівформах, здійснюваний водноне тільки відображуються на індикаторі блока 23 час декількома датчиками та реле тиску. Завдяки контроллера 19, але й зберігаються в енергонезарегулюванню контроллером температури покришлежній пам'яті 27 даних блока 20. Усунений концеки по певному закону, наприклад по ПІД-закону, з нтратор (на кресленнях не показаний) в черговий врахуванням теплової інерції системи, вдається сеанс обміну по лінії зв'язку через інтерфейс 37 12 25 41564 26 підтримувати температурний режим процесу з лоносія в порожнині діафрагми на певній стадії високою точністю. Крім того, в процесі нагрівання процесу з метою виключення перевулканізації шазаготовки покришки температури верхньої 6 та рів покришки, які прилягають до діафрагми [14 нижньої 5 напівформ можуть відрізнятися друг від стор 16]. Запропонований пристрій, на відзнаку від друга на 4...5°С, що є небажаним [14, стор.11]. аналогічних, може здійснювати цю процедуру не Роздільне регулювання контроллером температур тільки для пара в якості теплоносія в порожнині по кожній з напівформ дозволяє усунути цю небадіафрагми, але і для перегрітої води. жану різницю температур Оскільки в пристрн, що Джерела інформації: пропонується, протягом всього циклу вулканізації 1. Догадки Б.А. Химия эластомеров. М., Химия, здійснюється прогнозування кінцевих значень інте1981 p. гральних ефектів вулканізації з наступним адапти2. Лукомская А И.Технология вулканизация шин и вним регулюванням температур теплоносіїв в зарезиновых технических изделий. М., Высшая школежності від результатів цього прогнозу, готова ла, 1971 р покришка завжди звулканізована оптимально, без 3. Скорняков Э.С., Кваша Э.Н., Хоменя А.А., Бойнедо- та перевулканізацГі. Все це дозволяє отриков В.П. Эксплуатация и ремонт крупногабаритных мувати якісні покришки в умовах коливань темпешин М., Химия, 1991 р. ратур теплоносіїв в магістралях, і навіть при аварі4. Цыганок И.П Вулканизационное оборудование ях на магістралях теплоносіїв. шинных заводов. М , Машиностроение, 1967 р. При вулканізації багатошарових та великога5. Приборы и средства автоматизации), отраслебаритних покришок, коли цикл вулканізації' однієї' вой каталог. Раздел 2.2 . Вторичные регулируюпокришки триває значно довше, ніж для покришок щие, функциональные и преобразующие устройлегкових автомобілів, виникає необхідність плавства. М , Информприбор, 1991 р. ного або східчастого зменшення температури теп ФІГ. 1 13 т /т2о і t=145 °С =const . 1.0 і 0.9 2 6 3 0.8 \ \ 0.7 1Л \ і 20 40 1 60 80 Фіг. З 14 100 ^S*. 4 - 0 • to,°C
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: B29C 35/04
Мітки: спосіб, пневматичних, покришок, здійснюючий, шин, пристрій, вулканізації, управління, процесом
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/34-41564-sposib-vulkanizaci-pokrishok-pnevmatichnikh-shin-ta-pristrijj-upravlinnya-procesom-vulkanizaci-zdijjsnyuyuchijj-cejj-sposib.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб вулканізації покришок пневматичних шин та пристрій управління процесом вулканізації, здійснюючий цей спосіб</a>
Попередній патент: Спосіб контролю активності каталізатора на поверхні камери згоряння двигуна внутрішнього згоряння
Наступний патент: Різальний диск з пружним кільцем
Випадковий патент: Пристрій для регулювання перепаду тиску між пакерами