Tải bản đầy đủ (.doc) (278 trang)

thiết kế phân xưởng sản xuất săm lốp ôtô qui cánh 9.00-20. năng suất 750.000 bộ-năm.

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.27 MB, 278 trang )

§å ¸n tèt nghiÖp
Mục lục
Đề mục Trang
Mở đầu 3
Phần I: Lý thuyết chung 5
I. Hiểu biết chung về săm, lốp ô tô 900- 20 5
I.1. Lịch sử phát triển của săm, lốp ô tô 5
I.2 Cấu tạo kích thước săm lốp ô tô 10
II. Biện luận đơn pha chế cao su bán thành phẩm săm lốp ôtô
13
II.1. Cao su mặt lốp 13
II.1.1. Điều kiện làm việc của mặt lốp 13
II.1.2.Lựa chọn cao su 13
II.1.3. Lựa chọn chất phối hợp 15
II.1.3.1. Chất lưu hoá
15
II.1.3.1.1.Lưu huỳnh 15
II.1.3.2.Chất xuc tiến lưu hoá 16
II.1.3.3.Chất trợ xúc tiến
18
II.1.3.4. Chất làm nền 21
II.1.3.5. Chất độn và chất tăng cường
26
II.2 .Cao su cán tráng 31
II.2.1. Điều kiện làm việc của cao su cán tráng 31
II.2.2. Lựa chọn cao su 32
II.2.3. Lựa chon chất phối hợp 32
II.2.3.1. Chất lưu hoá
32
ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xuÊt s¨m lèp «t«
1


Đồ án tốt nghiệp
II.2.3.2. Cht xỳc tin lu hoỏ 33
II.2.3.3. Cht tr xỳc tin lu hoỏ 34.
II.2.3.4.Cht lm nn 34
II.2.3.5.Cht n v cht tng cng 35
II.3.Cao su hụng lp
35
II.3.1.iu kin lm vic ca cao su hụng lp
35
II.3.2. La chon cao su 35
II.3.3.La chn cht phi hp
35
II.3.3.1. Cht lu hoỏ
35
II.3.3.2.Cht xỳc tin lu hoỏ 36
II.4. Cao su hoón xung
37
II.5.Cao su lm tanh 38
II.6.Cao su lm sm 39
II.7.Cao su mng lu hoỏ
41
II.8. Cao su chõn van 41
II.9. Cao su ym lút 44
III. La chn v din gii dõy chuyn cụng ngh sn xut sm lp ụtụ
45
III.1.Gii thiu v dõy chuyn sn xut
46
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
2
§å ¸n tèt nghiÖp

III.2. Sơ luyện 46
III.3. Hỗn luyện 47
III.4. Lọc và trộn lưu huỳnh (hỗn luyện lần 2) 48
III.5. Nhiệt luyện 48
III.6. ép đùn ống 49
III.7. Nối đầu 49
III.8. Lưu hoá 49
III.9. Kiểm tra sản phẩm (KCS) 50
III.10. Đóng gói 50
III.11. Sản xuất màng lưu hoá 51
III.12. Dây truyền sản xuất lốp ôtô 52
III.12.1. Sơ luyện 52
III.12.2. Hỗn luyện 52
III.13.3. Nhiệt luyện. 52
III.13.4. Cán tráng 54
III.13.5. Cán hình mặt lốp 54
III.14. Bộ phận sản xuất tanh 54
III.14.1.Tanh 1 sợi (tanh cứng) 55
III.14.2. Tanh nhiều sợi: 55
III.14. Thành hình lốp
56
III.15. Lưu hoá lốp 56
III.16. Kiểm tra chất lượng 56
III.17. Đóng gói, nhập kho 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xuÊt s¨m lèp «t«
3
Đồ án tốt nghiệp
Mở đầu
Hiện nay nhu cầu đi lại và lu thông hàng hoá ở Việt Nam đang tăng lên nên ph-

ơng tiện đi lại và vận chuyển hàng hoá là rất quan trọng vì vậy việc sản xuất săm
lốp ôtô là một vấn đề bức thiết. Số săm lốp ôtô ở Việt Nam hiện nay cha đáp ứng
đủ nhu cầu sử dụng của ngời tiêu dùng và lốp xe ô tô chủ yếu là nhập từ các nớc
khác trên thế giới. Một số công ty sản xuất săm, lốp ô tô của Việt Nam có chất l-
ợng tơng đối chấp nhận đợc là công ty sao vàng, công ty cao su Đà Nẵng, công
ty cao su Miền Nam nh ng về số lợng và củng loại thì cha thể đáp ứng đợc nhu
cầu tiêu thụ của các hãng xe, đặc biệt là loại xe tải.Vì thế ở nớc ta cần có một
nhà máy sản xuất săm, lốp ôtô có công suất cao để ứng đợc nhu cầu đó. Bản đồ
án này đợc thực hiện cũng vì mục đích góp phần vào vệc xây dựng một nhà máy
sản xuất săm, lốp ô tô có công suất và chất lợng cao
Ngoài ra Việt Nam là nớc có trữ lợng cao su thiên nhiên rất lớn nên việc cung
cấp nhiên liệu cao su để sản xuất săm, lốp ô tô là rất thuận lợi. Việt Nam là
nuớc có điều kiện khí hậu thích hợp để trồng cây cao su và do đó vào những năm
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
4
Đồ án tốt nghiệp
đầu tiên của thế kỷ 19, nguồn nguyên liệu cao su là một trong những nguồn
nguyên liệu quý hiếm nhất đợc trồng ở Việt Nam và các nớc thuộc địa có khí
hậu nhiệt đới. Lúc đó, cao su sau khi đợc thu hoạch sẽ đợc đóng thành tảng rồi
chở về Châu Âu để sản xuất các sản phẩm có giá trị nh săm, lốp ôtô, xe máy, các
dụng cụ thể thao, các lót đệm cho đến nay thì cao su vẫn là nguồn nguyên liệu
hàng đầu của Việt Nam. Do đó, để phát huy lợi thế này thì việc xây dựng một
nhà máy sản xuất săm, lốp ô tô có công suất lớn là một điều tất yếu quan trọng
trong nền kinh tế quốc dân.
Đề tài của bản đồ án này là: Thit k phõn xng sn xut sm lp ụtụ qui
cỏnh 9.00-20. Nng sut 750.000 b/nm.
PHầN MộT : Lý THUYếT CHUNG
I. Hiểu biết chung về săm, lốp ô tô 9.00- 20
I.1. Lịch sử phát triển của săm, lốp ô tô
Do nhu cầu nền kinh tế quốc dân đã làm cho ngành công nghiệp lốp xe bơm hơi

