Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
MỤC LỤC
NỘI DUNG TRANG
Lời nói đầu………………………………………………… 5
Chương 1: Cao su và công nghệ sản xuất săm xe đạp ………………6
1.1. Giới thiệu chung về cao su……………………………………… 6
1.1.1. Khái niệm…………………………………………………… 6
1.1.2. Tính chất………………………………………………………6
1.2. Các loại cao su……………………………………………… 12
1.2.1. Cao su thiên nhiên.
1.2.2. Cao su tổng hợp………………………………………… 17
1.2.3. Cao su tái sinh…………………………………………………21
1.2.4. Các chất phối hợp cho cao su…………………………………23
1.3. Cơ sở lí thuyết về luyện cao su……………………………………23
1.3.1. Sơ luyện………………………………………………… 24
1.3.2. Hỗn luyện.
1.4. Các sản phẩm từ cao su……………………………………………26
1.5. Dây chuyền công nghệ sản xuất săm xe đạp………………………26
1.5.1. Các chủng loại sản phẩm săm xe đạp…………………………26
1.5.2. Sơ đồ dây chuyền sản xuất săm xe đạp.………………………27
1.5.3. Các công đoạn trong dây chuyền sản xuất săm xe đạp……… 29
Chương 2: Cơ sở lí thuyết về ép đùn cao su………………………… 33
2.1. Khái niệm về ép đùn vật liệu………………………………………33
2.1.1. Tách pha lỏng.
2.1.2. Ép định hình………………………………………………… 34
2.2. Cơ sở lí thuyết về ép đùn vật liệu………………………………….35
2.2.1. Hệ số lèn chặt.
2.2.2. Hệ số rỗng.
2.2.3. Áp suất ép.
2.2.4. Hệ số ma sát………………………………………………… 36
2.2.5. Lực chiều trục.

SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 1 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
2.2.6. Năng suất lí thuyết của máy ép đùn………………………… 37
2.2.7. Công suất yêu cầu.
2.3. Điều chỉnh và kiểm tra quá trình ép đùn………………………… 39
Chương 3: Thiết kế máy ép đùn ống săm xe đạp…………………… 40
3.1. Phân tích và chọn phương án thiết kế…………………………… 40
3.1.1. Phương pháp ép bằng trục vít đùn……………………… 40
3.1.2. Phương pháp ép bằng trục vít xoắn………………………… 41
3.1.3. Phương pháp ép bằng máy ép cán……………………………42
3.2. Phân tích chọn phương án……………………………………… 45
3.3. Tính toán động học…………………………………………… 45
3.3.1. Giới thiệu chung về động học máy………………………… 46
3.3.2. Số liệu ban đầu…………………………………………… 46
3.3.3. Phương trình chuyển động, vận tốc, gia tốc……………… 46
3.3.4. Phân phối tỉ số truyền…………………………………………48
3.3.5. Xác định số vòng quay và công suất các trục…………………49
3.4. Thiết kế các bộ truyền………………………………………………51
3.4.1. Thiết kế bộ truyền đai……………………………………… 51
3.4.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng………………………………… 56
3.5. Tính toán thiết kế trục và tính chọn then……………………………74
3.5.1. Thiết kế trục…………………………………………………….74
3.5.2. Tính chọn then……………………………………………… 88
3.6. Chọn ổ lăn………………………………………………………… 89
3.7. Tính toán động lực học toàn máy……………………………………91
3.7.1. Định các kích thước yêu cầu……………………………………95
3.7.2. Xác định các tải trọng tác dụng lên trục vít…………………… 95
3.7.3. Tính sức bền trục vít đùn……………………………………… 99
3.7.4. Tính sức bền vòng xoắn vít ép………………………………….103

3.7.5. Tính toán năng lượng tiêu thụ trong quá trình ép……………….105
3.7.6. Tính toán cân bằng nhiệt cho khoang ép……………………… 105
3.7.7. Xác định đường kính làm việc của trục vít đùn……………… 106
3.7.8. Tính toán khuôn ép…………………………………………… 110
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 2 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
Chương 4: Thiết kế hệ thống phun phấn……………………………… 112
4.1. Tìm hiểu chung về bột chống dính………………………………… 112
4.2. Quá trình và nguyên tắc chống dính…………………………………112
4.3. Phân tích và chọn phương án thiết kế……………………………… 113
4.3.1. Phương án thổi trực tiếp……………………………………… 113
4.3.2. Phương án hai bình trích……………………………………… 114
4.3.3. Phương án hỗn hợp…………………………………………… 115
4.3.4. Phương án đĩa quay…………………………………………… 116
4.4. Đánh giá và chọn phương án thiết kế…………………………………116
4.5. Phân tích và tính toán động lực học máy…………………………… 117
4.5.1. Phân tích chung………………………………………………… 117
4.5.2. Tính toán chung………………………………………………… 118
4.5.3. Thiết kế và tính toán bánh vít…………………………………….119
4.5.4. Thiết kế trục vít………………………………………………… 120
Chương 5: Thiết kế băng tải làm mát và vận chuyển ống săm xe đạp….122
5.1. Tìm hiểu chung về băng tải………………………………………… 122
5.2. Đặc tính kỹ thuật…………………………………………………… 122
5.2.1. Mô hình chung về băng tải hoặc băng chuyền………………… 123
5.2.2. Phân loại băng tải……………………………………………… 123
5.3. Thiết kế băng tải………………………………………………………124
5.3.1. Tính chiều rộng băng tải cao su………………………………… 125
5.3.2. Tính độ bền băng tải…………………………………………… 125
5.3.3. Tính chọn động cơ……………………………………………… 126

