автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Методы расчета и совершенствование конструкций сборочных агрегатов производства пневматических шин

п я

На правах рукописи В ЕЩЕ В Александр Александрович

МЕТОДЫ РАСЧЕТА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ СБОРОЧНЫХ АГРЕГАТОВ ПРОИЗВОДСТВА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН

(05.04.09 — Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ярославль — 1996

Работа выполнена о Ярославском государственном техническом университете.

доктор технических наук,

профессор Скуратов В. К. (МГАХМ),

доктор технических наук,

профессор Блиничев В. Н. (ИХТА),

доктор технических наук,

профессор Петере о н С. А. (ЯГТУ).

Ведущая организация: АО Ярославский шинный завод г. Ярославль.

Д 063.69.01 в Ярославском государственном техническом университете по адресу: Ярославль, Московский проспект, 88, Г-219.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЯГТУ.

Официальные о и попе н т ы:

ипр^щ 1996 г. диссертационного совета

1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор химических наух, профессор

В. А. Подгори она

Актуальность. В настоящее время в шинной промышленности особое внимание удаляется ускоренному росту производства радиальных шин. Это связано о целым рядом их преимуществ перед шинами диагональной конструкции: большим сроком службы, снижением давления на грунт, сокращением раохода моторного топлива и газовых выбросов, повышением КПД транспортных средств, их устойчивости и управляемости, сцепления о дорожным пол огнем. Российская федерация, являясь крупным производителем пневматических шин, ежегодно несет огромные раоходы на их производство и эксплуатацию. Снижение этих расходов является одной из важнейших научных проблем, которая может быть успешно решена лишь при комплексном ей рассмотрении, а именно: оозданием научно-обоснованных методов проектирования шин; . применением новых высококачественных исходных материалов; разработкой и внедрением оптимальных технологических процессов изготовления шин; оозданием нового прогрессивного оборудования дет заготовки деталей, сборки и вулканизации, проведения сопутствующих и заключительных операций по изготовлению шин и их обработке * Исследование процессов оборка радиальных покрышек пневматических шин и разработка нового оборудования для их осуществления, составляющие важное самостоятельное направление в науке, до настоящего времени не получили достаточно полного теоретического и экспериментального обеспечения. Как доказывает практика, существует ряд технических причин, едергеиваадих темш создания и внедрения нового сборочной заготовительного оборудования в производство, сникающих его качество. Важнейшими' из них являются: отсутствие систематизированных данных о физико-механических и дефордационных характеристиках шинных материалов в состоянии их переработки; недостаточно высокая степень теоретической и экспериментальной изученности основных процессов сборки сага; отсутствие математических моделей, алгоритмов и программ для автоматизации расчетных и конструкторских работ, связанных о проектированием сборочных процеосов и оборудования; отсутствие в раде случаев обоснованных критериев объективной оценки качества полуфабрикатов и незавершенной продукции на стадии заготоЕИтельно-сборочных операций и соответствующего технологического оборудования. Очевидно, что без устранения названных причин нельзя скидать заметного увеличения производительности труда разработчиков оборудования, снижения сроков его внедрения, повышения качества новой техники, а в конечном итоге и качества пневматических шин. Таким образен постановка, решение и практическая реализация задачи создания научной базы для автоматизации инженер-

-г -

■ него труда разработчиков нового шотосборочного оборудования, на ваш взгляд, актуальна и являются непременными условиями дальнейшего прогресса в шинной црсмьшшнности. Работа выполнялась в соответствии с плансм новой техники ШО "Союзполимербуммаш" Ыннхимнэфте-ыаша СССР на 1974-1987 г.г., плансм мероприятий по повышению качества, надежности и технического уровня полимерного оборудования для шинной, промышленности, утвержденным министрами Минхишаща СССР (31.08.79 г.) и Миннефтехимпрома СССР (7.09.79 г.), программой САПр Минвуза РСФСР (2981-1985) до секции "Система автоматизации поискового конструирования машин,, приборов, автшатов и технологичаскнх процессов", координационным плансм по программе Минвуза РОТСР (1986-1990) по секции "Системы автоматизированного проектирования (САПр)" и аланами хоздоговорных в госбвдкетнш: работ, руководимых автором.

Цель работы состоит в разработке методов моделирования и рао-чета основных процессов, связанных со сборкой радиальных покршек пневматических ишн, в создании новы* образцов оборудования, приборов и технологий, обесцечнвапцих реализацию основных идей и технологических решений, направленных на повышение производительности . гаготовительно-сборочного оборудования в качестве собираемых изделий. .......

Научная новизна.

' I. Научно обоснованное автоматическое описание я обобщенная модель процесса разданного формования каркасов радиальных пвошо- • покрышек.

2. Математические модели в метопы расчета различных способов разданного формования текстильных в металлокордных каркасов. Решение задачи многокритериальной оптимизации применительно к расчету и консоруированип сборочно-фохыуюцих барабанов.

3. Реализованные в виде программных хсмплексов для САПр ваго-товительно-сборочного оборудования математические модели в методы расчета процессов сборки я предварительного формования металяокорд-ных брекерных браслетов, дублирования резинокордных материалов на жестких и мягких сборочно-форыувдих барабанах.

4. Вовне методы а результаты исследования деформационных характеристик резинокордных материалов я резин. Методика оцвнкв качества формования по параметру, характеризующему равномерность структуры сформованного каркаса.

5. Разработанные на базе проведенных исследований вовне способы и оборудование для второй стадии сборки радиальных шив с

улучшенными свойствами.

6. Обоснование новых возможных направления совершенствования процессов и оборудования для сборки радиальных шин.

Практическую значимость представляют: инженерные методы автоматизированного расчета я оптимизации ряда процессов и оборудования сборки покршвк пнашатических шин; практические рекомендации по совершенствованию рабочих процессов, осуществляемых на сборочном оборудовании, в тал числе на станках дот второй стадии сборки радиальных покрышек и на станках для сборки металлокордных брекер-ных браслетов новых конструкций; новые способы сборки радиальных покрышек пневматических пин, новые конструкции загоговителыю-сбо-рочнсго оборудования, новые способы и приборы для изучения деформационных характеристик шинных резинокордных материалов; научно-методические основы создания автоматизированной системы предпроокт-ных исследований процессов и оборудования для сборки шин, реализованные в ввда ряда программных комплексов для ЭВМ; реализованные ЙЙШШШЕем при проектировании ряда новых шинооб срочных станков -агрегатов, проведших опытно-промышленные испытания я внедренных в пргаппшэняооть, результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, в том числе: в агрегатах А.СПР 360-600 и АС11Р 385-600 на Омском, Московском, Белорусском, Барнаульском к Оренбургском шинных заводах я на -опытном заводе ЯИИЕШа (всего II агрегатов)^ а также в станках СДР 2-665-1530 и СИР 2-815-1660 на Болоцеряовсксм-и.Днепропетровском ииншх заводах (3 станка); созданный а внедренный а удобный процесс ноеыЯ лабораторный практикум по курсу "Специальное оборудование •отрасли", включающий в себя пять лабораторных установок, методические указания и пакеты прикладных программ к ЕЭШ. Суммарный экономический эффект от использования результатов исследований составил более 500 тыс.рублей на период и в масштаба цаи 1380-1990 г.г.

Автоп зашпдает.

1. Результаты экспериментального и теоретического исследования процессов и оборудования сборки радиальных шин.

2. Результаты теоретического я экспериментального исследования деформационных характеристик невулканизовапных резинокордных материалов и дио$рашоншх резин, применяемых при сборке шян.

3. Методы моделирования и оптимизации процессов и оборудования для сборки и формования каркасов п окончательной сборки покрышек пневматических шин радиальной конструкции на раздувных сбороч-но-формуюаях барабанах.

4. Методику оценки качества формования каркасов радиальных покрышек по параметру, характеризующему равномерность распределения нитей корда по окружности сфодосваиного каркаса.

5. Математические модели в методики автоматизированного расчв та процессов и оборудования для сборки и предварительного фсрлова-ния металлокордных брекерных браслетов новых конструкций.

6. Новые способы сборки покрышек и конструкция сборочного обо рудоЕания, обеспечивающие повышение качества радиальных шин, способы и конструкции приборов дает лабораторных исследований деформационных характеристик резинокордных материалов.

7. Система алгоритмов для автоматизированных предпроектиых исследований сборочного оборудования, сокращающих сроки создания и повышающих качество вновь создаваемого ■ оборудований.