phát triển mạnh mẽ. ở phần lớn các nhà máy săm lốp khổng lồ, ngời ta thiết kế,
sản xuất và thử nghiệm các loại xe tải, xe du lịch, xe máy nông nghiệp và các
loại máy khác. Trong những điều kiện đó, sự phát triển lý thuyết của săm lốp, sự
tích luỹ kinh nghiệm thiết kế và thử nghiệm chúng có một ý nghĩa đặc biệt to
lớn.
Sự phát minh ra lốp xe bơm hơi là một sự kiện cực kỳ quan trọng của sự phát
triển giao thông trên mặt đất mà không cần đờng ray. Động cơ hơi nớc đợc phát
minh trong thế kỷ 18 và sau đó là động cơ đốt trong đã đảm bảo khả năng chế
tạo đợc các xe máy tự hành có công suất và tốc độ tơng đối lớn, tuy nhiên khả
năng đó cha thành hiện thực đợc vì cha có phơng pháp giảm xóc mà các xe máy
phải chịu.
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
5
Đồ án tốt nghiệp
Trong những năm 20 của thế kỷ 19, để giảm xóc ngời ta lấy các tấm cao su
quần vào bánh xe của máy hơi nớc.Sự phát minh ra lu hoá cao su đã cho phép
tiến tới dùng một dãi băng giảm xóc bằng cao su đợc gắn chặt vào vành xe nhờ
rảnh có dạng hình đuôi én ở vành xe.
Trong những năm 80 của thế kỷ 19, ngời ta đã chế biến ra các loại lốp đợc lu hoá
gắn vào vành xe, các loại lốp rỗng, lốp có săm, tuy nhiên các loại lốp này không
có đủ khả năng giảm xóc, không đáp ứng nhu cầu vận tải bằng ôtô.
Do sự phát minh ra săm lốp bơm hơi của Dunlôp vào năm 1888 có ý nghĩa vô
cùng to lớn. Sau đó một vài năm, sự kết hợp giữa lốp và vành xe ngày càng đợc
hoàn thiện. Đầu tiên là các băng vải và sau đó (1890 - 1892) là nhờ các vòng dây
kim loạiđặt ở 2 mép lốp. Vào giai đoạn này, tất cả các phần chế ra loại vải mành
không có sợi ngang thì vải mành đã đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng
cao khả năng làm việc của lốp. Lốp xe đầu tiên có dùng vải mành xuất hiện vào
năm 1893. Đến năm 1925, ngời ta sử dụng các loại lốp sống nhọn (sống trâu)
mép lốp có gờ lồi ăn khớp tơng ứng với các chỗ lồi của rìa vành xe.
Sự cố định nh vậy không đợc bảo đảm tốt khi tốc độ của ô tô tăng lên. Ngoài ra

khả năng dễ h hỏng của phần mép vành và sự phức tạp khi lắp ráp là nhợc điểm
của lốp sống nhọn.
Sau lốp sống trâu, lốp tanh trực tiếp sử dụng khắp nơi cho đến hiện nay. Một bộ
phận cấu trúc quan trọng của lốp, đó là hoa mặt lốp xuất hiện vào những năm 90
của thế kỷ trớc trên các loại xe đạp vì rằng các loại lốp cao su có mặt phẳng nhẵn
thờng bị trợt trên các đờng lầy. Đầu tiên chỉ có các khía rãnh nông trên mặt tiếp
xúc với đờng, và tiếp đó xuất hiện nhiều loại hoa mặt lốp khác nhau.
Trên các loại lốp ôtô, hoa mặt lốp xuất hiện khoảng 12 năm sau đó. Các hoa mặt
lốp đầu tiên chỉ là sự bố trí đơn giản các phần lồi không cao lắm và lõm xen kẽ
nhau theo chiều ngang của mặt lốp. Tiếp theo, ngời ta sử dụng các loại hoa mặt
lốp phức tạp hơn nhằm mục đích làm cho lốp bám đờng hơn, giảm bào mòn hoa
mặt lốp cũng nh để làm giảm tiếng ồn khi di chuyển. Xem xét trên các đặc điểm
chủ yếu thì có thể cho rằng lốp ôtô hiện đại đã đợc nghiên cứu từ những năm 30
của thế kỷ này, còn sự phát triển sau đó của nó chỉ bao gồm sự thay đổi dần dần
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
6
Đồ án tốt nghiệp
tỷ lệ kết cấu, sử dụng vật liệu mới, nghiên cứu các loại lốp sử dụng trong các
điều kiện đặc biệt.
Ta hãy xem xét cấu tạo của các loại lốp ôtô chủ yếu:
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
7
Đồ án tốt nghiệp
Săm lốp ô tô bơm hơi mà mặt cắt đợc thể hiện ở hình vẽ đợc dùng để ráp trên
vành xe phẳng hay mở rộng có gờ nghiêng. Bộ săm lốp này bao gồm: Lốp
săm chứa không khí bên trong lốp, yếm lót nhằm tránh cho săm không bị h
hại do vành xe không phẳng.
Hình 2 : là bộ săm lốp đợc sử dụng trên các vành xe lõm sâu, không yếm lót.
Khung cốt lốp là phần chịu lực của lốp, nó chịu tải trọng áp lực hớng tâm, lực
hút, lực hông cạnh, khung lốp đợc làm từ nhiều lớp vải mành bố trí theo kiểu

Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
8
Đồ án tốt nghiệp
chéo chữ thập. Các lớp bố trí này đợc giữ chặt bởi các sợi tanh kim loại ở 2 mép
lốp.
Vải mành là loại vải có cấu tạo từ các sợi chỉ dọc rất chắc và các sợi chỉ ngang
mảnh và tha. Vải có cấu trúc nh thế là để tạo điều kiện cho cao su lấp đầy kẻ hở
giữa các sợi vải bảo đảm có độ đàn hồi cao và bền lâu dài của cốt khi sử dụng
lốp. Vải mành đợc làm từ bông thiên nhiên, sợi nhân tạo(viscota) hoặc sợi tổng
hợp (capron, nylông). ngời ta cũng có thể dùng lới kim loại dệt từ các sợi kim
loại rất mảnh. Số lớp vải của khung cốt (thờng là từ 2 tới 12 và đôi khi hơn nữa)
phụ thuộc vào kích thớc và cấu trúc của lốp, loại vải, nội áp và điều kiện sử
dụng. Trong các lốp xe tải có nhiều lớp vải, giữa một vài lớp vải ta đệm các lớp
cao su (hoãn xung) để làm tăng cờng tính đàn hồi của lốp. Các lớp cao su đệm
thờng đợc bố trí giữa các lớp vải của cốt ở phía ngoài gần mặt lốp vì đây là nơi
chịu biến dạng trợt lớn nhất. Các lớp đệm cao su còn dùng trong các lốp làm việc
ở điều kiện biến dạng hớng tâm lớn ví nh các săm lốp có áp lực bên trong điều
chỉnh đợc. Phía trên các lớp vải mành tha ở phần tiếp xúc với mặt đờng, các lớp
vải này không quấn vào vòng tanh của lốp. Phần phía trên và ở giữa các lớp hoãn
xung này có các lớp đệm cao su. Lớp đệm có tác dụng giảm chấn tăng cờng sự
chống chịu của khung cốt đối với sự hang hóc của cơ học khi bánh xe lăn trên đ-
ờng không bằng phẳng cũng nh tăng cờng độ bền của mối liên kết giữa mặt lốp
với khung.
Trong những năm gần đây ngời ta sản xuất ra các loại lốp dùng sợi kim loại ở
lớp đệm giảm chấn để tăng cờng khả năng chống xuyên thủng lốp.
Hoa mặt lốp là một lớp phủ bằng cao su đặc trên bề mặt lốp, các rãnh và các
phần lối của nó tạo nên hoa mặt lốp. Lớp mặt lốp bảo vệ cho khung cốt không bị
thơng tổn cơ học còn các khe rãnh của nó làm cho lốp bám đờng tốt hơn. Do các
điều kiện đờng xá rất đa dạng và chế độ sử dụng lốp khác nhau nên có một số l-
ợng lớn các loại hoa mặt lốp khác nhau. Cao su của lớp mặt lốp phải có độ bền

cao và chịu va đập cơ học tốt, chống bị hao mòn khi lốp lăn trên đờng.
Vì cao su của phần lồi của lớp mặt lốp và cao su của phần lõm làm việc ở những
điều kiện rất khác nhau nên đôi khi lớp mặt lốp đợc làm từ hai loại cao su : lớp
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
9
Đồ án tốt nghiệp
trên (phần ma sát) chịu sự bào mòn đựơc làm từ các loại cao su cứng chống bào
mòn, lớp dới (lớp ở rãnh) làm từ cao su đàn hồi tốt. ở hông lốp lớp cao su hông
lốp mỏng dần, đó là lớp thành lốp phủ trên sờn của khung cốt tránh cho nó khỏi
bị thơng tổn cơ học. Tanh của gót lốp đợc làm từ các tấm vải quấn quanh các dây
kim loại đặt song song. Vòng tanh bằng kim loại đợc bọc vải xung quanh tạo
thành hình cánh quạt. Nó đảm bảo độ cứng và độ vững chắc cho cho gót lốp. Khi
khung cốt lốp có số lớp bố nhiều thì tanh lốp có thể có hai hay ba vòng tanh.
Trong trờng hợp này trên mặt ngoài của vòng tanh thờng đặt một băng đệm bằng
cao su cứng đợc kẹp chặt vào tanh bằng băng vải quấn quanh. Băng đệm cao su
làm cho hình dáng hình dáng bên ngoài của gót lốp đều đặn hơn.
Để tăng cờng cho gót lốp, khi thành hình tanh của gót phải bọc bằng băng vải
rộng tẩm cao su gọi là băng vải bọc đệm hay vải bọc tanh. Bên ngoài gót lốp đợc
bọc một lớp băng gót lốp, băng này đợc làm từ vải bạt và tẩm cao su để bảo vệ
gót lốp không bị mài mòn và không bị tổn hại khi cọ xát với gờ cạnh của vành
bánh xe.
Săm là một ống cao su vòng khép kín để giữ không khí nén ở trong lốp, không
khí đợc bơm vào săm qua van, cần phải phân biệt phần mặt chạy của săm ứng
với phần mặt chạy của lốp, và phần đáy của săm phải nằm ép sát với vành bánh
xe. Độ dầy của thành săm thờng giống nhau trên mặt cắt từ 2 đến 4mm. Đôi khi
ngời ta thiết kế cho phần ép với vành dầy hơn và có khi phần mặt dầy hơn. Kích
thớc săm thờng nhỏ hơn kích thớc bên trong của lốp một ít vì thế lốp săm đã
bơm hơi, ở thành săm chỉ xuất hiện lực căng, dãn chứ không có lực nén ép. Ngời
ta làm vậy để tránh sự uốn gấp săm khi ráp lốp vào vành. Có 2 loại van chính cho
săm ô tô là: loại van kim loại cho săm xe con và loại van kim loại cho xăm xe