5.4. Tính chọn tang……………………………………………………… 127
5.4.1. Cơ sở lí thuyết…………………………………………………….127
5.4.2. Chọn và tính toán…………………………………………………128
Chương 6: Thiết kế giàn làm nguội……………………………………… 130
6.1. Vị trí của giàn làm nguội trong dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp 130
6.2. Tính chọn động cơ điện……………………………………………… 130
6.3. Thiết kế hộp giảm tốc………………………………………………….130
Chương 7: Thiết kế máy vuốt săm 131
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 3 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
7.1. Tìm hiểu chung về máy vuốt săm…………………………………….131
7.2. Nguyên lí hoạt động………………………………………………… 131
7.3. Tính chọn động cơ điện……………………………………………….135
7.4. Thiết kế các bộ truyền…………………………………………………136
7.4.1. Thiết kế bộ truyền đai…………………………………………….136
7.4.2. Thiết kế bộ truyền xích………………………………………… 139
7.5. Các cơ cấu và bộ phận trong máy vuốt săm………………………… 140
7.5.1. Cơ cấu căng xích………………………………………………….140
7.5.2. Miệng vuốt……………………………………………………… 141
Chương 8: Một số vấn đề về lắp ráp và bảo dưỡng
An toàn và vận hành 143
8.1. Lắp ráp……………………………………………………………… 143
8.1.1. Lắp ráp hộp tốc độ……………………………………………….143
8.1.2. Lắp ráp hệ thống máy…………………………………………….143
8.2. Bảo dưỡng máy……………………………………………………….143
8.3. Bôi trơn…………………………………………………………….….143
8.4. An toàn vận hành…………………………………………………… 144
8.4.1. An toàn về điện……………………………………………………145
8.4.2. An toàn phòng cháy chữa cháy……………………………………145

8.4.3. An toàn vận hành máy…………………………………………… 145
Kết luận chung………………………………………………………………146
Tài liệu tham khảo………………………………………………….……….147.


SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 4 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay nước ta đang đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa để đưa đất nước ta
sánh vai với các nước trong khu vực và trên thế giới. Muốn vậy thì các ngành công
nghiệp phải không ngừng đẩy mạnh sản xuất, mở rộng nhà máy, xí nghiệp, cải tiến trang
thiết bị để nâng cao chất lượng sản phẩm, nhờ chính sách đó, đã đưa đất nước ta phát
triển nhanh chóng trong đó có một phần đáng kể đến là ngành sản xuất sản phẩm cao su.
Ở nước ta cũng như tất cả các nước trên thế giới, nhu cầu vận chuyển, giao thông
đường bộ ngày càng phát triển mạnh. Vì vậy sử dụng phương tiện xe đạp, xe máy, ôtô là
thực trạng đáng quan tâm.
Để đáp ứng nhu cầu thực tế của người tiêu dùng và nền kinh tế, ngành cao su, thiết
bị cơ khí cho ra đời sản phẩm cao su không những về số lượng mà còn về chất lượng tốt.
Đặt biệt là sản xuất săm xe đạp các loại.
Với yêu cầu thực tế hàng năm rất lớn, để tạo được sản phẩm săm xe đạp nhất thiết
phải có thiết bị, máy móc chuyên dùng, đảm bảo yêu cầu sản xuất, yêu cầu công nghệ và
môi trường, đó chính là nhiệm vụ của ngành cơ khí.
Để đóng góp một phần vào nhiệm vụ đó, được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của
thầy giáo Lưu Đức Hoà và các anh, chị cán bộ kỹ thuật ở công ty cổ phần cao su Đà
Nẵng. Em đã nhận nhiệm vụ thiết kế dây chuyền sản xuất săm xe đạp
Qua thời gian 3 tháng thực hiện nhiệm vụ, nay em đã hoàn thành, nhưng do khả
năng và thời gian hạn chế, đồ án của em không tránh khỏi những sai sót, rất mong sự góp
ý của thầy cô, bạn bè và các anh chị.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Lưu Đức Hoà và các thầy trong khoa đã

giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 22 tháng 5 năm 2009
SVTH: HOÀNG VĂN THIẾT
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 5 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
CHƯƠNG 1:
CAO SU VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SĂM XE ĐẠP
1.1. Giới thiệu chung về cao su:
1.1.1. Khái niệm:
Cao su là hợp chất cao phân tử mà mạch đại phân tử của nó có chiều dài lớn hơn
rất nhiều lần chiều rộng và được cấu tạo từ một hoặc nhiều loại mắt xích có cấu tạo hóa
học giống nhau được lặp đi lặp lại nhiều lần.
1.1.2. Tính chất:
Hoạt động hóa học, tính năng kĩ thuật của cao su phụ thuộc vào thành phần hóa
học, khối lượng phân tử, sự phân bố khối lượng phân tử và sự sắp xếp tương ứng các
mạch đại phân tử trong khối polyme. Độ bền nhiệt của cao su phụ thuộc vào năng lượng
liên kết các nguyên tố hình thành mạch chính. Năng lượng liên kết càng cao thì độ bền
nhiệt càng lớn, cao su có khả năng làm việc ở nhiệt độ càng cao.
Bảng năng lượng liên kết các nguyên tố có khả năng hình thành mạch chính:
Kí hiệu Năng lượng [ KJ/ mol]
C-C 349
C-O 353
Si- O 454
Si – Si 233
S –S 243 – 260
Cấu tạo mạch phân tử của cao su phụ thuộc vào bản chất các liên kết tạo nên
mạch chính. Các liên kết không phân cực hình thành các mạch phân tử có cấu trúc thẳng.
Các liên kết phân cực hình thành các mạch phân tử dạng lò xo. Cao su silicon có mạch
đại phân tử cấu tạo từ các nguyên tố Silic (Si), Oxi (O) xen kẽ nhau. Do liên kết Si - O có

độ phân cực lớn, góc liên kết hóa trị nguyên tố Oxi lớn nên mạch đại phân tử Silicon có
cấu trúc dạng lò xo (quanh nó được che đậy bằng các gốc Ankyl).
Lực tác dụng tương hỗ giữa các phân tử, các nhóm thế của mạch đại phân tử mà
đại lượng để đánh giá nó là mật độ năng lượng kết dính nội gây ảnh hưởng lớn đến độ
tương tác và hòa tan polyme vào các loại dung môi hữu cơ. Mặt khác, phụ thuộc vào lực
tác dụng tương hỗ giữa các phân tử đàn tính của vật liệu thay đổi khi thay đổi nhiệt độ.
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 6 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
Polyme chứa các nhóm phân cực lớn ở mạch chính có tác dụng tương hỗ giữa các phân
tử lớn thì đàn tính của vật liệu giảm nhanh chóng khi nhiệt độ giảm. Những polyme như
vậy có tính nhiệt độ hóa thủy tinh cao. Ngược lại, các polyme không phân cực có lực tác
dụng tương hỗ giữa các phân tử nhỏ, mềm dẻo ngay cả khi nhiệt độ thấp. Tính chất của
polyme cũng được tổng hợp từ một loại monome như nhau nhưng có thể khác nhau phụ
thuộc vào thứ tự, vị trí liên kết để tạo thành mạch đại phân tử và cách sắp xếp chúng
trong không gian. Chẳng hạn, khi trùng hợp butadien có thể nhận được 4 loại polyme có
cấu trúc điều hòa không gian mà chúng có những đặc trưng lý học, cơ học, và các tính
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 7 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
chất hóa học khác nhau:
nCH2
CH
CH
CH2
2HC
HC
HC
CH2
n

