轮胎直压硫化内模适用范围与适用条件研究

针对金属内模的轮胎直压硫化机内模设计缺乏一般性公式,设计易失败的问题,提出一种利用MATLAB计算轮胎直压硫化内模具适用范围的研究方案。首先对常规直压硫化内模和改进的阶梯式直压硫化内模分别建立简化物理模型,以鼓瓦不干涉为条件建立约束方程,确定直压硫化内模的适用范围;进而建立任意规格轮胎是否适合直压硫化内模的判断公式,以探明轮胎直压硫化内模的适用范围,从而对任意规格轮胎直压硫化内模的设计提供参考数据。     

阶梯式轮胎直压硫化内模设计

针对轮胎硫化机中心机构金属内模适用范围小的问题,对直压硫化内模进行结构改进,提出阶梯式直压硫化内模,以轴向空间弥补径向空间的不足,进一步增加轮胎直压硫化模具的应用范围。在此基础上针对235/45R18规格的轮胎进行模具设计,首先进行运动仿真检查干涉,确认内模正常运动无干涉;然后对硫化状态下的阶梯式直压硫化内模具进行有限元力学仿真强度校核,校核结果表明各部件应力均低于许用应力,模具整体达到强度要求。     

轮胎硫化研究概况

介绍了轮胎硫化过程反应原理。综述实验法和有限元技术应用于轮胎硫化研究,详细描述了两种方法的应用案例,对比两种方法的优势和不足。研究中应该将它们结合起来,这对进行科学化和数字化轮胎设计以及改进轮胎硫化工艺和指导橡胶配方设计具有非常重要的实际意义。     

基于人工智能技术的轮胎硫化优化

以提高轮胎硫化程度均匀性为目标,运用ABAQUS软件对11.00R22.5载重子午线轮胎建立了硫化仿真有限元模型,结合轮胎硫化实际过程进行了温度场仿真分析.在温度场分析基础上,利用阿累尼乌斯方程计算轮胎硫化程度.利用正交试验设计、神经网络和遗传算法等优化技术,建立了轮胎硫化数值优化设计方法.对轮胎硫化过程中以外温蒸汽边...     

新型轮胎内模直压硫化机构设计

提出一种新型轮胎内模直压硫化制造技术并设计了轮胎内模直压硫化装备，将中心机构上的胶囊替代为刚性内模直压机构，利用电磁感应加热实现轮胎内腔加热。以关键部件内模直压机构结构特点及工作原理为基础，建立了内模直压机构的几何与运动约束方程，实现了内模直压机构的尺度设计。另外，还利用Abaqus结构分析模块对硫化状态下的内模直压机构进行强度分析及结构改进设计，得到了内模直压机构的最佳结构。     

改进模糊神经网络在轮胎硫化过程建模中的应用

利用一种改进的模糊神经网络建立了轮胎硫化过程的动态温度分布模型,从而使在线预测实际生产过程中硫化轮胎的内部温度成为可能,为确定轮胎的最佳硫化时间提供了一条切实可行的简单途径.     

轮胎硫化前的最佳预热温度

采用ANSYS软件对10．00R20型子午线轮胎构建三维有限元实体模型，模拟轮胎的硫化工艺过程，定量分析了不同预热温度对轮胎硫化温度场及硫化程度场的影响．结果表明，预热温度每提高10℃，胶囊内通过热水的时间可缩短2min；机内硫化时间缩短1min；硫化均匀性相对提高10％．预热温度越高，轮胎的机内硫化时间越短，硫化均匀性越好；综合考虑预热过程的硫化效应因素，得到轮胎硫化前的最佳预热温度不宜超过105℃。     

11.00 R20 S815型全钢载重子午胎硫化过程的数值模拟与硫化测温

对11.00 R20S815全钢载重子午胎进行了硫化测温,并测量了各胶料的热物性参数,对其硫化工艺过程进行了数值模拟.结果显示：硫化期间轮胎内部存在较明显的温度分布梯度,轮胎各部位的硫化历程差别较大,胎冠和胎肩等部位的后硫化效应不容忽视.     

用延时交叉相关法确定轮胎硫化温度预测模型参量

轮胎橡胶的最终硫化状态主要由其硫化中经历的温度时间历程所决定，但在实际生产中其内部点温度是无法实测的，本文对实验和有限元计算数据进行了大量分析，探寻了内立部点温度与表面温度之间的关系；用延时交叉相关的方法确定了硫化过程中内部点温度预测回归公式的参数，这将为轮胎硫化过程的控制提供有益的参考。     

硫化机与硫化罐生产外胎外观缺陷分析

硫化机替代硫化罐是轮胎行业发展的趋势,硫化机外胎的质量问题比较多。一段时间我厂硫化机生产的9.00-20-16PR轮胎的退赔率比罐生产的同规格轮胎高17%。其中主要毛病就是肩空。文章就我厂硫化机硫化外胎所产生的肩空的原因与硫化罐进行对比分析。     