tải. Sự khác biệt trong cấu tạo hai loại van trên là ở hình dạng, kích thớc của
chân van và cách gắn van với thành van. Phía ngoài, van đợc đậy bằng một cái
nắp kiểu chìa khoá để tránh cho rảnh của thanh van khong bị bụi vào cản trở sự
thoát khí từ săm xe ra, đồng thời dùng làm chìa khoá để đóng mở van trợt, thân
van đợc lu hoá gắn liền với thành xăm trong quá trình chế tạo săm xe. Khi lốp
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
10
Đồ án tốt nghiệp
có săm bị thủng, nhiều khi săm bị xé một đoạn dài, áp lực của săm bị giảm
nhanh chóng và tai nạn nguy hiểm xảy ra.
Cùng với những điều kiện trên lốp không săm làm việc ở cờng độ cao hơn vì nó
đảm bảo nhiệm vụ đồng thời chức năng của lốp và săm. Điều này đợc xác định
cấu trúc của lốp không săm. Khoảng trống đơc giới hạn bởi lốp không săm và
vành xe phải kín, đạt đợc độ kín yêu cầu là nhờ lớp làm kín (thờng dày 2 mm) và
lớp chèn kín của gót lớp, nhờ cấu trúc đăc biệt của gót lốp.
Để đảm bảo độ ổn định của sức căng và độ kín suốt quá trình sử dụng lốp thì
tanh của lớp phải bằng các dây kim loại có độ cứng cao.
I.2 Cấu tạo kích thớc săm lốp ô tô
Các loại lốp này có áp lực khí nén thấp (không quá 2,5kg/cm
2
) và tải trọng nhỏ.
Trong cấu trúc của lốp xe con hiện đại đã thể hiện sự cố gắng nâng cao sự gọn
nhẹ của lốp ô tô bằng cách giảm áp lực của bánh xe đồng thời giảm chiều cao
chung của ôtô (giảm đờng kính vành bánh xe). Từ những phân tích ở trên nên
loại lốp xe ô tô có áp lực thấp (gần 1,7kg/cm
2
) với đờng kính vành xe giảm đã đ-
ợc phổ biến rộng rãi.
Lốp xe tải khác với lốp xe con là nó có số lốp bố nhiều hơn và vành bánh xe đ-
ờng kính lớn hơn. Mỗi loại lốp có ký hiệu đặc trng cho các kích thớc cơ bản.

Trong bản đồ án này ta thiết kế săm lốp ô tô xe tải với qui cách 9.00-20. Kích th-
ớc này theo ký hiệu của nớc Nga thì quy cách này chính là 9.00 x 20 inches . Ký
hiệu này có nghĩa là chiều rộng của lốp là 9.00 inches còn đờng kính lốp là 20
inches. Tính thoe đơn vị mm thì chiều rộng lốp là 228.6mm còn đờng kinhd lốp
là 508mm
Lốp ôtô có các bộ phận chính đó là mặt lốp, đây là phần lốp tiếp xúc trực tiếp với
mặt đờng nên đòi hỏi độ bền cơ học cao, chịu ma sát, chịu nhiệt lớn. Chiều rộng
của mặt lốp là 180 mm, độ dày của mặt lốp là 20 mm. Bộ phận thứ 2 là hông lốp
đây là phần hai bên của lốp có tác dụng tạo hình lốp, giữ cho lốp có khả năng
chịu nén ép cao và tản nhiệt cho lốp, phần này là nơi tạo cho lốp đợc giữ chặt vào
vành bánh xe.
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
11
Đồ án tốt nghiệp
Cao su ở đây đòi hỏi có độ cứng cao vì tiếp xúc trực tiếp với kim loại. Sau đây là
mặt cắt ngang và mặt cắt dọc để thấy rõ chi tiết cụ thể:
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
12
§å ¸n tèt nghiÖp
ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xuÊt s¨m lèp «t«
13
Đồ án tốt nghiệp
1-Khung cốt; 2- Lớp hoãn xung; 3-Mặt lốp; 4- Hông lốp; 5- Vòng tanh; 6- Lớp
vỏ bọc tanh; 7- Chân đế tanh; 8- Gót tanh; 9- Góc tanh; 10- Sợi tanh; 11- Lớp vải
bọc tanh; 12- Cao su tam giác; 13-Cánh tanh; 14- Lớp vải mành; H_Là chiều cao
mặt cắt lốp; H
1
_Là khoảng cách từ gót lốp đến trục ngang của mặt cắt lốp;
H2_Là khoảng cách từ trục ngang của lốp đến mặt cắt lốp; C_Chiều rộng vòng
tanh; D_Là đờng kính ngoài của lốp; a_Chiều rộng vàng tanh; h_chiều cao cung