1,4 Trans Polybutadien
CH2
CH
CH2
CH
n
CH2
C
CH3
CH
CH2
CH
2
CH
CH
CH2
n
1,2 Polybutadien izotactic
1,4 Cis Polybutadien
CH2
C
CH
CH2 CH2
CH
CH
CH2
n
1,2 Polybutadien Sindiotatic
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 8 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
+ 1,4 Trans poly butadien; 1,2 poly butadiene izotactic; 1,2 poly butadiene
sindotactic: là các chất dẻo kết tinh trong quá trình biến dạng, có độ cứng lớn và màu
trắng. Từ các loại polyme này có thể sản xuất ra sợi tổng hợp.
+ 1,4 Cis poly butadiene là cao su butadiene được dùng trong công nghiệp chế
biến và gia công cao su để sản xuất ra các sản phẩm cao su dân dụng.
Trong khối polyme, các monome có cấu trúc không gian khác nhau, có thể sắp
xếp xen kẽ nhau theo một thứ tự nào đó hoặc chúng có thể sắp xếp tự do. Tỉ số giữa các
mắt xích sắp xếp theo thứ tự và tổng số các mắt xích trong khối polyme là đại lượng đánh
giá mức độ điều hòa không gian của polyme. Polyme có mức độ điều hòa không gian lớn
có khả năng kết tinh và chuyển sang trạng thái tinh thể lớn hơn ngay cả trong trường hợp
không có biến dạng. Cao su tinh thể và cao su kết tinh trong quá trình biến dạng được đặc
trưng bằng độ bền cơ học cao. Tuy nhiên, cùng với tăng của hàm lượng pha tinh thể khả
năng bảo toàn tính chất vật lý, đàn tính ở nhiệt độ thấp (giảm). Nhiệt độ hóa thủy tinh của
cao su tinh thể cao hơn nhiệt độ hóa thủy tinh của cao su có cùng bản chất hóa học nhưng
nằm trong cấu trúc vô định hình.
Khối lượng phân tử dài phân bố khối lượng phân tử của cao su cũng có những
ảnh hưởng rất lớn đến tính công nghệ, tính chất cơ lí của vật liệu. Đối với mỗi loại cao
su, khi tăng khối lượng phân tử đến một giá trị nào đó, các tính chất cơ lí đều tăng, đặc
biệt là độ bền mài mòn và đàn tính của vật liệu. Trong khoảng nhiệt độ, cao su ở trạng
thái mềm cao và chảy nhớt. Sự phụ thuộc tính chất công nghệ vào khối lượng phân tử có
thể đánh giá qua sự phụ thuộc độ nhớt vật liệu vào khối lượng phân tử theo phương trình:
. .k M
α
η ω
=

η
: độ nhớt của vật liệu.

.M
ω
: giá trị trung bình khối lượng phân tử của cao su.

α
: hằng số, nhập các giá trị α = 3;4.
k: hằng số phụ thuộc vào bản chất polyme.
Cùng với sự phát triển của các ngành kĩ thuật khác, yêu cầu kĩ thuật đối với cao su,
các sản phẩm cao su cũng khác nhau. Nhu cầu sản xuất ra các loại cao su đáp ứng những
yêu cầu kĩ thuật đa dạng là cần thiết. Ngày nay trong kĩ thuật chế biến và gia công cao su
sử dụng không những cao su tờ một loại monome mà các loại cao su cấu tạo từ các loại
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 9 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
monome khác nhau. Những polyme nhận được có trong mạch các mắt xích từ những
monome khác nhau được gọi là sopolyme. Sự sắp xếp khác nhau các monome trong
mạch đại phân tử tạo cho cao su những tính chất cơ học, lý học, hóa học và các tính chất
công nghệ khác. Sopolyme có cấu trúc từ mạch đại phân tử mà các đoạn mạch được hình
thành từ một loại monome sắp xếp xen kẽ với các đoạn mạch được hình thành từ một loại
monome khác nhau được gọi là block- sopolyme.
nA + mB
→
- (A)x – (B)y – (A)a – (B)b –
Sopolyme mà mạch đại phân tử của nó được hình thành từ các monomer sắp xếp
xen kẽ nhau được gọi là sopolyme có cấu trúc điều hòa:
…- A – B – A – B – A – B - …
Mạch chính mạch đại phân tử không những chỉ được tạo thành từ các nguyên tử
cacbon mà nó còn được tạo thành từ các nguyên tố của nhiều nguyên tố hóa học khác
nhau: cao su silicon có mạch đại phân tử cấu tạo từ các nguyên tử silic và oxi sắp xếp xen
kẽ nhau:

Si
O
R
R
Si O
R
R
Si
O
R
R
n
Mạch đại phân tử cao su có thể chứa liên kết đôi và cũng có thể không chứa các
liên kết đôi…Sự khác nhau về cấu tạo hóa học, cấu trúc mạch phân tử đã tạo cho cao su
những tính chất cơ, lý, hóa đa dạng khác nhau. Phương pháp phân loại cao su theo những
tính chất đặc trưng khác nhau không đáp ứng được yêu cầu của công nghệ. Ngày nay tất
cả các loại cao su được phân loại theo nguồn gốc sản xuất và lĩnh vực sản xuất. Cách
phân loại này giúp cho nhà công nghệ dễ dàng lựa chọn cao su, định hướng công nghệ
chế biến và gia công ra sản phẩm với những yêu cầu kĩ thuật cần thiết.
Tìm hiểu đi sâu về cao su hết sức cần thiết để từ đó người kĩ sư cơ khí có thể có
những nhận định tổng quan về máy móc, thiết bị sẽ được chế tạo để đưa vào sản xuất, chế
biến và gia công cao su. Phương pháp gia công ra sản phẩm cao su là yếu tố quan trọng
có ảnh hưởng đến tính năng kĩ thuật, thời gian sử dụng sản phẩm đó. Thực vậy, trong quá
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 10 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
trình sơ hỗn luyện phụ thuộc vào phương pháp hỗn luyện, máy và thiết bị tiến hành hỗn
luyện, có thể nhận được hỗn hợp cao su mà mức độ phân tán đồng đều các cấu tử trong
nó khác nhau, phụ thuộc vào phương pháp thành hình sản phẩm, định hình sản phẩm
(phương pháp lưu hóa) có thể nhận được các sản phẩm cao su có cấu tử ngoại vi phân tử,

cấu trúc mạng lưới không gian khác nhau. Để có được sản phẩm cao su với tính năng kỹ
thuật cho trước không những lựa chọn các chất phối hợp thích hợp với hàm lượng thích
hợp mà còn phải nghiên cứu lựa chọn phương án thiết kế máy móc thiết bị công nghệ tối
ưu nhất để chế tạo và từng bước hòan thiện dần công nghệ chế biến và gia công cao su để
nâng cao dần chất lượng sản phẩm đáp ứng ngày càng cao nhu cầu thị trường.
1.2. Các loại cao su:

1.2.1. Cao su thiên nhiên:
a. Lịch sử phát triển: cao su thiên nhiên được loài người phát hiện và sử dụng vào
nửa cuối thế kỷ XVI ở Nam Mỹ. Con người chỉ sử dụng cao su ở mức độ thấp và đến
năm 1839 thì loài người phát minh được quá trình lưu hóa chuyển cao su từ trạng thái
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 11 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

CAO SU
Bảng phân loại trong kỹ thuật và chế biến cao su
CAO SU THIÊN NHIÊN
CAO SU TỔNG HỢP
CAO SU DÂN DỤNG
CAO SU IZOPREN
CAO SU BUTADIEN
CAO SU POLYBUTADIEN STYREN
CAO SU CÓ CÔNG
DỤNG
ĐẶC BIỆT
CAO SU BUTADIEN NITRYL
CAO SU CLOPREN
CAO SU BUTYL
CAO SU THIOCOL
CAO SU FLO
CAO SU SILICON

CAO SU URCTAN
CAO SU CACBOXYL
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
chảy nhớt sang trạng thái đàn hồi cao bền vững và cao su từ đó được sử dụng để sản xuất
ra sản phẩm tăng lên.
Năm 1975 sản lượng cao su thiên nhiên thế giới: 3,5 tr tấn.
Năm 1980 sản lượng cao su thiên nhiên thế giới: 5 tr tấn.
Năm 1990 sản lượng cao su thiên nhiên thế giới: 7,5 tr tấn.
Năm 2000: sản lượng ước đạt gần 10 tr tấn.
b. Mủ cao su thiên nhiên: mủ cao su thiên nhiên là nhũ tương trong nước của các
hạt cao su với hàm lượng phần khô ban đầu từ 28% đến 40%. Các hạt cao su này vô cùng
nhỏ bé và có hình dạng của quả trứng gà, kích thước các hạt từ 0,05 – 3
m
µ
, một gam mũ
cao su với hàm lượng khoảng 40% chứa 5.10
13
hạt với đường kính trung bình khoảng
0,26
m
µ
.
Mủ cao su chảy từ cây cao su ra có kiềm tính yếu ( PH = 7,2). Sau vài giờ bảo
quản trị số PH của mủ cao su giảm dần xuống từ 6,9 – 6,6 sau đó latec dần dần bị keo tụ.
Thành phần và tính chất của mủ cao su thiên nhiên phụ thuộc vào tuổi của cây,
khí hậu, thổ nhưỡng nơi cây phát triển.
Thành phần chính của mủ cao su thiên nhiên cho ở bảng sau:
Tên Thành phần (%)
Nước 52,3
÷

67
Cacbuahydro 37,3
÷
29,5
Poyxacrit 4,2
÷
1,2
Nhựa thiên nhiên 3,4
÷
1,0
Protein 2,7
÷
0,9
Chất khoáng 0,2
÷
0,4
Mủ cao su thiên nhiên chứa nhiều nước. Để giảm giá thành vận chuyển và tiện sử
dụng latec thường được cô đặc.
c. Cao su sống: Cao su thiên nhiên được sản xuất từ latec chủ yếu bằng 2 phương
pháp: keo tụ mủ cao su và cho bay hơi nước ra khỏi mủ cao su.
Ta giới thiệu sơ đồ dây chuyền sản xuất crepe hong khói từ mủ cao su thiên
nhiên:
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 12 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

CÁN RÃNH
LỌC
PHA LỎNG
KEO TỤ
CÁN ÉP NƯỚC
NGÂM NƯỚC

SẤY HONG KHÓI
KCS + ĐÓNG KIỆN
CH2
C CH
CH
3
CH
2
*
n
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
d. Thành phần và cấu tạo của cao su thiên nhiên:
Thành phần của cao su thiên nhiên gồm nhiều nhóm các chất hóa học khác nhau:
cacbuahydro (phần chủ yếu), độ ẩm, các chất tách ly bằng axeton, các chất chứa Nitơ mà
thành phần chủ yếu của nó là protein và các chất khoáng. Hàm lượng các chất này có thể
dao động tương đối lớn và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: phương pháp sản xuất, tuổi của
cây cao su, cấu tạo thổ nhưỡng, khí hậu nơi cây sinh trưởng và mùa khai thác mủ cây cao
su.
Tính chất cơ lý, tính năng kĩ thuật của cao su thiên nhiên được xác định bằng
mạch cacbuahydro tạo thành từ các mắt xích izopenten:
Khối lượng phân tử trung bình của cao su thiên nhiên là 1,3.10
6
. Mức độ dao
động khối lượng phân tử rất nhỏ (10
5

÷
2.10
6
)

e. Tính chất vật lý của cao su thiên nhiên:
Cao su thiên nhiên ở nhiệt độ thấp có cấu trúc tinh thể. Vận tốc kết tinh lớn nhất
được xác định ở nhiệt độ - 25
0

C. Cao su thiên nhiên kết tinh có biểu hiện rõ ràng lên bề
mặt: độ cứng tăng bề mặt vật liệu mờ ( không trong suốt). Cao su thiên nhiên tinh thể
nóng chảy ở nhiệt độ 40
0
C. Quá trình nóng chảy các cấu trúc tinh thể của cao su thiên
nhiên xảy ra cùng với hiện tượng hấp thụ nhiệt (17 Kj/ Kg)
Ở nhiệt độ 20
0
C
÷
30
0
C cao su sống dạng Crepe kết tinh ở đại lượng biến dạng
dãn dài là 200%. Tính cách âm của cao su mềm trên cơ sở cao su thiên nhiên được đánh
giá bằng vận tốc truyền âm trong đó. Ở nhiệt độ 25
0
C, vận tốc truyền âm trong cao su
thiên nhiên là 37m/s. Vận tốc truyền âm giảm khi nhiệt độ hợp phần cao su. Cao su thiên
nhiên tan tốt trong các dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng, tetraclorua cacbon và
sunfua cacbon.
Tính chất vật lý của cao su thiên nhiên:
Các tính chất vật lý Giá trị của tính chất
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 13 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp

Khối lượng riêng 913 [ kg/m
3
]
Nhiệt độ hóa thủy tinh -70 [
0
C]
Hệ số giãn nở thể tích 656.10
-14
[dm
3
/
0
C]
Nhiệt dẫn riêng 0,14 [w/ m
0
K]
Nhiệt dung riêng 1,88 [ Kj/kg
0
K]
Nửa chu kỳ kết tinh -25
0
C 2
÷
4h
Thẩm thấu điện môi ở tần số dao động 1000hec ( giây 2,4
÷
2,7 h)
f. Tính công nghệ của cao su thiên nhiên:
Trong quá trình bảo quản, cao su thiên nhiên thường chuyển sang trạng thái tinh
thể, ở nhiệt độ môi trường từ 25

0
C
÷
30
0
C hàm lượng pha tinh thể trong cao su thiên
nhiên là 40%. Trạng thái tinh thể làm giảm tính mềm dẻo của cao su thiên nhiên. Để đánh
giá mức độ ổn định các tính chất công nghệ của cao su thiên nhiên trên thương trường
quốc tế còn sử dụng hệ số ổn định độ dẻo PRI. PRI được đánh giá bằng tỉ số (%) độ dẻo
mềm cao su được xác định sau 30’ đốt nóng ở nhiệt độ 140
0
C so với độ dẻo ban đầu.
Độ nhớt của cao su thiên nhiên phụ thuộc vào loại chất lượng:
- Cao su thiên nhiên thông dụng độ nhớt ở 144
0
C là 95%
- Cao su loại SMR – 50 có độ nhớt là 75%
Để đảm bảo tính chất công nghệ của cao su trong các công đoạn sản xuất, cao su
được xử lý bằng sơ luyện đến độ dẻo p = 0,7
÷
0,8
+ Độ dẻo của cao su thiên nhiên có thể xác định trên máy đo độ dẻo TM-2 của
Liên Xô cũ hoặc xác định qua độ nhớt
η
trên máy đo độ dẻo UOLLE (p
o
). Độ dẻo p
o
có
quan hệ với độ nhớt theo phương trình:

η
= 5,06 + 2,25 p
o
– 0,001 p
2
o
+ Để đánh giá mức độ ổn định các tính chất công nghệ của cao su thiên nhiên
dùng PRI. Hệ số ổn định PRI cho các loại cao su khác nhau thì khác nhau:
- Cao su hong khói mắt sàng loại I: PRI = 80% -90%.
- Cao su hong khói loại SMR – 5: PRI
≥
60%.
- Cao su hong khói loại SMR - 50: PRI
≥
30%.
Hệ số PRI càng cao thì vận tốc hóa dẻo cao su càng nhỏ. Điều đó có nghĩa là cao
su có hệ số PRI càng cao thì khả năng chống lão hóa càng cao.
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 14 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
- Để thuận tiện cho q trình vận chuyển và sử dụng mủ cao su thường được cơ
đặc lại. Có nhiều phương pháp cơ đặc như: ly tâm hay bay hơi tự nhiên, tách lớp, điện
ly…bằng các phương pháp cơ đặc khác nhau thì nhận được cao su có tính chất và thành
phần khác nhau.
- Thơng thường cao su thiên nhiên được sản xuất theo sơ đồ cơng nghệ sau:
+ Mủ cao su thiên nhiên thường được khuấy trộn với dung dịch axit axetic 1%
cho đến khi mủ đơng tụ hồn tồn. Giai đoạn cán rửa với mục đích loại bỏ các chất tan
trong nước axit dơ khi đơng tụ cao su được cho qua các máy cán 2 trục và phun nước vào
khe trục cán nhiều lần cho sạch. Sau đó chuyển sang máy băm tạo hạt khi sản xuất cao su
dạng cốm hoặc máy cán có vân hoa trên trục để cán tấm khi sản xuất cao su tờ.

Cơng đoạn sấy cao su có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh tăng thời
gian sử dụng cao su, sau đó cao su được đưa vào máy ép thủy lực để đóng kiện thành các
bánh cao su.
Cao su thiên nhiên có ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: là sức dính tốt, đàn hồi tốt, lực kéo đứt và xé rách cao, sinh nhiệt
thấp, tốc độ lưu hóa nhanh, giá thành rẻ.
SVTH: Hồng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 15 GVHD: ThS Lưu Đức Hồ

Đóng kiện(cao su gốm)
Sấy bằng khí nóng
Đóng kiện (cao su tờ)
Xông khóiCán tấm
Băm tạo hạt
Cán rửa
Đông tụ
Loại bỏ tạp chất
Mủ cao su
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
+ Nhược điểm: của cao su thiên nhiên là tính chất tác dụng của O
2
, O
3
, dầu, axit,
kiềm yếu, chống lão hóa nhiệt kém.
g. Tính chất cơ lý của cao su thiên nhiên:
Cao su thiên nhiên có khả năng lưu hóa bằng lưu huỳnh phối hợp với các loại xúc
tiến lưu hóa thông dụng.
Tính chất cơ lý của cao su thiên nhiên được xác định theo tính chất cơ lý của hợp
phần cao su tiêu chuẩn xác định ở bảng sau:
Bảng thành phần tiêu chuẩn để xác định các tính chất cơ lý của cao su thiên

nhiên:
STT Thành phần Hàm lượng [ P.K.L]
1. Cao su thiên nhiên 100,0
2. Lưu huỳnh 3,0
3. Mercaptobenzo thiazol 0,7
4. ZnO 5,0
5. Axit steoric 0,5
Hỗn hợp cao su lưu hóa ở nhiệt độ 145
o
trong thời gian lưu hóa: 20
÷
30 phút.
Các tính chất cơ lý cần phải đạt là:
+ Lực kéo đứt
≥
1800 N/cm
2
.
+ Dãn dài khi đứt
≥
800%.
+ Biến hình < 12 %.
1.2.2. Cao su tổng hợp:
Là loại cao su không có nguồn gốc tự thiên nhiên mà được tổng hợp từ các hóa
chất qua các phản ứng trùng hợp để tạo ra các loại cao su khác nhau tùy theo thành phần
chất ban đầu, loại xúc tác, điều kiện phản ứng Điều này cũng dẫn đến các tính chất
khác nhau của cao su tổng hợp được. Một số loại cao su thường gặp:
a. Cao su izopren:
Cao su izopren (poly izopren) lần đầu được tổng hợp ở Liên Xô (cũ) năm 1949.
Cao su izopren nhận được trong phản ứng trùng hợp 2- metylbutadien 1,3 trong pha khí

hoặc trong dung dịch cacbuahydro no với sự có mặt của xúc tác Liti (Li) kim loại hoặc hệ
xúc tác ziegler – Natha ( TiCl
4
+ AlR
3
) phụ thuộc vào tỉ lệ alkyl nhôm tetra cloruatitan,
các gốc ankyl khác nhau các nước, hãng sản xuất đã cho ra thương trường quốc tế các
loại cao su izopren khác nhau.
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 16 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