Апробащш работы. Основные положат' и результаты диссертационной. работы долоксе-1 и обоувдены на четырех Всесоюзных научно-технических конференциях (ЩХИ, ISS2 г.; Харьков, 1986 г.; КОТ, 1986 г.; Ярославль, 1986 г.), на В со союзной научно-тахническсгл совещании "Повышение технического уровня в качества оборудования для производства шин" (Ярославль, 3980 г.) и да ряде ьнутрлвузовеют научных конференций.

Публикация. По теме работы опубликовано 98 печатных работ, в тси числе 43 авторских свидетельства на изобретения, выпущено более десяти отчетов до НИР.ЧРяд научных статей перепечатан за ру~ бегш в журнале Onte^natlonat fatymQZ Science and TechrioCogij• (1983, JS 5, p.p.42-43; 1984, ii 8, p.42 И др.).

Объем и структура работа. Диссертация состоит пз введения, восьми глав, общих выводов, описка использованных источников (2S6 наименований работ отечественных и зарубежных авторов)!! просеканий. Работа, изложена на 568 страницах, содержит 146 рисунков и 36 таблиц.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи работы, указаны научная новизна и практическая значимость, а такка основные положения, шпоскшз на защиту.

В герзоИ глава проанализировано современной состояние проблзкы повышения качества радиальных шин, сниаенш материалов и энергоо» коети шинного производства, повшюшш технического уровня загото-витально-сборочного оборудования, сокращения сроков ого создания я внедрения в пикнув промышленность. Основные процессы и оборудование, связаннее с производств«!! радиальных шин, подробно анали-

а провали оь головными научно-исследовательскими (ШИШИ, НИИКТШ), проектно-конотрукторскиыи (ШИшинмаш, НИКТШШ) и проектными (Рази-нопроект) институтами. На основании изучения литературных источников и производственных данных сделаны следующие выводы:

- благодаря усилиям ученых, конструкторов, машиностроителей и работников шинных заводов в стране налажено массовое производство шин радиальной конструкции и доля их в общем объеме выпуска пневматических шин неуклонно возрастает;

- исследованы многие виды дефектов готовых радиальных шин и причины, их порождающие. В частности, изучена роль в формировании качества готовых шин таких факторов, влияние которых закладывается еще на стадии сборки покрышек, как однородность, физико-меха-ничэокие и технологические свойства исходных материалов; резино-содержание каркасного материала; величина окружной деформации материала каркаса при формовании; консарукция формующего сргзна сборочного барабана; точность центрирования деталей покрышки при сборке; режим формования каркаса; точность воспроизведения геометрической формы и размеров покрышки; качество дублирования деталей; сохранность форлн п внутренней структуры невулканизованной покрышки при съёме её о барабана. Однако, степень изученности этих факторов крайне недостаточна и неравномерна, опубликованные данные довольно малочисленны и не содержат исчерпывающих сведений и технических решений, обеспечивающих требуемое качество готовых изделий; ...

- несмотря на ¿вшапцее влияние на однородность структуры радиальных покрышек второй стадии их сборки, последняя до сих пор еще оставалась наиболее слабо изученной как в теоретическом, так и в экспериментально! отношениях. Математические модели, которые позволили бы комплексно подойти к изучению влияния второй стадии сборки на качество готовых изделий, н началу настоящей работы практически отсутствовали;

- имеется обширная патентная литература и обзорная информация до конструкциям сборочно-формувдях барабанов, устройств для сборки металлокордных брекерных браслетов, дублируодих и других устройств и механизмов сборочных станков, однако в ней отсутствуют четкие рекомендации по их выбору. Практически отсутствует также

янформация по теоретическим методам расчета процессов и оборудова-яия второй стадии сборки.

Б связи с изложенным при выполнении настоящей работы ставились следующие задачи:

- исследование процессов сборки радиальных лоедышек, выбор я обоснование показателей качества сборки, анализ влияния различных технологических и конструктивных факторов на качество сборки;

- исследование деформационных свойств невулканвзованных рэзшо-кордных систем применительно к сборке радиальных покрышек из.текстильных кордов, выбор и обоснование вида деформационных уравнений;

- исследование деформационных свойств диафрагменных резин применительно к процессу формования каркасов радиальных.покрышек, выбор и обоснование вида деформационного уравнения;

- разработка и исследовакгэ математических моделей процессов формования каркасов радиальных покрышек' на сборочно-формуицих барабанах различных конструкций, разработка автоматизированных методов расчета оптимальных'режимов формования;

- выбор и обоснование перспективных технологических' схем фо;р-мования и конструкции барабанов для второй стадии сборки радиальных покрышек;

- - разработка и исследование математических моделей процесса дублирования разинокордных деталей на кеОтких и мягких сборочно-формующих барабанах, методик автоматизированного расчета энарго--силовых характеристик процессов прикатки;

- исследование деформационных свойств невулканязованнаго однослойного и двухслойного полотна из обрезиненного ыеталлокорда применительно к сборке радиальных металлокордных шин, выбор и обоснование деформационных уравнений; * ' '

- разработка и исследование математической модели процесса предварительного формования двухслойного ыеталлокордного брекер-ного браслета, разработка методами автоматизированного расчета энергосяловых характеристик указанного процесса;

- теоретическое и экспериментальное исследование процесса заворота крсмки обрезиненного металпокордного полотна применительно к сборке бракерных браслетов с завернувши кромками, разработка конструкции станка для сборки таких браслетов;

- разработка и исследование перспективных конструкций барабанов для сборки радиальных покрышек о металлокорднны брекерсм.

Во второй главе проводится анализ причин неравномерности структуры оформоватшх каркасов и обсулдаюгся способы их устранения. На основании литературных данных и математического моделирования процесса растяжения резинокордного материала Срис. I) показывается, чтй основными причинами возникновения неравномерного разрешения и извилистости нитей корда в офорт,гованном каркасе яв-

А-А

а)

дЧ б>

6)

II

А-А

55

(1

Н т 1_

X

X

Рио.1. Схемы деформирования резинокордных образцов: а - корд без утка; б - корд с уткал.

РаЕншерноэ-разрежение I Неравномерное разрежение

Рис.2. К методике оценки неравномерности разрежений нитей корда.

У

ляются недостаточное натяжение нитей основы корда и хаотичный разрыв утка в процессе формования. Полагая сначала, что резинокордный образец содержит жесткие недефохмируемые нити в виде стержней, прочно связанных с резиновой смесью, нетрудно видеть, что при сужение связующего в направлении оси X , при раотядении образца напряжением ёу , затруднено, т.е. в связующем действуют напряжения растяжения. Наоборот стерыш, препятствующие сужению .связующего, испытывают напряжения скатия. Обозначая: 5 - усредненная толщина связуицего мезду стершими; 9) - диаметр стержней; и ёх -усредненные по сечениям напряжения в связующем и стерхнях и рассматривая равновесие части образца слева от сечения (рис. I) при H»t, получили

¿^И + — бх =0 , (I)

откуда

а ада '

Поскольку ¿^О (связущее'испытывает растяжение), но ёх< О , т.е стержни сжаты. В действительности нити корда не воспринимают осевого сжатия и не могут менять свою длину, т.е. 0 и ¿х =0, что при плоском напряженном состоянии даёт:

Видно, что при растяжении вдаль сси-^ ширина пластины уменьшается при атом концы нитей сближаются, но не могут уменьшаться по длине. Поэтсму расстояния иехцу нитями изменяются в случайна.! порядке, обусловливая возникновение их извилистости. Для исключения этого в нитях необходимо создать растягивающее напряжение й , по ыо-л . Т.0.

7 > Жре . е (3)

Механизм отрицательного влияния утка на равномерность структуры офорнованнаго каркаса становится понятным нз следующего рассукденпя Раотягиващее усилие Т , приходящееся на единицу ширины резино-кордного образца (рио.1,6), представили в вида суммы

Т = тр + Ту . (4)

где Тр и Ту - удельные усилия, воспринимаемые связующим и утком соответственно. Соотношение величин Т^ и Ту для конкретного материала зависит от относительного соде разнил и свойств связующего и утка. При этом Т^ на разных участках полотна может меняться от

нуля до максимального значения. Следовательно, уток по-разному воздействует на нити основы кордного полотна и это также является одной из причин нарушения равномерности структуры последнего. Таким образш, рассмотренный механизм деформирования резинокорд-ного каркаса дает ясное представление о причинах возникновения неравномерности его структуры и позволяет обоснованно определить следующие пути их устранения: увеличение содернания и упругих _ свойств связующего в каркасная материале; применение безугочного корда или корда с утком повышенной растяжимости (при бездиафрагмен-нсм формовании); обеспечение совместного (без проскальзывания) растяжения каркаса л дивфраты, равномерное растяжение последней, правильное соотношение ысдулай. упругости материалов диащрагмы и каркаса. Для исключения относительного проскальзывания каркаса и диафрагмы полезны увеличение ттяхашя нитей корда в каркасе л принудительное прижатие ого к диафрагме, например, за счет наружного эластичного пояса. Выбор иетода повышения равномерности структуры каркаса долган осуществляться как о учетом требований в отношении качества изделия, так и технико-экономических факторов.

