本發(fā)明涉及輪胎生產(chǎn)，尤其涉及一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)行業(yè)內(nèi)輪胎硫化時間基本通過發(fā)泡試驗來確定，經(jīng)驗表明用輪胎恰好不發(fā)泡的時間(即發(fā)泡點)作為硫化時間，輪胎的性能可以達到最優(yōu)，但因制造過程中各種關(guān)鍵要素的波動，用某一次的發(fā)泡點作為硫化時間時工藝風(fēng)險過大，因而需要在發(fā)泡點基礎(chǔ)上增加安全時間來確保硫化工序的安全性，此安全時間需要優(yōu)先考慮欠硫風(fēng)險，所以一般會設(shè)定相對較長，導(dǎo)致輪胎過硫程度較高，在輪胎性能下降的同時能源浪費也較大。而且因輪胎硫化時間設(shè)定為固定值，無法實時調(diào)整，在某些極端情況下(如環(huán)境溫度過低，膠料硫化速度過慢及胎胚尺寸過大)，又有可能產(chǎn)生欠硫的問題。

2、在硫化工序中，安全時間的影響因素主要包括膠料的硫化特性波動，胎胚的尺寸波動，硫化車間環(huán)境溫度的變化以及硫化設(shè)備的狀況等等，其中前三個要素的影響最大。

3、為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，在生產(chǎn)過程中實時監(jiān)測到這幾個影響因素的波動值并反饋到硫化plc控制器，通過預(yù)置計算邏輯對該輪胎硫化時間進行實時調(diào)整，即可提升輪胎硫化過程的生產(chǎn)效率和工藝安全性，同時提高輪胎品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提出一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法以解決背景技術(shù)中所提出的問題：

2、現(xiàn)有輪胎硫化生產(chǎn)過程中，硫化工藝安全時間較長，輪胎過硫程度較高，造成輪胎性能下降，同時能源浪費較大。且因輪胎硫化時間設(shè)定為固定值，無法實時調(diào)整，在某些極端情況下可能產(chǎn)生欠硫的問題。

3、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

4、一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，包括如下步驟：

5、s1：將輪胎原材料依次進行合格的混煉、壓出、壓延、成型處理，檢測及記錄各個階段的數(shù)據(jù)于系統(tǒng)中，并用唯一胎胚條碼予以標(biāo)記，再進入硫化階段；

6、s2：基于實測法、fea分析法、經(jīng)驗公式結(jié)合的方式確認(rèn)輪胎的發(fā)泡點時間；

7、s3：實測發(fā)泡點的同時，記錄試驗胎發(fā)泡位置膠料的硫化特性信息，發(fā)泡位置尺寸信息，以及發(fā)泡試驗進行時對應(yīng)的車間環(huán)境溫度，作為輪胎硫化時間實時計算的基準(zhǔn)值；

8、s4：通過測溫試驗收集輪胎的溫升數(shù)據(jù)，再通過范特霍夫方程對數(shù)據(jù)進行處理，得到輪胎發(fā)泡位置的硫化程度，比對快檢數(shù)據(jù)中發(fā)泡硫化程度對應(yīng)的時間變化，結(jié)合經(jīng)驗公式計算基于膠料硫化特性波動產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值；

9、s5：根據(jù)輪胎發(fā)泡的位置，結(jié)合經(jīng)驗公式計算不同發(fā)泡位置尺寸波動產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值；

10、s6：根據(jù)硫化車間環(huán)境溫度，結(jié)合經(jīng)驗公式計算基于硫化車間環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值；

11、s7：結(jié)合輪胎硫化影響因素設(shè)定受其他因素影響增加的安全時間；

12、s8：基于實時記錄的關(guān)鍵要素信息與發(fā)泡試驗時關(guān)鍵要素數(shù)據(jù)的比對，通過在plc系統(tǒng)中設(shè)定的計算邏輯，實時計算出胎胚所需要的硫化時間并執(zhí)行。

13、優(yōu)選地，s2中所述實測法在實際操作過程中，通過梯度性減少和增加輪胎硫化時間的方式找到的輪胎恰好不產(chǎn)生氣泡的時間；所述fea分析法通過仿真分析的方式模擬輪胎的溫升歷程，從而獲得輪胎硫化的最遲點，再結(jié)合最遲點位置膠料的硫化特性得到輪胎的發(fā)泡點；所述經(jīng)驗公式法通過歷史同類型產(chǎn)品發(fā)泡數(shù)據(jù)的分析得到相應(yīng)計算公式；所述實測法、fea分析法、經(jīng)驗公式結(jié)合的方式通過經(jīng)驗公式或fea分析法得到近似的發(fā)泡點時間，再基于所述近似的發(fā)泡點時間梯度增加或縮減時間獲得準(zhǔn)確的發(fā)泡點。