CH2
CH CH CH
2
CH
2
CH
n
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
Cao su izopren có mạch chính được cấu tạo từ 94%
÷
98% các mắt xích ở 1,4 six
izopren.
Mạch chính mạch đại phân tử của cao su izopren có cấu tạo gần giống với cấu
tạo mạch chính mạch phân tử cao su thiên nhiên nên cao su izopren có tính công nghệ và
tính chất cơ lý tương đương với tính chất của cao su thiên nhiên
b. Cao su butadien (BR): có khả năng chống mài mòn tốt nên thường dùng trong
mặt lốp ôtô, xe máy hoặc các sản phẩm làm việc trong môi trường chịu ma sát lớn như:
băng chuyền, băng tải,…tính chống mỏi tốt. Nhược điểm của BR là tính chống cắt xé
thấp, cao su BR phối hợp tốt với các loại cao su không phân cực như: cao su thiên nhiên,
SBR, NBR. Tùy thuộc vào hãng sản xuất mà cao su BR có các kí hiệu sau: BR 40,

BR100, BR 01….
c. Cao su butadien styren: ( SBR)
+ Kí hiệu : Liên Xô : CKC
Mỹ, Ý, Nhật : SBR
CHLB Đức : Bunas
Là loại cao su được trùng hợp từ Butadien [ CH
3
– CH = CH – CH
3
] với styren :
CH2
CH
+ Công thức cấu tạo :
Tỷ lệ butadien và styren trong cao su CKC thường là : 70 :30; 50 :50; 90 :10; khi
tỷ lệ giữa butadien và styren tăng ta thu được các loại cao su CKC khác nhau có công
dụng khác nhau.
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 17 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

nCH2
CH CH CH
2
+
mCH2
CH
C
N
2HC
CH CH CH
2
a

CH2
CH
2
HC
N
b
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
+ Tính chất và ứng dụng :
Trọng lượng riêng phụ thuộc vào Styren :
CKC 10 0,919 [g/cm
3
]
CKC 30 0,949 [ g/cm
3
]
CKC 50 0,979 [ g/ cm
3
]
Tỷ trọng biến đổi thì tính chât cũng biến đổi theo
+ Tính năng chịu lão hóa oxi, chịu nhiệt độ, chịu dầu và chịu mài mòn, nhưng
đàn hồi, cưỡng lực, chịu uốn khúc, xé rách đều kém hơn cao su thiên nhiên.
+ Biến dạng nhiều lần sẽ sản sinh nhiệt lượng lớn, nhược điểm này làm cho lốp
ôtô chế tạo bằng cao su CKC kém chất lượng hơn chế tạo bằng cao su thiên nhiên.
+ Độ dẻo nhỏ, sơ luyện bằng cơ học tăng độ dẻo khó khăn hơn, khi gia công độ
co cao su lớn.
+ Cao su CKC có ít nối đôi hơn cao su thiên nhiên, khi pha chế dùng ít lưu
huỳnh (S), dùng nhiều chất xúc tác hơn lưu hóa.
Cao su SBR (CKC) có tính ma sát và mài mòn tốt nên được sản xuất mặt lốp
ôtô, xe máy và các sản phẩm chịu mài mòn khác. Tùy thuộc vào phương pháp
tổng hợp mà có các loại CKC (SBR) khác nhau.

Thường gặp là: SBR – 1502 cao su không độn dầu trùng hợp ở nhiệt độ thấp.
SBR – 1712 cao su có độn dầu trùng hợp ở nhiệt độ thấp.
Cao su SBR có nhược điểm là tính chống xé rách và nứt thấp, lực kéo đứt
thấp, sinh nhiệt cao, ít kín khí, tính chịu nhiệt và chống lão hóa thấp.
d. Cao su butadien – nitryl:
+ Ký hiệu : CKH ( Liên Xô).
NBR ( Mỹ, Ý, Nhật).
Là sản phẩm đồng trùng hợp của butadien 1,3 và acrylonitryl với sự có mặt của
hệ xúc tác oxy hóa khử persunfat kali và trietanolamin. Cao su butadien nitryl công
nghiệp ra đời 1937 ở CHLB Đức. Sản phẩm chủ yếu có mạch phân tử dài – mạch đại
phân tử của butadien nitryl là :
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 18 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
e. Cao su Clopren:
Là sản phẩm nhận được trong quá trình trùng hợp huyền phù Clopren hoặc
trong quá trình đồng trùng hợp clopren với một hàm lượng monome loại diên không lớn.
Cao su clopren huyền phù được trùng hợp ở nhiệt độ 40
±
2
0
C và 6
±
2
o
C với sự có mặt
của xúc tác oxy hóa persunfatkali. Sản phẩm nhận được trong quá trình trùng hợp gọi là
cao su clopren nhiệt độ cao và cao su clopren nhiệt độ thấp tương ứng. Cao su clopren là
cao su phân cực lớn. Nguyên tử Clo có khả năng che chắn các tác nhân tác dụng tốt nên
Clopren là cao su chịu dầu, chịu tác dụng hóa học tốt. Độ bền trong môi trường dầu mỡ

