Истирание резины посредством скатывания

Рассмотренная в общих чертах картина истирания посредством скатывания может быть проанализирована более детально. Был проведен [36] приближенно-количественный анализ истирания резины посредством скатывания для идеализированного случая, исходя из предположения, что все контакты между резиной и контртелом (твердым и гладким) осуществляются через скатки , а износ происходит только посредством скатывания . [c.12]

Представления о механизме истирания резин посредством скатывания были экспериментально подтверждены с помощью прибора, в котором трение резины осуществлялось по гладкому плексигласу. Явления, протекающие в зоне контакта, [c.13]

При изучении особенностей истирания резины нри трении по относительно гладким поверхностям удалось установить новый специфичный для высокоэластичных материалов механизм истирания, названный износом посредством скатывания [5, с. 440 7, с. 21 8, с. 14 30, 31, 36]. Этот вид износа реализуется при относительно высоком значении коэффициента трения между резиной и истирающей поверхностью. [c.11]

Истирание посредством скатывания может происходить лишь при определенном сочетании внешних условий и свойств истираемой резины. Очевидно, что подобный характер истирания более вероятен для резин с малым сопротивлением раздиру. Так как прочностные свойства резины весьма существенно зависят от температуры, разогрев поверхностного слоя за счет трения в скользящем контакте также может оказать большое влияние. В определенных условиях этот разогрев приводит к осмолению поверхностного слоя резины и появлению клейкости, резко повышающей эффективное трение. [c.12]

Несмотря на то что при выводе зависимости (1.6) был сделан ряд допущений, она показывает наличие связи между интенсивностью истирания посредством скатывания и упруго-релаксационными и прочностными свойствами резины. [c.13]

Рис. 1.6. Микрофотография поверхности резины после истирания посредством скатывания (Х15).

Ландела — Ферри д.ля исследования истирания резин значительно упрощает технику экспериментов в широком скоростном и температурном диапазонах. Истираемость имеет высокие значения в области повышенных температур [96]. По мере снижения температуры истираемость уменьшается до минимума, а затем снова повышается при приближении температуры испытания к температуре стеклования (рис. 3.2). Такой сложный характер зависимости истираемости от температуры обусловлен, по-видимому, тем, что при этом изменяется механизм износа (рис. 3.3). При низких температурах (—45 °С) вследствие увеличения жесткости резины происходит абразивный износ, а в условии повышенных температур — износ посредством скатывания [8]. Рост интенсивности истирания с повышением температуры от комнатной до 100 °С и более высокой отмечался в ряде работ [7, с. 192 110, 111, 121]. [c.33]

Следует также отметить, что при сжатии поверхностного слоя в случае отрицательного проскальзывания в контакте создаются благоприятные условия для образования складки, необходимой для реализации процесса истирания посредством скатывания . Наличие четко выраженного рисунка истирания на поверхности резины (рис. 3.8, а), в котором гребни расположены перпендикулярно направлению движения, подтверждает, [c.39]

При положительном проскальзывании в зоне контакта создаются сравнительно большие деформации растяжения поверхностного слоя резинового образца [9, с. 176]. Интенсивность истирания образцов достаточно велика даже в отсутствие дополнительных деформаций растяжения. С увеличением деформации интенсивность истирания уменьшается. Наблюдаемое явление можно объяснить по крайней мере двумя причинами уменьшением доли истирания посредством скатывания при увеличении деформации растяжения образца (затрудняется образование поверхностной складки) и понижением доли абразивного износа в результате повышения твердости резины при ее растяжении [123—125] (табл. 3.2). [c.39]

Одним из важнейших свойств резины, оказывающим существенное влияние на соотношение отдельных видов износа и на интенсивность истирания, является ее жесткость (твердость, напряжение при заданном удлинении /30о, модуль упругости, динамический модуль и др.) [5, с. 213—237]. Особенно велика роль жесткости резины при износе посредством скатывания . При определенном значении твердости или /30 о интенсивность истирания на гладком рифленом металлическом диске понижается на порядок (см. рис. 2.2), исчезает характерный рисунок истирания, что указывает на переход от износа посредством скатывания к усталостному износу. Как показано в гл. 1 и 2, при усталостном износе повышение жесткости резин приводит к снижению износостойкости. При высокой жесткости резин в случае испытания на шероховатой поверхности с острыми выступами может наблюдаться переход от преобладающего усталостного к преобладающему абразивному износу. [c.69]

Вследствие противоположного влияния жесткости резин на их износостойкость при усталостном износе и износе посредством скатывания зависимость интенсивности истирания шин от жесткости протекторной резины должна иметь немонотонный характер, т. е. должно наблюдаться оптимальное значение твердости, модуля упругости, напряжения при заданном удлинении (/300) протекторных резин, при котором интенсивность износа шин минимальна. Следует также учитывать влияние жесткости резин на работу трения в зоне контакта шины с дорогой. Работа трения, определяемая деформациями протектора, уменьшается с увеличением жесткости [c.69]

