ВВЕДЕНИЕ

Пневматическая шина относится к группе эластичных резинокордных оболочек, состоящих в основном из резины, и является важной деталью подвески автомобиля, самолета или другой машины. Резину получают вулканизацией (химическим структурированием) весьма сложных композиций - резиновых смесей, в которых в качестве полимерной основы применяют каучуки (эластомеры). Кроме каучуков, шинные резиновые смеси содержат до 15-20 ингредиентов – вулканизующих агентов, ускорителей и активаторов вулканизации, наполнителей и мягчителей, антиоксидантов, антиозонантов и противоутомителей, а иногда и замедлителей подвулканизации. Детали для изготовления шины (полуфабрикаты) получают листованием резиновых смесей и обрезинкой кордных тканей на каландре, профилированием протекторных лент, автокамерных и других заготовок на шприцмашине и раскроем резинотканевых лент на резательных машинах различных конструкций.

Резина является наиболее уникальным полимерным композиционным материалом, обладающим способностью к высокоэластическим деформациям - при небольшой нагрузке легко деформируется до 500-1000% и восстанавливает свою первоначальную форму после снятия нагрузки. Применение резины в шинах обусловили также её высокая прочность, усталостная выносливость, водо- и газонепроницаемость и стойкость к действию агрессивных сред. Благодаря уникальным свойствам резины автомобилестроение развилось до такого уровня, что пневматические шины составляют половину мирового объема производства резиновых изделий и потребляют 50% всех каучуков.

Металлокорд в виде троса, свитого из латунированной стальной проволоки, становится лидером в ряду армирующих материалов для каркаса и брекера покрышки, вытесняя кордные ткани полотняного переплетения с прочной основой из крученых нитей на основе химических волокон и редким утком. Эксплуатационные свойства шин, содержащих кордные ткани, определяются только прочностью нитей основы, а уток лишь удерживает нити в ткани при её переработке – пропитке, обрезинивании и раскрое. Кроме кордных тканей, для армирования бортов покрышки применяют также проволочную плетёнку и другие текстильные ткани - чефер и бязь.

Технология пневматических шин является частью единой технологии производства резиновых изделий, дополняя её, и поэтому начинается также с общих процессов приемки, складирования и хранения каучуков, ингредиентов и армирующих материалов. Далее следует предварительная подготовка материалов - освобождение их от тары и подачи транспортом на дозирование. Каучуки для облегчения дозирования часто подвергают гранулированию, а НК для улучшения технологических свойств - декристаллизации и механической пластикации. Далее идут операции изготовления полуфабрикатов для производства шин, которые включают приготовление резиновых смесей, обработку и раскрой кордной и других тканей на полосы различной ширины и под различными углами к направлению нитей основы, профилирование протекторной ленты и изготовление других деталей покрышки. Конфигурация и размеры заготавливаемых полуфабрикатов определяются конструкцией и габаритными размерами шины. Только после этих операций становится возможным приступить к выполнению весьма трудоемких технологических процессов производства основного и самого сложного резинокордного элемента пневматической шины – её покрышки. Собственно технология пневматических шин включает основные процессы сборки и вулканизации покрышек, заключительные операции обрезки выпрессовок, разбраковки и балансировки покрышек, а также законченные технологии изготовления других её элементов – ездовых камер и ободных лент. При кажущейся простоте технология очень сложна и имеет множество вариантов аппаратурного оформления, особенно операции приготовления резиновых смесей, сборки и вулканизации покрышек, формирующие качество шин. Поэтому технология каждой ведущей фирмы имеет свои особенности. Поскольку на технологию шин влияют не только используемые материалы, но также назначение и конструкция шины, в первой главе приводятся краткие сведения о конструкции и рабочих характеристиках шин различного назначения и о материалах для их производства.