mặt lốp; B_chiều rộng hông lốp.
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
14
Đồ án tốt nghiệp
Hiện tồn tại nhiều hệ thống khác nhau. Hệ thống ký hiệu phổ biến nhất là mà số
đầu tiên chỉ chiều rộng mặt cắt lốp còn số thứ hai là đờng kính lắp ráp của vòng
xe (ví dụ:6,7*15). Khi ký hiệu theo các ký hiệu khác thì số đầu tiên chỉ đờng
kính ngoài của lốp còn số thứ hai chỉ chiều rộng của mặt cắt lốp (ví
dụ:1140*700). Trong một vài trờng hợp ký hiệu gồm ba số, số đầu tiên là đờng
kính ngoài, số thứ hai là chiều rộng của mặt cắt lốp, số thứ ba là đờng kính lắp
ráp của mâm xe (ví dụ:1200*500 508). Thờng mỗi lốp có số thứ tự đợc in bên
sờn lốp, phía trớc nó là tên viết tắt của nhà máy sản xuất và ngày xuất xởng. Săm
và yếm lót của vành bánh xe phần lớn cũng đợc ký hiệu nh lốp lắp ráp với chúng.
Căn cứ trên các đặc điểm cấu tạo và sử dụng, lốp ôtô đợc chia thành các dạng
sau:
a) Lốp có hoa khía rãnh ziczắc dọc theo chu vi
b) Lốp có hoa mặt lốp tổng hợp.
c) Lốp có hoa mặt lốp để vợt chớng ngại vật.
d) Lốp dùng cho công trờng khai thác đá, khi thác gỗ.
e) Lốp với áp lực khí điều chỉnh đợc.
f) Lốp dạng vòm.
g) Lốp bản rộng.
h) Lốp dạng trục cán bơm hơi.
i) Lốp dùng cho các máy móc xây dựng đờng xá.
j) Lốp cho các xe thể thao, xe đua.
Lốp với hoa mặt lốp đờng rãnh ziczắc dọc theo chu vi của lốp dùng để sử dụng
trên các con đờng có lớp phủ cứng, các loại lớp này có khả năng chịu mài mòn
tốt nhng khả năng bám đờng không đợc tốt. Các đờng rãnh của hao mặt lốp th-
ờng không sâu.
Lốp có hao mặt lốp dạng tổng hợp dùng để sử dụng cho nhiều loại đờng khác

nhau (đờng có lớp phủ cứng và đờng đất), các loại lốp này có khả năng
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
15
Đồ án tốt nghiệp
chống mài mòn tơng đối trên đờng cứng và có độ bám đờng tốt khi bị phủ tuyết
hay một lớp bùn.
Phân loại lốp xe ôtô và vành bánh xe: Lốp ôtô đợc chia thành hai loại chính là
lốp xe tải và lốp xe con.
Lốp xe con đợc dùng cho xe con và xe vận tải nhẹ
Lốp xe tải dùng cho xe tải, xe bus, ôtô điện.
Lốp xe con có số lớp bố ít (không quá 6 lớp) dùng cho các loại vành bánh xe.
I.3. Những xu hớng hiện đại phát triển săm lốp ôtô bơm hơi
Vào những năm hai mơi của thế kỷ này, về cơ bản cấu tạo của lốp xe hiện đại đã
đợc nghiên cứu xong. Sự hoàn thiện tiếp theo của nó phần lớn dẫn dến sự
thay đổi dần dần hàng loạt các tỷ lệ cấu trúc giữa các kích thớc chủ yếu của
lốp.
Sự thay đổi này gắn liền với sự hoàn thiện cấu trúc của xe ôtô, sự gia tăng tốc độ
di chuyển và đi liền theo đó là yêu cầu cao về sự gọn nhẹ và độ ổn định khi di
chuyển.
Để đảm bảo cho độ ổn định của ôtô khi di chuyển ở tớc độ cao, cần phải giảm
chiều cao của nó bằng cách giảm đờng kính ngoài của bánh xe, sự phát triển các
con đờng hoàn chỉnh cũng cho phép tăng tốc độ của xe so với đờng.
Từ 30 năm trở lại đây, đờng kính chuẩn của vành bánh xe con đã giảm đi từ 18-
19 inches xuống còn 13-15 inches (1 inches=25,4mm), đối với bánh xe tải, do sự
cần thiết phải đảm bảo khả năng vợt chớng ngại vật cao nên không đợc phép
giảm đờng kính của vành bánh xe ở mức độ nh xe con.
Hiện nay vành xe tiêu chuẩn dùng cho lốp xe tải đa số có đờng kính lắp ghép là
20 inches và chỉ có xe vận tải nhẹ dới một sốtấn mới sử dụng vành bánh xe có đ-
ờng kính giống vành xe con.
Giai đoạn phát triển hiện đại của lốp xe ôtô khác biệt bởi sự chuyên sâu hoá của

chúng phụ thuộc vào mục đích sử dụng ôtô. Hơn nữa hàng loạt sự cải tiến có tính
nguyên lý trong cấu trúc của lốp xe và sử dụng vật liệu mới đã đợc áp dụng. Trớc
hết ngời ta phân biệt hai loại lốp áơ lực cao và loại lốp áp lực thấp.
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
16
Đồ án tốt nghiệp
Lốp áp lực thấp có áp lực khí nén bên trong từ 2 đến 5kg/cm
2
. Lốp áp lực cao có
áp llực trung bình là 5 đến 7 kg/cm
2
, nó khác với lốp áp lực thấp ở chỗ ít biến
dạng khi tải trọng bình thờng, chiều rộng phần tiếp giáp với mặt đờng nhỏ hơn,
số lớp bố của khung cốt nhiều hơn.
Ngày nay ngời ta không còn dùng loại lốp áp lực cao cho xe đời mới nữa mà
có xu hớng giảm áp lực khí nén bên trong bánh xe cả đối với xe tải và xe con. Sự
chuyên dụng hoá căn cứ vào mục đích sử dụng đã làm xuất hiện hàng loạt kiểu
lốp mới. Lốp có cấu trúc chuyên dụng đầu tiên đợc chế tạo vào những năm 1930
phải kể đến kiểu săm lốp có áp lực cực thấp và kích thớc tăng lên. Từ chiến tranh
thế giới thứ hai (1941) đã tạo ra một bớc nhảy vọt cho sự phát triển săm lốp xe
có áp lực điều chỉnh đợc trong điều kiện chạy không có đờng khi áp lực hạ
xuống. Săm lốp xe có áp lực điều chỉnh đợc là loại đa dụng, ở áp lực bình thờng,
ôtô có bánh xe với áp lực khi điều chỉnh đợc có thể di chuyển trên dờng nền
cứng. Loại lốp này khác với lốp tải bình thờng ở chỗ có khả năng vợt chớng ngại
vật cao hơn, độ dầykhung cốt nhỏ hơn và tải trọng giới hạn thấp hơn. Vào những
năm 1950-1960, xuất hiện các loại lốp đặc dụng, khả năng vợt chớng ngại vật
trên nền đất mềm cao, đó là săm lốp dạng vòm, lốp rộng bản, trục lăn bơm khí.
Nếu nh các loại lốp bình thờng tỷ lệ chiều cao của mặt lốp và bề rộng của nó
nằm trong khoảng 0.9-1.1 thì đối với lọai lốp rộng bản tỷ lệ này là 0.4 0.9,
đối với lốp dạng vòm là 0.3 0.4, với trục lăn bơm khí là 0.2 0.35.

Lốp rộng bản và lốp dạng vòm dùng để thay thế 4 bánh của trục sau xe tải bằng
2 bánh, gia tăng khả năng vợt chớng ngại vật của xe và giảm trọng lợng của lốp
xe. Từ khi xuất hiện săm lốp bơm hơi, ngời ta đã có nhiều cố gắng để nng cao
độ an toàn của vận chuyển bằng ô tô và giảm thiểu khả năng tai nạn khi săm lốp
thủng bất ngờ. Các sáng chế đã gia tăng độ an toàn khi vận chuyển trên các bánh
xe săm lốp bơm hơi đi theo hớng chế tạo các loại chống bị đâm thủng hay chế
các loại săm lốp mà cấu tạo của chúng cho phép giữ nguyên đợc khả năng hoạt
động sau khi bị đâm thủng. Tuy nhiên có rất nhiều phát minh và bằng sáng chế,
trong thực tế chỉ có loại săm lốp dạng 2 ngăn là đợc áp dụng trong thực tế.
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
17
§å ¸n tèt nghiÖp
ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xuÊt s¨m lèp «t«
18
Đồ án tốt nghiệp
Việc sử dụng sợi kim loại mở ra một khả năng mới cho cấu tạo lốp xe. Những
chiếc lốp đầu tiên có khung cốp làm từ kim loại là do hãng Michelin của Pháp
chế tạo từ năm 1939, đợc trng bày ở hội chợ Paris. Các lốp này dùng cho xe tải
làm việc ở điều kiện nặng nề khắc nghiệt, các lốp xe này đợc tính toán để chịu đ-
ợc tải trọng gấp đôi lốp bình thờng có cùng kích thớc. Giá của loại lốp này đắt
hơn 60% so với lốp thờng. Sau chiến tranh thế giới thứ hai các hãng hàng đầu
của Mỹ và Anh cũng sãn xuất các lốp xe có sợi kim loại. Do sợi kim loại có độ
bền chắc hơn nên lốp làm từ loại sợi này có số lớp sợi ít hơn. Ví dụ lốp xe tải
nặng làm từ kim loại chỉ có 2 đến 4 lớp(thay vì 10 14 lớp bố sợi vải).
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
19
Đồ án tốt nghiệp
II. Biện luận đơn pha chế cao su bán thành phẩm săm lốp ôtô
II.1. Cao su mặt lốp
II.1.1. Điều kiện làm việc của mặt lốp.

Mặt lốp tiếp nhận mọi va chạm, cọ sát với mặt đờng, bảo vệ cho khung lốp
không bi h hỏng. Đồng thời mặt lốp tạo lực bám giữa mặt lốp với mặt đờng giúp
cho xe chuyển động.
Từ những đặc điểm trên cao su mặt lốp phải đủ dầy, có tính chịu mài mòn tốt,
độ bền cơ học nh chịu mài mòn, cắt, uốn, dập, va đạp Tức phải có cờng lực kéo
đứt cao, bền xé rách cao, bền động học tốt, có khả năng chịu lão hoá nhiệt, lão hoá
ánh sáng, chịu nhiệt độ và chịu tác động môi trờng.
II.1.2.Lựa chọn cao su.
Từ những đặc điểm làm việc của cao su mặt lốp trên ngời ta thờng lựa chọn
hợp phần cao su gồm có crép hong khói, cao su Butadien, cao su butadien 0styren,
để chế tạo cao su bán thành phẩm vì nó có những u việt sau:
*Cao su thiên nhiên: Có khả năng phối trộn tốt với các loại chất độn và các chất
phối hợp trên máy luyện kín hoặc luyện hở. Hợp phần trên cơ sở cao su thiên nhiên
có độ bền dính nội cao, khả năng cán tráng, ép phun tốt, mức độ co ngót sản phẩm
nhỏ. Cao su thiên nhiên có thể trộn hợp với các cao su không phân cực khác(cao su
poly izopren, cao su butadien, cao su butyl). Cao su thiên nhiên còn có khả năng lu
hoá bằng lu huỳnh phối hợp với các loại xúc tiến lu hoá thông dụng. Hợp phần cao
su thiên nhiên với các loại chất độn hoạt tính có đàn tính cao, chịu lạnh tốt, chịu tác
dụng lực động học tốt.
*Cao su Butadien : Là cao su có cấu trúc không gian điều hoà. Khối lợng phân tử
trung bình từ 70000 đến 280000, có độ cứng tơng đối, khả năng chống mài mòn cơ
học cao thuân lợi cho cao su mặt lốp vì nó có khả năng làm việc trong môi trờng ma
sát lớn, chịu tải trọng nén ép lớn. Cao su Butadien khó sơ luyện, khó ép hình, khó
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
20
Đồ án tốt nghiệp
đùn so với cao su SBR. Cao su Butadien có các tính năng quý báu so với cao su
thiên nhiên và cao su SBR nh khả năng ngậm dầu cao (có thể cho thêm vào nhiều
chất độn để giảm giá thành) chống mòn cao, chống mệt cao. Phối hợp với cao su
thiên nhiên không những sẽ cải thiện đợc tính công nghệ của BR mà BR còn mang