Для обеспечения высокой износостойкости истирание резин должно происходить преимущественно по усталостному механизму, а абразивный износ и износ посредством скатывания должны быть сведены к минимуму. Для этого необходимо обеспечить возможно более высокие прочностные свойства протекторных резин. Коэффициент поверхностного трения резин должен быть меньше некоторых критических значений. Значения коэффициентов трения, при которых наблюдается переход от высокоинтенсивных видов износа к усталостному, тем меньше, чем больше нормальная нагрузка, относительное проскальзывание и ниже прочностные свойства резины. В узлах трения, где не требуется сцепление резины с контртелом (например, в различных уплотнительных деталях, подшипниках, пескоструйных аппаратах и др.), следует стремиться к минимальному коэффициенту трения. Уменьшение коэффициента трения приводит к снижению температуры в зоне контакта резинового изделия с контртелом, что особенно важно для работы резиновых уплотнительных деталей в быстровращающихся элементах машин. [c.72]

При истирании резин на основе НК и БСК в значительной степени реализуется износ посредством скатывания (см. рис. 5.10), что-связано с высоким коэффициентом трения этих резин и со значительным понижением прочностных свойств поверхностного слоя при многократных деформациях. [c.82]

Повышение нормальной нагрузки и степени проскальзывания вызывает увеличение сдвиговых напряжений. В случае резин на основе НК и БСК это приводит к повышению доли износа посредством скатывания и, следовательно, к резкому увеличению абсолютной интенсивности истирания. Для резин на основе ПБ, истирание которых протекает в основном по усталостному механизму, [c.84]

Истирание резин и полимеров представляет собой сложное явление, зависящее от комбинации механических, механохимических и термохимических процессов. Для изучения механизма этого сложного явления прежде всего необходимо выделить и исследовать более простые закономерности и затем создать общую картину явления износа [1]. Все больше внимания уделяется причинам износа, способам его измерения, факторам, влияющим на его интенсивность, и приемам ее уменьшения. Как следует из молекулярно-кинетических теорий адгезии, рассмотренных в гл. 8, механизм образования связей, их деформация и разрыв представляют собой диссипативный и, следовательно, необратимый процесс. Адгезия в свою очередь вызывает некоторое физическое разрушение поверхностей при трении. Это относится в полной мере к трению эластомеров по жесткому грубому контртелу. Однако имеются разные точки зрения относительно трения по гладкому контртелу [2]. Не следует считать, что истирание происходит только на грубых поверхностях, так как трение возникает как на грубых, так и на гладких поверхностях. Советские исследователи [1] показали, что при трении по гладким поверхностям возникает новый механизм истирания — посредством скатывания. Очень трудно определить истирание резины в условиях скольжения с малыми скоростями по гладкой поверхности. Однако можно предположить, что истирание сопровождает адгезию во всех случаях и на практике следует выбирать оптимальные условия для обеспечения максимальной адгезии и минимального износа. [c.224]

Истирание посредством скатывания характерно для высокоэластичных материалов и происходит при относительно высоком коэффициенте трения между истирающей поверхностью и резиной. При сложнонапряженном состоянии резины разрушение начинается с возникновения трещины там, где поверхностные слои материала находятся в состоянии наибольшего растяжения. Дальнейший ее рост происходит под действием относительно небольшого усилия. Постепенное раздирание резины приводит к относительному перемещению в контакте без общего проскальзывания, образованию и отделению скаток, характеризующих износ. [c.146]

В последнее время при изучении особенностей истирания резины в условиях трения ее по относительно гладким поверхностям удалось выделить новый, специфический для высокоэластических материалов вид фрикционного износа, получивший название истирания посредством скатывания - Истирание по- [c.481]

Характерный вид поверхности резины, истирание которой происходило преимущественно посредством скатывания, показан на рис. 264,8. [c.484]

Интенсивность истирания и модуль упругости (жесткость, твердость). Как следует из формул (1.2), (1.6), (1.8), (1-9), (1.17), для отдельных механизмов износа интенсивность истирания сложным образом зависит от модуля упругости резин. Для абразивного износа с ростом модуля упругости резин интенсивность истирания уменьшается. Это связано с уменьшением сдвиговых напряжений вследствие снижения коэффициента трения и глубины внедрения выступов шероховатой опоры в резину. В условиях износа посредством скатывания интенсивность истирания с повышением модуля упругости понижается, так как уменьшается вероятность образования первичной складки резины. Увеличение интенсивности истирания с увеличением модуля упругости резин наблюдается при усталостном износе, а также при. износе незакрепленным абразивом [60, 63]. Б этих условиях с повышением модуля упругости возрастают контактные напряжения в резине, в результате чего увеличивается интенсивность истирания [21, 22]. На рис. 2.2 показано влияние твердости резин из СКС-30 АМ на истираемость по абразивной шкурке и рифленой металлической поверхности [103]. (Повышение твердости достигалось изменением содержания серы и ускорителя вулканизации.) Повышение твердости резины приводит к увеличению истираемости при усталостном износе (кривая 1) и понижению этого показателя в случае абразивного износа (кривая 2). Аналогичный характер изменения интенсивности истирания от условного напряжения нри 200% удлинения наблюдал Г. Вестлининг [104]. Сложный характер зависимости износа изделий от модуля упругости резины проявляется [c.27]