С целью опрэделэния перспективных путей совершенствования оборудования для второй стадии сборки радиальных покрышек разработан количественный показатель неравномерности разрежения нитей корда (НКО, позволяпций объективно оценивать влияние различных факторов на качество сформованного каркаса. Если принять, что в исходном обрезиненнад корде шти распределены равномерно с известной плотностью, то прЗ' выЗДкке расчетное расстояние мевду нитями не всегда совпадает о действительным расстоянием между ними (рис. 2). " Отклонение носит случайный характер. Поскольку отклонение характеризует наравндаврность расположения нитей, представили её в'виде относительной величины S = (t- tf)/tp, где t - действительное раостояние ввиду нитями; t^ = te-Jl - расчетное расстояние; t0 = -i/10— исходный оаг нитей.; L0~ исходная плотность нитей; Л - вытяжка резинокррдного материала. Поскольку трудно из-

мерять действительное расстояние меаду соседними нитями, на отпечатке со сформованного каркаса отмечала случайным образом участки о числил промежутков между нитями Ь =10 в замеряли действительную длину L каздсго участка. Далее вычисляли относительное отклонение длины участка от его расчетной длины Lp : у =100( L -Lp)/^, где Lf'at Ц,Л ; L„ = te-0. задаваясь статистической надежностью 95 %, рассчитали минимальный объем выборки (число замеров) а =50. В процессе опытов замеряли по 10 участков на 5 каркасах (пять па-

раллельных опытов). Цля кавдого к - го опыта определили выборочную дисперсию^ » (1 и выборочное отклонение = , где Пк ~ число зшеров в к - том опыте, а посла проверки нуль -гипотезы по критерию Хартли вычисляли среднюю дисперсию ¿2=(Х5^)/к и стандартное отклонение 5 = |/1"г , где К - число параллельных опытов. Для оценки доЕерителъных_границ для единичного измереул пользовались формулой W^ttS , где в нашем случав коэффициент Стьвдента Ь = 20/ . Выбранный параметр качества 5 сформованного каркаса, характеризующий НИК, универсален, т.к. измеряемый признак не зависит от исходной частоты нитей и окружной деформации кордного материала, и объективен, поскольку измеряемый признак носит случайный характер и определяется общепринятой, статистической характеристикой.

Используя данную методику, планирование эксперимента и специально спроектированные стенда, экспериментально установила связь мезду параметра! 5 и технологическими факторами процесса формования на барабанах с различными фсрмуицими органами: диафрагменнш, бездиафрагменнсм, секторном, секторном с пружинной оболочкой, комбинированном. Получены уравнения регрессии и построены ндааграммыГГ показывающие зависимость 5 от натяжения нитей корда, окружной деформации, характеристик материала каркаса, характеристик формующего органа. Анализ экспериментального материала и уравнений регрессии позволил отсеять неперспективные способы и устройства для ~ формования каркасов, выбрать в качества объектов дальнейших иосла^ дований бездиафрапленный, диафрагыенный и комбинированный способы и устройства, а также разработать ряд новых способов в устройств, защищенных авторскими свидетельствами и позволяющих уменьшить параметр 5 за счет регулируемого натяяення нитей корда в каркасе и принудительного их прикатия к диафрагме в процессе формования.

В третьей главе разрабатывается математическая модель формования каркасов на второй стадии сборки. При этсы кроме геометрической нелинейности учитывали такав характерные для каадого слоя оболочки "каркас - диафрапла" физические соотношения' - связь между напряжениями и деформациями, взаимодействие каркаса и диафрагмы по поверхности их контакта, деформационные свойства бортовой части каркаса. Для упрощения постановки математической задачи считали, что вопросы конструирования сборочной системы решены: прочностные характеристики формущего органа позволят осуществить требуемый прияим каркаса к брекерно-протекторншу браслету; неравномерность окружной деформации фоцлукхцего элемента не превышает

допуотиыаго значения; сборочный барабан обеспечивает осэсимметричность и стабильность периметра сторнованной, покрышки; сборочная система снабжена устройство?.!, обеспечивающим поддержание требуемого натяжения нитей корда каркаса. Разработку математической модели осуществляли в несколько этапов:

- определяли функциональные соотношения модду напряжениями и деформациями в резинокордно'Л системе при формовании;

- определяли условия. Исключающие смещение нитей корда каркаса относительно формующего органа;

- определяли условия, исключающие расформовку (раскрытие) борта формуемого каркаса;

- определяла деформационные характеристики обрезиненного однослойного и двухслойного ыетадлокордного полотна применительно к формованию;

- решали задачу расчета профиля и напряжений в резинокордной оболочке, нагруженной внутренним давлением, результаты расчета сопоставляла о данными эксперимента;

- решала задачу оптимизационного расчета геометрических, энер-гоопловнх, технологнчэских и конструктивных параметров процесса и сборочной системы, обеспечивающих качественную сборку покрышек.

Благодаря малой растяжимости нитей корда, длина профиля меридиана при формовании каркаса,' а следовательно, и диафрагмы меняется незначительно, в то время как их вытяжка в окружном направлении в разных точках профиля различна и изменяется от нуля у борта до максимального значения по беговой части, т.е. каркас и диафрагма находятся а условиях неоднородной двухосной деформации и поэтому условия их работа на могут быть смоделированы известными методами только.одноосного или только двухосного расточения. В связи 6 этим экспериментальные исследования диафрагашнннх резин и обрезиненных кордов проводили как традиционными, так и специально разработанными методами, более точно моделирующими реальный процесс их де-' формирования. По оригинальной методике испытывали резиновые образца (рис. 3) трубчатой форш на установке (А.с, СССР В 836561), позволяющей определять деформационные характеристики резинн в условиях так называемого чистого сдвига, когда один размер образца в процессе опыта вэ изменяется, я вытями в этш направлений А =>1» что близка соответствует реальному процессу формования каркаса. При растяжении трубчатого образца в осевом направлении для сохранения первоначального размера с10в образец подавали скатай воздух с определенным давлением. После растяжения размеры образца состав-

диафрагыенных резин: а - схема деформирования образцов; б - интегрирование уравнения а /(Я) ; в - опредоле-ня8 коэффициента упругости А ; г - сравнение расчетных (—) и экспериментальных (точки) значений надряксвай«

Рис.4. К методике расчета деформационных характеристик обрезиненных текстильных кордов: а - схема получения образца; б - экспериментальная (-) и расчетная (точки) зависимости Тк = /(£) для корда 17В(1) и 173Б(2).

ляют do • б , £ , а главные степени раотякеняя будут: Xt = Хг = i ; Sfa. Главные напряжения вычисляли по формулам:

Р— (5)

= pd.. /8^; * о

С учетом несжимаемости резины .А^А^ = 1 тлеем А{ = А , $> = $ajX< По известной формуле ^

Vi*] ^dAj, .где (6)

= • ¿i - истинное значение напряжения, l,j,fe= 1,2,3

рассчитывали упругий потенциал, численно ровный в данном случав площади фигуры под кривой Е>° = /ГА)- сзл. ркс. 3,6. Полагая, что Wj = V , по известному уравнению Бартэнева-Хазановича Vi = АГА/Аг+^3-3) при -Аг = 1 получили

и согласно рис. 3,в, находили значение коэффициента А как тангенс угла на)клона прямой к оси абсцисс. Применимость уравнений (7) про-верялгг наложением графиков б1 = jtM и- ¿3 = /г£Я)(рис. 3,г). Таким он оо об ем балл опраделэны значения А для целого ряда серийных и модельных резин. Их значения составили 0,58...1,52 Ша, что согласуется с данными, полученными в настоящей работе по другим методикам я с данными других авторов для вулканизатов наложенных резин. .';■''■

. '' • Донный метод создания однородной двухосной деформации с помощь» трубчатых резиновых образцов использовали и при исследовании обрззивднных кордов. Опыты проводили на специальных установках (А.о. СССР ü 836561; 968682), главным рабочим органсм которых является тарированная эластичная трубчатая камера. Резинркордный образец (рис. 4,а) через камеру нагружали внутренним давлением я растягивали в осевом направлении, замеряя усилие, давление воздуха в камере и величину деформации. Данине обрабатывали с целью установления связи мезду удельной растягивающей силой Тк и относительной деформацией £ (рис. 4,6),. Для обрезяненных текстильных . кордов типа 27В; I72B; I73B; 17В о резиновой накладкой эта зависимость хорошо описывается уравнением

Г а - ' (8)

где А я 103Н/м; О. , Ь , С - безразмерные коэффициенты. Для кор-

да 17В в частности получили а. = 3,62; 5 = 0,262; С = 0,135.

