О механизме истирания резины

Большинство методик испытания материалов на истирание являются сравнительными. Это значит, что истираемые при одинаковых условиях количества резины сравнивают друг с другом. Для того, чтобы иметь единицу сравнения, устанавливают потерю массы образца резины определенного качества и принимают ее за 100. Если при таком сравнении полученное число больше 100, то истирание большое. Соответственно сопротивление истиранию меньше, чем у стандартного образца. Истирающая способность наждака стандартизирована так, что, например, стандартный образец на 40 м пути истирается на (200 20) мг. Согласно стандарту США, подсчет работы истирания не производится. Вместо этого сравнивают истираемости испытываемой смеси с одной из стандартных смесей. Механизм истирания резин в различных испытательных машинах различен. Поэтому наряду со стандартными испытаниями резины на истирание в лабораторных испытаниях применяют иногда нестандартные методы, выбирая такую машину, которая соответствовала бы условиям работы резинового изделия. [c.380]

В книге излагаются современные представления о механизмах истирания резин, рассматривается связь износостойкости с другими механическими свойствами резин, а также явления, происходящие в зоне контакта резин с контртелом, в частности шины с дорогой. Приводятся методы расчета и экспериментального определения напряжений, проскальзываний и работы трения в зоне контакта резинового изделия с истирающей поверхностью. [c.2]

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ ИСТИРАНИЯ РЕЗИН [c.7]

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]

Формула (1.16), однако, не учитывает гистерезисных свойств резин, шероховатости, геометрической формы частиц и коэффициента трения. Тем не менее она правильно описывает зависимость между интенсивностью истирания потоком абразивных частиц и модулем резины, углом атаки (рис. 1.8) и скоростью движения частиц. Изучение механизма истирания резин потоком абразивных частиц приводит к выводу о том, что отделение частиц резины происходит в результате многократных воздействий частиц абразива, т. е. истирание резины потоком абразивных частиц является разновидностью усталостного износа. На основании теории усталостного износа предложено уравнение, связываюш,ее интенсивность истирания резины в потоке абразивных частиц с ее свойствами [58, 62, 64] [c.17]

Функциональная связь механизма износа при трении с конкретными условиями истирания природой полимера, характером поверхности окружающей среды и прочих факторов — установлена экспериментально Сопоставление механизма истирания резин на основе СКС-ЗОАМ, НК, СКС-30-1, наполненных сажей,. с такими контртелами, как жесть, плексиглас и шкурка М-150, пока- [c.231]

Изучение. механизма истирания резины позволяет, с одной стороны, выяснить комплекс механических свойств, определяющих стойкость резины при истирании, а с другой стороны, — правильно разработать методику испытания и критически расценить получ енные результаты. [c.351]

Механизм истирания резины в каждой из упомянутых машин существенно различен, что вызывает большие расхождения, а иногда даже полную несравнимость результатов испытаний. [c.353]

О механизме истирания резины [c.479]

При истирании резины возможны соответственно три механизма износа абразивный, усталостный, фрикционный (скатывание). [c.154]

Истирание резин является сложным процессом, механизм которого существенным образом зависит от комплекса условий, характеризующих работу трения. Для высокоэластичных материалов различают несколько видов износа. В настоящей работе рассматривается лишь абразивный износ, в основе которого лежит разрушение поверхностного слоя резины в результате многократных деформаций но твердой шероховатой поверхности контртела. [c.95]

Значительный интерес представляют новые данные о роли термоокислительной деструкции при истирании резин [94]. Авторы основывали выводы на представлении об усталостном механизме износа [95, 96]. Установлено, что скорость истирания резин на основе НК, СКС-ЗОАРКМ и СКБ значительно больше в воздушной среде, чем в азоте. [c.310]

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]

Элементарным актом истирания резины по данному механизму является усталостное разрушение поверхностного слоя в результате многократно повторяющихся деформаций сжатия, растяжения и сдвига, обусловленных взаимодействием резины с шероховатой поверхностью твердого тела, по которой происходит скольжение. Если шероховатая опора имеет одинаковые неровности, расположенные на равном расстоянии друг от друга, то истираемый объем пропорционален деформируемому объему резины, толщина истираемого слоя — глубине внедрения выступов, а амплитудное значение напряжения — наибольшему давлению исходя из этих условий, можно определить износостойкость (Р) по следующему уравнению [46] [c.14]

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]

Тин и состояние абразива (контртела) должны возможно более соответствовать эксплуатационным. От этого фактора, так же как и от мощности трения, зависит механизм износа резин. Необходимо стремиться к тому, чтобы механизм износа резин при лабораторных испытаниях соответствовал механизму износа резин при эксплуатации. Если резина в изделии истирается при сухом трении по шероховатым поверхностям, то наиболее подходящим абразивом являются шлифовальная шкурка или абразивные круги. Когда резина истирается при трении по гладкой поверхности металла, в качестве истирающего материала следует применять металлические сетки. При истирании резины в потоке сыпучего абразива испытания проводятся по одному из методов, описанных на с. 56—58. [c.65]

Представления о механизме истирания (см. гл. 1) положены в основу разработки износостойких резин для изделий различного назначения. В реальных условиях, как правило, не реализуются полностью отдельные механизмы износа. Суммарная интенсивность истирания в реальных условиях зависит от соотношения отдельных механизмов износа, причем относительная роль того или иного механизма истирания в общем механизме определяется свойствами резины и условиями иснытания. [c.66]

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]

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]

Таким образом, при истирании резины возможны три механизма износа 1) скатывание-, 2) усталостный износ-, 3) абразивный износ. [c.115]

Таким образом, при истирании резины возможны соответственно три механизма износа (рис. 53) 1) абразивный износ 2) усталостный износ 3) фрикционный износ (скатывание). [c.145]

Влияние коэффициента трения [г на интенсивность износа до определенных значений его, так называемых критических , относительно невелико. Однако, исходя из существующих представлений о механизме истирания, следует предположить, что при достаточных сдвиговых напряжениях в поверхностном слое резины, определяемых сопротивлением резины раздиру и разрыву, будут протекать чисто механические процессы возникновения трещин и разрывов, резко увеличивающие интенсивность износа. Это критическое значение будет соответствовать переходу от одного вида износа к другому. [c.78]

Несмотря на сложный характер воздействия различных факторов при дорожных испытаниях, основные механизмы раздира и истирания остаются в силе, поэтому можно проследить некоторые простые закономерности. Например, в соответствии с процессом истирания резины относительный дорожный износ вулканизатов протекторного типа сильно зависит от условий интенсивности износа Обращает внимание непостоянный, прерывистый характер приложения сил трения в любой площади контакта, а также тот факт, что мгновенные активность действия и направление этих сил могут широко изменяться от точки к точке и от времени к времени. Поэтому необходимо найти некоторые общие принципы, характеризующие воздействие сил трения как в идеальных, так и в усредненных реальных условиях. Износ прежде всего связан с локальным или общим проскальзыванием, так как без проскальзывания силы трения износа не вызывают. [c.68]

Истирание резины является сложным процессом, механизм которого существенно зависит от совокупности условий, его вызывающих. [c.478]

Следует подчеркнуть, что результаты испытания резин р. различных режимах (а при одинаковых режимах — в условиях различной интенсивности испытания) должны не только количественно, но и качественно отличаться друг от друга. Это с очевидностью следует из рассмотренного выше влияния трения на интенсивность истирания, а также из зависимости механизма истирания и истираемости от условий испытания (температуры, свойств истирающих поверхностей, скоростей скольжения и других параметров). [c.489]

Методы количественной оценки соотношения различных видов истирания в сложном механизме износа в разных условиях эксплуатации резиновых изделий (в особенности автомобильных шин) не разработаны. Ограниченность описанных в литературе зависимостей связана также с тем, что в них не учтены изменения свойств поверхностного слоя резины в результате утомления. Кроме того, механические свойства определялись в [c.71]

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]

Оно справедливо для случая истирания но металлическим сеткам, при котором четко реализуется усталостный механизм износа. Константа С имеет чрезвычайно высокие значения при истирании по абразивным шкуркам, что указывает на интенсивный абразивный износ. В этих случаях поверхностный слой резины истирается так быстро, что усталостные эффекты не успевают развиться. [c.240]

В табл. 10.5 приведены результаты испытаний различных резин с наполнителем и без него. Пескоструйные испытания или испытания на ударный абразивный износ имитируют условия работы трубопроводов, а испытания на истирание — работу автомобильных шин и процесс истирания подошв. Механизм поведения эластомеров при трении отличается от механизма поведения других твердых материалов. Возможны два механизма взаимодействия адгезия к контактирующей поверхности и гистерезисные потери в результате деформирования, вызванного шероховатостью контактирующей поверхности. Как показано на рнс. 10.8, коэффициент эластомеров сильно зависит от скорости скольжения. [c.401]

