Công nghệ sản xuất cao su băng tải

Đại học Bách Khoa TP HCM Khoa công nghệ vật liệu Bộ môn vật liệu polymer GVHD: Thầy Đỗ Thành Thanh Sơn Nhóm SV: 1.Vương Chí Công 7.Đinh Thế Lâm 2.Trịnh Kim Cúc 8.Phan Thị Hồng Liên 3.Nguyễn Thị Thùy Dương 9.Lê Thị Nga 4.Phạm Thị Hằng 10.Vũ Thái Kim Thi 5. Võ Thị Thu Hoài 11.Văn Đan Thùy 6.Nhâm Mạnh Hùng 12.Nguyễn Thị Thủy 13.Trần Thị Thúy Vân Công nghệ sản xuất băng tải I. Giới thiệu sản phẩm băng tải II. Các loại vật liệu sử dụng 1. Cao su 2. Sợi tăng cường 3. Phụ gia III. Quy trình công nghệ 1. Thiết kế sản phẩm 2. Đơn pha chế 3. Quy trình gia công 4. Cân bằng vật chất I. Giới thiệu sản phẩm băng tải I. Giới thiệu sản phẩm băng tải Trong sản xuất và đời sống luôn có nhu cầu về việc vận chuyển nguyên liệu, hàng hóa đi xa,những hệ thống vận chuyển được ra đời để đáp ứng nhu cầu trên. Nhắc đến việc vận chuyển trong sản xuất người ta không thể không nói đến băng tải, từ việc vận chuyển đất đá,than và khoáng sản… trong quá trình khai thác hay vận chuyển hàng hóa trong các nhà máy… đều phải nhờ đến hệ thống băng tải. Do đó việc nghiên cứu và phát triển các loại băng tải là hết sức quan trọng trong đời sống góp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển Một vài ứng dụng của băng tải trong thực tế Băng tải xích Băng tải ngang Băng tải ngang chuyển hướng 900 Băng tải xoắn ốc Băng tải nghiêng Một vài ứng dụng của băng tải trong thực tế (tt) Hệ thống băng tải trong khu vực khai thác đá Một vài ứng dụng của băng tải trong thực tế (tt) Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải 1. Băng tải máng: Băng tải loại này hầu như được sử dụng rộng rãi và được lưu ý thiết kế nhất trong các loại băng tải Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) Ưu điểm: Có thể vẩn chuyển lượng hàng hóa lớn đi xa mà không rơi vãi Hệ thống băng tải máng với vận tốc 3,75 m/s vận chuyển 3 580 t/h và vượt qua 3,742 km. chiều dài Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) 2. Băng tải ống dẫn: Có thể chống thấm ở cả bề mặt nằm ngang và cả những góc thẳng đứng Hiệu quả vận chuyển hơn hẳn những băng tải thông thường đến 50% Hạn chế thất thoát nguyên liệu cao nhất Bảo vệ nguyên liệu khỏi tác động của gió, mưa,và những nguyên nhân khác. Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) 3. Băng tải gàu: Ưu điểm nổi trội là có thể vận chuyển những nguyên liệu lên cao với góc nghiêng từ 300 đến 900 . Nhờ những rãnh ngăn mà nguyên liệu không bị rơi vãi ra ngoài Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) 4. Băng tải treo : Loại băng tải này được sử dụng vì nhiều lý do khác nhau: Lý do môi trường :Do tính chất kín đáo ưu việt của loại băng tải này nên người ta thường sử dụng nó trong vận chuyển các chất ướt, keo, bụi bẩn. Lý do an toàn: một số chất có giá trị cao như kim cương, quặng vàng…đều được chọn phương pháp vận chuyển bằng loại băng tải này Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) 5. Băng tải kẹp: Đây là loại băng tải bảo đảm tính năng an toàn và hiệu quả vận chuyển cao . Nó có thể vận chuyển một khối lượng lớn vật liệu qua những đoạn dốc cao, có khi lên đến 900 Giới thiệu sơ lược về một số loại băng tải (tt) Ứng dụng và quy cách của một số loại băng tải đặc biệt Băng tải chịu dầu Chuyển tải những sản phẩm có dầu như thức ăn gia súc, phân bón, bã đậu nành, các phụ tùng có bôi trơn dầu máy, than đá được xử lý dầu trong các nhà máy than cốc và nhà máy phát điện, v.v. Băng tải chịu dầu (tt) Băng tải chịu dầu (tt) Băng tải kháng bắt lửa Ứng dụng : Sử dụng ở những nơi có nguy cơ phát cháy cao. Sử dụng rộng rãi trong công nghiệp khai khoáng và các ngành công nghiệp khác. Băng tải kháng bắt lửa (tt) Băng tải kháng bắt lửa (tt) Băng tải chịu nhiệt Ứng dụng :  Chuyên dùng để chuyển tải những vật liệu có nhiệt độ từ 1000C – 2000C Sử dụng rộng rãi trong các nhà máy quặng nung nóng, nhà máy than cốc, chuyển tải clinker,ximăng, thép, phân bón, hóa chất và các loại vật liệu có nhiệt độ cao. Băng tải chịu nhiệt (tt) Băng tải chịu nhiệt (tt) II. Các loại vật liệu sử dụng 1. Cao su 2. Sợi tăng cường 3. Phụ gia 1. Cao su a. Lớp cao su công tác (top-cover) b. Lớp cao su phi công tác (bottom-cover) c. Cao su cán tráng (skim coat) d. Lớp cao su biên (edge-cover) a. Lớp cao su công tác (top-cover) Là lớp cao su cán lên bề mặt băng tải. a. Lớp cao su công tác (top-cover) (tt) Tùy theo tính chất yêu cầu của băng tải mà ta lựa chọn các loại cao su khác nhau. a. Lớp cao su công tác (top-cover) (tt) Băng tải chịu dầu Lớp cao su mặt của loại băng này được làm từ hổn hợp cao su NBR hoặc CR có tính năng chịu các loại dầu động thực vật và khoáng vật. a. Lớp cao su công tác (top-cover) (tt) Băng tải kháng bắt lửa: Lớp cao su bề mặt được làm bằng nguyên liệu chloroprene hoặc styren-butadien được xử lý hóa chất có tính năng kháng bắt lửa a. Lớp cao su công tác (top-cover) (tt) Băng tải chịu nhiệt: Lớp cao su mặt được làm bằng nguyên liệu cao su tổng hợp EPDM hay CHLOBUTYL có tính năng chịu nhiệt. a. Lớp cao su công tác (top-cover) (tt) Băng tải kháng mài mòn Tải các loại vật liệu thô cứng, có góc cạnh sắc bén, khả năng mài mòn cơ học cao. Thường sử dụng cao su SBR hay NR. b. Lớp cao su phi công tác(bottom-cover) Là lớp cao su cán phía dưới bề mặt băng tải Lớp cao su này cần đảm bảo khả năng bám trục tốt,ma sát lớn,tránh trượt để truyền động năng từ pulley sang băng tải c. Cao su cán tráng (skim coat) Cao su cán tráng là lớp cao su phủ lên bề mặt vải chịu lực. Lớp cao su cán tráng tạo khả năng bám dính với sợi tăng cường ,truyền lực và phân phối lực trong các lớp sợi tăng cường ,hấp thụ và phân phối ứng suất tạo ra do va đập Bề dày lớp phủ phụ thuộc kích thước vải chịu lực. Yêu cầu về cao su : có độ kết dính cao Ví dụ : NR, Neopren,.. 2. Sợi tăng cường Đây là lớp chịu lực chính trong băng tải. Do đó có thể làm bằng cotton,sợi tổng hợp,sợi lanh … Trong vận chuyển đá,chiều chịu lực chính trong băng tải của lớp vải là chiều dọc .Ta dùng sợi đan theo hướng dọc là Polyester,và sợi đan theo hướng ngang là sợi rẻ tiền như nylon 1,SỢI Polyester Hình thành theo phương pháp nóng chảy. Khoảng cách của nhiệt độ phân hủy và nhiệt độ hình thành khá bé Tph =285-290C Ththanh=270-2750C Tnc=260oC Đại diện cho polyester là polyetylen terephtalat là sợi tốt nhất hiện nay. Do mạch phân tử của chúng sắp xếp rất cân đối nên kháng đứt của sợi polyester rất cao 2,SỢI nylon So với sợi Polyester thì Nylon giá rẻ hơn ,tính kháng đứt cũng khá cao. Vải chịu lực phải được khử ẩm trước khi tráng để tránh sự bóc lớp giữa các lớp vải chịu lực và cao su cán tráng Hình ảnh về sợi tăng cường 2. Sợi tăng cường (tt) 3. Phụ gia  3. Phụ gia Hệ lưu hóa Chất xúc tiến Chất trợ xúc tiến Hệ phòng lão Chất hóa dẻo-Chất làm mềm Chất độn Hệ lưu hóa Chủ yếu sử dụng lưu huỳnh dạng thoi được sản xuất từ lưu huỳnh hình cầu qua nghiền và sàng Nhiệt độ lưu hóa tối thiểu:118-119oC Tỉ lệ lưu huỳnh: Cao su luu hóa mềm:0.15-10%S Cao su bán ebonit:10-15%S Cao su ebonit:25-32%S Chất xúc tiến Họ Dithio Cacbonate : ZDMC,ZDBC,ZDEC Họ Thiuram: TMTD,TMTM,TETD Họ Thiazone: MBT,MBTS,DM Họ Guanidine: DPG,DOTG Họ Thiore Chất trợ xúc tiến Chất trợ xúc tiến với chất xúc tiến là những chất hoạt động , làm hoạt hóa lưu huỳnh , làm tăng độ lưu hóa , cải tiến tính năng sản phẩm và làm tăng hoạt tính của chất xúc tiến . Có 2 loại chất xúc tiến : vô cơ và hữu cơ. Chất trợ xúc tiến (tt) a. Chất trợ xúc tiến vô cơ Gồm có ZnO , PbO , MgO , Ca(OH)2 . Thường dùng nhất là ZnO kết hợp với các axit béo để tạo Savon tan trong cao su .ZnO là dạng bột mịn , màu trắng có d là 5.6 , tan trong axit , kiềm , muối amin. Khi lưu trữ trong không khí , nó hút H2O , CO2 , chuyển thành ZnCO3 có tính kiềm. Ngoài mục đích trợ xúc tiến , nó còn được sử dụng làm chất độn và chất nhuộm màu trắng . Hỗn hợp chứa nhiều chất ZnO có khả năng truyền nhiệt tốt . Do d lớn , giá thành cao nên ZnO ít được sử dụng làm đọn hay chất tạo nền trắng. b. Chất trợ xúc tiến hữu cơ Là các loại acid béo có M cao gồm : stearic, lauric, cleic , palmitic và các loại dầu được Hydro hóa từ dầu dừa , thường được sử dụng kết hợp với oxyt kim loại. Được dụng nhiều nhất là acid stearic: loại này dạng rắn , kết tinh màu vàng hoặc trắng .Công thức cấu tạo :H3C(CH2)16 COOH Sản phẩm dùng trong công nghiệp được sản xuất từ mỡ bò , mỡ cừu , dầu cứng , đem thủy phân và qua nhiều lần ép để loại bớt thành phần acid béo dạng lỏng , Stearic thương phẩm không tan trong nước , Tnc = 690C Ngoài nhiệm vụ là chất trợ xúc tiến , nó còn là chất làm mềm , chất phân tán , than đen , tạo thao tác cho hỗn luyện , cán trộn … Hệ phòng lão Các sản phẩm ống cao su ngoài sự lão hóa sinh ra khi tồn trữ , nó còn bị lão hóa bởi quá trình sử dụng chịu ảnh hưởng của các tác nhân : oxy, ozon,nhiệt,ánh sáng…Đay là quá trình oxy hóa hay ozon hóa vào các nối đôi, dẫn đến sự cắt mạch hay ngược lại tạo thêm kết mạng không gian 3 chiều.Biểu hiện của qt này : biến màu sp, xuất hiện vết nứt, biến cứng,chảy nhão,làm cho cơ tính sp giảm. Vai trò chất phòng lão trong cao su hh là sinh ra các chất tự do ,dập tắ các gốc tự do nhằm duy trì tính năng sp càng lâu càng tốt hoặc bù trừ các đầu nối đã bị phá hủy Người ta phân loại chất phòng lão theo bản chất hóa học của chúng: Dẫn xuất phenol Chúng kém hoạt động hơn dẫn xuất amin và nhất là không kháng được ozon , nhưng ít làm biến màu sp , thích hợp cho sp màu sáng và sp tiếp xúc thực phẩm. Các chất tác dụng xúc tiến chậm Các chất này không thực sự là chất kháng oxy hóa. Chúng có cùng họ với các chất xúc tiến nhưng tác dụng xúc tiến rất chậm , cho phép trong qua trịnh lão hóa chúng tạo ra cầu nối mới bù đắp các cầu nối đã bị oxy phá hủy. Hệ phòng lão (tt) Loại sáp vi tinh thể Là các hợp chất parafin có khối lượng tinh thể khá lớn và 1 phần được vùng hóa. Người ta sử dụng chúng kháng ozon vì ngoài việc tạo ra 1 màng mỏng trên bề mặt cao su , nó còn tạo điều kiện để các chát kháng ozon khác di chuyển ra ngoài. Tuy nhiên nó chỉ bảo vệ được sp ở trạng thái tĩnh , ở trạng thái động các lớp mỏng này sẽ bị vứt nỡ và ozon sẽ tác kích vào cao su qua các vết nứt này. Hệ phòng lão (tt) Dẫn xuất amin Trong phạm vi thiết kế ta chọn dẫn xuất này vì nó có ưu điểm hơn các loại khác ở chỗ : Đây là loại phòng lão có hoạt tính cao và kháng được nhiều tác nhân gây lão hóa. Dễ tìm , giá rẻ hơn các dẫn xuất phenol. Làm đen sp , dù đây không phải là yếu tố quan trọng dưới sp thiết kế. Lượng tiêu thụ chiếm 8O% và được chia thành 2 họ . Hệ phòng lão (tt) Họ paraphenyl amin Công thức tổng quát Rất hữu hiệu, kháng các tác nhân lão hóa khác nhau trong đó có ozon Hệ phòng lão (tt) Các amin và dẫn xuất Bao gồm nhiều loại khác nhau nhưng nói chung là kháng lão hóa do nhiệt , vốn dập nhưng không kháng ozon . Người ta phân biệt sản phẩm trùng ngưng của aceton với 1 amin , các dẫn xuất của diphenyl amin , các naphtyl amin , trong đó sử dụng nhiều nhất là 2 loại : phenyl-β-naphtyl amin ( phòng lão D ) và andal – α – naphtyl amin ( phòng lão A ) Chất hóa dẻo-chất làm mềm Chất làm mềm Mục đích Làm đứt cao su làm cao su dẻo rất nhanh,rút ngắn thời gian sơ luyện, giảm tiêu hao năng lượng khi cán ,tránh nhiệt nội sinh(không gây tự lưu).Lượng dùng là 0,1-0,5% hỗn hợp cao su Phân loại Mercaptan,họ thơm ,dẫn xuất của acid sunfonic. Chất hóa dẻo-chất làm mềm (tt) Chất độn Mục đích -Có độ hấp phụ bề mặt lên mạch phân tử cao su,sẽ làm mạch này trượt dần-tác dụng với lực kéo bên ngoài. Điều này làm cho các các phân tử cao su căng đều hơn và định hướng dần theo phương tác dụng ,dẫn đến cải thiện tính năng sản phẩm:tăng độ cứng ,kháng đứt ,module,kháng mòn. -Cải thiện quy trình chế tạo sản phẩm –dễ đúc khuôn, cán tráng ,đùn giảm tính co rút,làm ngoại hình sản phẩm đẹp -Giảm giá thành Phân loại -Than đen -Độn trắng Chất độn (tt) Than đen Có 3 loại chính: Phương pháp lò (F.Furnace) HAF,ISAF,FEF Phương pháp máng (C.Chanel) EPC,MPC,CC Phương pháp nhiệt( T.Therme) MT,PT Than đen HAF :Kháng mài mòn cao,dễ hỗn luyện ,bổ cường cao dùng cho sản phẩm có cơ tính tốt,dễ thao tác Than đen I.SAF:Tính mài mòn thấp hơn HAF ,có độ mịn cao hơn nhiều ,khả năng bổ cường cao hơn,giá rẻ hơn. Than đen FEF :Có tác dụng bán bổ cường ,khối lượng riêng thấp SiO2 Chất độn (tt) Độn trắng Độn KAOLIN -Dạng tấm ,có kích thước 0,5-10µ -Khối lượng riêng 2,47-2,61 g/Cm2 -Độ pH=4,5-7,9 -Công thức hóa học Đưa Kaolin vào khoảng 20-30% có tác dụng tăng cường,tăng tính cách điện,bền Acid ,bazo,tăng tính kháng xăng dầu Độn CaCO3 -Dạng cầu ,kích thước 0,02-3µ -Khối lượng riêng 2,5-2,7g/Cm2 -Đưa vào hỗn hợp cao su để cán trắng ,làm láng bề mặt sản phẩm,dễ đầy khuôn -Đây là độn trơ Ngoài ra ta còn có -ZnO -MgO -Silicate Calcium ,Silicate