ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прокол из "Разрушение эластомеров в условиях, характерных для эксплуатации" Прокол — разрушение резины при внедрении в нее ин-дентора в виде иглы или цилиндра. Сопротивление проколу является важной характеристикой для оценки эксплуатационных свойств многих резиновых изделий шин, особенно работающих в тяжелых условиях рудных карьеров или плохих дорожных покрытий [21, 22], подошв резиновой шахтерской обуви [23], часто повреждаемых гвоздями, оставшимися в крепежном материале, резиновых и резинотканевых перчаток [24], используемых для мытья стеклянной посуды, пробок для упаковки лекарств [25] и т. д. Для прокола используют либо специальные приборы [26—28], либо разрывную машину [23—25], заостренные инденторы [23—25] или инденторы со скругленным концом [26— 28]. Испытания проводят в двух режимах статическом — индентор внедряется в образец при небольшой скорости (0,41 мм/с [26, 28], на разрывной машине — 3,3 мм/с [23]) и ударном — используется маятниковый копер при скоростях порядка нескольких единиц м/с. [c.87] Анализ напряженного состояния при проколе приводит к более точному, но сложному выражению [35]. При внедрении цилиндрического индентора в толстый образец резины создается сложнонапряженное состояние, причем в некоторой степени развивается и молеку- лярная ориентация. [c.88] Анализ полученных в работах [21, 22, 31—36] результатов показывает, что при проколе имеют место качественно те же явления, что и при разрушении в условиях действия других концентраторов напряжения я при затруднении условий ориентации. [c.88] Качественно иное соотношение между прочностью при растяжении и сопротивлением проколу у резин из НК и БСК сохраняется и при определении их сопротивления проколу при различных скоростях [38]. При этом для жестких резин зависимость 1 т —Я (т —продолжительность прокола) подчиняется уравнению Журкова. [c.89] Зависимость энергии прокола ( п) протекторных резин на основе разных каучуков от температуры. [c.90] Проколе и при эксплуатации в тяжелых условиях (в железорудных и других карьерах). [c.90] Разрушение при ударном проколе из-за большей скорости приложения нагрузки происходит в условиях, еще менее благоприятных для развития ориентационных процессов, чем при статическом проколе. Это сказывается в уменьшении коэффициента упрочнения как аморфных каучуков, так и кристаллизующихся (см. табл. 3.8). [c.90] Уменьшение подвижности молекул, препятствующее развитию ориентационных процессов, проявляется и при температурной зависимости сопротивления ударному проколу [42] (рис. 3.2). [c.90] Эта зависимость с ростом температуры проходит через минимум и максимум, аналогично тому, как изменяется прочность при растяжении. Однако если экстремумы в случае прочности при растяжении находятся в области, близкой к температуре стеклования, то при ударном проколе эта область существенно сдвинута в сторону более высоких температур. [c.90] Как показывают испытания на усталостную выносливость в режиме ударного нагружения, р при введении наполнителя либо не изменяется, либо уменьшается. В этом жестком режиме разрушения, по-видимому, можно пренебречь химическими процессами, обычно сопровождающими динамическую усталость при больших значениях долговечности, и, следовательно, влияние на нее прочностных свойств должно быть большим. Так как роль механических потерь, возрастающих при введении наполнителя, отрицательна, упрочнение материала за счет наполнителя в этих условиях настолько мало сказывается, что не может компенсировать уменьшение 5. [c.91] Разрушение резин в резинометаллических клапанах. Резинометалличесиие клапаны являются одним из сложнейших и существенно важных видов уплотнительных резинотехнических деталей. В практике эксплуатации этих деталей в пневмо- и гидросистемах наибольшее распространение нашли конструкции, в резиновый уплотнительный элемент которых внедряется жесткий индентор (седло) [45, 46]. При этом разрушение уплотнительного элемента может произойти в результате многократных ударных нагрузок индентором. [c.91] Испытывались резинометаллические детали с уплотнительным элементом в виде диска диаметром 10 мм различной толщины — от 0,3 до 1 мм. Уплотнительный элемент клапана закреплялся в металлической арматуре механически или завулканизовывался в нее. Для изготовления опытных деталей использовались четьше серийные резины, некоторые физико-механические показатели которых приведены в табл. 3.9. [c.91] В исследованном диапазоне энергий (скоростей) удара коэффициент р для резин / и 2 изменяется при температуре Т 30 °С, а для резин 5 и 4 — при Т, близкой к —30 °С, что на 55—65 °С выше температуры стеклования этих резин, определенной дилатометрическим путем. [c.92] Резина JIS 2 толщиной 2,5 мм, механическое крепление, цилиндрический индентор диаметром 6 мм с радиусом закругления J5=I мм. [c.93] Резина (Ws на кривых) толщиной 2,5 мм, механическое крепление, цилиндрический индентор диаметром 6 мм с радиусом закругления R— мм, скорость ГДара 0-2,07 м/с ( =1,03 Н м) I — v = l,l5 м/с ( =0,515 Н м) 2 — V—3 н/е ( =4.43 Н-м). [c.93] Резина 2, механическое крепление, цилиндрический индентор диаметром 6 мм с радиусом закругления Л = 1 мм, энергия удара = 1,03 Н-м, Г=20 С. [c.94] Изменение толщины резинового уплотнительного элемента сказывается на жесткости конструкции резинометаллического клапана. С увеличением толщины резины жесткость ее понижается, абсолютное значение деформации уплотнительного элемента при ударном внедрении в него седла (индентора) растет. Очевидно, что при постоянстве энергии удара это приводит к снижению напряжений в резине в месте контакта ее с седлом (индентором) и, как следствие, к увеличению ресурса срабатываний до разрушения резинового уплотнительного элемента. Как видно из графика (рис. 3.5), рост ресурса нагружений при увеличении толщины резинового уплотнительного элемента происходит нелинейно [43]. [c.94] Вернуться к основной статье