В последнем случае процесс локализуется в тонком поверхностном слое, а не во всем объеме материала и значительно осложняется влиянием окружающей среды. Поэтому правильнее сопоставлять износостойкость материала с фрикционно-контактной усталостью, т. е. с усталостью материала при многократном деформировании его поверхностного слоя неровностями твердого контртела. Исследования фрикционно-контактной усталости, проведенные с помощью приборов, в которых жесткий сферический индентор, имитирующий выстун шероховатой поверхности, многократно деформировал поверхность резины [7, с. 9 108], показали, что объемная и контактная усталость подчиняются аналогичным закономерностям. Значения коэффициентов динамической выносливости резин в обоих случаях близки. Применимость формулы (1.7) проверена для контактной усталости до амплитудных значений напряжений, близких к разрывным. Сопоставление кривых объемной и фрикционно-контактной усталости дает основание предполагать, что разрушающим в последнем случае является напряжение растяжения поверхностного слоя, вызванное силой трения. Стойкость резины к повторным нагружениям оказывает влияние на реализацию других видов износа. Показано [7, с. 9 14 56], что рисунок истирания появляется не сразу, а только после определенного числа циклов повторных деформаций. С улучшением усталостных свойств реализация износа посредством скатывания начинается позднее, что приводит к повышению износостойкости резин. [c.28]

Первичным актом истирания, определяющим интенсивность абразивного износа и износа посредством скатывания , является возникновение на поверхности резины раздиров — при шероховатой истирающей поверхности или трещин — при гладкой поверхности контртела (см. гл. 1). Раздиры и трещины возникают тогда, когда работа (мощность) трения превышает энергию разрыва (раздира) поверхностного слоя резины. Таким образом, прочностные свойства резины оказывают существенное влияние на соотношение отдельных видов износа. Можно предполагать, что для каждой резины существует определенное критическое значение мощности трения Искрит- При значениях мощности трения W < Искрит происходит преимущественно усталостный износ, а при значениях W ]> Искрит преимущественно износ посредством скатывания (на сравнительно гладких поверхностях) и абразивный износ (на шероховатых поверхностях с острыми выступами). [c.66]

На вид и 11нтенсивность износа протекторной резины влияет ее твердость (рис. 10.13). При истирании по абразивной шкурке увеличение твердости резины приводит к повышению концентрации-напряжений па вершинах выступов. При этом создаются благоприятные условия Д.ПЯ проявления абразивного механизма износа и микрорезания. Интенсивность износа возрастает. С другой стороны, истирание мягкой резины по рифленой металлической поверхности с тупыми выступами осуществляется в условиях проявления механизма посредством скатывания. С повышением твердости резины (нри трении в этих условиях) вероятность образования скаток уменьшается и при твердости около 75 (по Шору) преимущественным видом износа является усталостный. [c.242]

Износ посредством скатывания специфичен для высокоэластических материалов он возникает при трении резин об относительно гладкие поверхности контртела. При сильном трении о контртело на по-верхнс и резины вследствие местной деформации поверхностного слоя возникают выступы и складки. Если резина не обладает достаточной прочностью, то в зоне наибольшего растяжения появляются трещины, перпендикулярные направлению действия растягивающего усилия. Последующее разрастание трещин и раздирание резины в плоскости, параллельной ее поверхности, приводит к отрыванию слоя резины от поверхности и свертыванию его в скатку . При достаточно большом усилии образовавшаяся скатка отделяется от массы материала. Истирание посредством скатывания может происходить и на абразивных поверхностях при соответствующих температурах и степени наполнения резины. [c.76]

Из трех рассмотренных видов износа наименее интенсивным является износ, связанный с усталостным разрушением поверхностного слоя. В реально работающих узлах трения этот вид износа, по-видимому, преобладает. Как уже указывалось, основным углпнирм рго осуществления является относительно небольшое значение силы трения между резлной и истирающй поверхностью. Если же сила трения велика, то, в зависимости от характера шероховатостей твердой опоры и упруго-гистерезисных свойств резины, реализуются либо абразивный износ, либо износ посредством скатывания. В обоих случаях интенсивность процесса будет на несколько порядков выше, чем при усталостном истирании, чго, конечно, нежелательно, а иногда недопустимо. [c.483]

Возникновение рисунка легко, однако, попять на основании представлений об истирании посредством скатывания, которое может иметь место и при трении резины по совершенно гладким поверхностям. Фактически в последнем случае рисунок действительно легко образуется и это указывает на то, что объяснение, данное Шалламахом, недостаточно, а может быть, и неправильно. [c.484]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология