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无转子硫化仪及其全自动控制-中国橡胶


无转子硫化仪及其全自动控制
北京化工大学·北京环峰化工机械实验厂 陈立芳

摘要:介绍了 MM4130C2 型无转子硫化仪基本特色及其全自动控制体系的应用。指出采用双向通讯的控制 方法可大大减少操作者的工作量,提高劳动效率,是今后硫化仪发展的新方向。 关键词: 无转子;硫化仪;全自动控制

橡胶硫化测试仪器(简称硫化仪)是用来测量橡胶硫化过程的一种标准化仪器,可用于 橡胶均匀性、重现性、稳定性等重要性能的测试,辅助橡胶配方设计。有一些厂家还用硫化 仪进行生产在线检测,即对每一批,甚至是每一时刻的橡胶进行硫化测定,以检验橡胶的硫 化特性是否满足制品要求。 根据基本结构的不同,硫化仪可分为有转子和无转子两种基本类型。由于结构上的特点, 无转子硫化仪的计算精度、使用时的方便程度都远远高于有转子硫化仪。本文以北京环峰化 工机械实验厂生产的 MM4130C2 型无转子硫化仪为例, 介绍无转子硫化仪是如何实现全自动控 制的。 一、MM4130C2 型无转子硫化仪介绍 1、MM4130C2 无转子硫化仪,是以国际生产标准为基础制造的新一代橡胶测试仪器。从 机械结构上来说,它采用密闭型模体摆动,替代了有转子的转子摆动。具有以下优势: 消除了转子及其连动部分的散热带来的热量损耗,使胶样的温度更加均匀稳定。 消除了转子盘磨损带来的扭矩损失。 操作更加方便、快捷、不需从转子上用力剥落胶样,只要用镊子从上下模体间取出 即可。尤其对于粘连性强的胶料,需要加玻璃纸时更体现了该型号的优势。 机械结构的稳定性大大加强。 2、MM4130C2 无转子硫化仪的全自动控制特色 在一次试验中, 用户除向模体中放入和取出胶样外, 其它一切操作均由计算机完成。 到试验设定时间,模体自动打开,计算机计算出所有特性参数。 所有数据和曲线可自动保存或由用户自己存入指定的位置和名称。 用户可以把多个试验的曲线和数据同时保存和打印,并计算出统计结果,方便用户 比较。例如,对一种胶样,在任何时间所做的试验数据和曲线都可以和现在的进行 比较。便于用户保持胶料配方的稳定性。 用户可根据计算出来的数据判断橡胶的硫化特性:起硫时间、温度对硫化时间的影 响、硫化速度、最小和最大扭矩(反映粘度和强度) 、混炼均匀性以及是否发生了
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焦烧等特性,从而达到了检测目的。 3、MM4130C2 型无转子硫化仪的基本配置及主要技术参数 MM4130C2 无转子硫化仪的基本配置为硫化仪主机+计算机+打印机。 主要技术参数见表 1:
表 1 MM4130C2 硫化仪主要技术参数 项目 控温范围 温度显示分辨率 转矩分辨率 转子摆动角度 模腔温度波动 扭矩量程 升温速度 模体摆动频率 参数值 室温~200℃ 0.1℃ 0.001Nm ±1°±0.5° ≤±0.1℃ 10,30,50,100,150 ,200,250,300 (dNm) 约 24℃/分 1.67Hz(100r/min)

二、用计算机实现硫化仪的全自动控制 在 MM4130C2 无转子硫化仪的使用过程中, 通过计算机的双向通讯功能就可以简单便捷的 完成硫化实验。在一次实验中的具体操作过程如下: 首先、打开计算机和硫化仪主机的电源。硫化仪主机自动开始加热到设定温度。在计算 机上运行 MM4130C2 操作系统软件,完成参数设定后进入如图 1 的实验界面。在界面上有两个 明显的“开始” “停止”按钮。 第二、在硫化仪模腔中放入称好的胶料,并按下“开始”按钮。这样胶料的硫化实验就 开始了。计算机随着实验的进行实时绘制出硫化曲线(如图 2 所示) 。到实验设定时间后,硫 化仪自动启模,显示实验结束并自动计算出硫化特性参数(图 2 中右侧数据) 。取出熟胶片, 再放入新胶料,开始下一个新实验。 第三,每次实验的结果都可以自动保存到计算机固定的位置处,或者使用者可以根据需 要另存到任何位置,并可随时打印曲线和数据。曲线的保存可以是单条曲线,也可以是多条 曲线的汇总报表。其中汇总的多条曲线及其数据会自动计算出平均值和标准差,便于使用者 分析胶料的硫化过程。 在整个实验过程中,该控制软件具有如下功能: 1) 硫化仪试验的完全自动化; ; 2) 可以选择 1-360 分钟之间任意的运行时间(以及任何用户需求的时间) 3) 具有 10,30,50,100,150,200,250,300(dNm)的扭矩量程;
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4) 汇总多条曲线的特征数据并统计这多条曲线的平均值和均方差,其结果可进行打 印、保存。 5) 本软件具有自动保存的功能,并且存储功能强大(仅局限于计算机的容量) 。 6) 在每个实验完成前,使用者都可以为所绘制的曲线选择不同的颜色,便于比较。

图 1 MM4130C2 硫化仪实验界面

图2

多个实验汇总时的界面

三、小结 在计算机和网络飞速发展的时代,用计算机控制硫化仪实验过程有很多优势。一方面可 以大大提高劳动效率;另一方面,实验得到的数据可以通过计算机和网络传达到进行胶料质 量控制的部门,就不再需要有专门的人员不停地在实验室和质检部门之间奔波,并制作大量 的报表。所以全自动控制硫化仪是硫化仪行业研究发展的又一个新突破。

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