CC BY
102
Экономические и гуманитарные науки
УДК 678.058 (470.326)
К ИСТОРИИ ПРОИЗВОДСТВА ФОРМАТОРОВ-ВУЛКАНИЗАТОРОВ ШИННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В ТАМБОВЕ Е.Н. Капитонов1, И.Е. Капитонов2
Кафедра «Техника и технология машиностроительных производств», ТГТУ (1);
ООО «Монтажспецстрой», г. Тамбов (2)
Представлена членом редколлегии профессором В.И. Коноваловым
Ключевые слова и фразы: история техники; форматор-вулканизатор; шинное производство.
Аннотация: Рассмотрена история освоения производства форматоров-вулканизаторов шинной промышленности на заводе «Тамбовполимермаш».
Среди тысяч изобретений и разработок, ежегодно создаваемых в Российской Федерации, только часть находят материальное воплощение и лишь немногие из осуществленных на практике работ оставляют заметный след в истории развития техники, открывая новые направления в научно-техническом прогрессе, позволяя осуществлять новые технологические процессы.
К таким работам, представляющим серьезный вклад в НТП и выполненным на заводе «Тамбовполимермаш», можно отнести организацию серийного производства планетарных мотор-редукторов и форматоров-вулканизаторов шинного производства. Некоторые моменты освоения производства последних рассматриваются ниже.
Началом освоения производства форматоров-вулканизаторов в СССР следует считать 1957 г. Этому предшествовал ряд следующих событий.
Развитие автомобилестроения в СССР приводило к значительному росту годового выпуска автомобилей, о чем свидетельствуют данные табл. 1 [1].
Соответственно росла потребность в шинах. Выпуск шин в СССР приведен в табл. 2 [2].
Таблица 1
Выпуск автомобилей в СССР
Год 1924 1929 1935 1950 1960 1977
Выпуск, шт. 10 1702 96692 362900 523600 2088000
Т аблица 2
Выпуск шин в СССР
Год 1928 1932 1937 1940 1950 1960 1970 1975 1980
Выпуск млн шт. 0,085 0,553 2,698 3 7,4 17,2 34,6 51,5 60,1
Из сопоставления табл. 1 и 2 видно, что производство шин развивалось до 60-х годов ХХ в. медленнее, чем автомобилестроение, и строительство новых шинных заводов оставалось актуальной задачей. Для этих заводов требовалось технологическое оборудование, в том числе вулканизационное.
В 1933-1934 гг. на Киевском заводе «Большевик» было освоено производство прессавтоклавов, вулканизационных котлов и другого оборудования для шинных заводов. В годы Великой отечественной войны завод был эвакуирован и переведен на выпуск военной продукции. После окончания войны завод восстановил выпуск вулканизационного оборудования, но по чертежам 30-х годов.
В 1943 г. СССР купил в США комплектный шинный завод, оборудованный новейшим для того времени технологическим оборудованием, включая индивидуальные вулканизаторы покрышек и камер.
В 1945 г. Московский шинный завод, построенный на базе этого оборудования, вошел в эксплуатацию. В последующие годы киевский завод «Большевик» освоил выпуск индивидуальных вулканизаторов.
В 1956 г. английский концерн «Рустайфа», объединивший ряд фирм с этой целью, начал в Днепропетровске строительство крупного шинного завода. Проект предусматривал использование на заводе около 90 видов нового оборудования, ранее не применявшегося в СССР, в том числе форматоры-вулканизаторы, производившие формование и вулканизацию покрышек в одном агрегате.
Этот факт говорил о существенном отставании СССР от мирового уровня в области резино-технического машиностроения.
В 1957 г. на секции химического машиностроения технического совета Министерства машиностроения и приборостроения СССР был рассмотрен доклад инженеров И.М. Корецкого и Г.М. Афанасьева «Технический уровень резинообрабатывающего оборудования в СССР», в котором подробно анализировалась ситуация в отрасли.
Было принято решение о воспроизводстве ряда машин по зарубежным образцам. Заводу «Тамбовполимермаш» было поручено освоение производства форматоров-вулканизаторов 40" и 55" на основе машин, изготовленных фирмой «Френсис Шоу-Мак Нейл».
С этой целью из Днепропетровска в Тамбов в 1957 г. был доставлен форматор-вулканизатор 40", а несколько позднее - 55". Размер в дюймах здесь обозначает часть расстояния между щеками машины, приходящуюся на одну паровую камеру. Для указанных двухкамерных машин - это половина расстояния между щеками.
Ведущим конструктором ФВ 40" был назначен И.П. Цыганок - опытный специалист, прошедший на Сумском машино-строительном заводе им. М.В. Фрунзе путь от рядового инженера до начальника цеха. Когда в годы Великой отечественной войны часть оборудования СМЗФ была вывезена в Тамбов, послужив основой создания Тамбовского котельно-механического завода (ныне Тамбовмаш), вместе с ним прибыл и И. П. Цыганок.
Работая над проектом ФВ 40", он глубоко изучил отечественное вулканизационное оборудование, имевшуюся документацию по зарубежной технике, что позволило ему позднее написать книгу «Вулканизационное оборудование шинных заводов» [3], которая уже около сорока лет остается основным руководством для конструкторов вулканизационного оборудования, механиков и технологов шинных заводов.
Первое же знакомство с работой форматоров-вулканизаторов группа конструкторов, сформированная для работы над этой машиной, получила из рекламного фильма фирмы «Репике», которая поставляла оборудование для Бакинского шинного завода и была заинтересована в рекламе своей продукции.
Разработка чертежей ФВ 40" не была простым эскизированием деталей и узлов зарубежного образца. Она потребовала решения целого ряда технических задач. Вот лишь некоторые из них.
Из ответственных деталей, пока не были до конца выяснены тонкости их работы, приходилось брать пробы металла, чтобы по химическому составу подобрать отечественный аналог, а затем расчетом определить соответствие коэффициента запаса прочности отечественным нормам. Анализ химического состава металла производила заводская лаборатория под руководством М.И. Апаршевой (ныне профессор М.И. Лебедева).
В СССР и ныне в России проектирование зубчатых колес ведется на основе модуля, т. е. отношения диаметра делительной окружности к числу зубьев. В Великобритании расчетными величинами зубчатых зацеплений являются диаметральный питч, т. е. число зубьев, приходящееся на один дюйм диаметра делительной окружности, и окружной питч, т. е. шаг зацепления по делительной окружности, выраженный в дюймах. Это расхождение потребовало пересчета всех зубчатых зацеплений на стандартные отечественные модули, что повлияло на габариты зацеплений и соответственно, на компоновку изделия.
Все линейные размеры элементов конструкции требовалось перевести в метрическую систему единиц. При этом толщины листового проката и сечения сортового проката следовало брать в соответствии с отечественными стандартами на прокат. Размеры поверхностей, получаемых посредством механической обработки, следовало привести в соответствие с отечественным стандартом на предпочтительные числа. Указанная работа потребовала пересчета всех размерных цепей.
Мембранные исполнительные механизмы (МИМ), выпускавшиеся Димит-ровградским заводом, согласно нормам изготовителя, допускали частичный пропуск рабочей среды при закрытом клапане, что недопустимо в форматорах-вулканизаторах. Поэтому на Тамбовполимермаше пришлось организовать ручную притирку клапанов у полученных готовых изделий, а затем перейти на собственное изготовление МИМов.
Отечественные многоточечные лубрикаторы для автоматической смазки узлов машины, выпускавшиеся предприятиями станкостроительной промышленности (Елецким заводом), были в несколько раз больше по габаритом и массе, чем лубрикаторы английского производства.
Для освоения производства новых лубрикаторов станкостроителями требовалось согласие головного института ЭНИМС. Однако ЭНИМС такого согласия не дал, считая нецелесообразным одну заимствованную конструкцию (фирмы Бош) заменять на другую заимствованную вместо создания оригинальной отечественной конструкции. Полимермаш вынужден был осваивать производство лубрикаторов по английскому образцу самостоятельно.
Следует заметить, что трудности в решении подобных вопросов в известной степени усугублялись тем, что в 1957 г. в СССР была изменена система управления народным хозяйством. Промышленные предприятия были подчинены региональным советам народного хозяйства, а научные учреждения - Госкомитету по науке и технике. Поэтому вопросы, требовавшие согласования между наукой и промышленностью, нередко решались на уровне постановлений Совета Министров республики, а иногда и страны.
Особенно большая работа была проведена в области автоматизации форма-тора-вулканизатора, поскольку всю систему автоматизации требовалось перевести на отечественную элементную и приборную базу. При этом некоторые элементы, в частности электроуправляемые клапаны (ЭУК) пришлось изготовлять непосредственно на Полимермаше.
Потребовалось решение ряда расчетных вопросов. В частности, для определения усилия, требуемого для отрывания паровых камер, требовалось знать величину адгезии покрышки к верхней половине пресс-формы и максимальную возможную поверхность покрышки, контактирующую с этой пресс-формой, зависящую от размера покрышки и типа рисунка протектора на ней.
Важно было достаточно точно выяснить напряженное состояние одной из самых нагруженных деталей машины-траверсы. Позднее во ВНИИРТмаше была экспериментально проведена проверка распределения напряжений в траверсе тен-зометрированием.
В разрабатываемом проекте следовало учитывать полезный опыт и других фирм, занимающихся аналогичной техникой. Поэтому два специалиста из группы И.П. Цыганка (Е.Н. Капитонов и Самохвалов) совместно с группой инженеров из Омского НИКТИ шинной промышленности в течение двух месяцев занимались изучением и эскизированием форматора-вулканизатора фирмы «Леонард Герберт» с плитовым обогревом пресс-форм на Ленинградском заводе «Красный треугольник».
Серьезные задачи заводу пришлось решать и в области технологии производства. Это отливка ответственных высоконагруженных крупногабаритных деталей с существенной разностенностью, прежде всего траверсы и зубчатых колес механизма открывания и закрывания паровых камер, отжиг сварных станин, правка толстостенных щек. Изготовление крупных литых бронзовых подшипниковых втулок, монтируемых в шатунах, связано с большим расходом цветного металла, значительная часть которого уходит в стружку в процессе механической обработки.
Позднее, в 197G^ гг. на кафедре КМА ТИХМа (ныне ТГТУ) была разработана и экспериментально проверена технология изготовления этих втулок методом порошковой металлургии (руководитель доцент А.Н. Конов), однако эта технология, разработанная по договору с заводом, не была внедрена в производство по двум причинам: во-первых, не было надежных данных, позволявших судить, как новая технология повлияет на долговечность деталей в процессе эксплуатации; во-вторых, освобождение литейного цеха от отливки крупных, дорогих деталей, изготовлявшихся большими сериями, негативно влияло на экономические показатели работы цеха.
Решение перечисленных и других задач позволило в марте 1 96G г. изготовить опытный образец форматора-вулканизатора и провести его заводские испытания, после чего начались работы по форматору-вулканизатору 55" [4]. Ведущим конструктором машины был назначен А.В. Федоров.
Первые серийные форматоры-вулканизаторы были поставлены на реконструируемый Омский шинный завод и строящийся Волжский шинный завод. Однако ряд дефектов машин, в частности, некачественный отжиг сварных швов станины, потребовал почти двухлетней доработки машин непосредственно на месте монтажа. Нужно заметить, что потребность в новых машинах, была чрезвычайно велика. Помимо названных выше, в 196G^ гг. было начато строительство шинных заводов в Бобруйске, Белой Церкви, Барнауле и др. Кроме того, правительством СССР был заключен договор на поставку шинного завода на Цейлон [4].
Выполнить такой объем поставок «Тамбовполимермаш» не мог. Поэтому на помощь был привлечен в 1959 г. чешский завод «Бузулук» (г. Комаров). Потребовалась переработка чертежей ФВ 4G" по чешским нормам. С этой целью в Тамбов был командирован из ЧССР инженер-конструктор В. Бруски и специалист по автоматике. В процессе работы возникли некоторые сложности в связи с разницей в нормативной базе двух стран.
Так, чешскими стандартами не предусматривалось изготовление конических резьб, а на английских и советских форматорах-вулканизаторах все трубопроводы системы смазки устанавливались именно на таких резьбах. Согласно чешским нормам щиты и пульты управления не разрешалось крепить непосредственно на станине машины, их следовало устанавливать на отдельном фундаменте, что требовало дополнительной площади в цехе.
Возникла и сложность организационного порядка. Согласно чешской информации, металлургам Остравы удалось получить сталь, которая не требовала отжига сварных швов после электросварки. Листы из такой стали могли быть изготовлены по специальному заказу, для оформления которого металлургам следовало заблаговременно представить чертеж сварного изделия, которое предполагалось изготовить из этой стали. По существующим в СССР правилам за рубеж нельзя было передать документацию на изделие, проект которого не завершен, не утвержден и не принято решение соответствующих директивных органов на передачу документации. А это все требовало значительного времени. В конечном счете работа с чехами была успешно завершена.
Создание базовых конструкций ФВ 4G" и ФВ 55" послужило началом для создания целого ряда машин: для изготовления арочных шин, шин с радиальным расположением корда, с металлокордом и т.д. Следует заметить, что в процессе производства было принято новое обозначение машин: после букв ФВ идут два числа: первое обозначает количество паровых камер, а второе - прессовое усилие, приходящееся на одну пресс-форму.
В форматорах-вулканизаторах есть узлы, которые работают только в период перезарядки камер. Поэтому логичным было создание многопозиционных автоматических линий, обслуживаемых одним перезарядчиком. Такая линия была создана во ВНИИРТмаше (институт, созданный в 1959 г. в Тамбове) под руководством И.И. Тарасова.