14、優(yōu)選地，所述s4中，范特霍夫方程具體如下：

15、

16、其中，t1、t2為硫化溫度；t1為硫化溫度為t1時的硫化時間；t2為硫化溫度為t2時的硫化時間；k為發(fā)泡位置膠料硫化溫度系數(shù)；

17、基于快檢數(shù)據(jù)獲得190℃條件下發(fā)泡位置膠料硫化特性的波動值，再通過經(jīng)驗公式計算出硫化時間波動值，如下：

18、

19、其中，t為輪胎硫化外溫設(shè)定的溫度；x為快檢190℃條件下發(fā)泡硫化程度對應(yīng)的時間增加值；ta為基于膠料硫化特性波動產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值。

20、優(yōu)選地，所述硫化溫度系數(shù)k根據(jù)不同的輪胎配方對應(yīng)具有不同的數(shù)值。

21、優(yōu)選地，所述s5中，發(fā)泡位置包括肩部和子口；

22、當(dāng)發(fā)泡位置位于肩部時，計算肩部發(fā)泡尺寸波動產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值如下：

23、

24、當(dāng)發(fā)泡位置位于子口時，計算子口發(fā)泡尺寸波動產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值如下：

25、

26、θ＝0.06t-7.5

27、其中，tb1和tb2分別為肩部和子口尺寸增加y毫米時產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值；θ為修正系數(shù)。

28、優(yōu)選地，所述s6中，基于經(jīng)驗公式得到：硫化車間內(nèi)環(huán)境溫度每提升z℃時，計算基于硫化車間環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值如下：

29、

30、其中，tc為硫化車間環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值。優(yōu)選地，所述s7計算輪胎硫化時間如下：

31、t＝t0+ta+tb+tc+δt

32、其中，t為輪胎硫化時間；t0為發(fā)泡點時間；ta為膠料硫化特性波動產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值；tb為不同發(fā)泡位置尺寸波動產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值；tc為硫化車間環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值；δt為受其他因素影響增加的安全時間。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，具備以下有益效果：

34、本發(fā)明通過對輪胎生產(chǎn)過程關(guān)鍵要素的監(jiān)測和計算，實時調(diào)整硫化時間，可以避免一般情況下硫化時間設(shè)定偏長的問題，提升輪胎生產(chǎn)效率及輪胎品質(zhì)；且通過硫化時間自適應(yīng)調(diào)整避免輪胎欠硫的產(chǎn)生，提升工藝安全性。

技術(shù)特征：

1.一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，其特征在于，s2中所述實測法在實際操作過程中，通過梯度性減少和增加輪胎硫化時間的方式找到的輪胎恰好不產(chǎn)生氣泡的時間；所述fea分析法通過仿真分析的方式模擬輪胎的溫升歷程，從而獲得輪胎硫化的最遲點，再結(jié)合最遲點位置膠料的硫化特性得到輪胎的發(fā)泡點；所述經(jīng)驗公式法通過歷史同類型產(chǎn)品發(fā)泡數(shù)據(jù)的分析得到相應(yīng)計算公式；所述實測法、fea分析法、經(jīng)驗公式結(jié)合的方式通過經(jīng)驗公式或fea分析法得到近似的發(fā)泡點時間，再基于所述近似的發(fā)泡點時間梯度增加或縮減時間獲得準(zhǔn)確的發(fā)泡點。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，其特征在于，所述s4中，范特霍夫方程具體如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，其特征在于，所述硫化溫度系數(shù)k根據(jù)不同的輪胎配方對應(yīng)具有不同的數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，其特征在于，所述s5中，發(fā)泡位置包括肩部和子口；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，其特征在于，所述s6中，基于經(jīng)驗公式得到：硫化車間內(nèi)環(huán)境溫度提升z℃時，計算基于硫化車間環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的輪胎硫化時間波動值如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，其特征在于，所述s7計算輪胎硫化時間如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)輪胎硫化時間的方法，涉及輪胎生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過對輪胎生產(chǎn)中過程關(guān)鍵要素的監(jiān)測和計算，可以做到實時調(diào)整輪胎的硫化時間。與之前的輪胎硫化生產(chǎn)方法相比，解決了輪胎硫化生產(chǎn)過程中，工藝安全時間較長，輪胎過硫程度較高，造成輪胎性能下降同時能源浪費較大的問題。也可有效避免之前的輪胎硫化方法中硫化時間無法實時調(diào)整，在某些極端情況下產(chǎn)生的欠硫問題，提升工藝安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：羅圣賢,季軍勝,徐檬
受保護的技術(shù)使用者：安徽佳通乘用子午線輪胎有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9