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橡胶硫化过程的微机控制
季建华吴勤勤
自动化研究所
提要: 在分析橡胶硫化机理的基础上, 阐述肢料硫化的控制方法、微机
控系统的组成、硬件配置和软件设计。实践表明, 采用额机控制橡胶村品的
硫化过程, 能保证品质量、提高经济效益。
关键词: 硫化橡胶; 硫化机。
中图分类号: ..
一
.
硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一它通过硫化剂的化学作用, 使塑性橡胶转化
为弹性橡胶或硬橡胶, 以改善腔料的物理枫被性能,
整个硫化过程分为硫化诱导阶段灾硫、预阶段正硫化阶段及过硫阶段。其操作
步骤为: 合模、放气、保压硫化和开模· 在此过程唪需加嚷的压力和温度,加压是为了消
除橡胶制品中的气泡,面硫化温度和硫芋二圆则决寤墓蹿斜的杭化程度,它直接影响硫化反
应的速度和产品性能。微机控制晦作用就在于通过控温和计算硫化效应, 使硫化过程处于最
佳状态,从而达到保证产品质量的届舶.⋯. ..
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· ·
硫化效应和等效硫化
根据橡胶硫化理论,硫化效应是衡量胶料硫化程度深浅的指标; 等效硫化则是指制品达
到同等的硫化程度即相同的硫化效应。硫化效应同硫化强度和时间有关, 而硫化
强度又是温度的函数。它们可表示为
:


式中一硫化起始时间一硫化终止时间; 一实际测得的硫化温度; 一规定的硫化效
应口所采用之标准温度一硫化温度系数。
硫化温度系数与橡胶制品的大小形状、原料配方以及硫化温度等诸因素有关。若整
个硫化过程中, 温度变化在一定范围内, 则为常数, 这时硫化效应可按下式近似计算:
日
∑.∑·
,一
也可写成:
。:二:
∑一
●
按系统精度要求,选取适当的采样时间间隔, 然后由计算机根据所测得的温度计
算出硫化强度, 再乘以得出, 当达到标准硫化效应。标准温度和规定的
硫化时间之乘积时, 硫化过程结束。。和。为预先设置值, 其大小随胶料品种而异。
由此可知, 当温度在一定范围内变化时,可按等效硫化方法,随时调整硫化时间,使胶料达
到最佳硫化程度。
微机控制系统
. 系统组成
整个系统由平板硫化机、微机系统、温度变送器、带电接点的压力表、可控硅调压器和
继电、接触开关等部分组成,如图所示。微机系统包括单片微机/转换器/转换
器、键盘、显示器、打印机及其它逻辑部件。、
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带电接点的压力表和温度变送器分别进出台模的开关信号和硫化温度信号。微机系统将
该信号采人, 通过计算分析由执行部件输出控温命令和一系列开关信号, 以实现对平板硫化
机的控制。
. 微机硬件逻辑
微机硬件逻辑电路见图。温度变送器输出的—电流, 经’电阻转换成
—的电压信号, 送人多路开关切换平板硫