轮胎电磁感应加热直压硫化模具内鼓瓦感应线圈的优化设计

为解决现有直压硫化技术中电磁感应加热不能完全满足轮胎硫化过程的需求,使用COMSOL软件分析鼓瓦内部的磁通密度及温度分布,并设计了电磁感应线圈的新型排布方式。通过仿真分析对比发现,将单根电磁感应线圈分成多段小型线圈置于鼓瓦中,有利于提高轮胎的升温速率和整体温度的均匀性。在鼓瓦中部添加电磁感应线圈可为轮胎胎冠处硫化提供有效热源,更能满足实际硫化需求。根据新型排布方式下在停止加热后轮胎各面的温度趋势特点,提出采取间歇式加热的工艺,并根据温差调整电磁感应线圈的频率,最终达到温度的动态平衡。     

新型盘丝驱动内模直压机构的设计

针对传统硫化机的胶囊对胶料和能源损耗过高的问题,设计了一种新型内模直压机构用于代替传统硫化机的胶囊。利用上下双盘丝机构分别驱动大小金属成型鼓并使其完成复杂的轴径向收缩运动,实现了硫化机无胶囊的硫化过程。以大小金属成型鼓的关键运动参数和结构参数为基础,完成了内模直压机构关键部件的结构设计,实现了机构的功能,同时有效地避免了机构各零部件之间产生运动干涉。用ANSYS软件对内模直压机构进行静力学仿真分析,根据模拟仿真的分析结果对机构进行了优化设计,使机构满足了硫化状态下的强度要求。     

废旧钢丝错体再制造工程翻新轮胎工艺及补强机理

为了提高工程翻新轮胎的承载及抗刺爆性能,利用废旧子午线轮胎钢丝作为补强体,采用镀层法,通过废旧钢丝表面镀铜-镀锌处理,设计了废旧子午线轮胎钢丝错体再制造工程翻新轮胎生产工艺,主要包括局部修复与补强工程子午线轮胎钢丝帘线断裂层工艺、旧胎体层与翻新胎面胶层之间补强一层子午线废旧轮胎钢丝帘布层工艺.分析了废旧子午线轮胎钢丝错体再制造工程翻新轮胎补强作用机理,有效实现了废旧钢丝与轮胎橡胶的黏合,并对错体再制造工程翻新轮胎技术优势进行了分析,采用模硫化法对26.5R25全钢工程机械子午线旧轮胎进行了错体再制造翻新生产.结果表明,废旧钢丝错体再制造工程翻新轮胎承载能力和抗刺爆能力大大增强,其使用寿命为同型号普通翻新轮胎的1.2倍,接近同型号新轮胎的使用寿命,综合性能表现良好.     

超大伸缩比机械臂结构设计及其刚度优化方法

定期清理灰库内壁板结干灰已成为保障火电厂机组安全运营的重要措施。针对现有灰库清理机器人普遍存在的清理区间局限、整机刚度不足等突出问题,通过引入基于绳排的同步伸缩驱动机构,融合轻量化高刚度的多节箱式臂体及柔性周向回转关节,创新设计出一款基于超大伸缩比机械臂的灰库全域面清理机器人。在此基础上,通过深入力学分析建立伸缩臂力学模型并提出刚度条件。利用迭代法对伸缩臂截面参数进行优化,获得不同情况下最优截面参数。仿真实验表明经刚度优化后的伸缩臂整体刚度良好,满足灰库清理机器人长期作业要求。     

考虑声固耦合作用的光面胎滚动数值模拟

利用ABAQUS软件建立了考虑声固耦合作用的光面胎滚动有限元模型,并对其进行滚动工况下Mises应力、接地性能以及振动模态等力学性能分析。从动力学分析结果中提取光面胎结构有限元模型的表面振动加速度,导入LMS Virtual.Lab Acoustics软件,采用声学边界元法分析光面胎滚动噪声;探讨了接地印痕、载荷、胎压和下沉量之间的关系,并对近场噪声仿真值与实验测量值进行了比较。研究结果表明：考虑声固耦合作用的光面胎Mises应力、接地压力、接地印痕呈对称分布,接触印痕、载荷、胎压随下沉量的增加而增大;考虑声固耦合的光面胎滚动噪声主要分布于50~375 Hz低频段,且内胎气体在滚动工况下产生了稳定声压（8 dB（A））。     

一种新型轴/径向伸缩式成型鼓及其尺度设计

针对子午线轮胎成型装备自主创新需求,提出并研究了一种新型结构紧凑、大伸缩比、高刚度的子午线轮胎成型鼓.在系统阐述其结构与传动原理的基础上,建立了成型鼓内、外瓦板各基本伸缩单元实现轴/径向伸缩运动的数学模型及其几何与运动约束方程,给出了该类成型鼓的一般设计思路和方法,并以压力角为优化目标,实现了成型鼓导向机构尺度优化设计.在此基础上,通过计算机仿真验证了设计方法的正确性和有效性.研究结果对这类新型成型鼓的工程样机的研制提供了重要的理论依据.     

考虑胎圈/轮辋接触的子午线轮胎三维有限元分析

近10多年来,有限元方法被越来越多的应用于轮胎设计过程,进行参数化研究,从而减少轮胎发展周期,甚至可以替代一定的轮胎测试.文中轮胎的材料非线性、几何非线性及接触非线性的有限元分析,着重研究了胎圈与轮辋接触面的应力分布.此外,要优化钢丝圈面积以提高耐久性,改进整个轮胎的设计以达到预期的疲劳寿命,必须准确掌握轮胎与轮辋之间的接触压力状态.