В августе 1965 г. опытный образец линии ВПМ 2-2GG был изготовлен на заводе «Тамбовполимермаш». Он с успехом демонстрировался на выставке в Монреале. В настоящее время известно несколько модификаций таких линий [5].
В настоящее время номенклатура освоенных в производстве заводом «Там-бовполимермаш» форматоров-вулканизаторов включает следующие машины [б] ФВ 1-6GG ФВ 2-ШМ ФВ 2-43G
ФВ 2-14G ВПОЗ ФВАТ 2-15G ФВАТ 2-2GG
ФВБ 1-5GG ФВБ 2-13G ФВБ 2-18G
ФВБ 2-25G ФВБ 2-3GG
Несмотря на казалось бы достаточно активную работу по производству нужной народному хозяйству продукции завод в настоящее время находится в исключительно трудном финансовом положении.
Из-за трудно контролируемого роста цен были потеряны многие заказчики, в том числе зарубежные. Так, индийские потребители не могли понять, почему за те же форматоры-вулканизаторы, которые до 1996 г. они покупали по 4G тысяч долларов, теперь они должны платить 12G тысяч долларов. По этой же причине были потеряны покупатели в США, Египте, Прибалтике, Казахстане, Украине [7].
В 2GG2 г. завод приобрел у фирмы «Тиссен Крупп Эластомертехника» лицензию на выпуск гидравлического форматора-вулканизатора [8].
Следует заметить, что завод Круппа в Гамбурге не производит полностью форматоры-вулканизаторы, занимается изготовлением отдельных компонентов изделия, узлов, деталей. Сборка осуществляется на совместном предприятии в г. Беличи, Хорватия.
Крупп владеет 95 % акций этого предприятия. В соответствии с лицензией рабочие Тамбовполимермаша получили возможность пройти стажировку на этом предприятии, в частности, в области электросварки.
За прошедшие со времени приобретения лицензии два года осуществлена адаптация немецких чертежей к отечественным условиям производства - под руководством ведущего конструктора В.Л. Легостаева. Изготовлен первый образец форматора-вулканизатора 63", который поставлен на Нижнекамский шинный завод. Первую опытную варку шин на этой машине предполагалось провести весной 2005 г.
Идет изготовление опытного образца форматора-вулканизатора 45" для Бобруйского шинного завода.
По результатам испытаний этих изделий будет приниматься решение об их серийном производстве. Сегодня гидравлические форматоры-вулканизаторы, по-видимому, являются последним словом в области вулканизационного оборудования.
Список литературы
1 Автомобилестроение СССР / под ред. А.М. Тарасова и др. - М.: 1967. -200 с.
2 Развитие химической промышленности в СССР. 1017 - 1980. т. 1 - Развитие научной и материально-технической базы химической промышленности / под ред. Л. А. Костандова, Н.М. Жаворонкова. - М.: Наука, 1984. - 368 с.
3 Цыганок, И.П. Вулканизационное оборудование шинных заводов / И.П. Цыганок. - М.: Машиностроение, 1967. - 324 с.
4 Федорова, Л.Н. Выросший на окраине / Л.Н. Федорова. - Тамбов, Изд-во типографии «Пролетарский светоч», 1996. - 237 с.
5 Бекин, Н.Г. Оборудование заводов резиновой промышленности / Н.Г. Бекин, Н.П. Шанин. - Л.: Химия, 1978. - 400с.
6 www.polimermash.tmb.ru
7 Савчук, Е.И. Когда останавливаются станки, то гибнет страна / Е.И. Савчук // Тамбовская жизнь, 2001, 24 февраля.
8 Берендт, Н. Инвестиции из Германии - это реально / Н. Берендт // Тамбовская жизнь, 2002, 28 июня.
To the History of Manufacturing Shaper-Vulcanizers for Tire Industry in Tambov
E.N. Kapitonov1, I.E. Kapitonov2
Department “Technical Equipment and Technology of Machine Engineering Industry ”, TSTU «Montazhspetsstroy» Ltd, Tambov (2)
Key words and phrases: the history of technical equipment; shaper-vulcanizer; tire industry.
Abstract: The history of development of shaper-vulacanizers manufacturing used in tire industry at the plant “T ambovpolymermash” is studied.
Zur Geschichte der Erzeugung von Reifenheizpressen der Reifenindustrie in Tambow
Zusammenfassung: Es ist die Geschiche der Überleitung der Erzeugung von Reifenheizpressen der Reifenindustrie im Werk „Tambowpolimermasch“ betrachtet.
Sur l’histoire de la production des formateurs-vulcanisateurs des pneux à Tambov
Résumé: Est examinée l’histoire de la fondation de la production des formateurs-vulcanisateurs de l’industrie des pneux à l’usine de polymères de Tambov.