của cao su clopren thua cao su nitryl, tuy nhiên trong các dung môi hữu cơ như: axeton,
rượu Cao su Clopren chịu tốt hơn. Cao su clopren bền với các tác dụng hóa chất như:
axit, bazơ, muối nên trong công nghiệp cao su, clopren dùng để bọc lót thiết bị, chống
ăn mòn tốt. Cao su Clopren có độ bền khí hậu tốt, có khả năng phân tích điện tốt nên nó
được dùng để bọc cáp điện trong công nghiệp và điện tử.
f. Cao su Butyl:
Là cao su có tính chịu nhiệt tốt, có tính đàn hồi tốt, bền với tác động của môi
trường hóa học nên thường dùng trong các loại sản phẩm chịu nhiệt như cốt hơi, màng
lưu hóa, hoặc trong các thiết bị chịu nhiệt acid, kiềm. Tính kín khí tốt nên thường dùng
trong các sản phẩm như săm Butyl còn dùng trong vật liệu bọc lót dây điện hoặc các
vật liệu khác do tính bền với khí hậu. Butyl còn có tính chịu va đập tốt nên thường dùng
trong các sản phẩm có yêu cầu chống rung cao.
Nhược điểm của Butyl là khả năng chịu dầu mỡ kém sức dính kém, không trộn
lẫn với các loại cao su khác, tốc độ lưu hóa thấp.
* Ngoài ra, còn có nhiều loại cao su tổng hợp khác như: clopren, clobutyl,
thiokol, silicon…có nhiều tính năng khác nhưng ít sử dụng hơn. Tất cả các loại cao su
tổng hợp đều được kiểm tra tính năng cơ lý theo đơn pha chế chuẩn riêng cho từng loại
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 19 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
cao su, qui trình luyện, điều kiện lưu hố mẫu, các số liệu về tính năng cơ lý cũng khác
nhau đối với từng loại cao su.
1.2.3. Cao su tái sinh:
a. Khái niệm: Cao su tái sinh là loại cao su thu được bằng phương pháp thốt lưu
cao su đã qua lưu hố, qua đó, có thể sử dụng lại các sản phẩm cao su đã qua sử dụng,
sản phẩm cao su cũ (cao su đã lưu hố), hư hỏng và những phế liệu của các nơi gia cơng
vật liệu cao su với mục đích giảm giá thành sản phẩm.
b. Ý nghĩa và tác dụng của cao su tái sinh:
+ Cao su tái sinh được dùng nhiều trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm cao su.
+ Dùng cao su tái sinh tiết kiệm được cao su ống và một số hố chất khác, giảm

giá thành sản phẩm.
+ Làm nhanh một số q trình gia cơng và tăng một số tính chất của sản phẩm.
+ Làm nhanh một q trình trộn và phân tán đều cao su ống và các hố chất của
sản phẩm.
+ Giảm lượng sinh nhiệt độ của hỗn hợp cao su khi gia cơng trên các thiết bị
cơng nghệ.
+ Giảm độ co của cao su khi cán tráng, ép xuất làm cho cơng việc cán tráng, ép
xuất nhanh và dễ hơn .
+ Các hỗn hợp có cao su tái sinh dễ tạo hình và làm nhanh q trình lưu hố.
+ Tăng một số tính chất của cao su như tăng độ cứng, bền với nhiệt độ.
+ Tăng khả năng chống lão hố thiên nhiên (ánh sáng, oxi,nhiệt độ)
+ Tăng khả năng chịu nhiệt độ, chịu dầu, và hơi nóng.
c. Quy trình chung để sản xuất cao su tái sinh:

Có nhiều phương pháp sản xuất cao su tái sinh như thốt lưu bằng hơi nước bão hồ,
dùng hố chất hoặc dùng máy ép đùn.
SVTH: Hồng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 20 GVHD: ThS Lưu Đức Hồ

Thành phẩm Tinh luyện Thoát lưu Trộn chất làm mềm
SàngLọc bỏ vải, kim loạiNghiền bộtCao su cũ
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
+ Đun nóng bột cao su nghiền nhỏ, ủ với các chất làm mềm sẽ làm trương nở cao
su, giảm lực liên kết giữa các phần tử trong cao su tạo thuận lợi cho việc tái sinh, lượng
dùng từ: 10
÷
30%
+ Trong quá trình thoát lưu, một số phần cấu trúc mang mạng lưới không gian có
thể xảy râ ở các mạch ngang giữa các nguyên tố lưu huỳnh S với nhau, và giữa các
nguyên tử C và C trong mạch chính.
Vậy cấu trúc không gian giảm xuống làm cho cao su tan một phần trong các dung

môi hữu cơ làm cho cao su trở nên mềm dẻo hơn.
d. Ưu, nhược điểm của cao su tái sinh:
* Ưu điểm:
- Cải thiện độ dẻo, giảm thời gian cho chất độn vào mẻ luyện.
- Tăng tốc độ ép đùn, giảm độ nở của cao su tại miệng đùn.
- Cải thiện ngoại quan của sản phẩm ép đùn, giảm độ co rút.
- Giảm tiêu hao năng lượng vì một phần chất đột đã có trong cao su tái sinh.
- Tăng tính dính.
* Nhược điểm: sự giảm các tính năng cơ lý: làm giảm độ đàn hồi, độ bền, độ xé
rách của cao su lưu hóa, giảm khả năng làm việc trong điều kiện biến dạng liên tục nên
nó được sử dụng với hàm lượng thấp. Bởi thế, cao su tái sinh chỉ thay thế một phần nhỏ
cao su sống, nó được dùng nhiều trong các sản phẩm lưu hóa bằng khuôn nhỏ như: thảm
cao su, ống cao su đặc biệt là các sản phẩm lớn vì chúng có tính lưu động chậm nên dễ
điền đầy khuôn, không tạo bọt khí.
Các loại cao su thường được tái sinh là: cao su thiên nhiên, SBR, Butyl. Sau khi
thoát lưu cao su tái sinh cũng được kiểm tra tính năng cơ lý theo đơn pha chế cho từng
loại cao su.
1.2.4. Các chất phối hợp cho cao su:
Để tạo cho cao su có những tính chất cần thiết, cao su sống được hỗn luyện với
các chất khác. Các hợp chất này có thể ở dạng bột lỏng, có nguồn gốc hữu cơ hay vô cơ,
lượng dùng có thể rất nhỏ (0,01%) đến rất lớn (vài trăm phần khối lượng), phụ thuộc vào
tính năng tác dụng của các chất phối hợp được phân loại thành các loại sau:
a. Chất lưu hóa: S, Se, Te
b. Xúc tiến lưu hóa : Sulfenamit, M,DM, Thiuram
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 21 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
c. Trợ xúc tiến lưu hóa : thường là oxit kim loại như : ZnO
d. Chất phòng loãng : parafin, Antilut
e. Chất hóa mềm : parafin, dầu thông

f. Chất độn : than đen, SiO
2

g. Chất làm dẻo: Aktiplast T, EF 44….
h. Chất màu : TiO
2
, ZnO…
1.3. Cơ sở lý thuyết về luyện cao su :
1.3.1. Sơ luyện:
a. Khái niệm : Sơ luyện là quá trình dưới tác dụng của lực cơ học và sự tác dụng
của cao su với không khí làm phá vỡ các phân tử cao su và kết quả là làm tăng độ dẻo,
khả năng hấp thụ các phụ gia và tạo điều kiện gia công các công đoạn sau được dễ dàng.
Sơ luyện làm giảm tính đàn hồi và tăng độ dẻo của cao su, thuận lợi cho quá trình hỗn
luyện, cán tráng, ép xuất và lưu hóa. Đáp ứng yêu cầu khi gia công các bản thành phẩm
về cao su đạt chất lượng.
b. Lý thuyết về sơ luyện :
+ Khi sơ luyện đã xảy ra quá trình oxi hóa giữa O
2
trong không khí và cao su
dẫn đến sự phá vỡ các phân tử cao su làm cho độ dẻo của nó tăng lên.
+ Khi sơ luyện cao su thiên nhiên bằng máy luyện hở, ta thấy hiệu quả tốt ở
nhiệt độ cao thấp hơn.(50
0
– 60
0
), còn luyện kín thì nhiệt độ cao hơn. (160 – 180
0
)
+ Nếu sơ luyện có cao su sống thì sơ luyện phổ thông.
+ Nếu sơ luyện có thêm chất xúc tiến là sơ luyện chủ liệu.

+ Khi sơ luyện, độ dẻo cao su sẽ khác nhau, ở các đoạn khác nhau:
Đoạn 1 0,23
÷
0,34 Uolle.
Đoạn 2 0,35
÷
0,44 Uolle.
Đoạn 3 0,45
÷
0,54 Uolle.
Đoạn 4 0,59 trở lên.
* Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sơ luyện :
+ Thời gian sơ luyện tăng độ dẻo nhanh ở 15’
÷
20’ ban đầu. Sau đó chậm dần
và hiệu quả sơ luyện kém. Nếu muốn tăng độ dẻo nhiều thì phải sơ luyện gián đoạn, có
bộ phận đảo cao su cũng như cần thao tác của công nhân.
+ Nhiệt độ trục càng thấp thì hiệu quả sơ luyện càng cao.
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 22 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

1
2
3
45
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
+ Sơ luyện trên máy luyện hở 2 trục thì tỉ tốc giữa 2 trục càng lớn thì độ dẻo của
cao su càng nhanh tăng giảm thời gian sơ luyện. Thường tỉ tốc của máy sơ luyện hở là :
1 :1,08 ; 1 : 1,17
Nhưng nếu tỉ tốc quá lớn thì cao su bị đốt nóng nhanh dẫn đến hiệu quả sơ luyện
kém, không an toàn cho thiết bị.

+ Cự ly trục : 1
÷
1,5 (mm).
+ Đường kính trục: trục lớn thì hiệu quả sơ luyện tốt.
+ Trọng lượng mỗi mẻ luyện: phù hợp với quy cách máy thì tốt.
+ Phương pháp thao tác của công nhân phải có kĩ thuật.
+ Chất lượng cao su sống phải đảm bảo.
1.3.2 .Hỗn luyện :
a. Khái niệm, ý nghĩa hỗn luyện :
+ Hỗn luyện là quá trình trộn các chất phối hợp vào cao su sơ luyện, là quá trình
phân tán đều các chất phối hợp vào cao su để trở thành một hỗn hợp cao su đồng nhất
theo đơn pha chế.
+ Hỗn luyện là khâu quan trọng trong công nghệ sản xuất các sản phẩm cao su
nói chung và lốp ôtô nói riêng. Nếu cao su và các chất phối hợp không được trộn đều thì
không phát huy được công dụng của chúng, ảnh hưởng đến tính năng sử dụng của sản
phẩm.
b. Hỗn luyện bằng máy luyện hở:
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 23 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
Hình1.1 Sơ đồ động máy luyện hở 2 trục cán
1 Động cơ
2 Hộp giảm tốc
3 Bộ truyền bánh răng, dẫn chuyển động từ HGT đến trục cán
4 Trục cán
5 Bộ bánh răng thay thế - thay thế tốc độ 2 trục cán khi cần thiết.
c. Hỗn luyện bằng máy luyện kín :
Hình 1.2 Sơ đồ động học máy luyện kín
1 Động cơ
2 Hộp giảm tốc

3 2trục xoắn quay ngược chiều
4 Xilanh
1.4. Các sản phẩm được sản xuất từ cao su :
Cao su thiên nhiên dùng để sản xuất ra các mặt hàng dân dụng như : săm lốp xe
đạp, xe máy, ôtô

SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 24 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà

3
4
2
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dây chuyền sản xuất ống săm xe đạp
1.5. Dây chuyền công nghệ sản xuất ống săm xe đạp :
1.5.1. Các chủng loại sản phẩm săm xe đạp :
a. Loại săm 500 :
Các kích thước Tiêu chuẩn(mm) Sai số(mm)
Chiều rộng gấp đôi ống săm 44
±
2
Chiều dày gấp đôi ống săm 2
±
0,2
Chiều dày trong 1
±
0,1
Chiều dày ngoài 1
±
0,1
Chiều dài cắt 1380
±

10
Trọng lượng 0,19 kg
±
5g
b. Loại săm 600 :
Các kích thước Tiêu chuẩn (mm) Sai số (mm)
Chiều rộng gấp đôi ống săm 36
±
0,5
Chiều dày gấp đôi ống săm 2
±
0,2
Chiều dày trong 1
±
0,1
Chiều dày ngoài 1
±
0,1
Chiều dài cắt 2020
±
3
Trọng lượng 0,185 kg
±
5g
Chiều dài gấp đôi săm phẳng 886
±
1,5
c. Loại săm 650:
Các kích thước Tiêu chuẩn (mm) Sai số (mm)
Chiều rộng gấp đôi ống săm 45

±
0,5
Chiều dày gấp đôi ống săm 2
±
0,2
Chiều dày trong 1
±
0,1
Chiều dày ngoài 1
±
0,1
Chiều dài cắt 2170
±
3
Trọng lượng 0,26 kg
±
5g
Chiều dài gấp đôi săm phẳng 961
±
1,5
SVTH: Hoàng Văn Thiết - Lớp 04C1C Trang 25 GVHD: ThS Lưu Đức Hoà