Aluminium -SiO2 III. Quy trình công nghệ 1. Thiết kế sản phẩm a. Kết cấu băng tải b. Tính toán thiết kế 2. Đơn pha chế 3. Quy trình gia công 4. Cân bằng vật chất 1. Thiết kế sản phẩm Kết cấu hệ thống băng tải: Hệ thống băng tải bao gồm 1 băng cao su dài được nố 2 đầu lại với nhau,được mắc trên các pulley ở 2 đầu và được đỡ dọc theo thân bằng hệ thống các trục dẫn.băng tải được truyền động nhờ pulley ở đầu (head or drive pulley). ứng suất trên băng tải được duy trì nhờ 1 pulley trượt có gắn 1 tải trọng không đổi (take-up pulley) đựơc treo bên dưới để làm căng băng tải. snub pulley được đưa vào thiết kế nhằm mục đích tăng góc ôm của băng tải và pulley truyền động.góc ôm tăng giúp pulley trền động cho băng tải tốt hơn mà không bị trượt a. Kết cấu băng tải 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Cấu trúc băng tải Cấu trúc băng tải cơ bản bao gồm: 1. Lớp cao su công tác (top-cover) 2. Lớp cao su phi công tác (bottom-cover) 3. Sợi tăng cường (fabric) 4. Cao su cán tráng (skim coat) 5. Lớp cao su biên (edge-cover) 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Phương pháp ghép nối 2 đầu của băng tải: mechanical fasteners: Để ghép nối 2 đầu của băng tải ta dùng chốt cơ khí là nhanh chóng và giá rẻ nhất. Tuy nhiên phương pháp này không đạt được sự linh động và độ bền cao. 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Solid woven belt splice (finger splice) 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Two ply conveyor belt splice 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Three ply conveyor belt splice 1. Thiết kế sản phẩm (tt) b. Tính toán thiết kế Mỗi loại băng tải sẽ có những tính chất và yêu cầu khác nhau,tùy theo từng loại sản phẩm mà ta sẽ chọn loại vật liệu phù hợp để làm băng tải. Khâu quan trọng nhất trong quá trình thiết kế sản phẩm là tính toán chính xác ứng suất tố đa tác dụng lên băng tải, từ đó ta sẽ lựa chọn loại sợi,số lớp sợi phù hợp cũng như tính toán bề dày của các lớp cao su. Khi thiết kế băng tải ta phải xác định những đặc điểm của băng tải mà ta thiết kế như: -Bề rộng băng tải (width) : W -Chiều dài băng tải trên hệ thống (length): L -Chiều cao băng tải nâng (lift): H -Truyền động (drive) -Loại vật liệu tải (material) -Dạng băng tải khi sử dụng -Góc nghiêng của máng 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Các bước thiết kế cụ thể: Bước 1: Xác định tính chất vật liệu (material characteristic): dựa vào loại vật liệu cần tải để xác định các giới hạn trong thiết kế.VD: với vật liệu tải dạng clay,dry,lumpy sẽ có các tính chất như rất mài mòn,một số giới hạn như độ dốc không vươt quá 20º,vận tốc tối đa khi làm việc là 2.3m/s… Bước 2: Kiểm tra độ dốc của hệ thống băng tải thiết kế Bước 3: Kiểm tra vận tốc làm việc của băng tải thiết kế Bước 4: xác định diện tích mặt cắt vùng nạp liệu: ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như khả năng chảy của vật liệu,góc chất tối đa & độ nghiêng tại điểm nạp liệu. Để đạt được mặt cắt tối đa máng nạp liệu phải được thiết kế để bảo đảm: +Vật liệu được đưa vào chính giữa băng tải +Vật liệu được đưa vào phù hợp với hướng và vận tốc băng tải +Độ nghiêng