lại các tính năng quý báu của nó cho hỗn hợp.
* Cao su Butadien Styren:
Về tính chất, SBR có những u điểm :
- Độ bền mài mòn cao, độ đàn hồi cao (thích hợp dùng cho mặt lốp)
- Chịu lạnh tốt, chịu môi trờng hơn cao su thiên nhiên, chống lão hoá tốt.
- Dễ trộn hợp phụ gia và có dải lu hoá tối u lớn.
Nhợc điểm là:
- Độ bền xé rách kém.
- Dùng cho mặt lốp độ bám đờng kém hơn cao su thiên nhiên (nhất là khi đờng -
ớt).
- Độ dính kém và hỗn luyện, sơ luyện tiêu tốn nhiều năng lợng, khó bám trục
luyện.
II.1.3. Lựa chọn chất phối hợp.
II.1.3.1. Chất lu hoá.
II.1.3.1.1.Lu huỳnh.
Lu huỳnh thuộc về nhóm chất lu hoá, là những chất có khả năng tạo cầu nối
giữa các mạch thẳng riêng rẽ của polyme cao su thành mạng mạch lới không gian,
do đó làm cho cao su khi lu hoá có những tính năng cơ lý tốt hơn (tính đàn hồi, chịu
mài mòn, chịu uốn, chịu ép nén, chịu nhiệt v.v ).
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
21
Đồ án tốt nghiệp
Trong sản xuất săm lốp ôtô, xe máy, xe đạp hiện nay, thì lu huỳnh vẫn lầ chất
lu hoá đợc dùng rất phổ biến.
Trong công nghiệp cao su thờng dùng lu huỳnh dạng vì nó dễ tan trong CS
2

trong cao su. Lu huỳnh màu vàng tơi, có độ mịn dới 40 àm, độ thấu tới 99,9%. L-
u huỳnh bắt đầu hoà hợp với các phân tử cao su ở nhiệt độ 100
0

C 140
0
C tạo
mạng lới liên kết không gian bền vững. Hoạt động hoá học của lu huỳnh trong hỗn
hợp cao su phụ thuộc vào nhiệt độ và sự có mặt của các chất xúc tiến lu hoá. Trong
trờng hợp không có xúc tiến lu hoá, ở nhiệt độ lu hoá (150
0
C) xảy ra quá trình phá
vòng của phân tử lu huỳnh theo cơ chế ion hoặc cơ chế gốc phụ thuộc vào sự có mặt
và tác dụng tơng hỗ của các chất phối hợp có trong hợp phần cao su:
Các gốc hoặc ion hoạt tính tham gia vào phản ứng với các đoạn mạch hoạt động
của mạch đại phân tử cao su (vị trí - methyl hoặc liên kết đôi). Kết quả của tác
dụng này là hình thành một số cầu nối mạch đại phân tử polysunfit và một số nhóm
per sunfit, có khả năng tham gia vào phản ứng khâu mạch tiếp theo ở mạch đại phân
tử.
II.1.3.2.Chất xúc tiến lu hoá.
Chất xúc tiến lu hoá đợc phát hiện và thêm vào hỗn hợp cao su có tác dụng làm
hoạt hoá chất lu háo làm tănng tốc độ phản ứng từ đó rút ngắn đợc thời gian lu hoá,
hạ thấp nhiệt độ lu hoá, tăng tính năng cơ lý và hạ giá thành sản phẩm. Việc sử
dụng lu huỳnh để lu hoá cao su là một cuộc cách mạng lớn trong công nghiệp cao
su, phát minh và áp dụng chất xúc tiến, nhất là chất xúc tiến hữu cơ là một cuộc
cách mạng thứ hai.
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
22
-
S
8
+
S
8

-
S
8
+
Đồ án tốt nghiệp
Các chất xúc tiến hữu cơ dùng trong công nghệ lu hoá cao su bắt đầu đợc sử
dụng ở đầu thế kỷ 20. Số lợng các chất xúc tiến hữu cơ hiện nay rất nhiều, rất đa
dạng và hiệu quả, ngoài tác dụng xúc tiến lu hoá, một số chất xúc tiến còn có khả
năng cải thiện tính năng của sản phẩm trong một chừng mực nào đó.
Nhóm thiazol.
Xúc tiến lu hoá nhóm thiazol đợc sử dụng rất nhiều trong công nghệ gia công
cao su vì thiazol là nhóm xúc tiến lu hoá có mức độ hoạt động hoá học rất phù hợp
để lu hoá cao su thiên nhiên và các loại cao su tổng hợp.
Nhóm này có hai chất xúc tiến đặc biệt đợc sử dụng nhiều nhất, không những
cho săm lốp ôtô mà còn trong rất nhiều mặt hàng cao su khác. Đó là : 2- Mercapto
benzothiozol vầ 2- Dibenzothiozol disulfit.
* Xúc tiến 2- Mercapto benzothiazol:(xúc tiến M)
- Ký hiệu thơng phẩm: M, MBT, Cap Tax,v.v
- Công thức cấu tạo:
- Tính chất: khối lợng riêng d = 1,42 1,49 g/cm
3
, nhiệt độ nóng chảy thay đổi
từ 164
0
ữ 178
0
C.
Là chất bột mầu vàng mịn, nhẹ, rất dễ phân tán, vị rất đắng và có mùi đặc
biệt. Hoà tan rất tốt trong CHCl
3