Для определения условия, исключающего смещение нити корда каркаса относительно формующего органа, рассмотрено равновесие её на поверхности диафрагмы под действием растягивавшей силы Л/ , усилия прикатил р' и силы' , смещающей нить, а такяе нормальной реакции Рп со стороны формующего органа и силы ч$внт . Получено о, д/

. Р * т ~ Т< ' (9)

где к - коэффициент трения нити о диафрашу; - радиус кривизны меридиана оболочки. Определена сдвигающая сила С^, в зависимости от вытякки каркаса в окружном направлении.

При определении условия, исключающего раскрытие борта формуемого каркаса, получено выражение для расчета максимально возможного натяжения нитей корда при формовании

У = (2Ь * (Ю)

где Т - предельная прочность связи нити корда с резиновой смесью; Щ - число слоев корда в покрышке; 10 - плотность распределения нитей; Ь - ддина разрушаемого участка; радиус бортового кольца

Для распространения разрабатываемой математической модели формования на покрышки с металлокордш в каркасе, а такке для создания в дальнейшем нссенэрных методов расчета оборудования для оборки и формования моталлокордных брекарных браслетов исследованы теоретически и экспериментально деформационные характеристики однослойного л двухслойного симметричного моталлокордного полотна и получены выражения для расчета кх деформационных характеристик.

с Ь. , , з_

I 1>с ' (П>

f 0,7S t$4oi > Л = ЦЧ

где Ej , E„ - модули упругости однослойного и двухслойного полотна соответственно; Б/ , У^ - модуль упругости и относительное со-

(12)

(13)

¡ержаняе связующего з полотое. Однако прямой растет модулей упру-•оотн а по формулам (II) я (12) дакз при известных Ес я ¡)с 19 гарантирует высокой точности, поскольку Ее для "чистого" мате-шала ысевт существенно отличаться от £с этого материала в сос-■аво шталлокорднсго полотна. Кроне того, точное определение ))с ¡осыла затруднительно. Экспериментальное гл определение Ет и Вд in зсзго круга углов закроя п типов пслсдьзуошх кордов трудоей-:о п дорогостояща, Поэталу била разработана оригинальная методика шотерилаитально-расчотного определения Ет и £, . Роыая уравнэ-ия dSjj/d<iz 0 , лаяли, что дая однослойного и двухслойного полот-ia получается одно и то ае значение igcdy»l£? , iL

. Иря этом слоем E3scg =Ecßc - min. , а , т.о.

)ДнослоЯшЯ образец, закровный так, что d^dH-55" , не будет гвреиавшвагься, что вахно дяя повышения точности эксперимента. Обозначил Е^Е^ Еп при cLK ; Aj- Ej/£K ; Ajj = £.g/£s ~ бвзраз-:ершэ модуля упругости полотна. Так как c,t = £_/ 'Je , то на осно-!ЗНВП (II) II (12) получшп

I (.1 * t^df (14)

"I ~ 3 ifd # 075tfd

\ т 1(J5) 0 75 t^d.

¡СЛП ПЗЕЭСТК0 ijj' DkCn3prJQ!!T5.-!bH0e 3H04OHJE9 Е к , ТО ДЛЯ ПОЛОТНП 1 m',it". углем закроя'гитзЗ корда = 7 . На рис. 5,а,б ю.тазз!".! npraeja даагрс:"г даотяхвтя образцов. Влдао, что гра$и- , га зсгнсгюстоИ F т. /(с!.) взлзизЗш. Яоэтсму дефохх.-ационно-спло-шэ расчета гшолшлзсь взвесит! ыатодал яорзмегашх параметров гпругостп, когда модуль упругости выступает как отношение ¿у I является фуикцпеО от с,,. На ряс. 6,а,б приведены графики зави-:^joc?31\ Д- t^ffa) , построенные согласно формулам (14) и (15), i такав экспоргзшнталышз точка (dj £j й/£к } • Так как экслери-¡еитальныв точки для разных значений £ и близко сошадают^меаду юбой (при одних и тех аа значениях d. ), то отношение Ej [рактячэска не зависит от Еу и определяется лиаз углом Ы. . Сле-[овательно, формулу Bf ¡"-^jf ,-'car-H0 использовать и для пере-(енных модулей. Имея экспериментальный график Ес и вычисляя L ¡г по (14) и (15), по формуле ЕТ „ = А.. Е* мокно найти £г . ия любых сС И С д • '

Е кН/м

20 £%

Рис.5. Зависимость усшия растяжения Р от относительной дэфорлациа £ и угла укладки нитей сС однослойных (а) и двухслойных (б) образцов из обрезиненного метад-локорда 22П5 при скорости растяжения У =•

лш(оО

90 70 50 50 сС° $0 70 50 30'(к°

Рио.6. Зависимость Лщ^^ (об) для однослойного (а) н двухслойного (б) нвталлокордного полотна и» корда 22Ж5 вря скорости раоининм 1Г » 0,39 • Ю^ы/с ; *• - £ » 15 Д - £ = Ю а - £ - 15 9 - £ = 20 О - £ « 25 £

Решение вопросов, связанных с деформационными характеристи-аш материалов каркаса и диафрагмы и определение условий их совестного деформирования при обеспечении, целостности борта позволяй перейти к построению математической модели процесса формовз-ия, Бшш приштн следующие допущения: толщина деформируемой обо-:очки, состоящей в общем случав из каркаса формуемой покрышки, ластичной даафраоти и оцрессовочного псяса, малы по сравнению с арактерндои линейными размерами самой оболочки; многослойная обо-:очка деформируется как одно целое; вкладом каркасной резиновой меси в напряженное состояние деформируемой системы можно пренеб-|0чь; считаем напряженное состояние оболочки двухосным, а напряжены ло толщине её ¿з = О .

Принимаем, что деформационные характеристики материалов карка-а, диафрагмы и опрессовочного пояса известны и могут быть описа-м соответствующими уравнениями, приведенными вше. Дополнительно (римем закон деформируемости нитей текстильного корда в виде: ¡к = (£ -£<»), где . £к , £ , - натякение, модуль упру-■остя, деформация и остаточная деформация нити корда. Малая толщи-га оболочки позволяет описать профиль фор^муемого каркаса (рис.7,а) гекоторой функцией 1 (У) в полярной системе координат (рис.7,б), соторая однозначно определяет геометрию и окружные деформации обо-гочки. Лря этсм имеем: радиус кривизны меридиана оболочки .2 . „Я Л

_ сг'+у )? . (16)

гг+ггг-г-г' '

)адиус кривизны сеченая, перпендикулярного меридиану

•Лг ~ ¡г ену *г'Ыпг[

^формированное состояние формупцэго органа описывается, формулами

6* > Я. ' 3 Ь+г-ецУ '

1 его напряженное состояние уравнениями

А

V о ™

Рио .7. Схема формования каркаса поЕрыыка (о) в гео-иаграя формуемой оЗолочу в (б): I - карето; 2 - дааф-рагиа; 3 - бортоьое кольцо; 4 - фланец барабана$ 5 - (Зракерао-аротсеторпай фасло®.

Для списания уравнения равновесия элемента безмоментной оболочки использовали уравнение Лапласа в ввдо

+ ~ = Р (22)

а _ Л А >

где ¡э и у - меридиональная и кольцевая силы в стенка оболочки; рп - давление формупцего воздуха, причем

5 = ; • Г-г.;* (24)

р1р ¡> ¿р

• 5 V- -; (25)

0 <2 3.

£ ~ $ • -Г~Г-1 . (25)

° у?,

ВцЕзпривэдешыэ уравнеши дополнили уравнением равновесия фланца

<5орабзпа а - *¿ЩЗ«**-о , (27)

где 0 - усалиэ ка фланце{ ск - угол наклона касательной к меря-даану у бортового кольца. .