tại điểm nạp liệu nhỏ hơn 5º 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Yêu cầu đối với hệ thống băng tải và vật liệu để đạt mặt cắt tối đa vùng nạp liệu: +Khoảng cách giữa 2 idler phải đảm bảo độ chùng nhỏ hơn giới hạn cho phép +Băng tải phải được vận hành tốt +Băng tải đủ sức tải vật liệu +Kích thước hạt vật liệu nhỏ hơn kích thước tối đa khi thiết kế Trong các điều kiện trên diện tích vùng nạp liệu sẽ được tính như sau: At = (Ab + As­)/106 Với : Ab = (0.371W+6.3+M cosβ)x (M sinβ) M=03145W - 3.2 - Bc 1. Thiết kế sản phẩm (tt) β -Góc nghiêng của máng (trough angle) Bc -khoảng cách dư (edge distance) α –góc chất tối đa (surcharge angle) 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Bước 5:xác dịnh năng suất tải (capacity) T T = 3.6 x At x D x S D – tỉ trọng vật liệu tải S – tốc độ tải (belt speed) At - diện tích vùng nạp liệu Bước 6: xác định mass of moving parts G Được tính bằng cách lấy tổng khối lượng băng tải,idler,các pulle … chia cho chiều dài băng tải. Đây là con số ước lượng Bước 7: xác định mass of load per unit Q Bước 8: xác định chiều dài hiệu chỉnh (corrected length) Lc hệ số hiệu chỉnh C 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Bước 8: xác định chiều dài hiệu chỉnh (corrected length) Lc ,hệ số hiệu chỉnh C Những băng tải loại ngắn (500m) do đó cần phải hiệu chỉnh lại chiều dài băng tải để dùng trong việc tính toán ứng suất hiệu dụng. Chiều dài hiệu chỉnh: Lc = L + 70 Hệ số chiều dài hiệu chỉnh: Bước 9: xác định ứng lực hiệu dụng (effective tension) Te ứng suất hiệu dụng bao gồm 4 thành phần: +ứng lực để di chuyển băng tải trống Tx Tx = 9.8 x G x fx x Lc 1. Thiết kế sản phẩm (tt) +ứng lực để di chuyển băng tải theo phương ngang Ty Ty= 9.8 x Q x fy x Lc +ứng lực để nâng vật liệu lên hoặc hạ xuống Tz Te =9.8 x Q x H + ứng lực để thắng trở lực của các phụ kiện Tu Tu =0 N nếu thiết kế cơ bản,không sử dụng thêm phụ kiện Ta có : Te = Tx + Ty + Tz + Tu Bước 10: xác định ứng lực mặt bị chùng (slack side tension) T2 Ngoài băng tải cần có thêm 1 ứng lực gọi là additional tension để giúp pulley truyền động truyền lực hiệu dụng vào băng tải mà không bị trượt. ứng lực này gọi là ứng lực mặt bị chùng, nó được tạo ra nhờ hệ thống làm căng băng tải (take-up system). ứng lực này phải đảm bảo 2 yêu cầu: làm cho băng tải không bị trượt và giới hạn độ chùng của băng tải đạt tiêu chuẩn cho phép 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Ứng lực chống trượt (slack side tension prevent slip) Tm= k x Te Với k là hệ số phụ thuộc vào góc ôm pulley Ứng lực giới hạn độ chùng (slack side tension to limit sag) Ts = 9.8 x Sf x (B+Q)x Id Với : Sf -chỉ số chùng B -khối lượng băng dự kiến Id -khoảng các giữa các con lăn (idler) Để T2 đảm bảo được 2 yêu cầu trên đồng thời thì T2 phải lấy giá trị lớn nhất trong 2 giá trị Tm &Ts Bước 11: xác định slope tension Th Th = 9.8 x B x H 1. Thiết kế sản phẩm (tt) Bước 12: xác định ứng lực tối đa (maximum belt tension) T1 T1= Te + T2 + Th ứng lực tối đa trên 1 đơn vị chiều rộng băng tải: Bước 13: lựa chon loại sợi & tính toán số lớp sợi Chọn loại sợi => ứng suất tối đa cho phép Chọn hệ số an toàn Chọn bề rộng lớp cao su biên ứng lực kéo đứt 1 lớp vải = bề rộng vải x ứng suất làm việc tối đa (đã nhân với hệ số an toàn) Số lớp vải= tension max/tension 1ply Bước 14: kiểm tra lại sự hợp lý của việc lựa chọn loại vải & số lớp vải 2. Đơn pha chế Thành lập đơn pha chế Đơn pha chế cụ thể a. Thành lập đơn pha chế Nguyên tắc thành lập đơn pha chế Các bước thành lập đơn pha chế Nguyên tắc thành lập đơn pha chế: Đơn pha chế: Là một công thức hỗn hợp gồm: +Các chất phụ gia như: chất độn, chất lưu hóa, chất xúc tiến, trợ xúc tiến … +Thành phần chính: Cao su Mục đích của đơn pha chế là phải thỏa mãn đầy đủ các chỉ tiêu: +Về kỹ thuật: Luyện, ép xuất, cán tráng, thành hình, lưu hóa, … +Về kinh tế: Đảm bảo giá thành hợp lý. +Về sản phẩm: chịu mài mòn, lão hóa, chịu nhiệt, … Lưu ý khả năng tương tác giữa các loại nguyên liệu khi phối trộn với nhau theo hướng có lợi hay bất lợi để lựa chọn và điều chỉnh tỉ lệ thích hợp giữa chúng. Các bước thành lập đơn pha chế: +Nghiên cứu tính năng của sản phẩm sẽ sản xuất: chịu mài mòn, khả năng biến hình, kéo đứt, giãn dài, chịu nhiệt, chịu dầu, độ dẻo, … +Chọn lựa nguyên vật liệu sẽ sử dụng. +Khảo sát thiết bị hiện có của cơ sở hoặc nghiên cứu thiết bị sẽ phải trang bị. +Nghiên cứu và đề xuất quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm. +Sản xuất thử và kiểm nghiệm các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm. +Điều chỉnh đơn pha chế, sản xuất thử, kiểm nghiệm và đưa vào sản xuất. b. Đơn pha chế cụ thể 3. Quy trình gia công Vaûi maønh Xöû lyù Caùn traùng Gheùp loõi Boïc cao su Löu hoùa Baêng taûi Cao su Maùy troän kín Maùy troän hôû Phuï gia, ñoän Löu huyønh KCS Nhiệt luyện Sơ đồ công nghệ Trộn trên máy trộn kín Laø ñöa chaát ñoän phuï gia (tröø chaát löu hoùa) vaøo cao su. Cao su sau khi mua veà thöôøng ôû daïng khoái, ta caét ra vôùi khoái löôïng ñöôïc tính toaùn tröôùc, sau ñoù cuøng vôùi ñoän vaø phuï gia ta cho vaøo maùy troän kín ñeå tieán haønh hoãn luyeän. Cao su tröôùc khi cho vaøo maùy troän kín ta coù theå gia nhieät sô boä ñeå cho cao su meàm ra taïo söï troän laãn ñöôïc deã daøng vaø nhanh choùng. Yeâu caàu cuûa sô luyeän laø taát caû caùc chaát ñoän vaø phuï gia phaûi phaân taùn thaät ñeàu trong hoãn hôïp. Khoâng ñeå xaûy ra tình traïng nhieät ñoä hoãn hôïp cao su quaù cao, thôøi gian quaù laâu laøm aûnh höôûng ñeán tính naêng cao su. Thôøi gian troän khoaûng 6 phuùt (neáu ñöôïc gia nhieät sô boä tröôùc), neáu khoâng thì thôøi gian khoaûng 10 phuùt, vôùi nhieät ñoä khoaûng 140-1550C. Trộn trên máy trộn kín Sau khi troän kín xong, hoãn hôïp cao su ñöôïc ñöa qua maùy luyeän hôû 2 truïc. Taïi ñaây löu huyønh seõ ñöôïc cho vaøo. Sôû dó löu huyønh ñöôïc cho vaøo sau cuøng laø ñeå traùnh hieän töôïng töï löu trong quaù trình troän kín. Khi lưu huyønh ñaõ phaân taùn ñeàu trong hoãn hôïp cao su, ta tieán haønh xuaát taám, rồi caét thaønh taám nhoû vaø ñöa vaøo phoøng laøm nguoäi ñeå quaù trình hoài phuïc ñöôïc thöïc hieän. Thôøi gian laøm nguoäi khoaûng 12-24h. Nhieät luyeän  Hoãn hôïp cao su sau khi laøm nguoäi xong vaø ñeå ñi caùn traùng cuõng nhö boïc cao su, thì noù ñöôïc gia nhieät khoaûng 900C nhaèm ñeå laøm cho cao su meàm ra vaø taêng ñoä deûo, taïo ñieàu kieän toát cho caùc coâng ñoaïn treân. Thieát bò duøng ñeå nhieät luyeän laø maùy luyeän hôû 2 truïc. Gia coâng vaûi maønh Vaûi maønh tröôùc khi ñöa vaøo caùn traùng phaûi tieán haønh saáy đñeå loaïi boû aåm, baèng caùch cho vaûi ñi qua caùc truïc laên ñöôïc gia nhieät. Ñoàng thôøi khi ñi qua caùc truïc naøy vaûi cuõng ñöôïc laøm caêng, phaúng ñeå traùnh söï phoàng roäp cuûa saûn phaåm. Nhieät ñoä saáy khoaûng 700C. Vaûi sau khi saáy ñaït yeâu caàu coù ñoä aåm khoaûng 1%. Toát nhaát laø caùn traùng luoân ñeå traùnh söï hoài aåm hoặc neáu khoâng phaûi baûo quaûn chuùng trong ñieàu kieän caùch aåm. Caùn traùng Yeâu caàu cuûa coâng ñoaïn caùn traùng naøy laø vaûi coù ñoä aåm thích hôïp, cuøng vôùi cao su coù chaát löôïng baùm dính toát vaø ñoä nhôùt thích hôïp (40-70 ñoä Mooney) , ñaûm baûo söï ñieàn ñaày vaø baùm dính vaøo caùc khe cuûa vaûi maønh moät caùch toát nhaát. Ñoàng thôøi nhöõng yeáu toá khaùc nhö nhieät ñoä truïc, khe hôû cuûa truïc caùn traùng cuõng phaûi thích hôïp ñeå caùn traùng ñaït chaát löôïng cao nhaát. Nhieät ñoä truïc khoaûng 700C, khoaûng caùch truïc phaûi nhoû hôn moät ít so vôùi beà maët cuûa vaûi caùn traùng theo tính toaùn. Vaûi sau khi caùn traùng ñöôïc quaán laïi thaønh cuoän coù loùt vaûi caùch ly ôû giöõa chuaån bò ñöa qua coâng ñoaïn gheùp loõi. Gheùp loõi Caùc cuoän vaûi caùn traùng ñöôïc ñöa vaøo giaù thaùo vaûi cuûa maùy gheùp loõi, sau ñoù vaûi ñöôïc daãn theo heä thoáng truïc laøm caêng roài tôùi troáng daùn ñeå eùp caùc lôùp loõi laïi vôùi nhau. Tuøy theo yeâu caàu veà ñoä chòu löïc cuûa baêng taûi maø ta coù theå gheùp 2,3 .. lôùp loõi. Yeâu caàu cuûa coâng ñoaïn gheùp loõi laø phaûi taïo ñöôïc söï baùm dính chaët cheõ giöõa caùc lôùp loõi vôùi nhau, traùnh bò chuøng, phoàng roäp, taùch lôùp aûnh höôûng ñeán tính chòu löïc cuûa saûn phaåm. Boïc cao su chung quanh Laø phuû moät lôùp cao su xung quanh loõi chòu löïc ñeå traùnh söï taùc ñoäng tröïc tieáp cuûa moâi tröôøng. Ñaây laø ñieàu raát quan troïng, noù vöøa ñònh hình neân saûn phaåm cuõng nhö laø baûo veä loõi chòu löïc. Noù quyeát ñònh raát nhieàu ñeán tuoåi thoï cuûa baêng taûi. Thieát bò ñöôïc söû duïng ôû ñaây cuõng chính laø thieát bò maø chuùng ta söû duïng ñeå laøm maùy caùn traùng. Do ñoù tuøy theo ñoä daøy baùn thaønh phaåm maø ta coù theå ñieàu chænh khe hôû giöõa caùc truïc cho phuø hôïp. Löu hoùa Sau khi boïc cao su thaønh hình xong, baùn thaønh phaåm baêng taûi seõ ñöôïc keùo caêng vaø ñöa vaøo maùy eùp löu hoùa. Thieát bò löu hoùa laø maùy eùp taám phaúng. Löu hoùa töøng ñoaïn moät. Sau khi löu hoùa xong ñöôïc ñöa ra laøm nguoäi baèng quaït gioù. Caùc thoâng soá cuûa maùy eùp löu hoùa : AÙp löïc eùp khoaûng 110-210 kgf/cm2. Thôøi gian löu hoùa 15-17 phuùt. Nhieát ñoä löu hoùa 145-1500C. 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT Hao huït Trong thöïc teá saûn xuaát, taát yeáu seõ coù moät phaàn hao huït neân ta phaûi xaùc ñònh theâm moät löôïng hao huït cuûa chuùng Hoãn hôïp cao su Vaûi Caân ñong Sô luyeän Hoãn luyeän Saáy Caùn traùng Gheùp Loõi Boïc cao su Löu hoùa Hoaøn taát 1% 0.5% 1% 1.5% 0.5% 1% 1%