, benzen, rợu Axeton, nhng không hoà tan trong
xăng công nghiệp và nớc. Rất ít bị nhiễm trong khi tồn trữ. Captax (xúc tiến M) hoà
tan vào cao su khoảng 0,25% theo khối lợng. Catax dùng để lu hoá hầu hết các loại
cao su tổng hợp và cao su thiên nhiên, nói chung Captax có tác dụng xúc tiến
nhanh( nhng với cao su chloroprene nó làm chậm quá trình lu hoá). Sự có mặt của
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
23
N
SH
C
NH
S
C
Đồ án tốt nghiệp
các nhóm xúc tiến lu hoá khác nh : thiuram, cacbamat, guanidin và aldehydamin
làm tăng khả năng hoạt động hoá học của xúc tiến M (captax). Cao su đợc lu hoá
bằng lu huỳnh với sự có mặt của Captax có modun đàn hồi thấp (tăng độ dẻo), khả
năng chống lão hoá, chống mài mòn tốt. Phạm vi lu hoá rất rộng, nhiệt độ tới hạn lu
hoá thấp (95 100
0
C) nên dễ gây lu hoá sớm (tự lu) trong quá trình gia công.
Dùng xúc tác M không gây biến màu sản phẩm nên hay đợc pha chế cho sản phẩm
màu sáng.
Hàm lợng xúc tiến M thờng dùng trong đơn pha chế cao su từ 0,5PKL ữ 1PKL
với sự có mặt của 3ữ5PKL, ZnO 1ữ2PKL axit stearic (C
17
H
35
COOH).
* Xúc tiến 2-Dibenzo thiazyl disulfid (xúc tiến DM)

- Ký hiệu thực phẩm: DM, MBTS, ALTAX
- Công thức cấu tạo:
- Tính chất: Khối lợng riêng d = 1,48 ữ 1,54 g/cm
3
.
Nhiệt độ nóng chảy thay đổi từ 170
0
C phụ thuộc vào điều kiện tổng hợp.
Trong xúc tiến DM có lần khoảng 2,5% xúc tiến M. Dạng bột trắng hơi vàng,
không tan trong nớc, rợu, xăng nhng tan tốt trong benzen. Clorofooc và dicloetan,
hoà tan trong cao su với hàm lợng nhỏ 0,25%. Rất ít bị biến tính khi tồn trữ.
Công dụng và tính chất của xúc tiến DM giống nh M nhng nhiệt độ tới hạn
cao hơn vì thế an toàn hơn, không dẫn tới lu hoá sớm. Thờng đợc dùng phối hợp với
xúc tiến M,D,H nhiệt độ tới hạn = 130
0
C mặt bằng lu hoá rất rộng.
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
24
N
S
C
S
N
S
C
S
Đồ án tốt nghiệp
- Phơng pháp sản xuất: oxy hoá Mercapto benzothiazol ở điều kiện thích
hợp.
* Xúc tiến Diphenyl guanidin.(xúc tiến D)

- Ký hiệu thơng phẩm: D,D,P,G,Denax, Soxinol D, Vuleafor DPG, Vulcacit D v.v
- Công thức cấu tạo:
Tính chất: khối lợng riêng d = 1,19kg/dm
3
nhiệt độ nóng chảy 144 ữ
146
0
C, Nhiệt độ tối hạn cao: 141
0
C nên rất an toàn, không bị lu hoá sớm, thích hợp
cho các sản phẩm ép suất. Platcau lu hoá rộng nên thích hợp cho cao su cứng và các
loại sản phẩm thành dày, cầu cờng độ cơ học cao. Trong hợp phần cao su thiên
nhiên và cao su Butyl hoạt tính của xúc tiến D đợc tăng lên nếu trong thành phần
của cao su có chứa từ 0,8 ữ 1,0 PKL, xúc tiến lu hoá nhóm Thiazol, thiazolin và
thiaram. Do không mùi, vị nên xúc tiến D đợc dùng nh một chất xúc tiến chính
trong các sản phẩm tiếp xúc tiến quan trọng nhất trong nhóm mà còn chiếm vị trí
quan trọng trong toàn bộ hệ xúc tiến hữu cơ cho cả cao su thiên nhiên lẫn tổng hợp.
II.1.3.3.Chất trợ xúc tiến.
Trợ xúc tiến là chất khi phối hợp vào hợp phần cao su cùng với các chất xúc tiến
lu hoá thì nó có tác dụng hoạt hoá xúc tiến, làm giảm thời gian lu hoá, giảm lợng
xúc tiến chính phải phối hợp. Mặt khác, sự có mặt của chúng trong hỗn hợp cao su
còn nâng cao nhiều tính năng cơ lý của hỗn hợp cao su nh: Tính bền kéo, tính
chống xé rách, độ cứng v.v
Thiết kế phân xởng sản xuất săm lốp ôtô
25
NH
NH
C NH

×