Система уравнений (16)...(27) является математическим описанном процэосз формования каркаса радиальной покрышки па раздувнсы фор-нупцем барабана.;

Ключевой задачей расчзта по математической модели является отысканкэ профзля нерадиака формуемой оболочки % * 1 (¥), для чего попользовали варяацяоншй подход а принцип минимума псяной потенциальной энергии системы "каркао-формувдий орган-форлущпй агент" в пренебрежения диссипацией энергии и памятью деформируемого материала. Полная потенциальная енэргш Л формируемой системы есть функционал от функцш^ формы 1 С/), зависящей, в свою очередь, от параметров каркаса & п оборудования :

л -(28)

Процесс формования ширинки разбивается на отдельные отадия и для каддсго фиксированного расстояния мезду фланцами барабана ¿Н находится профзль 1 С/), доставлящяй минимум ^"^(у)] при граничных условиях на 7 (34: % (Ц) » Н , у!(Ф0) » 0 . Рассматриваемая вариационная задача является изопериметрической, поскольку

должна удовлетворять ограничению:

ir .

J* /г2+г,г' • dy> -f-p- /г^р1 -eiy = о (гэ)

В общем случае полная потенциальная энергия Л формуемой системы

бУД9Т Л = ие ♦ и« - А^ , (30)

где Lif, Ик - потенциальная энергия деформации формующего органа и каркаса соответственно; А^ - работа формующего давления. В работе дан подробный вывод уравнений для определения UP , , , Далее рассматривается численная реализация вариационной задачи, которая решается метод см Ритца, причем с учетом специфики гедавт-рии формуемого каркаса в качестве базовой функции формы используется аппроксимация профиля окружностью постоянного радиуса с добавкой в виде степенных функций по полярному углу. Приводится схема алгоритма и примеры расчета, исследуются практические вопросы вычислительной. процедуры.

В четвертой главе излагаются метода раочата оптимальных параметров формуидих барабанов. Приводится методика определения оптимального расстояния мезду фланцами вновь проектируемого фо£мугацв-го барабана. Долевой функцией при расчете начального положения фланцев и при заданном давлении фодоования является 'натяяение нитей корда, которое должно быть достаточным, чтобы избежать извилистости нитей корда с одной стороны, но не долано приводить к расформовке борта с другой. Если же натяжение нитей корда задается и начальное положение фланцев определено технологическим регламентом на сборку, то целевой функцией является оптимальное значение начального давления формования. Конечное расстояние между фланцами выбирается из условия максимизация зоны касания каркаса с брокером с соблюдением ограничений на натяжение нитей, если формование идет под брекерно-протекторный браслет. Если же формование осуществляется под Орекерннй шаблон, то конечное расстояние между фланцами рассчитывается из условия достижения экватором каркаса диаметра брекерного шаблона.

Излагается методика расчета оптимального ракша подачи воздуха в диафрагму при формовании, обесдечиваицего постоянное натяжение нитей корда независимо от'расстояния между фланцами (A.c. СССР .'» 663603).

Для решения задачи оптимального проектирования раздувных фор-ыуидих барабанов строится содерглтельная совокупность целевых

- 2i -

функций. Первая функция - критерий качества М вводится как эквивалент разработанному во второй главе экспериментально-расчетному показателю 3 неравномерности разрешения нитей корда:

К1 = - , (31)

где натяжение нитей ~ l°J(H) зависит от конструктивных и технологических параметров оборудования и может быть непостоянно при формовании; CL^ , Clg, CL^ - обэзразмеривавдие константы. Если Kl~*min, то равномерность структуры каркаса улучшается.

Второй оптимизационный критерий - критерий формы К 2 :

1<2 = (1 - Win. , (32)

где ¿5 - дана зоны касания брокера и каркаса, 2В - ширина брокера. Эта целевая фуннцая используется при форыовании каркаса под брекерно-протекторшй браслет и его минимизация означает в реальном процессе облегчение условий дублирования брекера к каркасу, исключение отслоения брекера при дальнейших технологических переходах я приближение профиля сформованной заготовки к форме готовой покрышки.

Третий критерий - энергетический, вводится с цольи мшшшза-цяи энергетических затрат на формование каркаса, поскольку усилия на фланцах барабана значительны и меняются при сближении фланцев как по модулю, так и по знаку:

КЗ = a Q(t)\ cLT - mln. (33)"

ó

Рзюзняе многокритериальной задача оптимального проектирования производилось методом приближенного построения множества Парато, причем в качества переменных параметров проектирования выбирала характеристики формующего органа п А , а также давление формования рф. Все методики расчета проиллюстрированы конкретными примерами с подробишь описанием входных и выходных данных.

Пятая глава посвящена проектированию сборочно-форыуэдих барабанов о армированной резиновой даафратаоЗ. Показано, что .барабаны этого типа имеют ряд преимуществ перед барабанами традиционных конструкций. Однако, наличие диафрагмы, актированной в меридиональном направлении иераскжнмими нитями корда, обусловливают рад конструктивных особенностей барабанов в требуют некоторых изменений в разработанной ранее математической модели процесса фор-

мования каркаса. Особенностью фориования на барабана с армированной диафрагмой (рис. 8) является то, что в исходной полсеении диафрагма I но контактирует о каркаса) 2. В начало форловашш после подачи csaroro воздуха во внутренние полооть диафрагмы фланцы 3 перемещаются относительно бортодерпатолей, п диафрагма I приходит в контакт с каркасом 2. Далее происходит совместное деформирование диафрагмы и каркаса, причем специальный механизм (на показан) обеспечивает постоянное катяишпе нитей каркаса. При отш диафрагма работает в режима заданных напряжений (зависят от давления формования), а каркас - в режЕыо зодашшх деформаций, поскольку диафрагма за очет ее регулируемой рабочей длины по меридиану определяет натяаоние нитей корда каркаса.

Для корректировки ранее разработанной математической модели применительно к форлованшэ на барабане с ар,щровшшой диафрагмой определены зависимости, связывающие иапрлсзния и деформации в армированной диафрагма. Уравнения, связывающие напряжения и деформации в каркаса, геометрические соотвоыания, уравнения равновесия системы "каркас - диафрагма", а также ограничения а допущения математической модели, в основном, то se, что и принятые ранее. Это позволило такка использовать при раочоте математической модели вариационный подход и прикцш минимума полной потенциальной внер-гии формуемой системы "каркао - ярияроваязад диафрагма - формующий агент". На базе математпчеокой иодоля разработана методика расчета барабана с армированной диафрагмой, которая иллюстрируется конкретным примерамЭкспериментальная проборка результатов расчете по математпчосяой модели показала хоргаоо качественное и количественное их сошаданве о опытными дзтшми (рис. 8).

11а основа разработанной методики создан барабан с армированной диафрагмой. Для изготовления ераировашшх диафрагм разработаны новая технология в оборудование. Воз технические решения заца-щеш авторскими свидетельствами "на изобретения.

Испытания опытного барабана в холостом рехшме п при формовании каркасов покрышек I63PI3 подтвердили его работоспособность в дали хорошие результаты в .отношении качества сформованных карка-оов, оцениваемого параметром S и стабильностью геометрических размеров. ■ .

Шестая глава посвящена разработке и исследованию перспективных процессов и оборудования для сборки радиальных шин о металло-кордным брекерсы. Проанализированы существующие методы сборки шин с металлокордным брекерсы, выявлены их недостатки, приводящие к

о'-' а)

каркас

6, 0,08

« Щ Кь '

X О £ г

о

Рис.9. Сравнение расчетных (г) г эхсперггкзнталь-явх (-4 профилай (в) сформованного каркаса и модельной джафрагмн я зависимостей ^ = ^ (И) для иодахьао! диафрагин (б).

Щ йрь 012 И,м

Рис.8, Расчетная схема формования каркаса покрытая на барабане с .армированной диафрагмой: I - диафрагма; 2 - каркас; 3 - фланец кренления диафрапш; 4 - борто-дергатель; 5 - брокерный браслет

I

В

I

О/О 0,11 012 013 ЦП

отслоению брекера от каркаса при дальнейших переходах и к браку готовых изделий. Показано, что при прикатав брокера к сформованному каркаоу в бракере возникают отрывающие силы в (рис.Ю), обусловленные изгибсы бракера в меридиональном направлении и сжатием в кольцевом, причем . На основании проведенных теоретических исследований предложены ноша способы послойного наложения ыеталлокорднаго брокера на каркас, сформованный на комбинированном барабана, и способ предварительного послойного формования брокера для придания ему выпуклой и хорошо ссараяяицейся формы. Эти способы позволяют практически полностью устранить отрывающие нагрузки и , а следовательно и брак по этой причине.

Из патентной литературы известны технические решения, позволяющие уменьшать за счет предварительного формования многослойного брекерного браслата. В настоящей работе проведен анализ недостатков и преимуществ этого способа. Докааано, что главными недостатками являются больше усилия в рабочих органах станка и энергоемкость процесса. Преимущество - более простая организация производства таких брекерных браслетов. В связи с последним обстоятельством создана методика расчета процесса формования двухслойного маталлокорднсго браслета на разкиьшда секторном барабане (рио. II}. В основе методики лежит математическая модель, рас-сматриваюдая растяжение секторным бара банда тонкостенной оболочки, состоящей из двух слоев металлокордааго полотна с,симметричным расположением нитей корда и нагругшшой изнутри давлением р . Деформационные характеристики материала брекера полагаются известными и описываются ранее полученными соотношениями. Математическая модель позволяет рассчитывать наряду с гедаетричесюши размерами сформованного брекера и изменением ■ угла расположения нитей корда также распределение давления р (А) по поверхности сектора и усилив 0. на секторе барабана:

рС±)аь = е(х) , ш

где ,-

ш ■

'i

r;

i i 4~4— • I

\

К í

k \a н

ti

f

X

tnaxq,4

-тащ'

x

a)

Pno.IO, Раочвтпая охема дублирования брокера о каркасом: I - брекор; 2 - карпао;.3 - фзанец барабана

P0o.II. Cierta равгагэнля брэ-герлого кольца па оекторясм барабана: 1,2'- сектор и бре-вврпоо йольцэ в яоходаея поло-aessaj 3,4 - то дэ з процоссэ растяиензя, ^

Рис.12. Схема процесса заворота крепок бракера

Здесь: Ei , ¡>(x) - модуль упругости, коаффшщент Пуассона и толщина двухслойного полотна. Уравнения (34), (35) решаются численно.

Сравнение расчетных и экспериментальных данных по усилиям на секторах барабана и ширине сформованного браслета показывает их хорошее совпадение. Подробно рассмотрена такие задача расчета процесса растяжения двухслойного металлокордного полотна на барабане о плоскими секторами. Моделируемый процесс используется для стабилизации геометрических размеров бреиерного кольца перед налаяениоы его на фориуемнй каркас.

Из анализа патентной литературы установлено, что одним из путей совершенствования производства радиальных шин о ыеталлокорд-ным брокером является применение брекерных браслетов с завернутыми кромками. В настоящей работе создана методика расчета деформированного состояния материала заворачиваемых кронок. Схема заворота показана на рис. 12. Показано, что при завороте кромки брокер-наго слоя его материал поворачивается относительно оси вращения барабана на некоторый угол. Математическая модель позволяет рассчитать траекторию перемещения жестких рабочих органов механизма заворота кршок, которая исключает проскальзывание материала брокера относительно поверхности секторов и исключает нежелательное его деформирование.

С учета,1 результатов исследований, изложенных в данной главе, опроектированы и испытаны опытные и опытно-промышленные.образин нового оборудования для сборки покрышек о ыегаялокордада брокером, в том числе комбинированный сборочно-формугщий барабан, барабан для предварительного формования двухслойного ыеталлокордного брекера и установка для сборки брекерных браслетов с завернутыми кромками. Все технические решения защищены авторскими свидетельствами на изобретения. Лабораторные испытания показали правильность

и эффективность этих решений.

fl с.яттт-,мпЗ глй-рй изложены методы расчета процессов дублирования резиаокордных материалов на жестких металлических сборочных и мягких раздувных сборочно-форыувдих барабанах. Расчетная схема дублирования на жестком барабане представлена на рис. 13. Согласно принятой расчетной схеме дублируемая заготовка с толщиной hH , состоящая из нескольких слоев резинотканевого материала, затягивается силами трения в зазор маяду вращающимися циливдрамп. обжимается по мере прохождения через сухаыцийся.зазор и затем выходит из него, восстанавливая свои толщину до некоторого конечного значения ft < h. .

к К .

Рио.14. Экспериментальные (—) н расчетные (---) графика распределения давленая в soie деформации при ып-яимальннх зазорах между цилиндрами fl0 » 1.97 ш (I) я h.0 > 1,48 мм (2)

Ив рассмотрения условия равновесия выделенного элемента было получено уравнение •

^ Т^г- = о «ч

аналогичное по форме Уравнению, примененному ранее Колбовскл« ЮЛ. и Шаниным Н.П. к описанию симметричного процесса прокатки асбомасс. В нашем случае цилиндры имеют различные радиусы и поэтому

Е- * • С--1/ЖГ . /? -

т.е. процесс геометрически асимметричен. Знак "+" перед Т соответствует зоне отставания, знак "-" - зоне опережения. Для решения уравнения (36), в котором оодерштся три неизвестных: , р , , бшш экспериментально получены еще два уравнения, связывашцие между собой (¿>х и р , в также Т и р . С этой целью проведены обширные исследования деформационных и фрикционных свойств резинокорд-ного материала, В результате решения математической модели разработана методика расчета кривой распределения давления по длине гоны деформации р = ), раопорного усилия между цилиндрами и потребляемой мощности. Сравнение расчетных и экспераментальных данных (рис. 14) показало удовлетворительное их совпадение.

Расчетная схема дублирования на ыягксм сборочно-^орлувщем барабане представлена на рис. 15. Теоретическое описание этого процесса во всей его полноте затруднительно, поэтшу на данном этапе разработанная методика позволяет производить лишь оценочные геометрические и анергосиловые расчеты. При создании математической модели репены две вспомогательные задачи: задача о вдавливания цилиндрического ролика в плоское полукольцо из нараставимого гибкого материала, нагруженное изнутри давлением сжатого воздуха, и задача о вдавливании ролика в цилиндрическую оболочку из такого же материала и так до нагруженную изнутри давлением снато-го воздуха. С использованием полученных результатов решена пространственная задача о вдавливании прикаточного ролика в автопокрышку. Уравнения математической модели Ы. = );

т. ,1, Я , р .НО; г , я .<* , е0, н

р « . т. . т.я >;

Г =а>гсьй1(а/гр) ; 5 = грГ- и % = (Яе-$ )-5 , где $0- половина длины нити корда каркаса, позволяют численным методда последовательных приближений, рассчитать такое значение оС , при котором 6 я: 0 , что и является целью расчета математической, модели. Резуль-

Ряс.15. К расчету процесса дублирования па мягком сборотно-фор-ыукцем барабане

Рис.16. Пример расчетных зависимостей оЬ - / (Ю и 6 - р (К) при давлениях в покрншхв!

1.3 - р - 0,15 ЫПа|

2.4 - р « 0,2 Ша

0,2, РА . 0,6 О,а ¿¿рад 1^5 1,75 2,0 2,25 ¿.'МПа

тэты расчета угла оС используются для оценки давления прикатки 6 при заданием усилии прижатия ролика Ы и известных геометрических характеристиках прикатываемого каркаса покрышки (рис. 16).

В восьмой глава приводятся рекомендации по совершенствованию процеосов и оборудования второй стадии сборки покрышек радиальных шин и дается описание практического использования результатов исследования.

Основные результата работа.

1. Решена научная проблема создания теоретических основ автоматизированного расчета процессов и оборудования для второй стадии сборки широкого ряда размеров радиальных пневматических шин, имеющая важное народохозяйственное значение. При атом учтены важнейшие особенности технологических процессов: большие деформации резинокордннх материалов при сборке, изменение натягаюш кордных нитей, давления в полости п усилий на фланцах барабана при формовании каркасов.

2. Сфо^ыулированн четкие представления о деформационном поведении резинокордных материалов при сборке покрышек и выявлены факторы, отрицательно влияющие на качество готовых изделий. С учетом новых представлений разработан метод оценки качества сборки пневмопокрьй шек по показателю неравномерности разрешений нитей корда (НЕК) и установлена зависимость этого показателя от конструктивных особенностей сборочного оборудования, геометрических и технологических характеристик формуемых каркасов и от внергосиловых параметров процесса формования. • •

3. Предложены зависимости дои аналитического описания деформационного поведения резинокордных материалов и математические модели . основных процессов второй стадии сборки радиальных покрышек: формования каркасов на барабанах различных конструкций 'бездиафрагменных с резиновой даафрагаой, с резиновой армированной диафрагмой); дублирования резинокордных материалов на жестких и эластичных сбо-рочно-форыувдих барабанах; предварительного формования металлокорд-ного брежерного браслета на разжиынсм секторном барабане; заворота кромок нижнего слоя брекера новой конструкции в процессе его сборки и др. На базе математических моделей и результатов научных исследований разработаны оптимизационные методы расчета сборочно-заготовительных процессов и оборудования второй стадии сборки.

4. С учетом проведенных исследований разработано несколько усовершенствованных способов сборки покрышек на диафрапленных, бездиаф-

рагмвнншс в комбинированных сборочно-формувдих барабанах и цели!! ряд конструкций оборудования, устройств и приборов применительно к сборке радиальных шин. Новизна и полезность разработок подтвер-адана авторскими свидетельствами на изобретения. Б. Результаты выполненных теоретических и экспериментальных работ использованы ШШШШАЕем при создания нового оборудования, в тш числе агрегатов для сборки радиальных дневмопокрышек АСПР 360-600, АСПР 385-600, АСПР 440-660; станков для второй стадии сборки радиальных шин OTP 2-8I5-I660, СПР 2-665-1530 и агрегата для навивки протектора узкой лентой АНП 1100-150. • 6. Разработанные в диссертации способы и устройства (а.с. СССР J&И 663603 , 6I6I50 , 804509) внедрены в производство на Омском шин-нсц заводе и на опытнш заводе ШЖЯа (в агрегатах АСПР 360-6Ш), а также в агрегатах АСПР 385-600 на Московском (I шт.), Белорусском CI шт.), Кировсвда (5 шт.), Барнаульском (2 шт.) шинных заводах и в ПО "Оренбургшна" .(I шт.). Кроме того, способ формования по а.с. СССР ;3 663603 внедрен в станке СПР 2-665-1530 на Ее-лоцерковсксы шннсм заводе и в отанке СПР 2-815-1660 на Днепропетровском (2 от.)' и Болоцэрковскгал (I шт.) шинных заводах. Содернавие диссертации опубликовано в 98 работах.

1. Вещев A.A. Исслэдованпе напряженного состояния каркасов радиальных покрыэзк в процессе формования- //Каучук и резина.- 1981.-. >5 3.- С,33-39^

2. Вещав А Л., Трофимов A.M., Бушмакпн B.E.-, Бекиа Н.Г. Исследование деформационных свойств реэинокорднцх систем в условиях сборки радиальных шин //Каучук и рэзша,- 1977,- Jü 8,- С.38-41.

3. Вещев A.A., Трофимов A.U. Исследование деформационных свойств резин диафрагм Для формования каркасов радиальных покрышек пневматических сшн //Каучук и резина,- 1979.- .'I 8.- С.45-47.

4. Вещев A.A., Балашов В.В., Бакин Н.Г. Расчет усилия формования каркасов автопокрышек типа "Р" на кестких форлутацих барабанах // Машины и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых смесей: Мешзуз. сб. науч. тр.-Ярославль, 1976.-С.9-19.

5. Ведев A.A., Трофимов A.M., Бекин Н.Г. Формование легковых радиальных покрышек //Каучук и резина,- 1982.- J5 I,- С.34-37.

6. Вшцэв A.A., Богданов В.Н., Балашов В.В. Анализ причин неравномерности структуры сфор/ованных каркасов радиальных покрышек и способы их устранения //Каучук и резина,- 1983.- Л 9.- С.29-31.

7. Нефедов A.C., Вещев A.A., Балашов В.В. Экспериментальное исследование деформационных свойогв нэвулканизованныхрвзинокордных

оистам /Д1ашины и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых смесей.-Ярославль, 1976.- C.II4-I20.

8. Исследование энвргосиловнх параметров процесса формования каркасов автопокрышек типа F на разжимном барабане ./В.В.Балашов, A.A. Вещев, А.М.Трофимов и др. //Машины и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых смесей: Межвуэ. сб.-Ярославль.- 1976.-С .19-24.

9. Исследование процесса формования автопокрышек типа "Р" на установке с диафрагменным барабаном Дд.Ващев, В.В.Балашов, Н.Г.Ее-кин и др. //Производство шин, РТИ и АТИ,- 1976,- я II.- С.12-17.

10. Вещев A.A., Новожилов Н.Б., Дорофеев В.М., Гарманов H.A. Исследование деформационных свойств резины и резинокордных систем применительно к энергосилоЕсму расчету станков для сборки автомобильных шин /Д1ашины и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых смесей: Меквуз. сб.- Ярославль, 1976.- С.24-30.

11. Вещев A.A., Богданов В.Н., Бекнн Н.Г., Балашов В.В. Расчет энергосиловых параметров процесса формования автопокрышек "Р" на барабане с резиновой диафрагмой //Каучук и резина.- 1976.- й 0.-С .49-51.

12. Вещев A.A., Балашов В.В., БекинН.Г., Петров Б.М. Экспериментальное исследование знергосиловнх параметров процесса формования каркасов радиальных покрышек на эластичных барабанах //Производство шин, РТИ и АТИ.- 1977,- Ji 6,- С.13-16. . .

13. Богданов В.Н., Вещев A.A.,.Бенин Н.Г., Трофимов АЛЛ. Расчет армированных сильно деформируемых резиновых оболочек //Химическое и нефтяное машиностроение.- 1977,- Д.7.- C.I3-I4, ' .

14. Вещев A.A., Богданов В.Н., Трофимов AJÍ., Бекин Н.Г. Расчет армированных резиновых оболочек //¡Лапшны и'. технология переработки полимеров в изделия: М&квуз.сб.яауч.зр./ЪМХМ.- М.- I977.-C.I36-I4I.

15. Анализ напряженного состояния нитей корда в формуемом каркасе радиальной автопокрышки /А.А.Вещев, А .¡¿.Трофимов, А.Н.Крылов, В.В. Балашов:- 8 с,- Деп. в ЦИНГИхимнефгемаш 17.04.78, й 436.

16. Вещев A.A., Крылов А.Н., Трофимов А.Ы., Балашов В.В. Расчет процеоса формования многослойных каркасов покрышек "Р" на барабанах с резиновыми диафрагмами /Каучук и. резина,-1978.-Л5.-С.35-48.

17. Трофимов A.M., Вещев 4.А., Бекин Н.Г. Разработка оборудования для изготовления армированных диафрага к станкам для сборки радиальных покрышек //Йовышение. технического уровня и качества оборудования для производства шин: Tes. докл. Воесоюз. науч.-техн. совещания.- Ярославль.- 1980.-С.28-29.

18. Трофимов А.М., Бещав A.A. Совершенствование процесса формования легковых радиальных покрышек //Машины и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых смесей: Ыэетуз. сб. науч. тр.- Ярославль.- 1981.- С.86-91.

19. К расчету процеоса фоЕмования автопокрышек /A.A.Вещав, В.Н. Богданов, Е.А.Бои5Вольная:- 8 о,- Деп. в ВИНИТИ //БУ ВИНИТИ "Депонированные рукописи".- 1982.- У> 5.- С.88.

20. Бсневольная Е.А., Бещев A.A., Трофимов A.U. Метод повышения равномерности отруктуры сформованных каркасов радиальных шин // Каучук и розана.- 1982,- ü 8.- C.30-3I.

21. Бoseвольная S.A., Б едав A.A., Богданов В.Н. Совершенствование процесса сборки радиальных покрышек пнеагатическях шин //Процессы п аппарата производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их d изделия: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. нонф,- Москва,- 1982.- C.II0-III.'

22. Вэщэв A.A., Богданов В.Н. Расчет формы армированной резиновой оболочка при ограничении деформаций //Химическое и нефтяное машиностроение,- 1982,- й 12.- С,49.

23. Bgsisb A.A., Кондаков В.А., Божевальная Е.А. Экспериментальное псслодование фрикционных свойств резинонордных материалов применительно к сборка радиальных покрышек //Машины и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых- сносей: Меивуз. сб. науч. . тр.- Ярослааль,- 1982.- C.6S-69..

24. Вэцеп A.A., Гущин E.H., Проворов A.B., Трофимов A.Ü. Исследование работы устройства для дублирования деталей радиальной пок-рнпки па эластичном барабане //l-lauraim я технология переработки каучук cd, полимеров и резиновых смесей: Мокзуз. сб. науч. тр.- Ярославль,- IÖ83.- С.86-88. 1

25. Вещав A.A., Богданов В.Н., Божевольная Е.А., Проворов A.B. Оптимизация условий дублирования Зрекорно-протекторного браслета с каркасом радиальной покрышки //Каучук и резина,- 1984,- й I.-С.25-26.

26. Взщзв A.A., Ба-мвольная S.A., Гугцян E.IL, Проворов A.B. Исследование прочности связи рззинскордных материалов применительно к сборка радзалышх пневмолокрншэк нз металлокорда //Промышленность CK, пай я РТИ.- Ш<АЙ I,- С.29-31.

27. Исследование деформационных свойств двухслойного спшетрично-го моташокордпого полотна Д.А.Вечов, В.Н.Бсгданов, Е.А.Бсссеволь-нал: - 16 е.-Доп. в ЦНШЭнефтохи.) 05.04.84, Д 45 нх-Д84.

28.Г1сследованка деформационных свойств двухслойного симметричного

металлокордного полотна /А.А.Вещев, В.Н.Богданов, А.ВЛроворов, E.H.Гущин:- 10 о.- Деп. в ЦНШТЭнефтехш 05.04.84, й 46 НХ-Д84.

29. Экспериментальное исследование деформационных свойств обрези-ненного маталлокордного полотна применительно к сборке радиальных шин /А.А.Вещев, Е.А.Божевольная, Е.Н.1^щан и др. /Д$ашиш и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых смесей: Ыенвув. сб. науч. тр.- Ярославль.- 1984.- С.18-21. •

30. Расчет усилия формования двухслойного металлокордного брекера на разжимнсм секторном барабане /А.А.Вещев, В.Н.Богданов, A.B. Проворов и др.:- 14 е.- Деп. в ЩШТЭнефтехда 25.10.84,*89нх-84Дел.

31. Метод расчета напряженно-дефоршрованнвго состояния каркаса радиальной покрышки в процессе формования /Е.А.Божевольная, A.A. Вэщев, Н.Г.Бекин: 8 с.-Деп.в ДБИИТЭкефтехим 25 Д0.84,й90нх-84Дел.

32. Исследование прочности борта каркаса радиальной пневмопоирыш-ки при формовании /Е.А.Божевольная, А.А,"еаев, А.К.Галаев и др. //Промышленность CK, шин и РТИ.- 1985.- I,- С.13-17.

33. Бокевольная К.А., Вещав A.A., Бекин Н.Г. Расчет оптимального режима напуска воздуха при формовании каркасов радиальных пневмо-покрышек /Каучук и резина,- 1985.- Ii 6.- C.I9-2I.

34. Вещев A.A., Богданов В.Н., Проворов A.B. Расчет параметров процесса сборки резинокордных оболочек /Тросл. яоллтехн. пн-т.Ярославль, 1985.-5,5 е.- Дел.в ЦНШЭнефтехим, й 62 ня-85 Деп.

35. Божевольная В.А., Веще в A.A., Гущин E.H. Исследование меридиональной деформации каркаса радиальной покрышш при формовании //Промышленность CK, шин и РШ.- 1986.- JS 3.- С.17-21.

36. Вещев A.A., Богданов В.Н. Совершенствование сборки легковых радиальных покршек с металлокорданм бренероы //Пршышлениость CK, шин и РТИ.- 1986.- И 6.- С.22-26. . .

37. Бокевольная Е.А., Вещев АЛ., Гущин E.H. Экспериментальное исследование меридиональной деформации каркаса радиальной покрышки на второй стадии сборки //Расчет и конструирование манаш по переработке каучуков и полимеров: Ыохвуз. cö. науч. тр.- Ярославль, 1985.- С.16-21.

38. Вещав A.A., Проворов A.B., Гущин E.H. Метод и станок для сборки двухслойного маталлокордного брекера с завернутыми кромками // Машины для переработки каучуков, полимеров я резиновых смесей: Иеявуз. сб. науч. тр.- Ярославль, 1986.- С.43-47.

39. Вещев A.A., Богданов В.Н., Проворов A.B., Гущин E.H. О деформационных характеристиках металлокордного полотна, используемого в производстве вши //Каучук и резина,- 1987.- J5 I.- С.27-29.

D. Вещев A.A., Бекин Н.Г., Боаевольная Е.А. Выбор и обоснование ритериав оптимизация для автоматизированного проектирования фор-упцпх барабанов диафратаенного типа //Конструирование, исследо-вние машин, аппаратов и реакторов химической техники: Моквуз.

6. науч. тр.- Москва,- 1986.- C.I2-I6.

1. Бскевольная ЕЛ., Вещев A.A. Оптимальное проектирование фор-уичих'барабанов диафрапленного типа к станкам второй стадии сбор-и радиальных шин /А1ашины для переработки каучуков, полимеров и еэинових смесей: Ыежвуз. сб. науч. тр.- Ярославль.- 1986.-С.99-107.

2. Боаевольная ЕЛ.,.Вещев A.A. Автоматизированное проектирование адаалышх покрысек пневматических вшн в процессе отработки тех-ологичесхаго регламента их сборки //Моделирование и расчет хими-эского оборудования: Ыежвуз. сб. науч. тр.- Ярославль.- 1987.-.9-13. . , '

3. Вещав A.A., Проворов A.B., Богданов В.Н., Гущин E.H. Исследо-ание процесса растяжения металлокордного брекерного кольца на экторнсм барабане //Моделирование л расчет химического оборудована: Шквуэ. сб. науч..тр.- Ярославль.- 1987.- С.56-64.

4'. Богданов В.Н., Проворов A.B., Вещев A.A., Гущин E.H. Метод асчета процесса заворота кромок металлокордного брокера //САПр борудования для переработки полимерных материалов в изделия: вжвуз. сб. науч. тр.- Ярославль.- 1989.- С.35-40. 5. Вещев АД., Боаевольная Е.А., Проворов A.B., Трофимов А.М. вопросу совершенствования даафрагмепных барабанов для сборки вдевальных шин //Оборудование и технология переработки полимерных оппозиций: Ыеавуэ, сб. науч. тр.- Ярославль,- 1990,- С.23-31. 5. Вещев A.A., Богданов В.Н., Балашов В.В, Энергосиловой расчет роцеоса прикатки деталей радиальной пяешопокрышки на второй тадии сборки:- 19 о.- Деп. в ЩБЩЭнефтехлы, }'» 108 нх-85 Деп.

7. Вещев A.A. Расчет энергосиловых характеристик процесса дубли-ования резинотканевых материалов //Расчет процессов и оборудована для переработки полимерных материалов: Ыежвуз. сб. науч. тр,-рославль.- 1992.- C.9-I6.

8. Боаевольная Е.А., Вещев A.A., Стусь СЖ Оптимальное проекти-ование формущих диафрагыешшх барабанов к станкам второй ста-ии сборки радиальных шин //Лроблемы оптимизации в машинострое-ии: Тез. докл./ll Воесотан. шх. молодых ученых и специалистов.-арьяов.- 1986i- С.26.

9. Боаевольная Е.А., Вещев A.A. Расчет оптимальных параметров арабанов для формования каркасов радиальных шин //Процессы и ап-

парата производства лолшерннх материалов, методы в оборудование для переработки их в изделия: Тез. докл. /Всесоюзн. науч.-техн. конф,- Москва.- 1986.- С.109.

50. Бохевольная Е.А., Бекин Н.Г., Вещев ¿.А. Совершенствование технологического регламента второй стадии сборки радиальных шин //Повышение качества продукции и внедрение ресурсосберегавдей тех нологии в резиновой промышленности: Тез. докл. /Всесоюзн. конф.-Ярославль.- I9Ö6.- СД82.

51. Гущин E.H., Вещев A.A., Проворов A.B. Метод и станов для сбор ки двухслойного металлокордного брекера о завернутыми кромками // Процессы и аппараты производства полимерных материалов, метода и оборудование для переработки их-в изделия: Тез. докл. /Всесоюзн. науч.-техн. конф.- Москва,- 1986.- С.119.

52. Проворов A.B., Вещев A.A., Гущин E.H. Метод расчета процесса формования металлокордаого брокера применительно в сборке автопокрышек //Процессы и аппараты производства полимерных материалов методы и оборудование для переработки их в изделия: Тез. докл. / Воесоюзн. науч.-техн.' конф.- Москва.- 19Б6,- C.I40.

53. Проворов A.B., Вещев A.A.; Богданов В.Н. Исследование влияния скорости процесса формования каркаса радиальной докрывши на её качество //Повышение качества продукции и внедрение ресурсосберегающей технологии в резиновой промышленности: Теа. докл. /Всесоюз конф.- Ярославль,- IS86.- С.117 и др..

Новые технические решения .защищены авторскими свидетельствами Jitt: устройства -6I6I5Q, 725896, 730598 , 753672 , 793780, 793802 818900 , 804509 , 887254, .899364 , 97644.8, 994299, 1008002, 100Б267, 1066832, II06682, II06683, II4I0I4, II43609, II54I09, II9I303, 1234212, 1328228, I33548I. 1335482, 1397305., 1407844, I4234I4, I4424I4, 1479285; способы -663603, 716863, 734004 , 738902, 74051! 742159, 821195,821196, 889471, 1227496, 1657409; приборы - 83656: 968682.

Заказ 358. Тирах 100. Пвч.л. 2. ЯГ Т У .