Каучук является основным компонентом при изготовлении резиновых, резино-тканных и резино-металлических изделий, используемых в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в домашнем обиходе. На основе каучуков получают более 40000 наименований резиновых изделий, к их числу относятся автомобильные и авиационные шины, приводные ремни, потребность в которых исчисляется в десятках миллионов квадратных метров в год, гибкие шланги и рукава, детали машин и механизмов, предметы санитарии и гигиены и т. д. Такое широкое применение резин объясняется тем, что они обладают уникальной способностью к обратным деформациям в сочетании с высокой прочностью, эластичностью, сопротивляемостью к истиранию. [c.374]

Механические напряжения, возникающие в резине при истирании, активируют процесс термического распада молекулярных цепей и узлов при усталостном износе. Эти изменения молекулярной структуры поверхностного слоя приводят к понижению прочностных свойств и создают условия для изменения механизма износа, вследствие чего происходит уменьшение износостойкости. [c.79]

Истирание заключается главным образом в механическом отрыве малых (возможно, микроскопических) частиц с поверхности резины в результате ее фрикционного взаимодействия с другой поверхностью. Рассмотренные ранее механизмы относительно простых процессов разрыва, раздира и усталостных разрушений в резине позволяют сделать некоторые достаточно обоснованные предположения о природе гораздо более сложных процессов разрушения при истирании. Становится очевидным, что условия истирания обусловливают совершенно иное взаимодействие различных факторов, играющих существенную роль в более простых типах разрушения. [c.58]

Согласно Шаламаху [1] механизм истирания резины может быть представлен следующим образом движущийся относительно резины выступ истирающей поверхности увлекает за собой, под действием сил грения, участок поверхностного слоя резины. Этот участок растягивается и по достижении критического напряжения в резине образуется надрыв у основания участка. В результате прохождения по резине последующих выступов твердого тела надорванный кусочек резины может быть полностью отделен, причем объем отделенной частицы резины пропорционален кубу длины первичного надреза. При таком процессе на поверхности резины образуется система параллельных гребней и впадин, расположенных перпендикулярно направлению истирания. На основе этих представлений, сводящих процесс износа к разру- [c.93]

Усталостный износ пластмасс изучен очень слабо. В стеклообразном состоянии пластмассы характеризуются в основном абразивным механизмом износа как при скольжении по абразивному полотну, так и по твердым шероховатым поверхностям [56]. Кристаллические полимеры, обладающие высокоэластической компонентой, изнашиваются подобно резинам. Влияние температуры на износостойкость пластмасс можно рассмотреть с точки зрения изменения константы а в выражении (6.25). В работах Ратнера, Лурье и Фарберовой [16, 56—59] показано, что в случае усталостного износа а >1. Так как а характеризуется числом циклов деформации, разрушающих материал, и с увеличением температуры возрастает, то при переходе от хрупкого к нехрупкому состоянию полимера повышение температуры трения приводит к увеличению доли усталостного механизма износа и возрастанию общей износостойкости пластмасс. Было также отмечено, что с повышением температуры износ по абразивной шкурке приобретает характер усталостного износа. Исходя из молекулярного механизма явления, усталостный износ связан с долговечностью материала. Ратнер предположил, что механизм истирания имеет термоактивационную природу разрушения и характеризуется отношением [c.173]

Свойства вулканизатов. Саженаиолненные вулканизаты нз стереорегулярных Б. к. превосходят вулканизаты на основе др. каучуков по износостойкости в широком диапазоне темн-р (табл. 9), что объясняют 1) повышенным взаимодействием Б. к. с активными нанол-цитолями, обусловливающим высокие динамич. модули резин 2) пониженным коэфф. трения резин из Б. к, благодаря чему их истирание осуществляется ио усталостному механизму. [c.163]

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]

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]

Мягкие эластичные полимеры обладают известной долей усталостного износа даже при истирании по абразивной шкурке. Жесткие и хрупкие полимеры даже при трении по гладким поверхностям истираются абразивно. При износе по сетке и твердым поверхностям резины изнашиваются по усталостному механизму. Пластики с развитой вынужденной эластичностью изнашиваются также усталостно, но с определенной тенденцией к абразивному износу. Твердые жесткие полимеры изнашиваются по всем поверхностям в основном абразивно. [c.183]

Для сравнительной оценки износостойкости капронового литья в исходном состоянии и после многократной переработки проводятся испытания на износ (истирание) в соответствии с методикой, разработанной в НИИПМ. Степень износа капрона зависит от его свойств и условий испытаний (нагрузка, скорость истирания, температура, особенности контртела и другие факторы), причем характер поверхности контртела в значительной степени определяет механизм износа. Для всех образцов проводят три вида испытаний, применяемых в практике исследования пластмасс и резин. [c.35]